Présentation
En anglaisNOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la réédition actualisée de l’article B5420Étanchéité en mécanique rédigé en 2004 par Jean MARTIN.
RÉSUMÉ
La fonction étanchéité est au cœur des préoccupations actuelles visant à réduire les niveaux d'émissions en fonctionnement normal et les risques de fuite accidentelle, pour des raisons sécuritaires, environnementales et économiques. La connaissance des différentes technologies disponibles est importante, afin de sélectionner la solution la plus adaptée au cas d’application. Cet article présente un panorama des étanchéités dite « statiques », intégrant les étanchéités rigoureuses (type soudure) ainsi que les étanchéités relatives (avec ou sans joint).
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The ability to seal plays a major role in today’s concerns aiming at reducing emission levels during normal operation and reducing the risk of accidental leaks, for safety, environmental and economic reasons. Knowledge of the different technologies available is important in order to select the most suitable solution for the application case. This article presents an overview of so-called "static" seals, including rigorous seals (welded type) as well as relative seals (with or without gasket).
Auteur(s)
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Benoît OMNÈS : Expert référent Étanchéité - Pôle d’activité « Fluid and Sealing Technologies » du Cetim (Centre Technique des Industries Mécaniques), Nantes, France
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Hubert LEJEUNE : Expert référent Étanchéité - Pôle d’activité « Fluid and Sealing Technologies » du Cetim (Centre Technique des Industries Mécaniques), Nantes, France - Note de l’éditeur : - Cet article est la réédition actualisée de l’article [B 5 420] Étanchéité en mécanique rédigé en 2004 par Jean MARTIN.
INTRODUCTION
La fonction étanchéité est au cœur des préoccupations actuelles visant à réduire les niveaux d'émissions en fonctionnement normal (« émissions fugitives »), ainsi que les risques de fuite accidentelle, pour des raisons sécuritaires, environnementales et économiques. De plus, des considérations de durabilité et d’efficacité énergétique (notamment pour les étanchéités dynamiques) interviennent également dans la performance d’une étanchéité.
Le niveau étanchéité est le fruit d’un ensemble de phénomènes interdépendants et souvent multi-physiques (géométrique, mécanique, thermique, fluidique, physique, chimique…). Il n’existe pas de solutions universelles et le choix d’une solution d’étanchéité consistera en la recherche d’un compromis entre diverses propriétés (niveau de fuite, tenue en température, compatibilité chimique, tenue mécanique, coût…). La connaissance des différentes technologies disponibles est donc importante afin de sélectionner la solution la plus adaptée aux cas d’application.
Cette article traite des étanchéités dites « statiques » où les seuls mouvements autour du produit d’étanchéité proviennent des déformations mécaniques et/ou thermiques du système d’étanchéité. Il complète l’article [BM 5 417], présentant une introduction à la notion d’étanchéité et aux mesures associées. Les étanchéité « dynamiques », intégrant un mouvement de tige ou d’arbre sont traitées dans les articles [BM 5 419] et [BM 5 420]. Dans ce dernier domaine, il est à noter qu’un ensemble d’articles [BM 5 421] [BM 5 422] [BM 5 425] [BM 5 426] [BM 5 427] [BM 5 428] [BM 5 429] traitent spécifiquement du cas des garnitures mécaniques d’étanchéité.
Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire et un tableau des symboles utilisés.
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
weld | leakage | sealing | seal
DOI (Digital Object Identifier)
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2. Étanchéité relative
La disposition de deux surfaces appuyées l’une sur l’autre, même avec un effort important, ne conduit qu’à une étanchéité relative. En effet, toute surface comportera des défauts de fabrication, des défauts de forme (ou macro-défauts), des défauts de surface proprement dits (micro-défauts ou rugosité) [R 1 230]. Tenter de limiter le nombre de ces défauts augmente toujours, et parfois considérablement, le prix des pièces. De plus, il n’est jamais garanti de supprimer totalement ces défauts, qui sont la source de fuites, peut-être très petites mais mesurables. En outre, deux surfaces assemblées, bien qu’il s’agisse de jonctions statiques, subissent des micro-déplacements relatifs par suite des sollicitations auxquelles tout assemblage est soumis : effet thermique, simplement par la variation de la température ambiante, effet mécanique par réaction des autres composants, etc. Tous ces défauts et sollicitations sont la source de fuites. Des préconisations d’état de surface seront classiquement fournies en fonction de la dureté des matériaux à déformer, au niveau de l’interface d’étanchéité et des conditions d’utilisation ...
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Étanchéité relative
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NF EN 1779/A1 - * - . – Essais non destructifs – Contrôle d’étanchéité – Critères de choix de la méthode et de la technique (2004).
-
(2) - NF EN 13445-3 - Récipients sous pression non soumis à la flamme. - Partie 3 : Conception (2021).
-
(3) - PRUETER (P.E.) - * - . – PVP2018-84910 : Case studies on the use of thermal-mechanical finite element analysis to evaluate weld ring gasket and diaphragm seal designs (2018).
-
(4) - LEJEUNE (H.), CHAIB (Z.) - Guide assemblage et étanchéite. - Cetim (2012).
-
(5) - ASME PCC-1 - * - . – Guidelines for Pressure Boundary Bolted Flange Joint Assembly (2022).
-
(6) - ARTEMA - Guide méthodologique...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Garnitures mécaniques d’étanchéité – Montage, maintenance et défaillances.
-
Garnitures mécaniques d’étanchéité – Cas des fluides compressibles et diphasiques.
-
Garnitures mécaniques d’étanchéité – Comportement dynamique et thermique.
-
Garnitures mécaniques d’étanchéité – Déformations des faces et applications.
-
Garnitures mécaniques d’étanchéité – Lubrification hydro-dynamique et mixte.
-
...
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Une liste de fournisseur de produits d’étanchéité peut être consultée sur les sources listées ci-dessous :
-
European Sealing Association
( https://www.europeansealing.com/)
Fluid Sealing Association
-
CFCP, « Annuaire des entreprises 2020 », CFCP, 2020.
[En ligne]. Disponible sur :
1.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
ARTEMA
( https://www.artema-france.org/nos-professions/etancheite-industrielle/)
EVOLIS
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