{"id":1438,"date":"2025-03-18T14:55:38","date_gmt":"2025-03-18T06:55:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.tflequip.com\/?p=1438"},"modified":"2025-03-18T14:55:38","modified_gmt":"2025-03-18T06:55:38","slug":"what-are-the-reasons-for-failure-and-leakage-of-centrifugal-pump-mechanical-seal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/what-are-the-reasons-for-failure-and-leakage-of-centrifugal-pump-mechanical-seal\/","title":{"rendered":"Quelles sont les raisons de la d\u00e9faillance et de la fuite de la garniture m\u00e9canique d'une pompe centrifuge ?"},"content":{"rendered":"

Les pompes centrifuges sont essentiellement \u00e9tanch\u00e9es par des garnitures m\u00e9caniques, tandis que les pompes magn\u00e9tiques sont \u00e9tanch\u00e9es par des manchons d'isolation \u00e0 joint statique. Il existe de nombreux types de garnitures m\u00e9caniques pour les pompes centrifuges, et les mod\u00e8les varient, mais il y a cinq points de fuite principaux : le joint entre la chemise et l'arbre ; le joint entre la bague dynamique et la chemise ; le joint entre les bagues dynamique et statique ; le joint entre la bague statique et le si\u00e8ge de la bague statique ; le joint entre le couvercle d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et le corps de la pompe. La d\u00e9faillance et la fuite du joint de la pompe sont tr\u00e8s g\u00eanantes. Qu'il s'agisse d'une pompe centrifuge ou d'une pompe magn\u00e9tique, les fuites de liquide sont un facteur important d'accidents de production. Ce qui suit est une analyse et une solution au probl\u00e8me de la fuite caus\u00e9e par la d\u00e9faillance du joint.<\/p>\n

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\"1120\"<\/p>\n

1. Fuite pendant l'essai<\/strong><\/p>\n

Une fois que la garniture m\u00e9canique de la pompe a \u00e9t\u00e9 test\u00e9e statiquement, la force centrifuge g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par la rotation \u00e0 grande vitesse pendant le fonctionnement supprime la fuite du fluide. Par cons\u00e9quent, si l'on exclut la d\u00e9faillance des joints de l'arbre et du couvercle d'extr\u00e9mit\u00e9, la fuite de la garniture m\u00e9canique pendant l'essai est essentiellement due \u00e0 l'endommagement des paires de frottement dynamique et statique de l'anneau.<\/p>\n

Les principaux facteurs \u00e0 l'origine de la d\u00e9faillance du joint de la paire de frottement sont les suivants :<\/p>\n

(1) Pendant le fonctionnement, des ph\u00e9nom\u00e8nes anormaux tels que le vide et la cavitation provoquent une force axiale importante qui entra\u00eene la s\u00e9paration de la surface de contact des anneaux dynamique et statique ;
\n(2) Lors de l'installation de la garniture m\u00e9canique, la compression est trop importante, ce qui entra\u00eene une usure importante et des rayures sur la surface finale de la paire de frottement ;
\n(3) Le joint de l'anneau dynamique est trop serr\u00e9 et le ressort ne peut pas r\u00e9gler le flottement axial de l'anneau dynamique ;<\/p>\n

(4) Le joint de l'anneau statique est trop l\u00e2che. Lorsque l'anneau dynamique flotte axialement, l'anneau statique est s\u00e9par\u00e9 du si\u00e8ge de l'anneau statique ;
\n(5) Le fluide de travail contient des substances granuleuses qui p\u00e9n\u00e8trent dans la paire de frottement pendant le fonctionnement. D\u00e9tecter les faces d'extr\u00e9mit\u00e9 des bagues d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 dynamiques et statiques ;
\n(6) Le choix de la conception est erron\u00e9, la pression de la face d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 est trop faible ou le mat\u00e9riau d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 pr\u00e9sente un retrait \u00e0 froid important. Le ph\u00e9nom\u00e8ne ci-dessus se produit souvent au cours de l'op\u00e9ration d'essai. Il peut parfois \u00eatre \u00e9limin\u00e9 en ajustant correctement le si\u00e8ge de l'anneau statique, mais la plupart d'entre eux doivent \u00eatre d\u00e9mont\u00e9s et remplac\u00e9s.<\/p>\n

