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 à l’équipement, des temps d’arrêt imprévus et des réparations coûteuses, qui ont tous un impact significatif sur la production et la rentabilité.
En reconnaissant les signes communs de garniture mécanique En cas de défaillance précoce, telle qu'une fuite visuelle, des bruits inhabituels, des vibrations excessives, une surchauffe et une contamination, une maintenance proactive peut être effectuée pour éviter les pannes catastrophiques et minimiser les perturbations opérationnelles.
Fuite visuelle
L’un des signes les plus évidents de défaillance mécanique rupture du joint Une fuite est visible au niveau du joint. Un joint en bon état empêche toute fuite de liquide, mais un joint endommagé peut laisser échapper du produit, du liquide de rinçage ou du liquide barrière. Cette fuite peut aller d'un léger goutte-à-goutte à un flux régulier, selon la gravité de l'endommagement 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 composants d'étanchéité
- Surfaces humides ou contaminées à proximité du joint
Bruits inhabituels
Un autre indicateur potentiel de problèmes de garniture mécanique est la présence de bruits anormaux provenant de la garniture ou des équipements environnants. Voici quelques symptômes courants de défaillance de garniture liés au bruit :
- 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 un endommagement ou un mauvais alignement de la face du joint
- Bruits pulsés 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 coups, de cognements ou de cliquetis, potentiellement causés par des vibrations excessives ou des composants desserrés
Vibrations excessives
Les joints mécaniques sont des composants de précision qui nécessitent un alignement correct et une rotation fluide 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 joints liés aux vibrations peuvent se manifester de plusieurs manières :
- Composants d'étanchéité 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 mince film de fluide entre les faces d'étanchéité Pour la lubrification et la dissipation thermique. Lorsqu'un joint commence à se détériorer, ce film fluide peut se rompre, augmentant ainsi la friction et la production de chaleur à l'interface. La surchauffe peut entraîner divers modes de défaillance du joint, notamment :
- Distorsion thermique ou gauchissement des faces d'étanchéité
- Cloquage, fissuration ou vérification 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
Dommages à la face du joint
L'endommagement des faces d'étanchéité est l'un des principaux indicateurs de défaillance d'une garniture mécanique. Différents défauts sur les faces d'étanchéité peuvent indiquer un problème de garniture. Voici quelques exemples courants :
- Rainures ou encoches:Des rainures profondes, des encoches ou des stries sur les faces du joint 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 irrégulière 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.
- ÉbrèchementL'écaillage des surfaces d'étanchéité, notamment sur les bords, fragilise l'étanchéité et crée des fuites potentielles. L'écaillage résulte souvent d'une mauvaise manipulation lors de l'installation.
- Vérification de la chaleur:Un réseau de fines fissures sur la face du joint, appelé « craquelures thermiques », se produit lorsque les faces sont exposées à de rapides variations de température. Ce phénomène est plus fréquent avec les matériaux à face dure.
- CokeLa cokéfaction désigne l'accumulation de matière carbonée durcie sur les faces du joint. Elle est causée par la surchauffe de certains fluides de procédé et indique que le joint fonctionne hors de ses limites de température.
- Cloquage: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.
- Frettage:La corrosion de contact apparaît comme une oxydation rouge ou noire sur les faces du joint, causée par des vibrations mineures entre les faces.
Contamination
Outre l'endommagement des surfaces d'étanchéité, la contamination de ces dernières est un autre facteur fréquent de défaillance prématurée. Les contaminants perturbent le bon fonctionnement des surfaces d'étanchéité, augmentant ainsi l'usure et les fuites. Les types de contamination les plus courants sont les suivants :
- Poussière de carbone:La poussière de carbone peut être générée par la friction dans la cavité du joint ou par la rupture de joint à base de carbone Matériaux de surface. Cette fine poussière se retrouve piégée entre les surfaces des joints, provoquant une usure par abrasion.
- Accumulation de produitLes fluides de procédé, notamment lors des opérations de cristallisation ou de polymérisation, peuvent se solidifier sur les faces des joints en cas 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 d'une garniture mécanique peut également se manifester par des modifications de ses performances globales. Ces changements peuvent être progressifs ou soudains, et peuvent inclure :
- Surface de 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
