Guide pour le pompage des lubrifiants pour câbles

La lubrification automatique libère la main d'œuvre habituellement nécessaire à la lubrification manuelle et permet une utilisation plus régulière et optimale du lubrifiant. Ce processus est plus sûr et moins salissant. Polywater® bénéficie d'une grande expérience dans l'application de lubrifiants à l'aide de différents types de pompes, depuis les années 1970 jusqu'à aujourd'hui. Cette expérience s'avère précieuse pour tous ceux qui s'intéressent à la lubrification automatique. La conception d'un système de pompage de lubrifiant pour le tirage de câbles doit tenir compte de plusieurs facteurs. Nous examinons ci-dessous les facteurs clés qui déterminent le choix de la pompe et décrivons ensuite quelques options de pompe.

Comment savoir si la pompe est compatible avec les lubrifiants pour câbles à base d’eau ?

Le système de pompe doit être compatible avec les lubrifiants pour câbles haute performance. La pompe ne doit pas endommager le lubrifiant, et le lubrifiant ne doit pas endommager la pompe :

  • La pompe ne doit pas cisailler, faire mousser ou dégrader de quelque manière que ce soit le lubrifiant pour câble.
  • Le lubrifiant à base d’eau ne doit pas corroder la pompe.

Les lubrifiants pour câbles sont des systèmes polymères complexes et le mécanisme de pompage ne doit pas cisailler ce mélange. Les pompes à cisaillement élevé peuvent également provoquer la formation d’écume ou de mousse dans le lubrifiant. Il est important que la pompe ne dégrade pas ou ne modifie pas les propriétés du lubrifiant. Les pompes doivent être conçues pour fonctionner avec des matériaux à base d’eau. Les pompes à graisse de type piston fonctionnent pendant un certain temps, mais à moins qu’elles ne soient revêtues d’acier, d’inox, d’aluminium ou de matériaux non métalliques, elles finissent par se corroder à cause des matériaux à base d’eau. On trouve des pompes adaptées dans les secteurs de la chimie, de l’agroalimentaire, de l’agriculture, des eaux usées, ainsi que dans les secteurs maritime et médical.

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Quel type de source d’énergie est nécessaire et disponible pour mon système de pompage ?

La plupart des sites d’installation de câbles étant éloignés, il est important de prendre en compte le mode d’alimentation de la pompe. Il existe des options de pompage qui utilisent de l’air comprimé (par compresseur), des batteries (12 ou 18 volts ou rechargeables) ou de l’électricité. Le choix de la source d’énergie est un équilibre entre les besoins et les ressources disponibles. Le pompage à un débit plus élevé sur de plus longues distances nécessite plus de puissance.

De quelle capacité de pompage ai-je besoin ?

La détermination de la capacité de pompage peut être divisée en deux parties :

  • Débit de pompage : La quantité de lubrifiant voulue par unité de temps.
  • Puissance de pompage : La distance que le lubrifiant doit parcourir dans le tuyau et l’effort requis pour le faire avancer.

Le débit de pompage est un élément essentiel pour déterminer les besoins en termes de capacité. Cela dépend à la fois de la quantité de lubrifiant nécessaire et de la vitesse de traction du câble.

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Calculer le débit de pompage

Pour la plupart des tirages, le débit de pompage est inférieur à 1 gallon (~4 litres) par minute. Le calcul exige que l’installateur connaisse la quantité de lubrifiant nécessaire ainsi que la vitesse de déplacement du câble. La quantité de lubrifiant est directement proportionnelle à la surface à recouvrir de lubrifiant et peut être calculée à l’aide de la formule de calcul de la quantité de lubrifiant :

Équation 1

Q = K x L x D

Où :

Q = quantité en gallons (litres)

K = facteur de conversion, 0,0015 (0,0008 en unités métriques)

L = longueur du conduit en pieds (mètres)

D = diamètre intérieur du conduit en pouces (mm)

Polywater peut aider à déterminer la quantité de lubrifiant nécessaire pour toute application. Cliquez ici pour essayer notre calculateur de lubrifiant.

Plus le système de conduits est grand, plus la quantité de lubrifiant nécessaire est importante. Si vous passez de 100 mm à 200 mm, la quantité nécessaire doublera. Pour les installations plus difficiles, la prélubrification est recommandée. Tout lubrifiant ajouté et répandu dans le conduit avant le tirage du câble fait partie de la quantité de lubrifiant recommandée. Des pompes peuvent être utilisées pour injecter le lubrifiant dans la pompe avant les épandeurs de lubrifiant. Dans ce cas, le débit de pompage est moins important.

Si le conduit est prélubrifié, la quantité de lubrifiant utilisée peut être soustraite de la quantité calculée à l’aide de la formule de quantité. Le lubrifiant restant est enduit sur le câble en mouvement lorsqu’il entre dans le conduit. Cela signifie que la vitesse du câble est un élément important du calcul du débit de pompage. Un câble se déplaçant à 20 mètres/minute nécessite deux fois plus de lubrifiant par minute qu’un câble se déplaçant à 10 mètres/minute. Voir l’équation 2.

