Comprendre les deux familles de joints

Lorsque vous spécifiez un joint de bride, la première décision est de savoir si l'application nécessite une conception métallique ou non métallique. Les normes ASME qui régissent ces produits sont claires quant à leur portée : ASME B16.20 couvre les joints métalliques à anneau, les joints spiralés et les joints à enveloppe métallique, tandis que ASME B16.21 couvre les joints plats non métalliques. Les deux normes définissent les dimensions, les tolérances et les exigences de marquage, mais elles ne vous disent pas quel joint convient à votre procédé. Cette décision repose sur une évaluation minutieuse des conditions de service, de la conception des brides et des pratiques d'assemblage.

Pour les ingénieurs EPC et les responsables des achats, la distinction est importante car les deux familles se comportent très différemment sous pression, température et exposition chimique. Les joints métalliques sont généralement utilisés dans les services à haute pression ou haute température où les matériaux non métalliques échoueraient. Les joints non métalliques, en revanche, sont souvent choisis pour les applications à basse pression où la compatibilité chimique et le coût sont les principales préoccupations. Cependant, il n'y a pas de règle universelle : chaque joint doit être évalué selon ses propres mérites.

Ce que couvrent réellement les normes ASME B16.20 et B16.21

ASME B16.20 spécifie les matériaux, les dimensions, les tolérances et les marquages pour trois types de joints métalliques : à anneau, spiralés et à enveloppe métallique. Ces joints sont dimensionnellement adaptés aux brides décrites dans ASME B16.5, B16.47 et API 6A. La norme couvre également les joints spiralés et à enveloppe métallique pour les brides à face surélevée et à face plate. Il est important de noter que la norme ne garantit pas qu'un joint fonctionnera dans tous les services ; elle assure uniquement la compatibilité dimensionnelle et une fabrication cohérente.

ASME B16.21 couvre les joints plats non métalliques, y compris les types, tailles, matériaux, dimensions, tolérances et marquages. Ces joints sont dimensionnellement adaptés aux brides décrites dans les normes de brides de référence. Là encore, la norme ne traite pas de la compatibilité chimique ni des limites de pression-température ; celles-ci sont laissées à l'ingénieur.

Les deux normes sont maintenues sur une base stabilisée, ce qui signifie qu'elles ne sont plus activement révisées mais restent en vigueur. Cette stabilité est bénéfique pour l'approvisionnement car elle fournit une référence fixe pour l'inspection et le contrôle qualité.

Le rôle de l'ASME PCC-1 dans l'assemblage des joints

Sélectionner le joint correct n'est que la moitié de la bataille. ASME PCC-1 fournit des lignes directrices pour l'assemblage des joints de brides boulonnés à limite de pression (BFJA). Elle s'applique aux joints bridés avec des joints de type annulaire entièrement situés à l'intérieur du cercle de boulons. La norme souligne que la sélection du joint et l'assemblage font partie d'une procédure de joint spécifique au service. Elle comprend des conseils sur la formation et la qualification des monteurs, les schémas de boulonnage alternatifs et le dépannage des performances d'étanchéité.

Pour les acheteurs, cela signifie que même le meilleur joint échouera si le joint n'est pas assemblé correctement. Lorsque vous achetez des joints, vous devez également considérer la procédure d'assemblage qui sera utilisée. Si votre projet ne dispose pas d'une procédure d'assemblage de joints boulonnés qualifiée, vous devrez peut-être en développer une conformément à la PCC-1.

Facteurs de sélection clés : Ce qu'il faut évaluer

Avant de choisir entre des joints métalliques et non métalliques, vous devez évaluer les éléments suivants :

Compatibilité du fluide : Le matériau du joint doit être résistant au fluide de procédé. Pour les produits chimiques agressifs, des matériaux non métalliques comme le PTFE peuvent convenir, mais pour la vapeur à haute pression ou les hydrocarbures, des joints métalliques sont souvent requis.
Température et pression : Les joints métalliques supportent généralement des températures et des pressions plus élevées que les joints non métalliques. Cependant, les joints spiralés peuvent être utilisés dans des services modérés avec un matériau de remplissage approprié.
Face de bride et finition de surface : Le joint doit correspondre à la face de bride (par exemple, face surélevée, face plate, anneau) et la finition de surface doit être appropriée au type de joint. Les joints non métalliques nécessitent généralement une finition plus lisse que les joints métalliques.
Exigences en matière d'incendie et d'émissions : Certains services exigent des joints résistants au feu ou une étanchéité à faibles émissions. Les joints métalliques offrent souvent une meilleure résistance au feu, mais les joints non métalliques avec des charges spéciales peuvent également répondre à ces exigences.
Charge d'assemblage : Le joint doit être capable de supporter la charge de boulonnage sans s'écraser ni se détendre. La PCC-1 fournit des conseils pour calculer la charge d'assemblage requise.

Contrôles d'approvisionnement et intrants pour les appels d'offres

Lorsque vous émettez un appel d'offres pour des joints, incluez les informations suivantes pour vous assurer de recevoir le produit correct :

Norme et taille de bride : Spécifiez la norme de bride (par exemple, ASME B16.5) et la taille nominale du tuyau et la classe de pression.
Type de joint : Indiquez si vous avez besoin d'un joint à anneau, spiralé, à enveloppe métallique ou plat non métallique.
Spécification du matériau : Pour les joints métalliques, spécifiez le métal et le matériau de remplissage. Pour les joints non métalliques, spécifiez le grade du matériau (par exemple, PTFE, caoutchouc, fibre compressée).
Dimensions : Fournissez les dimensions du joint ou référencez la norme qui les définit.
Exigences de marquage : Assurez-vous que le joint est marqué conformément à la norme applicable.
Quantité et emballage : Spécifiez la quantité et toute exigence d'emballage spécial.

Lors de l'inspection, vérifiez que les joints respectent les tolérances dimensionnelles et les exigences de marquage de la norme pertinente. Vérifiez tout dommage pendant l'expédition, car les joints sont facilement déformés.

Risques courants et comment les éviter

Un risque courant est de sélectionner un joint uniquement sur la base du prix ou de la disponibilité sans vérifier son adéquation au service. Un autre est de supposer qu'un joint certifié ASME B16.20 ou B16.21 est automatiquement sûr pour votre procédé. Ces normes ne couvrent que les exigences dimensionnelles et matérielles, pas les performances dans des conditions spécifiques.

Pour atténuer ces risques, consultez toujours les fiches techniques du fabricant du joint et comparez-les avec vos conditions de service. En cas de doute, envisagez de réaliser un test d'intégrité du joint ou de consulter un spécialiste.

Conclusion

Choisir entre des joints de brides métalliques et non métalliques est une décision qui nécessite une analyse minutieuse des conditions de service, de la conception des brides et des pratiques d'assemblage. ASME B16.20 et B16.21 fournissent les normes dimensionnelles et matérielles, tandis que ASME PCC-1 guide le processus d'assemblage. En évaluant tous les facteurs et en incluant les bonnes informations dans votre appel d'offres, vous pouvez éviter des défaillances coûteuses et garantir des performances d'étanchéité.

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