Dans l'industrie des machines, la défaillance des joints peut entraîner des temps d'arrêt coûteux, des risques pour la sécurité et une contamination de l'environnement. Sans un support approprié, les joints sont sujets aux fuites, à la surchauffe et à l'usure rapide.
Les défaillances des joints perturbent non seulement la production, mais peuvent également entraîner des pertes de produits, des dommages aux équipements et le non-respect des réglementations. Les conséquences peuvent être graves, allant de la perte de bénéfices à l'atteinte à la réputation.
Les systèmes de support d'étanchéité sont essentiels pour éviter ces problèmes. En fournissant une lubrification, en contrôlant la pression et la température, en éliminant les contaminants et en contenant les fuites, les systèmes de support d'étanchéité garantissent des performances d'étanchéité fiables et durables dans une large gamme d'applications industrielles.
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Qu'est-ce qu'un système de support de joint
Un système de support d'étanchéité est un système auxiliaire conçu pour optimiser les performances et la longévité de garnitures mécaniques dans les équipements rotatifs tels que les pompes, les compresseurs et les mélangeurs. L'objectif principal d'un système de support d'étanchéité est de fournir un environnement contrôlé pour que la garniture mécanique fonctionne efficacement, minimisant ainsi la défaillance de la garniture et améliorant la fiabilité globale du système.
Les systèmes de support d'étanchéité y parviennent en régulant les conditions dans le chambre d'étanchéité, qui est l'espace entre les côtés intérieur et extérieur du joint mécanique. En contrôlant soigneusement des facteurs tels que la pression, la température et les propriétés du fluide dans cette chambre, les systèmes de support du joint garantissent que le joint mécanique fonctionne dans les paramètres prévus.
Objectif et fonctions des systèmes de support d'étanchéité
- Lubrification des faces d'étanchéité : Il fournit un fluide lubrifiant propre, froid et compatible (tel que de l'huile, du glycol ou de l'eau) à l'interface entre les faces d'étanchéité fixes et rotatives.
- Contrôle de la pression et de la température : Ils peuvent être conçus pour réguler la pression dans la chambre d'étanchéité de manière à ce qu'elle soit légèrement supérieure à la pression du fluide de traitement, empêchant ainsi la pénétration du fluide de traitement et des contaminants dans la zone d'étanchéité. Le contrôle de la température est obtenu en faisant circuler un fluide de refroidissement ou en utilisant des échangeurs de chaleur pour dissiper l'excès de chaleur généré par le processus d'étanchéité.
- Rinçage et élimination des contaminants : L'action de rinçage est généralement obtenue en faisant circuler un fluide propre à travers la chambre d'étanchéité, ce qui évacue tous les débris accumulés, les solides dissous ou les particules cristallisées.
- Confinement des fluides de procédé : Les systèmes de support d'étanchéité agissent comme une barrière entre le fluide de traitement et l'environnement, fournissant un mécanisme de confinement secondaire en plus de la garniture mécanique elle-même. Le système de support d'étanchéité collecte et retient toute fuite mineure qui pourrait se produire, l'empêchant de s'échapper dans l'environnement.
- Surveillance et sauvegarde : Les systèmes de support d'étanchéité avancés intègrent souvent des fonctions de surveillance et de protection pour détecter et réagir aux conditions anormales. Il peut s'agir de capteurs de pression, de température et de niveau qui surveillent en permanence le fluide de support d'étanchéité et la chambre d'étanchéité.
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Types de systèmes de support de joint
Systèmes de soutien côté processus
Les systèmes de support côté processus sont situés sur le côté du joint le plus proche du fluide de traitement. Leur fonction principale est de contrôler l'environnement immédiatement autour des faces internes du joint. Cela est accompli en faisant circuler un fluide barrière à une pression légèrement supérieure à celle du fluide de traitement, ce qui empêche le fluide de traitement de pénétrer dans la chambre du joint. Le fluide barrière contribue également à lubrifier et à refroidir les faces du joint.
