Causes principales de défaillance des garnitures mécaniques

Les garnitures mécaniques jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement fiable des pompes et des équipements rotatifs. Elles assurent l’étanchéité entre les parties fixes et mobiles, empêchant les fuites de fluides tout en maintenant la performance du système. Pourtant, malgré leur conception robuste, les garnitures mécaniques peuvent subir des défaillances prématurées lorsqu’elles sont soumises à des conditions d’utilisation inadaptées.

Dans cet article, nous passons en revue les causes principales de défaillance des garnitures mécaniques afin d’aider les professionnels de la maintenance et les exploitants à prévenir ces problèmes et à optimiser la durée de vie de leurs équipements.

Mauvaise installation

Il n’est pas rare qu’une mauvaise installation soit la cause d’une défaillance des garnitures mécaniques. Certaines erreurs de montage peuvent en effet en compromettre l’étanchéité :

• mauvais alignement de l’arbre,
• serrage incorrect des composants,
• absence de lubrification initiale.

Même en choisissant une garniture de qualité, cette dernière pourra s’endommager rapidement si les surfaces de contact ne sont pas parfaitement positionnées. Lisez soigneusement les instructions du fabricant et utilisez les outils appropriés.

Fonctionnement à sec

En général, la présence d’un film liquide permet d’assurer la lubrification et le refroidissement des surfaces en friction.

Le fonctionnement d’une pompe à sec, même pendant quelques secondes peut entraîner :

• une augmentation rapide de la température,
• la détérioration des surfaces de friction,
• la déformation et la fissuration des matériaux.

Il faut donc éviter au maximum le fonctionnement à sec de la pompe pour protéger la garniture mécanique ainsi que tous les composants internes de la pompe (ex : le moteur).

Désalignement de l’arbre

Le désalignement entre le moteur et la pompe peut provoquer des vibrations excessives qui affectent directement la garniture mécanique.

En effet, les vibrations sont la cause :

• d’une  usure irrégulière des faces d’étanchéité,
• d’une perte progressive d’efficacité,
• d’une dégradation accélérée des composants.

Pour éviter ce problème, mieux vaut contrôler régulièrement l’alignement des arbres, notamment après une intervention de maintenance.

Cavitation

La cavitation est également un facteur majeur de défaillance. Elle se produit lorsque des bulles de vapeur se forment puis implosent dans le fluide pompé. Ce phénomène peut provoquer :

• des chocs mécaniques,
• une érosion des surfaces,
• des contraintes importantes sur la garniture.

Afin de prévenir la cavitation, il est important de vérifier les conditions d’aspiration de la pompe et de respecter les paramètres hydrauliques recommandés.

Contamination du fluide

La présence de particules solides, de sables ou autres impuretés peut endommager les surfaces de la garniture mécanique.

Ces petits éléments présents dans le fluide ne sont pas anodins. Ils peuvent agir comme un abrasif et provoquer :

• des rayures sur les faces d’étanchéité,
• une augmentation des fuites,
• une usure prématurée des matériaux.

Pour protéger la garniture mécanique, il est possible d’installer un système de filtration ou d’utiliser des garnitures adaptés aux fluides chargés.

Température excessive

Une température trop élevée peut altérer les propriétés des matériaux utilisés dans la garniture mécanique et peut se traduit par :

• la déformation des joints,
• la perte d’élasticité des composants,
• la dégradation des surfaces d’étanchéité.

Pour une utilisation dans une ambiance à haute température, il est nécessaire de se tourner vers des garnitures spécifiquement conçues pour ces conditions ou d’intégrer un système de refroidissement.

Choix incorrect de la garniture

La garniture mécanique doit être choisie en fonction de l’application de la pompe, et notamment selon les facteurs suivants :

• le type de fluide,
• la température,
• la pression,
• la vitesse de rotation.

Choisir une garniture incompatible avec l’application prévue pour la pompe risque d’entraîner une incompatibilité chimique ou mécanique, provoquant une dégradation rapide de la garniture. Soyez donc attentifs aux caractéristiques précises dont vous avez besoin en fonction de l’utilisation envisagée pour la pompe.

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