Hydraulic fluid power — Method for evaluating water separation performance of dehydrators

ISO 18237:2017 specifies: - test equipment, test circuit and a procedure for the evaluation of the water separation capabilities of a dehydrator; - a procedure for preparing test fluid; - a procedure for obtaining and analysing the test fluid samples. ISO 18237:2017 applies only to those dehydration units that can dry a hydraulic fluid to less than 20 % of the hydraulic fluid's water saturation level at the test temperature. ISO 18237:2017 provides a test procedure that yields reproducible results for dehydrator water removal performance so that the performance of candidate units is compared on the same basis using the same test fluid. This procedure can be used to test the dehydrator's capabilities on different types of hydraulic fluids at different conditions. Parts of the procedure might need to be changed to suit the hydraulic fluid's characteristics. For example, the testing of hydraulic fluids with high water solubility (many synthetic and fire-resistant fluids) needs higher concentrations of water at the start of the test; the testing of hydraulic fluids with zinc-based additives needs modifications to the Karl Fischer analysis procedure. However, comparison of performance can be made under the conditions defined in ISO 18237:2017.

Déshydrateurs fluides hydrauliques — Méthode d'évaluation de leurs performances de séparation de l'eau

ISO 18237:2017 spécifie: - un équipement d'essai, un circuit d'essai et un mode opératoire pour l'évaluation des capacités de séparation de l'eau d'un déshydrateur; - un mode opératoire de préparation du fluide d'essai; - un mode opératoire d'obtention et d'analyse des échantillons de fluide d'essai. ISO 18237:2017 s'applique uniquement aux unités de déshydratation pouvant assécher un fluide hydraulique à moins de 20 % de la concentration de saturation en eau du fluide hydraulique à la température d'essai. ISO 18237:2017 fournit un mode opératoire d'essai donnant des résultats reproductibles pour les performances d'élimination de l'eau des déshydrateurs, de sorte que les performances d'unités candidates sont comparées sur la même base en utilisant le même fluide d'essai. Ce mode opératoire peut être utilisé pour évaluer les capacités des déshydrateurs sur différents types de fluides hydrauliques dans différentes conditions. Il peut être nécessaire de modifier certaines parties du mode opératoire pour s'adapter aux caractéristiques du fluide hydraulique. Par exemple, les essais de fluides hydrauliques dans lesquels l'eau a une forte solubilité (ce qui est le cas de nombreux fluides synthétiques et difficilement inflammables) nécessitent des concentrations d'eau plus élevées au début de l'essai; les essais de fluides hydrauliques contenant des additifs à base de zinc nécessitent de modifier la méthode d'analyse de Karl Fischer. Toutefois, la comparaison des performances peut être effectuée dans les conditions définies dans le présent document.

General Information

Status
Published
Publication Date
17-Oct-2017
Current Stage
9020 - International Standard under periodical review
Due Date
15-Oct-2022
Completion Date
15-Oct-2022
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ISO 18237:2017 - Hydraulic fluid power -- Method for evaluating water separation performance of dehydrators
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18237
First edition
2017-10
Hydraulic fluid power — Method
for evaluating water separation
performance of dehydrators
Déshydrateurs fluides hydrauliques — Méthode d'évaluation des
performances de séparation de l'eau
Reference number
ISO 18237:2017(E)
ISO 2017
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ISO 18237:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

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ii © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 18237:2017(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Principle of test ...................................................................................................................................................................................................... 2

6 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 2

7 Accuracy of measuring instruments and test conditions ........................................................................................... 4

8 Summary of information required prior to testing .......................................................................................................... 4

9 Dehydrator performance test ................................................................................................................................................................. 5

9.1 Preliminary preparation ................................................................................................................................................................. 5

9.2 Addition of water to the test fluid........................................................................................................................................... 6

9.3 Dehydrator test procedure ........................................................................................................................................................... 6

10 Reporting ...................................................................................................................................................................................................................... 7

11 Identification statement ............................................................................................................................................................................... 8

Annex A (informative) Test circuit .......................................................................................................................................................................... 9

Annex B (normative) Test fluid specification ...........................................................................................................................................10

Annex C (informative) Test fluid quality checks ....................................................................................................................................11

Annex D (informative) Test results sheet giving example data ..............................................................................................13

Annex E (normative) Sampling and analysis procedures ............................................................................................................14

Annex F (informative) Example graph .............................................................................................................................................................15

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................17

© ISO 2017 – All rights reserved iii
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ISO 18237:2017(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee

SC 6, Contamination control.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 18237:2017(E)
Introduction

In hydraulic fluid power systems, one of the functions of the hydraulic fluid is to separate and lubricate

the moving parts of components. The presence of water contamination in the lubricant causes

corrosion, loss of lubrication properties, increased oxidation rates, worse filterability, reduced filter

service life and produces wear, resulting in loss of efficiency, reduced component and hydraulic fluid

life and subsequent unreliability.

