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.
La réponse directe pour les acheteurs en 2026 : Joints annulaires (joints RTJ) restent la solution d'étanchéité la plus fiable pour les raccords à brides haute pression et haute température dans les applications pétrolières et gazières, pétrochimiques et sous-marines. Aucune autre conception de joint souple ou d'enroulement en spirale n'atteint leur capacité à des pressions supérieures à 5 000 psi ou à des températures supérieures à 650 °C. Si vous spécifiez ou recherchez Joints d'étanchéité API — qu'il s'agisse d'un profil ovale, octogonal ou BX — cet article couvre la sélection des matériaux, les différences de profil, les normes dimensionnelles, les exigences d'installation et les critères d'évaluation des fournisseurs dont vous avez besoin pour prendre la bonne décision.
Comment fonctionnent les joints annulaires : le principe d’étanchéité métal sur métal
Contrairement aux joints souples qui se compriment pour combler les irrégularités de la surface, Joints annulaires fonctionnent selon un principe fondamentalement différent : la déformation plastique contrôlée. Lorsque les boulons de bride sont serrés, la charge des boulons force le joint, qui est fabriqué à partir d'un métal plus mou que la bride, à se déformer plastiquement dans les imperfections de micro-surface de la rainure de bride plus dure. Le résultat est un joint métal sur métal qui devient plus étanche à mesure que la pression interne augmente.
Cette caractéristique auto-énergisante est la raison principale Joints RTJ haute pression sont spécifiés partout où les joints souples conventionnels échouent. Le mécanisme fournit trois propriétés critiques :
- Performances sans fuite à pression extrême : Les joints RTJ sont conçus pour les classes de pression allant de la classe ASME 150 à la classe 2500, les joints à profil BX étant utilisés dans les brides API 6BX supportant des pressions allant jusqu'à 20 000 psi (1 380 bars) dans les applications de têtes de puits sous-marines.
- Intégrité à haute température : En fonction de la qualité du matériau, les joints RTJ maintiennent l'intégrité du joint à des températures cryogéniques (-196°C) jusqu'à 650°C pour les nuances fortement alliées – bien au-delà des limites de tout joint souple en élastomère ou en graphite.
- Sécurité incendie : Parce qu'il n'y a pas de matière organique dans l'interface du joint, les joints à bague métallique ne contribuent pas à la propagation du feu et répondent aux exigences de sécurité incendie en matière de vannes et de brides selon les normes API 607 et ISO 10497.
La différence de dureté entre le joint et la bride est critique. Le joint doit toujours être plus souple que la rainure de la bride pour garantir que c'est le joint qui se déforme, et non la bride. La pratique standard exige un différentiel de dureté minimum de 30 HB (dureté Brinell) entre le matériau du joint et de la bride.
Types de profils RTJ : comparaison ovale, octogonale et BX
Trois types de profils couvrent pratiquement toutes les applications de joints annulaires. Chacun a une géométrie de section transversale distincte qui affecte la zone de contact d'étanchéité, les exigences de charge des boulons et l'interchangeabilité avec les rainures de bride.
Profil ovale (type R)
Le joint à profil ovale a une section circulaire qui entre en contact avec la rainure de la bride au niveau de deux points de contact linéaire sur la face inclinée de la rainure. Il s'agit de la conception RTJ originale et reste en service dans les équipements plus anciens. Cependant, comme il établit un contact linéaire plutôt qu'un contact superficiel, le profil ovale nécessite une charge de boulon par unité de surface d'étanchéité plus élevée que le profil octogonal. Les joints ovales sont interchangeables avec les joints octogonaux dans le même numéro de rainure uniquement dans une seule direction : un joint ovale peut s'asseoir dans une rainure octogonale, mais un joint octogonal ne peut pas s'asseoir correctement dans une rainure ovale.
Profil octogonal (type R)
Le Joint métallique octogonal a une section transversale octogonale à côtés plats. Ses faces d'étanchéité plates établissent une zone de contact plus large avec la rainure de la bride que le profil ovale, produisant une étanchéité plus efficace à charge de boulon équivalente. Le profil octogonal est la spécification standard pour les nouveaux équipements et les joints de remplacement dans la majorité des applications pétrolières et gazières, chimiques et de production d'électricité. Il s'installe uniquement dans des rainures à profil octogonal et ne peut pas être utilisé dans des rainures ovales.
