Comment tester les performances des joints d'expansion ?

Tester les performances des joints expansibles est un processus critique qui garantit leur fiabilité, leur efficacité et leur longévité dans diverses applications industrielles. En tant que fournisseur leader de joints d'expansion, nous comprenons l'importance de tests rigoureux pour répondre aux normes élevées de nos clients. Dans ce blog, nous explorerons différentes méthodes et considérations pour tester les performances des joints expansibles.

Comprendre les joints expanseurs

Les joints d'expansion sont conçus pour empêcher les fuites de fluides ou de gaz dans les équipements rotatifs tels que les turbines, les compresseurs et les pompes. Ils fonctionnent en créant un joint étanche entre les parties rotatives et fixes des machines. Il existe plusieurs types de joints expansibles disponibles sur le marché, chacun avec sa propre conception et ses propres caractéristiques de performance. Certains types courants incluentGarniture mécanique à gaz sec,Sceau annulaire labyrinthe,Sceau du labyrinthe flottant,Joint à brosse flexible, etEnsemble de joint d'arbre.

Paramètres de performance clés

Avant de plonger dans les méthodes de test, il est essentiel de comprendre les paramètres de performance clés des joints expansibles. Ces paramètres incluent :

• Taux de fuite: C'est le paramètre le plus critique car il reflète directement l'efficacité de l'étanchéité du joint expanseur. Un faible taux de fuite indique une étanchéité performante.
• Couple de friction: Le couple de frottement entre les pièces rotatives et fixes affecte la consommation d'énergie de l'équipement. Un couple de friction plus faible signifie que moins de puissance est gaspillée pour surmonter la friction.
• Résistance à l'usure: Les joints d'expansion sont sujets à l'usure avec le temps. Une bonne résistance à l'usure garantit une durée de vie plus longue du joint.
• Résistance à la pression: Le joint doit pouvoir résister à la pression de service sans rupture. La résistance à la pression est cruciale pour maintenir l’intégrité du joint.
• Résistance à la température: Dans de nombreuses applications industrielles, les joints expanseurs sont exposés à des températures élevées. Le joint doit pouvoir conserver ses performances dans ces conditions.

Méthodes de test

1. Test de fuite

Le test d'étanchéité est le test le plus fondamental pour les joints expansibles. Il existe plusieurs manières d'effectuer des tests d'étanchéité :

• Spectrométrie de masse à l'hélium: Il s'agit d'une méthode très sensible qui permet de détecter de très petites fuites. Le test consiste à placer le sceau dans une chambre remplie d'hélium. En cas de fuite, l’hélium s’échappera par le joint et un spectromètre de masse pourra détecter la présence d’hélium à l’extérieur de la chambre. Cette méthode convient aux applications où des taux de fuite extrêmement faibles sont requis.
• Test de décroissance de pression: Dans cette méthode, le joint est placé dans une chambre à volume fermé et mis sous pression à un niveau spécifique. La pression dans la chambre est ensuite surveillée au fil du temps. Si la pression chute, cela indique une fuite. Le taux de chute de pression peut être utilisé pour calculer le taux de fuite.
• Test de bulles: Il s'agit d'une méthode simple et rentable pour détecter des fuites relativement importantes. Le joint est immergé dans un liquide, généralement de l'eau ou une solution savonneuse. S'il y a une fuite, des bulles se formeront à l'endroit de la fuite.

2. Test de couple de friction

Les tests de couple de friction mesurent la quantité de couple nécessaire pour faire tourner le joint. Cela peut être fait à l'aide d'un capteur de couple fixé à l'arbre rotatif. Le joint est installé dans un banc d’essai et l’arbre tourne à une vitesse constante. Le capteur de couple mesure le couple de friction entre les parties rotatives et fixes du joint. En comparant le couple mesuré avec les spécifications de conception, nous pouvons déterminer si le joint fonctionne comme prévu.

3. Test d'usure

Des tests d'usure sont utilisés pour évaluer la résistance à l'usure du joint expanseur. Il existe deux principaux types de tests d'usure :

• Test d'abrasion: Dans ce test, le joint est frotté contre un matériau abrasif sous une charge et une vitesse spécifiques. La quantité de matière retirée de la surface du joint est mesurée au fil du temps. Ce test simule l'usure causée par les particules présentes dans le fluide ou le gaz à sceller.
• Test d'usure par glissement: Lors des tests d'usure par glissement, le joint est en contact avec une surface de contact et est soumis à un mouvement de glissement. Le test mesure le taux d'usure du joint et de la surface de contact. Ce test est plus pertinent par rapport aux conditions réelles de fonctionnement du joint.

4. Test de résistance à la pression

Des tests de résistance à la pression sont utilisés pour garantir que le joint expanseur peut résister à la pression de fonctionnement sans défaillance. Le joint est installé dans une chambre d'essai et la pression à l'intérieur de la chambre est progressivement augmentée jusqu'à la pression de fonctionnement maximale. Le joint est ensuite surveillé pour déceler tout signe de fuite, de déformation ou de dommage. Si le joint réussit le test, il peut être considéré comme adapté à une utilisation dans des applications haute pression.

5. Test de résistance à la température

Des tests de résistance à la température sont effectués pour évaluer les performances du joint expanseur à différentes températures. Le joint est placé dans une chambre à température contrôlée et la température est progressivement augmentée ou diminuée jusqu'à la plage de température de fonctionnement. Le joint est ensuite testé pour détecter les fuites, le couple de friction et d'autres paramètres de performance. Ce test permet de garantir que le joint peut maintenir ses performances dans des conditions de température extrêmes.

Considérations relatives aux tests

Lors du test des performances des joints expansibles, plusieurs considérations doivent être prises en compte :

• Environnement de test: L'environnement de test doit simuler fidèlement les conditions de fonctionnement réelles du joint. Cela inclut des facteurs tels que la température, la pression, la composition du fluide ou du gaz et la vitesse de rotation.
• Équipement d'essai: L'équipement de test doit être calibré régulièrement pour garantir des résultats de test précis et fiables. La précision de l'équipement de test peut avoir un impact significatif sur les résultats des tests.
• Durée du test: La durée du test doit être suffisante pour simuler les performances à long terme du joint. Les tests à court terme peuvent ne pas refléter avec précision l'usure et la dégradation du joint au fil du temps.
• Taille de l'échantillon: Un nombre suffisant d'échantillons doit être testé pour garantir la signification statistique des résultats des tests. Tester un ou deux échantillons seulement peut ne pas fournir une image représentative des performances de l’ensemble du lot de joints.

Conclusion

Tester les performances des joints expansibles est un processus complexe et critique qui nécessite une planification et une exécution minutieuses. En utilisant les méthodes de test appropriées et en prenant en compte les facteurs clés, nous pouvons garantir que nos joints expanseurs répondent aux normes élevées de nos clients. En tant que fournisseur fiable de joints expansibles, nous nous engageons à fournir des joints de haute qualité dont les performances ont été minutieusement testées.

Si vous êtes sur le marché des joints expansibles et souhaitez en savoir plus sur nos produits et nos procédures de test, nous vous invitons à nous contacter pour une discussion détaillée et un achat potentiel. Nous sommes impatients de travailler avec vous pour répondre à vos besoins en matière d’étanchéité.

Références

• ASME PTC 10 - 1997, "Code de test de performance sur les compresseurs et les extracteurs d'échappement"
• API 617, « Compresseurs centrifuges pour les services de l'industrie pétrolière, chimique et gazière »
• ISO 10442, "Joints mécaniques et chambres d'étanchéité pour pompes centrifuges"