Hydraulic fluid dehydration equipment is used to remove the water contamination from these hydraulic

fluids to well below the hydraulic fluid’s water saturation level. Hydraulic fluid dehydrators are usually

self-contained systems, designed to perform the function of water removal from a body of hydraulic

fluid using different types of principles and methodologies. This document provides a procedure by

which to evaluate the water removal performance of the various types of hydraulic fluid dehydrators

in a well-defined, repeatable manner. This enables the purchaser of the hydraulic fluid dehydrator to

compare the available products evaluated using the same test procedure.
© ISO 2017 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18237:2017(E)
Hydraulic fluid power — Method for evaluating water
separation performance of dehydrators
1 Scope
This document specifies:

— test equipment, test circuit and a procedure for the evaluation of the water separation capabilities

of a dehydrator;
— a procedure for preparing test fluid;
— a procedure for obtaining and analysing the test fluid samples.

This document applies only to those dehydration units that can dry a hydraulic fluid to less than 20 %

of the hydraulic fluid’s water saturation level at the test temperature.

This document provides a test procedure that yields reproducible results for dehydrator water removal

performance so that the performance of candidate units is compared on the same basis using the same

test fluid.

This procedure can be used to test the dehydrator's capabilities on different types of hydraulic fluids

at different conditions. Parts of the procedure might need to be changed to suit the hydraulic fluid’s

characteristics. For example, the testing of hydraulic fluids with high water solubility (many synthetic

and fire-resistant fluids) needs higher concentrations of water at the start of the test; the testing of

hydraulic fluids with zinc-based additives needs modifications to the Karl Fischer analysis procedure.

However, comparison of performance can be made under the conditions defined in this document.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 760, Determination of water — Karl Fischer method (General method)

ISO 1219-1, Fluid power systems and components — Graphical symbols and circuit diagrams —

Part 1: Graphical symbols for conventional use and data-processing applications

ISO 4021, Hydraulic fluid power — Particulate contamination analysis — Extraction of fluid samples from

lines of an operating system
ISO 5598, Fluid power systems and components — Vocabulary

ISO 6743-5, Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Classification — Part 5: Family T

(Turbines)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5598 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
© ISO 2017 – All rights reserved 1
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ISO 18237:2017(E)
3.1
hydraulic fluid dehydrator

self-contained system designed to perform the function of water removal from a bulk supply of

hydraulic fluid
3.2
hydraulic fluid water saturation level

water concentration level, at a given temperature, beyond which the hydraulic fluid is unable to dissolve

any additional water

Note 1 to entry: Any addition of water beyond this limit results in free water or an emulsion formed.

3.3
safety data sheet
SDS

specification sheet defining physical aspects, characteristics and health and safety data for a substance

3.4
relative hydraulic fluid water saturation level
% saturation
hydraulic fluid actual water concentration divided by its water saturation level
Note 1 to entry: Expressed as a percentage.
4 Symbols
The graphical symbols used in this document are in accordance with ISO 1219-1.
5 Principle of test

The hydraulic fluid dehydrator is connected to the test rig containing a volume of test fluid that is

related to the rated flow of the dehydrator. The dehydrator and a circulating pump are switched on

and the test fluid temperature is raised to the test temperature of 50 °C. With the dehydrator isolated

and the circulation pump on, a portion of the test fluid is contaminated to give a water concentration

in the rig of 3 % by weight. The test fluid and water are emulsified using a water mixer and then added

to the reservoir. Dehydration of the test fluid is initiated and samples of test fluid are regularly taken

for water content analysis and the dry-up is monitored. The process continues until the moisture level

is below 20 % of the test fluid saturation level. The test is carried out in an environment controlled to

a temperature of between 22 °C and 25 °C and moisture content of (55 ± 15) % relative humidity (RH).

The performance of the dehydrator is based upon the time required to remove free and dissolved water

expressed in a three-part code.
6 Apparatus
6.1 General

The test set-up shall incorporate the following design characteristics. See Annex A for a typical test

circuit that provides satisfactory results.
6.2 Test fluid reservoir, incorporating the following features.

6.2.1 It shall be of cylindrical form with a conical bottom whose included angle is between 60° and 90°.

6.2.2 The test fluid shall be drawn from the outlet at the centre of the conical bottom and returned via

a hose or pipe to the reservoir. The return shall discharge below the fluid surface and be fitted with a

diffuser.
2 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 18237:2017(E)

6.2.3 It shall be of sufficient size to hold the test fluid volume required, based upon the dehydrator

flow rate. The total test fluid volume, V, shall have a value in litres numerically equal to three times the

dehydrator flow rate, q, expressed in l/min. A tolerance of ±10 % is permissible for the test fluid volume,

but the actual volume shall be measured and recorded within an accuracy of ±3 %.

