Qu'est-ce qu'une garniture mécanique double

Les garnitures mécaniques jouent un rôle essentiel dans la protection des équipements et de l'environnement, mais les garnitures simples ne suffisent souvent pas à assurer une protection adéquate. Une défaillance peut entraîner des fuites, une contamination et des temps d'arrêt coûteux. Les garnitures mécaniques doubles offrent une solution robuste, composées de deux garnitures fonctionnant conjointement avec un fluide barrière ou tampon pour garantir des performances fiables et prévenir les fuites.

Qu'est-ce qu'une garniture mécanique double

Une garniture mécanique double comporte deux joints primaires disposés en série, séparés par un espace intermédiaire rempli soit d'un fluide barrière ou un fluide tampon.

Chaque joint primaire est composé d'une face fixe et d'une face rotative qui fonctionnent ensemble pour assurer l'étanchéité. Le joint interne, également appelé joint primaire, a pour fonction de contenir le fluide de procédé à l'intérieur de l'équipement, l'empêchant ainsi de s'infiltrer dans la zone du fluide tampon/barrière. Le joint externe, ou joint secondaire, empêche le fluide tampon/barrière de s'échapper vers l'extérieur.

Fluide barrière et fluide tampon

• Fluide barrière:Lorsque la pression du fluide intermédiaire est maintenue à un niveau supérieur à la pression du fluide de procédé, on parle de fluide barrière.
• Fluide tampon:Lorsque la pression du fluide entre les joints est intentionnellement maintenue inférieure à celle du fluide de traitement, on parle de fluide tampon.

Composants des garnitures mécaniques doubles

• Joint primaire (intérieur)Ce joint, composé d'une face rotative et d'une face fixe, constitue la première ligne de défense contre les fuites de fluides de procédé. La face rotative est généralement montée sur l'arbre ou le manchon d'arbre, tandis que la face fixe est maintenue en place par le presse-étoupe.
• Joint secondaire (extérieur)Le joint extérieur sert de renfort au joint primaire, contenant le fluide barrière ou tampon entre les deux joints. Comme le joint primaire, il présente une face rotative et une face fixe.
• Glande d'étanchéité:Le presse-étoupe est un composant essentiel qui abrite les faces d'étanchéité et fournit les connexions nécessaires à l'introduction et à la circulation du fluide barrière/tampon.
• manchons d'arbre:Les manchons d'arbre sont souvent utilisés en conjonction avec garnitures mécaniques pour protéger l'arbre de la pompe de l'usure, de la corrosion et de la chaleur générée par le processus d'étanchéité. Ils contribuent également à assurer un alignement correct de l'arbre. composants d'étanchéité.
• Ressorts:Les ressorts fournissent la force de fermeture initiale sur les faces du joint, garantissant qu'elles restent en contact même dans des conditions de fonctionnement variables.
• Joints statiques:Les joints toriques, les joints d'étanchéité et les soufflets sont utilisés pour créer des joints statiques entre les composants individuels de l'ensemble d'étanchéité.
• Composants matériels:Les bagues d'entraînement, les bagues de retenue et autres composants matériels maintiennent les composants du joint en place et facilitent la transmission du couple de l'arbre à l'arbre rotatif face d'étanchéité.
• Système de fluide barrière/tampon:Le système de fluide barrière/tampon se compose d'un réservoir pour stocker le fluide, d'un système de circulation (qui peut inclure une pompe et un échangeur de chaleur) pour maintenir le fluide à la température et à la pression souhaitées, et de vannes de régulation de pression pour réguler la pression entre les joints.

Comment fonctionnent les joints mécaniques doubles

Mode barrière

En mode barrière, le fluide de barrage est maintenu à une pression nettement supérieure (généralement 15 à 30 psig, soit 1 à 2 bar) à celle du fluide de procédé scellé. Cette différence de pression positive garantit qu'en cas de fuite au niveau du joint interne, c'est le fluide de barrage propre qui pénètre dans le procédé, empêchant ainsi efficacement tout fluide de procédé dangereux ou précieux de s'échapper dans l'atmosphère. Ce mode offre le plus haut niveau de protection contre les fuites de fluide de procédé et est couramment utilisé dans les applications impliquant des fluides dangereux ou coûteux.

Mode tampon

En mode tampon, le fluide tampon est maintenu à une pression inférieure à celle du fluide de procédé scellé. Dans cette configuration, toute fuite mineure du joint interne est contenue dans la chambre de fluide tampon. Le joint externe empêche ce fluide tampon potentiellement contaminé de s'échapper dans l'atmosphère. Ce mode est généralement utilisé lorsqu'une fuite mineure du joint interne est anticipée ou acceptable, la principale préoccupation étant d'empêcher tout fluide de procédé de pénétrer dans l'environnement.

Film fluide

Quel que soit le mode, le film fluide mince présent entre les faces du joint est maintenu par le fluide barrière ou tampon. Ce film assure une lubrification hydrodynamique ou hydrostatique, empêchant tout contact direct entre les surfaces solides des faces du joint.

Types de garnitures mécaniques doubles

Configuration dos à dos

Dans une configuration dos à dos, les deux garnitures mécaniques sont installées face à face. Cette configuration crée une chambre étanche entre les deux garnitures, généralement remplie d'un fluide barrière maintenu à une pression supérieure à celle du fluide de procédé.

La configuration dos à dos est idéale pour les applications où la principale préoccupation est d'empêcher toute fuite de fluide de procédé dans l'atmosphère. Le fluide de barrage à pression plus élevée garantit que toute fuite se fera du fluide de barrage vers le procédé, et non l'inverse.

Configuration tandem

La configuration tandem, également appelée configuration face à face, implique deux joints installés en série, leurs faces tournantes étant orientées dans la même direction. Dans ce cas, l'espace entre les deux joints est généralement rempli d'un fluide tampon maintenu à une pression inférieure à celle du fluide de procédé.

Les configurations tandem sont souvent utilisées dans les applications où une légère fuite au niveau du joint intérieur est prévisible ou acceptable. Le fluide tampon capte toute fuite du joint intérieur, tandis que le joint extérieur empêche ce fluide de s'échapper dans l'atmosphère. Les joints tandem peuvent également être utilisés avec un fluide barrière à pression plus élevée pour une protection accrue contre les fuites de fluide de procédé.

Configuration en face à face

Dans une configuration face à face, les deux garnitures mécaniques sont positionnées face rotative orientée l'une vers l'autre. Cette configuration crée une chambre étanche entre les deux garnitures, qui peut être remplie d'un fluide barrière ou d'un fluide tampon, selon les exigences de l'application.

Les configurations face à face offrent plusieurs avantages, notamment une installation et une maintenance simplifiées, les deux joints étant accessibles du même côté de l'équipement. Cette disposition permet également des conceptions de joints plus compactes, idéales pour les applications à espace restreint.