Force de serrage des boulons de bride. Comment connecter correctement les tuyaux en acier avec des brides? Caractéristiques de conception des brides

ment indiqué dans le tableau ci-dessous.
a Le tableau ci-dessous s'applique aux boulons illustrés à la fig. MAIS.

2. Tableau des couples de serrage des boulons de bride
a Sauf indication contraire, utiliser la norme"
tapis ci-dessous.

3. Tableau des couples de serrage des raccords de tuyauterie à joint torique
a Sauf indication contraire, lors du serrage des passe-câbles des raccords de tuyau avec
bague, suivez les instructions ci-dessous.

4. Tableau des couples de serrage des bouchons à joint torique
a Sauf indication contraire, utilisez des bouchons à joint torique pour serrer
les normes ci-dessous.

5. Tableau des couples de serrage des flexibles (avec joints coniques et mécaniques)
a Sauf indication contraire, lors du serrage des flexibles (avec joints coniques et mécaniques)
utilisez les règles ci-dessous
a Les points ci-dessous s'appliquent lors de l'application d'huile moteur sur les filetages.

6. Tableau des couples de serrage pour les connexions des garnitures mécaniques
a Serrer les raccords de la garniture mécanique (écrous flare) sur
pression de l'acier plaqué utilisé sur les moteurs, jusqu'à des moments, représentés par "
indiqué dans le tableau suivant.
a Appliquer les couples de serrage suivants sur les raccords des garnitures mécaniques,
ayant préalablement appliqué une couche d'huile moteur sur leurs parties filetées.

Référence : En fonction de la spécificité Caractéristiques les connexions sont utilisées avec
garniture mécanique dont les dimensions sont indiquées entre parenthèses ().

7. Tableau de couple pour les moteurs des séries 102, 107 et 114 (boulons et écrous)
a Sauf indication contraire, lors du serrage de boulons et d'écrous à filetage métrique sur

8. Tableau de couple pour moteurs séries 102, 107 et 114 (joints tournants)
a Sauf indication contraire, lors du serrage de joints tournants métriques sur
Pour les moteurs des séries 102, 107 et 114, utilisez les spécifications ci-dessous.

9. Tableau de couple pour les moteurs des séries 102, 107 et 114 (vis coniques)
sculpture)
a Sauf indication contraire, lors du serrage de vis à filetage conique (unité : pouce) par
Pour les moteurs des séries 102, 107 et 114, utilisez les spécifications ci-dessous.

Bride est un moyen de connecter des tuyaux, des vannes, des pompes et d'autres équipements pour former un système de tuyauterie. Cette méthode de connexion offre un accès facile pour le nettoyage, l'inspection ou la modification. Les brides sont généralement filetées ou soudées. Le raccordement à bride se compose de deux brides fixées avec des boulons et d'un joint entre elles pour assurer l'étanchéité.

Les brides de tuyaux sont fabriquées à partir de divers matériaux. Les brides sont usinées en surface, en fonte et en fonte nodulaire, mais le matériau le plus couramment utilisé est l'acier au carbone forgé.

Les brides les plus utilisées dans l'industrie pétrolière et chimique :

• avec col à souder
• à travers la bride
• soudé avec un évidement pour le soudage
• chevauchement soudé (rotation libre)
• bride filetée
• bouchon à bride

Tous les types de brides, sauf libres, ont une surface renforcée.

Brides spéciales
À l'exception des brides mentionnées ci-dessus, il existe un certain nombre de brides spéciales, telles que :

• bride de membrane
• longues collerettes soudées
• bride de dilatation
• bride d'adaptation
• bouchon annulaire (partie de la connexion à bride)
• bouchons de disque et bagues intermédiaires (partie de la connexion à bride)

Matériaux de bride
Les matériaux les plus couramment utilisés pour la fabrication des brides sont l'acier au carbone, acier inoxydable, fonte, aluminium, laiton, bronze, plastique, etc. De plus, les brides, comme les raccords et les tuyaux pour des applications spéciales, sont parfois recouvertes à l'intérieur d'une couche de matériau d'une qualité complètement différente de celle des brides elles-mêmes. Ce sont des brides doublées. Le matériau des brides est le plus souvent défini lors de la sélection des tuyaux. En règle générale, la bride est constituée du même matériau que les tuyaux eux-mêmes.

Exemple d'une bride à collerette soudée de 6" - 150#-S40
Chaque bride ASME B16.5 a un certain nombre de tailles standard. Si un concepteur au Japon, ou une personne préparant un projet pour une start-up au Canada, ou un installateur de pipeline en Australie, parle d'une bride à souder 6"-150#-S40 selon ASME B16.5, alors il veut dire la bride, qui est illustré ci-dessous.

Dans le cas de la commande d'une bride, le fournisseur souhaite connaître la qualité du matériau. Par exemple, ASTM A105 - Bride forgée Acier Carbone, tandis que A182 est une bride en acier allié embouti. Ainsi, par règlement, les deux normes doivent être spécifiées pour le fournisseur : Weld Flange 6"-150#-S40-ASME B16.5/ASTM A105.

