15 raisons de défaillance des garnitures mécaniques

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les garnitures mécaniques tombent en panne prématurément ? Une défaillance des joints peut entraîner des temps d’arrêt et des réparations coûteux en milieu industriel.

Dans cet article de blog, nous explorerons les 15 principales raisons de la défaillance des garnitures mécaniques. En comprenant ces causes courantes, vous obtiendrez des informations précieuses pour prévenir les défaillances des joints et garantir des performances optimales de votre équipement.

Fonctionnement à sec

Le fonctionnement à sec se produit lorsqu'un joint mécanique fonctionne sans lubrification adéquate. Cela peut se produire en raison d'un manque de liquide dans la chambre du joint ou d'une installation incorrecte. Le fonctionnement à sec entraîne une augmentation des frottements et de la génération de chaleur, ce qui entraîne une usure rapide et des dommages aux faces du joint.

Un fonctionnement à sec prolongé peut entraîner une défaillance complète du joint. Pour éviter cela, assurez-vous que la chambre du joint est remplie du liquide approprié et que le joint est correctement installé.

Attaque chimique

Une attaque chimique se produit lorsque la garniture mécanique est exposée à des produits chimiques incompatibles ou agressifs. Ces produits chimiques peuvent dégrader les matériaux des joints, les faisant ramollir, gonfler ou se fissurer. Cette détérioration compromet la capacité du joint à maintenir une interface d'étanchéité appropriée.

Pour éviter les attaques chimiques, sélectionnez des matériaux d’étanchéité compatibles avec le fluide du procédé. Consultez le fabricant du joint ou reportez-vous aux tableaux de compatibilité pour choisir les matériaux appropriés pour votre application.

Pression excessive

Les garnitures mécaniques sont conçues pour fonctionner dans une plage de pression spécifique. L'exposition du joint à une pression excessive peut provoquer une déformation des composants du joint, entraînant une augmentation des fuites et une défaillance prématurée.

Une pression élevée peut également entraîner l'ouverture des faces du joint, permettant ainsi au fluide de procédé de s'échapper. Pour éviter cela, assurez-vous que le joint est conçu pour la pression maximale attendue dans le système et maintenez la pression dans la plage spécifiée.

Faux-rond ou vibration de l'arbre

Le faux-rond de l'arbre et les vibrations peuvent entraîner une perte de contact des faces du joint, ce qui entraîne une augmentation des fuites et de l'usure. Le faux-rond se produit lorsque l'arbre n'est pas parfaitement droit, ce qui le fait vaciller lors de sa rotation. Les vibrations peuvent être causées par un mauvais alignement, des composants rotatifs déséquilibrés ou des problèmes de roulements.

Pour minimiser le faux-rond et les vibrations de l'arbre, assurez-vous que l'arbre est correctement aligné et équilibré. Un entretien régulier, comprenant la vérification et la correction de l'alignement et le remplacement des roulements usés, peut aider à éviter que ces problèmes ne provoquent une défaillance des joints.

Chaleur excessive

Un excès de chaleur peut provoquer une défaillance de la garniture mécanique. Les températures élevées peuvent endommager les matériaux des joints et les faire se dégrader plus rapidement. Cela peut entraîner une usure et des fuites accrues.

Pour éviter toute chaleur excessive, assurez-vous que le joint fonctionne dans sa plage de température spécifiée. Des méthodes appropriées de refroidissement et de dissipation de la chaleur doivent être utilisées pour maintenir des températures acceptables.

Mauvaise installation

Une installation incorrecte est une cause fréquente de défaillance des joints mécaniques. Une installation incorrecte peut entraîner un mauvais alignement, des dommages aux composants du joint ou une étanchéité inadéquate.

Pour éviter les problèmes d'installation, suivez attentivement les instructions d'installation du fabricant. Assurez-vous que le joint est correctement aligné et que tous les composants sont correctement assemblés.

Mouvement de l'arbre

Le mouvement de l’arbre peut entraîner une défaillance de la garniture mécanique. Un mouvement excessif de l'arbre, tel qu'un déplacement axial ou radial, peut entraîner une perte de contact ou un désalignement des faces du joint. Cela peut entraîner une augmentation des fuites et de l'usure.

Pour minimiser le mouvement de l'arbre, assurez-vous que l'arbre est correctement soutenu et guidé. Utilisez des roulements et des dispositifs d'accouplement appropriés pour maintenir un alignement et une stabilité appropriés de l'arbre.

Arbre usé

Un arbre usé peut entraîner une défaillance de la garniture mécanique. À mesure que l'arbre s'use, il devient inégal et peut entraîner une perte de contact des faces du joint. Cela peut entraîner une augmentation des fuites et une usure accélérée des composants du joint.

Pour éviter l'usure de l'arbre, assurez-vous que l'arbre est constitué d'un matériau approprié et qu'il est correctement durci.

Pénétration de particules abrasives

La pénétration de particules abrasives peut provoquer une défaillance de la garniture mécanique. Les particules abrasives, telles que la poussière, la saleté ou les fluides de traitement, peuvent pénétrer dans la chambre d'étanchéité et endommager les faces d'étanchéité. Cela peut entraîner une usure accrue, des fuites et une défaillance prématurée.

Pour empêcher la pénétration de particules abrasives, utilisez des dispositifs d'étanchéité appropriés, tels que joints labyrinthes ou des pare-poussières. Assurez-vous que le milieu de traitement est correctement filtré pour éliminer les particules abrasives. Nettoyez et inspectez régulièrement la zone du joint pour éliminer tout débris accumulé.

Martelage des accouplements sur l'arbre

Le fait de marteler les accouplements sur l'arbre peut provoquer une défaillance de la garniture mécanique. Cette pratique d'installation inappropriée peut endommager l'arbre, les composants du joint et les roulements. Cela peut également provoquer un désalignement et une répartition inégale des contraintes.

