Qu'est-ce qu'une bride ?
Bride pour faire court, juste un terme général, fait généralement référence à un corps métallique en forme de disque similaire pour ouvrir quelques trous fixes, utilisé pour connecter d'autres choses, ce genre de chose est largement utilisé dans les machines, donc cela semble un peu étrange, tant qu'il est connu comme une bride, son nom est dérivé de la bride anglaise. de sorte que le tuyau et l'interconnexion du tuyau des pièces, connectées à l'extrémité du tuyau, la bride a une ouverture, des vis pour rendre les deux brides étroitement connectées, entre la bride avec un joint d'étanchéité.
La bride est une pièce en forme de disque, la plus courante dans l'ingénierie des pipelines, les brides sont utilisées par paires.
En ce qui concerne les types de connexions à brides, il existe trois composants :
- Brides de tuyaux
- Joint
- Assemblage par boulons
Dans la plupart des cas, on trouve un joint et un boulon fabriqués dans le même matériau que la bride du tuyau. Les brides les plus courantes sont en acier inoxydable. D'autre part, les brides sont disponibles dans une variété de matériaux afin de s'adapter aux exigences du site. Parmi les matériaux les plus courants, on trouve le Monel, l'Inconel et le chrome-molybdène, selon les exigences du site. Le choix du matériau optimal dépend du type de système dans lequel vous souhaitez utiliser une bride spécifique.
7 types courants de brides
Il existe différents types de brides, disponibles en fonction des exigences du site. Pour obtenir la bride idéale, il est essentiel de garantir un fonctionnement fiable et une longue durée de vie, et de trouver le prix le plus adapté.
1. bride filetée :
Les brides filetées, dont l'alésage est fileté, sont équipées d'un filetage externe sur le raccord. Le raccordement fileté vise ici à éviter toute soudure. Le raccordement se fait principalement par un filetage adapté au tube à installer.
2. Brides à souder à emboîtement
Ce type de bride est généralement utilisé pour les tuyaux de petite taille, dont le diamètre de la zone de basse température et de basse pression est caractérisé par un raccordement où le tuyau est placé à l'intérieur de la bride pour assurer une soudure d'angle simple ou multiple. Cela évite les contraintes liées aux extrémités filetées par rapport aux autres types de brides soudées, simplifiant ainsi l'installation.
3. Brides à recouvrement
Une bride à recouvrement est un type de bride dont l'extrémité est soudée bout à bout à un raccord pour former un assemblage à bride avec une bride de support. Cette conception a rendu cette méthode populaire dans divers systèmes où l'espace est limité, où des démontages fréquents sont nécessaires ou où un niveau de maintenance élevé est requis.
4. Brides coulissantes
Les brides coulissantes sont très courantes et disponibles dans une large gamme de dimensions pour s'adapter aux systèmes à débits et débits élevés. Il suffit d'adapter la bride au diamètre extérieur du tuyau pour une installation très simple. L'installation de ces brides est un peu technique, car elle nécessite un soudage d'angle des deux côtés pour la fixer au tuyau.
5. Brides pleines
Ces types de brides sont parfaitement adaptés à la terminaison des systèmes de tuyauterie. La plaque borgne a la forme d'un disque vierge boulonnable. Une fois correctement installées et associées au joint adéquat, elles assurent une excellente étanchéité et sont faciles à retirer en cas de besoin.
6. Brides à collerette soudée
Les brides à collerette à souder sont très similaires aux brides à recouvrement, mais leur installation nécessite un soudage bout à bout. La fiabilité de ce système, sa capacité à être plié plusieurs fois et à être utilisé dans des systèmes haute pression et haute température en font le choix privilégié pour la tuyauterie industrielle.
7. Brides spéciales
Ce type de bride est le plus courant. Cependant, il existe une large gamme de brides spécialisées supplémentaires adaptées à une variété d'utilisations et d'environnements. Il existe également diverses autres options, telles que les brides Nipo, les brides Weldo, les brides à expansion, les brides à orifice, les brides à long col de soudure et les brides de réduction.
5 types spéciaux de brides
1. WeldoFlange
La bride Weldo est très similaire à la bride Nipo, car elle combine des brides soudées bout à bout et des raccords de dérivation. Les brides Weldo sont fabriquées à partir d'une seule pièce d'acier forgé massif, plutôt que de pièces individuelles soudées ensemble.
2. Bride Nipo
La Nipoflange est un tuyau de dérivation incliné à 90 degrés. Elle est fabriquée en combinant des brides soudées bout à bout et du Nipolet forgé. Bien que la bride Nipo soit une pièce unique robuste en acier forgé, elle ne se compose pas de deux produits différents soudés ensemble. L'installation de la Nipoflange consiste à souder la partie Nipolet de l'équipement pour le passage du tuyau, puis à boulonner la bride à la bride du tube de raccordement par l'équipe de tuyauterie.
