La lettre du laboratoire de l'Agence d'Essai Ferroviare  - Le blog de l'AEF
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Lubrifiants

Maintenance prédictive : suivi de l’état des huiles par télédiagnostic

Des capteurs à l’affût des défauts de lubrification et de fonctionnement des organes en service

Afin d’anticiper les casses d’organes en service commercial, l’AEF réalise actuellement des essais afin de valider le suivi de l’état de santé des huiles par télédiagnostic. Le rôle des capteurs mis en place consiste à suivre en temps réel les principales caractéristiques des huiles afin d’alerter en cas de détection d’une anomalie.

Fig. 1. Principaux défauts identifiés via des analyses d’huile en laboratoire pour quelques moteurs

Focus sur les huiles moteur

Les résultats des analyses d’huile effectuées en laboratoire ont permis de mettre en évidence les principaux défauts rencontrés en service (Fig. 1). Il s’agit de pollutions par du silicium du ballast, de l’eau, du liquide de refroidissement, des métaux d’usure, de dilution par le gazole, d’oxydation et de baisse du TBN (Total Base Number qui traduit la basicité d’origine de l’huile).


Fig. 2. Dispositif expérimental mis en place au laboratoire pour tester les capteurs

Pour cette étude, des capteurs capacitifs, conductimétriques et électrochimiques ont été sélectionnés. En parallèle, un bain d’huile a été confectionné de manière à reproduire la plage de température et le flux de l’huile dans l’organe en service (Fig. 2). Une partie des tests effectués à l’AEF a consisté à faire vieillir l’huile à haute température (120 °C) et à suivre son vieillissement. L’effet combiné de la température et de l’air entraîne une oxydation accélérée de l’huile. Les données des capteurs ont été comparées avec les résultats du suivi de l’oxydation obtenus par des mesures en laboratoire. Quelques résultats permettent de mettre en évidence le potentiel de ces capteurs (Fig. 3).

Fig. 3. Suivi des données de vieillissement accéléré des huiles moteur par oxydation. L’évolution du facteur de perte d’un capteur (a) est comparée aux résultats des mesures d’oxydation des huiles effectuées en laboratoire (b). Le facteur de perte se traduit par le rapport de la conductivité électrique sur la capacité électrique de l’huile.

Lors du vieillissement accéléré des huiles, on constate que les courbes d’évolution du facteur de perte (Fig. 3a) et de l’indice d’oxydation (Fig. 3b) sont très bien corrélées. L’huile a en effet tendance à s’oxyder lors de son vieillissement, ce qui se traduit bien par l’augmentation du facteur de perte. L’utilisation de capteurs est donc adaptée au suivi du vieillissement de l’huile. A terme, ces capteurs alerteront les agents selon l’état de dégradation de l’huile. Pour cela, il suffira de fixer des seuils d’alerte comme illustré sur la Fig. 4.

Ceci représente une piste intéressante pour la maintenance prédictive. L’autre avantage de ces capteurs est qu’ils peuvent être utilisés pour d’autres applications telles que les organes de transmission. Ils offrent la perspective de suivre le vieillissement normal de l’huile sous air, de détecter des pollutions non désirées, d’anticiper des casses et d’optimiser les pas de maintenance.

Fig. 4. Exemple de seuils d’alerte
February 9, 2021by admin

JOURNÉE CORROSION

Le 3 novembre dernier s’est tenue sous l’égide de la Famille Technologie Chimie, une journée dédiée à la corrosion sur matériel roulant.

Une dizaine d’experts de l’ingénierie du Matériel ont ainsi échangé sur les différents types de corrosion et les mécanismes physico-chimiques en jeu, le Retour d’Expérience du domaine structure et caisse, les analyses de défaillance, les systèmes de protection par peinture.  Une conférence de l’ingénierie sera proposée en 2021 sur ce sujet.

Agrément du Ministère de l’Environnement

L’AEF est agréé par le ministère de l’environnement pour la mesure de la qualité des eaux usées depuis décembre 2020.

Cet agrément, en plus de l’accréditation du COFRAC, est une reconnaissance et un gage de qualité de la part du ministère de l’environnement. Cette reconnaissance permet notamment de réaliser des analyses de contrôle inopinée mais aussi des analyses pour la mise en œuvre du programme de surveillance pour l’analyse des eaux.

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LE LABO AEF

L’AEF, intégrée à l'ingénierie du matériel, est une entité reconnue pour son expertise dans le domaine des essais au sein de la SNCF. Le pôle Environnement et Prévention de l'Agence est spécialisé dans les problématiques de Santé, Environnement & Analyses Physico-chimiques.

Depuis la création de cette entité en 1933, l'équipe Environnement et Prévention travaille à l'évaluation et la maitrise des risques chimiques, sanitaires et environnementaux du domaine ferroviaire.

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