Types de garnitures mécaniques pour pompes centrifuges

Vous êtes-vous déjà demandé ce qui permet à votre pompe centrifuge de fonctionner de manière fluide et efficace ? La réponse réside dans la garniture mécanique.

Dans cet article de blog, nous explorerons les différents types de garnitures mécaniques couramment utilisées dans les pompes centrifuges. En comprenant les caractéristiques et les avantages uniques de chaque type de joint, vous serez en mesure de prendre une décision éclairée lors de la sélection du meilleur joint pour votre application spécifique, garantissant ainsi des performances et une longévité optimales de la pompe.

Types de garnitures mécaniques pour pompes centrifuges

Joints de composants

Les joints de composants sont constitués de pièces séparées assemblées lors de l’installation de la pompe. Ils offrent une flexibilité en termes de matériaux et de configurations. Cependant, ils nécessitent une installation minutieuse pour garantir un alignement et une fonctionnalité appropriés.

Joints à cartouche

Les joints à cartouche sont des unités pré-assemblées et prédéfinies. Ils simplifient l'installation et réduisent le risque de mauvais assemblage. Les joints à cartouche sont faciles à remplacer et à entretenir.

Joints poussoirs

Les joints poussoirs sont dotés d'un mécanisme à ressort qui rapproche les faces d'étanchéité. Ils compensent l'usure et maintiennent une force d'étanchéité constante. Les joints poussoirs conviennent aux applications avec des pressions et des températures modérées à élevées.

Joints non poussoirs

Les joints non poussoirs, également appelés joints à soufflet, utilisent un élément à soufflet flexible pour fournir une force d'étanchéité. Ils éliminent le besoin de ressorts et offrent une meilleure compatibilité avec une plus large gamme de fluides. Les joints sans poussoir sont préférés dans les applications présentant des vibrations élevées ou un désalignement de l'arbre.

Sceaux équilibrés

Les joints équilibrés ont une conception qui égalise les forces hydrauliques agissant sur les faces d'étanchéité. Ils réduisent la force de fermeture nette, ce qui entraîne une production de chaleur moindre et une durée de vie améliorée du joint. Les joints équilibrés sont idéaux pour les applications haute pression et peuvent gérer une large gamme de fluides.

Joints déséquilibrés

Les joints non équilibrés ont une conception plus simple que les joints équilibrés. Ils s'appuient sur la pleine force hydraulique pour presser les faces d'étanchéité ensemble. Les joints non équilibrés conviennent aux applications à pression faible à modérée et sont généralement plus rentables que les joints équilibrés.

Le tableau des caractéristiques clés

Type de joint	Pression	Fluides	Température	Coût	Vie	Fuite
Joints de composants	Faible (<10 bars)	Eau, pétrole, gaz	-40°C à 200°C	Faible	Moyen (2-5 ans)	Faible
Joints à cartouche	Moyen (10-100 bars)	Eau, huile, produits chimiques, boues	-40°C à 250°C	Moyen	Longue (5-10 ans)	Faible
Joints poussoirs	Élevé (>100 bars)	Eau, huile, produits chimiques, boues, fluides corrosifs	-50°C à 300°C	Haut	Longue (5-10 ans)	Faible
Joints non poussoirs	Moyen (10-100 bars)	Eau, huile, produits chimiques, boues	-40°C à 250°C	Moyen	Moyen (3-7 ans)	Moyen
Sceaux équilibrés	Élevé (>100 bars)	Eau, huile, produits chimiques, boues, fluides corrosifs	-50°C à 400°C	Haut	Longue (7-15 ans)	Faible
Joints déséquilibrés	Faible à moyen (<100 bar)	Eau, pétrole, gaz, produits chimiques doux	-30°C à 200°C	Faible à moyen	Court à moyen (1-5 ans)	Moyen à élevé

Considérations clés pour le choix des garnitures mécaniques

Type de fluide

Le type de fluide pompé est un facteur critique lors de la sélection d’une garniture mécanique. Différents fluides ont des propriétés variables qui peuvent affecter les performances et la longévité des joints.

Les fluides corrosifs peuvent nécessiter des joints fabriqués à partir de matériaux spéciaux pour éviter leur dégradation. Les fluides abrasifs peuvent provoquer une usure excessive des faces des joints, nécessitant des matériaux plus durs ou des conceptions de faces spéciales.

