Les FLUIDES HYDRAULIQUES RESISTANT AU FEU et les APPLICATIONS GRAISSES LA SIDERURGIE Les FLUIDES HYDRAULIQUES RESISTANT AU FEU et les APPLICATIONS GRAISSES Novembre 2009 JLF1109.1

SOMMAIRE - Les fonctions du fluide hydraulique - Classification - Norme ISO - Caractéristiques physico-chimiques - Caractéristiques de performances - Le CONDAT D 46 - HFDU - Le CONDAT GUARD C 46 – HFC - Les applications graisses

7 fonctions Fluides Hydrauliques Fonctions du fluide hydraulique Transmettre de l’énergie Energie de pression ou de vitesse. Lubrifier Tous les organes qui en ont besoin; pompes, moteurs, vérins, segments et joints... Refroidir Evacuer les calories crées par le travail mécanique, le laminage ou cédées par le milieu ambiant. Protéger Protéger les composants de la corrosion et de la rouille à l’arrêt.

Fluides Hydrauliques Fonctions du fluide hydraulique (suite) Maintenir l’étanchéité Grâce à la viscosité adaptée le lubrifiant limite les fuite dans les pompes, moteurs et les vérins. Evacuer les polluants L’usure et l’étanchéité imparfaite entraînent de la pollution. L’huile véhicule ces particules vers les filtres. Informer Sur le fonctionnement de l’installation en temps réel: - pression - débit - température Sur l’état du matériel et de l’huile en différé: - par les analyses qui permettent de connaître l’état de l’huile ainsi que celui de l’installation: en particulier la pollution, la présence d’eau et l’usure (nature et quantité des métaux retrouvés).

Fluides Hydrauliques Classification des Fluides Résistant au Feu - Norme ISO 6743 Composition Propriétés spéciales SYMBOLE ISO-L Observations Emulsions d'huiles dans l'eau HFA E Typiquement plus de 80 % d'eau Solutions chimiques aqueuses HFA S Emulsions d'eau dans l'huile HFB Solutions aqueuses de polymères HFC Typiquement moins de 80% d'eau Fluide de synthèse sans eau constitués d'esters phosphoriques HFD R Présentent des risques pour la santé et l'environnement. d'hydrocarbures chlorés HFD S Fluide de synthèse sans eau constitués de mélange HFDR/HFDS HFD T d'autres compositions (ex: esters organiques) HFD U Plus ou moins biodégradable et non toxiques.

Fluides Hydrauliques Caractéristiques physico chimiques Densité De 0.85 à 0.88 pour les minérales et les PAO. De 0.9 et jusqu’à 1 pour les esters et >1 pour les PAG.. Viscosité Le grade de viscosité (ISO) correspond à la viscosité cinématique à 40°C. Ils vont principalement de ISO VG 22 à ISO VG 100 (VG 46 le plus usité). Indice de viscosité (VI ou VIE) Il est le reflet de la variation de la viscosité en fonction de la T°. - Huiles HM: indice de viscosité < 130; il est de 100 (environ). - Huiles HV: huiles dont le VI est supérieur à 130; ceci est obtenu grâce à un additif pour les huiles minérales.

Fluides Hydrauliques Indice de Viscosité Huiles ISO VG 46 Avec une huile HV moins de risque de cavitation des pompes au démarrage. Démarrage autorisé à une plus basse T° Huiles ISO VG 46 Viscosité à 40°C = 46 cst Les deux huiles ont le même grade de viscosité: VG 46 Viscosité L’huile possédant un VI élevé permettra d’assurer la lubrification jusqu’à 82°C alors que l’huile au VI plus faible sera limitée à 60°. La réserve de viscosité en T° est supérieure. Pour l’huile HM attention à la viscosité minimale admissible en service 5000 Polymère 1000 600 cst 300cst 46 cst La viscosité minimale pour assurer la lubrification d’un roulement est de 12 cSt. 12 cst 9 cSt Viscosité due au polymère 6 cSt VI = 180 Viscosité due à l’huile VI = 60 -10°C 40°C 60°C 82°C 100°C Température

Fluides Hydrauliques Caractéristiques physico chimiques (suite) Point éclair / de feu / d’auto inflammation Ces valeurs ont une grande importance pour les FRF (Fluides Résistant au Feu). Elles sont liées physiquement et changent dans le même sens. Point d’écoulement C’est la T° la plus basse à laquelle l’huile s’écoule encore. Point d’aniline Bas point d’aniline = gonflement des joints Haut point d’aniline = rétrécissement des joints.

