Tout savoir sur les brides à joint annulaire/brides RTJ

Une bride à joint annulaire, ou bride RTJ, est une bride spécialisée dotée d'une rainure usinée sur sa face pour accueillir un joint annulaire métallique. Cette conception fournit une étanchéité fiable, sûre et étanche pour les pipelines dans des environnements à haute pression, tels que le pétrole et le gaz, et la production d'électricité.

Les brides RTJ sont généralement fabriquées à partir de matériaux durables comme l'acier au carbone, l'acier inoxydable et divers alliages.

Quels sont les principaux composants d’une bride RTJ ?

Les principaux composants d'une bride RTJ comprennent la rainure annulaire, les trous de boulons, le joint annulaire métallique et la face de la bride.

Rainure de l'anneau

La rainure annulaire est une indentation usinée avec précision située sur la face de la bride. Cette rainure est spécialement conçue pour maintenir fermement en place le joint annulaire métallique, garantissant ainsi que le joint puisse se comprimer de manière adéquate lorsque la bride est boulonnée.

Joint d'étanchéité en métal

Le joint annulaire métallique, fabriqué à partir de matériaux tels que le fer doux, l'acier inoxydable, le titane ou d'autres alliages, se trouve dans la rainure de l'anneau. 

Lorsque les boulons reliant la bride RTJ sont serrés, les faces de la bride se rejoignent, comprimant le joint annulaire métallique. Le joint se déforme légèrement, comblant les interstices microscopiques et créant une étanchéité solide qui empêche les fluides de s'échapper du joint.

Il existe des types spécifiques de joints annulaires métalliques compatibles avec les brides RTJ, notamment les suivants :

• Joints de type R

Considérées comme le choix traditionnel pour les brides RTJ, celles-ci sont disponibles en sections transversales ovales et octogonales et peuvent résister à des pressions allant jusqu'à 5 000 psi.

• Joints de type RX

Adoptés à partir de la conception de type R, les joints RX sont légèrement plus larges et peuvent être interchangés avec les joints de type R. Ils sont conçus pour des pressions allant jusqu'à 5 000 psi et excellent dans les environnements où des vibrations ou des chocs constants peuvent compromettre l'étanchéité.

• Joints de type BX

Les joints de type BX sont spécialement conçus pour les brides de type BX, ce qui signifie qu'ils ne sont pas interchangeables avec les types R ou RX. Ces joints peuvent supporter jusqu'à 20 000 psi, ce qui les rend idéaux pour les conditions extrêmes.

Trous de boulons

Des trous de boulons sont percés dans la bride pour accueillir les boulons qui la relient aux autres composants du système de tuyauterie. Ces trous sont placés de manière stratégique pour assurer une répartition uniforme de la force lors du serrage des boulons.

Face de bride

La face de la bride est la surface plane où la bride RTJ rencontre une autre bride. Sa finition et sa planéité sont essentielles pour obtenir une bonne étanchéité avec le joint.

L'avantage des brides RTJ par rapport aux autres surfaces d'étanchéité des brides

Par rapport à d'autres types de brides, tels que bride à face surélevée (RF) et bride à face plate (FF), les brides RTJ sont spécifiquement conçues pour empêcher les fuites de joints dans des environnements à température et pression extrêmement élevées.

Cela vient en grande partie de son mécanisme d’étanchéité : la compression métal sur métal du joint annulaire et de la rainure crée un joint sûr et résistant à l’éclatement.

Les brides RF et FF, en revanche, sont plus adaptées aux applications à pression faible à modérée.

Les brides RF présentent une petite zone surélevée autour de l'alésage, où un joint plus souple, plat ou semi-métallique est comprimé entre les brides d'accouplement pour former le joint. 

Les brides FF, en revanche, sont complètement plates sans zone surélevée et utilisent généralement des joints non métalliques comme le Viton ou l'EPDM pour obtenir une étanchéité efficace.

Inconvénient des brides RTJ

​​L'un des inconvénients des brides à joint annulaire (RTJ) est leur coût. La création de la rainure précise et du joint métallique nécessaires à une étanchéité efficace nécessite un usinage minutieux, ce qui rend les brides RTJ généralement plus chères que les autres options.

Un autre défi que vous devez prendre en compte lorsque choisir des plaques à brides haute pression est l'espace requis pour la maintenance. Lorsque vous devez démonter une bride RTJ, par exemple lorsque des réparations ou des remplacements sont nécessaires, le joint peut être fermement logé dans la rainure, ce qui le rend difficile à retirer sans espace de manœuvre supplémentaire. 

Pour cette raison, les brides RTJ sont généralement utilisées dans les configurations où il y a suffisamment d'espace pour une maintenance régulière. 

Quelles sont les dimensions exactes des brides RTJ ?

Les dimensions exactes d'une face de bride RTJ varient en grande partie en fonction de la classe de la bride 

cote, taille nominale du tuyau (NPS).

Vous pouvez vous référer à la norme ASME B16.35 pour déterminer les dimensions exactes des brides de tuyaux de tailles NPS 1/2 à NPS 24. Pour les brides adaptées aux tuyaux plus gros, reportez-vous à la norme ASME B16.47, car cette norme couvre les brides de tailles NPS 26 et supérieures. ^[1].

En parcourant le tableau approprié, vous rencontrerez les dimensions des rainures, les diamètres des parties surélevées, les distances approximatives entre les brides, etc.

D'autre part, pour les dimensions des joints de bride métalliques pour brides RTJ, reportez-vous à la norme ASME B16.20, où les types de joints annulaires R, RX et BX sont couverts ^[2]Là, vous verrez les dimensions exactes telles que le diamètre extérieur, la hauteur de l'anneau, la taille du trou, etc.

Quelle est la durée de vie des joints de bride RTJ ?