A number of reservoirs may be required to cover the range of dehydrators to be tested using this

document.

NOTE The circulation time (time = V/q) is set at 3 min to be representative of service conditions and to

provide a suitable time for the conduct of the test.

6.2.4 It shall have a lid to cover the opening, but with a suitable opening to allow for the returned

sample flow.
6.3 Circulation pump

6.3.1 It shall be a positive displacement type suitable for the required circulation pressure and fitted

with a relief valve, either integral or external.

6.3.2 It shall have a variable flow with a maximum of at least twice the flow rate of the dehydrator

under test.

6.4 In-line heater, capable of maintaining the test fluid temperature within the limits detailed in Table 1.

If the heating elements in contact with the test fluid are electric, the energy density at the surface of the

elements shall be no more than 3 W/cm . It shall have a safety shut-off thermostat to prevent overheating

the test fluid. The installation of a safety switch which disconnects the heater in case of no or low flow

through the heater is recommended. Insufficient flow could lead to local overheating of the test fluid.

6.5 Temperature controller, incorporating a temperature sensor that drives a control circuit to

maintain the test fluid temperature within 2 °C of the set point.
6.6 Temperature sensor, mounted in the suction line leading to the pump.

6.7 Water sensor (WS), of the thin-film capacitance type that is capable of detecting the relative water

saturation level of the test fluid. The water sensor shall be installed through a port in a vertical section of

the pipe work in the suction line to the pump.

6.8 Interconnecting pipe work, suitably sized to promote good mixing conditions and constructed

such that dead zones or quiescent areas where water could settle out are eliminated. Mixing conditions

are ensured when the Reynolds number (Re) is >3 000 in a multi-purpose rig; however, this might not

be possible. In these cases, the pipe runs should be kept to a minimum and a mixer/valve interspersed

where long pipe runs exist. The design of the reservoir and other test equipment should allow for easy

draining of the system, including the installation of drain valves at the lowest points.

6.9 Water mixer, used in the preparation of the test contaminant and fitted with an emulsifying head.

The size of the dispersion blade shall be suitable for the volume to be mixed.

NOTE A dispersion blade of 100 mm diameter, rotating at 5 000 r/min minimum, has proved satisfactory for

mixing volumes of up to 10 l.

6.10 Karl Fischer (KF) titrator, for determining the absolute water concentration of the fluid samples

obtained during the test. The compatibility of the KF reagent with the test fluid shall be confirmed before

testing.
© ISO 2017 – All rights reserved 3
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ISO 18237:2017(E)

6.11 Sampling valve, for the extraction of test fluid samples during the test. The valve shall conform

to ISO 4021 and be suitable for low pressure locations. It is recommended that the valve outlet be piped

back to the reservoir to provide a continuous flow as this overcomes the need for repeated flushing cycles.

6.12 Sample bottles, for the analysis of samples of test fluid during the test.
They shall:
— have a threaded cap and internal seal;
— have a volume between 100 mL and 300 mL;
— be cleaned to remove all traces of previous fluids and be free of moisture;
— be a clear glass bottle with a flat bottom.

6.13 Syringe, for dispensing samples of test fluid into the KF titrator. It shall be clean and dry and

calibrated if volumetric measurements are used.

6.14 Test fluid, ISO VG 32 grade mineral oil conforming to L-TSA in accordance with ISO 6743-5 (see

Annex B for the specification). A SDS shall be made available. (See Annex C for test fluid quality check

information.)
NOTE This test fluid can be re-used.
7 Accuracy of measuring instruments and test conditions

7.1 Use and maintain measuring instrument accuracy and test condition variations within the limits

given in Table 1.
Table 1 — Accuracy of measuring instruments and test conditions
Permitted variations in
Instrument accuracy
Test parameter Unit test conditions
(± of actual value)
(± of target value)
Volume l 3 % 10 %
Gauge pressure kPa 2 % 5 %
Flow rate l/min 2 % 5 %
Test fluid temperature °C 1 °C 2 °C
Environmental moisture
% RH 1 % (55 ± 15) %
content
Environmental
°C 1 °C 22 °C to 25 °C
temperature
Water sensor % saturation 3 % n/a
100 kPa = 1 bar
8 Summary of information required prior to testing

8.1 Manufacturer, part number and serial number of the dehydrator unit to be tested and the effective

flow rate.
8.2 Hydraulic fluid, used for the test if different to that specified in 6.14.

NOTE If a different fluid is used, then the performance obtained can only be compared to other dehydrators

that have been tested using the same hydraulic fluid under identical conditions.
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ISO 18237:2017(E)
8.3 Test fluid temperature.

