Analyse des Échecs
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Analyse des Échecs

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles un joint torique peut échouer. Un exemple de ceci est dû à des dimensions incorrectes en combinaison avec les dimensions des rainures. Sur cette page, vous pouvez obtenir une indication de la raison pour laquelle votre joint torique est défectueux et ce que vous pouvez faire pour éviter à l'avenir le joint torique et quelles sont les solutions suggérées pour cela.

 

Taille du joint torique – Conception du presse-étoupe

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Description de la défaillance du joint torique :
Le joint torique ne fait pas son travail comme prévu sans défauts visibles.

Les raisons:
Conception incorrecte de la rainure ou du pivot. Taille incorrecte du joint torique. Dommages matériels ou mauvais alignement.

Solutions suggérées :
Les joints toriques sous-performants peuvent généralement être améliorés en optimisant la taille du joint torique ou la conception du presse-étoupe pour les conditions d'application spécifiques.

 

Ensemble de compression

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Description de la défaillance du joint torique :
Une déformation rémanente à la compression est le degré de déformation permanente après avoir appuyé sur le joint torique. Si la charge imposée disparaît, le matériau reprend sa forme initiale en peu de temps. Il existe toujours une certaine forme de distorsion permanente. Il est possible que la déformation rémanente à la compression d’un joint torique soit si élevée qu’il ne reprenne plus sa forme initiale.
Le joint torique a une section transversale plate, dans laquelle les côtés plats correspondent aux surfaces d'étanchéité correspondantes.

Les raisons:
Compression excessive. Température trop élevée. Élastomère durci incomplet.

Solutions suggérées :
Choisissez un matériau avec une meilleure résistance à la compression ou choisissez un matériau avec une résistance à la température plus élevée.

 

Surcompression

Failure-Analysis-Compression

Description de la défaillance du joint torique:
Le joint présente des surfaces plates parallèles (correspondant aux zones de contact) et peut développer des fentes circonférentielles au sein des surfaces aplaties.

Les raisons:
Conception incorrecte, aucune prise en compte des changements de volume thermiques ou chimiques ou d'une compression excessive.

Solutions suggérées :
La conception des presse-étoupes doit prendre en compte les réponses des matériaux aux environnements chimiques et thermiques.

 

Décompression explosive

Failure-Analysis-Explosive-Compression

Description de la défaillance du joint torique :
L'explosion après décompression est un phénomène qui peut se produire lorsque des gaz à haute pression pénètrent dans le caoutchouc. C’est un phénomène dont il faut tenir compte dans l’industrie pétrolière et gazière par exemple. Tant que tout reste sous pression, tout va bien. Lorsque la pression chute, le gaz enfermé dans le caoutchouc se dilate. Avec une lente réduction de pression, le gaz quittera le matériau par la voie normale. Si cela se produit très rapidement, le gaz ne peut pas sortir normalement et, en raison de l'expansion rapide du gaz, le matériau peut exploser.

Les raisons:
Changements de pression rapides. Élastomère à faible module/dureté.

Solutions suggérées :
Vous pouvez utiliser des composés spéciaux pour DAE qui peuvent empêcher cela. Certains ont été testés selon la norme NORSOK M710. Le NORSOK M710 a été développé par l'industrie pétrolière norvégienne et les composés de caoutchouc doivent répondre aux exigences pour être utilisés dans les applications de l'industrie pétrolière et gazière.

 

Extraction par dégazage

Failure-Analysis-Outgassing-Extraction

Description de la défaillance du joint torique:
Cette défaillance d'un joint torique est souvent difficile à détecter lors de l'examen du joint. Le joint torique peut présenter une diminution de section.

Les raisons:
Élastomère inapproprié ou mal durci. Niveaux de vide élevés. Faible dureté/élastomère plastifié.

Solutions suggérées:
Évitez les élastomères plastifiés. Assurez-vous que tous les joints sont correctement durcis pour minimiser le dégazage.

