La table de friction de Polywater® : Perspectives personnelles

Polywater® a inventé un dispositif de mesure que nous appelons la « Table de friction » afin de tester l'efficacité du lubrifiant et aider les clients à optimiser le tirage des câbles. Sheri Dahlke, directrice technique, et Ron Raedeke, ingénieur d'application, ont une grande expérience du fonctionnement de la table. Dans l'interview qui suit, ils expliquent comment ils ont aidé les clients à atteindre les objectifs de leur projet.

« Nous disposons d’un vaste ensemble de données contenant des milliers de mesures de friction, ce qui a permis de prédire de manière fiable les performances des lubrifiants sur le terrain »  -Sheri Dahlke, Polywater, directrice technique.

Un homme teste un câble sur la table de friction

Pourquoi la table de friction a-t-elle été développée ?

Sheri :  Cette table est née de la nécessité de simuler des tirages de câbles en laboratoire, où l’on peut ajuster divers facteurs affectant la friction et évaluer les résultats. Elle a été développée comme un moyen précis et efficace de mesurer les coefficients de friction sur les câbles et les conduits lubrifiés pendant les tirages. Une friction plus faible est essentielle pour réussir les tirages sans endommager les câbles ou les conduits. Cette table nous permet d’appliquer la méthode scientifique aux essais et au développement des lubrifiants.

La table de friction a été créé en même temps que nos lubrifiants, et elle est aujourd’hui essentielle pour tester les lubrifiants Polywater sur des gaines de câbles et des conduits nouveaux et en évolution, ce qui aboutit parfois à de nouveaux produits spécialisés. Elle constitue un moyen fiable de prévoir les performances des lubrifiants sur le terrain.

Ron :  Cette capacité de test permet une bonne comparaison de différents lubrifiants sur diverses combinaisons de matériaux de câbles et de conduits. Un coefficient de friction élevé augmente la tension et la pression latérale sur les câbles, ce qui peut entraîner des dommages coûteux. La bonne combinaison de lubrifiant et de matériaux de câble/conduit diminue la tension, ce qui réduit les dommages et augmente la durée de vie du câble.

Quels ont été les problèmes rencontrés lors de l’élaboration de la table de friction ?

Sheri :  Pour en revenir au cours de physique, la friction se mesure sur un plan incliné. Lorsqu’un objet commence à glisser sur le plan, le coefficient de friction est déterminé. Ce type de mesure du frottement ne reflète pas les conditions réelles sur le terrain. Pour refléter le monde réel, nous mesurons la friction cinétique lorsque le câble se déplace. En outre, les matériaux polymères des gaines de câbles sont souples et flexibles et agissent différemment sous la pression des parois latérales. La table de friction fournit une modélisation plus réaliste de la façon dont la friction fonctionne réellement dans les environnements de tirage.

un câble lubrifié sur la table de friction

Ron :  Au fil du temps, nous avons utilisé d’autres appareils de mesure de la friction et nous avons comparé ces chiffres à ceux de notre table de friction. Nous avons constaté que les mesures étaient très similaires entre les appareils, bien qu’ils aient nécessité plus de câbles et de conduits, et plus de temps d’installation. Nous avons également constaté qu’il était difficile de passer d’un lubrifiant à un autre sur ces appareils. Notre table de friction réduit le temps d’essai, ce qui permet de prélever davantage d’échantillons et d’accumuler des données pour aider à affiner les résultats.

Sheri :  Nous apprécions que notre table de friction soit rapide. Elle offre beaucoup de flexibilité, notamment pour les matériaux rigides comme les conduits métalliques. Nous effectuons des tests de friction avec de nombreux types de câbles, de conduits et de lubrifiants différents. Nous disposons également d’autres équipements pour tester et mesurer les problèmes tels que le blocage des câbles et les conduits remplis d’eau.

Notre table de friction s’est améliorée au fil du temps. Il y avait peu d’automatisation dans la première version. Par exemple, nous avons utilisé un maillet en caoutchouc pour initier la friction statique. Nous n’avons pas mesuré la charge de la force descendante. Plus tard, nous avons commencé à mesurer la friction avec une pression pneumatique et nous avons constaté que la cellule de charge était plus précise. Aujourd’hui, nous pouvons mesurer la charge tous les dixièmes de seconde tout au long d’un parcours. Nous avons vraiment perfectionné nos techniques de mesure.

Quelles sont les étapes clés pour mener à bien un test de table de friction ?

Ron :  Nous utilisons de vrais câbles, conduits et lubrifiants, et nous commençons toujours avec des matériaux propres pour garantir des résultats cohérents. Nous nettoyons les échantillons de câbles et de conduits selon un processus en deux étapes : d’abord un nettoyant à base d’hydrocarbures, puis de l’alcool. Cela permet de minimiser les contaminants. Occasionnellement, nous ne pouvons pas nettoyer les échantillons de manière appropriée, mais nous signalons toujours les conditions difficiles rencontrées.

Sheri :  Nous disposons d’un important ensemble de données contenant des milliers de mesures de friction. Chaque test est le produit de quatre ou cinq passages avec vingt points de données chacun. Nous regardons l’écart-type standard et si les données ne correspondent pas, nous recommençons. Nous recherchons généralement les valeurs extrêmes sur la base de l’écart-type standard et nous basons nos rapports sur des tests multiples.

