Abstrait

1. Introduction

2. Préparation avant installation

2.1 Vérification des équipements et des composants

• Vérification de la compatibilité du joint : Assurez-vous que le joint mécanique est compatible avec le fluide utilisé (température, pression, composition chimique, etc.), le modèle de l’équipement et le diamètre de l’arbre. Consultez la fiche technique ou le manuel technique du fabricant pour vérifier que la conception du joint (matériau de l’élastomère, matériau de la face d’étanchéité, etc.) correspond aux exigences de l’application. Par exemple, un joint conçu pour l’eau peut ne pas résister aux hautes températures et à la corrosion chimique d’un fluide à base de pétrole.
• Inspection des composants : Examinez tous les composants d’étanchéité (face fixe, face mobile, ressorts, élastomères, joints toriques, joints d’étanchéité et visserie) afin de détecter tout signe de dommage, d’usure ou de défaut. Vérifiez l’absence de fissures, d’éclats ou de rayures sur les faces d’étanchéité ; même des imperfections mineures peuvent provoquer des fuites. Inspectez les élastomères (par exemple, nitrile, Viton, EPDM) afin de vérifier leur dureté, leur flexibilité et l’absence de signes de vieillissement (par exemple, fragilité, gonflement), car des élastomères dégradés ne peuvent 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 d’étanchéité.
• Inspection de l'arbre et du logement : Inspectez l'arbre (ou le manchon) et le logement de l'équipement afin de détecter tout dommage susceptible d'affecter l'alignement ou l'étanchéité du joint. Vérifiez l'arbre pour déceler toute excentricité, ovalisation ou défaut de surface (rayures, rainures, etc.) à l'endroit où sera monté le joint rotatif. La surface de l'arbre doit présenter un état lisse (Ra typiquement de 0,2 à 0,8 µm) afin de prévenir tout dommage à l'élastomère et de garantir une étanchéité optimale. Inspectez l'alésage du logement pour détecter toute usure, tout désalignement ou la présence de débris, et assurez-vous que le siège du joint fixe (s'il est intégré au logement) est plat et exempt de dommages.
• Vérification dimensionnelle : Utilisez des outils de mesure de précision (pied à coulisse, micromètre, comparateur) pour confirmer les dimensions clés. Mesurez le diamètre de l’arbre pour vous assurer qu’il correspond au diamètre intérieur du joint et comparez le diamètre de l’alésage du logement au diamètre extérieur du joint. Vérifiez la distance entre l’épaulement de l’arbre et la face du logement pour garantir que le joint sera installé à la profondeur adéquate.

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 de serrage : 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 d’étanchéité, 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 lors du montage), manchons d'arbre (pour éviter les rayures sur l'arbre) et marteaux à face souple (par exemple, en caoutchouc ou en laiton) pour mettre les composants en place sans les endommager.
• Outils de nettoyage : chiffons non pelucheux, brosses non abrasives et solvants de nettoyage compatibles (par exemple, alcool isopropylique, white spirit) pour nettoyer les composants et la surface de l’équipement. Évitez d’utiliser des solvants agressifs susceptibles de dégrader les élastomères.
• Équipement de sécurité : lunettes de sécurité, gants (résistants aux produits chimiques en cas de manipulation de liquides dangereux), protection auditive (en cas d'utilisation d'équipements bruyants) et écran facial (pour les applications à haute pression).

2.3 Préparation de la zone de travail

• Nettoyez les alentours : enlevez les débris, la poussière et autres contaminants de la zone de travail. Couvrez les équipements à proximité pour éviter tout dommage ou contamination.
• Préparation de l'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 des joints des rayures.
• Étiquetage des composants : Si le joint est démonté (par exemple, pour inspection), étiquetez chaque composant afin de faciliter son remontage. Utilisez de petits contenants ou des sachets pour ranger les petites pièces (ressorts, joints toriques, etc.) et éviter toute perte.
• Documentation à consulter : Munissez-vous du manuel d’installation du fabricant, des schémas de l’équipement et des fiches de données de sécurité (FDS). Familiarisez-vous avec les étapes spécifiques au modèle de joint installé, 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 non à cartouche)

3.1.1 Préparation de l'arbre et du logement

1. Nettoyage de l'arbre et du logement : Utilisez un chiffon non pelucheux et un solvant compatible pour nettoyer l'arbre (ou le manchon) et l'alésage du logement. Enlevez tout résidu de joint, rouille ou débris. Pour les résidus tenaces, utilisez une brosse non abrasive ; évitez le papier de verre et les brosses métalliques, car ils pourraient rayer la surface de l'arbre.
2. Inspection : Vérifiez l’arbre et son logement afin de déceler tout défaut non détecté lors de la pré-installation. Si l’arbre présente des rayures superficielles, polissez-les avec un papier de verre à grain fin (400 à 600) en suivant le sens de rotation. En cas de rayures plus profondes ou d’excentricité, remplacez l’arbre ou installez une douille.
3. Lubrification (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 la friction lors de l’installation et prévient l’endommagement des élastomères. Assurez-vous que le lubrifiant est compatible avec le fluide utilisé ; par exemple, évitez d’utiliser des lubrifiants à base d’huile avec des fluides solubles dans l’eau.

