Faces de Brides Expliquées (Plate, Élevée, etc.)

Qu'est-ce qu'une face de bride ?

Il existe trois types courants de face de bride : la plate, l'élevée et le joint à bague (RTJ). D'autres types de face de bride existent, principalement les conceptions Langue-et-Gorge (T&G), Lap Joint et Mâle-et-Femelle (M&F), mais elles sont moins populaires. Les normes de tuyauterie définissent la géométrie exacte, les dimensions, le matériau et la finition de surface d'une face de bride.

Types de Faces de Brides

En règle générale, plus la surface de contact entre les faces de bride est petite, plus le joint et le matériau de la surface d'étanchéité de la bride seront durs. Cela est dû au fait qu'une surface d'étanchéité plus petite permet d'appliquer une pression plus importante avec moins de force (pression = force / surface). Les matériaux plus durs nécessitent une pression plus importante pour sceller que les matériaux plus tendres, même si les surfaces sont meulées et polies avant l'accouplement. Afin d'atteindre des pressions plus élevées sans avoir besoin d'appliquer un couple excessif aux fixations, la surface de contact de la face d'étanchéité est réduite en taille

Pour cette raison, les brides à face plate ont des joints qui s'étendent du diamètre intérieur de la bride au diamètre extérieur de la bride; ces types de joints sont connus sous le nom de joints à pleine face et ont une grande surface de contact d'étanchéité. Les brides à face élevée n'ont un joint que sur la face élevée; ces types de joints sont connus sous le nom de joints à anneau plat. Pour les brides à joint de type anneau, la zone d'étanchéité est relativement petite, et le matériau du joint relativement dur (métal).

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Face Plate/Face Plate (FF)

Les brides à face plate (FF) utilisent des joints non métalliques (joints souples) et doivent toujours avoir une surface d'étanchéité striée. Ce type de bride est bien adapté aux applications à basse pression et est utilisé pour les classes de pression 125 et 250. 

Les joints sont installés directement sur la face d'étanchéité avant de la lame de bride, c'est-à-dire sur le même plan que la face du cercle de boulonnage. La zone d'étanchéité du joint s'étend du diamètre intérieur de la bride au diamètre extérieur de la bride. Les matériaux typiques des joints souples sont généralement évalués à 100°C (212°F) et à une pression ne dépassant pas 20 bar (290 psi). Parce que les brides à face plate utilisent une si grande surface d'étanchéité, elles sont conçues pour s'adapter. Les joints de bride à face plate ne peuvent pas tourner une fois installés en raison des perforations des trous de boulon à travers le joint. En raison de la grande taille de la face d'étanchéité, les brides à face plate sont résistantes à la déformation mécanique (flexion, courbure, etc.).

Les brides à face plate ne doivent jamais être accouplées avec des brides à face élevée, en particulier si la bride à face élevée est fabriquée dans un matériau plus dur.

Bride à Face Plate (gauche) et Bride à Face Élevée (droite)

Face Élevée (RF)

Une bride à face élevée (RF) a une face d'étanchéité circulaire qui protrude du plan du cercle de boulonnage de la bride. Les brides à face élevée sont disponibles dans toutes les classes de pression, et donc pour une large gamme de pressions et de températures. Les brides RF sont le type de bride le plus courant utilisé dans les industries du pétrole, du gaz et de l'ingénierie chimique.

Les brides RF utilisent des surfaces d'étanchéité striées avec des joints non métalliques ou semi-métalliques. La face d'étanchéité d'une bride RF s'étend du diamètre intérieur de la bride au diamètre extérieur de la face élevée. Un joint typique pour les brides RF serait un joint en graphite acier avec une température nominale allant jusqu'à 400°C (750°F) et une pression nominale allant jusqu'à 250 bar (3,625 psi).

Faces Pleine (gauche) et Élevée (droite) Brides et Joints

La hauteur de la face élevée au-dessus du plan de la face de boulonnage est dictée par la classe de la bride et la norme dont elle est issue. Pour la norme ASME B16.5, les brides en acier des classes 150 et 300 ont une hauteur de face élevée de 1/16 pouce (1,6 mm); les brides en acier dépassant la classe 300 utilisent une face élevée de 1/4 pouce (6,4 mm). Dans un monde idéal, la hauteur d'une face élevée augmenterait à mesure que la classe augmente, mais cela ne se produit pas dans la plupart des normes ; c'est cependant une généralisation logique.

Joint de Type Anneau (RTJ)

Les brides à joint de type anneau (RTJ) sont une variation de la conception de la bride à face élevée. Les brides RTJ sont généralement utilisées pour des applications plus sévères, en particulier pour les systèmes à haute pression et/ou à haute température (>750°C / 1,382°F). Il est possible d'utiliser des brides RTJ dans toutes les classes de pression, mais elles sont généralement utilisées pour les classes 900 et plus.

La différence entre une bride RTJ et une bride à face élevée réside dans la manière dont un joint est obtenu. Des joints métalliques (durs) sont utilisés avec les brides RTJ, tandis que les joints à face élevée utilisent des joints souples ou semi-métalliques. Il existe trois principaux groupes de joints de type anneau, à savoir R, RX et BX; nous nous concentrerons sur le joint de type R car il est de loin le plus courant.

Les joints RTJ de type R sont de forme circulaire avec un profil/corps de forme ovale ou octogonale; le profil octogonal obtient le joint le plus efficace et est le design plus moderne. Une rainure est usinée dans la face d'une bride RTJ et le joint associé est installé dans cette rainure. Lorsque la bride est assemblée, les deux faces d'accouplement compressent le joint jusqu'à ce qu'il se déforme et qu'un joint métal sur métal soit formé. Si la bride est correctement assemblée, les deux brides RTJ d'accouplement ne devraient pas entrer en contact physique l'une avec l'autre

Composants RTJ (joint octogonal à gauche, joint ovale à droite)

Les joints RTJ sont souvent fabriqués à partir d'un matériau légèrement plus tendre que celui de la bride. Parce que le matériau du joint est plus tendre, il se déforme à une pression plus basse que la bride, ce qui garantit que c'est le joint qui se déforme pour créer le joint plutôt que la bride se déformant autour du joint.

Résumé des Faces de Brides

Le tableau ci-dessous résume les caractéristiques des trois faces de bride les plus courantes.

Résumé des Caractéristiques des Faces de Brides

Types de Brides, Faces et Surfaces - Expliqués !

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Ressources Supplémentaires

http://www.wermac.org/flanges/flanges_raised-face_flat-face_ring-type-joint.html

https://www.kamleshmetal.com/flanges-faces-types.html

https://www.theprocesspiping.com/introduction-to-flanges