Garnitures mécaniques pour pâtes et papiers

Applications des joints mécaniques dans le processus de fabrication de pâtes et papiers

Parc à bois et réduction en pâte (digesteurs, pulpeurs, raffineurs, pompes)

Les joints mécaniques améliorent l'efficacité et la fiabilité des équipements dans les opérations de fabrication de pâte et de bois. Les systèmes de convoyeurs, les déchiqueteuses et les pompes des parcs à bois utilisent ces joints pour protéger contre la poussière, les débris et l'humidité, réduisant ainsi les besoins de maintenance.

Les digesteurs utilisés dans le processus de fabrication de pâte nécessitent des joints mécaniques robustes pour résister aux températures élevées, aux pressions et aux produits chimiques corrosifs. Les surfaces en carbure de silicium ou en carbure de tungstène sont des matériaux courants pour les joints dans ces environnements difficiles. Les pulpeurs et les raffineurs sont confrontés à des défis liés aux fibres abrasives et aux consistances variables, ce qui nécessite des joints dotés d'une résistance à l'usure et d'une adaptabilité accrues aux conditions de processus fluctuantes.

Récupération chimique (évaporateurs, chaudières de récupération, recaustification)

Les processus de récupération chimique nécessitent des joints mécaniques spécialisés pour faire face aux conditions difficiles. Les joints d'évaporateur résistent aux températures élevées et à la liqueur noire corrosive tout en résistant à l'entartrage. Les joints de chaudière de récupération supportent une chaleur extrême (jusqu'à 1000°C) et une pression (plus de 100 bars), résistant à la fonte et aux gaz de combustion.

Les joints de zone de recaustification gèrent les environnements caustiques. Les joints de pompe à liqueur verts et blancs résistent aux solutions hautement alcalines, souvent fabriquées en carbure de silicium ou en carbure de tungstène pour une résistance chimique supérieure.

Blanchiment et préparation chimique

Les tours de blanchiment utilisent des joints mécaniques pour empêcher les fuites de produits chimiques corrosifs comme le dioxyde de chlore, le peroxyde d'hydrogène et l'hypochlorite de sodium. Les joints sont conçus pour résister à ces substances corrosives tout en garantissant une étanchéité parfaite. Les mélangeurs et agitateurs pour mélanger les agents de blanchiment intègrent également ces joints.

Dans la préparation de produits chimiques, les joints mécaniques empêchent les déversements et assurent un dosage précis des additifs tels que les agents de collage, les charges et les agents de rétention. Les réservoirs de stockage utilisent ces joints pour se protéger contre les émissions fugitives et maintenir la pureté du produit.

Préparation de la pâte et fabrication du papier (caisse de tête, section presse, séchoirs)

Lors de la préparation de la pâte, les raffineurs et les pompes utilisent ces joints pour éviter la contamination et maintenir les propriétés appropriées des fibres tout en transformant la pâte en une consistance uniforme.

La caisse de tête, un élément clé de la fabrication du papier, repose sur des joints mécaniques pour les pompes à ventilateur et autres équipements. Ces joints maintiennent une pression précise et un contrôle du débit lors de l'alimentation de la pâte à papier dans la caisse de tête. Les rouleaux et cylindres de la section de presse utilisent des joints pour éliminer l'eau de la bande de papier tout en préservant la qualité de la feuille.

Les sections de séchage utilisent des joints mécaniques sur les joints de vapeur, les siphons et les systèmes d'évacuation des condensats. Ces composants assurent un transfert de chaleur efficace et empêchent les fuites de vapeur, contribuant ainsi à la conservation de l'énergie et à un séchage uniforme.

Traitement des eaux usées et services publics

Ces joints se retrouvent dans les pompes qui traitent les effluents, les boues et les produits chimiques tout au long du processus de traitement, garantissant la conformité environnementale et empêchant les fuites de substances potentiellement nocives.

L'étape de clarification primaire utilise des joints mécaniques pour protéger les pompes qui déplacent les eaux usées brutes et les solides décantés. Le traitement secondaire utilise ces joints dans les soufflantes d'aération et les pompes de retour des boues activées. Les systèmes de traitement tertiaire, y compris les processus de filtration et de désinfection, s'appuient également sur des joints mécaniques pour un fonctionnement efficace.

Avantages de l'utilisation de joints mécaniques par rapport aux garnitures à compression

Fiabilité améliorée et performances sans problème

Les joints mécaniques surpassent les garnitures de compression traditionnelles en termes de fiabilité et de fonctionnement sans problème pour les équipements de pâtes et papiers. Ils réduisent les fuites, les temps d'arrêt et prolongent la durée de vie des équipements en créant une barrière efficace contre les fluides de traitement. Cela minimise le risque de contamination et la perte de produit.

Les besoins en maintenance diminuent avec les garnitures mécaniques. Contrairement aux garnitures de compression, qui nécessitent des réglages et des remplacements fréquents, les garnitures mécaniques fonctionnent de manière constante pendant de longues périodes. Cela se traduit par un temps de réparation réduit et une concentration accrue sur la production.

