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Les cinq erreurs les plus courantes en matière d’hydraulique d’usine

Lorsqu’on allume le téléviseur et que l’on passe en revue la grille des programmes, on voit souvent apparaître des titres comme : « Les dix plus belles plages au monde », « Les vingt vedettes à la condition physique la plus mal en point » et « Les cents plus grands succès des années 80 ». Alors, pour être bien de son temps, cet article porte sur les cinq erreurs les plus fréquentes en matière de circuits hydrauliques, des fautes sans cesse répétées. Un comportement qui, selon Einstein, pourrait s’apparenter à la définition d’aliénation mentale : « Refaire les mêmes choses sans arrêt tout en espérant un résultat différent. »

Erreur no 1 – Des pressions hydrauliques mal réglées
Sur chacun des systèmes hydrauliques il y a habituellement une multitude de mises au point à effectuer. Lorsqu’un problème apparaît sur une machine, on ajuste des boutons et des soupapes pour « voir » si on vient à bout du problème (photo 1). Malheureusement, la personne qui procède à l’ajustement n’a habituellement aucune idée de l’effet résultant sur la machine en question. Les pressions dans un circuit hydraulique sont le plus souvent réglées de manière trop élevée, l’idée étant que plus la pression sera élevée, plus rapide sera la machine.

Jetons un coup d’œil à une situation qui s’est véritablement produite dans une usine de transformation du bois. Une entreprise avait des problèmes importants de secousses et de fuites sur leur empileuse de bois. De plus, la pompe était changée une fois par mois. Sur celle-ci, un ajustement (appelé compensateur) limitait la pression maximale du système. Il y avait également sur ce système, une soupape de sûreté que l’on utilisait comme un dispositif ultime de sécurité et comme amortisseur de chocs. Les réglages recommandés sur le compensateur et la soupape de sûreté étaient respectivement de 1500 et 1750 lb/pi2. Lorsque l’empileuse de l’usine se mettait en marche et s’arrêtait, l’aiguille de la jauge de pression pointait au maximum, vibrait, puis s’ajustait à 3000 lb/pi2. Ce qui indiquait que le réglage du compensateur et de la soupape de sûreté, était tous deux trop élevé.

Après avoir réglé le compensateur et la soupape de sûreté aux réglages recommandés, la pression s’éleva un moment jusqu’à 1750 lb/pi2 (réglage de la soupape) puis indiqua 1500 lb/pi2 (réglage du compensateur). Réfléchissez à la différence dans la force exercée sur un vérin de levage de 10 po (d’une superficie de 78.54 po2) lorsque la soupape de sûreté est à 3000 lb/pi2 et lorsqu’elle est à 1750 lb/pi2.

La force exercée avec une soupape à 3000 lb/pi2 se calcule en multipliant le nombre de lb/pi2  par la superficie, soit 3000 x 78.54 po2 de superficie; ce qui donne une force de 235 620 lb. La force exercée avec soupape à 1750 lb/pi2 se calcule de la même façon, soit 1750 multiplié par 78.54 po2, ce qui donne une force de 137 445 lb. La différence est de 98 175 lb!

Une fois que les pressions furent ajustées correctement, la secousse fut éliminée et la durée de vie de la pompe s’en trouva allongée. Une fois que les pinces d’attache et les joints d’étanchéité furent changés, les fuites s’arrêtèrent également.

Erreur no 2 – Manque de procédures sécuritaires liées à l’accumulateur et aux circuits hydrauliques
Lorsque des travaux sont effectués sur une machine, le moteur de la commande électrique de la pompe est éteint et les procédures de verrouillage et d’étiquetage de mise hors circuit sont enclenchées. La jauge de pression est rarement vérifiée avant de commencer les travaux sur la machine ou sur les dispositifs adjacents. Les accumulateurs emmagasinent l’énergie hydraulique contenue sous la forme de fluide sous pression.

