Stockage et traitement du carburant

La préservation de l’environnement fait désormais partie des préoccupations de chacun. Les moteurs diesels sont une source importante d’émissions polluantes dans l’atmosphère. Depuis de nombreuses années, les autorités gouvernementales mondiales travaillent ce sujet dans le but de limiter et réguler la pollution. Les législations évoluent en parallèle et imposent aux pétroliers et constructeurs de concevoir des moteurs propres en diminuant progressivement les quantités de particules et d’oxydes d’azote rejetées dans l’atmosphère.

En 30 ans, ces normes ont permis de diviser par cent ces émissions, un progrès énorme pour la qualité de l’air que nous respirons.

Ces normes appelées EURO, pour la zone Europe sont élaborées par la commission européenne à Bruxelles. Elles visent à travailler deux axes simultanément :

  • la réduction des émissions de particules
  • la réduction des oxydes d’azote

Elles sont échelonnées par paliers en fonction de leur date d’application (cf. schéma ci-dessous).

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Ces résultats sont le fruit d’un travail mené en étroite collaboration entre les pétroliers et les constructeurs motoristes, et sont atteignables si et seulement si, les carburants et lubrifiants utilisés sont de bonne qualité ainsi que les intervalles de maintenance respectés.

A – Les bactéries dans le carburant

La qualité du carburant a une influence sur la pollution émise par les moteurs. En effet, un gasoil de mauvaise qualité (eau / bactéries / impuretés .) engendre une sur-consommation, une baisse des performances due à une combustion incomplète et donc une augmentation de la pollution.

Il faut donc être vigilent sur la qualité du carburant utilisé. Il faut savoir qu’un carburant stocké dans de mauvaises conditions va se détériorer très rapidement, à cause de la création de bactéries, d’impuretés, d’eau.

En effet, les bactéries sont des micro organismes vivants invisibles à l’oil nu. Il en existe plus de 300 espèces différentes. Ces germes sont contenus naturellement dans l’air ambiant et pour proliférer ont besoin d’un terrain favorable composé de 4 éléments complémentaires :

A1 – La présence d’eau dans le carburant

L’eau est présente dans les cuves et réservoirs sous deux formes :

  • dissoute dans le carburant, d’où l’utilisation de filtres séparateurs intégrés dans les systèmes de transfert
  • sous forme libre généralement dans le fond des cuves ou des réservoirs.

Cette eau libre provient :

  • de l’humidité de l’air qui entre dans la cuve par les évents de respiration et qui se condense sur les parois les plus froides. Cette eau se retrouve ensuite en fond de cuve, du fait que sa densité est plus importante que celle du gasoil.
  • de la condensation qui se créée au moment des différentes phases de stockage de carburant.
  • des contrastes de température dus aux retours de carburant chaud dans les réservoirs des motorisations diesel, mais aussi à cause de la condensation due aux variations climatiques.

A2 – Les températures de stockage

Pour se développer, une bactérie a besoin de se trouver dans un environnement tempéré. La température idéale se situe entre +20 et +40°C. Cependant, il a été constaté que certains micro organismes peuvent déjà se développer aux environs de +4°C.

A3 – Le carbone

Le fioul est composé de carbone pour 84,3% de sa masse, d’hydrogène pour 12.4%, d’oxygène pour 2%, d’azote pour 0.8% et de souffre pour 0.5%.

Nous pouvons constater que le carbone est le composant le plus présent en masse dans ce combustible. En parallèle, le taux de souffre diminue progressivement dans le gazole grâce à la législation européenne. Après combustion, le souffre qui est un polluant atmosphérique, joue un rôle de lubrificateur des organes de distribution de carburant.

A4 – Les contaminants solides

La présence d’eau en fond de cuve, très souvent fabriquée en acier va favoriser la corrosion des parois pour former des particules de rouille également appelées contaminants solides.

Toutes les conditions sont réunies pour favoriser le développement de bactéries dans le gasoil.

B – Les conséquences des bactéries sur le carburant

B1 – Sur les moyens de stockage

L’eau présente en fond de cuve et sur les parois va entraîner la corrosion de la cuve pouvant aller jusqu’à sa perforation et donc sa détérioration.

