Les certifications sont à mettre d'une autre manière et les jointures mécaniques sont peu susceptibles d'échouer et d'être obsolètes en garantissant que non seulement l'excellence opérationnelle est ancrée mais que les normes de préservation de l'environnement que vous avez respectées. Les jointures mécaniques sont utilisées pour empêcher l'échappement de fluides des machines, des pompes, des compresseurs et des réacteurs dans des industries comme le pétrole et le gaz, la pharmacie et le traitement chimique. En développant cela, en réalité, une condition de zéro fuite est inatteignable pour la plupart des applications compte tenu de l'état actuel de la technologie disponible et de la science des matériaux — en tenant également compte du rôle des joints dans l'intégrité du système. Par conséquent, certaines fuites sont inévitables et même autorisées dans des conditions spécifiées, ce qui est une chose terriblement désagréable.
Cet article essaie d'éclairer la théorie derrière les taux de fuite admissibles en expliquant le compromis entre le meilleur joint et la performance réelle. De plus, il discute des diverses normes industrielles et de certaines des directives qui sous-tendent cette restriction afin que les joints fonctionnent en toute sécurité dans les limites environnementales et opérationnelles. Le document discute de divers joints commercialement disponibles à cet égard en ce qui concerne les taux de fuite associés aux conceptions respectives des joints et à leur application. Enfin, il fournit un résumé de la longévité soutenue et des perspectives de développement que les technologies de jointage mécanique offrent pour permettre des conceptions de joints toujours plus vigoureuses et également plus écologiques.
Taux de fuite admissible : Justifications
Cela est fondamentalement en contradiction avec l’objectif premier d’une garniture mécanique, qui est d’atteindre l’absence de fuite, un objectif que tout mécanicien s’efforce d’atteindre. Cependant, dans le monde réel de l’ingénierie mécanique, les considérations pratiques, les contraintes économiques et les exigences de sécurité exigent une approche plus nuancée. Si une étanchéité parfaite avec zéro fuite est un objectif idéal et réalisable dans des conditions contrôlées, elle ne doit pas compromettre la fonctionnalité ou la fiabilité des systèmes. Dans certains scénarios, une quantité contrôlée de fuite peut être autorisée pour garantir la sécurité et la fiabilité opérationnelles.
D’un côté, il est déraisonnable d’affirmer que l’étanchéité est réalisable en soi. Cela vient du fait que, malgré les limites des matériaux et du processus de fabrication, nous disposons de niveaux de précision limités réalisables dans la pratique. Dans le même temps, les joints mécaniques sont confrontés à une tâche ardue pour conserver leur durée de vie, sur une large plage de températures, de pressions et de corrosivité chimique. Ces deux éléments sont connus pour altérer l’intégrité du matériau et de la structure du joint. D’autre part, des défauts de surface au moins microscopiques seront toujours présents sur les faces d’étanchéité et ils peuvent créer de légères fuites à un niveau acceptable. Ceux-ci peuvent être très fins – généralement de l’ordre du micromètre – mais exercent globalement un impact considérable sur les performances du joint.
L'économie contrôlant la fabrication du joint est un autre paramètre important qui affecte combien de limites autorisées lors de la conception du joint mécanique. C'est un début coûteux de cette conception et de cette substance mais cela pourrait créer un joint qui ne permettrait probablement aucune fuite. Mais dans la plupart des applications industrielles, le coût supplémentaire n'est probablement pas nécessaire tant qu'une petite fuite n'impacte pas le fonctionnement de la machine et ne crée aucun danger pour la sécurité. Lorsqu'on se lance dans le développement d'un joint pratique viable qui sera finalement commercialement réussi, cela nécessite donc une certaine forme de compromis dans la conception car la perfection d'étanchéité n'est tout simplement pas économique, les joints sont donc des compromis économiques entre fonction et coût.
De plus, les technologies de détection et de mesure des fuites sont bien développées pour mesurer des taux de fuites très faibles. Cela contiendra évidemment toute fuite (si jamais cela se produit) à des niveaux écologiquement inoffensifs et sûrs afin de protéger à la fois la turbine et l'environnement. Ces technologies de surveillance constituent la base non seulement du maintien des limites opérationnelles, mais aussi de la conformité aux réglementations environnementales qui prescrivent essentiellement des points de consigne de taux de fuites qui peuvent être tolérés en fonction du type de fluide et de l'application.
Non seulement une tolérance aux fuites, mais cette acceptation contrôlée de la fuite fait également quelques autres choses dans le domaine de la sécurité. De même, c'est le diagnostic nécessaire qui est sollicité chaque fois que nous prenons soin de notre machine industrielle. Par exemple, une augmentation inattendue du taux de fuite peut alerter l'ingénieur sur l'usure lente du joint ou éventuellement sur une défaillance imminente du joint. C'est une alarme précoce incroyablement utile qui permet un entretien préventif avant qu'une défaillance plus stricte ne se produise, peut-être avec des conséquences désastreuses. Cela empêchera l'extension de la vie de la machine, et en même temps, les accidents et les dommages environnementaux, qui pourraient causer des fuites de vol, mais tout en même temps.
Parmi d'autres choses, contrôler les taux de fuite maintient des pressions qui, autrement, s'accumuleraient pour provoquer des défaillances mécaniques catastrophiques, libérées lentement à la place. Cela peut être crucial pour la sécurité dans des environnements extrêmement dynamiques comme les raffineries de pétrole ou les usines de traitement chimique pour prévenir l'apparition de problèmes plus importants.