Profil BX (API 6BX)
Le BX profile is designed exclusively for API 6BX flanges used in subsea and wellhead equipment rated to the highest pressure classes. BX gaskets have a trapezoidal cross-section and are pressure-energized: as internal pressure increases, the gasket is forced outward against the groove face, increasing contact stress and sealing effectiveness. BX gaskets are not interchangeable with R-type oval or octagonal profiles. They are the standard Joint d'étanchéité pour champs pétrolifères pour les têtes de puits de classe 5 000 et de classe 10 000.
| Profil | Coupe transversale | Type de contact | Classe de pression maximale | Étalon primaire |
|---|---|---|---|---|
| Ovale (R) | Circulaire | Contact de ligne | Classe ASMEe 2500 | ASME B16.20 |
| Octogonal (R) | plat à 8 côtés | Contact secteur | Classe ASMEe 2500 | ASME B16.20/API 6A |
| BX | Trapézoïdal | Sous pression | 20 000 livres par pouce carré | API 6A / API 17D |
Sélection des matériaux pour les joints toriques : ce que les normes exigent
Sélection de matériaux pour Joints annulaires est régi par deux exigences : le joint doit être plus souple que la rainure de la bride et il doit être chimiquement compatible avec le fluide de procédé et l'environnement d'exploitation. ASME B16.20 et API 6A spécifient les qualités de matériaux et leurs plages de dureté applicables.
| Matériel | Dureté maximale (HBW) | Plage de température | Application typique |
|---|---|---|---|
| Fer doux/acier à faible teneur en carbone | 90 HBW | -29°C à 538°C | Vapeur, eau, service général |
| 4-6 % de chrome (F5) | 130 HBW | -29°C à 593°C | Service H₂S, raffinerie |
| Acier inoxydable 304/316 | 160 HBW | -196°C à 593°C | Service corrosif, cryogénique |
| Acier inoxydable 316L | 160 HBW | -196°C à 593°C | Fluides chlorés, sous-marins |
| Inconel 625/718 | 200 HBW | -196°C à 650°C | Puits haute température, gaz corrosifs, HPHT |
| Duplex / Super Duplex | 230 HBW | -50°C à 315°C | Offshore, eau de mer, service acide |
Le Joint annulaire en acier inoxydable Les nuances - en particulier 316 et 316L - sont les plus largement spécifiées dans le service général offshore et dans les usines de traitement, car elles combinent résistance à la corrosion, douceur adéquate par rapport aux brides en acier allié et capacité cryogénique. Pour les environnements de gaz corrosifs (contenant du H₂S), la norme NACE MR0175 / ISO 15156 impose des restrictions de dureté supplémentaires : les joints RTJ en service corrosif ne doivent pas dépasser 22 HRC (237 HBW) pour empêcher la fissuration sous contrainte de sulfure.
Dureté maximale autorisée par matériau de joint RTJ (HBW selon ASME B16.20)
Valeurs de dureté maximales autorisées selon ASME B16.20. Le matériau du joint doit toujours être plus souple que la rainure de la bride d'accouplement d'au moins 30 HBW.
Normes en vigueur : API 6A, API 17D et ASME B16.20
Comprendre quelle norme régit votre application est la première étape avant de spécifier une quelconque Joint d'étanchéité API . Les trois normes principales définissent les dimensions des rainures, les tolérances des joints, les exigences en matière de matériaux et les protocoles de test.
- ASME B16.20 : Le base standard for ring joint gaskets used with ASME B16.5 pipe flanges (Class 150 through Class 2500) and ASME B16.47 large-diameter flanges. Covers oval and octagonal R-type profiles in groove numbers R11 through R105. This is the standard for the majority of surface process plant and pipeline flanges.
- API 6A (Équipement de tête de puits et d'arbre de Noël) : Régit les joints RTJ pour les brides de têtes de puits, d'arbres de Noël et d'équipements de production, classées dans les classes de pression API de 2 000 à 20 000 psi. Couvre les profils de type R (octogonal/ovale) et RX/BX. Impose des exigences supplémentaires en matière de traçabilité des matériaux, de traitement thermique et de NDE au-delà de l'ASME B16.20.