Fluides Hydrauliques Caractéristiques physico chimiques (suite) Indice d’acide (TAN = Total Acid Number) C’est l’acidité totale de l’huile; elle permet de surveiller l’oxydation de l’huile (son vieillissement). Résistance au cisaillement Elle ne concerne que les huiles minérales avec un améliorant de VI. La résistance du polymère aux contraintes mécaniques garantit une meilleure stabilité viscosimétrique de l’huile tout au long de sa durée de vie. Filtrabilité Capacité d’une huile à passer à travers les filtres: plusieurs méthodesexistent: - Méthodes AFNOR - BENSCH - PALL

Fluides Hydrauliques Caractéristiques de performances En présence d’eau Désémulsion Capacité de séparation huile/eau Résistance à l’hydrolyse Résistance à la décomposition de l’huile et des ses additifs par l’eau. Propriétés anti-corrosion Mesure de l’action de l’huile sur les métaux. Propriétés anti-rouille Capacité de l’huile à empêcher la formation de rouille. En présence d’air Désaération Capacité à relarguer l’air Moussage Capacité d’une huile à lutter contre la formation de mousse en surface

Fluides Hydrauliques Caractéristiques de performances Anti-usure Machine 4 billes Test d’usure Mesure de la taille des empreintes provoquée par une bille en rotation sur trois autres billes fixes immergées dans l’huile. Test de soudure Le test de soudure indique la charge en kg qui provoque la soudure de la bille mobile sur les trois autres fixes. Test FZG Mesure de la perte de poids d’un engrenage immergé dans l’huile. Banc d’essai Vickers Mesure de la perte de poids des éléments (palettes et stator) d’une pompe à palettes dans un circuit hydraulique de test. - Test V 104 C – V105 C – 35VQ 25…

HFDU - CONDAT D 46 Introduction Le CONDAT D 46 est un HFDU reconnu et utilisé depuis plus de 25 ans dans diverses Industries: - industrie de l’aluminium: Alcan, Alcoa, Novelis… - industrie sidérurgique: Riva, SAMM, Arcelor Mittal Dunkerque… - usines d’incinération d’ordures: Novergie, Veolia, Tiru… - tunneliers: fluide homologué par tous les constructeurs. - forges et fonderies diverses et autres industries… NOTA: le CONDAT D existe dans les grades ISO VG 32 – VG 46 – VG 68 – VG 100

HFDU - CONDAT D 46 Le CONDAT D 46 face au marché Fluide N°1 Fluide N°2 Viscosité à 40°C - cSt 47.0 48.0 46.5 Viscosité à 100°C - cSt 9.2 9.3 Indice de viscosité 200 187 188 Point d’écoulement - °C -27 -36 -42 Point éclair - °C 324 370 308 Moussage – mm/mm 0/0 - 0/0 - 0/0 150/0 - 75/0 -150/0 130/0 - 10/0 - 170/0 Désaération - mn 4’ < 10’ 35’ Désémulsion – mm-mm-mm (mn) 40 - 40 - 0 (20’) 40 – 40 – 0 (10’) ? Filtrabilité – (mn) 1.17 (11’) 1.7 (21’) < 2 Test 4 billes 1 h/40 kg – 60 kg - mm 0.32 - 0.46 0.40 - 0.70 0.6 - ? Soudure - kg 250 Certification FM – Test SFP Au 01-06-2009 APPROVED Non approved NOTA: le test SFP (Spray Flammability Parameter) est un test qui vérifie la capacité d’un HFDU à cesser de brûler quand les gouttelettes pulvérisées sous pression ne sont plus soumise à une source de chaleur importante. Le fluide doit cesser de brûler en moins de 5’’.