La plupart des systèmes sont équipés une soupape d’évacuation manuelle ou automatique qui permet d’évacuer dans le réservoir les fluides sous haute pression dans l’accumulateur, de sorte que la pression retombe à zéro (photo 2). Il peut arriver que la soupape d’évacuation automatique reste fermée, maintenant ainsi l’huile pressurisée dans l’accumulateur. Si une ligne est retirée ou si une pièce est enlevée, un travailleur peut alors être aspergé par le fluide sous haute pression.

Avec une soupape manuelle d’évacuation, l’élément humain entre en jeu. Dans une usine, un jeune mécanicien d’entretien a été sévèrement blessé lorsqu’il a été aspergé d’huile sous haute pression parce qu’il avait oublié d’ouvrir la soupape manuelle. Il n’existait aucune procédure en place avisant d’ouvrir la soupape avant de procéder aux travaux sur le système.

Très souvent, la jauge est située sur le côté de la soupape de sûreté et non du côté de l’accumulateur. Lorsqu’on éteint la pompe, la jauge descend à zéro au fur et à mesure que l’huile s’écoule vers le réservoir selon la tolérance interne de la pompe hydraulique. C’est pourquoi la personne affectée à l’entretien ou l’opérateur peut penser que la pression est à zéro, sans réellement savoir si le fluide sous pression dans l’accumulateur a été relâché ou non. Sur les systèmes ayant cette configuration, une jauge doit être installée sur l’accumulateur ou tout près de celui-ci.

Erreur no 3 – Techniques de dépannage défaillantes
Dans nos ateliers d’intervention en entretien hydraulique, nous insistons sur le fait que la méthode la plus rapide et la plus facile de dépannage pour une machine est l’utilisation du schéma de l’hydraulique de cette dernière (photo 3). La réponse des étudiants est habituellement l’une des suivantes :

• La direction ne nous alloue pas le temps nécessaire à l’analyse d’intervention.
• Nous n’avons pas, ou ne savons pas où se trouvent les schémas.
• Nous ne savons pas comment lire les schémas.

Lorsque survient un problème de nature hydraulique, on doit rassembler de l’information afin de pouvoir identifier le composant défaillant. Pour en obtenir, on peut vérifier par exemple : le débit du drain de la coquille de la pompe, la réaction d’une soupape proportionnelle LVDT, de même que la chaleur dans le système. Il arrive souvent que le contremaître intervienne et exige que la pompe, le cylindre ou une autre pièce soit changée. À une usine, par exemple, un contremaître avait avisé un mécanicien d’entretien de ne pas effectuer d’analyse d’intervention mais d’activer manuellement une soupape directionnelle. Il en résulta que l’accumulateur s’est déchargé dans un réservoir de 5000 gallons partiellement rempli dont le couvercle a éclaté, ce qui a entraîné la fermeture de l’usine pour une période de sept jours.

Les schémas des circuits hydrauliques se retrouvent habituellement à l’intérieur du manuel de la machine fournie par le manufacturier. Ces manuels devraient être conservés dans un bureau réservé à l’entretien ou dans une salle d’entreposage. Lorsque survient un problème hydraulique, la dernière chose que devrait avoir à faire le préposé à l’entretien, serait de prendre 15 à 20 minutes pour trouver le schéma. Après tout, lorsqu’une machine est arrêtée, le temps c’est de l’argent. Un meilleur choix est d’afficher près des systèmes, des imprimés agrandis protégés par des feuilles de Plexiglas. On peut également laminer des schémas plus petits et les placer au même endroit. Si le schéma est disponible rapidement, il sera utilisé.

Quand on me consulte pour résoudre un problème dans une usine, le commentaire le plus fréquent que j’entends du mécanicien et de l’électricien est : « Je ne connais pas grand chose en hydraulique. » Ce qui signifie qu’ils n’ont pas eu une formation adéquate ou qu’ils ont oublié ce qu’ils avaient appris. D’autre part, il m’arrive de visiter des usines où nous avons tenu des séances de formation spécifique à l’hydraulique de la machinerie, et j’entends alors : « Nous utilisons tout le temps vos manuels et vos schémas ». Sans formation adéquate, vous ne pouvez escompter que votre équipe de maintenance effectuera une intervention efficace.