8.4 Vacuum setting and any other user-adjustable dehydrator parameter to be used for the test.

8.5 Sampling frequency for the test, the time interval between samples shall be selected so that at

least four samples are obtained from the start to the 100 % saturation point. This is to ensure that this

dry-up curve is adequately described. The period between samples can either be selected from previous

tests or estimated from the presumed free water removal rate of the dehydrator.

NOTE 1 A sample at the 100 % saturation level is ideal, but not essential, as the time to this level is obtained by

interpolation on to the dehydration curve (see 10.3).

NOTE 2 Although sampling below the 100 % saturation level is not required as the moisture level is measured

by the water sensor, samples can be taken.

8.6 Temperature and relative humidity (% RH), in the vicinity of the dehydrator. If the dehydrator

involves the introduction of air into the system, the air inlet to the dehydrator shall be used as the location

for these measurements. See Table 1 for test conditions.
9 Dehydrator performance test
9.1 Preliminary preparation

9.1.1 Ensure that the total fluid volume that is required for the performance test has been accurately

determined. If not, perform this function on th
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18237
Première édition
2017-10
Déshydrateurs fluides hydrauliques —
Méthode d'évaluation de leurs
performances de séparation de l'eau
Hydraulic fluid power — Method for evaluating water separation
performance of dehydrators
Numéro de référence
ISO 18237:2017(F)
ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18237:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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www.iso.org
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 18237:2017(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Symboles ....................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Principe d'essai ...................................................................................................................................................................................................... 2

6 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 2

7 Précision des instruments de mesure et conditions d'essai ................................................................................... 4

8 Résumé des informations requises avant les essais ........................................................................................................ 5

9 Essai de performance du déshydrateur ........................................................................................................................................ 5

9.1 Préparation préliminaire ............................................................................................................................................................... 5

9.2 Addition d'eau au fluide d'essai ............................................................................................................................................... 6

9.3 Mode opératoire d'essai du déshydrateur....................................................................................................................... 7

10 Rapport........................................................................................................................................................................................................................... 7

11 Déclaration d'identification ...................................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Circuit d'essai ............................................................................................................................................................10

Annexe B (normative) Spécification du fluide d'essai .....................................................................................................................11

Annexe C (informative) Contrôles de la qualité du fluide d'essai ........................................................................................12

Annexe D (informative) Feuille de résultats d'essai donnant un exemple de données ................................14

Annexe E (normative) Procédures d'échantillonnage et d'analyse ...................................................................................15

Annexe F (informative) Exemple de courbe ...............................................................................................................................................16

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................18

© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18237:2017(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et

pneumatiques, sous-comité SC 6, Contrôle de la contamination.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 18237:2017(F)
Introduction

Dans les systèmes de transmission hydraulique, l'une des fonctions du fluide hydraulique est de séparer

et de lubrifier les éléments mobiles des composants. La présence d'une contamination par l'eau du

lubrifiant provoque une corrosion, une perte des propriétés de lubrification, une augmentation des

taux d'oxydation, une filtrabilité plus difficile, une durée d’utilisation réduite des filtres en service

ce qui engendre une usure aboutissant à une perte d'efficacité, une diminution de la durée de vie des

composants et du fluide hydraulique et donc un manque de fiabilité.

Un équipement de déshydratation de fluide hydraulique est utilisé pour éliminer la contamination

par l'eau de ces fluides hydrauliques afin d'atteindre un niveau bien inférieur à la concentration de

saturation en eau du fluide hydraulique. Les déshydrateurs de fluide hydraulique sont généralement

des systèmes autonomes conçus pour assumer la fonction d'élimination de l'eau d'une masse de fluide

hydraulique en utilisant différents types de principes et de méthodes. Le présent document fournit

une procédure permettant d'évaluer, de manière bien définie et reproductible, les performances en

matière d'élimination de l'eau des différents types de déshydrateurs de fluide hydraulique. Cela permet

à l'acheteur du déshydrateur de fluide hydraulique de comparer les produits disponibles évalués selon

le même mode opératoire d'essai.
© ISO 2017 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 18237:2017(F)
Déshydrateurs fluides hydrauliques — Méthode
d'évaluation de leurs performances de séparation de l'eau
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie:

— un équipement d'essai, un circuit d'essai et un mode opératoire pour l'évaluation des capacités de

séparation de l'eau d'un déshydrateur;
— un mode opératoire de préparation du fluide d'essai;

— un mode opératoire d'obtention et d'analyse des échantillons de fluide d'essai.

Le présent document s'applique uniquement aux unités de déshydratation pouvant assécher un fluide

hydraulique à moins de 20 % de la concentration de saturation en eau du fluide hydraulique à la

température d'essai.