Les systèmes de support côté processus courants incluent :
- Plan API 53A – Fournit un réservoir de fluide de barrière externe sous pression
- Plan API 54 – Utilise un dispositif de pompage externe pour faire circuler le fluide de barrière
- Plan API 55 – Utilise un accumulateur à vessie pour fournir un fluide barrière sous pression
Systèmes de soutien doubles ou intermédiaires
Les systèmes de support à double joint sont utilisés avec des joints doubles et sont situés entre les faces d'étanchéité intérieures et extérieures. Ils maintiennent un fluide barrière à une pression inférieure à celle du fluide de traitement mais supérieure à la pression atmosphérique. Cela crée un environnement contrôlé qui empêche le fluide de traitement de fuir dans l'atmosphère tout en gardant les faces d'étanchéité lubrifiées et refroidies.
Voici quelques exemples de systèmes de soutien double :
- Plan API 52 – Réservoir de liquide tampon non pressurisé avec ou sans circulation
- Plan API 53B – Réservoir de fluide de barrière sous pression avec circulation
- Plan API 54 – Dispositif de pompage de fluide de barrière externe sous pression
Systèmes de soutien latéral atmosphérique
Les systèmes de support côté atmosphère sont situés sur le côté du joint exposé à l'atmosphère. Ils sont conçus pour collecter et contrôler toute fuite pouvant se produire au-delà des faces extérieures du joint. Ces systèmes intègrent souvent un réservoir pour contenir la fuite et peuvent inclure des dispositions pour surveiller les taux de fuite.
Les systèmes de soutien côté atmosphérique comprennent :
- Plan API 65A – Collecte et contrôle les fuites d'étanchéité avec un raccord de vidange
- Plan API 75 – Capture les fuites et les achemine vers un système de récupération des vapeurs
- Plan API 76 – Renvoie les fuites collectées au flux de processus
Applications des systèmes de support de joint
- Pétrole et Gaz:Dans les opérations pétrolières et gazières en amont et en aval, des systèmes de support d’étanchéité sont utilisés sur les pompes, les compresseurs et autres équipements rotatifs pour éviter les fuites d’hydrocarbures et se conformer aux réglementations strictes en matière d’émissions.
- Traitement chimique:Les usines chimiques s'appuient sur des systèmes de support d'étanchéité pour contenir les fluides dangereux et corrosifs, protéger contre la contamination atmosphérique et assurer la sécurité des travailleurs.
- Médicaments:Dans l’industrie pharmaceutique, les systèmes de support d’étanchéité empêchent la contamination du fluide de traitement, minimisent le risque de fuite et permettent la conformité aux réglementations strictes de la FDA.
- Nourriture et boisson:Les systèmes de support des joints dans les applications agroalimentaires doivent répondre à des normes d'hygiène strictes pour éviter la contamination des produits. Les systèmes de support aident à maintenir l'intégrité des joints, même en cas de changements fréquents de température et de pression pendant les cycles de nettoyage.
- Exploitation minière:Dans les opérations minières, les systèmes de support d'étanchéité sont exposés à des boues abrasives, à de fortes vibrations et à des températures extrêmes. Les systèmes API Plan 54 et 65A sont couramment utilisés pour éliminer les particules abrasives et contenir toute fuite.
- Traitement des eaux usées:Les systèmes de support d'étanchéité dans les stations d'épuration des eaux usées aident à empêcher la fuite de gaz nocifs et d'eau contaminée dans l'environnement. Les systèmes à double pression (API Plan 53B) sont souvent utilisés pour fournir une barrière positive contre les fuites de fluides de traitement.
- Transformation de pâtes et papiers:Dans les usines de pâtes et papiers, les systèmes de support des joints doivent gérer les boues de pâte abrasives, les produits chimiques corrosifs et les températures élevées. Les systèmes API Plan 65A et 75 sont fréquemment utilisés pour collecter et éliminer toute fuite de joint.
- Réfrigération par compression:Les systèmes de support d'étanchéité des compresseurs frigorifiques empêchent les fuites de réfrigérants, qui peuvent être nocives pour l'environnement et présenter des risques pour la sécurité. Les systèmes API Plan 76 sont souvent utilisés pour renvoyer toute fuite de réfrigérant vers l'aspiration du compresseur.