Qu'est-ce que les points d'étanchéité des joints mécaniques

Les garnitures mécaniques sont des composants essentiels dans une grande variété d'applications industrielles, en particulier dans les pompes centrifuges et autres équipements impliquant des arbres rotatifs. La fonction principale d'une garniture mécanique est d'empêcher les fuites de fluide de traitement du boîtier de la pompe tout en permettant à l'arbre de tourner librement. Pour y parvenir, les garnitures mécaniques s'appuient sur plusieurs points d'étanchéité critiques, qui peuvent être classés comme dynamiques ou stationnaires.

Qu'est-ce que le point d'étanchéité

Dans le contexte des garnitures mécaniques, un point d'étanchéité fait référence à l'interface entre deux composants où un joint est formé pour empêcher les fuites de fluide. L'efficacité d'une garniture mécanique dépend de l'intégrité de ces points d'étanchéité, qui doivent résister à la pression, à la température et à la composition chimique du fluide de procédé, ainsi qu'aux forces de rotation générées par l'arbre.

Les points d'étanchéité des garnitures mécaniques peuvent être classés en deux types principaux : les points d'étanchéité dynamiques et les points d'étanchéité fixes. Les points d'étanchéité dynamiques sont ceux où une surface d'étanchéité tourne par rapport à l'autre, tandis que les points d'étanchéité stationnaires impliquent deux surfaces immobiles.

Combien de points d’étanchéité possède une garniture mécanique

Une garniture mécanique comporte 4 points d’étanchéité. L’un est le point d’étanchéité dynamique. Les 3 autres sont les points de scellement fixes. Ces 4 points fonctionnent ensemble pour éviter les fuites.

Point de scellement dynamique

Le point d'étanchéité dynamique est le composant le plus critique d'une garniture mécanique, car il est responsable du maintien d'une barrière étanche aux fluides entre l'arbre rotatif et les composants fixes du joint. Ce point d'étanchéité se compose de deux composants principaux : l'élément d'étanchéité primaire, qui est généralement une paire de surfaces annulaires plates (une fixe et une rotative) qui sont pressées l'une contre l'autre par un ressort ou d'autres moyens, et les éléments d'étanchéité secondaires, qui sont généralement des joints toriques ou d'autres joints en élastomère qui empêchent les fuites entre les composants fixes et rotatifs de l'ensemble d'étanchéité.

L'interface du joint dynamique est le point de contact entre les faces du joint rotatives et fixes. Ces faces sont rodées avec un très haut degré de planéité et sont généralement fabriquées à partir de matériaux durs et résistants à l'usure tels que le carbure de silicium, le carbure de tungstène ou la céramique. Les faces d'étanchéité sont conçues pour fonctionner les unes contre les autres avec un mince film de fluide entre elles, ce qui aide à lubrifier et à refroidir les surfaces d'étanchéité.

Points de scellement stationnaires

En plus du point d'étanchéité dynamique, les garnitures mécaniques s'appuient également sur plusieurs points d'étanchéité fixes pour éviter les fuites de fluide. Ces points d'étanchéité sont situés entre les composants immobiles de l'ensemble d'étanchéité et le corps de pompe.

Joint à l'étanchéité de l'arbre

Le point d'étanchéité joint-arbre est chargé d'empêcher les fuites de fluide entre l'arbre rotatif et les composants fixes de l'ensemble joint. Ce point d'étanchéité se compose généralement d'un manchon ou d'un collier d'arbre qui est fixé à l'arbre et tourne avec lui, et d'un élément d'étanchéité fixe qui est pressé contre le manchon par un ressort ou d'autres moyens.

Le manchon d'arbre est généralement fabriqué à partir d'un matériau dur et résistant à l'usure tel que l'acier inoxydable ou la céramique, et il peut être recouvert d'un traitement de surface spécialisé pour améliorer sa résistance à l'abrasion et à la corrosion. L'élément d'étanchéité stationnaire est généralement un joint torique ou un autre joint élastomère conçu pour maintenir un ajustement serré et étanche aux fluides contre le manchon d'arbre.

Joint d'étanchéité au boîtier

Le point d'étanchéité entre le joint et le boîtier est chargé d'empêcher les fuites de fluide entre les composants fixes de l'ensemble d'étanchéité et le boîtier de la pompe. Ce point d'étanchéité consiste généralement en un joint ou un joint torique comprimé entre la plaque de presse-étoupe et le corps de la pompe, créant ainsi une barrière étanche aux fluides.

Le matériau du joint ou du joint torique doit être compatible avec le fluide du procédé et capable de résister aux températures et pressions de fonctionnement rencontrées dans l'application. Dans certains cas, des matériaux ou des conceptions de joints spécialisés peuvent être utilisés pour améliorer les performances d'étanchéité ou pour s'adapter à la dilatation thermique ou à d'autres changements dimensionnels.

Joint de la plaque passe-câbles au presse-étoupe

Le point d'étanchéité entre la plaque passe-câble et le presse-étoupe est chargé d'empêcher les fuites de fluide entre la plaque presse-étoupe et le presse-étoupe, qui est la cavité du corps de pompe où l'ensemble d'étanchéité est installé. Ce point d'étanchéité est généralement constitué d'un joint d'étanchéité ou d'un joint torique comprimé entre la plaque passe-câbles et la face du presse-étoupe.

Comme pour le point d'étanchéité entre le joint et le boîtier, une sélection appropriée du matériau du joint ainsi qu'une installation et un serrage corrects des boulons de la plaque passe-câbles sont essentiels pour garantir une étanchéité efficace. Dans certains cas, une conception de plaque passe-câble divisée peut être utilisée pour faciliter l'installation et la maintenance du joint, en particulier dans les applications où un remplacement fréquent du joint est requis.