Comment prévenir la défaillance du joint mécanique

Causes courantes de défaillance des garnitures mécaniques

• Mauvaise installation: Un alignement incorrect, une lubrification inadéquate ou des dommages lors de l'installation peuvent entraîner une défaillance du joint.
• Génération de chaleur excessive: Des températures de fonctionnement élevées, un refroidissement insuffisant ou des conditions de fonctionnement à sec peuvent entraîner une surchauffe et une défaillance des joints.
• Attaque chimique: L'exposition à des fluides corrosifs ou incompatibles peut dégrader les matériaux des joints, entraînant des fuites et des défaillances.
• Problèmes mécaniques: Des vibrations excessives, un mauvais alignement de l'arbre ou une pression inappropriée dans la chambre d'étanchéité peuvent provoquer une usure prématurée et une défaillance.
• Sélection incorrecte du joint: Le choix du mauvais matériau ou de la mauvaise conception du joint pour une application spécifique peut entraîner des performances sous-optimales et des défaillances.

6 façons de prévenir la défaillance des joints

Choisissez le bon sceau

Tenez compte de facteurs tels que l'environnement d'exploitation, le fluide de traitement et la conception de la pompe lors du choix du matériau et de la configuration du joint. Par exemple, dans les applications impliquant des températures élevées ou des fluides corrosifs, optez pour des matériaux comme le carbure de silicium ou les faces d'étanchéité en carbone. Les joints équilibrés conviennent aux applications haute pression, tandis que les joints à cartouche simplifient l'installation et la maintenance. Consultez les fabricants de joints ou les équipes de maintenance expérimentées pour déterminer la combinaison de joints optimale pour votre application spécifique.

Le fait de ne pas choisir le bon joint peut entraîner des dommages au joint, une usure excessive et une défaillance prématurée. Une mauvaise sélection de joints peut entraîner une incompatibilité avec le fluide de procédé, une incapacité à résister aux conditions de fonctionnement ou une lubrification inadéquate. Ces problèmes peuvent entraîner des temps d’arrêt coûteux et une augmentation des coûts de maintenance. Pour éviter ces problèmes, évaluez soigneusement les exigences de votre application et les conditions environnementales avant de sélectionner une conception de joint.

Installez correctement le joint

Suivez attentivement les procédures d'installation du fabricant, en prêtant attention à des facteurs tels que l'alignement du joint, la concentricité de l'arbre et les dimensions de la chambre d'étanchéité. Assurez-vous que les surfaces d'étanchéité sont propres et exemptes de dommages ou de débris. Lubrifiez les faces des joints et les joints secondaires selon les recommandations du fabricant. Lors de l'installation des joints à cartouche, veillez à ne pas endommager les composants du joint lors de la manipulation et de l'installation.

Une mauvaise installation du joint peut entraîner une défaillance prématurée, une fuite de liquide et une usure accrue. Les erreurs d'installation courantes incluent un mauvais alignement, une compression incorrecte et des dommages aux surfaces d'étanchéité. Ces problèmes peuvent provoquer une usure inégale, une génération de chaleur excessive et des fuites de joints. Pour éviter ces problèmes, dispensez une formation approfondie au personnel de maintenance et suivez les procédures d'installation établies. Vérifiez à nouveau l’alignement et l’état du joint avant de démarrer la pompe.

Prévenir la génération excessive de chaleur

La chaleur peut être générée par des facteurs tels qu'un fonctionnement à sec, une mauvaise lubrification, un désalignement et des débris dans la chambre d'étanchéité. Pour éviter les défaillances liées à la chaleur, assurez-vous que le joint est correctement lubrifié par le fluide de procédé ou une source de fluide externe. Maintenez la pression et le débit recommandés dans la chambre d’étanchéité pour assurer un refroidissement et une lubrification adéquats. Résolvez rapidement tout problème de désalignement pour éviter une génération excessive de vibrations et de chaleur.