HFDU - CONDAT D 46 Le CONDAT D 46 face au marché Moussage Désaération 24°C-93°C-24°C 50 100 150 200 Condat D 46 Fluide N°1 Fluide N°2 0/0 - 0/0 - 0/0 150/0-75/0-150/0 130/0-0/0-170/0 Moussage Il doit être le plus faible possible pour limiter le risque de réaspiration de l’air par la pompe. Désaération 5 10 Condat D 46 Fluide N°1 Fluide N°2 4’ <10’ 35’ La désaération rapide du fluide hydraulique limite le risque de réaspiration de l’air par la pompe. Cette valeur est à rapprocher du fait que l’on considère que la bâche doit contenir en huile 4 fois le débit nominal des pompes: recirculation de l’huile toutes les 4 minutes.

HFDU - CONDAT D 46 Le CONDAT D 46 face au marché Filtrabilité AFNOR 1 2 Condat D 46 Fluide N°1 Fluide N°2 1.17 1.70 <2’ 11’ 21’ Filtrabilité AFNOR Meilleur résultat = 1 Cette caractéristique témoigne de la capacité d’une huile à passer à travers les filtres les plus fins, en particulier ceux protégeant les servo-valves (3 microns). L’indice de filtrabilité est important mais aussi le temps mis à passer le test. 0.5 1 Condat D 46 Fluide N°1 Fluide N°2 1h/40kg-1h/60kg ? Test 4 billes - Usure La durée de vies des pompes et des autres composants dépend de la capacité de l’huile à les protéger. Il est à noter que le Condat D 46 a aussi une charge de soudure de 250 kg, équivalente à celle de certaines huiles d’engrenages industriels. 0.32 0.46 0.40 0.70 0.60

HFDU - CONDAT D 46 Conclusion Choisir le CONDAT D 46 c’est faire un choix technique pour un fluide performant. Son homologation par le FM garantit ses performances en terme de résistance au feu. Ses performances anti-usure exceptionnelles sont une autre garantie pour les composants. Il est compatible et miscible avec les autres HFDU et les huiles minérales; il ne nécessite pas de modification de l’installation pour remplacer ces fluides. Sa mise en place peut être précédée d’une étude des caractéristiques de performances (moussage, désaération, filtrabilité) en mélange avec le fluide précédent. D’autre part le CONDAT D 46 est biodégradable (biodégradabilité ultime) et non toxique. Les fumées dégagées par sa combustion ne sont pas neuro-toxiques.

HFC – CONDAT GUARD C 46 Introduction AVANTAGES INCONVENIENTS Les HFC sont des fluides résistant au feu constitués d’un mélange d’eau et de glycol soluble. La teneur en eau est généralement proche de 45%. AVANTAGES INCONVENIENTS - Fluide ininflammable quand il est neuf. - Conforme au 7eme Rapport de la CEE - Homologué par le FM (Approved) - Reconnu par Danielli et SMS. - Biodégradable et non toxique (WGK-0). NOTA: si un écoulement de HFC se produit et si l’eau s’évapore, le glycol résiduel peut s’enflammer. - Nécessite des circuits et des composants spéciaux. - Performances de lubrification et de surface médiocres (pression/viscosité). - Compatibilité avec les élastomères des joints et des flexibles problématique. - Incompatible avec les autres fluides. - Il ne peut remplacer une huile minérale sans modification de l’installation. - L’évaporation de l’eau déséquilibre la formule - Coûts d’entretien très supérieurs à celui des autres fluides hydrauliques. 7eme Rapport CEE

HFC – CONDAT GUARD C 46 Comparaison HFC / HFDU HFDU - CONDAT D 46 HFC - CONDAT GUARD C 46 Viscosité à 40°C - cSt 47.0 44.0 Viscosité à 100°C - cSt 9.2 Néant Indice de viscosité 200 Point d’écoulement - °C -27 < -50 Point éclair - °C 324 Ininflammable Moussage – mm/mm 0/0 - 0/0 - 0/0 20/0 - 280/0 - 20/0 Désaération - mn 4’ 16’ Désémulsion – mm-mm-mm (mn) 40 - 40 - 0 (20’) Filtrabilité – (mn) 1.17 (11’) 1.3 (15’) Test 4 billes 1 h/40 kg – 60 kg - mm 0.32 - 0.46 0.65 - ? Soudure - kg 250 160 Approbation FM – APPROVED SFP 7eme RAPPORT + FM NOTA: les grandes différences de comportement hydraulique entre les HFC et les HFDU imposent de concevoir les installations et surtout les bâches de façons différentes.

