Tout d'abord, une introduction de base aux brides
Les brides de tuyauterie, leurs joints et leurs fixations sont collectivement appelés joints à brides.
1. Application : Les raccords à brides sont des composants très courants et largement utilisés en génie civil. Ils sont indispensables à la conception des tuyauteries, des raccords et des vannes, ainsi qu’à celle de certains équipements et pièces (tels que les regards, les indicateurs de niveau de liquide, etc.). De plus, d’autres domaines comme les fours industriels, le génie thermique, l’adduction et l’assainissement d’eau, le chauffage et la ventilation, la régulation automatique, etc., font également fréquemment appel aux raccords à brides.
2. Matériau : acier forgé, acier au carbone WCB, acier inoxydable, 316L, 316, 304L, 304, 321, acier au chrome-molybdène, acier au chrome-molybdène-vanadium, molybdène-titane, revêtement en caoutchouc, matériau de revêtement fluoré.
3. Classification : bride à souder plate, bride à collerette, bride à souder bout à bout, bride à connexion annulaire, bride à emboîtement, plaque pleine, etc.
4. Normes de mise en œuvre : série GB (norme nationale), série JB (Ministère des Machines), série HG (Ministère de l'Industrie Chimique), ASME B16.5 (norme américaine), BS4504 (norme britannique), DIN (norme allemande), JIS (norme japonaise).
5. Système de normalisation international des brides de tuyauterie :
Il existe deux principaux systèmes de normes pour les brides de tuyauterie au niveau international.
Le système européen de brides de tuyauterie représenté par la norme allemande DIN (y compris l'ex-Union soviétique)
Le système de brides de tuyauterie américain est représenté par la bride de tuyauterie ANSI américaine.
Deuxièmement, 12 types de brides et leurs caractéristiques
1. Bride de soudage plate : Bride de soudage plate (norme chimique HG20592, norme nationale GB/T9119, mécanique JB/T81).
Avantages : approvisionnement aisé en matériaux, fabrication simple, faible coût et large utilisation.
Inconvénients : sa faible rigidité le rend inadapté aux systèmes de tuyauterie pour procédés chimiques soumis à des variations de pression, aux fluides inflammables ou explosifs, aux exigences de vide poussé et aux environnements à haut risque. Les surfaces d’étanchéité sont planes ou surélevées.
2. Bride à souder plate à collet : La bride à souder plate à collet appartient au système de normes nationales de brides, est l'une des manifestations de la bride conforme aux normes nationales (également connue sous le nom de bride GB), et est l'une des brides couramment utilisées sur les équipements ou les pipelines.
Avantages : Son installation sur site est aisée et l'étape de tapotement et de frottement de la soudure peut être omise.
Inconvénients : La hauteur du collet de la bride à souder plate est relativement faible, ce qui améliore sa rigidité et sa capacité de charge. Comparée à une bride à souder bout à bout, elle nécessite un effort de soudage important, une consommation de baguette de soudure élevée et ne résiste pas aux hautes températures et pressions, aux flexions répétées ni aux variations de température.
3. Bride à souder bout à bout à collet : Les formes de surface d'étanchéité de la bride à souder bout à bout à collet sont : face surélevée (RF), face concave (FM), face convexe (M), face de tenon (T), face de rainure (G), plan plein (FF).
Avantages : Ce raccord est indéformable, assure une excellente étanchéité et est largement utilisé. Il convient aux canalisations soumises à d’importantes variations de température ou de pression, ou encore aux canalisations fonctionnant à haute température, haute pression et basse température. Il est également utilisé pour le transport de fluides coûteux, inflammables ou explosifs, et de gaz toxiques.
Inconvénients : Les brides de soudage bout à bout à collet sont volumineuses, lourdes, coûteuses et difficiles à installer et à positionner ; elles sont donc plus susceptibles de se heurter pendant le transport.
4. Bride intégrée : La bride intégrée est un type de bride de raccordement. Il s'agit d'une bride de tuyauterie en acier soudée bout à bout. Les matériaux utilisés comprennent l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'acier allié, etc. Dans diverses normes nationales, l'abréviation « IF » désigne les brides intégrées. Elles sont principalement utilisées dans les canalisations à haute pression et leur fabrication se fait généralement par moulage. Dans la nomenclature des brides, « IF » désigne le type de bride intégrée. Il s'agit généralement d'une bride à face surélevée (RF). Pour une utilisation dans des environnements inflammables, explosifs, à haute pression ou extrêmement dangereux, il est possible d'opter pour une surface d'étanchéité à surface convexe et concave (MFM) ou à rainure et languette (TG), en plus de la surface RF.
5. Bride à souder par emboîtement : La bride à souder par emboîtement est une bride qui est soudée au tuyau en acier à une extrémité et boulonnée à l'autre extrémité.
Forme de la surface d'étanchéité : face surélevée (RF), surface concave et convexe (MFM), surface à rainure et languette (TG), surface à joint annulaire (RJ).
Domaines d'application : chaudières, réservoirs sous pression, industries pétrolière, chimique, navale, pharmaceutique, métallurgique, mécanique, agroalimentaire et autres. Couramment utilisé dans les canalisations avec PN ≤ 10,0 MPa et DN ≤ 40.
6. Bride filetée : La bride filetée est une bride non soudée qui transforme le trou intérieur de la bride en un filetage de tuyau et la connecte à un tuyau en acier fileté.
