Faces de bride

Qu'est-ce qu'une face de bride ?

Différents types de faces de bride sont utilisés comme surfaces de contact pour asseoir le matériau du joint d'étanchéité. ASME B16.5 et B16.47 définissent différents types de revêtements de bride, y compris la face surélevée, les grands revêtements mâles et femelles qui ont des dimensions identiques pour fournir une zone de contact relativement grande.

Les autres revêtements de bride couverts par ces normes comprennent les grands et petits revêtements à rainure et languette, ainsi que le revêtement de joint annulaire spécifiquement pour les joints métalliques de type joint annulaire.

Face surélevée (RF)

La bride à face surélevée est le type le plus couramment utilisé dans les applications d'usines de traitement et est facile à identifier. On parle de face surélevée car les surfaces du joint sont surélevées au-dessus de la face du cercle de boulonnage. Ce type de face permet l'utilisation d'une large combinaison de conceptions de joints, y compris les types à feuille à anneau plat et les composites métalliques tels que les types à enroulement en spirale et à double enveloppe.

Le but d'une bride RF est de concentrer davantage de pression sur une zone de joint plus petite et d'augmenter ainsi la capacité de confinement de la pression du joint. Le diamètre et la hauteur sont définis dans la norme ASME B16.5, par classe de pression et diamètre. La pression nominale de la bride détermine la hauteur de la face surélevée.

La finition typique de la face des brides ASME B16.5 RF est de 125 à 250 µin Ra (3 à 6 µm Ra).

Hauteur du visage surélevé

Pour les mesures de hauteur H et B de toutes les dimensions de brides décrites sur ce site Web, à l'exception de la bride à recouvrement, il est important de comprendre et de se rappeler ce qui suit :

Dans les classes de pression 150 et 300, la hauteur de la face surélevée est d'environ 1,6 mm (1/16 pouce). Dans ces deux classes de pression, presque tous les fournisseurs de brides, affichent dans leur catalogue ou brochure, les dimensions H et B y compris la hauteur de face relevée. ((Fig.1))

Dans les classes de pression 400, 600, 900, 1 500 et 2 500, la hauteur de la face surélevée est d'environ 6,4 mm (1/4 pouce). Dans ces classes de pression, la plupart des fournisseurs affichent les dimensions H et B hors hauteur de face surélevée. (Fig.2)

Face plate (FF)

La bride à face plate a une surface de joint dans le même plan que la face du cercle de boulonnage. Les applications utilisant des brides à face plate sont souvent celles dans lesquelles la bride d'accouplement ou le raccord à bride est fabriqué à partir d'un moulage.

Les brides à face plate ne doivent jamais être boulonnées à une bride à face surélevée. ASME B31.1 indique que lors du raccordement de brides en fonte à face plate à des brides en acier au carbone, la face surélevée de la bride en acier au carbone doit être retirée et qu'un joint complet est requis. Ceci permet d'empêcher la fine et petite bride en fonte d'être projetée dans l'espace provoqué par la face surélevée de la bride en acier au carbone.

Joint de type anneau (RTJ)

Les brides à joint de type anneau sont généralement utilisées dans des services à haute pression (classe 600 et supérieure) et/ou à haute température supérieure à 800°F (427°C). Ils ont des rainures découpées dans leurs faces qui servent de joints annulaires en acier. Les brides se scellent lorsque les boulons serrés compriment le joint entre les brides dans les rainures, déformant (ou coinçant) le joint pour établir un contact intime à l'intérieur des rainures, créant ainsi un joint métal sur métal.

Une bride RTJ peut avoir une face surélevée dans laquelle est usinée une rainure annulaire. Cette face surélevée ne fait en aucun cas partie des moyens d'étanchéité. Pour les brides RTJ qui scellent avec des joints annulaires, les faces surélevées des brides connectées et serrées peuvent entrer en contact les unes avec les autres. Dans ce cas, le joint comprimé ne supportera pas de charge supplémentaire au-delà de la tension du boulon, les vibrations et les mouvements ne pourront pas écraser davantage le joint et diminuer la tension de connexion.

Joints de type anneau

Les joints de type anneau sont des bagues d'étanchéité métalliques, adaptées aux applications à haute pression et à haute température. Ils sont toujours appliqués avec des brides d'accompagnement spéciales qui garantissent une bonne et fiable étanchéité avec le choix correct des profils et des matériaux.

Les joints de type anneau sont conçus pour assurer l’étanchéité par « contact initial de ligne » ou par action de coincement entre la bride d’accouplement et le joint. En appliquant une pression sur l'interface du joint grâce à la force du boulon, le métal « plus mou » du joint s'écoule dans la structure microfine du matériau plus dur de la bride, créant ainsi un joint très étanche et efficace.

