Qu'est-ce qu'une garniture mécanique ? Un guide complet

Les garnitures mécaniques sont des composants vitaux et intégraux dans tous les secteurs de l'industrie. Elles jouent un rôle essentiel en empêchant les fuites de liquide et en garantissant le bon fonctionnement des équipements rotatifs tels que les pompes, notamment les pompes centrifuges, les pompes à lobes rotatifs, les pompes à membranes, les pompes à engrenages et les compresseurs.

Dans ce guide complet, nous nous penchons sur les complexités des garnitures mécaniques, en explorant leurs types, leurs applications, leurs avantages et les aspects cruciaux de l'installation et de la maintenance.

L'article décrit le fonctionnement des garnitures mécaniques et explore les aspects critiques qui différencient une bonne performance d'une performance médiocre ou inadéquate.

En outre, nous découvrirons comment les services et les produits d'ingénierie de la fiabilité peuvent apporter des avantages significatifs à vos opérations.

Pompes centrifuges

Les pompes centrifuges sont le type de pompe le plus couramment utilisé dans l'industrie, car elles conviennent à la plupart des types de fluides, elles sont particulièrement utilisées pour le traitement de l'eau et des huiles et elles sont relativement faciles à fabriquer.

De nombreuses entreprises fabriquent des pompes centrifuges, notamment ITT Gould's, Flowserve, KSB, Grundfos et Kirloskar. Traditionnellement, l'étanchéité des pompes était assurée par des garnitures de presse-étoupe, des joints à lèvre et d'autres types de dispositifs d'étanchéité inefficaces avec des faces d'étanchéité déséquilibrées, ce qui entraîne l'usure de l'équipement et/ou une production excessive de chaleur conduisant à une défaillance prématurée de l'équipement.

Reliability Engineering propose des solutions innovantes en matière de garnitures mécaniques, de systèmes de support de garnitures et de joints de paliers pour tous les types d'équipements rotatifs et de pompes centrifuges.

Composants des garnitures mécaniques

Avant d'entrer dans la complexité des garnitures mécaniques, il convient de comprendre les principes fondamentaux de leur construction. Une garniture mécanique typique comprend deux éléments principaux : l'élément stationnaire et l'élément rotatif. L'élément fixe est généralement fixé au carter de la pompe, tandis que l'élément rotatif est relié à l'arbre de la pompe. Travaillant en tandem, ces éléments forment une barrière qui empêche le fluide ou le gaz de s'échapper de la pompe ou du compresseur.

En outre, les garnitures mécaniques présentent une face d'étanchéité où les éléments fixes et rotatifs entrent en contact. Cette face d'étanchéité critique est fabriquée à partir de matériaux durables tels que la céramique, le carbone ou le carbure de silicium, ce qui garantit sa résistance dans les conditions exigeantes des opérations industrielles.

Types de garnitures mécaniques

Les garnitures mécaniques se déclinent en différents types de garnitures, chacun d'entre eux étant conçu pour répondre à des exigences opérationnelles spécifiques. Bien que les garnitures mécaniques soient installées dans une large gamme d'équipements, les plus courantes sont les garnitures de pompe. Les types de garnitures de pompe sont les suivants

• Joints mécaniques simples : Convient aux applications à pression et température modérées.
• Garnitures mécaniques doubles : Idéales pour la manipulation de substances dangereuses, elles constituent une solution de secours en cas de défaillance de la garniture primaire.
• Garnitures mécaniques à cartouche : Unités pré-assemblées simplifiant l'installation et la maintenance, populaires dans les industries où les remplacements rapides minimisent les temps d'arrêt.
• Garnitures mécaniques en deux parties : Facilement séparable en deux moitiés pour faciliter l'installation et la mise à niveau sans démontage de l'équipement.
• Garnitures mécaniques pour composants : Personnalisables pour répondre à des besoins opérationnels spécifiques, elles offrent une grande souplesse dans une large gamme d'applications.

Les garnitures mécaniques les plus courantes pour les pompes sont les garnitures à cartouche simple et double, comme indiqué ci-dessous ;

Garnitures mécaniques à cartouche unique

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Garnitures mécaniques à double cartouche

Comment fonctionnent les garnitures mécaniques ?

