Joint mécanique double ou joint mécanique simple : quelle est la différence ?

Qu'est-ce qu'un joint mécanique unique

Une garniture mécanique simple est un type de joint composé d'un composant fixe et d'un composant rotatif, avec une face d'étanchéité. Il s’agit du type de garniture mécanique le plus courant et le plus économique utilisé dans les pompes, les mélangeurs et autres équipements rotatifs. Le composant fixe est généralement constitué d'un matériau dur tel que la céramique, tandis que le composant rotatif est généralement constitué d'un matériau plus mou comme le carbone. Ces deux surfaces forment une surface d'étanchéité annulaire plate qui empêche les fuites du fluide de traitement le long de l'arbre rotatif.

Les garnitures mécaniques simples sont utilisées dans une large gamme d'applications, des pompes à eau aux équipements de traitement chimique. Ils s'appuient sur un mince film de fluide entre les faces du joint pour lubrifier et refroidir les surfaces d'étanchéité. Ce fluide peut être le fluide de procédé lui-même ou un fluide barrière ou tampon externe.

Qu'est-ce qu'un double joint mécanique

Une garniture mécanique double, également appelée double garniture, se compose de deux ensembles de faces d'étanchéité disposées en série. Cette configuration offre un niveau supplémentaire de sécurité et de fiabilité par rapport aux garnitures mécaniques simples. Dans une configuration à double joint, le joint primaire (intérieur) fonctionne comme un joint simple conventionnel, tandis que le joint secondaire (extérieur) agit comme une sauvegarde en cas de défaillance du joint primaire.

L'espace entre les deux joints, appelé chambre tampon ou barrière, est rempli d'un fluide compatible maintenu à une pression supérieure à celle du fluide de procédé. Cet agencement garantit que toute fuite provenant du joint primaire est contenue dans la chambre tampon et ne s'échappe pas dans l'atmosphère.

Types de garniture mécanique double

Il existe trois principaux types de garnitures mécaniques doubles :

Dos à dos

Dans une disposition dos à dos, les deux joints sont orientés avec leurs faces rotatives opposées l'une à l'autre. Le fluide tampon est maintenu à une pression supérieure à celle du fluide de traitement, garantissant que toute fuite du joint primaire soit dirigée vers la chambre tampon. Cette configuration convient aux applications haute pression et empêche le fluide de procédé d'atteindre l'atmosphère.

Face à face

Les joints doubles face à face ont leurs faces rotatives orientées l'une vers l'autre, avec le fluide tampon entre elles. Cette disposition est moins courante que la configuration dos à dos et est généralement utilisée dans des applications avec des pressions plus faibles ou lorsque le fluide de traitement est compatible avec le fluide tampon.

Tandem

Dans un agencement de joints en tandem, les deux joints sont installés avec leurs faces rotatives dans la même direction, face au fluide de procédé. Le fluide tampon est maintenu à une pression inférieure à celle du fluide de traitement, et toute fuite du joint primaire est collectée dans la chambre tampon. Les joints tandem sont utilisés dans les applications où le fluide de procédé n'est pas compatible avec le fluide tampon ou lorsque le fluide tampon doit être maintenu propre.

Fluides barrières ou fluides tampons

Le fluide utilisé dans l'espace entre les deux joints dans un agencement de garniture mécanique double peut être soit un fluide barrière, soit un fluide tampon.

Fluide barrière

Un fluide barrière est un liquide propre et compatible maintenu à une pression supérieure à celle du fluide de procédé. Son objectif est d'empêcher le fluide de procédé d'atteindre l'atmosphère en créant une barrière physique entre les deux joints. Le fluide de barrière circule généralement à travers un système séparé doté d'un échangeur de chaleur et de dispositifs de contrôle de pression pour maintenir sa température et sa pression dans la plage souhaitée.

Fluide tampon

Un fluide tampon est maintenu à une pression inférieure à celle du fluide de traitement. Sa fonction principale est de collecter et de contenir toute fuite du joint primaire, en l'empêchant d'atteindre l'atmosphère. Les fluides tampons sont souvent utilisés lorsque le fluide de procédé n'est pas compatible avec le fluide de barrière ou lorsque le fluide de barrière doit être maintenu propre pour être réutilisé.

Quand utiliser une double garniture mécanique

Des garnitures mécaniques doubles sont recommandées dans les situations suivantes :

1. Lors de la manipulation de fluides dangereux, toxiques ou coûteux où les fuites sont inacceptables
2. Dans les applications soumises à des réglementations environnementales strictes ou dans lesquelles les émissions doivent être minimisées
3. Pour les processus nécessitant un niveau plus élevé de sécurité et de fiabilité
4. Dans les applications à haute pression ou à haute température où un seul joint peut ne pas fournir des performances d'étanchéité adéquates
5. Lorsque les conséquences d'une défaillance des joints sont graves, comme dans les industries chimiques, pétrochimiques ou pharmaceutiques

Quand utiliser un joint mécanique unique

Les garnitures mécaniques simples conviennent à une large gamme d'applications et sont généralement préférées dans les situations suivantes :

1. Lors de la manipulation de fluides non dangereux et non toxiques où des fuites mineures sont acceptables
2. Dans les applications avec des exigences de pression et de température plus faibles
3. Pour les processus où le coût d'un dispositif à double étanchéité n'est pas justifié
4. Dans les équipements avec un espace limité pour l'installation du joint, car les joints simples ont un encombrement réduit par rapport aux joints doubles.
5. Lorsque le fluide de procédé est compatible avec les matériaux du joint et ne nécessite pas de protection supplémentaire