Pour éviter ce problème, utilisez des techniques et des outils d'installation appropriés. Suivez les instructions du fabricant pour l’installation du couplage. Utilisez des méthodes de chauffage appropriées, telles que le chauffage par induction, pour dilater les raccords lors de l'installation au lieu de les marteler.

Opération incorrecte

Un fonctionnement incorrect de la garniture mécanique peut entraîner une défaillance. Faire fonctionner le joint en dehors de ses paramètres spécifiés, tels que la pression, la température ou la vitesse, peut provoquer des dommages et une usure prématurée.

Pour garantir un fonctionnement correct, suivez les directives du fabricant de la garniture mécanique. Surveiller et maintenir les conditions de fonctionnement dans les plages spécifiées. Fournir une formation appropriée au personnel responsable de l’exploitation et de l’entretien de l’équipement équipé de garnitures mécaniques.

Cavitation

La cavitation peut provoquer une défaillance du joint mécanique. Elle se produit lorsque la pression du fluide chute en dessous de sa pression de vapeur, créant des bulles de vapeur. Lorsque ces bulles s'effondrent près des faces du joint, elles peuvent provoquer une érosion et endommager les composants du joint.

Pour éviter la cavitation, assurez-vous que la pression du fluide est maintenue au-dessus de la pression de vapeur. Une conception appropriée du système, y compris une hauteur d’aspiration nette positive (NPSH) adéquate, peut aider à éviter les conditions de cavitation.

Les mauvais plans de chasse d'eau

L'utilisation d'un plan de rinçage incorrect peut entraîner une défaillance du joint mécanique. Les plans de rinçage sont conçus pour fournir l'environnement fluide approprié au joint. Des plans de rinçage incorrects peuvent entraîner un refroidissement, une lubrification ou une élimination des débris inadéquats.

Pour sélectionner le plan de rinçage approprié, tenez compte de facteurs tels que le fluide de procédé, la température, la pression et la présence de particules abrasives. Consultez le fabricant du joint ou reportez-vous aux normes industrielles, telles que API 682, pour obtenir des conseils sur la sélection du plan de rinçage approprié.

Le mauvais joint mécanique ou les mauvais matériaux

L’utilisation d’une garniture mécanique ou de matériaux de joint inappropriés peut entraîner une défaillance. Les joints et leurs matériaux doivent être compatibles avec le fluide du procédé et les conditions de fonctionnement. Une mauvaise sélection de joints peut entraîner une usure prématurée, des fuites ou une attaque chimique.

Pour choisir le joint mécanique et les matériaux appropriés, tenez compte des propriétés du fluide, de la température, de la pression et de la compatibilité chimique. Consultez le fabricant du joint et reportez-vous aux tableaux de compatibilité pour sélectionner le joint et les matériaux appropriés à votre application.

Manque d'entretien

Le manque d’entretien peut entraîner une défaillance de la garniture mécanique. Un entretien régulier est essentiel pour garantir le bon fonctionnement du joint et identifier les problèmes potentiels avant qu’ils ne provoquent une défaillance.

Établissez un programme d'entretien régulier qui comprend les inspections, le nettoyage et le remplacement des composants usés. Suivez les recommandations du fabricant concernant les intervalles et les procédures d'entretien. Conservez des enregistrements précis des activités de maintenance et des performances des joints pour aider à identifier les tendances et les problèmes potentiels.

FAQ

Quelle est la cause la plus fréquente de défaillance de la garniture mécanique

La cause la plus fréquente de défaillance d'une garniture mécanique est une mauvaise installation, qui peut entraîner un désalignement, une charge incorrecte sur la face du joint et des dommages pendant le processus d'installation.

Comment la présence d’air emprisonné affecte-t-elle les performances de la garniture mécanique

L'air emprisonné peut provoquer une ouverture de la face du joint, des fuites et des conditions potentielles de fonctionnement à sec, entraînant une défaillance prématurée du joint.

Comment un stockage et une manipulation inappropriés peuvent-ils avoir un impact sur les performances des garnitures mécaniques ?

Un stockage et une manipulation inappropriés peuvent endommager, déformer ou contaminer la face du joint avant l'installation, entraînant une défaillance prématurée une fois en service.

Comment une mauvaise sélection du rapport d’équilibrage du joint peut-elle affecter les performances du joint

Un rapport d'équilibrage du joint inapproprié peut entraîner une charge excessive ou insuffisante sur la face du joint, provoquant une usure accrue, des fuites ou des dommages à la face du joint.

Les écarts de planéité de la face du joint peuvent-ils contribuer à la défaillance de la garniture mécanique ?

Oui, les écarts de planéité des faces d’étanchéité peuvent entraîner une charge inégale, une augmentation des fuites et une usure accélérée des surfaces d’étanchéité.

Des dimensions incorrectes de l'arbre ou du boîtier peuvent-elles entraîner une défaillance de la garniture mécanique

Oui, des dimensions inappropriées d'arbre ou de boîtier peuvent entraîner un montage incorrect du joint, un désalignement et un support inadéquat, ce qui peut contribuer à la défaillance du joint.

Conclusion

Comprendre les causes courantes de défaillance des garnitures mécaniques est crucial pour maintenir un fonctionnement efficace et fiable des équipements. En abordant ces 15 facteurs de manière proactive, vous pouvez prolonger considérablement la durée de vie des joints et réduire les temps d'arrêt coûteux.

Agissez dès maintenant pour évaluer vos garnitures mécaniques et mettre en œuvre des mesures préventives. Votre diligence sera récompensée par une amélioration des performances et des économies de coûts.