CLASSE DE PRESSION

La classe de pression ou la cote des brides sera en livres. Différents noms sont utilisés pour indiquer la classe de pression. Par exemple : 150 Lb ou 150Lbs ou 150# ou Class 150, signifient la même chose.
Les brides en acier forgé ont 7 classifications principales :
150 livres - 300 livres - 400 livres - 600 livres - 900 livres - 1500 livres - 2500 livres

Le concept de classification des brides est clair et évident. Une bride de classe 300 peut supporter des pressions plus élevées qu'une bride de classe 150 car une bride de classe 300 contient plus de métal et peut supporter des pressions plus élevées. Cependant, un certain nombre de facteurs peuvent affecter la limite de pression de la bride.

EXEMPLE
Les brides peuvent résister à différentes pressions à différentes températures. Lorsque la température augmente, la classe de pression de la bride diminue. Par exemple, une bride de classe 150 est évaluée à environ 270 PSIG sous environnement, 180 PSIG à 200°C, 150 PSIG à 315°C et 75 PSIG à 426°C.

Des facteurs supplémentaires sont que les brides peuvent être fabriquées à partir de divers matériaux tels que l'acier allié, la fonte et la fonte ductile, etc. Chaque matériau a des classes de pression différentes.

PARAMÈTRE "PRESSION-TEMPÉRATURE"
La classe de pression-température définit la surpression maximale admissible de fonctionnement en bar à une température en degrés Celsius. Pour les températures intermédiaires, une interpolation linéaire est autorisée. L'interpolation entre les classes de notation n'est pas autorisée.

Classifications température-pression
La classe Température-Pression s'applique aux assemblages à brides respectant les limites des assemblages boulonnés et des joints réalisés conformément aux bonnes pratiques d'assemblage et d'alignement. L'utilisation de ces classes pour les connexions à bride qui ne respectent pas ces limites relève de la responsabilité de l'utilisateur.

La température indiquée pour la classe de pression correspondante est la température de l'enveloppe intérieure de la pièce. Fondamentalement, cette température est la même que celle du liquide contenu. Conformément aux exigences des codes et réglementations en vigueur, lors de l'utilisation d'une classe de pression correspondant à une température différente du liquide en circulation, l'entière responsabilité incombe au client. Pour toute température inférieure à -29°C, la cote ne doit pas être supérieure à celle utilisée à -29°C.

A titre d'exemple, vous trouverez ci-dessous deux tableaux avec des groupes de matériaux selon ASTM et deux autres tableaux avec la classe de température-pression pour ces matériaux selon ASME B16.5.

Matériaux ASTM groupe 2-1.1
Désignation nominale	Estampillage	Fonderie	assiettes
C-Si	L105(1)	A216 Gr. WCB(1)	A515 Gr.70(1)
C-Mn-Si	A350 Gr.LF2(1)	-	A516 Gr.70(1),(2)
C-Mn-Si-V	A350 Gr.LF6 Cl 1(3)	-	A537 Cl.1(4)
3½ Ni	A350 Gr.LF3	-	-
REMARQUES: (1) Lorsqu'il est exposé à des températures supérieures à 425°C pendant une longue période, la phase carbure de l'acier peut être convertie en graphite. Autorisé, mais déconseillé pour une utilisation prolongée au-dessus de 425°C. (2) Ne pas utiliser au dessus de 455°C (3) Ne pas utiliser au dessus de 260°C (4) Ne pas utiliser au dessus de 370°C

Classe de température-pression pour les matériaux du groupe ASTM 2-1.1 Pression de service par classe
Température °C	150	300	400	600	900	1500	2500
du 29 au 38	19.6	51.1	68.1	102.1	153.2	255.3	425.5
50	19.2	50.1	66.8	100.2	150.4	250.6	417.7
100	17.7	46.6	62.1	93.2	139.8	233	388.3
150	15.8	45.1	60.1	90.2	135.2	225.4	375.6
200	13.8	43.8	58.4	87.6	131.4	219	365
250	12.1	41.9	55.9	83.9	125.8	209.7	349.5
300	10.2	39.8	53.1	79.6	119.5	199.1	331.8
325	9.3	38.7	51.6	77.4	116.1	193.6	322.6
350	8.4	37.6	50.1	75.1	112.7	187.8	313
375	7.4	36.4	48.5	72.7	109.1	181.8	303.1
400	6.5	34.7	46.3	69.4	104.2	173.6	289.3
425	5.5	28.8	38.4	57.5	86.3	143.8	239.7
450	4.6	23	30.7	46	69	115	191.7
475	3.7	17.4	23.2	34.9	52.3	87.2	145.3
500	2.8	11.8	15.7	23.5	35.3	58.8	97.9
538	1.4	5.9	7.9	11.8	17.7	29.5	49.2

Classe de température-pression pour les matériaux du groupe ASTM 2-2.3 Pression de service par classe
Température °C	150	300	400	600	900	1500	2500
du 29 au 38	15.9	41.4	55.2	82.7	124.1	206.8	344.7
50	15.3	40	53.4	80	120.1	200.1	333.5
100	13.3	34.8	46.4	69.6	104.4	173.9	289.9
150	12	31.4	41.9	62.8	94.2	157	261.6
200	11.2	29.2	38.9	58.3	87.5	145.8	243
250	10.5	27.5	36.6	54.9	82.4	137.3	228.9
300	10	26.1	34.8	52.1	78.2	130.3	217.2
325	9.3	25.5	34	51	76.4	127.4	212.3
350	8.4	25.1	33.4	50.1	75.2	125.4	208.9
375	7.4	24.8	33	49.5	74.3	123.8	206.3
400	6.5	24.3	32.4	48.6	72.9	121.5	202.5
425	5.5	23.9	31.8	47.7	71.6	119.3	198.8
450	4.6	23.4	31.2	46.8	70.2	117.1	195.1

SURFACE DE LA BRIDE

La forme et la conception de la surface de la bride détermineront l'emplacement de la bague d'étanchéité ou du joint.

