Quelles pressions nominales sont disponibles pour les joints pivotants de drague ?

Classes de pression standard en un coup d'œil

Les rotules de dragage sont classées par étapes plutôt que comme une seule évaluation continue, car la rotule, la presse-étoupe et le revêtement doivent tous être dimensionnés pour une pression de service spécifique. Le tableau ci-dessous aligne la classe métrique avec les chiffres en barres et en psi que les ingénieurs demandent généralement lors de la spécification des pièces de rechange pour dragues.

Certains fournisseurs étendent davantage le haut de gamme, dans la plage de 35 à 45 bars, pour les stations de pompage de surpression ou les très longs parcours de refoulement. Si le pipeline de votre projet dépasse trois kilomètres ou si vous utilisez une pompe à deux étages, demandez à votre fournisseur d'équipement de dragage de confirmer la pression à l'emplacement du joint lui-même, et pas seulement le chiffre de sortie de la pompe.

Ce que fait réellement le joint sur une drague en état de marche

Un joint pivotant de drague repose sur deux sections de la canalisation de déchargement du lisier tout en les laissant se déplacer l'une par rapport à l'autre. Sur une drague suceuse à désagrégateur, le pipeline partie de l'ensemble d'aspiration du désagrégateur près de la tête de désagrégation, passe par l'échelle et sort le long d'un pipeline flottant ou côtier qui peut reposer sur des pontons secoués par les vagues et le courant. Sans un joint capable de s'incliner, chaque mouvement de vague transmettrait la contrainte directement aux joints de tuyaux soudés.

La boule elle-même est soudée dans le tuyau des deux côtés, de sorte que le mélange sable-eau ne touche jamais l'enveloppe extérieure. Un anneau de retenue, fixé par de lourdes pattes et une goupille de verrouillage, maintient la boule à l'intérieur de son logement tout en la laissant tourner et s'incliner. Un revêtement remplaçable absorbe l'usure du lisier en mouvement, de sorte que le boîtier lui-même doit rarement être remplacé au cours de la durée de vie de la drague.

Sur une drague suceuse à élinde traînante, un raccord connexe appelé joint cardanique ou presse-étoupe joue un rôle similaire entre les bras de traînée et la coque, permettant au bras de traînée TSHD de se balancer et de le fond marin pendant que la tête de traînée et les dents de traînée effectuent la coupe.

Type de presse-étoupe ou type boulonné : quelle connexion convient

Sanyang et la plupart des fabricants d'autres pièces détachées pour dragues proposent deux approches de montage pour le même principe de rotule.

Les deux styles sont proposés soudés ou bridés sur le tuyau adjacent, et les deux peuvent être construits selon les mêmes classes de pression énumérées ci-dessus ; le choix dépend généralement de la fréquence à laquelle le pipeline est reconfiguré plutôt que du droit lui-même.

Diamètre, angle et pression adaptés

La pression nominale n’existe pas en soi. Un joint DN1200 évalué à 1 MPa et un joint DN400 évalué à 3 MPa sont tous deux des conceptions légitimes, ils servent simplement des points très différents du pipeline. La tendance générale dans l’industrie ressemble à ceci.

Les diamètres internes plus grands présentent généralement une pression de pointe plus faible à une courbe de pompe donnée, car la vitesse diminue à mesure que l'alésage augmente, mais ils supportent également plus de masse et plus de charge latérale lorsque le pipeline flottant se déplace. C'est pourquoi les fabricants continuent de tester la gamme complète sur chaque taille plutôt que de supposer que la pression diminue automatiquement avec le diamètre.

Où la classe de pression compte le plus sur chaque type de drague

Sur une drague suceuse à désagrégateur, le joint le plus proche de la sortie de la pompe, juste après l'entraînement d'aspiration du désagrégateur, connaît la pression la plus élevée de tout le système. Elle est donc généralement spécifiée à 2,5 MPa ou plus, même lorsque le reste de la conduite flottante fonctionne à 1,5 MPa. Les joints en aval le long du pipeline côtier peuvent souvent descendre d'une classe, à condition que la courbe de la pompe et la longueur du pipeline soient confirmées.

Sur une drague suceuse à élinde traînante, la disposition est différente : la pression au niveau du bras de traînage et de la tête de traînage est entraînée par l'aspiration plutôt que par le refoulement, tandis que la pression de refoulement plus élevée apparaît à nouveau près de la porte de la trémie et de la porte Inférieure, ainsi qu'à la sortie du tuyau de trop-plein pendant le chargement. Les supports de raccords, les supports de raccords et la structure du portique ne voient pas directement la pression de la conduite, mais ils supportent la charge mécanique de positionnement du pipeline, leur dimensionnement doit donc être vérifié parallèlement au programme de joint plutôt que isolément.

Un robinet-vanne de drague installé juste en amont ou en aval d'un joint pivotant doit toujours correspondre ou dépasser la classe de pression du joint, car une vanne sous-dimensionnée devient le point faible de la conduite, quelle que soit la qualité du joint lui-même.

Matériaux, étanchéité et durée de vie

Étant donné que la bille et le revêtement du boîtier subissent un flux abrasif continu, la pression nominale et la durée de vie sont liées dans la pratique. Un joint poussé au-dessus de sa pression nominale utilise son revêtement plus rapidement, et un revêtement utilisé diminue à son tour la pression d'étanchéité efficace que le joint peut maintenir. Les boîtiers en acier moulé ou à haute teneur en manganèse résistant à l'usure sont courants dans le haut de gamme, ainsi qu'un revêtement remplaçable qui peut être remplacé sans refondre l'ensemble du boîtier. Les rainures de graisse sur la face de la rotule maintiennent la friction suffisamment faible pour que le joint puisse toujours tourner librement sous la pression nominale maximale, plutôt que de se gripper à mesure que la doublure s'utilise.

Le contrôle qualité sur les classes de pression plus élevées comprend généralement des tests de composition chimique, des tests par ultrasons et par particules magnétiques sur les surfaces critiques, ainsi qu'un test complet d'assemblage et de verrouillage avant les navires communs. Demandez ces enregistrements chaque fois que vous achetez un joint évalué à 2,5 MPa ou plus, car il s'agit de la classe la plus souvent utilisée sur les pipelines longs ou à haute pression où une défaillance est la plus coûteuse à réparer.

Travailler avec un fournisseur d'équipement de dragage

Un fabricant de pièces de rechange pour drague qui construit des joints à rotule le long du reste du pipeline, y compris les dents de coupe, les ensembles d'arbres de coupe, les conduits de trop-plein et les vannes de drague, peut généralement faire correspondre la classe de pression du joint à la courbe réelle de votre pompe plutôt que de vendre une taille générique. Certains fournisseurs, dont Sanyang, produisent également des composants d'arbre d'hélice marin, d'arbre arrière, d'arbre de gouvernail et de système de gouvernail complet pour le côté propulsion du navire, ainsi qu'une capacité de machine à cintrer à froid pour les sections de tuyaux personnalisés, ce qui vaut la peine de savoir si vous recherchez un réaménagement complet plutôt qu'une seule pièce de rechange.

Lorsque vous demandez un appareil, indiquez au fournisseur la pression de refoulement de la pompe à l'emplacement du joint, le diamètre du tuyau et si le joint se trouve sur une section de conduite flottante, à terre ou fixe. Cette combinaison, plus que le seul chiffre de pression, est ce qui détermine si un joint de type presse-étoupe de 1 MPa ou un joint boulonné de 3 MPa est la pièce appropriée pour la position.