Évaluation du traitement de l'huile pour les applications de compression de gaz naturel

L'épuration de l'huile, ou injection d'huile usée, est une pratique relativement courante chez certains exploitants de compresseurs de gaz naturel . Elle consiste à prélever l'huile usée du moteur et à l'injecter dans le compresseur afin de lubrifier les garnitures et les cylindres de l'équipement.

Il est facile de comprendre pourquoi certains opérateurs se sont tournés vers l'adoucissement de l'huile. Tant que l'application reste peu diluée et non sévère, une huile moteur stationnaire standard SAE 40 peut être utilisée pour lubrifier les bielles et les garnitures du compresseur . L'utilisation d'un seul produit, et donc le stockage d'un seul, au lieu de deux, peut également s'avérer plus avantageuse financièrement pour une entreprise, car les dépenses initiales en huile seront moindres, le nombre d'unités et de réservoirs à remplir étant réduit.

Cependant, certains experts du secteur estiment que, si l'adoucissement de l'huile est possible pour certaines applications, il est loin d'être idéal. Ce procédé peut fausser les analyses d'huile usagée et potentiellement masquer des problèmes de moteur susceptibles d'entraîner des réparations coûteuses ultérieurement. L'utilisation d'huiles spécifiques pour compresseurs à gaz peut également améliorer les performances de l'équipement et se traduit en réalité par un coût au litre inférieur à celui des huiles moteur.

Mais le plus important est de disposer de tous les éléments. Dans ce document, nous examinerons l'adoucissement du pétrole (également appelé « injection de carburant ») d'un point de vue technique, analyserons les avantages et les inconvénients de cette pratique et formulerons des recommandations à prendre en compte.

Qu'est-ce que l'édulcoration à l'huile ?

Le procédé d'épuration par injection d'huile usée, ou injection d'huile usée, consiste à lubrifier les bielles et les garnitures d'un compresseur de gaz naturel avec l'huile moteur usée. Au lieu d'utiliser une huile de compresseur distincte provenant d'un réservoir séparé, ce procédé implique : (1) de prélever une huile usée appropriée (par exemple, de grade SAE 40) du carter moteur ; (2) de filtrer cette huile ; et (3) de l'injecter dans la pompe d'alimentation du compresseur, puis dans le bloc distributeur (4) où elle sert à lubrifier les bielles et les garnitures. Ce procédé d'élimination de l'huile usée du compresseur nécessite ensuite l'ajout d'huile neuve au moteur afin de maintenir son niveau d'huile optimal. Le terme « épuration par injection d'huile usée » peut également désigner la pratique consistant à vidanger une partie de l'huile moteur usée du carter, puis à compléter avec de l'huile neuve afin d'éviter une vidange et un remplissage complets.

Évaluation de l'édulcoration à l'huile

Nous savons que l'adoucissement de l'huile est une pratique courante chez certains exploitants de compresseurs de gaz naturel en Amérique du Nord et qu'il s'agit d'un processus relativement simple à mettre en œuvre pour les professionnels expérimentés, mais est-ce une pratique que les exploitants devraient adopter avec leur équipement ?

Cette pratique présente sans aucun doute certains avantages. Mais quels sont les risques liés à l'adoucissement de l'huile, notamment en ce qui concerne son impact sur le fonctionnement de l'entreprise ?

Dans cette section, nous examinons en détail les principaux avantages et inconvénients de l'adoucissement de l'huile, afin que les opérateurs puissent prendre des décisions éclairées.

Les avantages de l'édulcoration à l'huile

UN SEUL RÉSERVOIR À REMPLIR

L'un des principaux avantages du traitement de l'huile moteur est qu'il suffit de remplir un seul réservoir. Le compresseur étant lubrifié avec l'huile du carter moteur et non avec celle d'un réservoir séparé, ce traitement permet de n'acheter qu'un seul produit.

ALLONGER LES INTERVALLES DE VIDANGE D'HUILE

L'ajout d'huile de refroidissement permet également d'espacer les vidanges d'huile moteur. Bien que le système de refroidissement par injection d'huile (slipstream) utilise la même quantité d'huile dans le compresseur, la consommation d'huile du moteur augmente considérablement, ce qui nécessite l'ajout d'une plus grande quantité d'huile neuve. Ceci réduit ainsi les temps d'arrêt des équipements et les coûts liés aux vidanges régulières.

