Abstrait

1. Introduction

2. Préparation avant l'installation

2.1 Vérification des équipements et des composants

• Vérification de la compatibilité des joints : Vérifiez que le joint mécanique est compatible avec le fluide manipulé (température, pression, composition chimique, etc.), le modèle d'équipement et la taille de l'arbre. Consultez la fiche technique ou le manuel technique du fabricant pour vous assurer que la conception du joint (matériau élastomère, matériau de la face, etc.) correspond aux exigences de l'application. Par exemple, un joint destiné à l'eau pourrait ne pas résister aux températures élevées et à la corrosion chimique d'un fluide à base de pétrole.
• Inspection des composants : Examinez tous les composants du joint (face fixe, face rotative, ressorts, élastomères, joints toriques, joints statiques et visserie) pour déceler tout signe de dommage, d’usure ou de défaut. Vérifiez l’absence de fissures, d’éclats ou de rayures sur les faces du joint ; même des imperfections mineures peuvent provoquer des fuites. Inspectez les élastomères (par exemple, nitrile, Viton, EPDM) pour vérifier leur dureté, leur flexibilité et leurs signes de vieillissement (fragilité, gonflement, etc.), car des élastomères dégradés ne peuvent pas assurer une étanchéité efficace. Assurez-vous que les ressorts sont exempts de rouille, de déformation ou de fatigue, car ils maintiennent la pression de contact nécessaire entre les faces du joint.
• Inspection de l'arbre et du carter : Inspectez l'arbre (ou le manchon) et le carter de l'équipement pour déceler tout dommage susceptible d'affecter l'alignement ou le positionnement du joint. Vérifiez l'excentricité, l'ovalisation ou les défauts de surface (rayures, rainures, etc.) de l'arbre à l'emplacement du joint rotatif. La surface de l'arbre doit être lisse (Ra généralement compris entre 0,2 et 0,8 µm) afin d'éviter d'endommager l'élastomère et d'assurer une étanchéité optimale. Inspectez l'alésage du carter pour déceler toute trace d'usure, de désalignement ou de débris, et vérifiez que le siège du joint fixe (s'il est intégré au carter) est plat et exempt de dommages.
• Vérification dimensionnelle : Utiliser des outils de mesure de précision (pieds à coulisse, micromètres, comparateurs) pour confirmer les dimensions clés. Mesurer le diamètre de l'arbre pour s'assurer qu'il correspond au diamètre intérieur du joint et comparer le diamètre de l'alésage du boîtier au diamètre extérieur du joint. Vérifier la distance entre l'épaulement de l'arbre et la face du boîtier pour garantir l'installation du joint à la profondeur correcte.

2.2 Préparation des outils

• Outils de mesure de précision : Pieds à coulisse (numériques ou à vernier), micromètres, comparateurs à cadran (pour les contrôles d'alignement) et jauges de profondeur pour vérifier les dimensions et l'alignement.
• Outils dynamométriques : Clés dynamométriques (manuelles ou numériques) calibrées selon les spécifications du fabricant pour appliquer le couple correct aux boulons et fixations. Un serrage excessif peut endommager les élastomères ou déformer les joints, tandis qu'un serrage insuffisant peut entraîner des connexions desserrées et des fuites.
• Outils d'installation : manchons d'installation de joints (pour protéger les élastomères et les faces d'étanchéité pendant le montage), chemises d'arbre (pour éviter les rayures sur l'arbre) et marteaux à face souple (par exemple, en caoutchouc ou en laiton) pour enfoncer les composants en place sans causer de dommages.
• Outils de nettoyage : Chiffons non pelucheux, brosses non abrasives et solvants de nettoyage compatibles (par exemple, alcool isopropylique, essence minérale) pour nettoyer les composants et la surface de l'équipement. Évitez les solvants agressifs qui peuvent dégrader les élastomères.
• Équipement de sécurité : lunettes de sécurité, gants (résistants aux produits chimiques en cas de manipulation de fluides dangereux), protection auditive (si vous travaillez avec un équipement bruyant) et écran facial (pour les applications à haute pression).

