Joint Rilson
Ningbo Rilson Scel Material Co., Ltd dédié à assurer le sécurisé et fiable Fonctionnement des systèmes d'étanchéité des liquides, offrant clients la technologie d'étanchéité appropriée solutions.
Un joint enroulé en spirale de 3,2 mm et un joint enroulé en spirale de 4,5 mm peuvent porter le même code de taille, le même matériau d'enroulement et le même nom de fournisseur, tout en se comportant comme deux pièces complètement différentes. Les équipes de maintenance sont constamment confrontées à ce problème : un joint qui a été scellé pendant huit ans se met à suinter après un remplacement à l'arrêt, et la seule chose qui a changé est l'épaisseur du joint sorti des magasins.
La réponse courte, avant les détails : l’épaisseur du joint est un paramètre du système et non un libre choix. Il décide jusqu'où le joint peut se comprimer, quelle charge de boulon le joint conserve au fil du temps et si l'assemblage se ferme physiquement jusqu'à sa butée conçue. Sur les brides standard, le numéro est normalement verrouillé par une norme dimensionnelle. Sur les joints personnalisés, c'est l'une des premières valeurs qui doit être vérifiée plutôt que supposée.
Ce qui suit couvre les quatre éléments réellement contrôlés par l'épaisseur, les valeurs standard utilisées dans les familles de joints courantes et les contrôles qui empêchent un remplacement « à l'identique » de se transformer en fuite.
Quelle épaisseur de joint contrôle réellement
L'épaisseur alimente quatre comportements distincts dans un assemblage boulonné. La plupart des échecs sur le terrain remontent au concepteur ou à l'acheteur qui ne prend en compte que le premier d'entre eux.
1. Compression et conformabilité
Un joint plus épais a simplement plus de matière disponible pour s'écouler dans les imperfections de la surface de la bride : marques d'usinage, légères rayures, déformations mineures. C'est pourquoi un joint en tôle non métallique de 3 mm pardonne une face de bride plus rugueuse qu'une tôle de 1,5 mm du même matériau. L’avantage s’estompe rapidement. Une fois les vallées superficielles comblées, une surépaisseur n'ajoute rien à l'étanchéité et commence à introduire des inconvénients.
2. Charge des boulons et relaxation par fluage
Chaque joint boulonné perd sa précharge. Les joints plus épais et plus souples se détendent généralement plus rapidement, car un plus grand volume de matériau reste sous compression et a plus d'espace pour fluer. Un joint peut réussir un test hydroélectrique à froid et néanmoins fuir après le premier cycle thermique. Les joints minces retiennent mieux la charge, mais nécessitent une contrainte d'assise plus élevée pour se conformer en premier lieu, ce qui pousse la charge de boulon requise vers le haut. Comme indiqué dans la norme ASME PCC-1, c'est pourquoi les tableaux de couples d'assemblage sont toujours publiés pour un type et une épaisseur de joint spécifiques, jamais pour les joints en général.
3. Ajustement : profondeur de rainure, course des boulons et hauteur de la pile
L'épaisseur détermine également si les pièces vont ensemble. Les rainures de joint annulaire, les rainures de plaque d'échangeur de chaleur et les poches de joint confinées sont usinées à une profondeur fixe adaptée à une hauteur de joint. Ajoutez un millimètre au joint et le joint ne peut plus atteindre sa butée métal sur métal, de sorte que le joint ne reçoit jamais la compression supposée par la conception.
4. Où réside l’épaisseur dans l’assemblage
Le dessin ci-dessous montre un empilement de brides boulonnées en coupe isométrique. La dimension t est la hauteur du joint comprimé entre les deux faces de la bride, et c'est le nombre qui change tout ci-dessus.
Coupe isométrique d'un assemblage à bride boulonnée. La hauteur du joint t est définie par la norme de bride ou la conception de l'équipement, et non par préférence.