Le type le plus appliqué est le styleRanneau fabriqué conformément à la norme ASME B16.20 utilisé avec les brides ASME B16.5, classe 150 à 2500. Les joints de type anneau de style « R » sont fabriqués dans des configurations ovales et octogonales.

LeOctogonalLa bague a une efficacité d'étanchéité supérieure à celle de l'ovale et serait le joint préféré. Cependant, seule la section ovale peut être utilisée dans l'ancien type de rainure à fond rond. La nouvelle conception de rainure à fond plat acceptera la section transversale ovale ou octogonale.

Les joints de type anneau Style R sont conçus pour sceller une pression jusqu'à 6 250 psi conformément aux normes de pression ASME B16.5 et jusqu'à 5 000 psi.

R OVAL

R OCTOGONAL

RX

BX

LeRXCe type convient à des pressions allant jusqu'à 700 bars. Ce RTJ est capable de se sceller. Les surfaces d'étanchéité extérieures constituent le premier contact avec les brides. Une pression de système plus élevée entraîne une pression de surface plus élevée. Le type RX est interchangeable avec les modèles R standard.

LeBXCe type convient aux très hautes pressions jusqu’à 1 500 bars. Ce joint annulaire n'est pas interchangeable avec d'autres types et convient uniquement aux brides et rainures API de type BX.

Les surfaces d'étanchéité sur les rainures du joint annulaire doivent être finies en douceur à 63 micropouces et être exemptes de crêtes, de marques d'outils ou de broutages désagréables. Ils scellent par un contact initial en ligne ou par une action de coincement lorsque les forces de compression sont appliquées. La dureté de l'anneau doit toujours être inférieure à la dureté des brides.

Choix du matériel

Le tableau ci-dessous indique les matériaux les plus couramment utilisés pour les joints de type annulaire.

Languette et rainure (T&G)

Les faces de languette et de rainure de ces brides doivent être assorties. Une face de bride a un anneau surélevé (langue) usiné sur la face de bride tandis que la bride d'accouplement a une dépression correspondante (rainure) usinée dans sa face.

Les revêtements à rainure et languette sont standardisés dans les types grands et petits. Ils diffèrent des mâles et femelles en ce sens que les diamètres intérieurs de la languette et de la rainure ne s'étendent pas dans la base de la bride, retenant ainsi le joint sur ses diamètres intérieur et extérieur. On les trouve couramment sur les couvercles de pompe et les chapeaux de valve.

Les joints à rainure et languette présentent également l'avantage d'être auto-alignants et de servir de réservoir pour l'adhésif. Le joint foulard maintient l’axe de chargement aligné avec le joint et ne nécessite pas d’opération d’usinage majeure.

Les faces générales des brides telles que les RTJ, TandG et FandM ne doivent jamais être boulonnées ensemble. La raison en est que les surfaces de contact ne correspondent pas et qu'il n'y a pas de joint ayant un type d'un côté et un autre type de l'autre côté.

Homme et Femme (M&F)

Avec ce type, les brides doivent également être adaptées. Une face de bride présente une zone qui s'étend au-delà de la face de bride normale (mâle). L'autre bride ou bride d'accouplement a une dépression correspondante (femelle) usinée sur sa face.

Le visage féminin mesure 3/16 de pouce de profondeur, le visage masculin mesure 1/4 de pouce de haut et les deux ont une finition lisse. Le diamètre extérieur de la face femelle sert à localiser et à retenir le joint. En principe 2 versions sont disponibles ; les petites brides M&F et les grandes brides M&F. Des revêtements mâles et femelles personnalisés se trouvent généralement sur la coque de l'échangeur de chaleur pour canaliser et couvrir les brides.

Avantages et inconvénients des faces de bride T&G et M&F

Avantages
Meilleures propriétés d'étanchéité, localisation plus précise et compression exacte du matériau d'étanchéité, utilisation d'autres matériaux d'étanchéité plus adaptés et spécialisés (joints toriques).

Inconvénients
Disponibilité commerciale et coût. La face surélevée normale est beaucoup plus courante et disponible à la fois en ce qui concerne les vannes, les brides et le matériau d'étanchéité. Une autre complexité réside dans le fait que certaines règles rigides doivent être appliquées à la conception de la tuyauterie. Ordonnez-vous que les vannes soient à extrémité femelle des deux côtés, ou d'un côté peut-être, auquel cas pointez-vous toutes les extrémités mâles dans le sens du débit, ou quoi. Il en va de même pour tout joint à bride/connexion de cuve, bien sûr.