Les joints mécaniques supportent mieux les fluctuations de température et de pression que les garnitures, préservant ainsi leur intégrité dans des conditions de fonctionnement variables. Ils améliorent également l'efficacité énergétique en réduisant les frottements et la consommation d'énergie par rapport aux garnitures.

Les joints mécaniques permettent d'obtenir un temps moyen entre pannes (MTBF) plus long. Cette fiabilité accrue se traduit par moins d'arrêts imprévus et des calendriers de maintenance plus prévisibles. Le fonctionnement sans problème des joints mécaniques permet un fonctionnement plus fluide, une réduction des coûts et une amélioration de la productivité dans les usines de pâtes et papiers.

Conservation de l'eau et de l'énergie

Les joints mécaniques offrent des avantages considérables en termes de conservation d'eau et d'énergie dans l'industrie des pâtes et papiers. Le remplacement des garnitures de compression par des joints mécaniques réduit considérablement la consommation d'eau. Ces joints nécessitent peu ou pas d'eau de rinçage, contrairement aux garnitures qui nécessitent une eau constante pour le refroidissement et la lubrification.

Le passage aux garnitures mécaniques permet d'économiser de l'énergie. La réduction des frottements dans les garnitures mécaniques diminue la puissance nécessaire au fonctionnement des pompes et des équipements rotatifs. Cette réduction des frottements entraîne une diminution de la consommation d'énergie et des coûts d'exploitation.

Les joints mécaniques prolongent la durée de vie des équipements, préservant ainsi les ressources. Ils protègent les chemises d'arbre de l'usure, réduisant ainsi la fréquence des remplacements. En minimisant les fuites de produit, les joints mécaniques contribuent à préserver les matières premières et à réduire les déchets.

Moins de temps d'arrêt et des coûts de maintenance réduits

Les joints mécaniques surpassent les garnitures de compression en termes de réduction des temps d'arrêt et des coûts de maintenance. Les arrêts d'équipement diminuent avec les joints mécaniques, car ils éliminent le besoin de réglages fréquents requis par les garnitures de compression. Cela permet aux lignes de production de fonctionner plus longtemps sans interruption, améliorant ainsi l'efficacité globale.

La longévité des joints mécaniques dépasse celle des garnitures d'étanchéité, et peut durer des années avant d'être remplacée. Cette durée de vie prolongée se traduit par une maintenance moins fréquente, ce qui réduit les coûts de main-d'œuvre et les dépenses en pièces de rechange. Le remplacement d'un joint mécanique est généralement plus rapide et plus facile que le réemballage d'un presse-étoupe, ce qui minimise encore les temps d'arrêt.

Les joints mécaniques réduisent également l'usure de l'arbre. Contrairement aux garnitures qui peuvent abraser les arbres des équipements, les joints mécaniques assurent une étanchéité sans contact qui préserve l'intégrité de l'arbre. Cette réduction de l'usure entraîne moins de réparations ou de remplacements d'arbres au fil du temps, ce qui se traduit par des économies de coûts supplémentaires.

Amélioration de la santé, de la sécurité et du contrôle de la pollution

Les joints mécaniques surpassent les garnitures de compression en matière de santé, de sécurité et de protection de l'environnement. Ils réduisent considérablement les fuites, minimisant ainsi le rejet de produits chimiques et de polluants dangereux sur les lieux de travail et dans l'environnement. Cette réduction de l'exposition protège les travailleurs des risques pour la santé associés à un contact prolongé avec les fluides de traitement.

La conception des garnitures mécaniques élimine le besoin de réglages fréquents, réduisant ainsi les risques d'accident lors des opérations de maintenance. Leur confinement efficace des fluides de traitement réduit les risques de glissade dans les usines. Les garnitures mécaniques facilitent également le respect des réglementations environnementales strictes.

Ces joints offrent une meilleure prévention des fuites par rapport aux méthodes d'emballage traditionnelles. Ils créent une barrière plus efficace entre le fluide à sceller et l'environnement extérieur. Cette capacité d'étanchéité améliorée se traduit par un environnement de travail plus propre et plus sûr et un impact environnemental réduit.

Caractéristiques principales des joints mécaniques

Haute résistance et durabilité

Les joints mécaniques utilisés dans la fabrication de pâtes et papiers résistent aux environnements difficiles et aux opérations prolongées. Ils résistent aux produits chimiques corrosifs, aux températures élevées et aux particules abrasives. Des matériaux comme le carbure de silicium, le carbure de tungstène et le carbone-graphite offrent une excellente résistance à l'usure et une excellente stabilité thermique.

Les faces des joints préservent leur intégrité dans des conditions extrêmes, empêchant les fuites et garantissant des performances constantes. Des revêtements spéciaux ou des finitions de surface améliorent la durabilité, réduisent la friction et prolongent la durée de vie. Ces joints supportent les rotations à grande vitesse et les fluctuations de pression sans compromettre la capacité d'étanchéité.

Conçus pour résister aux cycles thermiques et aux attaques chimiques des fluides de traitement, les joints mécaniques intègrent souvent des plans de rinçage ou des systèmes auxiliaires. Ces systèmes maintiennent des conditions de fonctionnement propres et froides, prolongeant ainsi encore la durée de vie.

