Comment la prélubrification augmente les chances d’un tirage de câble réussi
Dans la science étonnamment complexe de la lubrification pour le tirage de câbles, il existe un concept souvent négligé, qui peut aider à maximiser la réduction de la friction, à optimiser la longueur de tirage, à réduire les dommages et les retards, et à favoriser la réussite de l’installation. Ce principe repose sur l’une des lois immuables de la lubrification : quelle que soit la qualité du lubrifiant, la réduction de la friction ne se produira pas si le lubrifiant n’est pas présent là où il est le plus nécessaire : généralement dans les coudes problématiques situés loin dans la canalisation. C’est pourquoi la thématique au sens large de l’application des lubrifiants est d’importance fondamentale. Mais l’application du lubrifiant ne doit pas se limiter à verser ou à enduire le câble de lubrifiant pendant le tirage. L’application peut inclure la prélubrification du conduit avant le tirage. Cette stratégie est particulièrement efficace pour les tirages longs et difficiles, où le coût de la dégradation du câble ou de la défaillance du tirage est élevé.
La méthode de prélubrification dépend de la taille et du type du conduit, mais il est possible d’utiliser des mandrins et d’autres types de dispositifs d’épandage, des sacs Front End Pack™ ou de l’air comprimé (soufflage du lubrifiant dans un conduit). Ce premier article d’une série traite des avantages des différentes méthodes et de leur utilité dans des situations de tirage particulières.
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Front End Packs
Le Front End Pack (FEP) est un sac de lubrifiant pour tirage de câbles de la taille d’un conduit. Ce système spécialisé a été développé spécifiquement pour la lubrification lors du tirage de câbles. Le sac est attaché à la tête de câble et est tranché lorsqu’il pénètre dans le conduit. Il dépose le lubrifiant en avant du câble à tirer. Cette conception simple réduit le travail et les salissures. Le véritable avantage est qu’il prélubrifie le conduit et permet une meilleure lubrification. Les Front End Packs lubrifient le conduit en profondeur, là où la lubrification peut être insuffisante.
Les Front End Packs sont disponibles en deux tailles :
Petite pour des conduits de 50 à 75 mm
Moyenne pour les conduits de 90 à 125 mm
Bien que l’utilisation de FEP soit une méthode de prélubrification pratique, prélubrifier le conduit avec un épandeur peut également produire d’excellents résultats.
Prélubrification à l’aide d’un mandrin ou d’un épandeur
Pour les tirages plus difficiles et pour les conduits de grande taille, une prélubrification à l’aide d’un dispositif d’épandage est recommandée. Il existe déjà quelques dispositifs sur le marché pour nettoyer et vérifier le conduit. Ces applicateurs ont été testés pour leur efficacité et leur caractère pratique.
Photo 1 : Épandeur de lubrifiant à disque. Il est principalement utilisé pour nettoyer le conduit. Les bagues en composite sont effilées. Le matériau fléchit mais ne se comprime pas. L’ajustement n’est pas serré.
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Photo 2 : Mandrin flexible. Il est principalement utilisé pour nettoyer le conduit. Les disques en polyuréthane sont effilé avec un contact convexe qui permet au mandrin de se déplacer à travers des courbes serrées. L’ajustement n’est pas serré.
Photo 3 : Bouchon en caoutchouc expansible. Il est principalement utilisé pour nettoyer le conduit. Le bouchon est gonflé, mais l’ajustement n’est toujours pas serré.
Lors des essais, la quantité recommandée de lubrifiant a été ajoutée au conduit et « étalée » avec l’épandeur de disque, le mandrin flexible et le bouchon en caoutchouc gonflable. Le lubrifiant s’est accumulé au début de la longueur du conduit (voir photo 4) et il n’y avait pas assez de lubrifiant pour recouvrir l’ensemble du parcours d’essai.
Photo 4 : Excédent de lubrifiant au fond du conduit. L’épandeur à disque laisse une couche lourde et éparpillée de lubrifiant au fond du conduit.
L’épandeur à disque, le mandrin flexible et le bouchon en caoutchouc gonflable ne propagent pas le lubrifiant de manière uniforme. Lors des tests, chacune de ces méthodes a laissé des traces importantes de lubrifiant, principalement au fond du conduit. Le lubrifiant n’a pas été appliqué uniformément et n’a pas non plus recouvert les parties supérieures du conduit. Comme ces dispositifs laissaient des poches de lubrifiant dans la première partie du conduit, la lubrification était incomplète dans les dernières sections du conduit.
