Joint tandem contre joint double

La principale différence entre le joint tandem et le joint double réside dans leur configuration et leur objectif. Joints tandem Utilisent deux joints en série pour éviter les fuites de fluide de procédé et évacuent souvent le fluide vers l'atmosphère. Les joints doubles utilisent également deux joints, mais pressurisent le fluide de barrage entre eux pour éviter les fuites dans l'environnement.

Joints mécaniques tandem (type Api Arrangement 2)

Définition détaillée et architecture de conception

Un tandem garniture mécanique L'agencement se compose de deux joints mécaniques individuels montés en série le long de l'arbre, généralement dans le même chambre d'étanchéité ou une cartouche spécialement conçue. Le joint situé au plus près du fluide de traitement est appelé joint primaire, tandis que le joint côté atmosphère est appelé joint secondaire. Le principe fondamental est que le joint secondaire sert de renfort au joint primaire.  

La configuration physique la plus courante pour les joints tandem est l'orientation « face-à-dos », où les deux joints sont installés dans la même direction, l'arrière du joint primaire étant tourné vers l'arrière du joint secondaire. Cette disposition crée une cavité ou chambre inter-joints remplie d'un fluide tampon. Selon la norme API 682, pour une configuration face-à-dos utilisée comme joint d'arrangement 2, le fluide tampon est situé sur le diamètre intérieur (DI) du joint intérieur et sur le diamètre extérieur (DE) du joint extérieur.  

Principe de fonctionnement : le système de fluide tampon non pressurisé

La caractéristique principale d'un joint tandem (disposition 2) est l'utilisation d'un système de fluide tampon non pressurisé ou à basse pression. Le fluide tampon dans la cavité inter-joint est maintenu à une pression inférieure à la pression du procédé à étanchéifier, souvent proche de la pression atmosphérique ou légèrement supérieure, afin de faciliter la circulation et de garantir le remplissage de la cavité. La norme API 682 stipule explicitement qu'un fluide tampon est un fluide entre les joints intérieur et extérieur, dont la pression est inférieure à celle de la chambre du joint.  

En fonctionnement normal, le joint primaire gère la pression différentielle totale du fluide de traitement. Le joint secondaire subit une différence de pression minimale, généralement inférieure à 5 PSI. Cette configuration permet au joint secondaire de rester en mode veille, avec une usure minimale jusqu'à la défaillance du joint primaire.

Le fluide tampon circule par convection naturelle ou avec l'aide d'un anneau de pompageLa chaleur générée par le joint primaire entraîne le modèle de circulation, le fluide plus froid entrant par le bas et le fluide plus chaud sortant par le haut.

Garnitures mécaniques doubles (type Api Arrangement 3)

Définition détaillée et architecture de conception

Garnitures mécaniques doubles, généralement conformes à l'arrangement API 3, se composent de deux ensembles de faces d'étanchéité disposés dans une chambre d'étanchéité ou une cartouche, avec un fluide barrière dédié circulant dans la cavité entre eux.

La caractéristique principale d'une double garniture réside dans le fait que le fluide de barrage est maintenu à une pression toujours supérieure à celle du fluide de procédé à étanchéifier. Cette différence de pression positive est généralement de l'ordre de 1 à 2 bar (15 à 30 psig) au-dessus de la pression du procédé, ou conformément aux normes comme l'API 682 ou aux recommandations spécifiques du fabricant (par exemple, minimum 2 bar ou 10% au-dessus de la pression de la pompe).  

Principe de fonctionnement : le système de fluide de barrière sous pression

Le système de fluide de barrage sous pression distingue les joints doubles des configurations tandem. La pression du fluide de barrage est généralement maintenue à 20 psi au-dessus de la pression de la chambre de joint grâce à différentes méthodes : accumulateurs à vessie d'azote, accumulateurs à piston ou systèmes à pression directe.

Les deux joints, disposés en double, partagent la charge de pression, réduisant ainsi les contraintes sur les faces individuelles. Le joint intérieur empêche le fluide de procédé de pénétrer dans le fluide de barrage, tandis que le joint extérieur le retient. Le fluide de procédé lui-même est ainsi efficacement confiné dans la pompe ou l'équipement.

Types de garnitures mécaniques doubles

• Arrangement dos à dosDans cette configuration, les bagues d'étanchéité rotatives sont généralement montées entre les bagues d'accouplement fixes, ce qui permet aux joints d'être orientés dans des directions opposées, à l'opposé l'un de l'autre. Cette disposition est courante pour les joints doubles à usage général et est spécifiée dans la norme API 682 Arrangement 3. Le fluide de barrage est généralement introduit sur le diamètre extérieur (DE) des deux paires de joints.
• Arrangement en face à faceIci, les bagues d'accouplement fixes sont montées entre les bagues d'étanchéité rotatives, ce qui permet aux joints de se faire face. Cette configuration est également utilisée pour l'arrangement 3 de la norme API 682, avec un fluide de barrage souvent présent sur le diamètre extérieur des deux joints.
• Disposition face à dos (orientation en tandem avec barrière pressurisée): Il s'agit d'une bague d'accouplement montée entre les deux bagues d'étanchéité, et d'une bague d'étanchéité montée entre les deux bagues d'accouplement. Il s'agit d'une configuration essentiellement en tandem, mais fonctionnant avec un fluide barrière sous pression. Cette configuration peut également être utilisée comme joint API Arrangement 3, le fluide barrière étant généralement présent sur le diamètre intérieur (DI) du joint intérieur et sur le diamètre extérieur du joint extérieur.