Brevet FR3032531A1 — publié le 20160812

Installation et procédé de suivi de l'évolution de la basicité d'un lubrifiant La présente invention a trait à une installation de suivi de l'évolution de la basicité d'un lubrifiant circulant dans un équipement, tel qu'un moteur de navire. L'invention a également trait à un procédé de suivi de l'évolution de la basicité d'un lubrifiant. Dans le domaine des moteurs à combustion interne utilisés sur les navires de commerce, il est connu qu'il convient de suivre la situation d'un moteur en analysant un lubrifiant circulant dans ce moteur. Une telle analyse permet de détecter des phénomènes d'usure ou de corrosion qui ont tendance à se produire dans un moteur. Par le passé, le fonctionnement des moteurs était relativement stabilisé et il suffisait de contrôler la qualité d'un lubrifiant de façon ponctuelle, lors des escales, pour anticiper les opérations de maintenance à réaliser. De nos jours, les moteurs sont de plus en plus élaborés et sensibles aux phénomènes d'usure ou de corrosion, de sorte que des analyses doivent être réalisées en mer, notamment pour suivre l'indice de basicité ou BN (de l'Anglais « Base Number ») de l'huile moteur. Ceci impose de former le personnel et d'embarquer un matériel élaboré, dont le fonctionnement est relativement difficile à maitriser, même par un matelot formé. En outre, ceci augmente la charge de travail du personnel. Dans ce cadre, il est connu de l'article « A low cost mid-infrared sensor for on line contamination monitoring of lubricating oils in marine engines » de Ben Mohammadi et al. (Optical Sensing and Detection Conference - Bruxelles - 12-15/4/2010) de prévoir un système d'analyse du TBN (ou « Total Base Number ») qui correspond à l'indice de basicité total, au moyen d'un capteur dans lequel est disposé un échantillon du lubrifiant à étudier. Le matériel utilisé est élaboré et sa manipulation est complexe. Si un tel matériel devait être embarqué sur un navire, sa mise en oeuvre nécessiterait de prélever régulièrement sur le moteur du navire une quantité d'huile destinée à constituer un échantillon de mesure. Ceci serait à la fois long et complexe. WO-A-03/073075 divulgue une méthode d'analyse de la basicité d'un lubrifiant au cours de laquelle une mesure, effectuée sur un échantillon d'un lubrifiant à contrôler, est comparée à des mesures effectuées sur des échantillons de lubrifiant de référence. Là encore, cette démarche est prévue pour un fonctionnement en laboratoire et requiert une main d'ceuvre qualifiée. WO-A-2010/046591 prévoit d'utiliser un système embarqué dans lequel l'huile sortant d'un moteur est dirigé vers un composant fonctionnel associé à un système de mesure permettant de déterminer son indice de basicité. En pratique, le débit d'huile sortant du moteur est faible et l'écoulement en sortie du moteur est constitué de 3032531 2 gouttelettes qui ruissèlent à l'intérieur d'une canalisation, au point qu'il n'est pas certain que le composant fonctionnel soit alimenté avec un débit d'huile suffisant pour que les mesures qu'il effectue soient correctes. Ces problèmes se posent non seulement sur les moteurs deux temps ou quatre 5 temps de propulsion des navires mais également sur d'autres moteurs secondaires également embarqués sur des navires, par exemple pour des accessoires de type palan. De tels problèmes se posent également pour des boîtes à vitesse de matériels embarqués sur des navires ou d'installations fixes, telle qu'une hydrolienne ou une éolienne. De façon générale, la surveillance de la basicité d'un lubrifiant est importante 10 pour tous les équipements lubrifiés et les techniques connues sont peu propices à une automatisation. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une nouvelle installation de suivi de l'évolution de la basicité d'un lubrifiant circulant dans un équipement qui est adapté pour fonctionner de façon simple et 15 autonome, ce qui libère notamment le personnel embarqué à bord d'un navire de tâches répétitives et élaborées. A cet effet, l'invention concerne une installation de suivi de l'évolution de la basicité d'un lubrifiant circulant dans un équipement, cette installation comprenant au moins une conduite de circulation du lubrifiant, cette conduite étant raccordée, en amont, 20 à l'équipement en question et, en aval, à un bac de récupération de lubrifiant, ainsi qu'au moins un capteur de détermination de l'indice de basicité du lubrifiant. Conformément à l'invention, l'installation comprend une première vanne d'interruption commandée de la circulation du lubrifiant dans la conduite, un réservoir tampon d'accumulation du lubrifiant, une première ligne de dérivation raccordée d'une part à la conduite en amont de la 25 première vanne, et d'autre part au réservoir tampon, une deuxième vanne d'interruption commandée de la circulation du lubrifiant dans la première ligne de dérivation, une deuxième ligne d'évacuation du lubrifiant, du réservoir tampon vers le bac de récupération, et une troisième vanne d'interruption commandée de la circulation du lubrifiant dans la deuxième ligne d'évacuation. En outre, le capteur est disposé sur la 30 deuxième ligne d'évacuation et permet de déterminer l'indice de basicité du lubrifiant en sortie du réservoir tampon. Grâce à l'invention, le réservoir tampon est utilisé pour accumuler une quantité de lubrifiant suffisante pour permettre d'alimenter correctement le capteur d'indice de basicité. 