Où trouver des informations techniques sur les joints de dilatation en caoutchouc

Lors de l'introduction des consommateurs aux joints de dilatation en caoutchouc, plusieurs questions initiales viennent à l'esprit. Que sont les joints de dilatation en caoutchouc ? Quelle est la fonction des joints de dilatation en caoutchouc ? Existe-t-il différents types ? Quelles sont les capacités ? Comment en installer un ? Les réponses à ces questions et à d'autres se trouvent dans le Manuel technique pour les joints de dilatation Piping 8.1, qui vient d'être publié par la Fluid Sealing Association.

Le manuel est une directive technique élaborée par la division de la tuyauterie des joints de dilatation de la Fluid Sealing Association. Cette division a créé le Manuel technique en tant que source de référence précieuse d'informations pertinentes et de données factuelles pour les milliers d'ingénieurs dont les préoccupations quotidiennes sont la conception de systèmes de tuyauterie et la supervision d'installations. Le manuel est une compilation de normes de construction et un guide pour la spécification et l'achat de joints de dilatation en caoutchouc. Les informations fournies sont basées sur une richesse de connaissances associées collectées auprès de ces différentes sociétés membres.

Le manuel fournit les informations suivantes concernant les compensateurs de dilatation en caoutchouc : la définition de ce qu'est un compensateur de dilatation en caoutchouc, leurs différents types et styles, les élastomères couramment disponibles et les diverses configurations de conception et accessoires pour les compensateurs de dilatation en caoutchouc. Il fournit également des données techniques de conception et des informations concernant les conditions de conception communes pour les différents types de joints de dilatation et des directives sur la façon d'installer et d'entretenir les joints de dilatation en caoutchouc.

La définition d'un joint de dilatation en caoutchouc selon le manuel est un connecteur de tuyau flexible fabriqué à partir d'élastomères naturels ou synthétiques, de fluoroplastiques et de tissus et, si nécessaire, de renforts métalliques pour soulager les contraintes dans un système de tuyauterie dues aux vibrations et/ou mouvements thermiques et mécaniques. Les joints de dilatation peuvent être incorporés dans la conception d'un système de tuyauterie pour résoudre les problèmes anticipés de vibrations, de bruit, de chocs, de corrosion, d'abrasion et de contraintes. Le joint de dilatation sera utilisé pour amortir les vibrations anticipées et/ou la transmission du bruit provenant des pompes centrifuges ou d'autres équipements susceptibles de provoquer des vibrations excessives, qui peuvent être transmises à travers le système. Le joint de dilatation peut également compenser les mouvements axiaux, latéraux, angulaires et de torsion qui se produisent en raison de changements thermiques ou d'effets de surtension hydraulique en positionnant stratégiquement les joints de dilatation dans le système. Certains endroits courants où les joints de dilatation en caoutchouc sont souvent observés dans un système de tuyauterie sont à l'entrée et au refoulement des pompes, dans les systèmes de circulation d'eau de refroidissement et d'échangeurs de chaleur ou partout où l'amortissement des vibrations, la flexibilité et/ou la réduction des contraintes des tuyaux sont nécessaires.

Il existe plusieurs types de joints de dilatation en caoutchouc disponibles dans diverses configurations de conception et élastomères, en fonction des exigences de l'application. Le manuel traite en détail des différents types de joints de dilatation en caoutchouc ; cependant, les deux types les plus courants de joints de dilatation en caoutchouc sont le type à bobine et le type à sphère moulée. Le joint de dilatation en caoutchouc de type bobine comprend généralement une bride en caoutchouc pleine face faisant partie intégrante du corps du joint de dilatation. La bride en caoutchouc pleine face est d'une épaisseur suffisante pour former un joint étanche contre les brides d'accouplement sans utiliser de joints. Ce style de joint de dilatation en caoutchouc est disponible dans de nombreuses configurations de conception différentes, des conceptions à arc ouvert simple et multiple très courantes aux versions à arc rempli ou doublées pour les applications de boue/abrasif. D'autres configurations de conception du type à tiroir incluent les versions de réduction concentrique et excentrique au type à manchon qui renoncent aux brides en caoutchouc pleine face et utilisent à la place des extrémités de manchon conçues pour glisser sur le tuyau d'accouplement pour un joint étanche.