Le présent document fournit un mode opératoire d'essai donnant des résultats reproductibles pour

les performances d'élimination de l'eau des déshydrateurs, de sorte que les performances d'unités

candidates sont comparées sur la même base en utilisant le même fluide d'essai.

Ce mode opératoire peut être utilisé pour évaluer les capacités des déshydrateurs sur différents types

de fluides hydrauliques dans différentes conditions. Il peut être nécessaire de modifier certaines

parties du mode opératoire pour s'adapter aux caractéristiques du fluide hydraulique. Par exemple, les

essais de fluides hydrauliques dans lesquels l’eau a une forte solubilité (ce qui est le cas de nombreux

fluides synthétiques et difficilement inflammables) nécessitent des concentrations d'eau plus élevées

au début de l'essai; les essais de fluides hydrauliques contenant des additifs à base de zinc nécessitent

de modifier la méthode d'analyse de Karl Fischer. Toutefois, la comparaison des performances peut être

effectuée dans les conditions définies dans le présent document.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).
ISO 760, Dosage de l’eau — Méthode de Karl Fischer (Méthode générale)

ISO 1219-1, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Symboles graphiques et schémas de circuit —

Partie 1: Symboles graphiques en emploi conventionnel et informatisé

ISO 4021, Transmissions hydrauliques — Analyse de la pollution par particules — Prélèvement des

échantillons de fluide dans les circuits en fonctionnement
ISO 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire

ISO 6743-5, Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes (classe L) — Classification —

Partie 5: Famille T (Turbines)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 5598 ainsi que les

suivants, s'appliquent.
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L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adressehttp:// www .electropedia .org/

— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse http:// www .iso .org/ obp

3.1
déshydrateur de fluide hydraulique

système autonome conçu pour assumer la fonction d'élimination de l'eau d'une génération de fluide

hydraulique
3.2
concentration de saturation en eau du fluide hydraulique

concentration en eau, à une température donnée, au-delà duquel le fluide hydraulique est incapable de

dissoudre toute eau supplémentaire

Note 1 à l'article: Toute addition d'eau au-delà de cette limite donne de l'eau libre ou forme une émulsion.

3.3
fiche de données de sécurité
FDS

fiche de spécifications définissant les aspects physiques, les caractéristiques et les données de santé et

de sécurité d'une substance
3.4
concentration relative de saturation en eau du fluide hydraulique
saturation en %

concentration réelle en eau du fluide hydraulique divisée par sa concentration de saturation en eau

Note 1 à l'article: Exprimée en pourcentage.
4 Symboles

Les symboles graphiques utilisés dans le présent document sont conformes à l'ISO 1219-1.

5 Principe d'essai

Le déshydrateur de fluides hydrauliques est raccordé à un banc d'essai dont le volume de fluide d'essai

est fonction du débit nominal du déshydrateur. La pompe de circulation est mise sous tension et la

température du fluide d'essai est portée à la température d'essai de 50 °C. Le déshydrateur étant isolé

et la pompe de circulation étant en marche, une portion du fluide d'essai est contaminée de manière à

obtenir une concentration en eau dans le banc de 3 % en masse. Pour cela, l’eau est émulsionnée dans le

fluide d’essai de manière séparée puis introduite dans le réservoir. Dès que la déshydratation du fluide

d'essai est déclenchée, des échantillons de fluide d'essai sont prélevés régulièrement afin d'analyser

leur teneur en eau et l'assèchement est surveillé. Le processus est poursuivi jusqu'à ce que le niveau

d'humidité soit inférieur à 20 % de la concentration de saturation du fluide d'essai. L'essai est effectué

dans un environnement contrôlé à une température comprise entre 22 °C et 25 °C et une teneur en

humidité de (55 ± 15) % d'humidité relative (HR). Les performances du déshydrateur sont basées sur

le temps nécessaire à l'élimination de l'eau libre et dissoute et exprimées sous forme d'un code de trois

chiffres.
6 Appareillage
6.1 Généralités

Le montage d'essai doit intégrer les caractéristiques de conception suivantes. Voir l’Annexe A pour un

circuit d'essai type donnant des résultats satisfaisants.
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6.2 Réservoir de fluide d'essai, présentant les caractéristiques suivantes.

6.2.1 Il doit être de forme cylindrique, avec un fond conique ayant un angle compris entre 60° et 90°.

6.2.2 Le fluide d'essai doit être soutiré par l'orifice de sortie au centre du fond conique et retourner au

réservoir via un tuyau ou une canalisation. Le retour doit décharger au-dessous de la surface du fluide et

être muni d'un diffuseur.