Types les plus utilisés :

• surface surélevée (RF)
• surface plane (FF)
• rainure de joint torique (RTJ)
• avec filetage mâle et femelle (M&F)
• rainure et languette (T&G)

PROPRIÉTÉS (face surélevée RF)

Face surélevée, le type de bride le plus applicable, facile à identifier. Ce type est ainsi appelé parce que la surface du joint dépasse de la surface du joint boulonné.

Le diamètre et la hauteur sont définis conformément à la norme ASME B16.5 en utilisant la classe de pression et le diamètre. Dans la classe de pression jusqu'à 300 Lbs, la hauteur est d'environ 1,6 mm, et dans la classe de pression de 400 à 2500 Lbs, la hauteur est d'environ 6,4 mm. La classe de pression de la bride détermine la hauteur de la face surélevée. Le but d'une bride (RF) est de concentrer plus de pression sur une zone de joint plus petite, augmentant ainsi la limite de pression du joint.

Pour les paramètres de hauteur de toutes les brides décrites dans cet article, les dimensions H et B sont utilisées, à l'exception de la bride à recouvrement, cela doit être compris et retenu comme suit :

Dans les classes de pression 150 et 300 Lbs, la hauteur de saillie est d'environ 1,6 mm (1/16 pouce). Presque tous les fournisseurs de brides de ces deux classes mentionnent les dimensions H et B dans leurs brochures ou catalogues, y compris la face de la nervure (voir Fig.1 ci-dessous)

Dans les classes de pression 400, 600, 900, 1 500 et 2 500 lb, la hauteur de saillie est de 1/4 po (6,4 mm). Dans ces classes, de nombreux fournisseurs indiquent les dimensions H et B, sans compter la hauteur de dépassement (voir Fig.2 ci-dessus)

Dans cet article, vous trouverez deux tailles. La rangée supérieure de dimensions n'inclut pas la hauteur de saillie et les dimensions de la rangée inférieure incluent la hauteur de saillie.

SURFACE PLANE (FF - Face plate)
Pour une bride à face plane (pleine face), le joint est dans le même plan que la connexion boulonnée. Le plus souvent, des brides à face plate sont utilisées là où la bride ou le raccord d'accouplement est coulé.

Une bride à face plate ne se connecte jamais à une bride surélevée. Selon ASME B31.1, lors de la connexion de brides plates en fonte à des brides en acier au carbone, la saillie sur la bride en acier doit être retirée et toute la surface doit être scellée avec un joint. Ceci est fait pour empêcher la bride en fonte mince et cassante de se fissurer en raison de la saillie de la bride en acier.

BRIDE AVEC EMBASE POUR JOINT TORIQUE (RTJ - Ring Type Joint)
Les brides RTJ ont des rainures découpées dans leur surface, dans lesquelles des joints toriques en acier sont insérés. Les brides sont scellées du fait que lorsque les boulons sont serrés, le joint entre les brides est enfoncé dans les rainures, déformé, créant un contact étroit métal sur métal.

La bride RTJ peut avoir une lèvre avec une rainure annulaire réalisée dans celle-ci. Cette saillie ne sert en aucun cas de joint d'étanchéité. Pour les brides RTJ qui sont scellées avec des joints toriques, les faces surélevées des brides accouplées et serrées peuvent entrer en contact les unes avec les autres. Dans ce cas, le joint comprimé ne supportera plus de charges supplémentaires, le serrage des boulons, les vibrations et les déplacements n'écraseront plus le joint et réduiront la force de serrage.
Les joints toriques métalliques conviennent à une utilisation à des températures et pressions élevées. Ils sont fabriqués avec le bon choix de matériau et de profil et sont toujours utilisés dans les brides appropriées, offrant une étanchéité bonne et fiable.

Les joints toriques sont conçus de manière à ce que l'étanchéité soit obtenue par une "ligne de contact principale" ou un calage entre la bride d'accouplement et le joint. En appliquant une pression sur le joint à travers le boulonnage, le métal plus mou du joint pénètre dans la structure fine du matériau de bride plus rigide et crée un joint très étanche et efficace.

Anneaux les plus utilisés :

Type R-Ovale selon ASME B16.20
Convient aux brides ASME B16.5 classe de pression 150 à 2500.

Type R-Octogonal selon ASME 16.20
Un design amélioré par rapport au R-Oval d'origine. Cependant, ils ne peuvent être utilisés que pour des brides plates avec une rainure. Convient aux brides ASME B16.5 classe de pression 15 à 2500.

BRIDES AVEC ÉTANCHÉITÉ ET CUVE À COUSSINETS DE TYPE SURFACE (LMF - Large Male Face; LFF - Large Female Face)


Les brides de ce type doivent correspondre. Une face de bride a une zone qui s'étend au-delà des limites normales de face de bride ( papa). L'autre bride ou contre-bride a un évidement correspondant ( mère) fait dans sa surface.

