Une bride est un raccord plat pour tuyau comportant des trous ronds ou carrés destinés à la fixation (boulons, goujons, etc.). Ces composants servent à créer un joint très résistant et étanche sur une longue section de canalisation.
Les raccords à brides pour les tuyaux en acier sont une méthode très courante. Ils comportent des trous régulièrement espacés pour les goujons et les boulons.
Les raccords à brides sont peu courants dans les installations domestiques. Ce type de technologie est conçu pour les applications industrielles. Si un raccord à brides en acier doit être installé, il convient de veiller scrupuleusement au respect des normes en vigueur concernant le marquage.
Les raccords à brides sont devenus le type de connecteurs en acier détachables le plus répandu dans les secteurs de la chimie, de l'industrie, du logement et des services publics. Cela s'explique par leur conception étanche, leur construction simple et leur facilité de fabrication et d'installation.
Qu'est-ce qu'une bride et comment fonctionne-t-elle ?
Le terme « bride » désigne non seulement un élément de plomberie, mais aussi une méthode de fixation de tuyaux, couramment utilisée dans tous les secteurs industriels. Les raccords à brides de tuyaux en acier se caractérisent par leur étanchéité et leur durabilité.
De plus, le raccord est démontable. Cela signifie qu'après démontage, toutes les réparations nécessaires peuvent être effectuées et le tronçon de canalisation peut être réutilisé. Le choix des raccords à brides pour les conduites en acier dépend de la destination du réseau, et différents types de brides, fabriquées à partir de matériaux variés, sont utilisés.
Avec un large choix d'aciers, on distingue les principaux types de structures suivants :
- Options de passage. Celles-ci sont utilisées avec succès pour allonger les canalisations.
- Brides aveugles. Il s'agit d'une version sans issue de ces pièces.
Il s'avère que les brides sont des pièces de raccordement installées dans des réseaux à long terme et dans des pipelines à haute pression interne, mais les assemblages monolithiques par soudage sont considérés comme prioritaires.
L'écoulement dans la canalisation est interrompu avant l'installation et rétabli seulement après l'arrêt complet des travaux. Une attention particulière est portée à la pression ; il est recommandé d'augmenter progressivement la charge sur ce composant.
Domaines d'application des pièces de raccordement
Lorsqu'on aborde ce sujet, il est important de préciser qu'il ne s'agit pas d'un élément de fixation. Ce dispositif a pour fonction principale de créer une structure de support pour les boulons de fixation tout en assurant une étanchéité parfaite.
Utilisés comme éléments d'arrêt ou de raccordement, ils sont employés dans les réseaux de distribution d'énergie, notamment dans les secteurs du logement et des services collectifs, ainsi que dans l'industrie pétrolière. On les retrouve également fréquemment dans les industries des combustibles et du gaz. Dans ces secteurs, des raccords à brides extrêmement robustes et durables sont utilisés pour l'installation des instruments de mesure sur le réseau.
Diverses technologies de fabrication et types de matériaux utilisés pour ces éléments permettent le fonctionnement efficace des réseaux qui transportent des substances agressives sous haute pression.
Lors de la pose de canalisations en acier, on utilise le plus souvent des disques fabriqués dans des matériaux similaires. Cela permet d'obtenir une pression de charge uniforme et de protéger les composants contre les dommages causés par les variations de température.
Ce type de dommage est courant pour les joints de matériaux présentant des conductivités thermiques différentes. Des brides en fonte, en aluminium, en laiton et en bronze sont utilisées sur les tuyaux en acier. Cependant, les produits en acier au carbone restent incontestablement le choix privilégié pour ce type d'application. Plusieurs raisons expliquent ce choix :
- Un coût peu élevé.
- Aspects pratiques.
- Facile à traiter.
Les raccords à brides sont présents dans tous les secteurs industriels. La grande variété de matériaux utilisés pour leur fabrication permet une utilisation optimale de tout type de canalisation.
Certains systèmes nécessitent un logement spécifique pour les joints. Les raccords à brides des réseaux de transport de gaz requièrent une inspection particulièrement rigoureuse. Ces brides doivent avoir subi des tests de qualité approfondis.
