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Voir aussi ...
- des tuyauteries en elle
- les tuyauteries aux appareils
- et tous les accessoires de tuyauterie (vannes, clapets,...)
Ses avantages principaux sont:
- démontage aisé
- excellente résistance à la pression
Classes de pression des brides
Les brides de raccordement sont essentielles dans la définition de la résistance à la pression de l'équipement ou de la tuyauterie. Plus la pression de service est élevée, plus les brides doivent être épaisses et le nombre de boulons important. Différentes classes de brides sont définies et désignées par un indicateur de pression. Dans la désignation européenne leur nom est composé de "PN" (Pression Nominale) suivi d'un nombre correspondant à la pression maximum d'utilisation en bar à température ambiante. Dans la désignation anglo-saxonne, leur nom est composé d'une valeur de pression en psi ( Pound per Square Inch). L'usage a simplifié le nom de l'unité de pression et seule l'unité "pound" notée "lb" ou "lbs" (du latin libra) ou "#" subsiste. La signification de la valeur de pression est obscure et incertaine. Néanmoins plus la valeur importante, plus la résistance à la pression est grande. Dans les versions les plus récentes des normes américaines le nom des classes ne fait plus directement référence à la pression dans leur nom. Ainsi la classe 150 lbs devient Class 150.
Les
tubes et raccordements ont été d'abord standardisés par l'industrie
américaine dès les années 1920 par l'ASA (American Standards
Associations). La première version de la norme B16.5 qui décrit les
assemblages à bride, fut publiée en
1953 par l'ASA. En 1976 ASA devint ANSI (American National
Standards Institute) puis
en 1982 la révision de cette norme fut confiée à l'ASME (American
Society of Mechanical Engineers). Depuis la première publication en
1953, la norme B16.5 subit différentes révisions connues sous les noms
de ASA B16.5, ANSI B16.5 ou ASME B16.5. Ces normes se sont imposées à
l'Europe à partir de 1945. Une harmonisation entre normes européennes
et américaines a produit pour l'europe la norme EN 1759-1. La norme NF
E 29-203 décrit une équivalence entre les normes américaines et
européenne. La norme EN
1092-1 décrit des brides typiquement européennes sans équivalent dans
les normes américaines.
suivant ASME B16.5 EN 1759-1 |
suivant NF E 29-203 |
suivant ISO 7005 |
suivant EN 1092-1 |
PN2,5 | |||
PN6 | |||
PN10 | PN10 | ||
PN16 | PN16 | ||
Class 150 | PN20 | ||
PN25 | PN25 | ||
PN40 | PN40 | ||
Class 300 | PN50 | ||
PN63 | |||
Class 600 | PN100 | ||
PN100 | |||
Class 900 | PN150 | ||
PN160 | |||
Class 1500 | PN250 | ||
PN250 | |||
PN320 | |||
PN400 | |||
Class 2500 | PN420 |
Les classes européennes équivalentes aux classes ASME sont souvent désignées par ISO PN xxx pour les distinguer des classes PN sans équivalent ASME. Ceci est particulièrement utile pour éviter toute confusion pour les classes PN100 et PN 250 dont les définitions selon EN 1759-1 et EN 1092-1 sont différentes et non compatibles.
Même si une équivalence existe avec des normes européennes, l'usage persiste de qualifier les brides par:- leur type ou mode d'assemblage avec la tuyauterie, en langue anglaise (welding neck, slip on, ...)
- leur classe de pression en livre (lbs) (150#, 300#)
- leur diamètre en pouces (2", 2"1/2, ...)
Résistance à la pression
La résistance à la pression d'un assemblage à brides dépend de:- son diamètre, son épaisseur et le nombre de boulons utilisés
- la température de travail (plus élevée sera la température, plus faible sera la pression admissible)
- le métal employé et le mode de confection (forgée, moulée, emboutie)


