Taux de fuite typiques acceptables
Dans la plupart des applications industrielles, un système fonctionnant correctement garniture mécanique aura un taux de fuite de 10 gouttes par heure ou moins par joint. Cette faible fuite est considérée comme normale et nécessaire au bon fonctionnement lubrification des joints et le refroidissement. Une fuite excessive au-delà de ce taux peut indiquer des problèmes de conception du joint, d'installation ou de conditions de fonctionnement.
La fuite du joint est mesurée en collectant et en quantifiant le fluide qui fuit au-delà du joint. faces d'étanchéité Sur une période donnée. La méthode généralement acceptée consiste à mesurer le nombre de gouttes par minute et à le convertir en débit horaire. Une goutte par minute équivaut à environ 2.5 à 3 ml par heure.
Fuite admissible de l'API 682
La norme 682 de l'American Petroleum Institute (API) fournit des lignes directrices sur les fuites acceptables des joints d'étanchéité dans l'industrie pétrolière et gazière. Elle définit trois classes de fuites :
- Sceaux de catégorie I:Taux de fuite inférieur à 500 ml par jour (20.8 ml/h)
- Sceaux de catégorie II:Taux de fuite inférieur à 1,000 ml par jour (41.7 ml/h)
- Sceaux de catégorie III:Taux de fuite inférieur à 2,000 ml par jour (83.3 ml/h)
Ces permis taux de fuite sont plus élevés que la référence typique de 10 gouttes par heure en raison des conditions de fonctionnement exigeantes et de la nature critique des applications pétrolières et gazières.
Facteurs affectant le taux de fuite des joints
Facteurs de conception des joints
- Matériaux du visageLes propriétés tribologiques et la compatibilité des matériaux des faces primaire et d'accouplement influencent les fuites. Les couples de faces dures, comme le carbure de silicium, ont tendance à fonctionner avec des jeux plus serrés et moins de fuites.
- Rapport d'équilibreLes joints présentant un rapport d'équilibrage élevé (c'est-à-dire une force de fermeture plus importante) ont tendance à présenter des taux de fuite plus faibles. Cependant, il faut tenir compte de la production de chaleur et de l'usure.
- Traitements du visage:Les traitements de surface tels que la texturation de surface au laser (LST) ou le resurfaçage par micro-ondes peuvent être utilisés pour optimiser la topographie des faces des joints afin d'améliorer la lubrification et le contrôle des fuites.
- Chargement par ressortLa force du ressort qui maintient les faces ensemble affecte la charge frontale et le taux de fuite. Des ressorts plus résistants réduisent les fuites, mais augmentent l'usure et la production de chaleur.
Facteurs d'équipement
- Vitesse de l'arbre:Des vitesses d'arbre plus élevées ont tendance à augmenter les fuites d'étanchéité en raison de forces centrifuges et de turbulences plus importantes.
- Désalignement:Un désalignement ou une déflexion excessif de l'arbre peut entraîner une charge inégale et une augmentation des fuites au niveau des faces du joint.
- Vibration:Les vibrations peuvent provoquer un claquement ou une ouverture momentanée des faces du joint, ce qui entraîne des taux de fuite plus élevés.
Conditions d'utilisation
- Pression: Des pressions d'étanchéité plus élevées tendent à augmenter le taux de fuite, toutes choses égales par ailleurs. Une pression doublée doublera approximativement le taux de fuite.
- Température: L'augmentation des températures réduit la viscosité, ce qui peut entraîner des taux de fuite plus élevés. Les températures élevées peuvent également endommager les élastomères et provoquer une déformation des faces.
Propriétés des fluides
- Viscosité:Les fluides à faible viscosité sont plus sujets aux fuites car ils s'écoulent plus facilement à travers le film mince entre les faces.
- Lubricité:Les fluides ayant de mauvaises propriétés lubrifiantes peuvent provoquer une augmentation du frottement et de l'usure au niveau des faces des joints, entraînant des fuites plus importantes.
- Abrasivité:Les fluides abrasifs accélèrent l'usure des faces d'étanchéité, provoquant l'ouverture des faces et augmentant les fuites au fil du temps.
- Volatilité:Les fluides hautement volatils ou gazeux sont plus difficiles à sceller et sont sujets à des fuites plus importantes, en particulier s'ils fonctionnent à une pression de vapeur proche de celle du fluide.
