Comment maintenir votre pompe centrifuge en forme

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Maintenir votre pompe centrifuge en forme #1 

Prévenir la fuite affectant une garniture d’étanchéité d’arbre

Pour assurer à vos pompes centrifuges longévité et un fonctionnement optimal, les équipes SupremeServ de KSB partagent avec vous leur expérience, dans un dossier traitant des 10 principaux destructeurs de pompes et leurs méthodes de prévention.

Dans cet article, qui constitue le premier de la série, nous abordons la fuite affectant une garniture d’étanchéité d’arbre et comment la prévenir.

Dans le classement des causes de défaillance des pompes centrifuges, les fuites affectant une garniture d’étanchéité sont en première position. 75% des pompes sont en effet hors service suite à une perte d’étanchéité d’une « garniture mécanique ».

Théoriquement, une garniture mécanique d’étanchéité doit rester opérationnelle et étanche, jusqu’à ce que le carbone, le carbure de silicium ou tout autre matériau d’usure accuse une dégradation prononcée. Toutefois, et selon l’expérience des équipes SupremeServ de KSB, une telle dégradation est improbable et la durée de vie utile est plus courte.

Une longévité sans faille repose sur une procédure en quatre temps

La défaillance prématurée d’une garniture mécanique dont les surfaces de contact présentent une teneur élevée en carbone ou en tout autre matériau d’étanchéité est plutôt la règle que l’exception. En suivant la procédure qui suit, près de 85 à 90 % des garnitures mécaniques connaîtront une usure normale. Aujourd’hui, leur pourcentage se situe entre 10 et 15 %.

Conseil n°1 : Achetez une garniture d’étanchéité adéquate et de bonne qualité

  • Procurez-vous des garnitures hydrauliquement équilibrées, insensibles à la pression comme à la dépression (balancedseals/garnitures mécaniques compensées).
  • Si votre garniture d’étanchéité doit comporter un élastomère, posez un joint , en évitant l’emploi de joints toriques en PTFE, et servez-vous de garnitures d’étanchéité non comprimantes.
  • Utilisez des garnitures d’étanchéité stationnaires, plus fiables que les garnitures d’étanchéité tournantes.
  • Si la garniture d’étanchéité comporte une série de petits ressorts, évitez tout contact avec le liquide pour éviter qu’ils se grippent.
  • Une large surface d’étanchéité dure est excellente pour les mouvements radiaux qui caractérisent certaines applications de mélangeage ainsi que les garnitures d’étanchéité physiquement éloignées des paliers.
  • Servez-vous de garnitures qui permettent de maintenir le liquide à étancher à la périphérie de la garniture.
  • Les forces centrifuges contraindront les corps solides à s’insinuer entre les surfaces rectifiées et en limiteront les mouvements en cas d’usure superficielle de la garniture d’étanchéité.
  • Efforcez-vous de maintenir tout élastomère à l’écart de la surface d’étanchéité. Les joints toriques constituent la partie du dispositif d’étanchement la plus sensible à la chaleur. Par ailleurs, la température est plus élevée à hauteur des surfaces de contact de la garniture d’étanchéité.