Épaisseurs de joints standard par type de joint
Pour les familles de joints standardisées, l’épaisseur est héritée plutôt que sélectionnée. Les joints enroulés en spirale en sont l'exemple le plus clair : ASME B16.20 définit deux épaisseurs, 3,2 mm (1/8 po) pour un usage général et 4,5 mm (3/16 po) pour des travaux plus lourds et des diamètres plus grands. Les deux sont corrects. Ils ne sont tout simplement pas interchangeables dans une articulation conçue autour de l’autre.
| Joint type | Épaisseur typique | D'où vient la valeur |
|---|---|---|
| Plaie en spirale | 3,2 mm (1/8 po); 4,5 mm (3/16 po) | ASME B16.20, EN 12560 |
| Joint annulaire (RTJ) | Hauteur de sonnerie définie par numéro de sonnerie (R, RX, BX) | API 6A, ASME B16.20 |
| Profil Kamm | Ame de 2 mm à 4 mm plus parements d'environ 0,5 mm | Spécification du fabricant ou du projet |
| Tôle ondulée | Fixé par combinaison de noyau et de parement | Spécification du fabricant ou du projet |
| Tôle non métallique | 0,5 mm à 6 mm ; 1,5 mm à 3 mm le plus courant | EN 1514-1, légende ASTM F104 |
| Enveloppe PTFE | 3 mm typique | Spécification du fabricant ou du projet |
En traçant les mêmes chiffres, l'écart pratique est évident : la différence entre un joint en feuille léger et un joint en spirale lourd est environ trois fois supérieure au volume du matériau, c'est pourquoi les deux ne peuvent pas partager une table de couple.
Joints enroulés en spirale Joints enroulés en spirale avec remplissage PTFE Voir le produit → Notre propre production enroulée en spirale couvre les deux épaisseurs standards avec des charges de graphite, de PTFE ou de céramique, de sorte qu'un joint nécessitant la variante la plus lourde peut être fourni sans rien changer d'autre sur le dessin.
Mince ou épais : le compromis en pratique
Étant donné que la conformabilité et la rétention de la charge tirent dans des directions opposées, « plus épais est plus sûr » est une règle empirique coûteuse. La question utile est de savoir à quel mode de défaillance l’assemblage est le plus exposé. L'épaisseur n'est également utile que dans certaines limites : la finition et l'état de la surface de la bride affectent le résultat de l'étanchéité tout autant que la dimension du joint.
Tendance schématique, pas de données mesurées. Il montre la direction de chaque effet, et non des valeurs absolues.
- Choisissez un matériau plus fin lorsque la charge des boulons est limitée, que la bride est lourde et rigide, que le service implique des cycles thermiques ou que la norme fixe la valeur.
- Choisissez une épaisseur plus épaisse lorsque les faces des brides sont rugueuses ou légèrement déformées, que le fluide est à basse pression, que le joint est souvent ouvert et que les surfaces se dégradent, ou que le matériau du joint lui-même est très dur.
Le raccourci de l'ingénierie. Un noyau en métal fin et dur portant des revêtements souples des deux côtés maintient la pile fine tout en rétablissant la conformabilité exactement là où cela compte. Le noyau résiste au fluage ; les parements font l'étanchéité.
Profil Kamm gaskets Profil Kamm Gasket with Loose Outer Ring Voir le produit → Cette construction est le joint kammprofile, et c'est généralement le chemin le plus court pour sortir du débat mince ou épais sur les brides à haute température avec une charge de boulon limitée.
Adaptation de l'épaisseur aux applications réelles
Trois situations expliquent la plupart des questions d'épaisseur qui parviennent à un fabricant de joints.
Brides haute pression et haute température
Au-dessus de la classe 900 environ, ou sur des brides de grand diamètre, le joint enroulé en spirale plus lourd de 4,5 mm est normalement spécifié car la profondeur supplémentaire répartit la charge de boulon plus élevée sur l'enroulement au lieu de la concentrer sur la bague intérieure. Lorsque la charge des boulons est limitée mais que la température est élevée, une construction métallique plus fine telle qu'un noyau kammprofile de 2 mm est préférable, car le noyau métallique ne se détend pas comme le fait un joint à remplissage souple.
Échangeurs de chaleur et rainures confinées
Les joints d'échangeur de chaleur se comportent encore une fois différemment, car leur épaisseur est fixée par la rainure dans la plaque ou le couvercle du canal plutôt que par une norme de bride. Un joint d'un demi-millimètre trop épais retient le couvercle de son siège et le joint ne se ferme pas ; Un demi-millimètre trop fin et l'élément d'étanchéité ne peut pas remplir la rainure, le chemin de fuite est donc ouvert dès la première mise sous pression. Sur ces joints, l'épaisseur doit être mesurée à chaque fois par rapport à la documentation de l'équipement, et non déduite du joint précédent.