Pose semi-libre

• La profondeur de la contre-dépouille (encoche) est généralement égale ou inférieure à la hauteur de la saillie pour empêcher le contact métal sur métal lorsque le joint est comprimé
• La profondeur de l'encoche n'est généralement pas supérieure à 1/16" de plus que la hauteur de la lèvre

BRIDE AVEC SURFACE D'ETANCHEITE
(Protrusion - Tounge Face - TF ; Dépression - Groove Face - GF)


Les brides de ce type doivent également correspondre. Un flasque comporte un anneau avec une saillie (épine) réalisée sur la surface de ce flasque, tandis qu'une rainure est usinée sur la surface de la contrepartie. De telles surfaces se trouvent couramment sur les couvercles de pompe et les couvercles de soupape.

Joint fixe

• Les dimensions du joint sont égales ou inférieures à la hauteur de la rainure
• Joint plus large que la rainure pas plus de 1/16"
• Les dimensions du joint correspondront aux dimensions de la rainure
• Lors du démontage, la connexion doit être desserrée séparément

Les surfaces de base des brides telles que : RTJ, T&G et F&M ne sont jamais assemblées.

SURFACE PLANE ET RAINURE


Joint fixe

• Une surface est plane, l'autre est crantée
• Pour les applications nécessitant un contrôle précis de la compression du joint
• Seuls les joints résilients sont recommandés - joints en spirale, à anneau creux, actionnés par pression et à gaine métallique

FINITION DE SURFACE DES BRIDES
ASME B16.5 exige que la surface de la bride (face surélevée et face plate) ait une certaine rugosité afin que cette surface, lorsqu'elle est alignée avec le joint, fournisse une bonne étanchéité.

La cannelure finale, concentrique ou en spirale, nécessite 30 à 55 rainures par pouce, ce qui donne une rugosité comprise entre 125 et 500 micro pouces. Cela permettra aux fabricants de brides de traiter n'importe quelle classe de joint de bride métallique.

Pour les canalisations transportant des substances des groupes A et B installations technologiques I catégorie d'explosion, il n'est pas autorisé d'utiliser des raccords à bride avec une surface d'étanchéité lisse, sauf pour l'utilisation de joints enroulés en spirale.

SURFACES LES PLUS UTILISÉES

Ebauche

Le plus couramment utilisé dans l'usinage de n'importe quelle bride car il convient à presque toutes les conditions de fonctionnement courantes. Lorsqu'elle est comprimée, la surface douce du joint engagera la surface usinée pour aider à créer un joint, et il y a un niveau élevé de friction entre les pièces connectées. La finition de ces brides est effectuée avec une fraise de rayon 1,6 mm à une vitesse d'avance de 0,88 mm par tour pour 12". Pour 14" et plus, l'usinage est effectué avec une fraise de rayon 3,2 mm à une avance de 1,2 mm et vice versa.

Encoche en spirale
Il peut s'agir d'une rainure en spirale continue ou phonographique, mais diffère de l'ébauche en ce que la rainure est obtenue en utilisant une fraise à 90 degrés qui crée un profil en V avec un angle cannelé de 45°.

Encoche concentrique.
Comme son nom l'indique, l'usinage consiste en des rainures concentriques. Une fraise à 90° est utilisée et les anneaux sont répartis uniformément sur toute la surface.

Surface lisse.
Un tel traitement ne laisse pas visuellement de traces de l'outil. Ces surfaces sont généralement utilisées pour les joints à face métallique tels que l'acier plat à double gaine ou le métal ondulé. Une surface lisse aide à créer un joint et dépend de la planéité de la surface opposée. Typiquement, ceci est réalisé par une surface de contact de joint formée par une rainure hélicoïdale continue (parfois appelée phonographique) réalisée avec une fraise de rayon 0,8 mm, à une vitesse d'avance de 0,3 mm par tour, à 0,05 mm de profondeur. Cela se traduira par une rugosité entre Ra 3,2 et 6,3 micromètres (125-250 micro pouces)

JOINTS
Afin de réaliser une connexion à bride étanche, des joints sont nécessaires.

Le joint est constitué de feuilles ou d'anneaux compressés utilisés pour créer une connexion étanche entre deux surfaces. Les joints sont fabriqués pour résister à des températures et des pressions extrêmes et sont disponibles en matériaux métalliques, semi-métalliques et non métalliques.
Par exemple, le principe d'étanchéité peut être de comprimer un joint entre deux brides. Le joint remplit les espaces microscopiques et les irrégularités de surface des brides et forme ensuite un joint qui empêche les fuites de liquides et de gaz. Une installation correcte et soignée du joint est nécessaire pour éviter les fuites dans la connexion de la bride.

Cet article décrit les joints conformes aux normes ASME B16.20 (Metallic and Semi-Metallic Pipe Flange Gaskets) et ASME B16.21 (Non-Metallic, Flat Pipe Flange Gaskets)

BOULONS
Des boulons sont nécessaires pour relier deux brides l'une à l'autre. Le nombre sera déterminé par le nombre de trous dans la bride, et le diamètre et la longueur des boulons dépendront du type de bride et de sa classe de pression. Les boulons les plus couramment utilisés dans l'industrie pétrolière et chimique pour les brides ASME B16.5 sont les goujons. Le goujon se compose d'une tige filetée et de deux écrous. Un autre type de boulon disponible est le boulon hexagonal régulier avec un écrou.

