Que sont les joints mécaniques lubrifiés au gaz

Que sont les joints mécaniques lubrifiés au gaz

Les joints mécaniques lubrifiés au gaz, également appelés joints à gaz sec, sont des solutions d'étanchéité avancées qui utilisent un film mince de gaz sous pression pour créer un joint sans contact entre les composants rotatifs et fixes. Contrairement aux joints humides traditionnels qui reposent sur une lubrification liquide, les joints à gaz utilisent des gaz inertes comme l'azote ou l'air pour maintenir une barrière entre le fluide de traitement et l'atmosphère.

Conception de joints mécaniques lubrifiés au gaz

Les joints lubrifiés au gaz sont constitués de deux éléments principaux : une bague d'étanchéité primaire rotative et une bague d'accouplement fixe. La bague d'étanchéité primaire présente des rainures en spirale gravées sur sa face, qui génèrent une force de levage hydrodynamique lorsqu'elles sont exposées à l'arbre rotatif. Cette force de levage crée un film de gaz mince entre les faces du joint, leur permettant de fonctionner sans contact physique, minimisant ainsi la friction et l'usure.

Comment fonctionnent les joints lubrifiés au gaz

Le principe de fonctionnement des joints lubrifiés au gaz repose sur l'effet hydrodynamique généré par les rainures en spirale sur la face de la bague d'étanchéité primaire. Lorsque l'arbre tourne, les rainures pompent le gaz entre les faces d'étanchéité, créant un film haute pression qui sépare les bagues. L'épaisseur du film de gaz est généralement de l'ordre de quelques microns, en fonction de facteurs tels que la vitesse de l'arbre, la viscosité du gaz et face d'étanchéité géométrie.

Pour maintenir un film gazeux stable, les joints à gaz nécessitent un apport continu de gaz propre et sec à une pression légèrement supérieure à celle du fluide de traitement. Ce gaz barrière est généralement fourni par une source externe et est régulé par un système de contrôle qui ajuste la pression en fonction des conditions de fonctionnement.

Avantages des joints lubrifiés au gaz

• Réduction des frottements et de l'usure:La nature sans contact des joints à gaz élimine la friction et l'usure associées au contact de la face du joint, ce qui prolonge la durée de vie du joint et réduit les coûts de maintenance.
• Consommation d'énergie réduite:L'absence de lubrification liquide et les pertes par frottement minimales dans les joints à gaz entraînent une consommation d'énergie réduite par rapport aux joints humides.
• Amélioration de la pureté du processus:Les joints à gaz empêchent la contamination des fluides de processus en éliminant le besoin de lubrifiants liquides, ce qui les rend idéaux pour les applications qui nécessitent une pureté élevée du produit.
• Amélioration des performances environnementales:L’utilisation de gaz de barrière inertes et l’élimination des fuites de liquide font des joints de gaz une solution d’étanchéité respectueuse de l’environnement, aidant les industries à se conformer aux réglementations d’émissions de plus en plus strictes.
• Une gamme plus large de conditions de fonctionnement:Les joints à gaz peuvent gérer une plage plus large de températures, de pressions et de vitesses d'arbre par rapport aux joints lubrifiés par liquide, ce qui les rend adaptés à diverses applications.

Applications des joints lubrifiés au gaz

• Industrie du pétrole et du gaz:Les joints à gaz sont largement utilisés dans les compresseurs, les turbines et les pompes dans les opérations pétrolières et gazières en amont, en milieu de chaîne et en aval. Ils offrent des solutions d'étanchéité fiables pour la manipulation des hydrocarbures, du gaz naturel et d'autres fluides de traitement.
• Traitement chimique:L'industrie chimique utilise des joints à gaz pour assurer l'étanchéité des équipements rotatifs dans la production d'une large gamme de produits chimiques, de polymères et de produits pétrochimiques. Les joints à gaz offrent une compatibilité avec divers fluides de traitement et aident à maintenir la pureté du produit.
• La production d'énergie:Les joints à gaz sont utilisés dans les turbines à vapeur, les turbines à gaz et autres machines tournantes des centrales électriques. Ils assurent un fonctionnement efficace et fiable tout en minimisant les besoins de maintenance.
• Transformation pharmaceutique et alimentaire:Dans les industries où la contamination des produits est une préoccupation majeure, les joints à gaz offrent une solution d'étanchéité propre et fiable. Ils empêchent la pénétration de contaminants et préservent l'intégrité des fluides de traitement.
• Raffinage et pétrochimie:Les joints à gaz jouent un rôle essentiel dans les usines de raffinage et de pétrochimie, en assurant l'étanchéité des équipements tels que les compresseurs, les pompes et les mélangeurs. Ils offrent des performances supérieures dans la manipulation des hydrocarbures, des solvants et d'autres fluides de traitement difficiles.