Les plaques presse-étoupes sont des composants essentiels des garnitures mécaniques, qui servent à fixer et à aligner l'ensemble de garnitures dans l'équipement. Leur conception et le choix des matériaux ont un impact direct sur les performances et la fiabilité du système d'étanchéité.
En fournissant une base stable à la garniture mécanique, les plaques presse-étoupe contribuent à la prévention des fuites et au fonctionnement optimal des équipements rotatifs dans diverses applications industrielles.
Qu'est-ce qu'une plaque glandulaire
Une plaque presse-étoupe, également connue sous le nom de presse-étoupe d'étanchéité, est un composant essentiel garnitures mécaniques utilisé pour empêcher les fuites dans les équipements à arbre rotatif. Il s'agit d'une pièce fixe qui abrite la bague d'étanchéité fixe et fournit un point de connexion pour l'ensemble d'étanchéité à l'équipement. La plaque presse-étoupe est généralement montée sur l'équipement chambre d'étanchéité alésage et est conçu pour s'adapter aux mouvements de l'arbre, tels que le désalignement, les déflexions et l'expansion.
La fonction principale de la plaque presse-étoupe est de maintenir la position de la bague d'étanchéité fixe par rapport à l'arbre rotatif. Elle sert également de dissipateur thermique, dissipant la chaleur générée par les faces d'étanchéité pendant le fonctionnement. En maintenant un alignement et une dissipation de chaleur appropriés, la plaque presse-étoupe contribue à garantir des performances d'étanchéité et une longévité optimales.
Comment fonctionne une plaque glandulaire
La plaque glandulaire fonctionne en conjonction avec d'autres composants d'étanchéité pour créer une barrière étanche à la pression entre le fluide de traitement et l'atmosphère. Il maintient en place la bague d'étanchéité stationnaire, qui entre en contact avec la bague d'étanchéité rotative montée sur le manchon de l'arbre. Les faces d'étanchéité entre les bagues stationnaires et rotatives créent un joint dynamique qui empêche les fuites le long de l'arbre.
Pendant le fonctionnement, la plaque presse-étoupe maintient la position de la bague d'étanchéité fixe, assurant ainsi un contact constant avec la bague d'étanchéité rotative. Lorsque l'arbre tourne, les faces d'étanchéité génèrent de la chaleur en raison du frottement. La plaque presse-étoupe agit comme un dissipateur thermique, évacuant la chaleur des faces d'étanchéité vers l'environnement ou l'eau de rinçage, le cas échéant.
Types de plaques glandulaires
Plaques à presse-étoupe plates
Les plaques presse-étoupes plates sont le type le plus basique et le plus courant utilisé dans garnitures mécaniquesCes plaques presse-étoupe sont constituées d'une simple surface plane avec des trous pour les boulons du presse-étoupe et l'alésage de l'arbre. Les plaques plates offrent une solution économique pour de nombreuses applications d'étanchéité standard.
Plaques de presse-étoupe pour plaques à gradins
Les plaques presse-étoupe à gradins présentent un « gradin » surélevé ou un épaulement usiné dans la surface de la plaque. Ce gradin permet d'aligner et de positionner correctement l'unité presse-étoupe concentriquement à l'arbre. Les plaques à gradins sont préférées pour les arbres de plus grande taille ou dans les applications avec des pressions plus élevées, car elles offrent une géométrie et une stabilité de la chambre d'étanchéité améliorées par rapport aux plaques plates. Le gradin permet également une meilleure répartition des forces de compression sur le joint, garantissant ainsi une plus grande fiabilité joint statique.
Plaques de presse-étoupe pilotées
Les plaques de presse-étoupe pilotées, également appelées plaques de presse-étoupe à bague de centrage, intègrent une bague pilote ou de centrage qui s'insère parfaitement dans l'alésage de la chambre d'étanchéité. Cette conception centre automatiquement la plaque de presse-étoupe et l'unité de presse-étoupe, garantissant un alignement optimal avec l'arbre. Les plaques pilotées sont idéales pour les applications avec des vitesses d'arbre élevées, des diamètres d'arbre importants ou lorsque l'alignement précis est essentiel. Elles aident à minimiser les déflexions et les vibrations de l'arbre, réduisant ainsi l'usure des faces d'étanchéité et prolongeant la durée de vie du joint.
Plaques presse-étoupe pour cartouches
Les plaques presse-étoupe à cartouche sont conçues pour accueillir des joints de cartouche pré-assemblés. Ces plaques ont un alésage plus large pour s'adapter à l'unité de cartouche et comprennent souvent des trous taraudés pour les vis de verrouillage de la cartouche. Les plaques presse-étoupe à cartouche simplifient l'installation et le retrait des joints, car la cartouche entière peut être manipulée comme une seule unité. Cela réduit les temps de maintenance et minimise le risque d'assemblage incorrect.
Plaques à double presse-étoupe
Plaques à double presse-étoupe, utilisées avec garnitures mécaniques doubles, ont des dispositions pour les presse-étoupes intérieurs et extérieurs. Ces plaques sont généralement plus épaisses pour accueillir le presse-étoupe supplémentaire et peuvent inclure des ports séparés pour fluide barrière ou de l'eau de rinçage. Les plaques à double presse-étoupe sont utilisées dans les applications nécessitant une sécurité renforcée ou une protection contre les fuites, telles que les processus dangereux ou sensibles à l'environnement. La redondance fournie par la disposition à double joint garantit une performance d'étanchéité continue même en cas de défaillance du joint principal.
Matériaux utilisés dans les plaques presse-étoupe
| Matériel | Propriétés clés | Applications typiques |
|---|---|---|
| Fonte (ASTM A48) | – Bonne usinabilité – Résistance et durabilité modérées – Économique | – Applications à usage général – Systèmes à basse pression – Fluides non corrosifs |
| Fonte ductile (ASTM A536) | – Résistance et ténacité supérieures à celles de la fonte – Bonne usinabilité – Résistance modérée à la corrosion | – Applications à moyenne pression – Fluides légèrement corrosifs – Exigences de durabilité améliorées |
| Acier au carbone (ASTM A216) | – Haute résistance et ténacité – Bonne usinabilité – Convient aux applications à haute pression | – Systèmes à haute pression – Fluides non corrosifs – Environnements mécaniques exigeants |
| Acier inoxydable (ASTM A351) | – Excellente résistance à la corrosion – Haute résistance et durabilité – Large gamme de nuances disponibles | – Applications de fluides corrosifs – Transformation alimentaire et pharmaceutique – Environnements marins et offshore |
| Alliage 20 (ASTM A351 CN7M) | – Résistance supérieure à la corrosion – Teneur élevée en nickel et en chrome – Excellent pour les fluides acides et contenant du chlorure | – Traitement chimique hautement corrosif – Services d’eau de mer et de saumure – Applications de l’acide sulfurique et chlorhydrique |
| Hastelloy C-276 (ASTM A494 CW-12MW) | – Résistance exceptionnelle à la corrosion – Teneur élevée en molybdène pour une meilleure résistance à la corrosion par piqûres et fissures – Adapté aux environnements chimiques extrêmes | – Traitement chimique extrêmement corrosif – Applications de l’acide chlorhydrique, sulfurique et phosphorique – Eau de mer et fluides contenant du chlorure |
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