Équation 2

L'équation du débit de pompage du liquide

Où :

Le débit de pompage est en gallons par minute (litres par minute)

Q = quantité de lubrifiant en gallons (litres) de l’équation 1

QP = quantité de lubrifiant utilisée pour prélubrifier le conduit

L = longueur du conduit en pieds (mètres)

R = vitesse d’installation en pieds par minute (mètres/min.)

Les facteurs clés qui déterminent le débit de pompage sont la taille du conduit et la vitesse d’installation du câble. Il est à noter que la longueur du parcours n’a pas d’incidence sur le débit de pompage. La longueur du parcours est utilisée pour calculer la quantité totale de lubrifiant nécessaire. La longueur est ensuite divisée par la formule pour déterminer le débit de pompage. Le graphique 1 illustre quelques exemples de débit de pompage.

Graphique 1 : Débit de pompage basé sur la taille du conduit et le débit de tirage
Un graphique à barres montrant le débit de pompage du lubrifiant avec deux taux de traction de câble différents.

Notez que le débit de pompage pour le conduit de 100 mm est la moitié de celui requis pour le conduit de 200 mm. C’est une relation linéaire. Notez que la quantité de lubrifiant nécessaire pour une traction de 10 mètres/minute est deux fois moins importante que pour une traction de 20 mètres/minute. Il s’agit également d’une relation linéaire.

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Les exemples d’installation de câbles du graphique 1 n’étaient pas prélubrifiés. Les bonnes pratiques recommandent d’utiliser la moitié de la quantité de lubrifiant recommandée pour prélubrifier le conduit. Si la moitié du lubrifiant est pompée dans le conduit et répandue en amont du câble, seule la moitié de la quantité totale de lubrifiant sera enduite sur le câble lorsqu’il entrera dans le conduit. Dans ce cas, le débit de pompage est également réduit de moitié.

Le tableau 1 ci-dessous illustre ces exemples d’une autre manière :

Tableau 1
Tableau décrivant le débit de pompage du lubrifiant en fonction de la vitesse de tirage du câble, de la taille du conduit et de la prélubrification ou non du conduit.

Le débit de pompage varie en fonction de la taille du système et de la vitesse de tirage du câble. Les exigences en matière de pompe et d’alimentation pour une installation de grande taille sont différentes de celles d’une installation plus classique. En général, les débits de pompage nécessaires à la lubrification des câbles sont peu élevés. Il est important de rechercher un débit régulier ou constant. Des débits élevés ne sont pas nécessaires.

Capacité de pompage et viscosité du lubrifiant

La capacité de pompage peut être influencée à la fois par la viscosité du lubrifiant et par la distance – horizontale et verticale – qu’il doit parcourir. Les lubrifiants pour tirage de câbles se présentent sous la forme de liquides légèrement épaissis ou de gels épais. Le déplacement d’un lubrifiant visqueux dans le tuyau de distribution peut créer une contre-pression et, par conséquent, nécessiter plus de puissance.

L’expérience de Polywater

Polywater dispose d’une expérience en matière de technologies de pompage et de solutions réelles sur le terrain. Nous avons discuté de la nécessité que la pompe soit compatible avec les lubrifiants pour câbles, la source d’énergie et le débit de pompage. D’autres caractéristiques de la pompe à prendre en compte sont :

  • Le poids et la durabilité
  • La facilité d’entretien
  • La capacité d’auto-amorçage
  • La capacité d’ajustement du débit de pompage

Plusieurs types de pompes peuvent être utilisés, notamment :

La pompe à membrane

Les pompes pneumatiques à membrane sont utilisées pour transférer le lubrifiant depuis un conteneur de stockage vers un récipient plus petit ou pour pomper directement le lubrifiant pour une traction de câble sur le terrain. Elles sont utilisées chez Polywater pour transporter les lubrifiants à travers l’usine. Les pompes à membrane utilisent de l’air comprimé pour pousser une membrane élastique qui déplace le lubrifiant.

Illustration d'une pompe à membrane
Les pompes à membrane représentent un bon choix pour les lubrifiants de câbles à base d’eau. Choisissez une pompe à membrane dont le boîtier et les membranes sont compatibles avec les matériaux à base d’eau. Elles nécessitent un volume d’air relativement faible. La pression d’air classique est d’environ 60 psi (4,1 bar). Pour le pompage de lubrifiants pour câbles, un régulateur d’air peut être nécessaire pour limiter et contrôler le débit. Une pompe à membrane présente un effet de pulsation inhérent à son mécanisme, et elle doit être dimensionnée de manière à permettre un cycle suffisant pour assurer une distribution relativement régulière aux débits souhaités. Comme il s’agit d’une pompe mécanique, un certain entretien est nécessaire et les membranes peuvent s’user, ce qui nécessite leur remplacement. Autrement, ces pompes peuvent durer des années.