- API 17D (équipement de tête de puits et d'arbre sous-marin) : Étend les exigences API 6A aux équipements sous-marins. Les joints profilés BX pour le service API 17D doivent répondre à des exigences supplémentaires de certification dimensionnelles et matérielles adaptées aux installations en eau profonde où le remplacement du joint est coûteux ou peu pratique.
- NACE MR0175 / ISO 15156 : Il ne s'agit pas d'une norme de dimension de joint, mais d'une restriction matérielle obligatoire pour un service acide. Les joints RTJ dans les environnements porteurs de H₂S doivent être conformes aux limites de dureté et de traitement thermique spécifiées dans cette norme, quelle que soit la norme dimensionnelle qui régit la bride.
Lors de la commande, précisez toujours à la fois le norme dimensionnelle (ASME B16.20 ou API 6A) et le numéro de groove ou numéro de sonnerie (par exemple, R-24, BX-153). Ces deux paramètres définissent de manière unique la géométrie du joint. Spécifier uniquement une taille de tuyau ou une classe de pression sans le numéro d'anneau est insuffisant et conduit à une livraison de pièces incorrecte.
Numéros de rainure RTJ courants et leurs équivalents en matière de taille de tuyau
Chaque numéro de rainure RTJ correspond à une combinaison spécifique de taille d'alésage de tuyau et de classe de pression. Le tableau ci-dessous répertorie les numéros de rainures les plus couramment rencontrés dans la construction et la maintenance pétrolières et gazières, couvrant les joints de type R ASME B16.20 et les joints API 6A BX.
| Numéro de sonnerie | Diamètre nominal du tuyau (po) | ASME Class | OD du joint (mm, environ) | Profil |
|---|---|---|---|---|
| R-11 | 1/2" | 900/1500/2500 | 34.1 | Ovale / Octogonal |
| R-24 | 2" | 900/1500/2500 | 69.9 | Ovale / Octogonal |
| R-35 | 3" | 900/1500/2500 | 95.3 | Ovale / Octogonal |
| R-44 | 4" | 900/1500/2500 | 117.5 | Ovale / Octogonal |
| R-57 | 6" | 900/1500/2500 | 155.6 | Ovale / Octogonal |
| BX-153 | 2-1/16" | API 5 000/10 000 | 82.6 | BX |
| BX-169 | 7-1/16" | API 5 000/10 000 / 15,000 | 231.8 | BX |
Exigences d'installation pour les joints RTJ : réussir du premier coup
Un correctement spécifié Joint RTJ haute pression peut toujours échouer si la procédure d’installation n’est pas suivie. Le mécanisme d'étanchéité métal sur métal ne pardonne pas les dommages causés aux rainures, le serrage incorrect des boulons ou la réutilisation des joints. Les exigences suivantes s'appliquent à tous les assemblages de brides RTJ.
Inspection de rainure de bride
Avant d'installer un joint RTJ, inspectez la rainure de la bride avec un profilomètre ou une jauge de contact. La finition de la surface de la rainure doit être conforme 63 Ra microinch (1,6 μm) ou mieux selon ASME B16.20. Les rayures radiales, les piqûres, les projections de soudure ou la corrosion sur la face d'étanchéité de la rainure empêcheront le joint de se déformer uniformément et entraîneront un chemin de fuite. Toute rainure présentant des dommages de surface au-delà des spécifications doit être réusinée avant qu'un nouveau joint ne soit installé.
Inspection et manipulation des joints
Inspectez chaque joint pour déceler des rayures de surface, des entailles ou des non-conformités dimensionnelles avant l'installation. Ne réutilisez jamais un joint RTJ — une fois qu'un joint annulaire métallique a été comprimé en service, il est déformé de manière permanente et ne peut pas créer une seconde fois une étanchéité fiable. Manipulez les joints avec des gants propres pour éviter de contaminer les surfaces d’étanchéité avec des huiles manuelles ou de la sueur, ce qui peut accélérer la corrosion en service.
Procédure de serrage des boulons
- Appliquez un lubrifiant antigrippant approuvé sur les filetages des boulons et les faces des roulements des écrous. Ne pas utiliser de lubrifiants sur les faces des rainures des brides.
- Serrez à la main tous les boulons pour amener les faces des brides parallèles et le joint en contact initial avec les deux rainures.