6.2.3 Il doit être suffisamment grand pour contenir le volume de fluide d'essai requis, sur la base du

débit du déshydrateur. Le volume total de fluide d'essai, V, doit avoir une valeur en litres numériquement

égale à trois fois le débit du déshydrateur, q, exprimé en l/min. Une tolérance de ± 10 % est admise

pour le volume de fluide d'essai, mais le volume réel doit être mesuré et enregistré avec une précision

de ± 3 %.

De nombreux réservoirs peuvent être nécessaires pour couvrir la gamme de déshydrateurs devant être

soumis à essai selon le présent document.

NOTE Le temps de recirculation (temps = V/q) est fixé à 3 min pour être représentatif des conditions de

service et pour offrir un temps compatible avec la conduite de l'essai.

6.2.4 Il doit être muni d'un couvercle pour protéger l'ouverture, mais avec une ouverture appropriée

pour permettre l'écoulement de retour de l'échantillon.
6.3 Pompe de circulation

6.3.1 Il doit s'agir d'une pompe volumétrique adaptée à la pression de circulation requise et munie

d'un clapet de décharge de pression intégré ou externe.

6.3.2 Elle doit avoir un débit variable, avec un débit maximal au moins égal au double du débit du

déshydrateur en essai.

6.4 Réchauffeur en ligne, capable de maintenir la température du fluide d'essai dans les limites

indiquées dans le Tableau 1. Si les éléments chauffants en contact avec le fluide d'essai sont électriques,

la densité d'énergie à la surface des éléments doit être inférieure ou égale à 3 W/cm . Il doit comporter

un thermostat de sécurité afin d'empêcher toute surchauffe du fluide d'essai. Il est recommandé

d'installer un interrupteur de sécurité qui déconnecte le réchauffeur en cas de débit faible ou nul dans le

réchauffeur. Un débit insuffisant peut entraîner une surchauffe locale du fluide d'essai.

6.5 Régulateur de température, intégrant un capteur de température qui pilote un circuit de

régulation permettant de maintenir la température du fluide d'essai à 2 °C du point de consigne.

6.6 Capteur de température, monté dans la tuyauterie d'aspiration conduisant à la pompe.

6.7 Détecteur d'eau (WS), de type condensateur à couche mince, capable de détecter la concentration

relative de saturation en eau du fluide d'essai. Le détecteur d'eau doit être installé par le biais d'un orifice

dans une section verticale de la tuyauterie d'aspiration conduisant à la pompe.

6.8 Tuyauterie de raccordement, de dimension appropriée pour établir de bonnes conditions

de brassage et construite de manière à éliminer les zones mortes ou de stagnation où l'eau pourrait

s'accumuler. Des conditions de brassage sont assurées lorsque le nombre de Reynolds (Re) est > 3 000

dans un banc d'essai polyvalent; toutefois, il se peut que cela soit impossible. Dans ce cas, il convient

de réduire au minimum la longueur des tuyauteries et d'intercaler un mélangeur/une vanne dans les

longues tuyauteries. Il convient que le réservoir et les autres équipements d'essai soient conçus pour

faciliter la vidange du circuit, y compris l'installation de purgeurs aux points les plus bas.

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6.9 Agitateur d'eau, utilisé pour la préparation du contaminant d'essai et muni d'une tête

émulsionneuse. La taille de la pale de dispersion doit être adaptée au volume à brasser.

NOTE Une pale de dispersion de 100 mm de diamètre, tournant à 5 000 r/min au minimum, s'est avérée

satisfaisante pour des volumes de brassage jusqu'à 10 l.

6.10 Titrateur Karl Fischer (KF), permettant de déterminer la concentration absolue en eau des

échantillons de fluide obtenus au cours de l'essai. La compatibilité du réactif KF avec le fluide d'essai doit

être confirmée avant les essais.

6.11 Vanne de prélèvement, pour l'extraction d'échantillons de fluide d'essai au cours de l'essai.

La vanne doit être conforme à l'ISO 4021 et être adaptée à des emplacements à faible pression. Il est

recommandé d'installer une tuyauterie de retour entre l'orifice de sortie de la vanne et le réservoir de

manière à assurer un écoulement continu car cela permet de s'affranchir de la nécessité de cycles de

rinçage répétés.

6.12 Flacons de prélèvement pour l'analyse des échantillons de fluide d'essai au cours de l'essai.

Ils doivent:
— avoir un bouchon fileté et un joint d'étanchéité interne;
— avoir un volume compris entre 100 ml et 300 ml;

— être nettoyés pour éliminer toutes les traces de fluides précédents et être exempts d'humidité;

— être en verre transparent et avoir un fond plat.

6.13 Seringue, pour introduire les échantillons de fluide d'essai dans le titrateur KF. Elle doit être

propre et sèche, et étalonnée si des mesurages volumétriques sont effectués.