Il est important de savoir que les brides Nipo sont disponibles dans différents types de matériaux tels que le carbone, les aciers au carbone à haute et basse température, les nuances d'acier inoxydable et les alliages de nickel. Les brides Nipo sont principalement fabriquées avec une fabrication renforcée, ce qui contribue à leur conférer une résistance mécanique supplémentaire par rapport à la bride Nipo standard.
3. Bride coudée et bride latérale
Elboflange est une combinaison de bride et Elbolet, tandis que Latroflange est une combinaison de bride et Latrolet. Les brides coudées permettent de raccorder des tuyaux à un angle de 45 degrés.
4. Brides à anneau pivotant
L'utilisation de brides à anneau pivotant facilite l'alignement des trous de boulon entre deux brides appariées, ce qui est particulièrement utile dans de nombreuses situations, comme l'installation de pipelines de grand diamètre, de pipelines sous-marins ou offshore, et autres environnements similaires. Ces types de brides sont adaptés aux fluides exigeants dans les secteurs du pétrole, du gaz, des hydrocarbures, de l'eau, des produits chimiques et autres applications pétrochimiques et de gestion de l'eau.
Pour les canalisations de grand diamètre, le tube est équipé d'une bride à souder bout à bout standard à une extrémité et d'une bride pivotante à l'autre. Il suffit de faire pivoter la bride pivotante sur la canalisation pour aligner correctement les trous de boulonnage, très facilement et rapidement.
Parmi les principales normes applicables aux brides à anneau tournant, on trouve ASME ou ANSI, DIN, BS, EN, ISO, etc. Parmi les normes les plus courantes pour les applications pétrochimiques, on trouve ANSI, ASME B16.5 ou ASME B16.47. Les brides à anneau tournant sont des brides compatibles avec toutes les formes standard de brides courantes, par exemple : cols à souder, emboîtements, joints à recouvrement, soudures par emboîtement, etc., dans toutes les nuances de matériaux, dans une large gamme de dimensions allant de 3/8" à 60" et pour des pressions allant de 150 à 2500 bar. Ces brides peuvent être facilement fabriquées en acier au carbone, en alliage et en acier inoxydable.
5. Brides de dilatation
Les brides d'expansion sont utilisées pour augmenter la taille de l'alésage d'un tuyau d'un point particulier à un autre afin de connecter le tuyau à tout autre équipement mécanique tel que des pompes, des compresseurs et des vannes qui ont des tailles d'entrée différentes.
Les brides de dilatation sont généralement des brides soudées bout à bout, dotées d'un très grand trou à l'extrémité non bridée. Elles permettent d'ajouter une ou deux dimensions, ou jusqu'à 10 cm, à l'alésage du tube. Ces types de brides sont préférés aux brides de réduction soudées bout à bout et aux brides standard, car elles sont plus économiques et plus légères. Les matériaux les plus couramment utilisés pour les brides de dilatation sont l'A105 et l'acier inoxydable ASTM A182.
Les brides de dilatation sont disponibles en pressions nominales et en dimensions conformes aux spécifications ANSI ou ASME B16.5, et sont principalement disponibles en versions convexes ou plates (RF ou FF). Les brides de réduction, également appelées brides de réduction, ont une fonction inverse de celle des brides de dilatation : elles servent à réduire le diamètre d'un tuyau. Le diamètre d'un tronçon de tuyau peut être facilement réduit, mais pas de plus d'une ou deux tailles. Pour une réduction supérieure, il est conseillé d'utiliser une solution combinant des réducteurs soudés bout à bout et des brides standard.
Dimensionnement des brides et considérations courantes
Outre la conception fonctionnelle d'une bride, sa taille est le facteur le plus susceptible d'influencer son choix lors de la conception, de la maintenance et de la mise à niveau d'un système de tuyauterie. Il est donc essentiel de prendre en compte l'interface de la bride avec le tuyau et les joints utilisés pour garantir un dimensionnement adéquat. Voici quelques points à considérer :
- Diamètre extérieur : Le diamètre extérieur est la distance entre deux bords opposés de la face de la bride.
- Épaisseur : L'épaisseur est mesurée à partir de l'extérieur de la jante.
- Diamètre du cercle de boulonnage : il s'agit de la distance entre les trous de boulons relatifs mesurée de centre à centre.
- Taille du tuyau : La taille du tuyau est la taille correspondant à la bride.
- Alésage nominal : L'alésage nominal est la taille du diamètre intérieur du connecteur à bride.
Classification des brides et niveau de service
Les brides sont classées principalement selon leur capacité à résister à différentes températures et pressions. Elles sont désignées par les lettres ou suffixes « # », « lb » ou « classe ». Ces suffixes sont interchangeables et varient également selon la région ou le fournisseur. Les classifications les plus courantes sont les suivantes :
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Les tolérances de pression et de température varient selon le matériau utilisé, la conception et la taille de la bride. Cependant, la seule constante est la pression nominale, qui diminue avec l'augmentation de la température.