3.1.2 Installation du composant d'étanchéité stationnaire

1. Préparation du siège fixe : inspectez le siège fixe afin de déceler tout dommage et nettoyez-le avec un chiffon non pelucheux. Si le siège est muni 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 fixeDans le logement : Insérez délicatement le siège fixe dans l’alésage du logement en veillant à son bon alignement. À l’aide d’un maillet à embout souple, tapotez le siège jusqu’à ce qu’il soit complètement en place contre l’épaulement du logement. N’exercez pas une force excessive, car cela pourrait fissurer la face fixe.
3. Fixation du siège fixe (si nécessaire) : Certains sièges fixes sont maintenus en place par un anneau de retenue, des boulons ou une plaque presse-étoupe. Si vous utilisez des boulons, appliquez le couple de serrage préconisé par le fabricant en suivant un schéma en croix afin d’assurer une pression uniforme. Ne serrez pas excessivement, car cela pourrait déformer le siège ou endommager le joint torique.

3.1.3 Installation du composant de joint rotatif

1. Assemblage de la pièce rotative : Si la pièce rotative n’est pas préassemblée, fixez la face rotative au manchon d’arbre à l’aide des éléments de fixation fournis (vis de réglage, écrous de blocage, etc.). Assurez-vous que la face rotative est bien alignée contre le manchon et serrée fermement. Installez les ressorts (simple ou multiple) 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 de la pièce rotative sur l'arbre : Glissez la pièce rotative sur l'arbre en veillant à ce que la face rotative soit parallèle à la face fixe. Utilisez une bague d'étanchéité pour protéger les joints (par exemple, les joints toriques de la bague) et la face rotative des rayures pendant l'installation. Si l'arbre comporte une rainure de clavette, alignez celle de la bague avec la clavette de l'arbre pour assurer une rotation correcte.
3. Fixez la pièce rotative : une fois la pièce rotative correctement positionnée (généralement contre l’épaulement de l’arbre ou une bague de retenue), fixez-la à l’aide de vis de blocage ou d’un contre-écrou. Serrez les vis de blocage en croix, en appliquant le couple spécifié par le fabricant. Évitez un serrage excessif, car cela pourrait déformer le manchon ou endommager la face de rotation.

3.1.4 Installation de la plaque presse-étoupe et vérifications finales

1. Préparation de la plaque presse-étoupe : inspectez-la et nettoyez-la soigneusement. Si elle comporte des joints toriques ou des joints d’étanchéité, remplacez-les par des neufs (conformément aux recommandations du fabricant) et appliquez une fine couche de lubrifiant pour assurer une étanchéité optimale.
2. Montage de la plaque presse-étoupe : Positionnez la plaque presse-étoupe sur les composants d’étanchéité, en veillant à son alignement 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 : à l’aide d’un comparateur, vérifiez l’alignement de la plaque presse-étoupe avec l’arbre. Le faux-rond (excentricité) doit être inférieur à 0,05 mm (0,002 pouce) au niveau de l’alésage de la plaque presse-étoupe. Ajustez les boulons si nécessaire pour corriger tout défaut d’alignement.
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 spécifié par le fabricant. Ceci garantit une pression uniforme sur les faces d’étanchéité et évite tout désalignement. Vérifiez le faux-rond après le serrage pour confirmer l’alignement.
5. Inspection finale : inspectez visuellement tous les composants pour vous assurer de leur installation correcte. Vérifiez l’absence de jeu entre la plaque presse-étoupe et le boîtier, et assurez-vous que le composant rotatif se déplace librement avec l’arbre (absence de blocage ou de frottement).

3.2 Installation des joints de cartouche

3.2.1 Vérification préalable à l'installationJoint de cartouche

1. Inspection de la cartouche : Retirez l’opercule de la cartouche de son emballage et vérifiez qu’il n’a pas été endommagé pendant le transport. Contrôlez l’absence de rayures ou d’ébréchures sur les surfaces d’étanchéité et assurez-vous que tous les composants (ressorts, joints toriques) sont intacts et correctement positionnés.
2. Vérification de la compatibilité : Assurez-vous que le joint de la cartouche est compatible avec la taille de l’arbre de l’équipement, l’alésage du logement et les paramètres d’application (température, pression, type de fluide) en comparant la référence 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 toute trace de poussière ou de débris. Ne démontez pas la cartouche, sauf indication contraire du fabricant ; un démontage pourrait perturber l’alignement prédéfini des faces d’étanchéité.