Épandeur à disque en mousse
Il a été montré que l’une des meilleures façons de répandre le lubrifiant est l’utilisation d’un ou de plusieurs disques en mousse comprimé. Pour cet essai, une mousse de rembourrage de qualité marine a été utilisée pour découper des disques au diamètre extérieur (DE) du conduit.
Photo 5 : Mousse comprimée. La mousse est découpée légèrement plus large, de manière à correspondre au diamètre extérieur du conduit. Elle est comprimée pour occuper entièrement l’espace.
Photo 6 : Une autre version de cette technique consiste à utiliser deux grands disques de mousse (vus en suspension). Différentes versions de l’épandeur de mousse ont été utilisées dans de grandes installations de câbles.
Photo 7 : La mousse comprimée laisse un revêtement uniforme de lubrifiant.
Dans ce test, une fine couche de lubrifiant a été appliquée sur toute la surface du conduit. Comme le montre la photo 7, ce revêtement ne présente aucun signe de formation de poches et seulement quelques traînées de lubrifiant. Au cours de ce test, le lubrifiant s’est réparti uniformément sur toute la longueur du conduit.
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Quantité de lubrifiant et épaisseur de revêtement
La couche de lubrifiant laissée par une éponge bien ajustée est comprise entre 0,05 et 0,125 mm. En outre, une petite quantité de lubrifiant excédentaire est nécessaire pour remplir et s’écouler par le haut du conduit pour ce processus d’étalement du lubrifiant.
Photo 8 : Du lubrifiant est ajouté devant l’éponge pour l’étalement.
Au fur et à mesure que le lubrifiant est étalé dans le conduit, il dépose une fine couche. Au fur et à mesure que l’éponge est tirée à travers le conduit, la charge de lubrifiant s’épuise lentement en recouvrant le haut et le bas du conduit.
La quantité de lubrifiant nécessaire à la prélubrification est d’environ la moitié de la quantité de lubrifiant standard recommandée, ainsi qu’un excédent pour remplir l’espace à l’avant de l’épandeur éponge, comme le montre la photo 8. Un excès de lubrifiant est nécessaire pour remplir le conduit en amont de l’épandeur, en particulier vers la fin de la longueur du tirage.
Formule de quantité de lubrifiant de prélubrification :
Q = quantité nécessaire en litres (gallons)
L = longueur du conduit en mètres (pieds)
D = diamètre intérieur du conduit en mm (pouces)
k = 0,0004 (0,0008 si unités impériales) – la moitié de la quantité standard de lubrifiant
c = 1 x 10-6 (0,004 si unités impériales)
Tableau 1 : Quantité de prélubrifiant recommandée en gallons/litres
Quelle est la durée de la prélubrification ?
La lubrification par FEP est généralement effectuée simultanément au tirage des câbles, mais est toujours considérée comme une prélubrification car les sacs sont attachés au treuil ou à la sangle de tirage et précèdent le câble le long du parcours du conduit. L’efficacité de la prélubrification FEP n’est donc pas remise en cause. Cependant, la prélubrification par épandeur est souvent effectuée comme une étape distincte, et peut se faire plusieurs jours, voire semaines, avant le tirage du câble. En fonction du choix du lubrifiant, une prélubrification plusieurs semaines à l’avance reste une bonne option. Comme le montre le graphique 2, plusieurs lubrifiants fonctionnent bien même après leur séchage complet.
Graphique 1 : Coefficient de friction après séchage
Ces lubrifiants restent efficaces même après séchage. Le coefficient de friction (CDF) reste faible après un séchage d’une semaine à des températures accélérées. La prélubrification du conduit – même plusieurs semaines à l’avance – est une pratique efficace pour produire de faibles CDF et maintenir les tensions des câbles faibles.
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Augmentez la réussite des installations grâce à la prélubrification
Au cours de nos nombreuses décennies d’expérience sur le terrain, nous avons constaté que la prélubrification des conduits n’était utilisée que dans un faible pourcentage de situations de tirage. Bien que sous-utilisée, elle reste une méthode très efficace de réduction de la friction dans les tirages de câbles d’importance critique. Elle peut contribuer à garantir la présence d’une quantité adéquate de lubrifiant là où il est le plus nécessaire dans le conduit. Cela augmente les chances de réussite du tirage et réduit les coûts globaux du projet en éliminant les dommages aux câbles et aux équipements ainsi que les retards inutiles. Les installateurs chargés de procéder à des tirages difficiles doivent évaluer les paramètres du type de conduit et de câble et choisir une méthode de prélubrification adaptée. Lorsque la prélubrification est effectuée en conjonction avec l’application du lubrifiant pendant le tirage, les tensions de traction les plus faibles et les taux de réussite d’installation les plus élevés peuvent être obtenus.