En résumé, les taux de fuite permis peuvent être l'un des compromis réalisés, mais ils restent néanmoins des caractéristiques réalistes et visibles des joints mécaniques (spécifiques au design ou au service). C'est le genre d'approche pragmatique qui équilibre les contraintes opérationnelles, économiques et de sécurité. Pour garantir le bon fonctionnement d'un joint mécanique donné dans ces paramètres ciblés, s'il maintient l'intégrité du système tout en protégeant la santé humaine et environnementale - et tout cela étant fondé sur la performance des joints étant strictement alignée avec les taux de fuite pour son industrie (tels que définis par le fabricant et opérationnels avec les normes), on pourrait dire que le succès a été atteint.
Pratiques et Protocoles Courants
En revanche, le processus qui fixe les taux de fuite maximums autorisés pour les joints mécaniques est fortement réglementé, avec de nombreuses normes et cadres réglementaires qui le guident. Au lieu de cela, ce sont des normes élaborées par des équipes techniques humaines associées à des organisations mondiales de défense cherchant à protéger la sécurité, l'efficacité et la performance environnementale de l'industrie à l'échelle mondiale. Parmi celles-ci, les principales proviennent de l'API - American Petroleum Institute, de l'ASME - American Society of Mechanical Engineers et de l'ISO - International Organization for Standardization. Cela signifie que chacune de ces organisations fait partie du processus utilisé pour développer des lignes directrices référencées définissant exactement comment les joints mécaniques doivent fonctionner lorsqu'ils sont confrontés à différents symptômes opérationnels.
Par exemple, la norme API 682 est une référence standard de l'industrie pour les pompes dans les industries pétrolière, gazière et pétrochimique. La norme est largement basée sur la conception et la classe fonctionnelle des joints mécaniques, y compris des recommandations spécifiques pour les taux de fuite admissibles par type. Ceux-ci dépendront du fluide à sceller, des dangers environnementaux et de sécurité associés à une fuite involontaire et de l'environnement de service dans lequel le joint doit fonctionner.
De même, l'ASME et l'ISO ont publié des directives pour les entreprises en aval — assemblage, préparation et production d'énergie. Les joints mécaniques sont testés pour la sécurité et la fonction selon des normes élevées précises. Quel que soit le niveau de service qu'ils fournissent, tous les joints mécaniques seront testés selon des normes élevées spécifiques pour la sécurité et la fonction. Cela est essentiel dans les industries qui gèrent des liquides nocifs ou qui peuvent causer de grands dommages à Mère Nature une fois libérés accidentellement.
En fin de compte, la raison derrière ces types de normes est la sécurité des opérations — et non la conformité réglementaire.
Ce sont des forces de milliers, voire de millions, d'ingénieurs et de scientifiques qui s'accumulent pour établir de telles normes avec les autres parties prenantes industrielles environnementales. Maintenant, ce type de travail collaboratif garantit que les normes développées sont suffisamment larges pour aborder chaque scénario imaginable que l'on peut penser en termes de performance ou de sécurité des joints. De plus, la normalisation est une activité continue, la révision périodique de ces normes les met à jour avec les avancées technologiques récentes et les problèmes environnementaux, garantissant ainsi la pertinence et la puissance de ces normes dans le paysage industriel en constante évolution.
Il établit également des normes de taux de fuite ainsi que des pratiques d'installation, des méthodes de maintenance et des exigences d'inspection.
Ce sont les sciences dont, jusqu'à présent, peu de choses ont été dites sur l'importance critique qu'elles revêtent pour un monde qui peut avoir un besoin immédiat de durabilité environnementale et de sécurité. Ces normes doivent être considérées comme des critères de fuite spécifiques à l'industrie car de nombreuses industries utilisent ces normes pour minimiser leur empreinte environnementale et améliorer la sécurité. This certainty they generate makes it a minimum of quality and safety for all companies to rely on the trust of stakeholders and regulators.
Ainsi, les taux de fuite acceptables pour les joints mécaniques ont été en réalité dérivés de normes créées par des organisations reconnues (API, ASME et ISO) utilisant une procédure de test rigoureuse standardisée. Ils sont conçus pour interagir de manière sûre et efficace avec une application, même celle utilisant des matériaux dangereux. Bien qu'il existe une diversité entre les entreprises, les organisations professionnelles partagent des principes fondamentaux visant à garantir la cohérence des opérations et la prévention des dangers environnementaux ou des blessures accidentellement infligées aux êtres humains effectuant une telle opération ou vivant à proximité de l'industrie, ce qui souligne de bons cadres réglementaires dans le domaine..
Il existe plusieurs types de joints, chacun conçu pour des applications différentes et chacun ayant des taux de fuite uniques.
Les joints mécaniques sont disponibles dans de nombreux designs pour s'adapter à différentes conditions de fonctionnement et applications.
En général, les taux de fuite, chaque application a une sorte de taux de fuite 'normal' qui peut varier considérablement en fonction de la conception spécifique du joint, des matériaux de construction et des détails de l'application.
Conclusion
En réalité, la conception et l'exécution sont indissociables et devraient être orientées vers la réduction des taux de fuite et l'amélioration de l'efficacité des joints mécaniques.
À l'avenir, les joints mécaniques seraient davantage associés à l'avancement des matériaux et des conceptions qui permettent de se conformer à des niveaux plus élevés de réglementation environnementale et de critères d'exploitation. Nous sommes également convaincus qu'une R&D continue créera des joints de performance supérieure qui non seulement répondent à ce qui peut être réalisé aujourd'hui, mais vont au-delà pour offrir un système de fuite quasi nulle dans de nombreuses applications critiques. Donc oui, cela signifiera un monde d'opérations industrielles générales potentiellement beaucoup plus sûr, plus durable et également plus efficace, dans une mesure accrue.
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