Les garnitures mécaniques comportent deux éléments principaux : une partie fixe (souvent appelée logement de la garniture ou presse-étoupe) et une partie rotative (appelée tête de la garniture ou face rotative). La partie rotative contient une ou plusieurs faces rotatives de garniture mécanique. La partie fixe contient une ou plusieurs faces de garniture mécanique fixe. Dans sa forme de base, la garniture mécanique est formée entre les faces de frottement contrarotatives, qui empêchent le fluide de s'échapper de la pompe ou de l'équipement rotatif.

Contrairement aux garnitures mécaniques à lèvre qui utilisent des matériaux de type élastomère, caoutchouc et polymère à usure rapide, les faces de la garniture mécanique contre-rotative sont fabriquées à partir de matériaux durables tels que le carbone, le carbone tungstène et le carbure de silicium. Lorsqu'elle est associée à des assemblages de joints secondaires tels que des joints toriques et des joints d'étanchéité, la garniture mécanique crée un dispositif d'étanchéité complet qui prolonge la longévité de l'équipement rotatif lorsqu'il est appliqué correctement. ...... et c'est là toute l'astuce. Appliquer la bonne solution de garniture mécanique à la bonne application est le secret de la réussite de l'étanchéité.

Une bonne analogie est celle d'une voiture de course de formule 1 et d'une jeep. La voiture de course de formule 1 est dotée d'une excellente technologie pour la conduite à grande vitesse sur terrain plat. Si vous emmenez une voiture de Formule 1 sur un terrain accidenté, rocailleux et vallonné, avec un sol humide et boueux, elle ne sera pas performante. C'est là que la technologie Jeep entre en jeu. La technologie des garnitures mécaniques n'est pas différente. Vous pouvez mal utiliser une garniture mécanique de la même manière que vous pouvez mal utiliser une voiture de formule 1. S'aligner avec un fournisseur de garnitures mécaniques expérimenté et réputé, tel que Reliability Engineering, qui comprend les types de garnitures et la technologie, est un moyen d'éviter les erreurs d'application.

Film fluide

Entre les faces d'étanchéité contrarotatives d'une garniture mécanique se trouve ce que l'on appelle un "film fluide". Le film fluide aide à refroidir et à lubrifier les faces contre-rotatives, contribuant ainsi à prolonger la durée de vie de la garniture. Si le film fluide est trop important, la garniture mécanique fuit. Si le film fluide est trop petit, la garniture mécanique surchauffe et s'use. Par conséquent, l'élément essentiel de toutes les garnitures mécaniques est de maintenir les conditions de film fluide adaptées à l'application.

Il existe de nombreuses façons d'améliorer le film fluide dans une garniture mécanique. Les garnitures équilibrées hydrauliquement sont l'une de ces méthodes, ainsi que les systèmes Plan 53.

Cliquez ici pour en savoir plus sur le film fluide des garnitures mécaniques et sur leur fonctionnement.

Applications des garnitures mécaniques

La polyvalence des garnitures mécaniques les rend indispensables dans divers secteurs et types d'équipements rotatifs qui contiennent généralement un arbre de transmission de puissance. L'étanchéité pour prévenir les fuites est un facteur majeur qui incite à utiliser les garnitures mécaniques plutôt que les presse-étoupe. Voici quelques exemples d'applications :

• Pompes : Prévention des fuites et maintien de l'efficacité du transfert des fluides dans les pompes centrifuges, les pompes volumétriques et autres.
• Compresseurs : Assurer le confinement des gaz et prévenir la contamination de l'environnement dans les compresseurs rotatifs et alternatifs.
• Agitateurs et mélangeurs : Essentiels dans des secteurs tels que les produits pharmaceutiques, chimiques et alimentaires pour maintenir l'intégrité du produit et éviter les fuites.
• Marine : Crucial pour une étanchéité efficace des systèmes de propulsion des navires, garantissant des opérations maritimes sûres et efficaces.
• Automobile : Jouer un rôle dans les applications automobiles telles que les pompes à eau et les systèmes de climatisation, en contribuant à la performance et à la fiabilité des véhicules.

Industries des garnitures mécaniques

L'utilisation généralisée des garnitures mécaniques s'étend à diverses industries et contribue au bon fonctionnement de processus critiques dans des secteurs tels que :

• Pétrole et gaz : Vitale pour l'étanchéité des pompes et des compresseurs dans les processus d'exploration, de production, de raffinage et de transport.
• Traitement chimique : Utilisé pour prévenir les fuites et la contamination des pompes et des agitateurs, il garantit l'intégrité des processus chimiques.
• Produits pharmaceutiques : Essentiel pour maintenir la pureté du produit lors des mélanges et d'autres processus critiques dans la fabrication de produits pharmaceutiques.
• Traitement de l'eau et des eaux usées : Employé pour maintenir l'efficacité et la fiabilité des pompes et des mélangeurs dans les installations municipales et industrielles.
• Production d'énergie : Jouant un rôle crucial dans les centrales électriques, les pompes d'étanchéité et les compresseurs sont utilisés dans les systèmes d'énergie conventionnelle et renouvelable.

