Au début des années 1900, à l’époque où les navires de guerre expérimentaient pour la première fois les moteurs diesel, une autre innovation importante émergeait à l’autre extrémité de la ligne d’arbre d’hélice.
Au cours de la première moitié du XXe siècle,garniture mécanique de la pompeest devenue l'interface standard entre l'agencement des arbres à l'intérieur de la coque du navire et les composants exposés à la mer. La nouvelle technologie a offert une amélioration spectaculaire de la fiabilité et du cycle de vie par rapport aux presse-étoupes et aux joints de presse-étoupe qui dominaient le marché.
Le développement de la technologie des garnitures mécaniques d'arbre se poursuit aujourd'hui, l'accent étant mis sur l'amélioration de la fiabilité, la maximisation de la durée de vie des produits, la réduction des coûts, la simplification de l'installation et la minimisation de la maintenance. Les garnitures modernes s'appuient sur des matériaux, des conceptions et des procédés de fabrication de pointe, et bénéficient d'une connectivité et d'une disponibilité accrues des données pour permettre une surveillance numérique.
Avantjoints mécaniques
Garnitures mécaniques d'arbreCes innovations ont constitué une avancée remarquable par rapport à la technologie jusqu'alors dominante, utilisée pour empêcher l'eau de mer de pénétrer dans la coque autour de l'arbre d'hélice. Le presse-étoupe, ou presse-étoupe, est constitué d'un matériau tressé, semblable à une corde, serré autour de l'arbre pour former un joint. Cela assure une étanchéité solide tout en permettant la rotation de l'arbre. Cependant, la garniture mécanique présentait plusieurs inconvénients que l'on pouvait corriger.
Le frottement causé par la rotation de l'arbre contre la garniture entraîne une usure progressive, augmentant les fuites jusqu'à son ajustement ou son remplacement. La réparation de l'arbre d'hélice est encore plus coûteuse que la réparation du presse-étoupe, qui peut également être endommagé par le frottement. Avec le temps, la garniture risque de créer une rainure dans l'arbre, ce qui peut à terme désaligner l'ensemble du système de propulsion, nécessitant ainsi une mise en cale sèche, le démontage de l'arbre et le remplacement, voire le remplacement, du manchon. Enfin, il y a une perte d'efficacité propulsive, car le moteur doit générer davantage de puissance pour faire tourner l'arbre contre la garniture de presse-étoupe, gaspillant ainsi énergie et carburant. Ce facteur n'est pas négligeable : pour atteindre des taux de fuite acceptables, la garniture doit être très étanche.
Le presse-étoupe reste une solution simple et fiable, souvent utilisée en secours dans de nombreuses salles des machines. En cas de défaillance de la garniture mécanique, elle permet au navire de terminer sa mission et de rentrer au quai pour réparation. Le joint d'extrémité mécanique, quant à lui, renforce cette fiabilité et réduit encore plus considérablement les fuites.
Premiers joints mécaniques
La révolution de l'étanchéité autour des composants rotatifs est née de la prise de conscience que l'usinage du joint le long de l'arbre, comme c'est le cas pour les garnitures, était inutile. Deux surfaces – l'une tournant avec l'arbre et l'autre fixe – placées perpendiculairement à celui-ci et pressées l'une contre l'autre par des forces hydrauliques et mécaniques pouvaient former une étanchéité encore plus étanche, une découverte souvent attribuée à l'ingénieur George Cooke en 1903. Les premières garnitures mécaniques commercialisées ont été développées en 1928 et appliquées aux pompes et compresseurs centrifuges.
Date de publication : 27 octobre 2022