2. Fuite pendant l'essai statique de l'installation<\/strong><\/p>\n

Apr\u00e8s l'installation et la mise au point de la garniture m\u00e9canique, il est g\u00e9n\u00e9ralement n\u00e9cessaire d'effectuer un test statique pour observer les fuites. Si la fuite est faible, il s'agit principalement d'un probl\u00e8me au niveau de la bague dynamique ou du joint statique ; si la fuite est importante, cela indique qu'il y a un probl\u00e8me entre les paires de frottement de la bague dynamique et de la bague statique. Sur la base de l'observation pr\u00e9liminaire de la fuite et de l'\u00e9valuation de l'emplacement de la fuite, tournez manuellement la roue pour l'observer. S'il n'y a pas de changement \u00e9vident dans la fuite, il y a un probl\u00e8me avec les joints annulaires statiques et dynamiques ; s'il y a un changement significatif dans la fuite pendant la rotation, on peut d\u00e9terminer qu'il y a un probl\u00e8me avec les paires de frottement annulaires dynamiques et statiques ; si le fluide de fuite est pulv\u00e9ris\u00e9 le long de la direction axiale, il y a principalement des probl\u00e8mes avec le joint annulaire dynamique, et si le fluide de fuite pulv\u00e9rise tout autour ou fuit par le trou de refroidissement de l'eau, c'est principalement le joint annulaire statique qui est d\u00e9fectueux. En outre, des canaux de fuite peuvent \u00e9galement exister en m\u00eame temps, mais il existe g\u00e9n\u00e9ralement une distinction primaire et secondaire. Pour autant que vous observiez attentivement et que vous connaissiez bien la structure, vous serez en mesure de porter un jugement correct.<\/p>\n

3. D\u00e9faillance caus\u00e9e par la perte du film lubrifiant sur les deux faces d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9<\/strong><\/p>\n

(1) En raison de l'existence de la charge du joint d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 de la face frontale, la pompe est mise en marche lorsqu'il n'y a pas de liquide dans la chambre d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, ce qui provoque un frottement sec ;<\/p>\n

(2) La pression du fluide est inf\u00e9rieure \u00e0 la pression de vapeur saturante, ce qui provoque l'\u00e9clatement du film liquide de la face frontale et la perte de lubrification ;<\/p>\n

(3) Si le fluide est un produit volatil, lorsque le syst\u00e8me de refroidissement de la garniture m\u00e9canique s'entartre ou se bloque, la pression de vapeur saturante du fluide augmente en raison du frottement de la face frontale et de la chaleur g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par l'\u00e9l\u00e9ment rotatif qui agite le liquide, ce qui fait que la pression du fluide est inf\u00e9rieure \u00e0 sa pression de vapeur saturante.<\/p>\n

4. D\u00e9faillance de la garniture m\u00e9canique caus\u00e9e par la corrosion<\/strong><\/p>\n

(1) Piq\u00fbres et p\u00e9n\u00e9tration r\u00e9guli\u00e8re de la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9.
\n(2) En raison du soudage de la bague en carbure de tungst\u00e8ne et du si\u00e8ge en acier inoxydable, le si\u00e8ge en acier inoxydable est sujet \u00e0 la corrosion intergranulaire en cours d'utilisation ;
\n(3) Les soufflets m\u00e9talliques soud\u00e9s, les ressorts, etc. sont susceptibles de se rompre sous l'action combin\u00e9e de la contrainte et de la corrosion moyenne.<\/p>\n

5. D\u00e9faillance du joint due \u00e0 l'usure de la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9<\/strong><\/p>\n

