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      Brides : définition, types, matériaux, classes

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      Tout projet industriel ou d’ingénierie implique l’utilisation de divers matériaux et pièces. Les systèmes de tuyauteries, par exemple, nécessitent à l’intérieur des brides ou des éléments de raccordement qui permettent un meilleur flux et évitent les fuites.

      Il est important de décider quels seront les types de brides les mieux adaptés. Il existe des brides en plastique très résistantes, fréquemment utilisées pour fixer des câbles et des installations électriques.

      Mais celles qui sont utilisées dans les systèmes de tuyauteries sont des brides forgées, élaborées dans divers métaux.

      Dans cet article, nous vous offrons toute l’information nécessaire sur les brides : nous vous expliquons en quoi elles consistent, à quoi elles servent, les types de brides existants et bien plus encore.

      Qu’est-ce qu’une bride ?

      Les brides sont des éléments de raccordement en forme d’anneau, disque ou collier, utilisés en tuyauterie et plomberie. Elles servent à raccorder entre eux plusieurs tuyaux, tubes, vannes, etc., ainsi qu’à bloquer une partie de la tuyauterie.

      Les brides permettent aussi à un moment donné de séparer facilement des tuyaux raccordés entre eux.

      Le plus souvent, les brides sont vissées ou soudées au bout des tuyaux et connectées au moyen de boulons, avec un joint entre les deux brides pour assurer une étanchéité complète et éviter les fuites de liquides ou de gaz depuis l’intérieur ou inversement, la pénétration de tout élément depuis l’extérieur.

      Grâce à leur large éventail de fonctions et d’utilités, les brides sont utilisées dans une grande diversité de secteurs industriels et dans le bâtiment.

      De tout ce qui précède, on peut conclure que les brides constituent une pièce fondamentale pour le raccordement des systèmes internes dans les opérations impliquant des installations de tuyauteries, vannes et pompes.

      Composition générale des brides

      Les brides se composent de :

      1.  L’aile : C’est la plaque circulaire où sont situés les perçages et les boulons d’assemblage.
      2. Le collet : C’est la partie qui est en contact avec le tuyau, mais toutes les brides n’en possèdent pas.
      3. Diamètre de boulons : C’est la dimension des orifices par où doivent passer les boulons d’assemblage.
      4. La face : Suivant le modèle, les brides peuvent présenter divers types de faces ; la plus courante est la face RF ou face de joint surélevée, mais on trouve aussi la FF ou face de joint plate, et la bride à joint annulaire ou RTJ.

      Applications des brides forgées

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      Les brides forgées sont élaborées dans divers matériaux qui présentent une résistance à diverses conditions environnementales et à diverses tensions.

      Compte tenu de leur résistance et de leur capacité de charge, ces brides sont utilisées dans diverses industries, pour des applications à l’extérieur comme à l’intérieur. On les retrouve très fréquemment parmi les pièces utilisées dans les centrales solaires, l’industrie pétrochimique, la médecine, le secteur alimentaire, les usines de traitement d’eaux usées et bien d’autres.

      Utilisations des brides suivant la température

      Plusieurs organismes ont publié des normes (UNE-EN, ISO, ASME, AVK, etc.) qui fournissent les informations relatives aux dimensions à considérer selon la température à laquelle les brides seront soumises.

      Les brides en acier au carbone conviennent par exemple aux environnements où les températures sont modérées.

      Pour des températures plus extrêmes, on utilisera des brides en aciers alliés qui sont capables de supporter ces conditions extraordinaires, de température comme de pression.

      Si les brides vont être en contact avec des liquides ou des gaz corrosifs, il est recommandé d’utiliser celles qui sont fabriquées en alliages de métaux comme le nickel, le chrome ou le molybdène par exemple.

      Types de brides

      Brides à emmancher et à souder

      Ces brides sont idéales pour toute application à basse pression ; grâce à la conception de leur diamètre interne qui est légèrement plus large que le diamètre externe du tuyau, elles peuvent glisser facilement sur toute la longueur du tuyau, jusqu’à l’extrémité où elles seront soudées, sans se désajuster.

      La soudure permet de fixer les brides par leur partie supérieure et inférieure. Non seulement elles sont simples à utiliser et à installer, mais elles sont aussi très bon marché.

