Avec Jesse Lawrence, Field Service Engineer Sud-Ouest et Larry Dahm, Southeast Field Service Engineer
Après un hiver long et froid, le printemps est le bienvenu, et peu de rituels sont plus gratifiants qu'un bon nettoyage de printemps. C'est aussi le moment idéal pour faire le point sur four à vide les meilleures pratiques d'entretien. Les ingénieurs de terrain Jesse Lawrence et Larry Dahm ont vu un large éventail de fours dans des conditions diverses, et ils sont tous deux d'accord : un petit nettoyage quotidien permet de maintenir un four en production pendant longtemps.
"Chaque fois que vous retirez un chargement de pièces d'un four, la première chose à faire est de procéder à une inspection visuelle des éléments", suggère Lawrence. "Si des pièces sont tombées du panier ou s'il y a des débris évidents, il faut les nettoyer immédiatement.
Dahm ajoute : "Lorsque des pièces tombent sur les éléments situés sous le foyer, ceux-ci peuvent se fissurer ou se briser. Veillez à effectuer ces réparations immédiatement". Il est également conseillé, lorsqu'une telle situation se présente, de revoir les protocoles de chargement et de déchargement et de s'assurer que les appareils sont chargés comme prévu afin d'éviter la chute de pièces.
Ensuite, "recherchez une détérioration de l'isolation. Inspectez ensuite le joint à lèvres pour vérifier qu'il n'y a pas de débris coincés", recommande Lawrence. Des débris détachés peuvent provoquer des perforations dans l'isolation ou des fuites dans le joint de la porte lorsque la chambre est pompée ou lorsqu'elle est sous pression au cours d'un cycle de trempe.
Enlever les débris de la zone chaude
Alors que certaines équipes de maintenance et certains opérateurs utilisent des aspirateurs d'atelier ordinaires pour nettoyer les débris trouvés dans le four, Lawrence a une meilleure suggestion.
"Je préfère utiliser une source d'air sec et comprimé pour maintenir le four à vide propre. Dans notre atelier de Cherry Valley, nous disposons d'une conduite d'air comprimé munie d'une vanne à bille et d'une buse en forme de J qui pousse les débris vers l'avant de la chambre et vers l'extérieur", explique Lawrence. Cette conception permet d'éviter que les débris ne soient repoussés dans la chambre, où ils pourraient endommager l'échangeur de chaleur et la paroi arrière.
Les aspirateurs d'atelier peuvent également avoir du mal à se faufiler entre les éléments et l'isolation. "Les petits morceaux de molybdène, les fils d'acier inoxydable, les débris qui se cachent autour des cintres ; il y a certaines choses que l'air comprimé sec pourra simplement faire mieux qu'un aspirateur d'atelier", a déclaré Lawrence.
Au-delà des inspections visuelles
La définition d'un four "propre" peut varier considérablement en fonction des processus qu'il exécute. "Si vous regardez un four de brasage, par exemple, la couche de matériau de brasage résiduel sur la zone chaude peut faire penser à certains opérateurs qu'ils ne peuvent pas exécuter un processus, mais les experts en brasage reconnaîtront que c'est simplement la nature du brasage", a expliqué Lawrence.
"En revanche, si vous exploitez une zone chaude entièrement métallique et que vous utilisez des matériaux plus exotiques dans le cadre d'un processus de trempe à haute pression, ce four doit être impeccable. Tout ce qui se trouve à l'intérieur et qui est susceptible d'être soufflé pendant le refroidissement peut finir par contaminer les pièces", fait remarquer Lawrence. "Dans ce cas, un four plus propre signifie des pièces plus propres.
En ce qui concerne l'entretien des fours, M. Dahm insiste sur l'importance des meilleures pratiques de base pour les opérateurs. "La meilleure chose que l'on puisse faire pour un four, c'est de le faire fonctionner - nous recommandons au minimum d'en faire fonctionner un par semaine.
Un moyen important de maintenir une zone chaude propre est d'empêcher l'eau d'entrer dans le four. Il est important de fermer et de pomper le four pendant les périodes d'inactivité, afin d'empêcher l'humidité atmosphérique ou la condensation de pénétrer dans le système.
Entre l'humidité et le dégazage, il est possible qu'un four visuellement propre ne le soit pas autant qu'il en a l'air. "Les fluides tels que l'eau et l'huile qui s'infiltrent dans l'isolation peuvent provoquer l'érosion de l'isolation ou la contamination des pièces traitées", explique Lawrence. "Vérifier régulièrement le niveau d'huile de vos pompes est un bon moyen de voir s'il y a des signes de fuite ou de dégazage.
Le contrôle de l'huile peut révéler des fuites lentes, un excès d'huile entrant dans la chambre ou une contamination par la vapeur d'eau si l'huile semble laiteuse.