(1) Le degr\u00e9 d'\u00e9quilibre \u03b2 de la garniture m\u00e9canique affecte \u00e9galement l'usure de la garniture. En g\u00e9n\u00e9ral, le degr\u00e9 d'\u00e9quilibre \u03b2=75% est appropri\u00e9. Lorsque \u03b2<75%, bien que l'usure soit r\u00e9duite, la fuite augmente et le risque d'ouverture de la surface de la garniture augmente. Pour les garnitures m\u00e9caniques \u00e0 forte charge (valeur PV \u00e9lev\u00e9e), en raison de l'importante chaleur de frottement de la face d'extr\u00e9mit\u00e9, \u03b2 est g\u00e9n\u00e9ralement compris entre 65% et 70%. Pour les fluides hydrocarbon\u00e9s \u00e0 faible point d'\u00e9bullition, la temp\u00e9rature \u00e9tant plus sensible \u00e0 la gaz\u00e9ification du fluide, afin de r\u00e9duire l'influence de la chaleur de frottement, \u03b2 est de pr\u00e9f\u00e9rence compris entre 80% et 85%.<\/p>\n

(2) La faible r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, le coefficient de frottement \u00e9lev\u00e9 et la pression excessive sur la surface d'extr\u00e9mit\u00e9 (y compris la pression du ressort) de la paire de frottement r\u00e9duisent la dur\u00e9e de vie de la garniture m\u00e9canique. Pour les mat\u00e9riaux couramment utilis\u00e9s, l'ordre de r\u00e9sistance \u00e0 l'usure est le suivant : carbure de silicium-graphite de carbone, carbure c\u00e9ment\u00e9-graphite de carbone, c\u00e9ramique-graphite de carbone, c\u00e9ramique-graphite de carbone pulv\u00e9ris\u00e9e, c\u00e9ramique-graphite de carbone au nitrure de silicium, acier rapide-graphite de carbone et carbure c\u00e9ment\u00e9-graphite de carbone rev\u00eatu.<\/p>\n

(3) Pour les fluides contenant des particules solides, l'entr\u00e9e de particules solides dans la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 est la principale cause de d\u00e9faillance du joint. Les particules solides qui p\u00e9n\u00e8trent dans la face frontale de la paire de frottement agissent comme des abrasifs, provoquant une usure importante et la d\u00e9faillance de la garniture. Un espace raisonnable entre la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, l'\u00e9quilibre de la garniture m\u00e9canique et le clignotement du film liquide sur la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 sont les principales raisons de l'ouverture de la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et de l'entr\u00e9e de particules solides.<\/p>\n

6. Fuite de la garniture m\u00e9canique caus\u00e9e par des erreurs d'installation, de fonctionnement ou de l'\u00e9quipement lui-m\u00eame<\/strong><\/p>\n

(1) Fuite de la garniture m\u00e9canique caus\u00e9e par une mauvaise installation. Elle se manifeste principalement dans les aspects suivants :<\/p>\n

1) La surface de contact des anneaux dynamiques et statiques est in\u00e9gale, et ils sont meurtris ou endommag\u00e9s lors de l'installation ;<\/p>\n

2) Les joints d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 dynamiques et statiques sont de taille incorrecte, endommag\u00e9s ou mal serr\u00e9s ;<\/p>\n

3) Des corps \u00e9trangers se trouvent sur la surface des anneaux dynamiques et statiques ;<\/p>\n

4) Les joints en V des anneaux dynamiques et statiques sont install\u00e9s dans la direction oppos\u00e9e, ou les bords sont invers\u00e9s pendant l'installation ;<\/p>\n

5) Il y a une fuite au niveau du manchon, le joint n'est pas install\u00e9 ou la force de pression est insuffisante ;<\/p>\n

6) La force du ressort est in\u00e9gale, le ressort unique n'est pas vertical et les longueurs des ressorts multiples sont diff\u00e9rentes ;<\/p>\n

7) La face frontale de la cavit\u00e9 du joint n'est pas suffisamment verticale par rapport \u00e0 l'arbre ;<\/p>\n

8) Il y a des points de corrosion au niveau de la partie active du joint sur le manchon.<\/p>\n

(2) Les principales causes de fuite des garnitures m\u00e9caniques pendant le fonctionnement de l'\u00e9quipement sont les suivantes :<\/p>\n

