Un joint de chaudière à vapeur est de petite taille par rapport à l'ensemble de l'installation, mais il joue un rôle crucial. Si un joint inadapté est utilisé, si la surface d'étanchéité est endommagée ou si le raccord vissé n'est pas serré uniformément, une opération d'entretien de routine peut rapidement un problème de fuite permanent. Dans les applications de vapeur à haute pression, il ne suffit donc pas de choisir un joint uniquement en fonction du niveau de pression ou de la température. La conception de la bride, la rugosité de surface, le matériau du joint et les conditions de montage doivent également être pris en compte. Ce guide explique ce qui est important concernant les joints de chaudières à vapeur pour brides haute pression , à quel moment un joint doit être remplacé et quels sont les points importants à respecter lors du montage.
Pourquoi les joints de chaudières à vapeur sont-ils importants dans les applications à haute pression ?
Les chaudières à vapeur fonctionnent dans des conditions de pression et de température exigeantes. Les fermetures des trous de main, des trous de tête et des trous d’homme, en particulier, nécessitent un joint qui assure une étanchéité fiable entre les surfaces de contact. Thoenes Solutions fabrique des joints pour chaudières à vapeur destinés aux chaudières de chauffage et à vapeur, aux générateurs de vapeur de procédé et aux appareils. Ces joints sont spécialement conçus pour répondre aux exigences élevées des ouvertures de trous de main, de trous de tête et de trous d'homme. Ils conviennent à la vapeur et à l'eau chaude à des températures et des pressions élevées. Le joint fait toujours partie d'un système d'étanchéité global. La fermeture, les surfaces d'étanchéité et le vissage doivent être parfaitement adaptés les uns aux autres. Le choix d'un joint de chaudière à vapeur fiable commence donc par l'analyse des conditions réelles d'utilisation.
Comment choisir des joints de bride pour les chaudières à vapeur ?
Il n’existe pas de réponse unique à la question « Comment choisir des joints de bride ? ». Il convient tout d’abord d’examiner les conditions techniques de l’application.
Les critères de sélection importants sont les suivants :
- pression de service
- Température de service
- Fluide
- Type de bride ou de raccord
- Joint d'étanchéité
- Rugosité de surface
- Dimensions et forme du joint
- État de l'installation existante
- Exigences relatives au montage
Un joint ne doit donc pas être choisi uniquement sur la base d’une valeur maximale de pression ou de température indiquée. Ce qui est déterminant, c’est que sa conception soit adaptée à l’ensemble de l’application.
Dans le cas des joints pour chaudières à vapeur de Thoenes, par exemple, la rugosité de surface de la bague et du couvercle ainsi que l’espace d’étanchéité existant jouent un rôle important dans le choix du type de joint.
Choisir un joint de chaudière à vapeur : type 1 ou type 2 ?
Thoenes propose deux types différents de joints pour chaudières à vapeur. Le choix dépend de la configuration de fermeture et de montage concernée.
Joints de chaudière à vapeur de type 1
Le joint de chaudière à vapeur Thoenes de type 1 se compose d’un support ondulé en acier inoxydable 1.4571 recouvert de graphite des deux côtés. Selon la la version, le revêtement en graphite peut être renforcé par une tôle lisse ou présenter une épaisseur de 0,5 mm. Le profil du support et les revêtements sont conçus de telle sorte que les crêtes des ondulations, une fois la chaudière installée et sous contrainte, restent recouvertes par le matériau de revêtement.
Le type 1 convient à différents types de fermetures de chaudières à vapeur présentant une rugosité de surface de la bague et du couvercle inférieure à 12,5 µm et, selon Thoenes, est principalement destiné aux installations déjà en service . Les joints sont homologués pour des températures allant jusqu’à 250 °C et des pressions allant jusqu’à 40 bars . Ils sont disponibles en forme ronde, carrée, ovale et ovale de type « stade », notamment pour les fermetures de trous d’inspection, de trous de tête et de trous d’homme.
Joints pour chaudières à vapeur de type 2
Le type 2 est composé de graphite expansé d’une pureté d’ au moins 98 % et d’un insert en acier inoxydable ou en acier inoxydable perforé. Une particularité de ce modèle est sa certification pour un jeu d’étanchéité accru de 4,5 mm.