COÛT INITIAL DU PRODUIT RÉDUIT

L'ajout continu d'édulcorants à l'huile moteur rend l'utilisation d'une huile haut de gamme, et donc plus coûteuse, potentiellement non rentable. Cette solution permet de réaliser des économies initiales substantielles qui, combinées à l'achat d'un seul produit, constituent un argument de poids pour les opérateurs et les services d'approvisionnement.

Les inconvénients de l'édulcoration à l'huile

CONTAMINATION

L'un des principaux risques liés à l'adoucissement de l'huile moteur réside dans la formation de contaminants dans le flux gazeux, tels que du sable, de l'eau ou du sel, ainsi que dans l'huile moteur elle-même. Ces contaminants affectent les soupapes, le garnissage et le cylindre du compresseur, ainsi que l'huile de lubrification. Combinés aux détergents présents dans l'huile moteur (absents des lubrifiants spécifiques de qualité pour compresseurs), ils peuvent entraîner une accumulation de dépôts sur les soupapes et le compresseur. La formation de mousse en aval du processus peut également obstruer les filtres coalescents et contaminer le système de déshydratation au triéthylène glycol (TEG), provoquant des arrêts imprévus et des opérations de nettoyage supplémentaires.

EFFET SUR LA MAINTENANCE

L'adoucissement de l'huile peut également nuire à un programme d'entretien efficace . Ce procédé dilue les métaux d'usure et les contaminants tels que l'eau, le liquide de refroidissement ou le silicium, masquant ainsi des problèmes moteur qui seraient normalement détectés par une analyse d'huile usée . Il devient alors difficile pour les opérateurs de déterminer le moment opportun pour la vidange et, par conséquent, d'anticiper les pannes. Cela peut conduire à ce que l'huile usée reste trop longtemps dans des applications fonctionnant en flux d'air. De ce fait, la contamination persiste dans le système, provoquant l'usure du moteur et, à terme, une panne de l'équipement. L'adoucissement de l'huile tend également à fausser l'évaluation des performances et de la consommation d'huile.

USURE DU MOTEUR

L'ajout d'additifs adoucissants à l'huile peut entraîner un risque réel d'accumulation de contaminants au fond du carter et dans le circuit d'huile, ou encore leur aspiration par la pompe à huile et leur passage à travers les filtres. Ces contaminants peuvent alors circuler dans tout le moteur, notamment au niveau des têtes de filtre, des turbocompresseurs et des soupapes, ce qui accroît l'usure du moteur dans les zones de lubrification limite.

Les performances du filtre peuvent avoir un impact sur la gravité de ce problème ; cependant, les filtres ne peuvent retenir que les contaminants d’une taille spécifique et ne peuvent pas filtrer suffisamment finement pour éliminer tous les contaminants en raison de leur forme ou de la finesse de filtration du matériau filtrant.

Ce risque est accru par des tolérances moteur plus strictes et la présence de silice, un matériau dur et abrasif. Celle-ci peut user et éroder le métal dans les zones de lubrification limite, une usure indétectable en raison de l'adoucissement de l'huile et de la dilution constante des particules métalliques par le lubrifiant acheminé vers le compresseur . Cette dilution influe également sur la détection des concentrations d'eau et de liquide de refroidissement, ce qui affecte la lubrification.

Outre les importants coûts de maintenance que peut engendrer l'usure du moteur, elle peut également entraîner des pannes d'équipement, des réparations coûteuses et les temps d'arrêt de production qui en découlent .

Évaluer les options

Les avantages à court terme de l'ajout d'un additif édulcorant à l'huile moteur pour lubrifier les cylindres de votre compresseur de gaz naturel sont faciles à calculer. Une comparaison des coûts, associée à la simplicité d'utilisation d'une seule huile, est un argument convaincant pour de nombreux exploitants. Il peut toutefois être difficile de faire évoluer les mentalités au sein d'entreprises attachées à leurs habitudes et qui utilisent l'ajout d'additifs édulcorants depuis un certain temps.

Dans ce cas, il est important de bien maîtriser l'adoucissement de l'huile afin d'atténuer les risques évidents qu'il peut engendrer.

Sucrer l'huile : bien faire les choses

Si vous procédez à l'adoucissement de l'huile, assurez-vous de suivre les étapes suivantes afin d'atténuer les risques associés au processus :

Utilisez une huile moteur adaptée : il doit s’agir d’une huile SAE 40 et l’application doit également être compatible avec cette huile, en minimisant les niveaux de liquide, de dilution, de H₂S et de dioxyde de carbone. Cela peut également contribuer à réduire la pression.

