joint de pompeLes pannes et les fuites sont l'une des causes les plus fréquentes d'arrêt des pompes et peuvent être causées par plusieurs facteurs. Pour éviter les fuites et les pannes des joints de pompe, il est important de comprendre le problème, d'identifier la panne et de s'assurer que les futurs joints n'endommagent pas davantage la pompe et n'augmentent pas les coûts de maintenance. Nous examinons ici les principales causes de défaillance des joints de pompe et les solutions pour les éviter.
Garnitures mécaniques de pompeLes joints sont les composants les plus critiques des pompes. Ils empêchent les fuites du fluide pompé et empêchent la pénétration de contaminants potentiels.
Ils sont utilisés pour transporter divers liquides dans des secteurs tels que le pétrole et le gaz, la production d'électricité, l'eau et les eaux usées, l'agroalimentaire, etc. Face à une utilisation aussi répandue, il est essentiel d'identifier les fuites et d'empêcher leur progression.
Il est important de reconnaître que tous les joints de pompe fuient ; ils doivent le faire pour maintenir un film fluide sur la surface du joint. Le rôle d'un joint est de contrôler les fuites. Cependant, des fuites excessives et incontrôlées peuvent endommager gravement la pompe si elles ne sont pas rapidement réparées.
Que la défaillance du joint soit le résultat d'une erreur d'installation, d'une défaillance de conception, de l'usure, d'une contamination, d'une défaillance d'un composant ou d'une erreur sans rapport avec le produit, il est impératif de diagnostiquer le problème en temps opportun, afin de déterminer si de nouvelles réparations ou une nouvelle installation sont nécessaires.
En comprenant les causes les plus courantes de défaillance des joints de pompe, et en suivant quelques conseils simples, des conseils et une planification rigoureuse, il devient beaucoup plus facile d'éviter les fuites futures. Voici une liste des causes les plus courantes de défaillance des joints de pompe :
Erreur d'installation
Lors du diagnostic d'une défaillance d'un joint de pompe, il convient généralement de vérifier d'abord le démarrage initial et l'installation du joint. C'est la cause la plus fréquente de défaillance. Si les outils appropriés ne sont pas utilisés, si le joint est endommagé ou s'il n'est pas installé dans le bon sens, la pompe sera rapidement endommagée.
Une installation incorrecte du joint de pompe peut entraîner de nombreuses défaillances, notamment des dommages à l'élastomère. En raison de la surface plane et sensible d'un joint de pompe, la moindre trace de saleté, d'huile ou de doigt peut entraîner un mauvais alignement des faces. Si les faces ne sont pas alignées, une fuite excessive pénètrera dans le joint de pompe. Si les composants plus importants du joint, tels que les boulons, la lubrification et la configuration du système de support, ne sont pas également vérifiés, le joint risque de ne pas fonctionner correctement dès l'installation.
Les causes les plus courantes d’une mauvaise installation des joints sont :
• Oublier de serrer les vis de réglage
• Endommager les faces d'étanchéité
• Utilisation incorrecte des raccords de tuyauterie
• Ne pas serrer les boulons du presse-étoupe uniformément
Si elle n'est pas détectée avant le démarrage de la pompe, une erreur d'installation peut entraîner le déclenchement du moteur et la torsion de l'arbre, provoquant ainsi un mouvement orbital et le contact des pièces internes. Cela entraînera à terme une défaillance des joints et une durée de vie limitée des roulements.
Choisir le mauvais joint
Le manque de connaissances lors de la conception et de l'installation des joints est une autre cause fréquente de défaillance. Il est donc crucial de choisir le joint adapté. De nombreux facteurs sont à prendre en compte pour choisir le joint idéal pour une pompe, notamment :
• Conditions de fonctionnement
• Activités hors processus
• Nettoyage
• Cuisson à la vapeur
• Acid
• Rinçages caustiques
• Le potentiel d'excursions hors conception
Le matériau du joint doit être compatible avec le fluide contenu dans la pompe, sinon il risque de se détériorer et d'entraîner des dommages allant au-delà de la simple fuite. Par exemple, le choix d'un joint pour l'eau chaude est important : une eau à plus de 87 °C ne peut lubrifier ni refroidir les faces du joint. Il est donc important de choisir un joint dont les élastomères et les paramètres de fonctionnement sont adaptés. Si un joint inadapté est utilisé et que l'étanchéité de la pompe est compromise, le frottement élevé entre les deux faces du joint entraînera une défaillance certaine.
