Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE 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)
-
Benoît OMNÈS : Expert référent Étanchéité - Pôle d’activité « Fluid and Sealing Technologies » du Cetim (Centre Technique des Industries Mécaniques), Nantes, France
-
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.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
weld | leakage | sealing | seal
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Symboles
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4. Glossaire
perméation ; permeation
Phénomène correspondant au passage d’un gaz à travers une paroi (matériau massif) résultant d’un mécanisme de solution-diffusion.
fluage ; creep
Phénomène pouvant s’observer lorsque l’application d’une contrainte constante se traduit par une augmentation progressive de la déformation.
relaxation ; relaxation
Phénomène pouvant s’observer lorsque l’application d’une déformation constante se traduit par une diminution progressive de la contrainte.
élasticité ; elasticity
Propriété d’un matériau à retrouver sa forme d’origine (chemin identique en charge-décharge) après avoir été soumis à une charge mécanique (en petite déformation). La relation linéaire entre la contrainte et la déformation est nommée Loi de Hooke (avec E le module d’Young).
plasticité ; plasticity
Déformations irréversibles indépendantes du temps basées sur des mécanismes physiques présents dans les matériaux métalliques et polymères mettant en jeu des mouvements internes de type dislocation (cas des métaux) et arrangement macromoléculaire (cas des polymères).
transition vitreuse Tg ; glass transition
Température correspondant à une température (ou une plage de température) sur laquelle s’opère un changement de comportement mécanique notable. Dans le cas des élastomères, cette valeur est négative. Au-dessus de cette valeur de T g, le matériau est relativement souple grâce à des changements aisés de conformation des chaînes. En-dessous de T g, l’agitation thermique est trop faible pour faire disparaître les liaisons de van der Waals.
vulcanisation ; vulcanization
Processus pour les élastomères permettant de créer les liaisons (chimique) entre les chaînes macromoléculaires. La création de ponts de réticulation permet d’éviter l’écoulement du matériau en obtenant un réseau tridimensionnel (conservation de la forme).
polymérisation ; polymerisation
Processus de liaison de groupements fonctionnels polymérisables (unité : monomère). Dans les polymères thermoplastiques, la polymérisation n’entraîne pas d’arrangement...
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Glossaire
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
-
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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