HFC – CONDAT GUARD C 46 Conception des bâches pour HFC et HFDU HFC Retours Reniflard filtré Retours Reniflard filtré Grillage anti-mousse 500 μ Cloison Cloison Angle de 30° à 60° Niveau d’huile Passages Aspiration pompe Aspiration pompe Passages Niveau d’huile Bâche Volume = 7 fois le débit nominal des pompes Matériau/Peinture = préférer l’inox / Sans peinture Bâche Volume = 4 fois le débit nominal des pompes Matériau/Peinture = indifférent/Epoxy Retours d’huile Sous la surface pour limiter le moussage: coupe du tuyau en sifflet pour diminuer la vitesse du fluide. Aspiration d’huile La pompe n’aspire pas complètement au fond (eau + pollution). Eviter l’emploi de crépines trop fines (< 500 microns) La distance doit être la plus grande par rapport au retour.

HFC – CONDAT GUARD C 46 Conclusion Choisir le CONDAT GUARD C 46 c’est faire le choix d’un fluide reconnu dans le monde de la sidérurgie et par les constructeurs. Sa conformité au 7eme Rapport de la CEE et son homologation par le FM sont la garantie de ses performances dans le domaine de la sécurité et dans celui de l’hydraulique. Biodégradable et non toxique il protège l’environnement par son impact limité sur celui-ci. 7eme Rapport CEE

Les graisses - Applications Allonges de laminoirs Ces organes sont très sollicités par les charges élevées qu’ils doivent transmettre, par les chocs et par les glissements sous forte charges. D’autre part les coûts de remise en état sont tels que le prix de la graisse devient un élément négligeable. La graisse doit avoir les qualités suivantes: - être très extrême pression et anti usure pour éviter la destruction des dentures - avoir une très bonne adhérence pour ne pas être centrifugée (même en surépaisseur) et éviter le délavage - avoir une grande stabilité au cisaillement pour ne pas risquer de couler - être suffisamment mobile malgré l’adhérence pour se répartir dans toute l’allonge. Solution Condat = COUPLEX 462 EP1 - Epaississant = lithium – Grade 1 - Viscosité de l’huile de base > 3000 cst - Nature huile de base = minérale + polymère

Les graisses - Applications Mandrins de bobines Le frottement de glissement et la T° sont les éléments clef du fonctionnement des mandrins. Les qualités indispensables à la graisse sont: - résistance à la T°: faible évaporation de l’huile de base et point de goutte élevé tout en évitant de couler - améliorer le glissement entre les pièces pour éviter les blocages et les grippages grâce à des aditifs solides - se répartir dans tous les jeux pour amener les additifs là où ils sont utiles. Solution Condat = PYRAGRAISSE MO - Epaississant = bentone – Grade 1.5 - Viscosité de l’huile de base = 460 cst - Additif solide = bisulfure de molybdène

Les graisses - Applications Accouplements CMD FLEXACIER Dans ces accouplements la graisse doit avoir les qualités suivantes: - mobilité: pour aller partout dans les jeux afin d’éviter les contacts = graisse molle (« fluide ») - résistance à la pression: pour éviter les chocs en cas de surcharge ou d’à-coups solide et la corrosion de contact. FLEXIDENT Solution Condat = REDUGRAISSE - Epaississant = Lithium – Grade = 00 - Viscosité de l’huile de base = 330 cst - Additif solide = bisulfure de molybdène NOTA: la REDUGRAISSE est une graisse longue durée formulée pour les engrenages fermés.

Vous souhaitent de bonnes affaires et vous remercient de votre attention