Joints et Produits d'Étanchéité
Lorsque deux faces de bride ne peuvent pas être assemblées pour former une étanchéité parfaite, un produit d'étanchéité ou un joint est utilisé.
- Assemblages boulonnés (brides) utilisent des joints pour assurer l'étanchéité.
- Assemblages filetés (filetages) utilisent des produits d'étanchéité pour garantir l'étanchéité.
- Assemblages soudés (soudures) ne nécessitent ni produits d'étanchéité ni joints pour assurer l'étanchéité.
En général, les surfaces mal usinées ou mal finies nécessitent l'application d'un joint ou d'un produit d'étanchéité sur les surfaces d'accouplement pour garantir l'étanchéité. Les surfaces bien usinées (avec peu de marques d'outils et d'indentations, etc.) peuvent ne pas nécessiter de joint ou de produit d'étanchéité. Si aucun joint ou produit d'étanchéité n'est utilisé, les matériaux d'accouplement sont presque toujours métalliques et assemblés sous haute pression pour assurer un contact suffisant sur les faces d'étanchéité.
La finition de surface finale d'une bride peut varier d'une finition brute coulée à une finition usinée meulée et polie (pour les faces métal sur métal). Un type d'élément d'étanchéité (joint, etc.) est toujours requis pour les surfaces finies brutes, tandis que les surfaces usinées peuvent ne pas nécessiter de joint.
Joints
Les joints sont des éléments d'étanchéité installés entre les faces de bride d'accouplement. La force de compression appliquée lorsque les brides sont assemblées (en raison du serrage des boulons) maintient le joint en position entre les deux brides. Les joints de bride sont classés en trois catégories principales.
- Non métalliques / Souples – Fibre non amiantée comprimée (CNAF), PTFE, caoutchouc, fibre céramique.
- Métalliques / Durs – anneau ovale, anneau octogonal.
- Semi-métalliques / Composites – spiralé, à enveloppe métallique, camprofile.
Joints Souples
Les joints souples (joints non métalliques) ont une grande surface de contact d'étanchéité et conviennent uniquement aux applications à basse pression. L'utilisation de joints souples est principalement limitée aux brides à face plate, bien qu'il soit possible de les utiliser avec des brides à face surélevée également. Quel que soit le type de bride utilisé, un joint souple doit être installé sur une surface de bride striée pour éviter une mauvaise étanchéité.
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Joint en Fibre Non Amiante Comprimée (joint souple)
L'apparence générale de la plupart des joints souples est qu'ils sont fins et malléables (peuvent être pliés à la main); ils sont souvent livrés en rouleaux et doivent être déroulés avant utilisation. Les matériaux de construction typiques pour les joints souples sont :
- Élastomères (caoutchouc naturel et caoutchouc synthétique), fibre non amiantée comprimée (CNAF), PTFE, caoutchouc, fibre céramique, graphite flexible.
Les joints souples ne conviennent pas aux applications à pression moyenne à élevée et sont rarement utilisés pour des pressions de système dépassant 20 bars (290 psi). Comme ce type de joint est principalement utilisé avec des brides à face plate, son classe de pression est limitée à un maximum de 250.
Les joints souples sont découpés pour inclure ou exclure les trous de boulons. Si les trous de boulons sont exclus, le joint est appelé 'anneau plat' et doit être utilisé avec une bride à face surélevée. Si les trous de boulons sont inclus, le joint est appelé 'face pleine' et doit être utilisé avec une bride à face plate.
Conseil – il est possible d'utiliser un joint souple en anneau plat avec une bride à face pleine, mais cela doit être évité. La face d'étanchéité d'une bride à face pleine est conçue pour s'étendre du diamètre intérieur de la bride à son diamètre extérieur. Si un anneau plat est utilisé, la surface d'étanchéité réelle est bien inférieure à celle du design original, augmentant ainsi considérablement la possibilité de fuite.
Joints Durs
Les joints durs (joints métalliques) ont une petite surface de contact d'étanchéité et sont utilisés pour des applications à pression moyenne à élevée. Parce que les joints métalliques sont 'durs', ils doivent avoir une petite face d'étanchéité pour atteindre la pression nécessaire pour déformer le joint et obtenir un joint fiable. Le type de joint métallique le plus courant est le joint à anneau, bien que d'autres existent, par exemple anneau lenticulaire.