Erreur no 4 – Huile et réservoir hydrauliques mal entretenus
Bien que dans la plupart des usines effectue un travail d’entretien adéquat quant aux filtres du système, on porte généralement peu d’attention au réservoir. Lorsqu’on conçoit un système, on tient compte de l’intensité de chaleur qui sera dégagée pour déterminer la taille du réservoir. Les réservoirs doivent être nettoyés au minimum une fois l’an pour permettre qu’une partie de la chaleur de l’huile soit relâchée dans l’atmosphère. La photo 4 montre un réservoir qui n’a pas été purgé ni nettoyé en 17 ans. Une épaisse couche de boue apparaît au fond du réservoir. On note également que le filtre d’aspiration est fendu ce qui permet aux contaminants de pénétrer à l’intérieur de la pompe. Un réservoir non nettoyé peut se transformer en incubateur au lieu de dissiper la chaleur de l’huile.

Un autre problème fréquent est l’ajout d’huile non filtrée à l’intérieur d’un système. Ce qui ne devrait jamais être fait! L’huile qui quitte la raffinerie est propre; cependant, durant la période où elle est entreposée dans des barils et des camions, elle peut s’être dégradée jusqu’à la norme de 50 microns lorsqu’elle est ajoutée au réservoir. Plusieurs systèmes disposent de raccords pour relier le boyau de remplissage de la pompe de sorte que l’huile des barils traverse le système de filtrage avant d’arriver au réservoir. On peut également utiliser un module de filtration indépendant au moment de remplir le réservoir.

Erreur no 5 – Remplacer des pièces par d’autres qui n’ont pas le même numéro
Lorsque survient un problème hydraulique, il y a habituellement une pièce qui a fait défaut. Il est essentiel de faire concorder les numéros de série entre les nouvelles pièces et les anciennes. Les pompes et soupapes hydrauliques qui se ressemblent ne sont pas nécessairement identiques. Chaque chiffre ou lettre dans la numérotation d’une pièce indique une caractéristique propre à la pompe ou à la soupape. S’il existe une différence de lettre ou de chiffre, il faut alors consulter les brochures fournies par le manufacturier pour déterminer en quoi consiste cette différence.

Il y a quelques années, une usine a rapporté qu’une valve de direction sur le grappin d’une grue se brisa (photo 5). On pouvait y lire le numéro de pièce suivant : DG5S8-2A-T-50.Un distributeur local affirma qu’il avait une valve possédant la même configuration de bobine et le même patron d’assemblage à leur centre de distribution. On reçut à l’usine par livraison aérienne le jour suivant, une pièce ayant le numéro : DG5S8-2A-E-T-50.

Lorsqu’on eut installé la valve, les cylindres du grappin ne voulaient toujours pas s’ouvrir ni se rétracter. On appela alors le manufacturier de la valve et on lui fit lecture des deux numéros différents. La valve originale était une valve drainée de l’intérieur et à débit hydraulique interne également. La valve fournie par le distributeur était une valve à débit externe et drainée de l’intérieur. Puisqu’il n’y avait pas de ligne de débit externe reliée au système, la nouvelle valve ne pouvait fonctionner. Pour résoudre le problème, le manufacturier de la valve expliqua au mécanicien de l’usine, de retirer le bouchon interne à tête de type Allen de l’orifice marquée d’un « P », et de l’installer dans l’orifice marquée d’un « X ».

Une fois les travaux terminés, après 18 heures de temps mort, le grappin fonctionna normalement.

Ces erreurs fréquentes sont commises principalement en raison d’un manque de connaissances. En s’assurant que ces cinq erreurs ne se produisent pas à votre usine, les temps morts seront diminués, votre usine fonctionnera de façon plus sécuritaire et les interventions de dépannage en hydraulique s’amélioreront.    

Al Smiley est un spécialiste des systèmes hydrauliques.