Dimensions, tolérances dimensionnelles, etc. ont été définis dans ASME B16.5 et ASME B18.2.2, matériaux dans diverses normes ASTM.

COUPLE

Pour obtenir une connexion à bride étanche, le joint doit être correctement installé, les boulons doivent avoir le couple de serrage correct et la contrainte de serrage totale doit être uniformément répartie sur toute la bride.

L'étirement nécessaire est effectué en raison du couple de serrage (l'application d'une précharge à la fixation en tournant son écrou).

Le couple correct du boulon permet la meilleure utilisation de ses propriétés élastiques. Pour bien faire son travail, un boulon doit se comporter comme un ressort. Pendant le fonctionnement, le processus de serrage place une précharge axiale sur le boulon. Bien entendu, cet effort de traction est égal aux efforts de compression opposés appliqués aux composants de l'assemblage. Elle peut être appelée force de serrage ou force de traction.

CLE DYNAMOMETRIQUE
Une clé dynamométrique est un nom générique pour un outil à main utilisé pour appliquer un couple précis à un joint, qu'il s'agisse d'un boulon ou d'un écrou. Cela permet à l'opérateur de mesurer la force de rotation (couple) appliquée au boulon, qui doit correspondre à la spécification.

Le choix de la bonne technique de serrage des boulons de bride nécessite de l'expérience. L'application correcte de l'une des techniques nécessite également les qualifications de l'outil à utiliser et du spécialiste qui effectuera le travail. Vous trouverez ci-dessous les méthodes de serrage des boulons les plus couramment utilisées :

• serrage à la main
• clé pneumatique
• clé dynamométrique hydraulique
• clé dynamométrique manuelle avec bascule ou engrenage
• tendeur de boulon hydraulique

PERTE DE COUPLE
La perte de couple est inhérente à toute connexion boulonnée. L'effet combiné du desserrage des boulons (environ 10 % au cours des premières 24 heures suivant l'installation), du fluage du joint, des vibrations dans le système, de la dilatation thermique et de l'interaction élastique lors du serrage des boulons contribue à la perte de couple. Lorsque la perte de couple atteint un niveau critique, la pression interne dépasse la force de compression qui maintient le joint en place, auquel cas une fuite ou une éruption peut se produire.

La clé pour réduire ces effets est le placement correct du joint. Lors de l'installation du joint, il est nécessaire de rapprocher les brides et de manière douce et parallèle, avec le moindre couple de serrage, serrer les 4 boulons en suivant la séquence de serrage correcte. Cela réduira les coûts d'exploitation et améliorera la sécurité.

La bonne épaisseur du joint est également importante. Plus le joint est épais, plus son fluage est important, ce qui peut entraîner une perte de couple de serrage. La norme ASME pour les brides dentelées recommande généralement un joint de 1,6 mm. Les matériaux plus minces peuvent fonctionner à des charges de joint plus élevées et donc à des pressions internes plus élevées.

LUBRIFICATION RÉDUIRE LA FRICTION
La lubrification réduit la friction lors du serrage, réduit la chute des boulons lors de l'installation et augmente la durée de vie. Une modification du coefficient de frottement affecte la quantité de précharge obtenue à un couple de serrage donné. Un coefficient de frottement plus élevé entraîne une moindre conversion du couple en précharge. La valeur du coefficient de frottement fournie par le fabricant de lubrifiant doit être connue afin de régler avec précision la valeur de couple requise.

De la graisse ou des composés antigrippants doivent être appliqués à la fois sur la surface de l'écrou de roulement et sur le filetage mâle.

SÉQUENCE DE SERRAGE
Première passe, serrer légèrement le premier boulon, puis le suivant en face, puis un quart de tour en cercle (ou 90 degrés) pour serrer le troisième boulon et, en face, le quatrième. Continuez cette séquence jusqu'à ce que tous les boulons soient serrés. Lors du serrage des brides à quatre boulons, utilisez un motif entrecroisé.

PREPARATION DE LA FIXATION DE LA BRIDE
Afin d'obtenir l'étanchéité des raccords à bride, il est nécessaire que tous les composants soient précis.

Avant de démarrer le processus de connexion, les étapes suivantes doivent être suivies pour éviter des problèmes à l'avenir :

• Nettoyer les surfaces des brides et vérifier l'absence de rayures, les surfaces doivent être propres et exemptes de tout défaut (bosses, piqûres, bosses, etc.)
• Inspectez tous les boulons et écrous pour détecter tout dommage ou corrosion du filetage. Remplacer ou réparer les boulons ou les écrous au besoin
• Élimine les bavures de tous les filetages
• Lubrifiez les filets des boulons ou des goujons et les surfaces des écrous adjacents à la bride ou à la rondelle. Dans la plupart des applications, des rondelles durcies sont recommandées.
• Installez le nouveau joint et assurez-vous qu'il est centré. N'UTILISEZ PAS UN VIEUX JOINT, ou utilisez plusieurs joints.
• Vérifier l'alignement des brides selon la norme de tuyauterie de procédé ASME B31.3
• Ajustez la position des écrous pour vous assurer que 2-3 filets sont au-dessus du haut du filet.