En général, les joints de bride durent entre 5 et 20 ans ^[3]Cependant, la durée de vie d'un joint dépend de trois facteurs clés : le choix du joint, sa qualité et son installation correcte.

Lors de la sélection d'un joint, assurez-vous qu'il est compatible avec la pression et la température de conception, ainsi qu'avec le type de fluide de votre application. En d'autres termes, les joints destinés aux environnements à haute pression doivent être fabriqués à partir de matériaux capables de supporter les contraintes. 

Sinon, si vous utilisez un joint non compatible, il risque de devenir cassant et de perdre son efficacité d'étanchéité.

La qualité du joint a également une grande influence. Les joints moins chers sont souvent de moindre qualité, ce qui les dégrade plus rapidement dans des conditions difficiles. Il est préférable d'investir dans des joints de bride de fabricants de confiance, car ils sont conçus pour assurer une étanchéité sûre sur le long terme.

Enfin, assurez-vous que l'installation est effectuée correctement dès la première fois. L'alignement correct des brides et l'application du couple correct lors du serrage des boulons peuvent minimiser la tension sur le joint. Cela réduit le risque de fuites, prolonge la durée de vie du joint et permet d'éviter des problèmes coûteux par la suite.

Quelle est la différence entre les brides RF et RTJ ?

La principale différence entre les brides RF (face surélevée) et les brides RTJ (joint annulaire) réside dans leur mécanisme d'étanchéité et leur gestion de la pression.

Les brides RF utilisent un joint souple sur une surface surélevée pour une étanchéité flexible. Les brides RTJ, quant à elles, utilisent un joint annulaire métallique dans une rainure usinée pour une étanchéité métal sur métal étanche.

Examinons de plus près comment ces brides se comparent et quand vous devriez en choisir une plutôt que l’autre.

Qu'est-ce qu'une bride RF (face surélevée) ?

Une bride RF présente une surface légèrement surélevée où repose le joint. Cette conception permet de concentrer la pression sur une zone plus restreinte, créant ainsi une étanchéité fiable grâce à des joints souples. Les brides RF sont le type de bride le plus courant.

• Type de joint : Matériaux souples comme le graphite ou le PTFE
• Plage de pression : Jusqu'à 2500 PSI (selon le matériau et la taille)
• Hauteur de la surface : 1,6 mm pour les classes 150-300, 6,4 mm pour les classes 400 et supérieures
• Idéal pour : Systèmes à pression et température modérées

Utilisations courantes : Usines chimiques, installations de traitement des eaux et oléoducs.

Qu'est-ce qu'une bride RTJ (joint annulaire) ?

Une bride RTJ possède une rainure usinée qui accueille un joint annulaire métallique. Une fois boulonnée, la bague se déforme pour créer une étanchéité métal sur métal. Cette conception résiste mieux aux pressions et températures extrêmes que les brides RF.

• Type de joint : Anneau en métal (fer doux, acier inoxydable ou alliage)
• Plage de pression : Plus de 20 000 PSI (avec des matériaux de haute qualité)
• Hauteur de la surface : 6,35 mm à 20 mm selon la taille et la classe de pression
• Idéal pour : systèmes haute pression et haute température

Utilisations courantes : Raffineries de pétrole, pipelines de vapeur et usines pétrochimiques.

Brides RF et RTJ : principales différences

Comment se comparent les brides RF et RTJ ? Voici un aperçu de leurs différences : 

Épaisseur et hauteur de surface

Les brides RTJ sont plus épaisses que les brides RF. Cette épaisseur supplémentaire permet de supporter la pression exercée par le joint annulaire métallique.

Selon les normes ASME B16.5, les hauteurs de surface varient :

• Brides RF : 1,6 mm pour les classes 150-300 et 6,4 mm pour les classes 400 et supérieures
• Brides RTJ : 6,35 mm à 20 mm, selon la taille et la classe

Mécanisme d'étanchéité : joints souples ou métalliques

Les brides RF utilisent des joints souples en graphite ou en PTFE. Cela facilite leur installation et leur remplacement. Cependant, elles sont plus sujettes aux fuites sous haute pression.

Les brides RTJ utilisent des joints annulaires métalliques pour une étanchéité métal sur métal. Cela leur permet d'assurer une meilleure prévention des fuites sous haute pression et température.

Différences d'installation

Les brides RF sont plus simples à installer car la face surélevée aide à aligner le joint.

Les brides RTJ exigent un alignement précis du joint annulaire dans la rainure. Un léger désalignement peut entraîner des fuites ou endommager le joint.

Quand choisir les brides RF ?

Vous devez utiliser des brides RF si :

• Vous travaillez avec des systèmes à moyenne pression (par exemple, des systèmes de traitement chimique ou des conduites d'eau).
• Vous avez besoin d’une bride facile à installer et à entretenir, en particulier pour les changements fréquents de joints.
• La rentabilité est importante car les brides RF sont plus abordables.

Quand choisir les brides RTJ ?

Vous devriez choisir les brides RTJ si :

• Vous travaillez dans des environnements à haute pression ou à haute température, comme dans les oléoducs et gazoducs ou les systèmes à vapeur.
• Vous avez besoin d’un joint métal sur métal capable de supporter des conditions extrêmes.
• Vous privilégiez la fiabilité à long terme plutôt que des coûts initiaux réduits.

Pouvez-vous connecter des brides RF et RTJ ensemble ?

Non, il n'est pas possible de raccorder directement des brides RF et RTJ. Leurs surfaces d'étanchéité sont différentes :

• Les brides RF nécessitent un joint souple qui repose sur la face surélevée.

Les brides RTJ nécessitent une bague métallique qui s'insère dans une rainure usinée.
Les mélanger provoquera des fuites et pourrait endommager les brides.

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