Joint de Tuyauterie Universel GORE^® (Style 800)

ASTM F36 : Méthode de test standard pour la compressibilité et la reprise élastique des matériaux d'étanchéité

Cette méthode d'essai permet de déterminer la compressibilité et la reprise élastique à court terme et à température ambiante des feuilles d’étanchéité. Elle ne convient pas aux essais visant à déterminer la compressibilité en cas de pression prolongée, généralement appelée « fluage ».

Source : ASTM International. Méthode de test standard pour la compressibilité et la reprise élastique des matériaux d'étanchéité - désignation : F36–99 (réapprouvée en 2009)

ASTM F38 : Méthode de test standard pour la relaxation d'un matériau d'étanchéité

ASTM F38 permet de mesurer le taux de relaxation d'un matériau d'étanchéité à un moment déterminé, après effort de serrage. Cette méthode de test a été élaborée pour comparer des matériaux connexes dans des conditions contrôlées, et leur capacité à résister à l'effort de serrage sur une période donnée.

Source : ASTM International. Méthode d’essai standard pour la relaxation d'un matériau d'étanchéité - désignation : ASTM F38 - 00(2014)

ASTM F37 : Méthode de test standard pour l'étanchéité des matériaux de joints

ASTM F37 permet d'évaluer les propriétés d'étanchéité des feuilles ou joints rubans à température ambiante. Cette méthode de test a été élaborée pour comparer les matériaux d'étanchéité dans des conditions contrôlées et pour mesurer précisément le taux de fuite.

Source : ASTM International. Méthode de test standard pour l'étanchéité des joints d'étanchéité - désignation : ASTM F37 - 06(2013)

Méthode générale de test

1. Placer le joint dans le dispositif ARLA
2. Mesurer la distance entre les plateaux
3. Exercer une pression d'assise initiale sur le joint
4. Mesurer la longueur du boulon
5. Mesurer la distance entre les plateaux
6. Mesurer le taux de fuite (avec un spectromètre de masse à hélium) avec de l'hélium à 800 psig
7. Pour simuler le vieillissement, laisser le dispositif sous pression dans un four où l'air ne circule pas
8. Retirer le dispositif du four et laisser refroidir à température ambiante
9. Mesurer la longueur du boulon
10. Mesurer la distance entre les plateaux

Résultats du test

Présentation de la méthode d'essai

Le but de la directive VDI est de conseiller l'utilisateur sur le choix, l'interprétation, la conception et le raccord des assemblages à brides, notamment au niveau des joints. Un joint seul ne peut garantir la sécurité face au risque d'éclatement. Cela dépend toujours du système d'assemblage à brides dans son ensemble.

Vous trouverez ci-dessous des extraits en anglais de la directive VDI 2200:

Test Method Overview

"The aim of the VDI guideline is to analyze and organize the applicable seal connection conditions based on the technical standard. Furthermore to complete the conditions, including latest research results, and advise the user in selection, interpretation, design, and assembling of flange joints in particular consideration of the gaskets."⁽¹⁾ "The here described blowout safety test of seals in sealing systems with even flanges corresponds with the current state of test engineering [...] a seal itself cannot accomplish blowout safety. It always depends on the entire system of the flange joint.

General Test Procedure

1. Installation of seal with installation surface pressure in four steps (25 %, 50 %, 75 % and 100 % of bolt force through crosswise tightening). Installation surface pressure and seal thickness are to be indicated in the test record. The lift-off force, caused by the nominal pressure, referring to the middle seal diameter, shall additionally be considered in all testing steps.
2. Retightening to installation surface pressure after 5 minutes.
3. Flange heating to temperature with 2 K/min in recirculation furnace or using inside heated cartridges.
4. Maintenance of thermal storage temperature for minimum 48 hours.
5. Cooling down of the flange to ambient temperature.
6. Measurement of the remaining surface pressure.

Test Step 1

The blowout safety test is performed with nitrogen up to the 1.5-fold of the nominal pressure. Tests with higher pressures are allowed, if required. The internal pressure is to be increased stepwise, in steps of 5 bar to the above mentioned pressure. The holding period per pressure stage amounts to a minimum of 2 min.