L'incompatibilité chimique d'un joint est souvent négligée lors du choix des joints de pompe. Si un liquide est incompatible avec un joint, les joints en caoutchouc, les joints d'étanchéité, les turbines, les corps de pompe et les diffuseurs peuvent se fissurer, gonfler, se contracter ou se détériorer. Les joints doivent souvent être remplacés lors du changement de fluide hydraulique dans une pompe. Selon le fluide de la pompe, un joint fabriqué dans un matériau spécial neuf peut être nécessaire pour éviter une défaillance. Chaque fluide et chaque conception de pompe ont leurs propres exigences. Un mauvais choix de joint entraînera des difficultés d'application et des dommages spécifiques.
Fonctionnement à sec
La marche à sec se produit lorsqu'une pompe fonctionne sans fluide. Si les pièces internes de la pompe, qui dépendent du liquide pompé pour leur refroidissement et leur lubrification, sont exposées à des frottements accrus sans lubrification suffisante, la chaleur générée entraînera une défaillance des joints. La plupart des pannes de marche à sec surviennent lors du redémarrage de la pompe après une maintenance, sans vérification du remplissage complet de fluide.
Si une pompe tourne à sec et que la chaleur dépasse la capacité du joint, celui-ci risque de subir des dommages irréversibles. Il peut brûler ou fondre, provoquant une fuite de liquide. Quelques secondes de fonctionnement à sec suffisent à provoquer des fissures ou des cloques sur le joint, entraînant ainsi une fuite du joint d'arbre de pompe.
Dans les cas extrêmes, lorsqu'une garniture mécanique subit un choc thermique, elle peut se briser en 30 secondes ou moins. Pour éviter ce type de dommage, vérifiez le joint de la pompe ; s'il a fonctionné à sec, sa surface sera blanche.
Vibrations
Les pompes sont naturellement mobiles et vibrantes. Cependant, si la pompe n'est pas correctement équilibrée, les vibrations de la machine s'intensifient au point de l'endommager. Les vibrations de la pompe peuvent également être causées par un mauvais alignement ou un fonctionnement trop éloigné de son point de rendement optimal (BEP). Des vibrations excessives entraînent un jeu axial et radial important de l'arbre, ce qui entraîne un mauvais alignement et des fuites de fluide accrues par le joint.
Les vibrations peuvent également résulter d'une lubrification excessive ; une garniture mécanique repose sur un mince film lubrifiant entre les faces d'étanchéité, et des vibrations excessives empêchent la formation de cette couche lubrifiante. Si une pompe doit fonctionner dans des conditions difficiles, comme les pompes de dragage, la garniture utilisée doit être capable de supporter un jeu axial et radial supérieur à la moyenne. Il est également essentiel d'identifier la BEP de la pompe et de s'assurer que celle-ci n'est ni supérieure ni inférieure à cette valeur. Cela peut entraîner de nombreux dommages, au-delà des fuites de la garniture.
Usure des roulements
Lors de la rotation de l'arbre de la pompe, les roulements s'usent par frottement. Des roulements usés provoquent des oscillations de l'arbre, ce qui engendre des vibrations dommageables, dont nous avons déjà évoqué les conséquences.
L'usure est susceptible de se produire naturellement au cours de la durée de vie d'un joint. Les joints s'usent naturellement avec le temps, mais la contamination accélère souvent cette usure et réduit leur longévité. Cette contamination peut se produire dans le système de support du joint ou à l'intérieur de la pompe. Certains fluides sont plus efficaces pour empêcher les contaminants de pénétrer dans le joint de la pompe. Si l'usure du joint n'a pas d'autre cause, envisagez de changer de fluide pour en prolonger la durée de vie. De même, les roulements de meilleure qualité sont moins susceptibles de se déformer sous la pression de charge ; il est donc important de réduire les contacts métal contre métal susceptibles de provoquer une contamination.
Date de publication : 17 mars 2023