Veuillez commenter certaines des difficultés que vous avez rencontrées lors des essais de friction en laboratoire

Ron :  Nous devons nous adapter face à certains échantillons. Par exemple, nous avons dû faire des modifications pour prendre en compte certains câbles et conduits de très grande taille. Les gros travaux de services publics peuvent utiliser des câbles de sept pouces (175 mm) de diamètre, passant dans des conduits de quatre à douze pouces (100 à 300 mm).

En outre, si les chiffres peuvent varier en laboratoire, ils varient encore plus sur le terrain. En laboratoire, nous générons des chiffres dans des conditions constantes et idéales. Mais de nombreux éléments sur le terrain peuvent modifier le coefficient de friction généré en laboratoire. Les conduits peuvent être sales, par exemple. Il se peut qu’il fasse très chaud et que les gaines des câbles deviennent collantes. Ou bien, il peut faire très froid, ce qui rend les gaines rigides et plus difficiles à plier dans les coudes.

Sheri :  Avant le test, on ne sait pas vraiment à quoi s’attendre ; quelque chose peut sembler glissant, mais les résultats du test montrent autre chose. Nous voyons parfois des matériaux intéressants : certains avec des coutures, des trous, des ondulations ou des nervures. Au fur et à mesure que nous pénétrons sur les marchés internationaux, nous découvrons pour la première fois de nouveaux matériaux et procédés de fabrication. En fait, nous accueillons volontiers des matériaux nouveaux et différents et l’occasion d’élargir notre base de connaissances. Ils nous aident à élaborer des solutions pour toutes les conditions qui peuvent être rencontrées.

Quels cas inhabituels avez-vous rencontrés en utilisant la table de friction ?

Ron :  Les cas les plus inhabituels peuvent être ceux où les clients veulent des coefficients de friction optimaux dans des conduits existants qui sont dans le sol depuis longtemps. Les conduits existants, souvent faits de béton ou de tuiles, peuvent se fissurer ou se briser. Certains conduits ont plus de cent ans.

Sheri :  Le remplacement d’un conduit peut s’avérer très coûteux, c’est pourquoi il est préférable d’utiliser un conduit existant, si possible. De plus, le paysage souterrain urbain d’aujourd’hui est encombré. Il peut être difficile de trouver de l’espace pour de nouveaux conduits, et difficile de retirer les anciens.

Ron :  Nous travaillons souvent avec de grandes entreprises de services publics dont les projets peuvent être intéressants. Il peut y avoir des tirages de câbles difficiles ; par exemple, des tirages longs ou des tirages avec des câbles très larges. Il est important de savoir à quoi s’attendre, et nos clients aiment éviter les surprises. Nous testons les câbles et les conduits pour les gros travaux dans le cadre du processus de planification. De plus, une bonne conception de l’installation qui spécifie un choix optimal de lubrifiant peut réduire le nombre d’épissures.

Deux scientifiques testent un câble sur une machine d'essai de friction

L’engagement de Polywater dans des partenariats de collaboration a permis à la société d’acquérir une réputation de service client exceptionnel. Comment cette orientation client s’est-elle développée ?

Sheri :  Nous voulions positionner Polywater comme un leader technique. Au début, nous nous sommes concentrés sur les fabricants de câbles et nous avons eu de nombreuses conversations individuelles avec des ingénieurs d’application de câbles et des utilisateurs finaux. Les câbles constituent la partie la plus coûteuse d’un système, et les fabricants cherchent à éviter d’endommager les câbles au cours de l’installation. Comme notre objectif est d’aider nos clients à réussir, nous aimons aider à planifier les projets et à fournir une assistance à l’installation.

Au fur et à mesure que l’industrie prenait conscience de l’existence de notre table de friction et de notre savoir-faire, les fabricants de câbles et les utilisateurs finaux ont commencé à nous poser des questions et à nous demander de tester de nouveaux échantillons. Cela a permis d’élargir notre base de données et de mieux comprendre comment nos lubrifiants peuvent minimiser les frottements et maximiser la performance des câbles.

Ron :  Les fabricants demandent souvent quel lubrifiant utiliser pour obtenir la friction la plus faible. Ils veulent également des informations sur la compatibilité avec leurs câbles. Notre capacité à répondre à ces questions de manière fiable au fil du temps a contribué à bâtir cette réputation.

Quelles sont les tendances qui vont remettre en question la table de friction dans un avenir proche ?

Sheri : De nouvelles technologies et de nouveaux matériaux sont constamment explorés. Les gaines de câbles ignifuges suscitent actuellement un grand intérêt. Nous avons vu de nouveaux mélanges de gaines CPE et LSZH. Nous voyons également différents types de conduits. Les fabricants continuent de s’intéresser aux mélanges spéciaux, tels que le PVC thermofusible ou les mélanges spéciaux en fibre de verre. Nous acceptons des échantillons de câbles et de conduits pour les tester. Nous préférons recevoir des câbles d’au moins 2 pouces (50,8 mm) de diamètre et des conduits de 4 pouces (101,6 mm) ou plus.

En savoir plus sur la mesure de la friction et le support de planification de projet de Polywater.

Polywater est connue pour le développement de produits innovants dans les secteurs de l’électricité, des services publics et des télécommunications, où les difficultés liées à la construction et à la maintenance exigent des solutions rapides et efficaces. Grâce à des années de recherche et d’essais, l’entreprise a acquis une grande expertise, compilé des données solides en laboratoire et sur le terrain, et développé des outils pour les clients qui contribuent à garantir une exécution fiable et rentable des projets.