Joints d'échangeur de chaleur Joint à double enveloppe avec barres Voir le produit → Service basse pression et non métallique
Ici, l’épaisseur devient un véritable choix de conception. Pour le service à l'eau, à l'air et aux produits chimiques doux sur les brides de classe 150, une feuille comprimée sans amiante de 1,5 mm ou 2 mm est normalement suffisante, et passer à 3 mm permet principalement d'acquérir une tolérance au mauvais état de surface et aux ouvertures répétées. Les matériaux non métalliques sont généralement spécifiés via un appel de ligne ASTM F104 qui identifie la classe de matériau ; l'épaisseur est indiquée séparément et doit toujours être vérifiée par rapport à la feuille livrée, car de loin, un rouleau de 3 mm et un rouleau de 1,5 mm semblent identiques.
Liste de contrôle des spécifications et des inspections
Six contrôles détectent presque tous les problèmes liés à l'épaisseur avant la fermeture d'un joint :
- Confirmez si la norme fixe l'épaisseur ou la laisse libre. Les joints enroulés en spirale et les joints annulaires sont fixes ; les joints en tôle ne le sont pas.
- Mesurez l'épaisseur livrée avec un micromètre ou un pied à coulisse en quatre points autour de la circonférence, à l'écart du bord.
- Vérifiez que la profondeur de la rainure, la profondeur de la poche ou la butée de compression correspondent toujours à la hauteur du joint.
- Vérifiez la longueur des goujons et l’engagement des écrous. Un joint plus épais consomme du fil que la conception originale n’aurait peut-être jamais permis.
- Comparez la contrainte du joint requise par la nouvelle épaisseur avec la charge de boulon que la bride et les boulons peuvent fournir en toute sécurité.
- Enregistrez l'épaisseur et le couple d'assemblage tels qu'installés, afin que le prochain arrêt ait une référence plutôt qu'une supposition.
Lorsqu'un joint n'est pas standard, il est préférable de faire appel à un fournisseur de joints personnalisés pendant que la bride est encore sur la planche à dessin plutôt que pendant la fenêtre d'arrêt, car il est beaucoup moins coûteux de modifier l'épaisseur sur papier que dans un assemblage boulonné sous pression.
Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. fabrique des produits d'étanchéité depuis 2007 dans une usine de 20 000 mètres carrés et détient les certifications ISO 9001 : 2015 et API 6A. La vérification de l’épaisseur fait partie de notre inspection standard avant livraison pour chaque commande.
Foire aux questions sur l'épaisseur du joint
T1. Quelle est l’épaisseur standard d’un joint spiralé ?
Deux épaisseurs sont définies dans l'ASME B16.20 : 3,2 mm (1/8 po) pour un usage général et 4,5 mm (3/16 po) pour des travaux plus lourds et des diamètres plus grands. La valeur fait partie de la dimension du joint, ce n'est donc pas un choix d'achat.
Q2. Existe-t-il un tableau d'épaisseur de joint sur lequel je peux me fier ?
Un tableau est utile pour s'orienter, mais il ne doit jamais remplacer la norme de contrôle. Les valeurs des enroulements en spirale et des joints annulaires proviennent de l'ASME B16.20 et de l'API 6A, tandis que les épaisseurs des tôles et des profils kamm proviennent de la norme EN 1514-1 ou des spécifications du projet.
Q3. Un joint plus épais scelle-t-il mieux ?
Pas automatiquement. Un joint plus épais s'adapte plus facilement aux brides rugueuses ou légèrement déformées, mais il se détend également plus rapidement sous la charge, de sorte que la charge des boulons diminue plus tôt. Un revêtement plus épais n'est utile que lorsque l'état de la surface, et non la pression, est le facteur limitant.
Q4. Puis-je remplacer un joint de 3,2 mm par un joint de 4,5 mm ?
Uniquement si la conception de la bride et la norme en vigueur le permettent. Sur une bride ASME standard, le joint est dimensionné pour une épaisseur, et une épaisseur plus grande peut empêcher le joint de se fermer et laisser trop peu d'engagement du filetage sur les goujons.
Q5. Comment mesurer correctement l’épaisseur d’un joint ?
Utilisez un micromètre sur les joints en tôle et kammprofile, et un pied à coulisse sur les joints enroulés en spirale assemblés. Effectuez quatre mesures sur la circonférence, restez à l'écart du bord et vérifiez que le joint n'est pas bombé ou écrasé localement.
Q6. L'épaisseur du joint modifie-t-elle le couple que je dois utiliser ?
Oui, indirectement. L'épaisseur modifie le degré de compression du joint pour atteindre sa contrainte d'assise, ce qui modifie la contrainte requise pour le boulon. Suivez les tableaux de couples d'assemblage dans ASME PCC-1 ou les valeurs publiées pour ce type et cette épaisseur de joint spécifiques.