- Appliquez le couple selon un modèle de boulons croisés (étoile) en trois passes : la première passe à 30 % du couple cible, la deuxième à 70 %, la troisième à 100 %.
- Après avoir atteint le couple cible, effectuez une dernière passe de vérification circonférentielle pour vous assurer que tous les boulons sont à la valeur spécifiée.
- Pour les applications critiques ou à haute pression, utilisez des clés dynamométriques ou des tendeurs hydrauliques plutôt que des clés dynamométriques manuelles pour obtenir une charge de boulon précise et uniforme.
- Ne pas serrer trop fort : une charge excessive sur les boulons peut entraîner une déformation excessive et une extrusion du joint, réduisant ainsi l'efficacité de l'étanchéité.
Couple indicatif des boulons de goujon par rapport à la classe de pression ASME pour les brides RTJ NPS de 2" (goujons B7, lubrifiés)
Valeurs de couple indicatives pour les brides RTJ NPS 2" avec goujons B7 utilisant un antigrippant au bisulfure de molybdène. Le couple réel requis dépend du diamètre du boulon, du nombre de boulons, du matériau du joint et de l'état de la surface de la bride. Utilisez toujours les calculs de couple spécifiques au projet.
Que vérifier lors de l'approvisionnement auprès de fournisseurs de joints RTJ
Le quality of Joints annulaires dépend entièrement de la précision de la fabrication. Une non-conformité dimensionnelle, même de 0,1 mm, au niveau de la hauteur du joint ou de l'angle d'assise, peut entraîner soit un contact d'étanchéité insuffisant, soit une compression excessive. Lorsque vous évaluez des fournisseurs ou passez des bons de commande, confirmez les éléments suivants :
- Certification des matériaux (MTR) : Chaque lot doit être fourni avec un rapport d'essai de matériau montrant la composition chimique et les propriétés mécaniques traçables à la chaleur spécifique de la matière première utilisée.
- Certificat d'essai de dureté : Les résultats des tests de dureté Brinell ou Rockwell doivent être fournis pour chaque lot, confirmant la conformité aux limites de dureté maximale ASME B16.20 ou API 6A.
- Rapport de contrôle dimensionnel : Les dimensions clés (OD, ID, hauteur et angle d'assise) doivent être mesurées et signalées. Pour les joints API 6A, une inspection dimensionnelle à 100 % de chaque pièce est une pratique standard.
- Vérification de l'état de surface : Le sealing surface Ra value should be reported and must meet 63 Ra microinch (1.6 μm) or finer.
- Enregistrements EMI : Pour les joints API 6A et les joints de service corrosifs, les résultats des tests de ressuage (PT) ou des tests de particules magnétiques (MT) doivent confirmer l'absence de défauts de rupture de surface.
- Système qualité du fabricant : La certification ISO 9001, la licence du monogramme API Q1 (pour les joints classés API 6A) et les enregistrements d'étalonnage démontrés pour les équipements de mesure sont des attentes de base pour l'approvisionnement en services critiques.
À propos de Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd.
Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. a été fondée en 2007 et est située à Ningbo, dans la province du Zhejiang. Fabricant et fournisseur professionnel de joints toriques, l'usine de fabrication de l'entreprise s'étend sur 20 000 mètres carrés et se consacre à garantir le fonctionnement sûr et fiable des systèmes d’étanchéité aux fluides, en offrant à ses clients des solutions technologiques d’étanchéité appropriées dans divers secteurs.
Rilson exploite de nombreuses lignes de production de produits d'étanchéité, se spécialisant dans la conception et la fabrication de joints d'étanchéité et d'autres matériaux d'étanchéité pour les secteurs du pétrole, de la chimie, de l'énergie, de la construction navale et de la fabrication de machines. Les joints de taille standard Rilson Ring Type Joint (RTJ) sont fabriqués conformément aux spécifications API 6A, API 17D et ASME B16.20.
Les produits principaux comprennent des joints enroulés en spirale, des joints annulaires, des joints kammprofile, des joints en métal ondulé, des joints de kit d'isolation et des joints sans amiante. Les joints de type anneau de Rilson sont développés spécifiquement pour une utilisation dans l'industrie pétrolière ainsi que dans les équipements de forage et de production pétrolière et gazière, offrant des performances d'étanchéité fiables dans des conditions de service à haute pression et haute température.
