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Fonction d’un joint
métallique flexible
Les performances d’étanchéité
des joints métalliques flexibles reposent sur
l’application d’une charge de contact spécifique
relativement élevée au niveau de la ligne de
contact, laquelle est générée par la compression
du joint d’étanchéité jusqu’à une profondeur
déterminée de sa gorge d’emboîtement ainsi que
sur une certaine élasticité ou reprise élastique
du joint métallique souple.
En règle générale, les joints
métalliques flexibles sont comprimés à
15-20%. À
titre d’exemple, la compression d’un joint
présentant une HL (hauteur libre) de 3,18 mm le
ramène approximativement à 2,5 mm.
Sur la figure, la compression
commence au point A.
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Le point B illustre la profondeur maximale de la gorge
d’emboîtement. À ce stade, la charge d’appui dépasse
déjà 90% de sa valeur maximale. |
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Le point C illustre la profondeur minimale de la gorge
d’emboîtement ou le point auquel la charge d’appui
atteint sa valeur maximale. Une réduction accrue de la
profondeur de la gorge d’emboîtement se traduirait en
conséquence par une augmentation du taux de compression
susceptible d‘entraîner une défaillance du joint
d’étanchéité. |
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Point D: à ce stade, l’élasticité du joint devient
supérieure à la charge résiduelle (décompression), cette
élasticité porte la dénomination de reprise élastique. |
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Point E: la reprise élastique du joint d’étanchéité à
20% de la charge maximale (Lmax) correspond au reprise
élastique utile. |
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Point F: la reprise élastique du joint d’étanchéité
lorsque la charge est nulle équivaut à la reprise
élastique totale = reprise élastique du joint
d’étanchéité. |
Ingénierie
Le développement et
l’ingénierie des nouveaux produits se
poursuivent en étroite coopération avec
plusieurs universités. L’équipement d’essai en
laboratoire facilite l’essai de matériels réels
et la comparaison avec les résultats de
l’analyse par éléments finis.
L’Oysterseal® présenté dans ce catalogue est
l’un des résultats de cette collaboration.
Informations générales
Joints d’étanchéité hautes
performances conçus pour des conditions de
service extrêmes.
Les joints toriques
métalliques flexibles HTMS sont conçus et
fabriqués pour procurer l’étanchéité requise
lorsqu’ils sont soumis à des conditions extrêmes
de température, de pression et de différents
produits corrosifs ou non-corrosifs.
Les joints métalliques HTMS
sont produits à partir de tubes, bandes et fils
en acier inoxydable ou en alliage haute
température.
Concept d’étanchéité
Les performances d’étanchéité
des joints métalliques flexibles reposent sur
l’application d’une charge de contact spécifique
relativement élevée au niveau de la ligne de
contact ainsi que sur une certaine élasticité ou
reprise élastique du joint métallique souple.
La charge d’appui et la
largeur de la ligne de contact correspondante
évoluent en fonction du type de joint
sélectionné, de sa section, du matériau retenu,
de l’épaisseur de ce dernier et des propriétés
de l’alliage en tant que tel.
Selon le degré d’étanchéité
requis ainsi que la nature des fluides en
circulation dans l’installation dont il faut
garantir l’étanchéité, l’application d’une
charge d’appui spécifique sera déterminante. Le
placage ou le revêtement de joints au moyen d’un
matériau tendre et ductile leur conférera une
étanchéité accrue en raison du comblement à
l’égard des imperfections de la gorge. Grace a
la charge d’appui, la couche ductile comble les
irrégularités superficielles de la gorge.
Les joints toriques
métalliques flexibles requièrent une compression
contrôlée. En général, ces joints d’étanchéité
se montent dans une gorge usinée ou bien une
plaque de retenue en limite la compression.
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Propriétés générales
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Dimensions: diamètres compris entre
5 mm et 7 m.
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Section transversale comprise entre 0,8 et 12,5 mm |
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Température: cryogénique à +1100°C |
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Pression: ultravide à +500 MPa |
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Disponibles en diverses formes: circulaire, elliptique,
ovale et autres formes |
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Excellente résistance à la corrosion et aux radiations |
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Maintien de l’élasticité ou de la reprise élastique
continue dans le temps |
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Absence de dégradation consécutivement à une
décompression explosive |
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Aptitude à l’obtention d’une étanchéité supérieure à
10–9 mbar.l/s |
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Résistance aux radiations. |
Sélection du matériau
Les paramètres d’application déterminent la
nature du matériau à utiliser. La température et
le fluide traité constituent autant d’aspects
importants dans la sélection du matériau.
HTMS propose des matériaux tels que l’acier
inoxydable 321, l’Inconel® et autres alliages
haute température.
Exceptions et cas
particuliers
Les joints toriques
métalliques fl exiblessont souvent soumis à des
conditions d’utilisation extrêmes. Les solutions
standards proposées dans ce catalogue ne
repondent pas toujours à ces exigences.
HTMS est à même d’apporter
les modifications requises à une conception
normalisée et aux matériaux employés afi n
d’optimiser les performances d’étanchéité pour
une application donnée.
Faisant preuve d’un grand
souci de précision et bénéficiant du soutien de
la FEA avec le concours de l’université,
HTMS est à même de modifier
la section des joints, l’épaisseur des parois et
la composition des alliages sélectionnés, pour
ne citer que ces quelques paramètres, afin
d’adapter les performances de ses joints
d’étanchéité aux variables d’exploitation.
Placage - Revêtement
Le placage ou le revêtement
en atelier des joints métalliques permet d’en
améliorer les performances d’étanchéité.
En fonction de l’étanchéité
requise, du joint sélectionné, du dispositif à
étancher et de l’état de la surface de contact,
il conviendra d’opter pour un placage ou un
revêtement plus tendre ou plus dur.
Si la température le permet,
on procédera à l’application d’un revêtement en
PTFE ou d’un film d’argent ductile.
Lors de la compression du
joint, la couche tendre comble les irrégularités
que présente la surface de contact et permet
d’optimiser de la sorte les performances
d’étanchéité.
Un revêtement en PTFE permet
d’obtenir des débits de fuite de l’ordre de 10–6
mbar.l/s, mesurés par une méthode de mise sous
vide.
Le placage métallique à
l’argent, à l’indium ou à l’étain pour ne citer
que ces quelques exemples permet d’obtenir des
débits de fuite inférieurs à 10–9 mbar.l/s,
voire de l’ordre de 10-12 mbar.l/s.
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