2.3 Préparation de la zone de travail

• Nettoyer les alentours : Éliminer les débris, la poussière et autres contaminants de la zone de travail. Couvrir les équipements à proximité pour éviter tout dommage ou contamination.
• Installation d'un établi : Utilisez un établi propre et plat pour assembler les composants du joint. Placez un chiffon non pelucheux ou un tapis en caoutchouc sur l'établi pour protéger les surfaces du joint des rayures.
• Étiqueter les composants : Si le joint est démonté (par exemple, pour inspection), étiqueter chaque composant pour garantir un remontage correct. Utiliser de petits contenants ou sacs pour ranger les petites pièces (par exemple, ressorts, joints toriques) et éviter toute perte.
• Consulter la documentation : Ayez à portée de main le manuel d'installation du fabricant, les plans de l'équipement et les fiches de données de sécurité (FDS). Familiarisez-vous avec les étapes spécifiques au modèle de joint à installer, car les procédures peuvent varier d'un fabricant à l'autre.

3. Installation étape par étape des joints mécaniques

3.1 Procédure générale d'installation (joints sans cartouche)

3.1.1 Préparation de l'arbre et du boîtier

1. Nettoyage de l'arbre et du carter : utilisez un chiffon non pelucheux et un solvant compatible pour nettoyer l'arbre (ou le manchon) et l'alésage du carter. Retirez tout résidu d'ancien joint, rouille ou débris. Pour les résidus tenaces, utilisez une brosse non abrasive ; évitez le papier de verre ou les brosses métalliques, car ils peuvent rayer la surface de l'arbre.
2. Inspection des dommages : Vérifiez à nouveau l'arbre et le carter pour déceler tout défaut non détecté lors de la préinstallation. Si l'arbre présente de légères rayures, utilisez un papier de verre à grain fin (400–600) pour polir la surface, en travaillant dans le sens de rotation de l'arbre. En cas de rayures plus profondes ou d'excentricité, remplacez l'arbre ou installez un manchon.
3. Application du lubrifiant (si nécessaire) : Appliquez une fine couche de lubrifiant compatible (par exemple, huile minérale, graisse silicone) sur la surface de l'arbre et l'alésage intérieur du joint rotatif. Cela réduit les frottements lors de l'installation et prévient l'endommagement des élastomères. Assurez-vous que le lubrifiant est compatible avec le fluide manipulé ; par exemple, évitez d'utiliser des lubrifiants à base d'huile avec des fluides hydrosolubles.

3.1.2 Installation du composant d'étanchéité stationnaire

1. Préparation du siège fixe : Inspectez le siège fixe pour détecter tout dommage et nettoyez-le avec un chiffon non pelucheux. Si le siège est équipé d'un joint torique ou d'un joint d'étanchéité, appliquez une fine couche de lubrifiant sur le joint torique pour faciliter l'installation.
2. Insérez leSiège stationnaireDans le boîtier : insérez délicatement le siège fixe dans l'alésage du boîtier, en veillant à son alignement correct. À l'aide d'un marteau à tête souple, enfoncez le siège jusqu'à ce qu'il soit bien en place contre l'épaulement du boîtier. N'exercez pas de force excessive, car cela pourrait fissurer la face fixe.
3. Fixation du siège fixe (si nécessaire) : Certains sièges fixes sont maintenus en place par une bague de retenue, des boulons ou une plaque presse-étoupe. Si vous utilisez des boulons, appliquez le couple de serrage correct (conformément aux spécifications du fabricant) en croisillons pour assurer une pression uniforme. Ne serrez pas trop fort, car cela pourrait déformer le siège ou endommager le joint torique.

3.1.3 Installation du composant de joint rotatif

1. Assemblage du composant rotatif : Si le composant rotatif n'est pas pré-assemblé, fixez la face rotative au manchon d'arbre à l'aide du matériel fourni (vis de réglage, contre-écrous, etc.). Assurez-vous que la face rotative est bien alignée contre le manchon et bien serrée. Installez les ressorts (mono ou multi-ressorts) sur le manchon, en veillant à leur positionnement correct (conformément au schéma du fabricant) afin de maintenir une pression uniforme sur la face rotative.
2. Installation du composant rotatif sur l'arbre : Glissez le composant rotatif sur l'arbre, en veillant à ce que la face rotative soit parallèle à la face fixe. Utilisez un manchon d'installation pour protéger les élastomères (par exemple, les joints toriques du manchon) et la face rotative des rayures lors de l'installation. Si l'arbre est doté d'une rainure de clavette, alignez-la sur le manchon avec la clavette de l'arbre pour assurer une rotation correcte.
3. Fixation de l'élément rotatif : Une fois l'élément rotatif correctement positionné (généralement contre un épaulement d'arbre ou une bague de retenue), fixez-le à l'aide de vis de réglage ou d'un contre-écrou. Serrez les vis de réglage en croix, en appliquant le couple spécifié par le fabricant. Évitez de trop serrer, car cela pourrait déformer le manchon ou endommager la face rotative.

