Différents types de joints de bride et leur utilisation dans diverses applications :
Joint intégral
Couvre toute la face de la bride.
Il se compose de trous de boulons correspondant à la bride.
Joint de type annulaire
L'utilisation prévue est de s'adapter à l'intérieur du cercle de boulons d'une bride.
Des métaux comme l'acier inoxydable ou l'acier au carbone sont utilisés pour fabriquer ces joints.
Joint enroulé en spirale
Il comprend un enroulement métallique avec des matériaux de remplissage comme le graphite placé entre les enroulements.
Convient aux applications haute pression et haute température.
Joint profilé Kamm
Il se compose d'un noyau métallique dentelé avec un matériau souple, tel que du graphite ou du PTFE, placé de chaque côté.
Utilisé dans les applications à haute température et haute pression.
Joint gainé
Il possède un boîtier métallique autour d'un matériau de remplissage souple comme le graphite ou le PTFE.
Ils sont courants dans les échangeurs de chaleur et autres applications présentant des températures et des pressions élevées.
Joint en tôle ondulée
Constitué d'une fine tôle ondulée ou pliée pour créer un joint.
Utilisé dans les applications à haute pression et haute température.
Joint en caoutchouc
Pour les joints en caoutchouc, ils utilisent des matériaux élastomères et du caoutchouc.
Utilisé dans les applications basse pression.
Choisissez le bon joint de bride – Ce que vous devez savoir
Lors de la sélection d'un joint de bride, les ingénieurs en tuyauterie doivent tenir compte de quatre critères importants. Ceux-ci incluent le type de fluide, la température et la pression du processus, la législation sur les émissions fugitives et d'autres éléments pertinents.
Examinons chacun de ces facteurs :
Type de fluide
La sélection du bon type de joint pour un pipeline dépend du type de fluide qui le traversera. Vous pouvez utiliser différents matériaux de joint pour divers fluides afin de garantir la longévité du joint à bride.
De plus, les gaz de scellement sont plus complexes que les liquides de scellement, et l’agressivité de certains fluides peut augmenter lorsqu’ils sont exposés à des températures plus élevées.
Optez donc pour un matériau de joint capable de résister aux attaques corrosives du fluide du système et de préserver ses propriétés physiques.
Température et pression du processus
Lors de la sélection du matériau de joint approprié, il convient de garder à l’esprit la température et la pression de fonctionnement du pipeline. Par conséquent, le matériau doit avoir la capacité de survivre aux scénarios de température et de pression les plus extrêmes du processus (températures élevées pour les applications chaudes, températures basses pour les applications froides).
De plus, le joint ne doit subir aucun fluage lorsqu'il est soumis à la pression maximale dans le système, qui est généralement la pression d'essai et peut dépasser le double de la pression nominale à température ambiante.
La charge de bride
Tous les matériaux du joint doivent subir une pression de bride suffisante pour comprimer le joint. De plus, cela permet de garantir que le joint reste ininterrompu avec une étanchéité sécurisée.
La pression sur la bride doit être répartie uniformément, également connue sous le nom de facteur « y ». Cependant, pendant le fonctionnement, la force la plus importante est généralement exercée à proximité des boulons, tandis que la plus faible se situe entre deux boulons.
Par conséquent, les concepteurs de brides doivent en tenir compte lorsqu’ils prennent leurs décisions de conception.
Diamètre et épaisseur du joint de bride
La taille du diamètre extérieur d'un joint joue un rôle central dans la détermination de sa résistance à la pression ; plus il est grand, plus la capacité est grande. Cependant, il serait utile de prendre en compte l’épaisseur d’un joint lors du choix de son matériau. En général,
Plus le joint est fin, plus il peut supporter des contraintes de compression importantes, même si cela nécessitera une qualité de finition de surface plus élevée des faces de la bride. Pour des performances optimales, le joint doit être quatre fois plus épais que la rugosité maximale des faces.
Dans des conditions où des vibrations se produisent, il est conseillé de choisir un joint plus épais que celui initialement nécessaire.
Finition de la surface du joint
La finition de surface est cruciale pour former une barrière physique réussie entre deux brides. La finition peut être usinée ou pressée sur le joint.
Il contient des rainures ou des canaux. Si la finition est trop fine ou superficielle, elle n’aura pas l’adhérence nécessaire pour maintenir son intégrité.
La finition trop profonde crée des complications dans la formation d'un joint en raison d'une charge excessive des boulons sur les grandes brides.
Détente contre le stress
Cette mesure évalue la résilience d'un matériau sur une période, généralement indiquée par une diminution en pourcentage par unité de temps.
Bien que tout matériau de joint puisse succomber à l’usure due à la pression, la contrainte restante doit rester stable après la période de relaxation initiale.
Lois sur les émissions fugitives
Lors de la sélection d'un joint approprié pour un processus, il faut tenir compte des lois sur les émissions fugitives du pays.
Des réglementations plus strictes sur les émissions fugitives peuvent à terme affecter le type de bride et de joint que vous devez utiliser pour les joints à bride du processus.
Aspects généraux à prendre en compte lors de la sélection d'un joint de bride
Oscillation et vibration du pipeline :
La performance attendue des joints est de supporter toutes les oscillations et vibrations qui pourraient avoir un impact sur le pipeline.
Risque de contamination des liquides
Dans certaines circonstances, les joints peuvent s’avérer utiles. Lorsque vous les utilisez, ils n’altèrent pas le fluide transporté dans la canalisation. Ceux-ci sont pertinents dans les secteurs industriels comme l’alimentation, les produits pharmaceutiques et le gaz.
Corrosion des brides
Il est impératif de choisir le type et le matériau de joint appropriés. Il serait utile de considérer que certains matériaux de bride, tels que l'acier inoxydable austénitique, peuvent être sensibles à la fissuration par corrosion sous contrainte.
Intégrité
Il est essentiel de prévenir les dommages potentiels aux vies humaines ou de prévenir la pollution des sols, et les fluides toxiques doivent être totalement étanches. Il est donc nécessaire d’opter pour des joints plus étanches et plus solides.
Par exemple, pour ces types d’applications, vous pouvez opter pour un joint enroulé en spirale avec une bague extérieure au lieu de joints sans amiante.
Risque financier
La sélection de joints inappropriés peut entraîner un risque financier important, malgré leur coût relativement faible par rapport à d'autres matériaux de tuyauterie. Opter pour des joints moins chers pour réduire les coûts peut être une décision risquée.
Cela menace l’entrepreneur, qui s’expose à des sanctions, ainsi que l’utilisateur final. Par conséquent, réfléchissez attentivement à l’impact financier potentiel d’une défaillance du joint lorsque vous décidez du choix du joint.
Conclusion
Bien que les joints soient économiques dans la construction d’un système de tuyauterie, leur rôle dans la préservation de sa fiabilité et de sa qualité est essentiel. Ainsi, le fait de lésiner sur les joints peut entraîner d'immenses difficultés à long terme, il faut donc être prudent lors de leur sélection pour n'importe quelle application.