Les matériaux de construction typiques pour les joints durs sont :
- Différentes qualités d'acier (utilisant chrome et/ou molybdène comme matériau d'alliage), cuivre, fer doux.
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Joint à Anneau (RTJ)
Joints Composites
Les joints composites se composent de deux matériaux ou plus. Le matériau souple est placé entre les faces d'étanchéité d'une bride pour créer le joint requis. Le matériau dur confère au joint plus de rigidité et de robustesse, ce qui aide le matériau plus souple à résister aux effets de déformation tels que l'écrasement, le flambage et l'éclatement. Les joints composites sont utilisés dans une large gamme de pressions et de températures et sont donc disponibles dans toutes les classes de pression.
Joint Composite Spiralé
Les joints composites peuvent être divisés en trois catégories principales, à savoir les spiralés, à enveloppe métallique et camprofile. Parmi ces trois, le type spiralé est de loin le plus courant. Un joint composite peut être utilisé avec une bride à face surélevée, bride à languette et rainure, ou une bride mâle et femelle.
Étiquettes de Joint Composite Spiralé
Produits d'Étanchéité pour Filetages
L'application des assemblages filetés est limitée aux tuyauteries de petit diamètre à basse pression. Comme les filetages sont souvent usinés avec des imperfections, une forme de produit d'étanchéité est généralement utilisée. Les produits d'étanchéité courants incluent :
- Scellant liquide – une forme de lubrifiant liquide souvent combinée avec des composés tels que le zinc, le cuivre ou le nickel. L'huile de lin est un lubrifiant liquide courant, mais uniquement adaptée à une utilisation avec des filetages de haute qualité.
- Chanvre de plombier et pâte – utilisé pour sceller les filetages mal fabriqués. Ce type de scellant est également appelé ‘cheveux de cheval et pâte’. Le chanvre a principalement remplacé l'utilisation des cheveux de cheval sur les marchés d'aujourd'hui.
- Ruban d'étanchéité pour filetage – également connu sous le nom de ‘ruban de plombier’ et ‘ruban PTFE’. Le ruban est enroulé sur les filetages et remplit une fonction similaire à un joint, (le ruban est comprimé entre les filetages mâle et femelle pour former un joint). Techniquement, le ruban PTFE est un lubrifiant et non un adhésif, bien que beaucoup de gens l'ignorent.
- Pâte à joint – une combinaison de matériau d'étanchéité et de solvant porteur. La pâte à joint est appliquée à l'aide d'un pinceau ou d'une spatule sur le filetage mâle, puis l'assemblage est réalisé. Le solvant porteur s'évapore ensuite, laissant le matériau d'étanchéité pris en sandwich entre les surfaces filetées mâle et femelle.
- Composés de résine anaérobie – un type de scellant qui durcit lorsque l'air n'est plus présent; la superglue est un type d'adhésif anaérobie.
Il y a des avantages et des inconvénients associés à chaque type de produit d'étanchéité. Certains ne conviennent pas aux hautes températures (ruban PTFE) et aux hautes pressions (tous les types de ruban). D'autres rétrécissent ou se fissurent pendant le processus de durcissement (pâte à joint). D'autres sont salissants à utiliser (chanvre de plombier), ou relativement chers (composés de résine anaérobie). Pour les basses pressions et températures, comme les applications de plomberie domestique, le chanvre de plombier et le ruban d'étanchéité pour filetage sont les produits d'étanchéité les plus populaires.
Conseil - lors de l'application du ruban d'étanchéité sur le filetage, il est essentiel que le ruban soit enroulé dans le même sens que celui dans lequel le filetage femelle sera enroulé sur le filetage mâle. Si le sens d'enroulement du ruban est incorrect, le filetage femelle déroulera le ruban lorsqu'il sera enroulé sur le filetage mâle.
Ressources Supplémentaires
https://en.wikipedia.org/wiki/Gasket
https://sites.google.com/site/wikigasket/home/spiral-wound-gasket