3.1.4 Installation de la plaque presse-étoupe et vérifications finales

1. Préparation de la plaque presse-étoupe : Inspectez-la pour détecter tout dommage et nettoyez-la soigneusement. Si elle est équipée de joints toriques ou de joints d'étanchéité, remplacez-les par des neufs (conformément aux recommandations du fabricant) et appliquez une fine couche de lubrifiant pour assurer une bonne étanchéité.
2. Montage de la plaque presse-étoupe : Positionnez la plaque presse-étoupe sur les composants du joint, en veillant à ce qu'elle soit alignée avec les boulons du boîtier. Insérez les boulons et serrez-les à la main pour maintenir la plaque presse-étoupe en place.
3. Alignement de la plaque presse-étoupe : utilisez un comparateur à cadran pour vérifier l'alignement de la plaque presse-étoupe avec l'arbre. L'excentricité doit être inférieure à 0,05 mm (0,002 pouce) au niveau de l'alésage de la plaque presse-étoupe. Ajustez les boulons si nécessaire pour corriger le désalignement.
4. Serrage des boulons de la plaque presse-étoupe : À l'aide d'une clé dynamométrique, serrez les boulons de la plaque presse-étoupe en croix, au couple de serrage spécifié par le fabricant. Cela assure une pression uniforme sur les faces du joint et évite tout désalignement. Revérifiez le faux-rond après le serrage pour confirmer l'alignement.
5. Inspection finale : Inspectez visuellement tous les composants pour vous assurer qu'ils sont correctement installés. Vérifiez l'absence d'espace entre la plaque presse-étoupe et le boîtier, et assurez-vous que le composant rotatif se déplace librement avec l'arbre (sans grippage ni frottement).

3.2 Installation des joints de cartouche

3.2.1 Vérification avant l'installation duJoint de cartouche

1. Inspectez la cartouche : retirez le joint de la cartouche de son emballage et vérifiez qu'il n'a pas été endommagé pendant le transport. Vérifiez que les surfaces du joint ne sont ni rayées ni ébréchées, et que tous les composants (ressorts, joints toriques) sont intacts et correctement positionnés.
2. Vérifier la compatibilité : Confirmez que le joint de cartouche est compatible avec la taille de l'arbre de l'équipement, l'alésage du boîtier et les paramètres d'application (température, pression, type de fluide) en comparant le numéro de pièce du fabricant avec les spécifications de l'équipement.
3. Nettoyage du joint de la cartouche : Essuyez le joint de la cartouche avec un chiffon non pelucheux pour éliminer la poussière et les débris. Ne démontez pas la cartouche, sauf indication contraire du fabricant ; le démontage pourrait perturber l'alignement préréglé des faces du joint.

3.2.2 Préparation de l'arbre et du boîtier

1. Nettoyage et inspection de l'arbre : Suivez les mêmes étapes que dans la section 3.1.1 pour nettoyer l'arbre et vérifier qu'il n'est pas endommagé. Assurez-vous que la surface de l'arbre est lisse et exempte de rayures et de rouille.
2. Installation du manchon d'arbre (si nécessaire) : Certains joints à cartouche nécessitent un manchon d'arbre séparé. Le cas échéant, glissez le manchon sur l'arbre, alignez-le avec la rainure de clavette (si présente) et fixez-le avec des vis de réglage ou un contre-écrou. Serrez la visserie selon les spécifications de couple du fabricant.
3. Nettoyage de l'alésage du carter : Nettoyez l'alésage du carter pour éliminer tout résidu d'ancien joint ou débris. Inspectez l'alésage pour détecter toute trace d'usure ou de désalignement. S'il est endommagé, réparez ou remplacez le carter avant de continuer.

