Joints

Les joints d'étanchéité sont classés en fonction de leur matériau, de leur construction et de leur application :

A. Joints non métalliques

- Joints en caoutchouc (EPDM, nitrile, néoprène, silicone)

- Utilisé dans les applications à basse pression et basse température (par exemple, eau, air, produits chimiques).

- Joints en liège

- Utilisé dans les systèmes d'alimentation en carburant et les applications automobiles pour l'amortissement des vibrations.

- Joints en PTFE (Téflon)

- Résistant aux produits chimiques et aux hautes températures ; couramment utilisé dans le traitement chimique.

- Joints en fibres compressées (sans amiante)

- Fabriqués à partir de fibres d'aramide, de cellulose ou de verre ; utilisés dans les pipelines, les moteurs et les brides industrielles.

B. Joints semi-métalliques

- Joints enroulés en spirale

- Couches alternées de métal (acier inoxydable, acier au carbone) et de matériau de remplissage (PTFE, graphite).

- Utilisé dans les applications à haute pression/température (pétrole et gaz, pétrochimie).

- Joints de profil de came

- Noyau métallique avec face dentelée et couche d'étanchéité souple (PTFE/graphite).

- Idéal pour les surfaces de brides irrégulières.

- Joints à enveloppe métallique

- Matériau de remplissage souple (sans amiante) enfermé dans une enveloppe métallique (acier inoxydable, cuivre).

- Utilisé dans les échangeurs de chaleur et les systèmes de vapeur haute pression.

C. Joints métalliques

- Joints annulaires (RTJ)

- Fabriqué en fer doux, en acier inoxydable ; utilisé dans les oléoducs et gazoducs à haute pression.

- Joints métalliques plats

- Des conceptions simples pour les applications à haute température.

- Joints métalliques ondulés

- Utilisé dans les échangeurs de chaleur et les systèmes d'échappement.

Les joints sont fabriqués conformément aux normes internationales afin de garantir leur compatibilité et leurs performances :

- ASME (American Society of Mechanical Engineers)

- B16.20 : Couvre les joints spiralés et annulaires pour brides de tuyauterie.

- B16.21 : Joints plats non métalliques.

- ASTM (American Society for Testing and Materials)

- ASTM F104 : Matériaux de joints non métalliques.

- ASTM F37 : Essais de compression et de taux de fuite.

- EN (Normes européennes)

- EN 1514 : Dimensions des joints de bride.

- EN 12560 : Joints pour brides de tuyauterie.

- API (American Petroleum Institute)

- API 6A : Joints pour équipements de tête de puits.

- DIN (Institut allemand de normalisation)

- DIN 2690 : Joints pour brides.

Les joints d'étanchéité sont utilisés dans tous les secteurs industriels où l'étanchéité est essentielle :

- Pétrole et gaz : brides de pipeline, vannes, pompes (RTJ, à enroulement spiralé).

- Traitement chimique : Joints en PTFE pour fluides corrosifs.

- Centrales électriques : Joints en graphite haute température pour systèmes à vapeur.

- Automobile : Joints en liège/caoutchouc pour moteurs et systèmes d'alimentation.

- Industrie pharmaceutique/alimentaire : joints en silicone/PTFE approuvés par la FDA.

- CVC : Joints en caoutchouc/fibre pour l'étanchéité à l'air/à l'eau.

Le choix du joint dépend de facteurs tels que la température, la pression, la compatibilité avec les fluides et le type de bride. Les normes garantissent la fiabilité, tandis que le choix du matériau détermine les performances dans des environnements spécifiques. Pour les applications critiques (par exemple, les raffineries), les joints spiralés ou RTJ sont privilégiés, tandis que les joints en caoutchouc/fibre conviennent aux applications courantes.

Les goujons et les écrous sont des éléments de fixation essentiels pour l'assemblage des joints à brides, des récipients sous pression et des systèmes de tuyauterie. Ils assurent un serrage robuste et fiable, garantissant ainsi l'étanchéité des connexions dans des environnements à haute pression et à haute température.

1. Types de goujons, boulons et écrous

A. Goujons

Les goujons sont des tiges filetées sans tête, généralement installées entre deux brides avec des écrous aux deux extrémités.

1. Goujons entièrement filetés

- Le filetage s'étend sur toute la longueur du goujon.