Un système de lubrification automatisé avec ce type de pompe a été utilisé par certaines grandes entreprises de services publics dans le sud-ouest des États-Unis. Le lubrifiant est pompé d’un conteneur ou d’un réservoir vers le conduit à l’aide d’un tuyau flexible. Le débit du lubrifiant peut être contrôlé en faisant varier la pression de l’air. Dans cette configuration, un pistolet à gâchette contrôle la distribution du lubrifiant, à la manière d’une pompe à essence.

Pompe à graisse (à piston)

Les pompes à graisse utilisent la pression d’air et peuvent déplacer des matériaux très visqueux. Ce sont des pompes très puissantes qui peuvent déplacer le matériau à un débit élevé. Comme ces pompes sont conçues pour des graisses à base d’hydrocarbures, elles sont susceptibles de se corroder lorsqu’elles sont utilisées avec des lubrifiants pour câbles à base d’eau.

Illustration d'une pompe à piston à graisse

Pompe à engrenage pour perceuse Polywater LP-D5

Le LP-D5 est un système de pompage économique et pratique disponible chez Polywater. La pompe utilise un foret de 13 mm fonctionnant à une vitesse de 1000 à 2000 tr/min. Cette pompe fonctionne avec les seaux de 3,8 litres, les seaux de 19 litres et les fûts de 209 litres en utilisant l’extension pour fût. Sa composition en cuivre, laiton et acier inoxydable la rend résistante à la corrosion, et sa conception simple lui confère une grande longévité. Elle pompe à un débit de 2 à 10 litres par minute.

Le lubrifiant Polywater LZ est pompé dans un conduit avec une pompe Polywater LP-D5 pour perceuse.

Pompe à batterie (huile et liquide de refroidissement)

Les pompes alimentées par une batterie lithium-ion rechargeable de 18 volts fonctionnent dans de nombreuses installations. L’intérêt de ce type de pompe est sa facilité d’utilisation et sa conception légère. Ces pompes sont généralement conçues pour les liquides de refroidissement, les huiles et les graisses. Pour les matériaux à viscosité plus élevée, le débit de pompage est limité à 2 litres par minute.

Illustration d'une pompe actionnée par une batterie avec un moteur au-dessus d'un long tuyau.

Pulvérisateur à pression

Pour les lubrifiants pour câbles fins, il est possible d’utiliser un pulvérisateur à béton ou un système pressurisé similaire pour distribuer les lubrifiants. Ce type de pompe ne nécessite qu’une puissance manuelle. Dans cette configuration, le lubrifiant est transféré dans le corps de la pompe et le système est mis sous pression manuellement. Le corps de la pompe est généralement limité en volume et le débit et la pression diminuent au fur et à mesure que le volume de lubrifiant diminue. Les lubrifiants gélifiés sont distribués sous forme de jet, même en cas d’utilisation d’un système de pulvérisation.

Illustration d'un pulvérisateur à pompe comprenant un réservoir pour le liquide, une pompe manuelle sur le dessus et un tuyau avec un accessoire de pulvérisation.

Pompe (à eau) à manche

De nombreux opérateurs de services publics disposent de ce type de pompe pour évacuer l’eau des voûtes et des coffrets de raccordement. Elles ne constituent pas une bonne solution pour pomper le lubrifiant pour câble. Cette pompe utilise des batteries rechargeables et est conçue pour pomper de l’eau jusqu’à 4,6 m de pression hydrostatique. Cette pompe ne permet pas de déplacer des liquides ayant une viscosité ou un corps quelconque, tels que les lubrifiants pour câbles.

Illustration d'une pompe à manche comprenant un petit moteur alimenté par une batterie et un long tuyau qui descend vers le bas. Un flexible sort du tuyau juste en dessous du moteur.

Tableau 2
Un tableau répertoriant les différents types de pompes et les avantages et inconvénients de chacune d'entre elles.

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Choisir une pompe pour mon application

Le choix de la pompe dépend de l’ampleur et du type d’installation de câble. Il existe de nombreuses options de pompage avec des avantages et des inconvénients à prendre en compte pour l’alimentation automatique en lubrifiant (voir le tableau 2 ci-dessus). Le choix de la pompe doit se faire en fonction du lubrifiant spécifique. En d’autres termes, choisissez la pompe adaptée au lubrifiant et non l’inverse. Il s’agit d’une distinction importante : la pompe prend en charge l’application du lubrifiant. En définitive, choisir le bon lubrifiant haute performance pour câbles en combinaison avec une pompe à lubrifiant compatible, permet de réaliser d’importantes économies dans l’installation des câbles et d’assurer une application optimale et régulière du lubrifiant pour tirer les câbles en toute sécurité.

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