Que sont les joints en tôle ondulée ?

Joints en tôle ondulée sont un type d’élément mécanique utilisé pour l’étanchéité. Ils sont constitués de fines feuilles de métal grâce à un processus spécial et sont pressés dans un joint circulaire en forme d'anneau avec des motifs ondulés concaves et convexes réguliers (c'est-à-dire des « ondulations »). Les joints CMG sont considérés comme la norme en matière de technologie de joints en métal ondulé. Les joints CMG sont un choix idéal pour les brides ASME de classe 150 et classe 300 avec une charge de boulon minimale.

1. Principales caractéristiques et principes de fonctionnement
(1) Élasticité et résilience :
La structure ondulée ressemble à un petit ressort. Lorsque les boulons des brides sont serrés, les ondulations sont comprimées ; et lorsque l'équipement vibre en raison des changements de température et de pression pendant le fonctionnement ou que les brides sont légèrement séparées, les ondulations comprimées peuvent rebondir pour compenser ce changement, maintenant toujours le contact entre les surfaces d'étanchéité et empêchant les fuites. C'est la clé de sa supériorité sur les joints plats.
(2) Rapport de pression d'étanchéité élevé :
Étant donné que la zone de contact de l'ondulation est relativement petite, la pression (pression spécifique) par unité de surface est plus grande sous la même précharge du boulon, ce qui facilite la compression et le remplissage des minuscules défauts de surface de la bride, obtenant ainsi une étanchéité initiale.
(3) Une variété de matériaux métalliques sont disponibles :
Différents matériaux métalliques peuvent être sélectionnés en fonction de différents milieux (tels que la corrosivité) et des conditions de travail (température, pression). Les plus courants sont : L'acier inoxydable 304/316 : le plus couramment utilisé, avec une bonne résistance à la corrosion et des performances complètes. Acier au carbone : utilisé pour des conditions de travail non corrosives, comme la vapeur à haute température. Alliages spéciaux : tels que l'Hastelloy, le Monel et l'Inconel, utilisés dans des environnements corrosifs ou à haute température.
(4) Couche de couverture souple disponible :
Afin d'obtenir une meilleure étanchéité à l'air ou de sceller les supports spéciaux, une couche de matériau d'étanchéité souple peut être recouverte sur les surfaces de contact supérieure et inférieure du joint en métal ondulé, tel que : Graphite : résistant aux hautes températures, chimiquement inerte et le plus largement utilisé. PTFE (polytétrafluoroéthylène) : excellente résistance à la corrosion chimique. Mica : Utilisé pour des températures extrêmement élevées (telles que les applications à haute température dans des atmosphères oxydantes).
Cette structure est appelée joint à gaine métallique, qui combine la solidité et la résistance à la température du métal avec les excellentes propriétés d'étanchéité d'une couche de couverture souple.

2. Principaux types
Les joints en tôle ondulée se trouvent généralement sous deux types principaux :
Joint de base en tôle ondulée :
Fabriqué uniquement à partir de bandes métalliques ondulées, sans couche de couverture. Il s'appuie sur l'élasticité inhérente du métal et sur le rapport de pression d'étanchéité élevé pour obtenir une étanchéité. Il est couramment utilisé dans les applications où les températures et les pressions sont élevées mais où le fluide n'est pas très corrosif.
Joint en tôle ondulée avec couche de couverture (joint à gaine métallique) :
Une couche de matériau d'étanchéité souple (tel qu'une feuille de graphite) est appliquée sur les surfaces supérieure et inférieure du joint métallique ondulé de base, puis les bords sont enveloppés et fixés avec un moule. C’est le type le plus couramment utilisé dans l’industrie.

3. Avantages et applications
Avantages :
Adaptabilité : peut s'adapter aux fluctuations de pression et de température, ainsi qu'à une légère déformation de la bride.
Étanchéité fiable : performances d’étanchéité bien supérieures à celles des joints plats.
Résistance aux hautes températures et aux hautes pressions : le corps métallique peut résister à des températures et des pressions bien supérieures à celles des joints non métalliques. Résistance à la corrosion : la sélection des matériaux permet une adaptabilité à divers supports.
Longue durée de vie : une excellente résilience le rend moins sensible à la relaxation du stress et à l'échec.

Applications typiques :
Tuyaux, vannes, pompes et brides de récipients sous pression dans l'industrie pétrochimique.
Turbines à vapeur et systèmes de chaudières dans l'industrie électrique.
Industries pharmaceutiques et alimentaires (l'acier inoxydable 316 avec revêtement en PTFE est courant).
Tout raccordement à bride moyenne, haute pression et haute température nécessitant une étanchéité fiable.