ÉTANCHÉITÉ DE LA GLANDE

Le scellement de presse-étoupe est la forme standard de scellement adoptée pour de nombreuses applications de pompe à lisier en raison de sa robustesse relative, du mode de défaillance graduelle et de la facilité d'entretien.

ANATOMIE D'UN SCEAU GLAND

Un joint de presse-étoupe est composé d'une chambre (presse-étoupe) qui abrite des composants d'étanchéité fixes tels que des anneaux de lanterne, des anneaux de cou et des garnitures de presse-étoupe. La chambre permet à l'eau de rinçage d'être introduite dans la zone d'étanchéité à travers un trou d'alimentation. En passant par le centre de la chambre se trouve un arbre qui peut avoir un manchon d'usure sacrificiel qui tourne contre la garniture stationnaire dans la chambre d'étanchéité ou presse-étoupe. La pression est appliquée entre la garniture et la chemise d'arbre à travers un fouloir de presse-étoupe qui, une fois serré, comprime la garniture, ce qui forme une ligne d'étanchéité entre la chemise et la garniture, entre la pression dans la pompe et l'atmosphère à l'extérieur de la pompe.

Naturellement, ce frottement crée une chaleur pour laquelle le but de l'eau de rinçage est de faire ce qu'elle dit, de rincer et de refroidir la ligne d'étanchéité entre les pièces fixes et rotatives. Dans une pompe à lisier qui peut pomper non seulement un produit chargé de solides mais également des solutions acides ou alcalines, des tolérances doivent être faites pour réduire non seulement les effets de frottement entre le manchon et la garniture, mais également la corrosion et l'érosion.

MODES DE DÉFAILLANCE DES JOINTS DE GLAND

Il existe 3 principales formes d'attaque sur les joints de presse-étoupe dans les pompes à lisier qui entraînent une défaillance de l'étanchéité. Il peut s'agir d'effets individuels ou combinés.

1. Corrosion - Généralement causée par un environnement hyper salin ou chimique avec une sélection de matériaux incorrecte. Outre les effets chimiques directs ou d'oxydation sur les matériaux, la cristallisation autour des surfaces d'étanchéité peut aggraver la défaillance due à l'érosion des pièces.

2. Erosion / Usure - Normalement causée en raison de la contamination de la chambre d'étanchéité par la boue pompée par un débit et une pression inadéquats de l'eau d'étanchéité, peut également être causée par la cristallisation du fluide ou par une force excessive appliquée entre les surfaces d'étanchéité par un serrage excessif du fouloir de presse-étoupe .

3. Friction - Normalement causée par un réglage trop zélé de la glande pour obtenir une fuite presque nulle. Cependant, cela provoque alors une panne de la fonction d'eau de rinçage lors du refroidissement du presse-étoupe. Toutes les pompes scellées à presse-étoupe sont conçues pour fuir et doivent pouvoir s'écouler lentement ou rapidement de l'eau de rinçage pour faciliter le refroidissement et le rinçage ou la conduite d'étanchéité.

Le cycle de défaillance d'un joint de presse-étoupe est généralement progressif en raison de la robustesse de la conception qui a une redondance inhérente, la défaillance du joint de presse-étoupe est rarement instantanée. L'énergie est la forme sous-jacente de l'échec, la physique nous dit que l'énergie suit le chemin de la moindre résistance. Dans un presse-étoupe qui est sollicité en raison de toute combinaison des conditions ci-dessus, l'énergie est transférée et dissipée à travers les composants d'étanchéité, cette énergie peut être sous la forme de produits chimiques, potentiels, cinétiques, etc. associés aux fluides ou aux solides dans la chambre . Ainsi, naturellement, les fluides / solides chercheront à libérer ou à transférer leur énergie vers le composant le plus faible de la chambre étant le garnissage. C'est exactement ce à quoi un joint de presse-étoupe est conçu, le garnissage est le principal élément sacrificiel de la chambre et, en tant que tel, est remplacé plus souvent que les autres composants.

Cependant, au fil du temps, la garniture du presse-étoupe a été améliorée au point que des matériaux spéciaux tels que le Kevlar, les fibres de carbone et le téflon ont été incorporés dans sa conception, ce qui a abouti à une garniture beaucoup plus stable et capable de résister à l'usure ou de dissiper l'énergie dans d'autres des zones de la chambre d'étanchéité, à savoir l'élément sacrificiel secondaire étant le manchon d'arbre.

Les manchons d'arbre ainsi que la lanterne et les anneaux de cou sont probablement les deuxièmes composants les plus modifiés d'un système d'étanchéité de presse-étoupe. Historiquement, les manchons étaient fabriqués à partir d'alliages plus résistants à l'usure que la garniture de presse-étoupe, de sorte qu'ils durent plus longtemps. Mais comme l'emballage a évolué en termes de résistance et de conception, les manchons ayant une durée de vie plus longue ont été soit modifiés avec les cycles d'emballage, soit améliorés grâce à de nouveaux matériaux, des systèmes de revêtement ou une combinaison des deux. Les manchons améliorés qui offrent des revêtements durs pour la résistance à l'usure peuvent alors durer plus longtemps que les garnitures de nouvelle génération et offrir une durée de vie accrue sur toute la ligne d'étanchéité. Cependant, de nombreux systèmes de revêtement ont leurs propres défauts et faiblesses de conception inhérents qui, s'ils ne sont pas soutenus par une alimentation suffisante en eau de rinçage et de refroidissement, peuvent conduire à une défaillance accélérée du joint de presse-étoupe.    