- Utilisé lorsque la capacité de réglage maximale est nécessaire.

- Courant dans les assemblages à brides classiques.

2. Goujons à double extrémité (goujons à extrémité taraudée)

- Filetage aux deux extrémités avec une section centrale non filetée (tige).

- Offre une meilleure résistance à la fatigue.

- Utilisé dans les applications à fortes vibrations (par exemple, les moteurs, les machines lourdes).

3. Goujons filetés continus

- Les fils couvrent toute la longueur mais avec un diamètre uniforme.

- Utilisé dans les applications structurelles nécessitant un engagement total.

B. Noix

Les écrous sont associés à des goujons pour fixer les brides. Les types courants comprennent :

1. Écrous hexagonaux (écrous hexagonaux lourds standard)

- Type le plus courant, utilisé avec des goujons dans les brides.

- Les écrous hexagonaux lourds (plus épais que la norme) sont utilisés dans les applications à haute pression.

2. Écrous à bride

- Comporte une bride intégrée en forme de rondelle pour répartir la charge.

- Utilisé dans les applications automobiles et structurelles.

3. Écrous de blocage (insert en nylon, écrous de blocage entièrement métalliques)

- Empêcher le desserrage dû aux vibrations.

- Courant dans les applications mécaniques et automobiles.

4. Noix du château

- Utilisé avec des goupilles fendues pour une fixation sécurisée (par exemple, les roulements de roues automobiles).

2. Normes de fabrication

Les goujons et les écrous doivent être conformes aux normes internationales en matière de matériaux, de dimensions et de performances.

A. Normes relatives aux goujons

- ASME B16.5 – Couvre les dimensions des goujons pour les brides de tuyauterie.

- ASME B18.2.1 – Norme pour les boulons et goujons hexagonaux.

- ASTM A193 – Spécifie les goujons en acier allié haute température (par exemple, B7, B16).

- ASTM A320 – Goujons en acier au carbone/alliage basse température (par exemple, L7).

- ISO 4014/4017 – Normes internationales pour les goujons métriques.

- API 6A – Boulons à tige pour équipements de tête de puits et d'arbre de Noël.

B. Normes relatives aux noix

- ASME B18.2.2 – Écrous hexagonaux lourds pour goujons.

- ASTM A194 – Écrous pour service haute pression/température (par exemple, 2H, 7).

- ISO 4032/4034 – Écrous hexagonaux métriques.

- DIN 934 – Norme allemande pour les écrous hexagonaux.

3. Applications générales

Les goujons et les écrous sont utilisés dans les industries exigeant des connexions à haute résistance et étanches :

A. Pétrole et gaz

- Raccordements à brides dans les canalisations, les vannes et les récipients sous pression.

- Matériaux : goujons ASTM A193 B7 avec écrous A194 2H.

B. Pétrochimie et raffineries

- Brides haute pression/température (ASTM A320 L7 pour les basses températures).

C. Centrales électriques

- Chaudières, turbines à vapeur et échangeurs de chaleur (goujons en alliage haute température).

D. Automobile et aérospatiale

- Composants du moteur, systèmes d'échappement (fixations haute résistance et résistantes aux vibrations).

E. Construction et génie des structures

- Charpentes métalliques, ponts et machines lourdes.

F. Construction navale et marine

- Goujons résistants à l'eau salée (acier inoxydable AISI 316).

4. Sélection des matériaux

| Matériau | Propriétés | Qualités courantes |

| Acier au carbone | Usage général, économique | ASTM A307, nuance 4.6/8.8 |

| Acier allié | Haute résistance, résistance à la chaleur | ASTM A193 B7, B16 |

| Acier inoxydable | Résistance à la corrosion | AISI 304, 316, ASTM A320 L7 |

| Titane | Léger, haute résistance à la corrosion | Grade 2, Grade 5 |

Les goujons et les écrous sont essentiels au maintien de l'intégrité structurelle des systèmes haute pression. Le choix approprié dépend de :

- Matériau (acier au carbone, alliage, acier inoxydable).

- Type de filetage (grossier/fin, métrique/impérial).

- Application (température, pression, résistance à la corrosion).

Pour les applications critiques (par exemple, pétrole et gaz), les goujons ASTM A193 B7 avec écrous A194 2H constituent la norme industrielle.