"Nous recommandons également de changer l'huile tous les trois mois. Les instructions et les recommandations concernant le moment et la manière de remplacer l'huile des systèmes de pompage figurent dans le manuel d'entretien", suggère M. Dahm. "Il est préférable de s'en tenir au minimum aux directives générales.
"Même si vous commencez par suivre les directives générales du manuel, il est important d'adapter le calendrier d'entretien de votre four à votre utilisation et à vos circonstances particulières", ajoute M. Lawrence. "Par exemple, dans les environnements à forte humidité, il peut être nécessaire d'effectuer un brûlage plus d'une fois par semaine.
Le nettoyage de printemps peut aider à prévenir les problèmes cachés
M. Dahm souligne que "si, au cours de votre inspection visuelle, vous remarquez une grosse tache noire sur un élément, ou une décoloration par la suie ou le carbone sur les éléments en graphite, c'est le bon moment pour vérifier si l'une des connexions n'est pas desserrée". Les connexions peuvent être desserrées par les courants de vent générés lorsqu'un four est pompé sous vide ou lorsque le gaz de trempe est pompé dans la cuve. "Serrer les éléments peut prendre 15 minutes, mais cela peut faire une réelle différence dans la durée de vie de votre four.
En outre, l'utilisation d'un multimètre pour vérifier la résistance à la terre peut aider les opérateurs à éviter les arcs électriques dans la chambre.
"La résistance à la terre de chaque élément doit être constante d'une semaine à l'autre. En règle générale, nous constatons une résistance de 100 ohms, à quelques ohms près, à chaque bon test", a indiqué M. Dahm.
"Si vous obtenez des valeurs de l'ordre de 70 à 80 ohms, c'est une bonne indication qu'il faut procéder à un essai de combustion. Si les valeurs sont inférieures, il se peut qu'un élément soit en court-circuit et qu'il faille le réparer ou le remplacer.
En général, une rondelle Grafoil est placée entre l'écrou et l'élément. En inspectant chaque élément et en serrant chaque écrou à la main - aucune clé n'est nécessaire - vous pouvez vous assurer qu'un écrou ou une rondelle a été endommagé(e) ou est tombé(e). C'est une occasion supplémentaire de s'assurer que chaque élément fonctionne correctement.
"Lorsqu'un élément ne fonctionne pas correctement, le reste du fourneau doit travailler plus dur pour compenser la perte d'énergie et de chaleur due au dysfonctionnement de l'élément.
L'uniformité peut devenir un véritable défi lorsqu'un élément ne fonctionne pas correctement. "Comme le reste du four doit fonctionner à des températures plus élevées pendant une période plus longue pour que la température de la chambre réponde aux exigences de la recette, il peut y avoir jusqu'à 20 °F de différence d'une zone à l'autre", explique M. Dahm.
Vérification thermocouple Les lectures pendant que le four est en cours de traitement et le suivi de toute modification du temps nécessaire au four pour atteindre la température sont également de bons moyens d'identifier les problèmes potentiels.
Pendant que le cycle se déroule, il est bon d'écouter les bruits étranges provenant des pompes et de vérifier si le système de refroidissement de l'eau fonctionne correctement. "L'extérieur du four est-il chaud ? Il peut être utile de vérifier le débit d'eau et de voir s'il y a des signes de rouille", recommande M. Dahm.
Pourquoi faire l'entretien tous les jours ? Chaque semaine ? Chaque mois ? Chaque trimestre ?
Le nettoyage de printemps est l'occasion idéale de rappeler à tous, propriétaires, opérateurs et personnel d'entretien, qu'une petite dose de prévention est bien moins coûteuse que des réparations fréquentes.
"Repérer des problèmes, même mineurs, avant qu'ils ne prennent de l'ampleur peut faire la différence entre une heure d'arrêt occasionnelle et des jours, voire de l'argent, à attendre une pièce de rechange ou une nouvelle zone chaude", a déclaré M. Lawrence.
"Le plus important est de ne pas prendre de raccourcis lorsque vous inspectez et testez votre fourneau", conclut Lawrence. "Prenez le temps de tout vérifier. Vérifiez la résistance, cherchez des débris, inspectez les éléments, vérifiez l'huile. Ne vous précipitez pas pour effectuer des réparations et ne passez pas votre liste de contrôle à la hâte.
Le fait de ne pas effectuer de burn-out, d'ignorer les signes de détérioration et de laisser des débris dans la zone chaude peut coûter cher aux opérateurs en termes de perte d'uniformité et de fonctionnalité, d'augmentation du temps de traitement et de réduction de la durée de vie de la zone chaude. La résolution de problèmes mineurs, comme le serrage d'un écrou, peut réduire de manière significative les coûts liés au remplacement des éléments et des zones chaudes au fil du temps.
"La réduction du temps d'inspection entraîne toujours une augmentation des temps d'arrêt", conclut M. Lawrence. "Prenez votre temps et faites-le bien.