Pour plus d'informations sur l'échec des manchons enduits, veuillez consulter notre page CIS Sleeve.

RÉDUCTION DU MODE DE DÉFAILLANCE

Les mesures visant à réduire les effets des modes de défaillance du joint de presse-étoupe comprennent.

1. Configuration d'étanchéité - S'assurer que vous avez sélectionné la bonne configuration d'étanchéité pour les conditions de service et de processus. Sur ce point, il existe de nombreux produits de rechange disponibles qui offrent des améliorations à l'étanchéité de la pompe par rapport à la conception d'origine, chaque offre doit être évaluée en fonction de ses allégations et de ses mérites en tenant compte non seulement du service de la pompe, mais des conditions de processus.

2. Eau de rinçage - S'assurer que le presse-étoupe a la bonne disposition des pièces avec suffisamment d'eau de rinçage propre à la pression et au débit appropriés. Plus de 90% des problèmes d'étanchéité peuvent être attribués à une alimentation insuffisante en eau de rinçage propre à la pression correcte, avec un réglage correct du presse-étoupe.

3. Sélection des matériaux - Sélection des bons matériaux en fonction des conditions de service de la pompe et de la disponibilité de l'eau de rinçage.

Boîte à garniture - Dans les tâches chimiques, un matériau inerte doit être utilisé, mais la plupart des matériaux chimiquement inertes ne sont pas résistants à l'usure, il peut donc être nécessaire de choisir un matériau de compromis qui offre un équilibre entre la durée de vie et la résistance chimique. Pour les tâches d'usure, des matériaux plus durs peuvent être utilisés, mais vous devrez garder à l'esprit que plus le matériau est dur, plus sa résistance mécanique et sa capacité de pression ultérieure sont généralement faibles. Pour les applications chimiques et résistantes à l'usure, vous avez besoin d'un matériau résistant à l'usure et aux produits chimiques. Pour cet environnement, Slurrytech a développé le SB-WRC (Stuffing Box - Wear Resistant Carbide face), ce joint est construit à partir d'une Stuffing Box en alliage chimiquement résistant avec un revêtement de face d'usure dur en WRC (Wear Resistant Compound) exposé au côté boue de la chambre.

Manchons d'arbre - Les manchons d'étanchéité tournent avec l'arbre de pompe contre les anneaux fixes de la garniture dans la boîte à garniture. Les qualités de matériau de base des manchons sont en acier inoxydable durci et sont généralement très robustes, les pompes fonctionnant avec ces manchons présentent normalement des défaillances progressives de l'ensemble d'étanchéité. Les manchons de nouvelle génération sont disponibles avec une variété de revêtements durcis et de processus d'application pour ces derniers. La plupart des manchons revêtus souffrent d'une dissociation des propriétés du matériau entre le substrat et le revêtement, ce qui peut conduire à une défaillance rapide du joint de presse-étoupe. Les manchons Slurrytech CIS sont conçus pour offrir une surface d'usure plus dure qui est infusée dans le substrat pour éviter les modes de défaillance traditionnels de la plupart des systèmes de revêtement. Veuillez consulter la page CIS Sleeve. pour plus d'informations sur nos manches.

Emballage de presse-étoupe - L'emballage de presse-étoupe moderne d'aujourd'hui est disponible dans plus de variétés, d'enveloppes et de combinaisons de matériaux que jamais auparavant. la règle clé avec la garniture est de s'assurer que vous faites correspondre la garniture pour les matériaux chimiques, d'usure et de presse-étoupe utilisés, ainsi que de prendre en compte la disponibilité et les pressions de l'eau de la presse-étoupe. Tous ces facteurs influent sur la façon dont non seulement la garniture, mais le manchon et les autres composants résisteront aux conditions de service. Malheureusement, il n’existe pas de type d’emballage adapté à toutes les conditions.

Chez Slurrytech, nous avons conçu notre propre gamme générale de garnitures qui se compose de coins tissés en Kevlar pour la résistance, de parois en téflon tressé pour la réduction du frottement et d'un noyau en graphite lié pour la lubrification et l'absorption des solides.

Toutes les presse-étoupes dans des conditions de boue souffriront de la contamination par les solides au fil du temps, nous avons conçu notre emballage avec cela à l'esprit afin qu'il ait la capacité d'absorber et d'absorber les contaminants plutôt que de les lier entre le manchon et l'emballage. Notre qualité de garniture fonctionne aussi bien pour les manchons d'arbre revêtus d'alliage que de céramique et convient à une large gamme de niveaux de pH et de pressions de pompe.