Conseil n°2 : Installez correctement la garniture d’étanchéité

  • Les garnitures d’étanchéité à cartouche sont les plus simples à installer. L’obtention de la charge superficielle appropriée au niveau des surfaces de contact de la garniture d’étanchéité ne requiert l’exécution d’aucun réglage ou mesure.
  • Il est préférable que les doubles garnitures d’étanchéité à cartouche soient pourvues d’une bague de pompe intégrée. Si vous en avez la possibilité, mettez à contribution un liquide tampon (pression inférieure) entre les garnitures d’étanchéité afin de prévenir tout problème de dilution du produit. Abstenez-vous d’employer quelque type d’huile que ce soit comme liquide tampon en raison de la faible capacité thermique massique des huiles ainsi que de leur piètre conductivité (dissipation thermique).
  • Veillez à ce que le dispositif d’étanchéité soit monté le plus près possible des paliers. En conséquence, les vibrations et la déflexion de l’arbre influeront moins sur la durée de vie utile de la garniture d’étanchéité.
  • Abstenez-vous de graisser les surfaces de glissement lors du montage. Veillez à maintenir tout corps solide à l’écart des surfaces rectifiées que présente la garniture d’étanchéité considérée (faites toujours preuve d’une grande méticulosité).
  • Ne pas toucher la superficie des grains ! A toujours manipuler avec des gants la garniture mécanique.
  • Les soufflets d’étanchéité en caoutchouc requièrent l’utilisation d’un lubrifiant spécial, conçu pour solidariser le soufflet avec l’arbre. Il s’agit à proprement parler d’un liquide à base de savon.
  • Les soufflets d’étanchéité en caoutchouc requièrent un usinage de l’arbre ramenant sa rugosité moyenne arithmétique à 3,2 Ra ; sinon, l’adhérence du caoutchouc s’en trouvera compromise.
  • En présence d’une pompe verticale, veillez à éliminer l’air interstitiel présent entre les surfaces de contact de la garniture d’étanchéité. Il n’est pas impossible que vous deviez installer un dispositif de désaérage dans la mesure où le fabricant de pompes ne l’a jamais prévu. Bon nombre de garnitures d’étanchéité à cartouche sont dotées d’un orifice de ventilation incorporé susceptible d’être relié au côté aspiration de la pompe ou à un autre point basse pression au sein de l‘installation (standard sur la version Cartex).

Conseil n°3 : Préparez la pompe au montage de la garniture d’étanchéité

  • Veillez à un bon alignement entre la pompe et le moteur.
  • Assurez-vous de la rectitude de l’arbre de la pompe.
  • Évitez l’emploi d’une chemise d’arbre. Un arbre plein subit une déflexion moins importante et contribue dès lors à une durée de vie accrue de la garniture d’étanchéité (cela étant, le montage d’un manchon est préférable pour l’arbre en tant que tel).
  • Évitez de soumettre les brides de la pompe à des contraintes mécaniques et autres forces superflues.
  • Évitez les vibrations de toute espèce.
  • Évitez toute forme de cavitation susceptible d’endommager non seulement la pompe, mais aussi la garniture d’étanchéité.
  • Évitez les coups de bélier. Il est préférable d’arrêter ou de lancer la pompe en douceur au moyen d’un démarreur progressif ou VSD (variateur de vitesse) plutôt qu’à l’aide d’un DOL (démarreur direct).
  • Veillez à ce que la plaque d’assise soit de niveau et scellée conformément aux recommandations du fournisseur. L’application d’un mortier sans retrait n’est une exigence ni superflue ni excessive.
  • Veillez à ce que les paliers soient convenablement graissés ainsi qu’à l’absence de pénétration d’humidité et d’impuretés dans le corps des paliers.
  • Procédez, dans la mesure du possible, à la pose de garnitures d’étanchéité labyrinthiques sur le carter d’huile pour conférer aux paliers une fiabilité accrue.
  • Procédez à un contrôle des tolérances si la pompe est équipée de bagues d’usure.
  • Évitez la présence d’air du côté aspiration de la pompe. Procédez à l’installation d’un boîtier d’étanchéité conique à désaérage automatique et veillez à ce que la pompe puisse être purgée.

Conseil n°4 : Optimisez le dispositif d’étanchéité

• Nos garnitures d‘étanchéité affichent une nette préférence pour les fluides d‘arrosage propres et frais. Toutefois, nous ne fournissons que très rarement ce fluide. Il faut donc utiliser un fluide lubrifiant, propre et frais.

• En cas d’utilisation d’une garniture d’étanchéité réchauffée, il faut veiller à la propreté de la gaine. Les vapeurs et condensats sont les fluides les plus utilisés avec une enveloppe. Installez une bague en carbone à l’extrémité du presse-étoupe en guise de barrière technique. Cette bague contribuera à stabiliser la température qui règne au sein du presse-étoupe.

• L’opération de maintenance la plus pertinente consiste à dégorger / rincer le dispositif. Cette opération entraîne une dilution du produit pompé en cas de fuite et, pour peu que vous utilisiez la garniture d’étanchéité adéquate, le débit requis sera faible. Quatre à cinq litres par heure (et non par minute !) devraient suffire à l’exécution satisfaisante des opérations de rinçage, refroidissement et lubrification.

• Abstenez-vous, en toutes circonstances, de laisser fonctionner une pompe à vide (fût-ce un instant).

• Refroidissez la région qui entoure le couvercle de la garniture d’étanchéité si la température du produit est trop élevée.

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