Les fluides visqueux peuvent nécessiter une attention particulière lors de la conception de la chambre d'étanchéité et des plans de rinçage afin de garantir une lubrification et un refroidissement appropriés des faces d'étanchéité.

Pression du fluide

La pression du fluide dans la pompe est une autre considération importante. Des pressions plus élevées exercent une plus grande contrainte sur les faces du joint et nécessitent des conceptions plus robustes.

Des joints doubles ou des joints tandem peuvent être nécessaires pour les applications haute pression afin de fournir une sécurité et une redondance supplémentaires.

Température

La température du fluide pompé peut avoir un impact significatif sur les performances des joints. Des températures élevées peuvent provoquer une dilatation thermique des composants du joint, entraînant une déformation et des fuites.

Les températures extrêmes peuvent nécessiter des matériaux spéciaux, tels que le graphite ou le carbure de silicium, pour résister aux conditions. Des plans de refroidissement peuvent être nécessaires pour dissiper la chaleur de la chambre d'étanchéité.

Les basses températures peuvent rendre les joints fragiles et tomber en panne prématurément. Des plans de chauffage peuvent être nécessaires pour maintenir le joint dans sa plage de température de fonctionnement optimale.

État de fonctionnement

Les conditions de fonctionnement de la pompe, telles qu'un service continu ou intermittent, peuvent influencer le choix du joint. Les joints conçus pour un fonctionnement continu peuvent ne pas convenir aux démarrages et arrêts fréquents.

Les pompes soumises à des cycles thermiques ou à des changements fréquents de conditions de fonctionnement peuvent nécessiter des joints spécialement conçus pour s'adapter aux différentes charges et contraintes.

Les conditions de fonctionnement à sec, où les faces d'étanchéité fonctionnent sans lubrification, nécessitent des conceptions et des matériaux de joints spécialisés pour éviter une usure excessive et une génération de chaleur.

Plans de tuyauterie et de rinçage

Les plans de tuyauterie et de rinçage associés au joint mécanique sont essentiels pour assurer une lubrification, un refroidissement et une élimination des débris appropriés des faces du joint.

Une tuyauterie inadéquate ou incorrecte peut entraîner une défaillance du joint en raison d'une lubrification insuffisante ou de l'accumulation de contaminants dans la chambre du joint.

Les plans de rinçage de l'API (American Petroleum Institute) fournissent des configurations standardisées pour les conduites d'étanchéité et les systèmes auxiliaires. La sélection du plan de rinçage approprié à l’application garantit des performances et une fiabilité d’étanchéité optimales.

Normes et réglementations

Le respect des normes et réglementations en vigueur est essentiel lors de la sélection des garnitures mécaniques. Ces normes fournissent des lignes directrices pour la conception des joints, les matériaux et les tests afin de garantir la sécurité et la fiabilité.

API 682 est une norme largement reconnue pour les garnitures mécaniques dans l'industrie pétrolière et gazière. Il fournit des spécifications détaillées pour la conception des joints, les matériaux et les procédures de test.

D'autres secteurs peuvent avoir leurs propres normes et réglementations spécifiques qui doivent être respectées lorsque sélection de garnitures mécaniques pour pompes centrifuges.

FAQ

Quels sont les principaux matériaux utilisés pour les faces des garnitures mécaniques

 Les matériaux les plus couramment utilisés pour les faces des joints mécaniques sont le carbone, le carbure de silicium, le carbure de tungstène et la céramique. 

À quelle fréquence dois-je remplacer la garniture mécanique de ma pompe centrifuge

La fréquence de remplacement de la garniture mécanique dépend de facteurs tels que les conditions de fonctionnement de la pompe, les propriétés du fluide pompé et les matériaux des joints. En général, les garnitures mécaniques doivent être inspectées régulièrement et remplacées lorsque des signes d'usure, de fuite ou de dommages sont observés.

En conclusion

Comprendre les différents types de garnitures mécaniques pour pompes centrifuges est essentiel pour des performances et une longévité optimales. Tenez compte de facteurs tels que l’application, l’environnement et le budget lors de la sélection du joint approprié.

Pour obtenir des conseils d’experts sur le choix de la garniture mécanique adaptée à votre pompe centrifuge, contactez notre équipe dès aujourd’hui.