As "blowout" is defined, if, within 5 s, a pressure decay of Δp ≥ 1 bar· (V0 = test room volume) is exceeded. The achieved internal pressure is to be indicated in the test record. If blowout did not occur until the maximum test pressure, the test is to be continued according to test step 2.

Test Step 2

The internal pressure is discharged and the surface pressure is reduced to 5 N/mm² with regard to lifting force caused by the internal pressure. Variations of the surface pressure are to be stated in the testing report."⁽²⁾

⁽¹⁾ Source: Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI2200: Tight flange connections - Selection, calculation, design and assembly of bolted flange connections, June 2007, page 4
⁽²⁾ Source: ibidem, page 64

Résultats du test

Présentation de la méthode d'essai

Ce test est une nouvelle méthode d'essai ASTM sur les joints actuellement proposée par le Comité F03. Cette méthode d’essai permet de définir des limites de température réalistes pour les feuilles et joints à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE) afin d'éviter une dégradation extrème ou un éclatement. Cette méthode est axée sur les joints de bride couramment utilisés dans les procédés de l'industrie chimique pour des conditions de service selon ASME B16.5: température modérée et classes de pression 150 et 300.

Source : ASTM International. New Test Method for Hot Blowout and Thermal Cycling Performance for Polytetrafluoroethylene (PTFE) Sheet or Sheet-Like Gaskets - Designation: ASTM WK26064

Procédure de test générale (version 7)

1. Un joint est installé dans un banc d'essai d'éclatement à chaud composé de brides à face surélevée NPS 3 classe 150 ou classe 300. Le couple de serrage recommandé est appliqué sur le joint en utilisant une clé dynamométrique, et en respectant les bonnes pratiques d'installation.
2. Un temps d'attente de 30 minutes pour la relaxation et le fluage du joint est observé avant d'exercer à nouveau sur le joint le couple de serrage requis.
3. Un délai supplémentaire de 30 minutes est respecté avant de mettre en pression avec de l'hélium gazeux le banc d'essai.
4. Dans le test HOBT sans cycle thermique, une fois la mise en pression effectuée, la température est augmentée jusqu'à 648,9 °C par palier de 16,1 °C par minute jusqu'à l'éclatement du joint ou l'obtention de la température maximale du banc d'essai.
5. Dans le test HOBT avec cycle thermique, une fois la mise en pression effectuée, la température est augmentée par palier de 16,1 °C par minute. L'installation est ensuite refroidie à température ambiante. Ce cycle est renouvelé deux fois pour obtenir un total de trois cycles thermiques par test.

La procédure comporte trois tests :

Test 1: HOBT sans cycle thermique.
Test 2: HOBT avec 3 cycles thermiques selon la température estimée du test 1.
Test 3: HOBT avec 3 cycles thermiques selon la température estimée du test 2.

Résultats du test

Définitions des paramètres d'essai

Procédure générale de test pour les joints souples (version 9)

1. Un joint est placé dans un banc d'essai hydraulique à plateau plat.
2. Réalisation d'une série de 3 cycles de serrage et desserrage durant lesquels le taux de fuite est mesuré à chaque niveau de serrage. Selon l'étape, le système est soumis à une pression de 27,5 bar ou 55 bar avec d'hélium gazeux. Le temps d'attente à chaque étape dépend de la stabilisation du taux de fuite, avec un délai minimum d'une minute et maximum de 5 heures.
3. Les données recueillies sont regroupées en deux parties A et B, et analysées pour établir les paramètres de test. La partie A représente les performances d'assise initiales d'un joint pendant le serrage initial de la bride. Les données de la partie A sont utilisées pour déterminer G_b, "a", et T_pmax. La partie B simule des conditions réelles de service. Les données de la partie B sont utilisées pour déterminer G_s andet T_pmin.

Procédure générale de test pour la RUPTURE (version 9)

1. La pression d'assise est rétablie au niveau S1.
2. Des cycles de serrage sont exercés en augmentant progressivement l'effort sur le joint, pendant lequel le taux de fuite est mesuré à chaque niveau d'effort. Le système est mis sous pression à 27,5 bar d'hélium gazeux. Le délai de maintien ne doit pas dépasser 15 minutes à chaque niveau d'effort.
3. Le test est terminé lorsque le taux de fuite constaté à un niveau d’effort dépasse le taux de fuite observé au niveau S1, ou quand la charge maximale du dispositif a été atteinte.
4. La pression maximale admissible est le niveau de pression maximal auquel le taux de fuite S1 a été maintenu.