6.14 Fluide d'essai, huile minérale de qualité ISO VG 32 conforme à la classification L-TSA selon

l'ISO 6743-5 (voir Annexe B pour la spécification). Une FDS doit être disponible. (Voir l’Annexe C pour

des informations sur le contrôle de la qualité du fluide d'essai).
NOTE Ce fluide d'essai peut être réutilisé.
7 Précision des instruments de mesure et conditions d'essai

7.1 Utiliser et maintenir la précision des instruments de mesure et les variations des conditions d'essai

dans les limites indiquées dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Précision des instruments de mesure et conditions d'essai
Précision de l'instru- Variations admises des
Paramètre d'essai Unité ment conditions d'essai
(±de la valeur réelle) (±de la valeur cible)
Volume l 3 % 10 %
Pression manométrique kPa 2 % 5 %
Débit l/min 2 % 5 %
Température du fluide
°C 1 °C 2 °C
d'essai
Teneur en humidité
HR en % 1 % (55 ± 15) %
ambiante
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Tableau 1 (suite)
Précision de l'instru- Variations admises des
Paramètre d'essai Unité ment conditions d'essai
(±de la valeur réelle) (±de la valeur cible)
Température
°C 1 °C 22 °C à 25 °C
ambiante
Détecteur d'eau saturation en % 3 % Non applicable
100 kPa = 1 bar
8 Résumé des informations requises avant les essais

8.1 Fabricant, numéro de référence et numéro de série du déshydrateur en essai et débit réel.

8.2 Fluide hydraulique, utilisé pour l'essai s'il est différent de celui spécifié en 6.14.

NOTE Si un fluide différent est utilisé, les performances obtenues ne peuvent alors être comparées qu'à celles

des autres déshydrateurs soumis à essai en utilisant le même fluide hydraulique dans des conditions identiques.

8.3 Température du fluide d'essai.

8.4 Réglage du vide et tout autre paramètre du déshydrateur réglable par l'utilisateur devant être

utilisé pour l'essai.

8.5 Fréquence d'échantillonnage pour l'essai, l'intervalle de temps entre les échantillons doit être

choisi de manière à obtenir au moins quatre échantillons entre le début de l'essai et le point de saturation

à 100 %. Cela permet de s'assurer que cette courbe de déshydratation est décrite de manière adéquate.

L'intervalle entre les échantillons peut soit être choisi sur la base d'essais précédents, soit être estimé à

partir de la vitesse présumée d'élimination de l'eau libre du déshydrateur.

NOTE 1 Un échantillon à une concentration de saturation de 100 % est idéal, mais pas essentiel, car le temps

nécessaire pour atteindre ce niveau est obtenu par interpolation sur la courbe de déshydratation (voir 10.3).

NOTE 2 Bien qu'un échantillonnage sous la concentration de saturation de 100 % ne soit pas exigé car le

niveau d'humidité est mesuré par le détecteur d'eau, des échantillons peuvent être prélevés.

8.6 Température et humidité relative (HR en %), au voisinage du déshydrateur. Si le déshydrateur

nécessite l'introduction d'air dans le système, l'entrée d'air du déshydrateur doit être utilisée comme

emplacement pour ces mesures. Voir le Tableau 1 pour les conditions d'essai.
9 Essai de performance du déshydrateur
9.1 Préparation préliminaire

9.1.1 S'assurer que le volume total de fluide requis pour l'essai de performance a été déterminé avec

précision. Si ce n'est pas le cas, réaliser cette opération lors du remplissage avec le fluide d'essai en 9.1.6.

Tous les éléments du filtre doivent être retirés de l'épurateur, car ils pourraient réduire l'efficacité de

la déshydratation, notamment à cause des éléments à base de cellulose qui absorbent l'eau. Seules les

crépines d'aspiration métalliques sont admises.

9.1.2 Si le déshydrateur et le banc d'essai contiennent déjà un fluide d'essai précédemment utilisé ou

un fluide hydraulique répondant aux exigences spécifiées en 6.14, passer au 9.1.6; sinon, passer au 9.1.3.

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9.1.3 Si le déshydrateur et le banc d'essai contiennent un autre fluide hydraulique, les vidanger

complètement. Le fluide peut être conservé à d'autres fins, si nécessaire. Raccorder à nouveau l'épurateur

au banc d'essai et ajouter suffisamment de fluide d'essai (6.14) dans le réservoir pour que toutes les

surfaces internes mouillées soient rincées par le fluide d'essai lorsque les pompes fonctionnent. Faire

fonctionner les pompes et le réchauffeur jusqu'à ce que la température normale d'essai (50 °C) soit

atteinte. S'assurer que toutes les tuyauteries de dérivation, tuyauteries du clapet de décharge et lignes de

prélèvement sont rincées.