L'autre type de joint de dilatation en caoutchouc le plus courant, le type à sphère moulée, intègre la capacité d'amortissement des mouvements et des vibrations d'un joint de dilatation de type bobine dans un dispositif compact et robuste. Les caractéristiques distinctives du joint de dilatation de type sphérique moulé sont la forme du corps, les brides flottantes en métal et le joint d'extrémité à bourrelet. Le joint d'extrémité à bourrelet est différent de la bride en caoutchouc pleine face que l'on trouve généralement sur le joint de dilatation de type bobine, offrant un style d'étanchéité différent avec des caractéristiques similaires à la conception de type bobine. Les configurations de conception les plus courantes du type à sphère comprennent les conceptions à sphère simple et à double sphère.

Ces différents types de joints de dilatation sont également accompagnés de différents accessoires pour faciliter leur fonctionnement. Les accessoires les plus courants sont les unités de commande, qui sont disponibles dans quelques styles différents en fonction de l'application. Ils sont conçus pour retenir la charge de poussée de pression développée à partir d'un joint de dilatation lorsqu'il est sous pression et/ou pour limiter le mouvement du joint de dilatation dans les limites de ses capacités de conception. Cela étant dit, une nouvelle question se pose. Qu'est-ce que la poussée de pression d'un joint de dilatation ?

Lorsque vous décrivez la poussée de pression, pensez à l'assimiler au gonflement d'un ballon. Au fur et à mesure que le ballon se gonfle, il se dilate vers l'extérieur. Un joint de dilatation fera la même chose s'il n'est pas retenu, et selon la façon dont le système de tuyauterie est soutenu, guidé et ancré, lorsque le joint de dilatation en caoutchouc est sous pression, il créera une charge de poussée de pression qui sera exercée sur le système. Si le système n'est pas retenu, cette charge de poussée de pression peut entraîner l'expansion du joint de dilatation au-delà de ses capacités de conception. Pour les systèmes non retenus/non ancrés, ces unités de commande seront nécessaires pour retenir cette charge de poussée de pression afin de garantir que le joint de dilatation ne fonctionne pas au-delà de ses capacités de conception. Les unités de contrôle sont également disponibles dans quelques configurations de conception différentes, selon le type de mouvement qui est restreint. Celles-ci vont de la limitation de l'extension axiale du joint de dilatation uniquement à la limitation à la fois de l'extension axiale et de la compression ou au fait de permettre au joint de dilatation de ne fléchir qu'angulairement.

Et si vous recherchez des informations techniques sur les joints de dilatation en caoutchouc ? Le manuel est une mine de connaissances pour la phase de conception d'un projet de tuyauterie. Le manuel contient des données de conception pour les types courants de joints de dilatation en caoutchouc, y compris leurs températures nominales maximales pour les différents élastomères, les caractéristiques de pression typiques des différents styles de joints de dilatation en caoutchouc et leur mouvement commun et les capacités de raideur de ressort associées. Ces informations sont précieuses dans la phase de conception d'un système de tuyauterie lors de la détermination du style correct de joint de dilatation à utiliser. Ces informations techniques peuvent aider à prendre une décision éclairée lors de la détermination des choix de conception dans un système de tuyauterie concernant le placement du joint de dilatation et la manière dont le joint de dilatation agira en fonction des exigences de conception du système.

Des questions importantes se posent lors de la détermination des choix de conception. Par exemple, le joint de dilatation compensera-t-il la croissance/contraction axiale requise de la tuyauterie sans exercer trop de charge de contrainte sur une buse, un collecteur de tuyau ou une bride de pompe ? Les données techniques trouvées dans le manuel, ainsi qu'une analyse des contraintes du tuyau, peuvent déterminer la réponse à cette question, et la conception peut être modifiée ou un joint de dilatation différent peut être utilisé afin que la conception soit dans les tolérances de contrainte admissibles. Faire ces déterminations lors de la phase de conception et spécifier le style de joint de dilatation requis pour l'application/installation spécifique réduit le risque qu'un joint de dilatation incorrect soit utilisé.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les joints de dilatation en caoutchouc, le nouveau manuel technique de la Fluid Sealing Association pour la tuyauterie des joints de dilatation 8.1 est votre guide de référence pour la tuyauterie des joints de dilatation. Téléchargez une copie sur www.fluidsealing.com.

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James M. Gannatal est ingénieur en mécanique chez Proco Products, Inc. Il est devenu membre de la Fluid Sealing Association en 2020.