Caractéristiques et spécifications
La principale caractéristique des fixations à brides réside dans leurs propriétés de conception. En Russie et dans la CEI, les normes les plus courantes sont :
- La norme GOST 12820-80 définit les caractéristiques de conception des brides soudées de type plat.
- GOST 12821-80. Elle définit les caractéristiques de conception des brides soudées bout à bout.
- GOST 12822-80. Ce document définit les caractéristiques de conception des brides en acier montées sur un disque soudé.
Les dispositifs appartenant à ces trois grands groupes sont conçus pour une connexion directe entre le réseau et l'équipement. Les conditions d'installation varient selon les mécanismes présentés.
pièces en acier soudées platesLors de l'installation, cet élément est « glissé » sur le tuyau, puis soudé autour de celui-ci à l'aide de quelques soudures.
Mécanisme en acier soudé bout à boutL'installation de cette pièce en acier, comparée à la première option, ne nécessite qu'une seule soudure : la connexion.
Ce procédé permet de raccorder bout à bout l'extrémité du tuyau et la bague du mécanisme de raccordement. Il simplifie considérablement la fixation et réduit le temps d'installation.
Structure en acier autoportante sur un anneau soudéIl comprend une partie principale et un anneau, et ceux-ci doivent avoir le même volume et la même pression nominaux.
Si l'on établit un parallèle avec les options mentionnées précédemment, alors dans ce mécanisme la facilité d'installation est d'un niveau supérieur, car le disque lui-même est soudé aux tuyaux et la bride est laissée en position libre.
Cela permet de raccorder facilement les trous de boulons sur les composants indépendants et les mécanismes similaires sur les raccords, même dans les zones difficiles d'accès. Il n'est pas nécessaire de faire tourner le tuyau pour ce raccordement.
Parmi les avantages de leur utilisation, on peut citer le fait que, lors du choix d'un tuyau en acier inoxydable, il est possible d'installer un anneau en acier inoxydable et une structure à bride en acier au carbone.
D'autres classifications sont également utilisées dans le monde entier, par exemple :
- Les normes DIN sont des normes normatives allemandes, elles sont valables dans les pays européens ;
- Les normes ANSI/ASME sont des codes de normalisation américains utilisés au Japon, aux États-Unis et en Australie.
Ces normes sont traduites dans des tableaux spécifiques, où figure une indication claire de la norme qui définit les caractéristiques d'un produit particulier.
Conception des surfaces d'étanchéité des brides
Comme indiqué précédemment, ces raccords de tuyauterie en acier sont fabriqués conformément aux normes GOST. Ces raccords sont fabriqués avec des surfaces d'étanchéité présentant les conceptions suivantes :
- L'avion est désigné par la lettre A.
- Dépression. Désignée comme F.
- Rainure. Sa désignation est D et M.
- Pour les joints d'objectif. Cette option est désignée par la lettre K.
- Protubérance pour le raccordement. Désignée B.
- Une projection. Elle est désignée par la lettre E.
- Pointe. Ce type est désigné par C et
- Pour les joints à section ovale. Ce type est désigné J.
Les brides de vannes doivent être produites avec des surfaces d'étanchéité de types A, B, D, F, J, K, M. D'autres options pour les surfaces d'étanchéité des brides de vannes ne sont autorisées qu'à la demande du client.
Les brides avec surfaces d'étanchéité A, B, C, D, E, F sont utilisées avec des joints étanches avec les joints suivants :
- déchiqueté;
- métal;
- graphite;
- métallographite.
Les brides sont fabriquées conformément à des exigences qui garantissent le maintien des dimensions géométriques et des caractéristiques mécaniques.
Par exemple, des brides plates peuvent être réalisées par soudage, à condition que les conditions de soudage soient respectées en service. Ces conditions doivent être respectées sur toute la longueur de la section transversale du dispositif. Un contrôle par ultrasons est recommandé pour vérifier la qualité de ces soudures.
En règle générale, la méthode de fabrication est déterminée par le fabricant, sauf si le client en a discuté au moment de la commande.
Types ronds et carrés
Selon les types de construction, les données caractérisent :
- Le diamètre nominal de l'alésage est mesuré en millimètres et désigné par DU.
- La valeur de la pression nominale. Elle est mesurée en kgf/cm2.
- Matière première utilisée.