NOTE Si l'un des appareils contient un fluide hydraulique ayant un grade de viscosité supérieur à celui du

fluide d'essai, il peut être nécessaire de le rincer à l'aide du fluide d'essai à une température plus élevée de 60 °C.

9.1.4 Après le rinçage, vidanger complètement le déshydrateur et le banc d'essai, débrancher les

tuyaux et la tuyauterie, si nécessaire, et mettre au rebut le fluide. Prendre les précautions nécessaires

pour manipuler le liquide chaud.
9.1.5 Répéter la vidange et le rinçage selon 9.1.3 et 9.1.4.

NOTE À défaut d'un rinçage et d'un nettoyage soigneux, des résultats faussés peuvent être obtenus et des

problèmes peuvent survenir, par exemple un moussage du fluide d'essai.

9.1.6 Raccorder à nouveau tous les tuyaux et la tuyauterie, isoler le déshydrateur et introduire dans le

réservoir le volume de fluide d'essai calculé en 6.2.3 en procédant à l'étalonnage de l'installation d'essai

durant cette étape, si nécessaire.

9.1.7 Démarrer la pompe de circulation à son plus faible débit et purger l'air de la boucle de circulation

en augmentant progressivement le débit jusqu'au double du débit nominal du déshydrateur.

NOTE Si la pompe de circulation ne brasse pas suffisamment le fluide d'essai, comme l'indique un aspect lisse

non agité de la surface du fluide d'essai dans le réservoir, un agitateur à hélice peut être utilisé pour améliorer

l'action de brassage.

9.1.8 Démarrer le déshydrateur. Enregistrer ou mesurer le débit du déshydrateur. Régler si nécessaire

le régulateur de température pour atteindre une température d'essai comprise dans les limites indiquées

dans le Tableau 1.
9.2 Addition d'eau au fluide d'essai

9.2.1 Calculer le volume d'eau requis pour obtenir une concentration de 3 % en volume du fluide

d'essai total dans le banc d'essai. Pour ce calcul, supposer que le fluide d'essai a une masse volumique

de 850 kg/m .

9.2.2 Introduire la quantité d'eau calculée en 9.2.1 dans un récipient adapté propre et sec contenant le

fluide d'essai, selon un rapport de 1:3 (1 partie d'eau, 3 parties de fluide d'essai, en volume).

NOTE De l'eau déminéralisée est utilisée pour contaminer le fluide d'essai et éliminer toute interaction

éventuelle des sels minéraux sur les caractéristiques d'élimination de l'eau ou l'analyse KF.

9.2.3 Mélanger les deux fluides en utilisant un agitateur (6.9) jusqu'à ce qu'un mélange homogène soit

obtenu, le brassage devant durer au moins 15 min même si un mélange homogène est obtenu plus tôt.

L'émulsion homogène doit avoir un aspect uniforme et ne doit présenter aucune dispersion visible d'eau

libre, mise en évidence par la présence de gouttelettes sphériques de couleur claire dans la phase liquide.

9.2.4 Déconnecter le déshydrateur en fermant les vannes d'isolement. Introduire l'émulsion dans

le réservoir alors que la pompe de circulation fonctionne pour assurer une dispersion complète de

l'eau dans le fluide d'essai contenu dans le réservoir. Rincer le récipient avec quelques litres de fluide

hydraulique provenant du réservoir pour s'assurer que toute l'eau a été transférée.

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9.2.5 Mettre en marche la pompe de circulation par le biais de la boucle de régulation de la température

afin de mélanger soigneusement l'émulsion eau/fluide d'essai dans le réservoir de fluide d'essai. Ce

brassage doit être poursuivi jusqu'à obtention d'un fluide d'essai ayant un aspect totalement uniforme,

et doit durer au moins 20 min, même si l'aspect requis est obtenu plus tôt.

9.2.6 Ouvrir la vanne de prélèvement pour rincer la ligne de prélèvement dans le réservoir, puis

prélever un échantillon de fluide d'essai et analyser immédiatement sa teneur en eau (voir l’Annexe E).

Commencer l'essai si la teneur en eau correspond à la valeur cible de (3 ± 0,3) %.

9.2.7 Si la teneur en eau se situe en dehors des limites indiquées en 9.2.6, poursuivre le brassage

pendant 15 min supplémentaires et prélever un nouvel échantillon. Si ce dernier ne répond pas au critère,

rechercher la cause de l'écart entre la concentration souhaitée et la concentration mesurée. Envisager ce

qui suit:

— les volumes mesurés du réservoir et le volume résiduel dans le déshydrateur sont incorrects;

— le volume d'eau mesuré est incorrect;
— l'eau stagne dans le banc d'essai.
Procéder aux corrections appropriées avant d'effectuer d'autres essais.
9.3 Mode opératoire d'essai du déshydrateur
9.3.1 Ouvrir les vannes d'isole
...

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