Qu'est-ce qu'un joint à gaz?
Un joint à gaz, souvent appelé joint à gaz sec, est utilisé pour fermer les arbres des compresseurs centrifuges. Son principal avantage est qu’il n’a pas besoin d’huile lubrifiante pour fonctionner et qu’il est donc moins susceptible de contaminer le processus de scellement. Les joints d'étanchéité au gaz sec sont utilisés dans des environnements industriels difficiles où les travailleurs sont exposés à de nombreux produits chimiques, tels que le traitement pétrochimique, l'extraction et le raffinage, le forage pétrolier et le transport de gaz. Une défaillance du joint d'étanchéité au gaz peut survenir pour diverses raisons, notamment l'inondation du compresseur, le désalignement de l'arbre ou la contamination par des particules.
La conception du joint de gaz est essentielle à son fonctionnement. Il est conçu pour maintenir les odeurs, les produits chimiques et les gaz nocifs dans les compresseurs centrifuges, transportant des tubes qui transmettent les gaz d'un site de traitement à un autre. Des rainures en spirale à l'extérieur du joint facilitent son levage et sa manipulation lors d'une utilisation industrielle. La partie rainurée du joint conduit le gaz vers la partie non rainurée du joint. Cette action emprisonne le gaz entre les deux pièces, ce qui augmente la pression interne.
Une telle pression laisse un petit espace entre les deux faces du joint, la rainurée et la non rainurée, améliorant la résistance du film de fluide. La résistance permet une protection maximale contre tout contaminant touchant les faces du joint à gaz. La résistance du film fluide peut être ajustée en fonction du projet industriel ou de la nature du système de compresseur.
Les joints d'étanchéité aux gaz secs ont une histoire intéressante et variée. John Crane Inc., société britannique de fabrication et de maintenance de turbomachines, a été le premier à enregistrer le brevet de scellement pour gaz sec. La société a breveté le modèle susmentionné de rainure en spirale, qui est devenu très populaire dans les applications pétrolières et pétrochimiques. Avant que la société n'introduise ce nouveau modèle, l'industrie s'appuyait sur des joints d'étanchéité lubrifiés pour fermer et entretenir les compresseurs centrifuges. La lubrification était compliquée, rendait les joints plus difficiles à gérer et entraînait parfois une contamination du contenu du compresseur.
Malgré ses inconvénients, la lubrification est nécessaire pour réduire le frottement entre les faces des joints à gaz. L'innovation de John Crane Inc. réside dans l'utilisation d'un film de gaz sec, qui réduit les frictions sans nécessiter de lubrification liquide. Il existe deux autres types de lubrification utilisés dans ces opérations: le film plein liquide, qui contient différents types d’huiles et doit être utilisé dans les opérations de traitement à la lumière, et le film partiel de liquide et de gaz, qui utilise un bilan à une partie de liquide et un de gaz pour maintenir l'intégrité du sceau.