A l’intérieur des cuves, les bactéries vont créer des champignons sous forme sporulée dissimulée dans le carburant, ou sous forme végétative. Certes les champignons n’altèrent pas la qualité du carburant, mais ils s’agglutinent avec les bactéries pour former un amas visqueux stagnant dans le contenant. Ce dépôt sera par la suite redistribué dans les engins lors des opérations de dépotage altérant ainsi leur efficacité (difficultés de démarrage, fumées…)

B2 – Sur les engins

Il est évident qu’il y a aussi un certain nombre de conséquences :

– contamination en chaîne : le carburant contaminé dans les cuves de stockage va être véhiculé dans les réservoirs et va contaminer à son tour les circuits des engins ainsi ravitaillés.

– colmatages des filtres à carburant : l’amas visqueux va colmater les pré-filtres et filtres présents dans le circuit de carburant jusqu’à l’obstruer et créer un arrêt complet du moteur.

– corrosion des réservoirs : si le réservoir est en acier, une phase d’oxydation va débuter et créer des impuretés dans le fioul ou le gasoil entraînant le colmatage des pré-filtres.

– détérioration des pompes et injecteurs : les impuretés non filtrées vont traverser le circuit d’alimentation et d’injection en le détériorant, ce qui va entraîner :

  • une perte de puissance du moteur
  • une sur-consommation de carburant pour combler le manque de puissance
  • un grippage des pompes et injecteurs, lié à la diminution du taux de souffre, donc du pouvoir lubrifiant.

L’absence d’eau sera alors primordiale pour éviter ces phénomènes.

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C – Les traitements du carburant

C1 – Traitement préventif du carburant

Pour prévenir les contaminations par les micro-organismes dans les cuves de stockage, le premier traitement est d’empêcher l’eau de pénétrer dans les cuves et les réservoirs. Sans eau, le développement et la prolifération des micro-organismes ne peuvent pas avoir lieu, tout comme les risques de perforation liés à la corrosion.

Pour cela, il est préconisé de :

  • diminuer autant que possible le volume non rempli de la cuve pour limiter le volume d’air au dessus du carburant. En effet, moins d’air signifie moins d’humidité et donc moins de germes potentiels.
  • faire attention à l’orientation des évents de mise à l’air libre en évitant de les placer face aux vents dominants afin de réduire la circulation de l’air qui favorise la condensation.
  • veiller à ce que l’aspiration de la pompe dans la cuve soit placée de 7 à 10 cm au dessus du fond de la cuve afin de ne pas pomper l’eau et les résidus présent en fond de cuve.
  • additiver le carburant à l’aide d’un dispersant d’eau pour permettre son évacuation naturelle au travers des filtres hydrophiles prévus à cet effet.

C2 – Traitement curatif du carburant

Lorsque la cuve de stockage est contaminée par de l’eau et des bactéries, il est conseillé de :

  • traiter le carburant à l’aide d’un produit bactéricide pour tuer les micro-organismes et stopper leur prolifération. Ils vont par la suite se concentrer au fond de la cuve.
  • procéder à une opération de pompage du fond de la cuve pour éliminer l’eau et les boues résiduelles.
  • suivre un programme de traitement préventif et contrôler l’évolution et la stabilité du carburant.

Conclusion

Le passage à TIER 4 intérim en 2011 puis TIER 4 en 2014 va nécessiter l’utilisation de carburants parfaitement additivés et propres. Les particules et bactéries ne devront en aucun cas proliférer dans les circuits et réservoirs. Il est fortement conseillé d’analyser la qualité du carburant et le traiter en conséquence : bactéricide en traitement curatif si la cuve est contaminée et dispersant d’eau pour prévenir l’apparition de micro-organismes.

Les nouvelles technologies telles que les injecteurs et filtres à particules calibrés d’une précision extrême sont des technologies de pointe permettant d’obtenir un niveau de rejet de particules polluantes très faible.

La pérennité de ces performances sera assurée par l’utilisation de consommables qualitatifs. Le carburant et le lubrifiant ont une rôle primordial dans l’efficience des nouveaux moteurs et la maîtrise des coûts de maintenance en limitant le remplacement des pièces d’usure et prolongeant l’intervalle des opérations de maintenance.