Quelle que soit la méthode de serrage utilisée, toutes les vérifications et préparations doivent d'abord être effectuées.

L'étanchéité de la connexion de la bride est obtenue par une installation correcte du joint, garantissant le couple de serrage correct pour les boulons, et la répartition de la contrainte totale du serrage doit être uniforme sur toute la surface de la bride.

Avec le couple de serrage correct du boulon, il devient possible de réaliser ses propriétés élastiques. Le boulon doit se comporter comme un ressort lorsqu'il est serré, cela lui permet de remplir pleinement sa tâche.

clé dynamométrique

Une clé dynamométrique est un nom générique pour un outil de vissage à main et est utilisée pour serrer avec précision les écrous ou les boulons.

Les outils suivants sont utilisés pour serrer les assemblages boulonnés :

• Clé manuelle
• Clé à chocs pneumatique
• clé de l'anneau
• Clé dynamométrique hydraulique
• Clé dynamométrique avec limite de couple réglable
• Tendeur de boulon hydraulique

Perte de couple (couple lâche)

La perte de couple est possible dans tout type d'assemblage boulonné. L'effet combiné du tassement et du fluage des boulons représente environ 10 % du serrage total dans les 24 premières heures après l'installation, le désalignement du joint, les vibrations du système, la dilatation thermique et l'interaction élastique lors du serrage des boulons contribuent également à la perte de couple.

Lorsque la perte de couple atteint sa limite, la pression interne dépasse la force de compression qui maintient le joint en place et provoque la fuite ou la rupture du joint.

Un facteur clé pour réduire l'impact de ces effets est l'installation correcte du joint. L'assemblage précis des brides, l'installation parallèle des joints, fixés avec un minimum de quatre boulons en utilisant le couple de serrage correct, en supposant la séquence de montage correcte, augmentent la possibilité de réduire les coûts d'exploitation et d'augmenter la sécurité.

Le choix de la bonne épaisseur de joint est également important. Si le joint est plus épais que nécessaire, cela peut faire glisser le joint, ce qui augmente les risques de perte de couple. Un joint de 1,6 mm d'épaisseur est recommandé pour les brides à facettes ASME. Un joint plus fin supportera une charge plus importante et, par conséquent, la pression interne augmentera.

Lubrifiant réducteur de friction

La lubrification réduit la friction lors du serrage des boulons, réduit les problèmes d'installation des boulons et augmente la durée de vie des boulons. La modification du coefficient de frottement affecte le niveau de précharge atteint à un couple donné. Haut niveau le frottement réduit le couple de précharge.

Le coefficient de frottement fourni par le lubrifiants, il est nécessaire de calculer aussi précisément que possible, car cela aidera à définir la valeur de couple souhaitée.

La lubrification doit être appliquée sur les deux surfaces de l'écrou à visser et du filetage.

Séquence de serrage des brides

Il faut d'abord serrer le premier boulon, puis aller à 180° et serrer le deuxième boulon, puis faire ¼ de tour en cercle (90°) et serrer le troisième boulon, aller sur le boulon opposé - le quatrième - et serrer. Continuez la séquence jusqu'à ce qu'ils soient tous tordus en cercle.

Lors de l'utilisation d'une bride avec quatre trous de boulons, les boulons sont serrés "en croix".

Méthode de calcul des couples pour les assemblages à brides boulonnées, partie II

Une mesure de la charge nécessaire pour étirer un boulon est la limite d'élasticité. En agissant à l'intérieur de celui-ci, nous permettons au boulon de retrouver sa longueur d'origine. La surcharge du boulon peut dépasser la limite d'élasticité et réduire en fait les charges agissant sur le joint en raison des contraintes supplémentaires générées à l'intérieur du joint de bride. Dans ce cas, continuer à serrer les boulons n'augmente pas nécessairement la charge sur le joint. Très probablement, au lieu d'empêcher les fuites, le boulon peut échouer.

Un boulon peut perdre sa fonction de compression s'il n'est pas suffisamment tendu et le système se desserre suite à son serrage. Il est recommandé de charger le boulon à 50-60% de sa limite d'élasticité afin qu'il s'étire suffisamment. Dans certains cas, cependant, cette valeur peut être réduite, en particulier si la charge risque d'endommager le joint ou de le plier.

Les boulons sont fabriqués à partir d'une variété de matériaux, chacun avec une limite d'élasticité différente. Bon choix du boulon est critique pour l'efficacité de la connexion à bride assemblée.

Nous avons donc une clé dynamométrique pour mesurer le couple et une formule qui nous permet de calculer ce moment en fonction de la force de compression du joint requise. La question est, à quel point devez-vous compresser le joint pour assurer une étanchéité?

La force exerçant une pression sur le joint se compose de plusieurs composants :

Le premier composant consiste à comprimer et à maintenir le joint en place. La charge générée par le boulon comprime le joint et prend la forme de la face de la bride. La pression hydrostatique qui se produit à l'intérieur du récipient ou de la canalisation, au contraire, a tendance à faire sortir le joint de la connexion brides à souder. La compression du joint doit être suffisante pour le maintenir en place tout en compensant la pression interne. Il faut également une certaine charge résiduelle pour maintenir le joint en place une fois la pression relâchée.

