Présentation
RÉSUMÉ
L’étanchéité est une fonction fondamentale en mécanique de commandes hydrauliques et pneumatiques, et dans tous réseaux de fluides. En cas de fuite de gaz ou de liquide, le fonctionnement de l’installation, mais également la sécurité sont alors mises à mal. Cat article décrit tout d’abord les différents types d’étanchéité, la caractérisation d’une fuite par son débit, et les essais d’étanchéité en service qui permettent de vérifier si le matériel est encore apte à fonctionner. Il expose ensuite les solutions à mettre en œuvre en cas de fuite, celles-ci dépendront du degré d’étanchéité attendue (relative, par fuite contrôlée, rigoureuse) et du type de liaison concernée (statique, dynamique en translation dynamique en rotation).
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Jean MARTIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’Arts et Métiers - Professeur de construction mécanique en IUT (Institut Universitaire de Technologie)
INTRODUCTION
L’étanchéité est une fonction qui revêt une importance de plus en plus grande en mécanique par suite, d’une part de l’utilisation croissante des fluides pour les commandes (hydrauliques, pneumatiques) et pour les contrôles et, d’autre part, du nombre très important et de la très grande diversité des composants mécaniques dans les réseaux de fluides.
Le confinement d’un gaz ou d’un liquide, de par sa nature, n’est pas aisé. Une fuite, même petite, peut avoir de multiples conséquences, tant sur le plan de la disponibilité du matériel que sur celui du fonctionnement et aussi de la sécurité. Des exemples courants montrent que des ensembles fort complexes, tels que les fusées, peuvent connaître des ennuis importants par suite d’une simple fuite. Une bonne fiabilité en matière d’étanchéité n’est pas souvent facile à obtenir.
En effet, l’étanchéité fait appel à de nombreuses notions de physique et de chimie où les propriétés des matériaux tiennent une place importante. De plus, les problèmes à résoudre sont variés et doivent intégrer un nombre important de paramètres difficiles à optimiser simultanément, spécialement en dynamique.
Les meilleures solutions en techniques d’étanchéité ne sont presque toujours que le résultat de savants compromis.
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- Version archivée 1 de nov. 1985 par Jean MARTIN
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Présentation
Étanchéité aux liaisons dynamiques en translation5. Étanchéité aux liaisons statiques
Suivant le degré d’étanchéité 2 à obtenir, diverses solutions sont possibles.
5.1 Étanchéité rigoureuse
Pratiquement, l’étanchéité rigoureuse ne peut être obtenue que par une liaison du type métallurgique (soudure ou brasure), c’est-à-dire avec diffusion au moins partielle des surfaces à joindre. Ce type de liaison est réputé indémontable, mais des formes particulières permettent un certain nombre de démontages, toutefois en nombre limité, le plus souvent de l’ordre de 10.
Une première solution, mise en œuvre sur les brides, dites brides type Sarlin, consiste à séparer la fonction jonction mécanique de celle d’étanchéité. Cette dernière est faite par soudure sur des parties minces (figure 2), qui peuvent être aisément meulées pour le démontage. La nouvelle soudure doit être réalisée sur un métal sain, donc sur un diamètre plus petit donné par un meulage de ravivage. Il existe donc une certaine consommation de matière des lèvres qui limite le nombre d’interventions. Toutefois il est possible d’en augmenter le nombre en rapportant les lèvres sous formes de disques minces soudés (figure 3).
Avec les liaisons filetées, il est aussi possible de disposer de bagues minces soudées, faciles à meuler. Il est nécessaire d’éloigner assez la soudure de la partie filetée, pour éviter les phénomènes de rétreint qui rendent le dévissage difficile. On doit donc prévoir une large gorge au droit de soudure qui facilite aussi le tronçonnage (figure 4).
Des astuces permettent des économies, telle par exemple la fermeture avec étanchéité rigoureuse d’un grand réservoir, réalisée par une plaque mince soudée sur la bride du réservoir, qui a été munie du côté interne d’une...
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