Type de face de bride
Le type de face est également une caractéristique essentielle qui influence significativement les performances finales et la durée de vie de la bride. Par conséquent, certains des principaux types de faces de bride sont analysés ci-dessous :
1. Bride plate (FF)
La surface du joint d'une bride plate est dans le même plan que la surface du cadre boulonné. Les produits utilisant des brides plates sont généralement ceux fabriqués avec des moules adaptés à la bride ou au couvercle de bride. Les brides plates ne doivent pas être placées sur des brides à côté inversé. La norme ASME B31.1 stipule que lors de l'assemblage de brides plates en fonte à des brides en acier au carbone, la face surélevée de ces dernières doit être retirée et un joint pleine face est requis. Ceci permet d'éviter que les petites brides en fonte cassantes ne s'éclaboussent dans le vide formé par le nez surélevé de la bride en acier au carbone.
Ce type de face de bride est utilisé dans la fabrication d'équipements et de vannes pour toutes les applications en fonte. La fonte est plus fragile et est généralement réservée aux applications à basse température et basse pression. La face plane permet aux deux brides d'être en contact complet sur toute la surface. Les brides plates (FF) ont une surface de contact de la même hauteur que le filetage de la bride. Des rondelles à face pleine sont utilisées entre deux brides plates et sont généralement souples. Selon la norme ASME B31.3, les brides plates ne doivent pas être accouplées à des brides surélevées en raison du risque de fuite au niveau de l'assemblage à brides.
2. Bride à face surélevée (RF)
La bride à face surélevée est le type le plus courant utilisé dans les applications de fabrication et est facilement reconnaissable. On la qualifie de convexe car la face du joint est située au-dessus de celle de la bague de boulon. Chaque type de face nécessite l'utilisation de différents types de joints, notamment des languettes à anneau plat et des composites métalliques tels que les formes spiralées et à double gaine.
Les brides RF sont conçues pour concentrer davantage la pression sur une zone plus petite du joint, améliorant ainsi le contrôle de la pression du joint. Les diamètres et hauteurs par niveau de pression et diamètre sont décrits dans la norme ASME B16.5. Le niveau de pression de la bride indique la hauteur de la face soulevée. Les brides RF sont conçues pour concentrer davantage la pression sur une zone plus petite du joint, augmentant ainsi la capacité de contrôle de la pression du joint. Les diamètres et hauteurs par classe de pression et diamètre sont décrits dans la norme ASME B16.5. Pressions nominales des brides.
3. Bride annulaire (RTJ)
Lorsqu'une étanchéité métal sur métal entre des brides appariées est requise (ce qui est la condition pour les applications à haute pression et à haute température, c'est-à-dire au-dessus de 700/800 C°), la bride à joint annulaire (RTJ) est utilisée.
La bride de joint annulaire possède une rainure circulaire qui accueille le joint annulaire (ovale ou rectangulaire).
Lorsque deux brides à joint annulaire sont boulonnées puis serrées, la force appliquée déforme le joint dans la rainure de la bride, créant ainsi une étanchéité métal sur métal très étanche. Pour ce faire, le matériau du joint annulaire doit être plus souple (plus ductile) que celui des brides.
Les brides RTJ peuvent être scellées avec des joints RTJ de différents types (R, RX, BX) et profils (par exemple, octogonaux/elliptiques pour le type R).
Le joint RTJ le plus courant est le type R à section octogonale, car il assure une étanchéité très solide (la section ovale étant l'ancien type). Cependant, la conception à rainure plate accepte les deux types de joints RTJ à section octogonale ou ovale.
4. Brides à rainure et languette (T & G)
Deux brides à rainure et languette (faces T & G) s'adaptent parfaitement : une bride a un anneau surélevé et l'autre a des rainures où elles s'insèrent facilement (la languette entre dans la rainure et scelle le joint).
Les brides à rainure et languette sont disponibles en grandes et petites tailles.
5. Brides mâles et femelles (M et F)
Similaires aux brides à rainure et languette, les brides mâles et femelles (types de face M et F) s'adaptent les unes aux autres.
Une bride présente une zone qui s'étend au-delà de sa surface, la bride mâle, et l'autre bride présente des dépressions correspondantes usinées dans la surface en regard, la bride femelle.
Finition de surface de la bride
Afin d'assurer un ajustement parfait de la bride au joint et à la bride d'accouplement, la surface de la bride doit présenter un certain degré de rugosité (finitions de bride RF et FF uniquement). Le type de rugosité de la surface de la bride définit le type de « finition de bride ».
Les types courants sont les faces de bride standard, concentriques, dentelées en spirale et lisses.
Il existe quatre finitions de surface de base pour les brides en acier. Cependant, l'objectif commun de tout type de finition de surface de bride est de produire la rugosité souhaitée sur la surface de la bride pour assurer un ajustement solide entre la bride, le joint et la bride d'accouplement pour fournir une étanchéité de qualité.
Date de publication : 08/10/2023