3.2.2 Préparation de l'arbre et du logement

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 sa surface est lisse et exempte de rayures ou 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 (le cas échéant) et fixez-le à l'aide de vis de blocage ou d'un contre-écrou. Serrez les éléments de fixation au couple prescrit par le fabricant.
3. Nettoyage de l'alésage du logement : Nettoyez l'alésage du logement pour éliminer tout résidu de joint ou débris. Vérifiez l'état de l'alésage (usure ou défaut d'alignement) ; s'il est endommagé, réparez ou remplacez le logement avant de poursuivre.

3.2.3 Installation du joint de la cartouche

1. Positionnez le joint de la cartouche : alignez le joint de la cartouche avec l’alésage et l’arbre du logement. Assurez-vous que la bride de fixation de la cartouche est alignée avec les trous de boulons du logement.
2. Mise en place du joint de cartouche : Insérez délicatement le joint de cartouche dans l’alésage du logement, en veillant à ce que la pièce rotative (fixée à l’arbre) puisse tourner librement. Si la cartouche est munie d’un dispositif de centrage (par exemple, une goupille de guidage ou une bague), assurez-vous qu’il s’engage correctement dans le logement pour maintenir l’alignement.
3. Fixez la bride de la cartouche : insérez les boulons de fixation à travers 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 : à l’aide d’un comparateur, vérifiez l’alignement du joint de la cartouche avec l’arbre. Mesurez le faux-rond au niveau de la pièce rotative ; celui-ci doit être inférieur à 0,05 mm (0,002 pouce). Ajustez les boulons de fixation si nécessaire pour corriger le défaut d’alignement.
5. Serrer les boulons de fixation : Serrez les boulons de fixation en croix au couple spécifié par le fabricant. Cela fixe la cartouche en place et assure un bon alignement des faces d’étanchéité.
6. Suppression des dispositifs d'installation : De nombreux joints de cartouche sont fournis avec des dispositifs d'installation temporaires (par exemple, des goupilles de verrouillage, des capuchons de protection) afin de maintenir les faces d'étanchéité en place pendant le transport et l'installation. Ne retirez ces dispositifs qu'une fois la cartouche complètement fixée dans son logement ; un retrait prématuré risque de désaligner les faces d'étanchéité.

3.3 Tests et validation post-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 service normale. Si vous utilisez un fluide d'essai, assurez-vous de sa compatibilité avec les matériaux d'étanchéité.
2. Contrôle d'étanchéité : inspectez visuellement la zone d'étanchéité pour détecter toute fuite. Vérifiez l'interface entre la plaque de presse-étoupe et le carter, entre l'arbre et la pièce rotative, ainsi que les faces d'étanchéité. Utilisez un morceau de papier absorbant pour détecter les petites fuites qui pourraient être 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 vérifiez l’étanchéité du joint (alignement, composants endommagés et installation incorrecte).

3.3.2 Test d'étanchéité dynamique

1. Mise en marche de l'équipement : Mettez l'équipement en marche et laissez-le atteindre sa vitesse et sa température de fonctionnement normales. Surveillez l'équipement afin de détecter tout bruit ou vibration anormaux, qui pourraient indiquer un mauvais alignement ou un blocage du joint.
2. Contrôle des fuites : inspectez visuellement la zone d’étanchéité pendant le fonctionnement de l’équipement afin de détecter toute fuite. Vérifiez que les faces d’étanchéité ne présentent pas de surchauffe ; une surchauffe peut indiquer une lubrification insuffisante ou un mauvais alignement.
3. Contrôle de la pression et de la température : Surveillez la pression et la température du procédé afin de 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. Test de fonctionnement : Faites fonctionner l’équipement pendant une période de test (généralement de 30 minutes à 2 heures) afin de garantir la stabilisation du joint. Durant cette période, vérifiez régulièrement l’absence de fuites, le niveau sonore 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 (le cas échéant)

• Contrôle du couple de serrage : assurez-vous que tous les boulons (plaque presse-étoupe, pièce rotative, siège fixe) sont serrés conformément aux spécifications du fabricant. Des boulons desserrés peuvent entraîner un mauvais alignement et des fuites.
• Contrôle de l'alignement : revérifiez l'alignement des faces d'étanchéité et de la plaque presse-étoupe à l'aide d'un comparateur. Corrigez tout défaut d'alignement en ajustant les boulons.
• Contrôle des faces d'étanchéité : Si les fuites persistent, arrêtez l'équipement, dépressurisez-le et retirez le joint pour inspecter les faces d'étanchéité. Si celles-ci sont endommagées (rayées, ébréchées), remplacez-les.
• Inspection des élastomères : vérifier que les joints toriques et les joints d’étanchéité ne sont ni endommagés ni mal alignés.