Avantages : Comparées aux brides plates ou aux brides bout à bout à souder, les brides filetées sont faciles à installer et à entretenir, et peuvent être utilisées sur les canalisations où le soudage est interdit sur site. Les brides en acier allié présentent une résistance suffisante, mais sont difficiles à souder ou offrent une faible qualité de soudage ; les brides filetées constituent donc une alternative intéressante.
Inconvénients : Dans des conditions où la température du pipeline change brusquement ou lorsque la température est supérieure à 260 ℃ et inférieure à -45 ℃, il est recommandé de ne pas utiliser de brides filetées pour éviter les fuites.
7. Bride à anneau de soudage bout à bout amovible : Ce type de bride est mobile et généralement équipée de raccords pour l’alimentation et l’évacuation d’eau. À la sortie d’usine, une bride est présente à chaque extrémité du joint de dilatation, permettant un raccordement direct aux canalisations et équipements du projet par boulonnage.
Fonction : L'utilisation d'une bride annulaire soudée bout à bout vise généralement à économiser des matériaux. Sa structure se compose de deux parties. Une extrémité du tube d'acier est raccordée à la canalisation, tandis que l'autre extrémité forme un anneau soudé bout à bout. La bride est fabriquée dans un matériau de moindre qualité, tandis que le tube d'acier est du même matériau que la canalisation, permettant ainsi de réaliser des économies.
Avantages : Réduction des coûts. Lorsque le matériau du tuyau est spécifique et coûteux, le coût du soudage des brides du même matériau est élevé. Le soudage ou la mise en œuvre peut s'avérer complexe, ou nécessiter une résistance élevée, comme pour les tuyaux en plastique ou en fibre de verre. De plus, cela facilite la construction : lors du raccordement des trous de boulons des brides, il est aisé de les aligner ou de les empêcher de se déplacer lors du remplacement ultérieur d'équipements.
Inconvénients : Faible résistance à la pression et faible résistance au niveau de l'anneau de soudure (surtout lorsque l'épaisseur est inférieure à 3 mm).
8. Bride à anneau de soudure plat amovible : Une bride à anneau de soudure plat amovible est une bride mobile fixée directement à la canalisation et aux équipements du projet par des boulons. Son utilisation vise généralement à économiser des matériaux. Elle se compose de deux parties : une extrémité du tube en acier est raccordée à la canalisation, l’autre extrémité est transformée en bride, cette dernière étant emboîtée sur la bride.
Avantages : Facilité de soudage ou d’usinage, notamment pour les applications exigeant une haute résistance comme les tuyaux en plastique ou en fibre de verre. Facilité de construction : l’alignement des trous de boulons des brides lors de l’assemblage est aisé et évite tout décalage lors d’un remplacement ultérieur d’équipement. Réduction des coûts lorsque le prix est élevé. En effet, le coût du soudage de brides de même matériau est important pour les tuyaux spéciaux.
Inconvénients : Acceptation d’une faible pression. Faible résistance au niveau de l’anneau de soudure (surtout lorsque l’épaisseur est inférieure à 3 mm).
9. Couvercle de bride : également appelé bride pleine ou plaque pleine, il s’agit d’une bride sans orifice central, utilisée pour obturer un bouchon de tuyauterie. Sa fonction est identique à celle d’un bouchon à souder et d’un bouchon fileté, à la différence que la bride pleine et le bouchon fileté sont démontables, contrairement au bouchon à souder.
Surface d'étanchéité du couvercle de bride : surface plane (FF), surface en relief (RF), surface concave et convexe (MFM), surface à rainure et languette (TG), surface de raccordement annulaire (RJ)
10. Couvercle de bride revêtu : Un couvercle de bride revêtu est une bride pleine dont la face en contact avec le fluide est entièrement soudée en acier inoxydable. Il sert de plaque d'obturation sur les canalisations transportant des fluides corrosifs. Contrairement à un couvercle de bride ordinaire, il est doté d'un revêtement anticorrosion sur la surface de contact avec le fluide.
11. Bride à souder plate à collet (norme américaine) : La bride à souder plate à collet se fixe à l'extrémité du tuyau et sert principalement à raccorder des tubes en acier. Des trous percés sur la bride permettent le vissage par boulonnage, assurant ainsi l'étanchéité des deux brides. Le joint, placé entre les surfaces d'étanchéité des deux brides, se déforme sous la pression spécifique atteinte après serrage de l'écrou, comblant les irrégularités de la surface d'étanchéité et garantissant ainsi l'étanchéité du raccordement. Un raccord à bride est un assemblage démontable, distinguant les brides pour conteneurs et les brides pour tuyaux selon les éléments raccordés. La bride à souder plate à collet est adaptée au raccordement de canalisations en acier dont la pression nominale ne dépasse pas 2,5 MPa. Elle est utilisée pour le soudage bout à bout entre la bride et le tube en acier. Sa structure robuste lui confère une grande résistance et une rigidité élevée, lui permettant de supporter des températures et des pressions élevées, des flexions répétées et des variations de température, tout en assurant une étanchéité fiable. La bride de soudage plate avec un col avec une pression nominale de 0,25 à 2,5 MPa adopte une surface d'étanchéité concave et convexe.
12. Bride à souder bout à bout américaine avec collet : La bride américaine est une pièce servant à raccorder des tubes en acier et se fixe à leur extrémité. Fabriquée par forgeage et moulage, elle se décline en deux versions : avec collet et sans collet. La bride à souder bout à bout américaine se compose de deux plaques et d'un joint, assemblés par boulonnage. Les trous de fixation des boulons assurent l'étanchéité des deux plaques, maintenues par des joints.
Date de publication : 15 octobre 2024