 

Dommages causés par l'installation

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Description de la défaillance du joint torique:
Lorsque vous n’utilisez pas les bons outils pour installer un joint torique, celui-ci peut causer des dommages. Par exemple, il peut arriver que vous tiriez le joint torique sur une partie pointue, de sorte que cette partie du joint torique soit rasée. Cela peut entraîner des fuites.

Les raisons:
Arêtes vives sur les composants. Mauvais dimensionnement de l'élastomère.

Solutions suggérées:
Évitez les pièces pointues qui pourraient endommager le joint torique. Utilisez un kit d'assemblage de joints toriques lors du montage ou du démontage des joints toriques. Cela facilite l'installation et le retrait de vos joints toriques sans causer de dommages.

 

Abrasion – Friction

Failure-Analysis-Abrasion-Friction

Description de la défaillance du joint torique :
Le joint a une surface plane égale à la direction du mouvement.

Les raisons:
Surfaces d'étanchéité rugueuses. Température trop élevée. Environnement de traitement contenant des particules abrasives.

Solutions suggérées:
Utiliser les finitions de surface du presse-étoupe recommandées. Pensez aux élastomères lubrifiés intérieurement. Retirez les composants abrasifs.

 

Extrusion (pression de l'espace de dégagement du presse-étoupe surdimensionné)

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Description de la défaillance du joint torique :

L'extrusion est un phénomène qui peut se produire principalement dans les applications à haute pression. Le joint torique est pressé dans l'espace existant et le joint torique peut être décollé.

Les raisons:

Cela peut être dû à un espacement incorrect dû à une pression excessive de l'application.

Solutions suggérées :

Si la pression dans votre application est élevée et que l'écart correct est utilisé, utilisez un matériau avec une dureté plus élevée.

 

Échec de torsion en spirale

Eur-o-rings-Failure-Analysis-Extrusion

Description de la défaillance du joint torique :

Dans une application dynamique, un joint torique appliqué peut se produire. Cela pourrait faire tordre le joint torique et l’endommager.

Les raisons:

Ces dommages peuvent être causés par un manque de lubrification, une compression trop élevée ou une rainure incorrecte.

Solutions suggérées :

Utilisez un anneau X ! Ceux-ci sont spécialement conçus pour être utilisés dans une application dynamique. Les anneaux en X nécessitent moins de compression et d'expérience, donc moins de friction. La stabilité et la capacité d'étanchéité dans les applications dynamiques sont supérieures à celles d'un joint torique.

Si vous souhaitez tout de même utiliser un joint torique, choisissez le bon lubrifiant pour optimiser la lubrification du joint torique.

 

Dégradation thermique

Eur-o-rings-Failure-Analysis

Description de la défaillance du joint torique :

Les joints peuvent présenter des fissures radiales situées sur les surfaces les plus chaudes. De plus, certains élastomères peuvent présenter des signes de ramollissement d'une surface brillante suite à des températures excessives.

Les raisons:

La température est trop élevée pour le joint torique. Le joint torique devient dur et peut se fissurer.

Solutions suggérées :

Choisissez un composé adapté pour résister à la température de votre application. Il existe des matériaux spéciaux pour les températures élevées, jusqu'à 327 °C !

Par exemple, utilisez des Silicones ou du FFKM.

 

Dégradation chimique

Eur-o-rings-Failure-Analysis

Description de la défaillance du joint torique :

Le sceau peut présenter de nombreux signes de dégradation, notamment des cloques, des fissures, des vides ou une décoloration. Dans certains cas, la dégradation n'est observable que par la mesure des propriétés physiques.

Les raisons:

Le joint torique ne résiste pas à l’environnement chimique et/ou thermique.

Solutions suggérées :

Choisissez un joint torique plus résistant aux produits chimiques.

 

Dégradation du plasma

Eur-o-rings-Failure-Analysis

Description de la défaillance du joint torique:

Le joint présente souvent une décoloration, ainsi que des résidus en poudre sur la surface et une éventuelle érosion ou élastomère dans les zones exposées.

Les raisons:

La réactivité chimique du plasma. Mauvaise conception du presse-étoupe. Matériau du joint incompatible.

Solutions suggérées:

Élastomère et composé compatibles avec le plasma. Minimisez la zone exposée.