Qu'est-ce que la double garniture mécanique et comment ça marche

Les fuites de machines peuvent entraîner des temps d'arrêt coûteux et des risques pour la sécurité dans les installations industrielles. Même les petites fuites gaspillent des ressources et présentent des risques. Les joints mécaniques doubles offrent une solution efficace pour éviter les fuites dans les équipements rotatifs. Ces composants spécialisés utilisent une conception unique à double joint pour contenir de manière fiable les fluides et les gaz.

Cette introduction expliquera ce qu'est le double garnitures mécaniques sont, comment ils fonctionnent et les avantages qu'ils offrent pour améliorer les performances et la fiabilité des machines.

Qu'est-ce qu'une garniture mécanique double

Un joint mécanique double est une solution d'étanchéité avancée qui utilise deux joints indépendants pour fournir une protection supérieure contre les fuites dans les équipements rotatifs tels que les pompes, les mélangeurs et les compresseurs. Contrairement aux joints mécaniques simples, qui reposent sur un seul point de contact entre les composants rotatifs et stationnaires, les joints mécaniques doubles comportent deux ensembles de surfaces d'étanchéité qui fonctionnent ensemble pour empêcher la fuite de fluide.

Le joint primaire, qui est le joint le plus proche du fluide de traitement, fonctionne selon les mêmes principes qu'un joint mécanique simple. Il est constitué d'une face rotative et d'une face fixe qui maintiennent un film fluide mince entre elles pour éviter tout contact direct et minimiser l'usure.

Le joint secondaire, situé derrière le joint primaire, sert de réserve en cas de défaillance du joint primaire. Cette redondance améliore considérablement la fiabilité et la sécurité du système d'étanchéité, ce qui rend les joints mécaniques doubles idéaux pour les applications impliquant des fluides dangereux, toxiques ou sensibles à l'environnement.

Comment fonctionnent les joints mécaniques doubles

Lorsque l'arbre de la pompe tourne, le joint primaire agit comme première ligne de défense, en contenant le fluide de traitement dans le carter de la pompe et en empêchant les fuites. Le fluide barrière sous pression dans la cavité entre les joints lubrifie les faces du joint et évacue toute chaleur générée par le frottement. Ce fluide est maintenu à une pression supérieure à celle du fluide de traitement, ce qui garantit que toute fuite s'écoule du fluide tampon vers le processus plutôt que l'inverse.

Lorsque l'arbre de la pompe tourne, le joint primaire agit comme première ligne de défense, en contenant le fluide de traitement dans le carter de la pompe et en empêchant les fuites. Le fluide barrière sous pression dans la cavité entre les joints lubrifie les faces du joint et évacue toute chaleur générée par le frottement. Ce fluide est maintenu à une pression supérieure à celle du fluide de traitement, ce qui garantit que toute fuite s'écoule du fluide tampon vers le processus plutôt que l'inverse.

Objectif des garnitures mécaniques doubles

Sécurité améliorée

La disposition redondante des garnitures mécaniques doubles réduit considérablement le risque de fuite et de défaillance des garnitures. En cas de défaillance de la garniture primaire, la garniture secondaire retient le fluide de traitement, évitant ainsi les fuites potentiellement dangereuses ou nuisibles pour l'environnement.

Conformité aux normes zéro émission

Dans de nombreux secteurs industriels, les réglementations environnementales strictes imposent des émissions quasi nulles de composés organiques volatils (COV) et d'autres polluants. Les joints mécaniques doubles, lorsqu'ils sont utilisés avec des fluides barrières appropriés, peuvent contenir de manière fiable les fluides de traitement et empêcher les émissions fugitives.

Durée de vie prolongée du joint

Dans une configuration à double joint, le joint secondaire fonctionne dans un environnement propre et contrôlé, isolé du fluide de traitement. Cela évite la contamination et prolonge la durée de vie des surfaces d'étanchéité. De plus, le fluide barrière entre les joints lubrifie et refroidit les faces des joints, réduisant ainsi l'usure et la génération de chaleur.

Isolement des conditions atmosphériques

Certains fluides de traitement peuvent se dégrader ou devenir dangereux lorsqu'ils sont exposés à des conditions atmosphériques telles que l'humidité ou l'oxygène. La chambre étanche entre les joints primaires et secondaires isole le fluide de traitement de l'environnement.

Joint de secours

Dans un système à double joint, le joint secondaire sert de joint de secours en cas de défaillance du joint principal. Le joint de secours permet de poursuivre le fonctionnement jusqu'à ce qu'un arrêt de maintenance planifié puisse être programmé pour remplacer le joint principal.

Fluides barrières et tampons dans les garnitures mécaniques doubles

Fluides de barrière  

Les fluides barrières sont utilisés dans les joints mécaniques doubles pour fournir une barrière physique complète entre le fluide de traitement et l'atmosphère. Le fluide barrière est généralement maintenu à une pression supérieure à celle du fluide de traitement, empêchant toute fuite du fluide de traitement vers l'atmosphère en cas de défaillance du joint. Ce fluide barrière sous pression contribue également à lubrifier et à refroidir les faces du joint, prolongeant ainsi leur durée de vie.

Fluides tampons  

Contrairement aux fluides barrières, les fluides tampons ne sont pas pressurisés et servent de barrière liquide non pressurisée entre le joint interne et l'atmosphère. Les fluides tampons sont utilisés lorsque le fluide de traitement n'est pas dangereux et qu'une barrière sous pression n'est pas nécessaire. Le fluide tampon capture toute fuite mineure du joint interne, l'empêchant de s'échapper dans l'atmosphère.

Configurations de garniture mécanique double

Dos à dos

Dans une configuration dos à dos, également appelée disposition opposée, les joints primaires et secondaires sont orientés avec leurs faces d'étanchéité rotatives tournées vers l'extérieur. Les joints sont chargés mécaniquement l'un contre l'autre, avec un fluide de barrière sous pression entre eux. Cette configuration offre une excellente étanchéité et convient aux applications à haute pression. Cependant, elle nécessite une gestion minutieuse de la pression du fluide de barrière pour maintenir une pression appropriée. face d'étanchéité chargement.

Tandem

Les joints tandem, également appelés joints en ligne, ont les deux faces de joint orientées dans la même direction, face au fluide de traitement. Le joint primaire gère la pleine pression du fluide de traitement, tandis que le joint secondaire sert de réserve. Le fluide tampon entre les joints est généralement à une pression inférieure à celle du fluide de traitement. Les joints tandem offrent une tuyauterie et un contrôle de pression simplifiés par rapport aux joints dos à dos. Ils sont couramment utilisés dans les applications à pression modérée et lorsque les fuites vers l'atmosphère sont autorisées en petites quantités.

Face à face

Les joints face à face ont leurs faces rotatives orientées l'une vers l'autre, avec un fluide barrière entre elles. Cette configuration est moins courante que la configuration dos à dos ou en tandem, mais offre certains avantages uniques. Les joints face à face sont intrinsèquement équilibrés, ne nécessitant aucune fonction d'équilibrage de pression supplémentaire. Ils ont également une empreinte axiale plus petite, ce qui les rend adaptés aux installations à espace restreint. Cependant, les joints face à face nécessitent un système de refroidissement séparé pour le fluide barrière, car la chaleur générée par les faces du joint peut s'accumuler dans la cavité fermée entre elles.