Les garnitures mécaniques jouent un rôle essentiel dans les équipements industriels, notamment pour le transport de liquides ou de gaz, les compresseurs, les pompes, etc. Elles permettent de prévenir efficacement les fuites et d'assurer le bon fonctionnement des équipements. Composant clé des garnitures mécaniques, la performance de la bague d'étanchéité influe directement sur l'étanchéité. Cependant, une bague d'étanchéité plus serrée est-elle forcément meilleure ? Cette question ne peut être résolue par un simple « oui » ou « non », mais nécessite une analyse approfondie.
1. Rôle du joint d'étanchéité
La bague d'étanchéité sert principalement à combler l'espace dans la garniture mécanique afin d'empêcher les fuites de fluide ou de gaz au niveau de la surface d'étanchéité. Elle est généralement fabriquée dans un matériau présentant une bonne élasticité, une résistance à l'usure et à la corrosion chimique, comme le caoutchouc ou le polytétrafluoroéthylène (PTFE). L'étanchéité de la bague dépend directement de son serrage : plus le serrage est important, meilleure est l'étanchéité.
2. L'impact d'un serrage excessif du joint torique
a. Augmenter le frottement et l'usure
Un joint d'étanchéité trop serré augmente le frottement entre les surfaces d'étanchéité, accélérant ainsi leur usure. Dans les équipements rotatifs à grande vitesse, un joint d'étanchéité trop serré peut entraîner une défaillance prématurée de la garniture mécanique et accroître les coûts de maintenance.
b. Affectant l'efficacité de fonctionnement de l'équipement
Un joint trop serré augmente la résistance au fonctionnement de l'équipement, ce qui accroît la consommation d'énergie du moteur et peut même perturber son fonctionnement normal. En particulier pour les pompes, un joint trop serré réduit leur rendement et affecte le débit et la pression de la perfusion ou du transfert de gaz.
c. Provoquer une déformation ou un endommagement du joint d'étanchéité
Un joint trop serré peut se déformer ou s'endommager. En particulier, à haute température, sous haute pression ou en milieu corrosif, le matériau du joint peut perdre son élasticité sous l'effet d'une compression excessive, ce qui entraîne une défaillance du joint.
d. Accroître la difficulté d'installation et de maintenance
Un joint trop serré compliquera l'installation et le démontage. Sur les équipements nécessitant un entretien fréquent, un joint trop serré peut rendre le démontage difficile et même endommager d'autres pièces.
3. L'impact de joints trop lâches
Contrairement à des joints trop serrés, des joints trop lâches engendrent également de nombreux problèmes. Des joints trop lâches ne peuvent pas combler efficacement l'espace entre les surfaces d'étanchéité, ce qui provoque des fuites, particulièrement importantes sous haute pression ou à grande vitesse.
4. Serrage approprié du joint torique
En résumé, le serrage du joint torique n'est pas forcément optimal s'il est trop serré, mais doit être ajusté en fonction de l'application et des conditions de fonctionnement. Les points suivants sont essentiels pour déterminer le serrage optimal du joint torique :
a. Pression et température de service
En environnement haute pression ou haute température, le joint d'étanchéité doit être correctement serré pour garantir son étanchéité, mais un serrage excessif peut entraîner le vieillissement ou la déformation du matériau. Il est donc nécessaire de choisir la force de serrage appropriée en fonction des paramètres de conception et des conditions de fonctionnement de l'équipement.
b. Caractéristiques du matériau de la bague d'étanchéité
Les joints fabriqués à partir de matériaux différents présentent des caractéristiques variables en termes d'élasticité, de résistance à l'usure et de résistance à la corrosion chimique. Par exemple, les joints toriques en caoutchouc offrent une meilleure élasticité et peuvent généralement être serrés correctement, tandis que les joints toriques en PTFE ont une faible élasticité et un serrage excessif peut compromettre leur étanchéité.
c. Vitesse de fonctionnement de l'équipement
Dans les équipements à grande vitesse, un serrage excessif des joints d'étanchéité augmente la friction et l'usure, réduisant ainsi la durée de vie de l'équipement. Il est donc nécessaire d'adapter le serrage du joint d'étanchéité à la vitesse de fonctionnement de l'équipement.
d. Exigences en matière de contrôle des fuites
Si les exigences d'étanchéité de l'équipement sont très strictes, le joint d'étanchéité doit être correctement serré pour garantir l'étanchéité. Cependant, même pour les équipements exigeants, un serrage excessif peut engendrer d'autres problèmes ; il est donc nécessaire de trouver un compromis entre l'efficacité de l'étanchéité et la durée de vie de l'équipement.
5. Conclusion
Plus l'étanchéité d'une garniture mécanique est optimale, mieux c'est. Une étanchéité excessive augmente la friction, accélère l'usure, réduit le rendement de l'équipement et peut même endommager la garniture et d'autres composants. À l'inverse, une étanchéité trop lâche ne répond pas aux exigences et peut provoquer des fuites. Par conséquent, le serrage de la garniture doit être réglé de manière appropriée en fonction de facteurs tels que la pression de service, la température, les propriétés des matériaux et la vitesse de fonctionnement de l'équipement afin de garantir un équilibre entre l'efficacité de l'étanchéité et la durée de vie de l'équipement.
Date de publication : 13 janvier 2025