Signes de défaillance du joint mécanique

Les joints mécaniques sont des composants essentiels des machines, mais ils peuvent tomber en panne prématurément s'ils ne sont pas correctement surveillés et entretenus.

Les défaillances des joints entraînent des fuites, des dommages aux équipements, des temps d’arrêt imprévus et des réparations coûteuses, qui ont tous un impact significatif sur la production et la rentabilité.

En reconnaissant précocement les signes courants de défaillance des joints mécaniques, tels que les fuites visuelles, les bruits inhabituels, les vibrations excessives, la surchauffe et la contamination, une maintenance proactive peut être effectuée pour éviter les défaillances catastrophiques et minimiser les perturbations opérationnelles.

Fuite visuelle

L'un des signes les plus évidents d'une défaillance du joint mécanique est une fuite visible au niveau de la zone du joint. Alors qu'un joint fonctionnant correctement devrait empêcher toute fuite de liquide, un joint compromis peut permettre au produit, au liquide de rinçage ou au liquide barrière de s'échapper. Cette fuite peut aller d'un goutte-à-goutte lent à un flux régulier, selon la gravité des dommages du joint.

L'inspection visuelle du joint et de la zone environnante peut souvent révéler des signes de fuite, tels que :

• Accumulation de liquide sur ou autour du presse-étoupe
• Du liquide s'égoutte ou pulvérise du joint
• Taches, résidus ou produit cristallisé sur les composants du joint
• Surfaces humides ou contaminées à proximité du joint

Bruits inhabituels

Un autre indicateur potentiel de problèmes de joint mécanique est la présence de bruits anormaux émanant du joint ou de l'équipement environnant. Voici quelques symptômes courants liés au bruit en cas de défaillance du joint :

• Des grincements ou des sifflements aigus, qui peuvent indiquer un fonctionnement à sec ou un manque de lubrification
• Bruits de grincement, de grattage ou de contact métal sur métal, suggérant face d'étanchéité dommages ou désalignement
• Bruits pulsatoires ou intermittents qui coïncident avec la rotation de l'arbre, probablement dus à des déformations de la face du joint ou à des problèmes d'équipement rotatif
• Bruits forts de claquement, de cognement ou de cliquetis, potentiellement causés par des vibrations excessives ou des composants desserrés

Vibrations excessives

Garnitures mécaniques sont des composants de précision qui nécessitent un alignement correct et une rotation douce et équilibrée pour fonctionner efficacement. Des vibrations excessives peuvent perturber cet équilibre délicat, entraînant une usure accélérée, des dommages à la face du joint et une défaillance prématurée. Les problèmes de joint liés aux vibrations peuvent se manifester de plusieurs manières :

• Composants du joint visiblement secoués ou oscillants
• Mouvement anormal de l'arbre ou de l'accouplement
• Matériel d'étanchéité desserré, cliquetant ou déplacé
• Fluctuations des fuites ou des performances des joints

Surchauffe

Les joints mécaniques reposent sur un film fluide mince entre les faces du joint pour la lubrification et la dissipation de la chaleur. Lorsqu'un joint commence à se détériorer, ce film fluide peut se rompre, provoquant une augmentation du frottement et de la génération de chaleur à l'interface du joint. La surchauffe peut entraîner une série de modes de défaillance du joint, notamment :

• Déformation thermique ou gauchissement des faces d'étanchéité
• Cloquage, fissuration ou contrôle thermique des matériaux de la face d'étanchéité
• Dégradation ou rupture des élastomères et des joints secondaires
• Cokéfaction ou carbonisation des fluides de procédé
• Usure et abrasion accrues des composants du joint

Dommage sur la face du joint

Les dommages causés à la surface du joint sont l'un des principaux indicateurs de défaillance du joint mécanique. Différents problèmes sur les surfaces du joint peuvent indiquer des problèmes avec le joint. Voici quelques exemples courants de dommages causés à la surface du joint :

• Rainures ou encoches:Des rainures profondes, des encoches ou des stries sur les faces des joints sont souvent causées par des particules abrasives ou des débris coincés entre les faces.
• Piste d'usure inégale:Si la trace d'usure sur la face du joint n'est pas uniforme et régulière, cela indique que les faces ne maintiennent pas un contact correct. Une usure inégale accélère la détérioration du joint.
• Fractures ou fissures:Les faces des joints peuvent développer des fractures ou des fissures en raison de chocs thermiques ou mécaniques, d'une pression excessive ou d'une installation incorrecte.
• Écaillage:L'écaillage des surfaces d'étanchéité, notamment sur les bords, fragilise le joint et crée des voies de fuite potentielles. L'écaillage est souvent le résultat d'une mauvaise manipulation lors de l'installation.
• Vérification de la chaleur:Un réseau de fines fissures sur la face du joint, appelé contrôle thermique, se produit lorsque les faces sont exposées à des changements rapides de température. Ce phénomène est plus fréquent avec les matériaux à face dure.
• Cokéfaction:La cokéfaction désigne une accumulation de matière carbonée durcie sur les faces du joint. Elle est provoquée par la surchauffe de certains fluides de traitement et indique que le joint fonctionne en dehors de ses limites de température.
• Cloques:Certains matériaux de surface d'étanchéité peuvent développer des cloques ou des piqûres lorsqu'ils sont exposés à des produits chimiques corrosifs ou à l'électrolyse.
• S'inquiéter:La corrosion de contact apparaît comme une oxydation rouge ou noire sur les faces des joints, provoquée par des vibrations mineures entre les faces.

Contamination

Outre les dommages causés aux surfaces d'étanchéité, la contamination des surfaces d'étanchéité est un autre facteur fréquent de défaillance prématurée des joints. Les contaminants interfèrent avec le bon fonctionnement des surfaces d'étanchéité, ce qui entraîne une usure et des fuites accrues. Les types de contamination courants comprennent :

• Poussière de carbone:De la poussière de carbone peut être générée par la friction dans la cavité du joint ou par la dégradation des matériaux de surface du joint à base de carbone. Cette fine poussière reste emprisonnée entre les faces du joint, provoquant une usure abrasive.
• Accumulation de produit:Les fluides de traitement, notamment dans les services de cristallisation ou de polymérisation, peuvent se solidifier sur les faces des joints pendant les périodes de faible débit ou d'arrêt. L'accumulation de produit maintient les faces ouvertes, créant ainsi un chemin de fuite.
• Contaminants atmosphériques:Si le joint est exposé à l'environnement, la poussière, la saleté et l'humidité en suspension dans l'air peuvent pénétrer dans la cavité du joint et contaminer les faces.
• Dégradation du lubrifiant:Dans les joints qui utilisent un fluide barrière ou un film lubrifiant, le fluide peut se décomposer au fil du temps, produisant des contaminants qui endommagent les faces du joint et empêchent une lubrification adéquate.

Changements dans les performances

Outre les symptômes mentionnés précédemment, une défaillance du joint mécanique peut également se manifester par des changements dans les performances globales du joint. Ces changements peuvent être progressifs ou soudains et peuvent inclure :

• Augmentation des taux de fuite
• Difficulté à maintenir la pression ou le débit souhaité
• Des ajustements ou des réparations fréquents sont nécessaires
• Efficacité d'étanchéité réduite ou contamination du produit