3.2.3 Installation du joint de cartouche

1. Positionnement du joint de la cartouche : Alignez le joint de la cartouche avec l'alésage et l'arbre du boîtier. Assurez-vous que la bride de montage de la cartouche est alignée avec les trous des boulons du boîtier.
2. Glisser le joint de la cartouche en place : Glisser délicatement le joint de la cartouche dans l'alésage du boîtier, en veillant à ce que l'élément rotatif (fixé à l'arbre) se déplace librement. Si la cartouche est équipée d'un dispositif de centrage (par exemple, une goupille de guidage ou une bague), s'assurer qu'il s'engage dans le boîtier pour maintenir l'alignement.
3. Fixation de la bride de la cartouche : insérez les boulons de montage dans la bride de la cartouche et dans le boîtier. Serrez les boulons à la main pour maintenir la cartouche en place.
4. Alignement du joint de la cartouche : utilisez un comparateur à cadran pour vérifier l'alignement du joint de la cartouche avec l'arbre. Mesurez le faux-rond au niveau du composant rotatif : il doit être inférieur à 0,05 mm (0,002 pouce). Ajustez les boulons de fixation si nécessaire pour corriger le défaut d'alignement.
5. Serrez les boulons de fixation : Serrez les boulons de fixation en croix, au couple spécifié par le fabricant. Cela permet de maintenir la cartouche en place et de garantir l'alignement correct des faces d'étanchéité.
6. Retrait des dispositifs d'aide à l'installation : De nombreux joints de cartouche sont équipés de dispositifs d'aide à l'installation temporaires (par exemple, goupilles de verrouillage, capots de protection) pour maintenir les faces du joint en place pendant le transport et l'installation. Ne retirez ces dispositifs qu'une fois la cartouche bien fixée au boîtier ; un retrait prématuré risquerait de désaligner les faces du joint.

3.3 Tests et validation après installation

3.3.1 Test d'étanchéité statique

1. Mise sous pression de l'équipement : Remplissez l'équipement avec le fluide de procédé (ou un fluide d'essai compatible, comme de l'eau) et mettez-le sous pression à la pression de fonctionnement normale. Si vous utilisez un fluide d'essai, assurez-vous qu'il est compatible avec les matériaux des joints.
2. Surveillance des fuites : Inspectez visuellement la zone d'étanchéité. Vérifiez l'interface entre la plaque presse-étoupe et le boîtier, l'arbre et le composant rotatif, ainsi que les faces d'étanchéité. Utilisez un morceau de papier absorbant pour détecter les petites fuites invisibles à l'œil nu.
3. Évaluation du taux de fuite : Le taux de fuite acceptable dépend de l'application et des normes industrielles. Pour la plupart des applications industrielles, un taux de fuite inférieur à 5 gouttes par minute est acceptable. Si le taux de fuite dépasse la limite acceptable, arrêtez l'équipement, dépressurisez-le et inspectez le joint pour déceler tout défaut d'alignement, tout dommage ou toute installation incorrecte.

3.3.2 Test d'étanchéité dynamique

1. Démarrage de l'équipement : Démarrez l'équipement et laissez-le atteindre sa vitesse et sa température de fonctionnement normales. Surveillez l'équipement pour détecter tout bruit ou vibration inhabituel, pouvant indiquer un mauvais alignement ou un grippage du joint.
2. Surveillance des fuites : Inspectez visuellement la zone d'étanchéité pendant le fonctionnement de l'équipement. Vérifiez l'absence de surchauffe sur les faces d'étanchéité ; une surchauffe peut indiquer une lubrification insuffisante ou un mauvais alignement des faces d'étanchéité.
3. Vérification de la pression et de la température : Surveillez la pression et la température du procédé pour vous assurer qu'elles restent dans les limites de fonctionnement du joint. Si la pression ou la température dépasse la plage spécifiée, arrêtez l'équipement et ajustez les paramètres du procédé avant de poursuivre le test.
4. Testez l'équipement : Testez l'équipement pendant une période (généralement de 30 minutes à 2 heures) pour vous assurer que le joint se stabilise. Pendant cette période, vérifiez régulièrement l'absence de fuites, le bruit et la température. Si aucune fuite n'est détectée et que l'équipement fonctionne correctement, l'installation du joint est réussie.

3.3.3 Ajustements finaux (si nécessaire)

• Vérification du couple : Vérifiez que tous les boulons (plaque presse-étoupe, composant rotatif, siège fixe) sont serrés conformément aux spécifications du fabricant. Des boulons desserrés peuvent entraîner un désalignement et des fuites.
• Vérification de l'alignement : revérifiez l'alignement des faces d'étanchéité et de la plaque presse-étoupe à l'aide d'un comparateur. Corrigez tout désalignement en ajustant les boulons.
• Vérification des surfaces d'étanchéité : si les fuites persistent, arrêtez l'équipement, dépressurisez-le et retirez le joint pour inspecter les surfaces. Si les surfaces sont endommagées (rayées, ébréchées), remplacez-les par des neuves.
• Inspectez les élastomères : vérifiez que les joints toriques et les joints ne sont pas endommagés ou mal alignés.