Filtrer correctement — l'huile doit être filtrée conformément aux spécifications du constructeur pour la marque et le modèle du moteur.

Surveillance efficace de l'huile — prendre en compte et considérer les métaux d'usure et les contaminants qui seront dilués dans l'huile.

Définissez des intervalles de vidange réalistes — bien que les problèmes d'oxydation et de nitration soient généralement évités grâce à l'adoucissement, il est recommandé de veiller à ce que des intervalles de vidange raisonnables soient définis et respectés en fonction de la marque et du modèle du moteur, de la taille du carter et des conditions de fonctionnement spécifiques.

Les risques à long terme liés à l'adoucissement de l'huile moteur peuvent surpasser les avantages financiers à court terme. L'adoucissement de l'huile peut masquer des problèmes de moteur et affecter les étapes de traitement en aval ou les soupapes du compresseur si l'huile n'est pas correctement filtrée, tout en limitant les performances de l'huile elle-même.

Les compresseurs de gaz naturel peuvent coûter des millions de dollars ; il est donc risqué de faire confiance à un produit bon marché pour obtenir des performances optimales. Des huiles de haute qualité contribuent à espacer les vidanges. C’est pourquoi nous recommandons d’utiliser une huile de qualité supérieure pour les cylindres de compresseur de gaz naturel afin de lubrifier les bielles et les garnitures, ainsi qu’une huile de qualité supérieure pour moteur à gaz stationnaire. L’objectif principal est d’optimiser le rendement de votre équipement.

Une huile moteur de qualité supérieure offre une meilleure résistance à l'oxydation et à la nitration, ainsi que des performances optimales à haute température (la plupart des moteurs fonctionnent à plus de 82 °C). Elle assure également un meilleur nettoyage du moteur et réduit l'accumulation de vernis , facteur d'usure et de panne.

Un produit haut de gamme peut également offrir l'un des principaux avantages de l'adoucissement de l'huile : la possibilité d'espacer les vidanges. En effet, un produit de qualité supérieure peut réduire la quantité d'huile achetée pendant toute la durée de vie de l'appareil et avoir un impact considérable sur le coût total d'exploitation, sans les risques liés à l'adoucissement de l'huile.

Huile de compresseur de qualité supérieure

Les avantages d'une huile de cylindre de compresseur haut de gamme sont comparables à ceux d'une huile moteur. Les huiles de cylindre de compresseur haut de gamme possèdent des qualités similaires aux huiles moteur haut de gamme que nous avons examinées. En choisissant une huile de compresseur haut de gamme, vous pouvez améliorer significativement les performances et l'efficacité globales de votre système.

Pourquoi?

La lubrification du cylindre du compresseur représente jusqu'aux deux tiers de la consommation de lubrifiant.

Le compresseur présente des défis uniques — qualité du gaz, pressions et températures — et l'huile moteur peut avoir un impact sur ceux-ci.

En cas de formation de mousse, d'accumulation de dépôts dans les soupapes et de contamination du système TEG, cela peut entraîner des jours de production perdus, des interventions d'urgence et des frais de main-d'œuvre.

L'utilisation d'un produit conçu spécifiquement pour le compresseur permet d'accroître son rendement et de réduire l'usure, notamment en prolongeant la durée de vie des garnitures et des pistons. La qualité du lubrifiant utilisé pour les garnitures et les pistons du compresseur permet de réduire les besoins en lubrification, d'allonger la durée de vie de l'équipement et de gérer les problèmes liés au flux de gaz, qui influent sur le coût total d'exploitation.

L'utilisation d'huile de moindre qualité lors du traitement d'adoucissement de l'huile engendre des coûts cachés. Toutefois, en l'absence de problème apparent et si les méthodes employées depuis longtemps semblent efficaces, il n'est pas toujours évident qu'un investissement plus important dans l'huile soit nécessaire. De plus, nous savons que de nombreuses entreprises ne disposent pas des ressources humaines et des outils nécessaires pour documenter et prouver les performances et les économies réalisées.

Grâce à l'accès aux données, l' équipe de Petro-Canada Lubricants peut analyser les performances de votre machine, vous recommander l'huile de qualité supérieure appropriée et vous démontrer les économies qu'elle peut vous apporter.