1) Le mouvement axial de la roue de la pompe d\u00e9passe la norme, l'arbre vibre p\u00e9riodiquement, le fonctionnement du processus est instable et la pression dans la chambre d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 change fr\u00e9quemment, ce qui entra\u00eene des fuites p\u00e9riodiques du joint ;<\/p>\n

2) La paire de frottement est endommag\u00e9e ou d\u00e9form\u00e9e et ne peut pas s'enfoncer, ce qui provoque des fuites ;<\/p>\n

3) Mauvaise s\u00e9lection des mat\u00e9riaux des bagues d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, gonflement et perte d'\u00e9lasticit\u00e9 ;<\/p>\n

4) Le grand ressort n'est pas orient\u00e9 dans la bonne direction ;<\/p>\n

5) Les vibrations de l'\u00e9quipement sont trop importantes pendant le fonctionnement ;<\/p>\n

6) De l'\u00e9caille se forme entre les bagues dynamique et statique et la chemise d'arbre, ce qui entra\u00eene une perte d'\u00e9lasticit\u00e9 du ressort et ne permet pas de compenser l'usure de la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 ;<\/p>\n

7) La bague d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 est fissur\u00e9e, etc.<\/p>\n

(3) La pompe fuit lorsqu'elle est remise en marche apr\u00e8s un certain temps d'arr\u00eat. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est principalement d\u00fb \u00e0 la solidification et \u00e0 la cristallisation du fluide \u00e0 proximit\u00e9 de la paire de friction, \u00e0 la pr\u00e9sence de tartre sur la paire de friction et \u00e0 la corrosion et au blocage du ressort, ce qui entra\u00eene une perte d'\u00e9lasticit\u00e9.<\/p>\n

7. D\u00e9faillance de la garniture m\u00e9canique due \u00e0 l'effet des hautes temp\u00e9ratures<\/strong><\/p>\n

1. La fissuration thermique est un ph\u00e9nom\u00e8ne courant de d\u00e9faillance des pompes \u00e0 huile \u00e0 haute temp\u00e9rature, telles que les pompes \u00e0 r\u00e9sidus d'huile, les pompes \u00e0 huile de recyclage, les pompes atmosph\u00e9riques et les pompes de fond de tour \u00e0 vide. Des fissures radiales apparaissent sur la surface de la bague en raison du frottement \u00e0 sec, de l'interruption soudaine de l'eau de refroidissement, de la p\u00e9n\u00e9tration d'impuret\u00e9s dans la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et de la mise sous vide.<\/p>\n

2. La carbonisation du graphite est l'une des principales raisons de la d\u00e9faillance des joints lors de l'utilisation d'anneaux carbone-graphite. En cours d'utilisation, si l'anneau en graphite d\u00e9passe la temp\u00e9rature admissible (g\u00e9n\u00e9ralement -105 ~ 250 \u00b0C), la r\u00e9sine pr\u00e9cipite \u00e0 sa surface et la r\u00e9sine proche de la surface de frottement est carbonis\u00e9e. S'il y a un liant, il va mousser et se ramollir, augmentant la fuite de la surface d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et provoquant une d\u00e9faillance du joint ;<\/p>\n

3. Les joints auxiliaires (tels que le caoutchouc fluor\u00e9, l'EPDM et le caoutchouc int\u00e9gral) vieillissent, se fissurent, durcissent et perdent leur \u00e9lasticit\u00e9 rapidement apr\u00e8s avoir d\u00e9pass\u00e9 la temp\u00e9rature admissible. Le graphite flexible actuellement utilis\u00e9 pr\u00e9sente une bonne r\u00e9sistance aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et \u00e0 la corrosion, mais sa r\u00e9silience est m\u00e9diocre. Il est \u00e9galement facile \u00e0 fissurer et \u00e0 endommager lors de l'installation.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Centrifugal pumps are basically sealed by mechanical seals, while magnetic pumps are sealed by static seal isolation sleeves. There are many types of mechanical seals for centrifugal pumps, and the models vary, but there are five main leakage points: the seal between the sleeve and the shaft; the seal between the dynamic ring and the […]<\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":1439,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[36],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1438"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1438"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1438\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1439"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1438"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1438"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.tflequip.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1438"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}