La force nécessaire pour créer un joint étanche dépend du type ou de la forme du joint, du fluide dans le système, ainsi que de la température et de la pression. Les normes ASME répertorient les principaux facteurs qui affectent un joint, mais il est toujours préférable de demander conseil au fabricant du joint.

L'équation pour déterminer la force minimale sur le joint est la suivante :

Wm2 = (π b G)

La première combinaison de paramètres est la surface effective du patin en fonction de sa largeur b et du diamètre de charge G, qui reflète le jeu du patin. La dérivation de valeurs numériques pour tous les types de joints et configurations de compression dépasse le cadre de cet article. Cependant, ces données peuvent être trouvées dans la documentation des chaudières ou des récipients sous pression.

Il convient de noter que certains fabricants utilisent une approche plus conservatrice, en particulier, ils proposent d'assimiler autant que possible la surface du joint à la surface d'étanchéité. Cependant, la formule ci-dessus vous permet de calculer les charges minimales.

Pour obtenir la compression finale Wm2, il faut multiplier tout cela par le coefficient de ponte y. Plus le coefficient est grand y, plus il faut d'efforts pour "régler" le joint.

La connexion à bride est le point le plus vulnérable et le plus faible du pipeline.

L'assemblage de tuyaux avec des brides est l'une des opérations les plus courantes et les plus critiques dans la fabrication et l'installation de canalisations, car la rupture de la connexion à bride rend nécessaire la déconnexion de la canalisation.

Les passages du fluide à travers des fuites dans les raccords à brides pendant les essais et le fonctionnement des canalisations se produisent en raison d'un faible serrage des brides, de distorsions entre les plans des brides, d'un mauvais nettoyage des surfaces d'étanchéité des brides avant l'installation d'un nouveau joint, d'une mauvaise installation de le joint entre les brides, utilisation d'un matériau de joint de mauvaise qualité ou non conforme aux paramètres du milieu, défauts sur les surfaces d'étanchéité (miroirs) des brides.

Le processus d'assemblage d'une connexion à bride consiste à installer (rainurer), aligner et fixer des brides aux extrémités des tuyaux, installer un joint et connecter deux brides avec des boulons ou des goujons. Avant d'assembler la connexion à bride, les sections de tuyau à connecter sont vérifiées pour la rectitude de leurs axes.

Lors du montage de brides sur des tuyaux conformément à SNiP ST.9-62, les exigences suivantes doivent être respectées.

Déviation de la bride Pà l'axe du tuyau (inclinaison), mesuré le long du diamètre extérieur de la bride (Fig. 99, a) ne doit pas dépasser 0,2 millimètre pour chaque 100 millimètre diamètre de la canalisation conçue pour fonctionner sous pression jusqu'à 16 kgf/cm2, 0,1 millimètre- sous pression à partir de 16 kgf / cm 2 jusqu'à 64 kgf / cm 2 et 0,05 millimètre sous pression au-dessus de 64 kgf/cm2.

Il est nécessaire d'installer les brides de manière à ce que les trous pour les boulons et les goujons soient situés symétriquement par rapport aux axes principaux (verticaux et horizontaux), mais ne coïncident pas avec eux (Fig. 99.6). Trous de boulon décalés dans les brides t par rapport à l'axe de symétrie ne doit pas dépasser ± 1 millimètre avec diamètre de trou 18-25 millimètre,±1,5 millimètre- à 30-34 millimètre et ±2 millimètre- à 41 ans mm.

Le déplacement des axes des trous de bride le long de la circonférence du tuyau est vérifié à l'aide d'un fil à plomb ou d'un niveau, le long duquel se trouve l'axe vertical ou horizontal, puis le déplacement des trous est contrôlé avec une règle.

La perpendicularité de la bride est vérifiée avec une équerre de contrôle (Fig. 100) et une sonde. Jeu entre la bride 2 et carré 1 mesuré à des points diamétralement opposés aux points de contact.

Pour le taraudage de tuyaux avec alésage nominal jusqu'à 200 millimètre brides plates et soudées bout à bout avec leur centrage le long du diamètre intérieur du tuyau, utilisez le dispositif illustré à la fig. 101. Le dispositif consiste en un dispositif à levier 1 monté sur tige 3, et disque 5 . Pour l'installation de la bride 6 le mécanisme à levier est inséré dans le tuyau 2. Lorsque la tige tourne 3 dans le sens des aiguilles d'une montre, les leviers divergent, en appuyant sur les lamelles 4 à la paroi du tuyau, tandis que le disque est installé strictement perpendiculairement à l'axe du tuyau. Des brides plates sont montées sur le disque de l'outil (position 1 ), et soudé bout à bout - le long de l'extrémité des barres de tuyau et de fixation (position II). Après avoir rapproché la position de la bride, celle-ci est saisie par soudage à l'arc électrique.

Riz. 99. La position de la bride lorsqu'elle est installée sur le tuyau :

a - écart par rapport à la perpendicularité de la bride par rapport au principal. tuyaux,
b - déplacement des axes des trous de boulons dans les brides par rapport à l'axe de symétrie

Riz. 100. Carré de contrôle :

je- carré, 2 - bride, 3 - tuyau

Riz. 101. Dispositif de pose de brides centrées sur le diamètre intérieur du tuyau :

1 - dispositif à levier 2 - tuyau, 3 - tige avec un collier, 4 - barre, 5 - disque, 6 - bride

Lors de l'assemblage d'éléments et d'assemblages de canalisations sur des supports d'assemblage, des dispositifs mobiles spéciaux sont utilisés pour le montage des brides.