Fiable, longue durée de vie

Les joints mécaniques utilisés dans l'industrie des pâtes et papiers offrent des performances fiables et à long terme grâce à leur résistance et leur durabilité élevées. Ces joints résistent aux conditions de traitement difficiles et fonctionnent en continu pendant des mois ou des années sans défaillance.

Les fabricants utilisent des matériaux de haute qualité et une ingénierie précise pour garantir la longévité. Les faces équilibrées réduisent l'usure et prolongent la durée de vie des joints. Des systèmes de refroidissement et de lubrification avancés maintiennent des conditions de fonctionnement optimales dans des environnements exigeants.

Entretien et réparation faciles

Les joints mécaniques utilisés dans l'industrie des pâtes et papiers sont de conception modulaire pour faciliter l'entretien et la réparation. Les joints modernes intègrent des composants à remplacement rapide, réduisant les temps d'arrêt et simplifiant l'entretien. Les voyants et les ports de surveillance permettent d'inspecter les faces des joints et les niveaux de lubrification sans démontage.

Les pièces standardisées sur différents modèles de joints facilitent le stockage efficace des composants de rechange. Les fonctions d'auto-alignement minimisent les risques d'installation incorrecte pendant la maintenance. Les conceptions divisées permettent le remplacement sans démontage de l'équipement connecté.

Matériaux des joints mécaniques

Carbure de silicium, carbure de tungstène, carbure de silicium revêtu

Le carbure de silicium, le carbure de tungstène et le carbure de silicium revêtu sont les principaux matériaux pour les joints mécaniques dans les applications de pâtes et papiers.
Le carbure de silicium présente une excellente conductivité thermique et une excellente résistance à l'usure. Il fonctionne bien dans les environnements abrasifs et à haute température, ce qui le rend adapté aux joints manipulant du papier à haute consistance.

Le carbure de tungstène offre une résistance supérieure aux chocs bien qu'il soit légèrement moins dur que le carbure de silicium. Il conserve une finition de surface lisse, améliorant ainsi les performances d'étanchéité. Ce matériau est optimal pour les applications impliquant des chocs thermiques ou des contraintes mécaniques.

Le carbure de silicium revêtu allie les avantages du carbure de silicium à une résistance chimique améliorée. Le revêtement, généralement en carbone de type diamant (DLC), réduit la friction et améliore les capacités de fonctionnement à sec. Ce matériau convient aux joints exposés à des produits chimiques corrosifs ou à des conditions de fonctionnement à sec intermittentes.

Élastomères comme l'EPDM, les fluoroélastomères, le PTFE

L'EPDM résiste à l'eau, à la vapeur et aux produits chimiques présents dans les procédés de fabrication de pâtes et papiers. Il excelle dans les applications à eau chaude et à vapeur, ce qui le rend adapté à divers domaines de production de papier.

Les fluoroélastomères, comme le Viton, offrent une résistance chimique et supportent des températures élevées. Ces élastomères sont utilisés dans les joints exposés à des produits chimiques agressifs ou à une chaleur extrême dans les usines de pâtes et papiers.

Le PTFE offre des propriétés antiadhésives, une résistance chimique et une large plage de températures. Il est utilisé dans les joints mécaniques nécessitant un faible frottement et une inertie chimique.

Acier inoxydable, acier duplex, titane

Les nuances d'acier inoxydable 316 et 316L sont couramment utilisées pour les surfaces d'étanchéité et les composants métalliques. Elles résistent aux chlorures et aux produits chimiques corrosifs courants dans l'industrie.

L'acier inoxydable duplex combine les résistances de l'acier austénitique et ferritique, offrant une résistance supérieure à la fissuration par corrosion sous contrainte et aux piqûres.

Le titane excelle dans les environnements extrêmement corrosifs ou à haute température. Il est léger, solide et résistant à la plupart des produits chimiques utilisés dans la production de pâte et de papier. Son faible coefficient de frottement le rend idéal pour les surfaces d'étanchéité, réduisant l'usure et prolongeant la durée de vie des joints.

Ces matériaux sont utilisés dans les éléments à ressort, les mécanismes d’entraînement et d’autres composants de joints mécaniques.

FAQ

À quelle fréquence les joints mécaniques doivent-ils être inspectés dans les applications de pâtes et papiers ?

Les joints mécaniques dans les applications de pâtes et papiers doivent être inspectés mensuellement ou selon les recommandations du fabricant.

Les joints mécaniques peuvent-ils être installés ultérieurement sur des équipements de pâtes et papiers plus anciens ?

Les joints mécaniques peuvent être installés sur des équipements de pâtes et papiers plus anciens. Ce procédé améliore les performances et réduit les coûts de maintenance.

Existe-t-il des réglementations environnementales spécifiques concernant l’utilisation de garnitures mécaniques dans les usines à papier ?

Les réglementations environnementales relatives aux garnitures mécaniques dans les usines à papier se concentrent sur la prévention des fuites et des émissions. Le respect des directives locales, nationales et fédérales est obligatoire pour garantir des opérations sûres et respectueuses de l'environnement.