On n’imagine pas à quel point les lubrifiants sont des produits technologiques qui jouent un rôle primordial dans le bon fonctionnement des unités de cogénération. Michael Guelck, Lubricants Business Developer chez Chevron pour la marque Texaco HDAX et spécialiste international des moteurs à gaz depuis plus de 30 ans, nous explique les enjeux pour les opérateurs d’une installation de cogénération.
Des moteurs à gaz de plus en plus exigeants
La course au rendement des installations de cogénération est permanente. Depuis 30 ans, les fabricants de moteurs à gaz n’ont cessé d’améliorer les performances de leurs moteurs avec pour conséquence des moteurs bien plus économiques et plus performants que les modèles d’il y a 30 ans, mais également bien plus exigeants.
Il faut se rendre compte que ces moteurs modernes sont soumis à des pressions et à des températures extrêmes, de l’ordre de 4 fois supérieures à celles d’un moteur diesel automobile ! Autre paramètre à prendre en considération : la complexité des installations, avec des moteurs couplés à des échangeurs thermiques, qui recyclent l’énergie produite, et à des catalyseurs, pour respecter les normes antipollution de plus en plus strictes. Des équipements sensibles à l’encrassement par les cendres présentes dans les additifs des huiles.
Le rôle des lubrifiants est aujourd’hui central dans la gestion moteur des unités de cogénération pour assurer le bon fonctionnement de cette mécanique bien huilée. Mais gare aux caractéristiques de l’huile, car un indice de basicité (TBN – Total Base Number) instable ou une huile à teneur en cendres sulfatées trop importante peut engendrer des pannes coûteuses et lourdes de conséquences, des risques dont trop peu d’opérateurs d’installations sont conscients.
L’huile pour moteurs à gaz, une huile particulièrement technique
Les défis à relever pour une huile de moteur à gaz sont multiples. Bien entendu, elle doit remplir le rôle classique d’une huile, à savoir lubrifier, éviter les dépôts et veiller à ce que la chambre de combustion reste propre. Au-delà de ces prérequis, l’huile pour les moteurs à gaz doit aller plus loin pour faire face aux problèmes liés aux caractéristiques du biogaz, à savoir un carburant à la qualité variable.
L’huile doit garantir la stabilité thermique, maîtriser l’oxydation et offrir une bonne rétention du TBN. Elle doit pouvoir neutraliser l’acidité provenant du gaz tout en garantissant la performance du moteur. Toute la difficulté réside dans l’équilibre entre la stabilité du TBN et le taux de cendres sulfatées contenu dans les additifs, les deux paramètres étant intimement liés.
La stabilité du TBN, un indicateur fondamental
L’indice de basicité, et plus particulièrement sa stabilité, est une caractéristique technique très importante de l’huile à laquelle les exploitants d’installations de cogénération doivent être attentifs. Beaucoup de fabricants d’huile expliquent à leurs clients que pour qu’une huile lutte efficacement contre la production d’acide sulfurique qui attaque les parties métalliques du moteur, l’indice TBN doit être élevé (de l’ordre de 9 ou 10), car cette valeur a tendance à chuter rapidement au fil du temps, ce qui a une incidence sur la durée de vie de l’huile. En réalité, le problème n’est pas tant la valeur élevée du TBN de l’huile lorsqu’elle est neuve que sa stabilité dans le temps. Une valeur de TBN haute n’est pas un gage de qualité de l’huile, car ce choix implique une teneur en cendres sulfatées moyenne ou haute de l’huile pour neutraliser les acides. Or, ces cendres sulfatées contenues dans l’huile ont un impact néfaste direct sur l’échangeur thermique ou le catalyseur de l’installation qui, à la longue, peuvent se colmater et être à l’origine de pannes coûteuses.
Une teneur en cendres sulfatées inférieure à 0,6 %, la clé pour réduire le risque de pannes
Plus la teneur en cendres sulfatées est importante, plus cela engendre de dépôts dans les systèmes de post-traitement. Des cendres fines se déposent dans le catalyseur et dans l’échangeur thermique avec pour conséquence une pression à l’échappement qui augmente et une efficacité du moteur qui diminue. Si la pression devient trop forte, les risques de gros dommages pour le moteur sont réels.
Par ailleurs, lorsque le TBN est élevé, la teneur en cendres sulfatées doit être relativement élevée – de l’ordre de 1 % – afin de pouvoir neutraliser les acides. Cependant, les cendres sulfatées rendent le TBN instable et font chuter sa valeur. Plus la concentration en cendres sulfatées est importante, plus la valeur du TBN va chuter rapidement. Cela a une incidence directe sur la durée de vie de l’huile et les intervalles de vidanges, car les fabricants de moteurs à gaz préconisent de changer l’huile lorsque le TBN atteint 50 % de sa valeur initiale.
La technologie très avancée utilisée dans la formulation des huiles Texaco HDAX permet de proposer des huiles avec une teneur en cendres inférieure à 0,6 %. Les dernières huiles pour moteurs à gaz Texaco, que ce soit la Texaco HDAX 9200 ou la Texaco HDAX 9500, sont des huiles à faible teneur en cendres sulfatées. Leur TBN est respectivement de 4,2 et de 5,4, mais il est très stable dans le temps. C’est là le véritable indicateur de qualité de l’huile premium que Texaco HDAX propose à ses clients.
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https://fr.texacolubricants.com/