Elle convient aux obturateurs dont la rugosité de surface de la bague et du couvercle est comprise entre 6,3 et 12,5 µm et est, selon Thoenes, principalement destinée aux nouvelles installations. Le type 2 est également disponible en différentes versions pour les fermetures de trous d’accès, de trous de tête et de trous d’homme . La documentation du produit indique une pression de service admissible de 40 bars et une température de service admissible de 250 °C.
Quand faut-il remplacer les joints haute pression ?
La question « Quand faut-il remplacer les joints haute pression ? » est particulièrement pertinente pour les équipes de maintenance et d’entretien.
Un joint doit toujours être contrôlé lorsqu’une fermeture de chaudière a été ouverte. Si le joint existant est endommagé, déformé ou n’est plus adapté aux conditions de fonctionnement prévues, il doit être remplacé par un nouveau joint adapté.
Un remplacement s’avère particulièrement judicieux lorsque :
- une fuite a été constatée,
- le joint est endommagé,
- l’écart d’étanchéité a changé,
- les surfaces d'étanchéité ont été usinées ou réparées,
- les conditions de fonctionnement ont changé,
- si une autre conception de joint est nécessaire,
- si la fermeture a été ouverte dans le cadre d'une opération de maintenance.
Une fuite récurrente ne doit pas être simplement résolue en serrant davantage le raccord vissé. Il convient plutôt de vérifier ensemble le joint, les surfaces d'étanchéité, le raccord et le montage.
Guide complet pour le montage des raccords vissés
Le choix du joint approprié n’est qu’un élément parmi d’autres d’une étanchéité fiable. Le montage du raccord vissé influence également le résultat.
1. Vérification des surfaces d'étanchéité
Avant le montage, les surfaces d’étanchéité doivent être propres et exemptes de résidus . Il convient de vérifier la présence éventuelle de dommages visibles, de corrosion ou d’irrégularités . La rugosité de surface est particulièrement importante, car Thoenes distingue les différents types de joints pour chaudières à vapeur, entre autres, en fonction des valeurs de rugosité de la bague et du couvercle.
2. Vérifier le nouveau joint
Avant le montage, il convient de vérifier si le joint est conforme
- forme,
- dimensions,
- type de joint,
- la composition du matériau et
- conditions d’utilisation
correspondent à l'application prévue. Un joint ne doit pas être utilisé uniquement parce qu'il s'adapte mécaniquement à l'ouverture.
3. Positionner correctement le joint
Le joint doit être soigneusement positionné sur la surface d'étanchéité prévue . Il ne doit pas être tordu, endommagé ou mis en place de force . Un positionnement correct garantit que la surface d'étanchéité disponible est utilisée conformément à sa destination.
4. Aligner le bouchon
Avant de serrer le raccord vissé, le bouchon doit être correctement aligné. Les vis ne doivent pas servir à compenser des défauts d’alignement importants du bouchon.
5. Serrer le raccord de manière uniforme
Le raccord vissé doit être serré conformément aux instructions de montage prévues pour la chaudière et le couvercle concernés.
En cas de valeurs de serrage définies ou d’un ordre de serrage prescrit, il convient de les respecter. L’objectif est d’assurer une répartition aussi uniforme que possible de la contrainte sur le joint, plutôt que de soumettre certaines zones à une contrainte excessive.
6. Effectuer un contrôle final
Après le montage, le bouchon doit être contrôlé avant que l’ installation ne soit remise en service. Dans le cas d’applications critiques, il convient en outre de respecter les procédures de contrôle et de réception prévues par l’exploitant de l’installation .
Causes fréquentes des problèmes liés aux joints haute pression
Même un joint en principe adapté peut causer des problèmes en cas de mauvaises conditions de montage ou d’exploitation.
Parmi les causes fréquentes, on peut citer :
- un type de joint inadapté,
- des dimensions de joint inadaptées,
- surfaces d'étanchéité endommagées,
- rugosité de surface non prise en compte,
- un jeu d'étanchéité trop important,
- serrage irrégulier des vis,
- un mauvais positionnement,
- des conditions de fonctionnement inadaptées.