Nos services

En tant que fournisseur leader de solutions de garnitures mécaniques, nous sommes fiers de présenter notre gamme complète de services, y compris l'initiative innovante"Reiuptime-Equipment Healthcare". Ce programme de santé de l'équipement du client, géré par Reliability, est spécialement conçu pour les contrats et les partenariats avec les clients de la distribution. "Reiuptime" vise à garantir la santé et la longévité des équipements par le biais d'une maintenance et d'une assistance proactives.

• ‍Conception et développement: Investissements importants dans les installations de conception, de développement et de production, utilisant des systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO) en 3D et des logiciels de fabrication assistée par ordinateur (FAO) pour une ingénierie précise.‍
• Fabrication: Différenciation grâce à un investissement continu dans la technologie de pointe des machines-outils à commande numérique, garantissant une fabrication constante de composants de haute qualité.‍
• Assemblage et test: Liste de contrôle post-assemblage minutieuse pour chaque garniture mécanique avant expédition, garantissant que chaque produit est apte à remplir sa fonction à la sortie de l'usine.‍
• Inventaire et service clientèle: Le maintien stratégique d'un stock important, associé à un ADN commercial axé sur la fourniture d'un service client exceptionnel, garantit la disponibilité des bons composants pour un assemblage, un test et une expédition rapides.‍
• Réparation et remise à neuf: Un programme complet de gestion des joints, comprenant la remise à neuf des garnitures mécaniques, s'étend à notre propre marque de joints et offre une option compétitive pour la remise à neuf des joints des concurrents lorsque cela est possible.

Notre engagement en faveur de l'excellence des services, couvrant la conception, la fabrication, l'assemblage et l'assistance à la clientèle, est évident dans l'initiative "Reiuptime-Equipment Healthcare". En mettant l'accent sur l'innovation et la satisfaction du client, nous voulons être votre partenaire privilégié en matière de solutions de garnitures mécaniques.

Nos produits

En plus de nos services complets, nous sommes fiers de proposer une gamme variée de produits de garniture mécanique de haute qualité :

• Garnitures mécaniques standard : Des solutions fiables et rentables pour une large gamme d'applications industrielles.
• Solutions d'étanchéité personnalisées : Garnitures mécaniques sur mesure conçues pour répondre à des exigences opérationnelles spécifiques, garantissant des performances et une longévité optimales.
• Joints spécialisés pour les environnements dangereux : Conçus pour résister à des conditions extrêmes, notamment des températures élevées, des produits chimiques corrosifs et des matériaux abrasifs.
• Systèmes de joints à cartouche : Joints de cartouche pré-assemblés pour une installation et une maintenance simplifiées, réduisant les temps d'arrêt et améliorant l'efficacité opérationnelle.
• Systèmes de support de garniture : Systèmes innovants qui améliorent les performances et la fiabilité des garnitures mécaniques en assurant une lubrification et un refroidissement adéquats.

Pour plus d'informations, consultez notre gamme de produits ici.

Conclusion

En conclusion, il est impératif de comprendre les subtilités des garnitures mécaniques pour les industries qui dépendent de l'efficacité et de l'étanchéité de leurs machines. Les divers types et applications des garnitures mécaniques en font des composants indispensables dans différents secteurs, assurant le bon fonctionnement des processus critiques. En tant que fournisseur de premier plan de solutions de garnitures mécaniques, nous nous engageons à fournir des services et des produits de qualité afin d'aider nos clients à obtenir des performances optimales, une fiabilité et une longévité accrues dans leurs applications de garnitures mécaniques.

Que vous travailliez dans l'industrie pétrolière et gazière, chimique, pharmaceutique, de traitement de l'eau ou de production d'énergie, notre équipe se consacre à fournir des solutions personnalisées pour répondre à vos besoins spécifiques. Contactez-nous dès aujourd'hui pour découvrir comment notre expertise peut améliorer l'efficacité et la fiabilité de vos applications de garnitures mécaniques.