La mise en œuvre d'un plan de rinçage ou d'un système de support de joint peut aider à contrôler la génération de chaleur et à prolonger la durée de vie du joint. API Plan 11 (anciennement API Plan 01) fait recirculer le fluide de procédé depuis le refoulement de la pompe vers la chambre d'étanchéité, assurant ainsi le refroidissement et la lubrification. Pour les applications à haute température ou les fluides aux propriétés lubrifiantes médiocres, envisagez des dispositions à double joint telles que le plan API 53A ou le plan 54. Ces plans utilisent une source de fluide externe pour refroidir et lubrifier les joints, réduisant ainsi le risque de défaillances liées à la chaleur.

Maintenir des conditions de stockage appropriées

Conservez les joints dans un environnement propre, sec et à température contrôlée, à l'abri de la lumière directe du soleil et des contaminants potentiels. Conservez les composants en élastomère tels que les joints toriques et les joints secondaires dans leur emballage d'origine pour éviter toute dégradation. Les faces rotatives du joint doivent être stockées verticalement pour éviter d’endommager la surface rodée. Assurez-vous que la durée de stockage spécifiée des composants en élastomère n'est pas dépassée et remplacez tous les composants qui présentent des signes de dommages ou de dégradation avant l'installation.

Des conditions de stockage inappropriées peuvent entraîner divers problèmes, tels que des dommages à la face du joint, la dégradation de l'élastomère et la corrosion des composants métalliques. Ces problèmes peuvent entraîner une panne prématurée, des fuites de fluide et une augmentation des coûts de maintenance. Pour éviter les pannes liées au stockage, établissez des protocoles de stockage appropriés et formez le personnel à la manipulation et au stockage corrects des garnitures mécaniques.

Mouvement du joint sans restriction

S'assurer que la garniture mécanique peut se déplacer librement dans les tolérances axiales et radiales spécifiées est crucial pour des performances optimales. Une restriction du mouvement du joint peut survenir en raison de facteurs tels qu'un désalignement de l'arbre, une déflexion excessive de l'arbre et une accumulation de particules solides dans la chambre du joint. Ces problèmes peuvent entraîner une usure inégale, une génération de chaleur accrue et une défaillance prématurée.

Pour éviter tout mouvement restreint du joint, maintenez un alignement correct de l’arbre et résolvez rapidement tout problème de désalignement. Assurez-vous que l'arbre de la pompe se trouve dans les tolérances de faux-rond et de concentricité spécifiées. Une surveillance régulière des vibrations peut aider à détecter rapidement un désalignement et une déflexion excessive de l’arbre. Dans les applications impliquant des fluides abrasifs ou à haute teneur en solides, envisagez d'utiliser des séparateurs à cyclone, des filtres ou des séparateurs à courants de Foucault pour éliminer les particules solides du fluide de procédé avant qu'il ne pénètre dans la chambre d'étanchéité.

Protection des matériaux des joints

Les matériaux des garnitures mécaniques peuvent se dégrader avec le temps en raison de divers facteurs, notamment les attaques chimiques, l'usure abrasive et les contraintes thermiques. Pour protéger les matériaux des joints et prolonger leur durée de vie, sélectionnez des matériaux compatibles avec le fluide de procédé et capables de résister aux conditions de fonctionnement. Par exemple, le carbure de silicium et le carbure de tungstène sont très résistants à l'usure abrasive, tandis que les fluoroélastomères tels que Viton et Kalrez offrent une excellente résistance chimique.

Dans les applications impliquant des fluides corrosifs ou agressifs, envisagez d'utiliser des dispositifs à double joint avec un fluide barrière compatible avec les matériaux du joint. Cela permet d'isoler les faces du joint du fluide de procédé et de prolonger la durée de vie du joint. Une surveillance régulière de la pression et de l'état du fluide de barrière peut aider à détecter rapidement les fuites de joints ou la contamination du fluide.