La surface d'étanchéité est fréquemment corrodée, érodée et usée par le fluide et est facilement endommagée car le joint fonctionne comme un dispositif de coupure et de connexion, de régulation et de distribution, de séparation et de mélange des fluides sur le canal de la vanne.
Les dommages de surface peuvent être colmatés pour deux raisons : les dommages d’origine humaine et les dommages naturels. Une mauvaise conception, une mauvaise fabrication, un choix de matériaux inapproprié, une installation incorrecte, une mauvaise utilisation et un entretien insuffisant sont quelques-unes des causes de dommages résultant de l’activité humaine. Les dommages naturels correspondent à l’usure de la surface.soupapequi se produit en fonctionnement normal et résulte de la corrosion et de l'érosion inévitables du fluide sur la surface d'étanchéité.
Les causes de la détérioration de la surface d'étanchéité peuvent être résumées comme suit :
1. La qualité du traitement de la surface d'étanchéité est médiocre.
Les principaux symptômes sont des défauts tels que des fissures, des porosités et des inclusions sur la surface d'étanchéité, dus à un soudage de rechargement et à un traitement thermique inadéquats, ainsi qu'à un choix de spécifications inapproprié. Un mauvais choix de matériau entraîne une dureté excessive ou insuffisante de la surface d'étanchéité. Le refoulement du métal sous-jacent vers la surface, lors duquel la composition de l'alliage est diluée, provoque une dureté irrégulière et une absence de résistance à la corrosion, que ce soit naturellement ou suite à un traitement thermique incorrect. Des problèmes de conception sont également indéniablement en cause.
2. Dommages causés par un mauvais choix et une performance médiocre
La principale performance réside dans la coupuresoupapeest utilisé comme accélérateursoupapeet que la vanne n'est pas choisie en fonction des conditions de fonctionnement, ce qui entraîne une pression de fermeture spécifique excessive et une fermeture trop rapide ou trop lâche, ce qui conduit à l'érosion et à l'usure de la surface d'étanchéité.
En raison d'une installation incorrecte et d'un entretien négligent, la surface d'étanchéité fonctionnera de manière irrégulière, et la vanne fonctionnera mal, endommageant prématurément la surface d'étanchéité.
3. Détérioration du milieu chimique
En l'absence de génération de courant par le milieu environnant la surface d'étanchéité, ce dernier interagit directement avec celle-ci et la corrode. La surface d'étanchéité côté anode se corrode par corrosion électrochimique, mais aussi par contact entre les surfaces d'étanchéité, entre la surface d'étanchéité et le corps de fermeture et le corps de vanne, par différence de concentration du milieu, par différence de concentration en oxygène, etc.
4. Érosion moyenne
Ce phénomène se produit lorsque le fluide s'écoule sur la surface d'étanchéité et provoque usure, érosion et cavitation. Les fines particules en suspension dans le fluide percutent la surface d'étanchéité lorsqu'il atteint une certaine vitesse, entraînant des dommages localisés. Ces dommages résultent du frottement direct du fluide à grande vitesse sur la surface d'étanchéité. L'éclatement des bulles d'air, lors de la condensation et de l'évaporation partielle du fluide, provoque également des dommages localisés sur la surface d'étanchéité. La surface d'étanchéité est alors fortement érodée par l'activité érosive du fluide et par l'action corrosive chimique qui s'ensuit.
5. Dommages mécaniques
Des rayures, des marques, des compressions et autres dommages à la surface d'étanchéité se produiront lors des phases d'ouverture et de fermeture. Sous l'effet de la température et de la pression élevées, les atomes s'interpénètrent entre les deux surfaces d'étanchéité, provoquant un phénomène d'adhérence. Cette adhérence se rompt facilement lorsque les deux surfaces se déplacent l'une par rapport à l'autre. Ce phénomène est plus fréquent si la surface d'étanchéité présente une rugosité importante. Lors de la fermeture, le disque de soupape, en revenant sur son siège, use ou marque légèrement la surface d'étanchéité.
6. Usure
Sous l'effet des charges alternées, la surface d'étanchéité s'use progressivement, entraînant l'apparition de fissures et le décollement des couches. Après une utilisation prolongée, le caoutchouc et les plastiques sont sujets au vieillissement, ce qui altère leurs performances.
Il ressort clairement de l'étude des causes de détérioration des surfaces d'étanchéité présentée ci-dessus que le choix des matériaux de surface d'étanchéité appropriés, des structures d'étanchéité adéquates et des techniques de traitement appropriées est essentiel pour améliorer la qualité et la durée de vie des surfaces d'étanchéité des vannes.
Date de publication : 30 juin 2023