      Brides à emboîter et à souder

      Les brides à emboîter et à souder sont généralement utilisées sur les tuyaux de petites dimensions dans des environnements hautes pressions.

      Ces brides sont fixées en insérant le tuyau ou tube dans la bride jusqu’au contact avec le siège et maintenues en soudant le haut de la bride, à l’extérieur. On parvient ainsi à conserver l’intérieur du tuyau lisse, pour une meilleure circulation du gaz ou du fluide.

      Brides à collerette à souder en bout

      Ces brides sont fixées en soudant le tuyau sur leur collerette, une action qui permet de transférer les contraintes sur la bride vers le tuyau et de diminuer les concentrations de contraintes à la base de la bride.

      La principale caractéristique de ce type de bride est un long collet conique, idéal pour les applications hautes pressions.

      Le diamètre intérieur de la bride doit être usiné à la machine pour correspondre au diamètre intérieur des tuyaux.

      Le centre conique des brides à collerette transfère la pression au tuyau ; il agit ainsi comme renfort et apporte la force nécessaire pour équilibrer l’inclinaison latérale.

      Brides à recouvrement

      Ces brides ont la capacité de glisser en tournant autour des tubes ou des tuyaux ; elles sont fréquemment utilisées avec des tuyaux à collerette et facilitent l’alignement ainsi que le raccordement parfait avec des boulons.

      Après le soudage de la collerette sur le tuyau, la bride continue de tourner sans aucun problème et sans que cela n’affecte l’alignement des écrous.

      Ces brides sont utilisées dans des systèmes ou des applications qui requièrent de fréquents démontages et aussi quand les tuyaux sont fabriqués dans des matériaux très durs.

      Elles sont généralement en acier, avec un diamètre intérieur usiné pour qu’elles s’ajustent bien à la collerette.

      Brides taraudées ou filetées

      Ce type de bride ne peut être utilisé que sur des tubes ou tuyaux eux-mêmes filetés et peut être monté sans soudure.

      Ces brides sont généralement utilisées sur des tuyaux de petits diamètres et pour des pressions faibles.

      Brides pleines

      Les brides pleines sont des plaques rondes sans orifice central, utilisées aux extrémités des tuyaux, réservoirs sous pression ou vannes pour sceller la fin d’un système ; elles conviennent à toutes les dimensions standards de tubes ou tuyaux.

      Elles sont également utilisées pour vérifier la pression de liquides ou de gaz à l’intérieur d’un tuyau ou d’un réservoir et facilitent par ailleurs l’accès à l’intérieur des tuyauteries si une intervention est nécessaire. Elles sont utilisées de préférence dans des applications hautes pressions.

      Types de portées de joints à brides

      Portées de joints plates

      Les brides à portée de joint plates comportent une surface de contact dans le même plan que la face où sont placés les écrous.

      Il faut souligner que ces brides à portée de joint plates ne sont jamais jumelées, contrairement aux brides à face de joint surélevée.

      Portées de joints surélevées

      Les brides à portée de joint surélevées sont fréquemment utilisées dans les usines de traitement et sont d’ailleurs très faciles à identifier.

      On les nomme ainsi parce que leur surface de contact est surélevée par rapport à la face où se situent les écrous.

      Ces brides permettent l’utilisation d’un grand nombre de joints différents. Elles ont pour fonction de concentrer une grande pression sur une petite surface de contact, augmentant ainsi la capacité du joint à contenir le fluide.

      Joints de type RTJ

      Les joints RTJ sont habituellement utilisés pour les hautes pressions (Classe 600 ou plus) et/ou les hautes températures (au-dessus de 427 ºC).

      Ils présentent des gorges usinées où vient se situer un joint métallique. Lorsque les écrous sont serrés, ce joint métallique est compressé entre les deux brides et se déforme pour créer un contact métal contre métal.

      Les brides RTJ peuvent présenter une face surélevée avec une gorge usinée, mais cette face n’a aucun effet sur la capacité d’étanchéité de l’ensemble.

      Brides types rainure et languette

      Ce type de bride présente des faces qui doivent être accouplées. L’une d’elles présente une rainure usinée sur la portée du joint, l’autre face est dotée d’une languette qui vient s’assembler sur cette rainure.