Pour l'alignement de brides à souder bout à bout avec alésage nominal jusqu'à 500 millimètre Le dispositif le plus rationnel illustré à la Fig. 102, a. La bride soudée est montée sur des broches de commande remplaçables 1 fabriqué pour correspondre au diamètre du trou de boulon de la bride. Ces broches avec une vis à double plomb 2 et poignées 3 écarter et fixer la position des trous de boulons de la bride symétriquement à l'axe vertical. La perpendicularité de la bride de l'axe longitudinal du tuyau est obtenue en appuyant son miroir sur le plan du chariot de montage 4. La coïncidence de l'axe de la bride avec l'axe du tuyau est obtenue en déplaçant le chariot avec la bride verticalement à l'aide de la vis 5 et de la poignée 6. Le luminaire est monté sur des rouleaux de guidage 7, et après assemblage et pointage de l'élément, il est facilement enroulé.

Lors de l'assemblage d'une bride plate sur un tel appareil, une bague de réglage est insérée à l'intérieur de celle-ci afin que le tuyau n'atteigne pas l'extrémité du chariot (plan de la bride) de la quantité requise. L'inconvénient de cette conception est la nécessité d'un centrage individuel du trou intérieur de la bride et du tuyau lors de l'assemblage.

Sur la fig. 102.6 montre un dispositif pour tarauder des brides plates avec un alésage nominal jusqu'à 500 mm. Il diffère de celui décrit ci-dessus en ce qu'un mandrin est fixé sur le chariot de montage avec les pions de commande. 8, comportant une série de protubérances cylindriques dont les diamètres correspondent à diamètres intérieurs brides assemblées. La largeur des protubérances est prise en compte en tenant compte de la valeur à laquelle la bride n'est pas ajustée. Les surfaces d'extrémité des protubérances sont usinées strictement perpendiculairement à l'axe longitudinal. La bride est placée sur le tuyau et pressée avec un miroir sur la surface d'extrémité du mandrin. Le chariot d'installation est déplacé à l'aide de la vis 5 afin qu'il soit sur le même axe avec le tuyau en hauteur.

Riz. 102. Dispositifs de montage des brides :

un- bout à bout soudé, b- soudé à plat ; 1 - goupille de contrôle 2 - double vis
3, 6 - poignées, 4 - chariot d'installation, 5 - vis, 7 - galets de guidage 8 - mandrin

Si la bride n'est pas inclinée ou si la quantité d'inclinaison est acceptable, l'assemblage final de la connexion est effectué avec l'installation de joints. Les joints souples (en paronite, carton, amiante) sont humidifiés avec de l'eau avant l'installation et frottés des deux côtés avec du graphite sec. Il est impossible de lubrifier les joints avec des mastics ou du graphite dilués dans de l'huile, car le mastic et l'huile brûlent sur les miroirs à bride et gâchent leur surface.

L'étanchéité de la connexion à bride dépend en grande partie non seulement de la propreté de la surface des miroirs de bride, de la qualité et des dimensions du joint, mais également de l'assemblage et du serrage soigneux et habiles des écrous. Avant d'assembler des joints à brides avec une lèvre et une douille, assurez-vous que la lèvre d'une bride pénètre librement dans la douille de la bride qui s'accouple avec elle et que le joint n'a pas de décalages dans un sens ou dans l'autre.

L'assemblage de tuyaux à brides mobiles sur un anneau soudé ou un tuyau à brides n'est pas différent de ce qui précède et se résume principalement à la préparation de l'extrémité du tuyau.

Il est interdit de corriger le désalignement des brides lors de leur assemblage en serrant des boulons ou des goujons, ainsi que d'éliminer les écarts en installant des joints d'étanchéité. Cette tension provoque une compression unilatérale du joint et un étirement inacceptable des boulons ou des goujons, à la suite de quoi la connexion se desserre. Des boulons ou des goujons trop serrés peuvent casser pendant le fonctionnement.

Les écrous des raccords à bride avec joints en paronite sont serrés selon la méthode de dérivation croisée. Tout d'abord, une paire de boulons opposés est serrée, puis la deuxième paire, qui fait un angle de 90 ° par rapport à la première. Progressivement, par serrage transversal des écrous, tous les boulons sont serrés. Avec cette séquence de serrage des écrous, les distorsions ne se forment pas dans les raccords à bride.

Les écrous avec entretoises métalliques sont serrés selon la méthode de dérivation circulaire, c'est-à-dire qu'avec une dérivation circulaire triple ou quadruple, tous les écrous sont serrés uniformément. Les écrous de la connexion à bride sont serrés avec des clés à cliquet manuelles et mécanisées. Les outils électriques comprennent les clés électriques ou pneumatiques. Uniformité du serrage et de la quantité d'interférence à froid des goujons de raccordement à bride et des couvercles de soupape sur les canalisations haute pression contrôle avec des clés dynamométriques - en mesurant l'allongement du goujon lors du serrage. La taille admissible de la tension à froid des goujons est comprise entre 0,03 et 0,15 millimètre pour chaque 100 millimètre longueur de la broche.