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La garniture mécanique en cartouche pour eaux chargées, décortiquée.


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La garniture mécanique en cartouche pour eaux chargées, décortiquée.

La garniture mécanique simple est le cœur de la grande majorité des pompes mais aussi la source de tracas pour certain. Que de chemin parcouru tout de même depuis les tresses qu'il fallait aller régulièrement resserrer.

Au cours de cette note technique, nous allons décortiquer cette étanchéité tournante pour vous en livrer ces secrets.


C'est durant les années 50 que les équipes de R&D de Gorman-Rupp ont mis au point la garniture mécanique en cartouche, équipée de faces en carbure de Tungstène. C'est toujours cette technologie qui équipe un grand nombre de pompes actuelles, de toute marque. Une déclinaison des métallurgies est venue enrichir cette gamme, avec, entre autres, des faces en Carbure de Silicium frittées, contenant du graphite libre. Ce graphite libre augmente la lubrification, permettant ainsi un fonctionnement à sec bien plus important et une meilleure résistance aux chocs thermiques que les garnitures mécaniques classiques. Ce sont des caractéristiques importantes pour le bon fonctionnement d'une pompe auto-amorçante pour eaux chargées.


Quels sont les avantages à utiliser ce type de garniture mécanique en cartouche ?


Il y a beaucoup d'avantage à utiliser ce type de garniture mécanique simple, avec un double flottement, auto-centrée et lubrifiée à l'huile dans le cadre d'un pompage d'eaux usées et chargées.


Passons en revue les données techniques qui caractérisent l'étanchéité tournante.


Dureté des faces de la garniture. La dureté est donnée par l'échelle Mohs, allant de 1 (le plus doux) à 10 (le plus dur). Les faces en Carbure de Tungstène ont une dureté de 9 tandis que celles en Carbure de Silicium en ont une de 9-10.


Le Carbure de Tungstène (WC). Ce matériau est composé de deux éléments, le Tungstène et le carbure qui sont mélangés, dans le cas présent, au cobalt et injectés dans un moule sous haute pression pour former les faces de la garniture. Ce matériau est fréquemment utilisé pour la fabrication d'outils d'usinage tels que des forêts ou de fraise.


Le carbure de Silicium (SIC). Il possède une très haute résistance à l'usure, avec de bonnes propriétés mécaniques, incluant la tenue à de hautes températures et aux chocs thermiques. Le carbure de Silicium est une céramique composée de Silicium et de Carbone. Elle est formée par action à chaud du Silicium sur le carbone ou par réduction de la silice par un excès de carbone.


Résistance à la corrosion. Les composants métalliques de la garniture (bagues, ressort, ...) sont en acier inoxydable 316 ou 18-8, pour une meilleure résistance à la corrosion.


Résistance chimique. Les joints sont habituellement disponibles en Viton, Aflas ou Néoprène.


Double flottement et auto-centrée. Ce type de garniture mécanique à doublement flottement permet des changements d'angles des deux axes X et Y qui sont engendrés par les déflections de l'arbre suite au passage d'eaux chargées, avec un réalignement automatique.


Lubrification à l'huile. Les faces de la garniture mécanique reçoivent un film d'huile du réservoir prévu à cet effet pour aider au transfert de la température d'échauffement.


Comment s'assurer du bon fonctionnement de la garniture mécanique ?


Comme nous l'avons vu, la garniture mécanique est lubrifiée par l'huile contenu dans son réservoir. Un voyant sur ce réservoir permettra d'en contrôler son niveau (perte d'huile ou apport d'eau) et sa qualité. En effet, si la garniture mécanique perd de son étanchéité, il est probable que l'eau pompée, sous pression, va venir se mélanger à cette huile et une « mayonnaise » va se former. La présence de ce voyant permet donc d'assurer à l'exploitant, en un coup d'œil, de la bonne tenue de la garniture mécanique et du parfait remplissage du liquide lubrifiant.


Nous verrons prochainement des options possibles pour sécuriser la garniture mécanique dans des applications plus sévères, comme le rinçage, le soufflet, ...


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