      On les trouve habituellement sur les chapeaux de vannes et les couvercles de pompes.

      Les brides à rainure et languette (T&G) ont l’avantage de s’aligner automatiquement jusqu’à former un réservoir étanche pour le milieu visqueux. Et en plus, l’alignement de l’axe de charge est maintenu par le joint en biseau.

      Il est important de souligner que les brides de type RTJ et T&G ne doivent en aucune circonstance être fixées ensemble, car leur surface de contact est différente et il n’existe aucun joint dont la forme puisse correspondre à un type de bride d’un côté et à un autre type de bride de l’autre côté.

      Comment lire l’identification d’une bride

      Le marquage des brides en acier au carbone et en acier inoxydable doit être conforme aux exigences de la norme ASME B 16.5., qui, il faut le préciser, est la norme la plus utilisée au niveau mondial pour les brides.

      Cette norme concerne aussi bien les brides forgées que celles en fonte et identifie les matériaux, le marquage, les dimensions, les pressions de service, les tolérances et les essais pour brides.

      Elle décrit aussi chaque type de dimension des brides, de 1/2” à 24″, leurs classes de pression de 150, 300, 400, 600, 900 et 1500 ; et de 1/2” à 12” en classe 2500 LB.

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      Les principales caractéristiques incluses dans l’identification des brides sont :

      • Le logo du fabricant.
      • La norme utilisée pour leur fabrication.
      • Le matériau désigné suivant ASTM, ainsi que leur traitement thermique.
      • Le diamètre nominal et la plage de pression.
      • Le type de face.
      • Le numéro d’identification donné par le fabricant.
      • Pour brides W.N. ouW. On indique l’épaisseur nominale du tube ou tuyau sur lequel elles seront soudées.

      Tableau de référence DIN, ANSI et JIS

      Les indicateurs PN (Norme DIN ou Deutsches Institut für Normung), Livres LB ou classe (Norme ANSI ou American National Standards Institute) et K’s (norme JIS ou normes industrielles japonaises) indiquent le niveau de pression nominale pour les vannes, tuyaux et leurs accessoires.

      Dans chaque système, il est possible de trouver des différences suivant la température utilisée comme référence, ainsi que suivant le matériau de la bride ; par exemple, dans DIN, le PN désigne le niveau de pression correspondant à 120 ºC, mais dans ANSI, il désigne la pression correspondant à 425,5 ºC.

      Dans le cas des systèmes européens tels que DIN, EN, BS, ISO et dans le système chinois GB, on utilise le terme PN. Il s’agit d’une plage de pression basée sur le bar : PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320 et PN400.

      Tandis que dans le système américain on utilise le terme Class, fréquemment exprimé sous la forme Class150, 150LB ou 150#, qui représente la plage de pression de la vanne ou du tuyau. Cette valeur est le résultat du calcul de la température et de la pression de liaison d’un métal donné selon la norme ANSI B16.34.

      Au Japon, on utilise l’unité K pour indiquer les niveaux de pression. Il convient de remarquer qu’il n’y a pas de correspondance stricte entre le degré de pression et la pression nominale en raison de leur température de référence différente.

      Le tableau présenté ci-après montre les conversions approximatives entre chaque système, mais comme il ne s’agit pas de valeurs, il est impossible d’obtenir une conversion exacte.

      Mentionnons aussi que dans la dernière colonne de ce tableau, il est fait référence à l’équivalence exprimée en Mégapascals (MPa), qui est l’unité de pression du Système international d’unités.

      DIN (PN)ANSI (LB)JIS (K)Mpa
      20150102
      50300205
      64400306.8
      1006004011
      80013
      1509006315
      250150010026
      200033.7
      420250042

      Toute l’information apportée ici vous servira à avoir une vision étendue et complète sur les brides, leurs caractéristiques et leurs utilisations suivant la température et la pression de l’environnement où elles sont appliquées.

      Pour finir, nous souhaitons vous informer que Couth vous propose un service de marquage industriel, qui peut être utilisé entre autres pour l’identification de brides. Pour plus d’information, n’hésitez pas à nous contacter.