Qu'est-ce qu'une bride à collerette libre ?
Une bride à collerette libre se compose de deux éléments distincts : une bague libre qui coulisse sur le tuyau et un bout à souder fabriqué séparément et soudé au tuyau. Le bout à souder fournit la surface d'étanchéité pour le joint, tandis que la bague fournit la force de serrage des boulons. La bague reste libre de tourner autour du tuyau, ce qui signifie que les trous de boulons peuvent être alignés indépendamment de l'orientation du tuyau. Aucune soudure n'est effectuée sur la bague de la bride elle-même, ce qui permet de fabriquer la bague et le bout à souder dans des matériaux différents pour optimiser les coûts.
Conception et dimensions
Les dimensions de la bague sont conformes à l'ASME B16.5 pour les tailles NPS 1/2 à 24. La bague a une face plate des deux côtés, sans surépaisseur (raised face), car la surface d'étanchéité est fournie par le bout à souder. Le diamètre intérieur de la bague est plus grand que le diamètre extérieur du tuyau afin de laisser un jeu pour la rotation libre. L'épaisseur de la bague correspond aux dimensions standard des brides pour chaque classe de pression. Le bout à souder fournit la surface d'étanchéité surélevée et sert de support à la bague lors du serrage des boulons.
| DNP | DE de la bague (po) | Épaisseur de la bague (po) | DI de la bague (po) | Épaisseur du revers du bout à souder (po) |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 6,00 | 0,69 | 3,06 | 0,44 |
| 4 | 9,00 | 0,94 | 5,31 | 0,56 |
| 6 | 11,00 | 1,00 | 7,56 | 0,62 |
| 8 | 13,50 | 1,12 | 9,69 | 0,69 |
| 10 | 16,00 | 1,19 | 12,00 | 0,75 |
| 12 | 19,00 | 1,25 | 14,38 | 0,81 |
Types de bouts à souder
Il existe deux conceptions standard de bouts à souder selon l'ASME B16.9. Le type A est un modèle court avec un moyeu droit conçu pour la soudure bout à bout sur le tuyau. Le type B est un modèle long avec un moyeu conique qui offre une transition de contraintes plus douce, similaire à une bride à collet soudé. L'alésage du bout à souder est usiné pour correspondre à l'épaisseur de la paroi du tuyau, et l'épaisseur du revers fournit la surface de contact du joint. Un rayon à la transition entre le revers et le moyeu réduit la concentration de contraintes à ce point critique.
Pressions nominales
La pression nominale d'un ensemble à collerette libre est limitée par le matériau et la conception du bout à souder plutôt que par la bague. Étant donné que la bague n'entre pas en contact avec le fluide de process, elle peut être fabriquée dans un matériau de qualité inférieure à celui du bout à souder. Les brides à collerette libre ne sont généralement pas utilisées au-dessus de la classe 600 car la conception en deux pièces est moins rigide que les brides monobloc. La température nominale suit les limites du matériau du bout à souder, qui peuvent être plus élevées que celles du matériau de la bague, car la bague fonctionne à une température inférieure à celle du fluide de process.
Matériaux
La conception en deux pièces permet une optimisation significative des coûts grâce au choix des matériaux. La bague peut être fabriquée dans un matériau moins cher comme l'acier au carbone, même lorsque le système de tuyauterie utilise des alliages coûteux. Le matériau du bout à souder correspond au matériau du tuyau pour maintenir la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques. Les matériaux courants pour la bague comprennent l'acier au carbone ASTM A105, l'acier au carbone basse température A350 LF2 et l'acier inoxydable A182 F304/F316. Les matériaux des bouts à souder correspondent à la spécification du matériau de tuyauterie, ce qui peut inclure le duplex, les alliages de nickel ou d'autres qualités spéciales.
Applications
Les brides à collerette libre sont idéales pour les systèmes de tuyauterie nécessitant un démontage fréquent pour le nettoyage et l'inspection, comme dans les usines chimiques et de transformation alimentaire. Elles sont couramment utilisées dans les applications où l'alignement des trous de boulons serait difficile avec des brides fixes. Les systèmes de tuyauterie revêtus de verre ou de plastique utilisent fréquemment des brides à collerette libre pour éviter de souder sur le tuyau revêtu. Les systèmes utilisant des matériaux de tuyauterie coûteux bénéficient d'économies de coûts en utilisant un matériau de bague moins cher. Les services d'eau de refroidissement et les services utilitaires nécessitant une maintenance périodique sont également des applications courantes.
Bride à collerette libre vs autres types de brides
Le principal avantage des brides à collerette libre est l'élimination des problèmes d'alignement des trous de boulons lors de l'installation. La bague rotative peut être positionnée pour correspondre à n'importe quel motif de boulons sans faire tourner le tuyau. La conception en deux pièces réduit également les coûts lors du mélange de qualités de matériaux. Cependant, les brides à collerette libre ont moins de résistance et de rigidité que les brides monobloc et présentent plus de chemins de fuite potentiels en raison du joint séparé du bout à souder. Elles nécessitent également une longueur d'assemblage globale plus longue que les brides à emboîtement (slip-on) en raison de la conception du bout à souder.
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