3032531 3 Le lubrifiant dont il est question dans la présente invention comprend au moins une huile de base lubrifiante. En général, les huiles de base lubrifiantes peuvent être des huiles d'origine minérales, synthétiques ou végétales ainsi que leurs mélanges. Les huiles minérales ou synthétiques généralement utilisées appartiennent à l'un des groupes I à V 5 selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) telle que résumée ci-dessous. La classification API est définie dans American Petroleum Institute 1509 "Engine oil Licensing and Certification System" 17ieme édition, Septembre 2012. La classification ATIEL est définie dans "The ATIEL Code of Practice", numéro 18, Novembre 2012. Teneur en Teneur en Indice de saturés soufre viscosité Groupe I Huiles minérales 0,03 % 80 VI REVENDICATIONS1.- Installation (2) de suivi de l'évolution de la basicité (BN) d'un lubrifiant circulant dans un équipement (M), cette installation comprenant : au moins une conduite (4) de circulation (F1) du lubrifiant, cette conduite étant raccordée, en amont, à l'équipement et, en aval, à un bac de récupération (6) au moins un capteur (48) de détermination de l'indice de basicité (BN) du lubrifiant caractérisée en ce que l'installation comprend : une première vanne (20) d'interruption commandée de la circulation (F1) du lubrifiant dans la conduite (4), un réservoir tampon (26) d'accumulation du lubrifiant, une première ligne (28) de dérivation raccordée, d'une part, à la conduite, en amont de la première vanne et, d'autre part, au réservoir tampon, une deuxième vanne (32) d'interruption commandée de la circulation du lubrifiant dans la première ligne de dérivation, une deuxième ligne (42) d'évacuation du lubrifiant, du réservoir tampon vers le bac de récupération, une troisième vanne (44) d'interruption commandée de la circulation du lubrifiant dans la deuxième ligne d'évacuation ce que le capteur (48) est disposé sur la deuxième ligne d'évacuation (42) et permet de déterminer l'indice de basicité du lubrifiant en sortie du réservoir tampon (26). 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (12, 22, 36, 40 ; 12, 22, 62) de mise sous pression gazeuse du volume intérieur (V26) du réservoir tampon (26). 3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de mise sous pression gazeuse comprennent une source d'air comprimé (12) et un jeu de vannes (36,40) ou un distributeur pneumatique (62) de mise en communication sélective du volume intérieur (V26) du réservoir tampon (26) avec la source d'air comprimé ou l'atmosphère ambiante. et en 3032531 20 4.- Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (54, 56 ; 60) de détection du niveau de lubrifiant dans le réservoir tampon (26). 5 5.- Installation selon les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que les moyens de détection du niveau de lubrifiant dans le réservoir comprennent un capteur (58) de la pression gazeuse dans le volume intérieur (V26) du réservoir tampon (26). 6.- Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce 10 qu'elle comprend, en outre, un capteur (46) de densité (D), viscosité (V), humidité (H) et température (T) disposé également sur la deuxième ligne d'évacuation (42) un capteur (50) de la teneur en fer dissous du lubrifiant présent dans le réservoir tampon. 15 7.- Procédé automatisé de suivi de l'évolution de la basicité d'un lubrifiant circulant dans un équipement (M), au moyen d'une installation (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins des étapes consistant à : a) fermer la première vanne (20), 20 b) ouvrir la deuxième vanne (32) et fermer la troisième vanne (44) pour alimenter le réservoir tampon à partir d'une quantité (L ; L') de lubrifiant accumulée dans la conduite (4), en amont de la première vanne, c) ouvrir la troisième vanne (44) pour faire circuler le lubrifiant présent dans le réservoir tampon à travers la deuxième ligne d'évacuation (42), au contact du 25 capteur (48) de détermination de l'indice de basicité du lubrifiant, d) utiliser un signal de sortie (S48) de ce capteur pour déterminer l'indice d'alcalinité du lubrifiant. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre avec 30 une installation (2) selon l'une des revendications 2 ou 3 et en ce qu'il comprend une étape e) postérieure à l'étape b) et antérieure à l'étape c) et consistant à : e) mettre en pression gazeuse le volume intérieur (V26) du réservoir tampon (26), avec une pression (P1) comprise entre 6 et 12 bars, de préférence entre 7 et 10 bars, de préférence encore égale à 7 bars. 3032531 21 9.- Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'étape c) est interrompue, alors qu'une quantité résiduelle (L2) de lubrifiant demeure dans le réservoir tampon (26). 5 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape f) postérieure à l'étape d) et consistant à : f) décolmater un filtre (30) intégré à la première ligne de dérivation (28), en faisant circuler du lubrifiant du réservoir tampon (26) vers la conduite (4). 10 11.- Méthode de suivi du fonctionnement d'un équipement (M) embarqué sur un navire, caractérisée en ce qu'elle comprend la détermination, à bord du navire, de l'indice de basicité (BN) d'un lubrifiant de l'équipement par la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 7 à 10.