Les courbes ci-dessus sont données à titre d'illustration pour les brides forgées en acier carbone. Se rapporter aux normes pour plus de précision et pour d'autres matériaux.
Types de bride
Brides à collerette "WELDING NECK"
La bride à collerette à souder en
bout a une
forme
destinée à transférer la contrainte au tuyau, pour réduire la
contrainte à la base de la bride. Elle se reconnait à
son collet et sa transition douce de
l'épaisseur de la bride à l'épaisseur de paroi de tuyau. Cette
transition la rend particulièrement résistante aux contraintes
répétées occasionnées par exemple par les dilatations de lignes ou
autres efforts variables. On peut considérer que cet assemblage est
aussi résistant qu'un assemblage de tube bout à bout. Elle est
préférée pour les services sévères sous des
conditions de haute pression, haute ou basse température, et pouvant
fluctuer entre de larges limites.
Brides à emmancher "SLIP-ON"
Brides plate tournante "LAP JOINT"
Elle doit être employée avec un élément de tube muni d'une collerette. La combinaison des deux rend son coût supérieur à une bride à collerette soudée équivalente. La résistance à la pression d'un tel assemblage est équivalent à celle d'une bride "slip on", et sa résistance à la fatigue est très inférieure à celle d'une bride à collerette soudée. Leur usage pour les services sous contrainte sévère doit être évité. Elle est principalement utilisée pour les services nécessitant de fréquents démontages pour inspection ou nettoyage, et où la possibilité de tourner la bride facilite l'alignement.
Brides taraudées "THREADED"
La
bride à visser est un dispositif économique faisant gagner du temps,
utilisé dans différentes applications industrielles. Le
passage est fileté pour s'accorder à un filetage externe sur le tuyau.
Cette bride n'est pas recommandée pour les services générant des
contraintes surtout si celles-ci sont cycliques ou subissant des
variations de température importante.Son principal avantage
est de pouvoir être
assemblée au tuyau sans avoir à souder, la rendant adaptée à
une
utilisation sous très haute pression à température atmosphérique et
dans les zones hautement explosives, où la soudure est dangereuse.
Brides à emboîtement à souder "SOCKET WELDING"
La
bride à emboîtement à souder est conçue pour des applications de petit
diamètre et haute pression à la condition qu'une double soudure interne
et externe soit effectuée. Elle est similaire à la bride à emmancher à
souder en ce qui concerne la fabrication, mais elle est dotée d'une
meilleure résistance à la fatigue, lorsqu'elle est installée avec une
soudure
interne. Contrairement
à la bride à emmancher, l'abrasion de la soudure interne pour obtenir
un aspect lisse, peut être réalisée sans affecter la face de la bride,
et ne demande donc pas de surfaçage ultérieur. Si seule la soudure
externe est effectuée, cette bride doit être réservée aux applications
à faible pression. Elle n'est pas autorisée au delà de la Class 1500
par la norme B16.5.
Brides porte-orifice

Les
brides à prises de pression sont utilisées avec une plaque à orifice
placée entre les deux, pour
mesurer le débit de liquide et de gaz. Comparées à des brides
à collerette à souder en bout ou des
brides à emmancher à souder dont elles reprennent les caractéristiques,
elle sont équipées en plus de trous taraudés, radiaux
dans la bride circulaire pour la connexion de l'indicateur et de
boulons additionnels pour faciliter la séparation des brides pour
l'inspection du diaphragme.
Bride pleine "BLIND"

Types de face de bride
Faces plates
Réservé aux services à basse pression, elles ne sont généralement pas utilisées pour des classes supérieures à 150lb (PN20).Faces surélevées "RF"
- de 1,6 mm pour les tuyauteries Class 300 et moins
- de 6,4 mm pour les tuyauteries Class 600 et plus
Faces pour joint
annulaire
"RTJ"
Plus complexes à fabriquer que les brides à faces RF, elles sont
réservées aux applications à haute pression (>PN100). Elles
nécessitent pour la mise en place du joint de pouvoir suffisamment
écarter les brides.L'étanchéité est assurée par le contact métal/métal. Le joint peut être de section ovale ou octogonale.
Faces à
simple emboîtement "M&F"
Emboîtement large ou étroit
Faces à
double emboîtement "T&G"
Usinage de la face de bride
Stock finish
- Les rainures sont faites avec un outil arrondi laissant une empreinte dont le fond est arrondi
- Spiral serrated
- Surface striée par une rainure en forme de spirale réalisé avec un outil pointu laissant une empreinte anguleuse
- Concentric serrated
- Surface striée par des rainures en cercles concentriques
- Smooth finish
- Etat de surface lisse permettant l'utilisation d'un joint plat ou spiralé
- Cold water finish
- Etat de surface poli comme un miroir autorisant une étanchéité par contact métal contre métal.
Types de joints
Si l'étanchéité n'est pas assurée par le contact direct des surfaces métalliques, un joint est inséré entre les brides.Joint plat

Joint spiralé métalloplastique

Joint annulaire métallique

Le métal dont il constitué doit être plus tendre que celui de la bride. Les joints de section octogonale assurent une meilleure étanchéité et peuvent être utilisés aussi bien avec des brides dont la gorge est arrondie qu'avec celles dont la gorge est à fond plat.
Plus sur le web
- www.wermac.org
- Un blog en anglais animé par un professionnel de l'industrie chimique et pétrochimique
- Norme EN 1902-1
- pour se procurer la norme EN 1902-1
- Norme EN 1759-1
- pour se procurer la norme EN 1759-1