- Exécution directe. Dans ce cas, les chiffres de un à neuf indiquent le type de surface à installer sous le joint.
Les caractéristiques technologiques des assemblages à brides en acier sur les tuyaux sont directement liées aux procédés technologiques et aux pièces utilisées pour leur fabrication.
Les brides existent en formes rondes et carrées, selon leur procédé de fabrication. Actuellement, le nombre de raccords pour canalisations nécessitant des brides carrées est limité. Cependant, malgré cela, ces raccords restent indispensables.
Pour ces raisons, pour des valeurs de pression qui ne dépassent pas 40 kgf/cm2 par rapport à la norme GOST 12815-80, on propose non seulement des mécanismes de forme ronde, mais aussi des mécanismes de forme carrée.
La pression qu'ils peuvent supporter
Il s'agit d'un indicateur très important des performances du mécanisme. Les valeurs de ces paramètres dépendent des dimensions géométriques du produit. Le type de surface d'étanchéité influe également sur ces valeurs.
Les produits plats en acier soudés (GOST 12820-80) et les pièces en acier autoportantes sur disque soudé (GOST 12822-80) peuvent supporter des charges allant jusqu'à 25 kgf/cm². Les versions soudées bout à bout (GOST 12821-80) peuvent supporter des charges allant jusqu'à 200 kgf/cm².
Dans de telles situations, la quantité est représentée de différentes manières, notamment :
- Pennsylvanie;
- MPa;
- ATM;
- kgf/cm2 et autres.
Mais, lors de la commercialisation de produits de cette gamme, le principal paramètre de mesure est le kgf/cm2.
Fonctionnalités d'installation
La clé de la pose d'une fixation à bride réside dans le serrage de ses joints. Pour une étanchéité optimale dans une structure métallique, il convient d'utiliser exclusivement des composants à assemblages de haute précision.
La suite des travaux se déroulera comme suit :
- La surface de la structure est nettoyée et dégraissée.
- Ensuite, les pièces sont inspectées afin de détecter toute corrosion, bosse ou microfissure. Les boulons et les écrous doivent également être soigneusement inspectés. Les bavures sont éliminées des parties filetées. La lubrification des parties filetées des boulons et des écrous est recommandée.
- Ensuite, préparez le joint. Il doit être installé précisément au centre et son positionnement correct doit être vérifié. Il est déconseillé d'utiliser des joints usagés pour cette opération.
- Il est essentiel de serrer tous les boulons dans le bon ordre. Commencez par serrer légèrement le premier boulon. Serrez ensuite le boulon situé du côté opposé. Serrez le troisième boulon un peu moins que le premier. Continuez ainsi jusqu'au quatrième boulon, toujours du côté opposé. Maintenez cette séquence jusqu'à ce que tous les boulons soient bien serrés. Pour les pièces comportant quatre boulons, un serrage en croix est recommandé.
Le couple de serrage exige une attention particulière, faute de quoi une fixation étanche est impossible. Ce couple doit être réparti uniformément sur toute la longueur de l'élément. Lors du serrage, le boulon est soumis à une force de traction. Un excès de force risque d'endommager le filetage ou le boulon lui-même.
Pour ajuster la force de serrage d'un assemblage à brides, différentes techniques sont utilisées :
- mécanismes de tension hydraulique ;
- clés dynamométriques hydrauliques ;
- clés à chocs pneumatiques ;
- Clés dynamométriques manuelles.
Il est parfois possible de serrer le mécanisme de bride à la main, mais cette méthode n'est accessible qu'à certaines personnes. Après la mise en place de la bride (dans les 24 heures qui suivent), l'élément peut perdre environ 10 % de sa force de serrage. Un resserrage est recommandé 48 heures après l'installation du mécanisme de bride.
Le bridage des tubes en acier est une étape cruciale. Le choix des brides repose sur l'ensemble des caractéristiques mentionnées ci-dessus. La documentation technique fournit des informations sur les brides les mieux adaptées à chaque application.
Vidéo : Comment souder une bride à un tuyau
En effet, les réparations de pipelines sont coûteuses, surtout si une petite défaillance entraîne une réaction en chaîne pouvant mener à une situation d'urgence majeure. Pour éviter cela, il est essentiel de choisir les systèmes de brides conformément à la réglementation et à la documentation technique.