Les spécifications techniques de Thoenes montrent que des facteurs tels que la structure du joint, l'écartement d'étanchéité et l'état des surfaces doivent être pris en compte lors du choix .
Solutions sur mesure pour les joints haute pression
Toutes les fermetures de chaudières à vapeur ne correspondent pas à un modèle standard. La diversité des formes, des dimensions et des conditions d’utilisation peut nécessiter un joint fabriqué sur mesure. Thoenes dispose d’une expérience particulière dans la fabrication de joints pour chaudières à vapeur et de joints à anneaux ondulés.
L’entreprise fabrique notamment des joints pour orifices de main, orifices de tête et trous d’homme de forme ronde, ovale, ovale en stade et carrée. Des fabrications sur mesure, d’après des plans, des échantillons ou des exigences spécifiques du client, sont également possibles. Le joint peut ainsi être adapté de manière ciblée à la conception de la fermeture existante et aux exigences respectives .
Liste de contrôle pour le choix des joints de chaudière à vapeur
Avant de commander un joint pour une chaudière à vapeur haute pression, il convient de clarifier les points suivants :
- Quelles sont la pression et la température de service ?
- Quel fluide doit être étanchéifié ?
- Quelle est la conception de la fermeture ?
- Quelle est la largeur de l'interstice d'étanchéité ?
- Quelle est la rugosité de surface de la bague et du couvercle ?
- Quel type de joint convient à cette application ?
- Quelles sont la forme et les dimensions requises ?
- Quelles sont les consignes de montage applicables au raccord vissé ?
- S'agit-il d'une installation existante ou d'une nouvelle installation ?
- Faut-il un joint fabriqué sur mesure ?
Plus ces informations sont précises, plus il est facile de déterminer une solution de joint haute pression adaptée.
Conclusion
Une étanchéité fiable des chaudières à vapeur commence dès le choix du joint approprié. Pour les joints de chaudières à vapeur sur brides haute pression , la pression et la température sont des facteurs importants, mais pas les seuls. Il faut également tenir compte de la conception de la fermeture, de la rugosité de surface, de l’interstice d’étanchéité, de la structure du joint et du montage.
Thoenes propose, avec les types 1 et 2, différents joints pour chaudières à vapeur adaptés à diverses conditions de fermeture. Les joints sont disponibles pour les fermetures de trous de main, de trous de tête et de trous d'homme, et peuvent être fabriqués sous différentes formes. Pour les applications exigeantes, il est donc préférable d’opter pour un choix spécifique à l’installation plutôt que d’utiliser un joint standard quelconque. Les caractéristiques techniques du type de joint concerné et les conditions de fermeture de la chaudière doivent toujours être prises en compte conjointement.
FAQ
Quel joint utilise-t-on pour les chaudières à vapeur haute pression ?
Cela dépend de la conception de la fermeture, de la pression de service, de la température, de l’écart d’étanchéité et de la rugosité de surface. Thoenes propose notamment des joints pour chaudières à vapeur de type 1 et de type 2.
Comment choisir un joint de bride pour une chaudière à vapeur ?
Lors du choix, il convient de prendre en compte la pression de service, la température, le fluide, le type de raccord, l'écart d'étanchéité, la rugosité de surface, les dimensions et la conception du joint .
Quand faut-il remplacer les joints haute pression ?
Un joint doit être contrôlé notamment lors des travaux de maintenance et après l’ouverture d’une fermeture. En cas de détérioration, de fuite ou de modification des conditions de fonctionnement, un nouveau joint adapté doit être mis en place.
Quelle est la différence entre les types 1 et 2 de Thoenes ?
Le type 1 se compose d’un support ondulé en acier inoxydable recouvert de graphite et est, selon Thoenes, principalement destiné aux installations déjà en service . Le type 2 est constitué de graphite expansé avec une âme en acier inoxydable et est certifié pour un jeu d'étanchéité accru de 4,5 mm ; il est prévu de préférence pour les nouvelles installations.