Résultats du test

ROTT version 9 Procédure d'essai pour joint souple

La norme EN 13555 décrit les modes d'essai opératoires permettant de déterminer la valeur des paramètres de joints requis par la norme EN 1591-1.

Définition des facteurs d'étanchéité

Présentation de la méthode générale de test

Résultats du test

Vous trouverez ci-dessous les résultats du test par épaisseur de joint.

• Joint de tuyauterie universel GORE (Style 800) 1,5 mm
• Joint de tuyauterie universel GORE (Style 800) 3 mm
• Joint de tuyauterie universel GORE (Style 800) 6 mm

Remarque : si l'épaisseur de joint que vous recherchez ne figure pas sur la liste ci-dessus, choisissez l'épaisseur supérieure qui s'en rapproche le plus.

m & y sont des facteurs d'étanchéité utilisés pour une bride conçue selon les spécifications du code ASME relatif aux chaudières et aux cuves sous pression, section 1, chapitre VIII, annexe 2. Le test, qui consiste à mesurer le taux de fuite par rapport à une pression Y et un facteur m, est actuellement proposé comme nouvelle méthode d'essai ASTM sur les joints par le comité F03.

Définition des facteurs d'étanchéité

m, facteur de maintien, correspond à la valeur de la pression supplémentaire nécessaire au préalable pour maintenir l'effort de serrage sur le joint une fois la pression interne exercée. 

y, pression d'assise, correspond à l'effort de serrage minimal (psi) nécessaire pour l'étanchéité initiale.

Résultats du test

Le joint de tuyauterie universel GORE (Style 800) peut être utilisé pour une grande diversité d'applications. Gore souhaitait donc s'assurer que les valeurs m&y seraient utilisables pour tous les types d'application. Par conséquent, Gore a modifié le protocole d'essai m&y existant mais archivé pour y ajouter l'influence de la pression interne et l'étanchéité souhaitée. Les valeurs ci-dessous correspondent à un joint T3 testé par CETIM, rapport de référence n° 774630/6J1/a.

Il n'existe aucune norme spécifique pour les facteurs d'étanchéité AD2000 B7. La version de 2015 du document "AD 2000-Merkblatt B7" fait référence à EN 13555 comme norme d'essai⁽¹⁾ et utilise le tableau 9 de la directive VDI 2200⁽²⁾ comme méthode de conversion. À noter : la directive VDI 2200 mentionne explicitement que, compte tenu des différentes méthodes de mesure utilisées, une telle conversion des données n'est pas valable. "Only the method according to DIN EN 1591-1 and AD2000 in conjunction with DIN EN 1591-1 and FE analysis can be used for providing stability, leak tightness and TA Luft proof."⁽³⁾

Gore approuve l'utilisation du document "AD 2000-Merkblatt B7" et propose les facteurs d'étanchéité nécessaires ci-dessous.

Les relations suivantes existent⁽¹⁾:

k₀K_D ≙ Q_min · b_D
k₁ ≙ (Q_Smin / p) · b_D car m ≙ (Q_Smin / p)⁽⁴⁾
k₀K_Dϑ ≙ Q_Smax · b_D

où,

Pour le joint de tuyauterie universel GORE (Style 800) de 3 mm d'épaisseur utilisée avec une pression interne de 40 bar, il en résulte :

• k₁ = 1,25 · b_D
• k₀K_D = 5 MP_a · b_D
• k₀K_Dϑ = 80 MPa · b_D température ϑ = 230°C

Dans le cas d'une application spécifique, Gore recommande d'effectuer une conversion individualisée basée sur les données de la norme EN 13555.

L'utilisation des valeurs standard données dans le tableau 1 du document "AD 2000-Merkblatt B7⁽⁵⁾ n'est en général pas recommandée. Cependant, elles peuvent étre applicables selon la situation donnée.

Veuillez noter que les normes DIN 2690 à DIN 2692 ont été remplacées par la norme EN 1514-1 en 1997.

⁽¹⁾Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 4, 7.1.2.4, April 2015.
⁽²Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI2200, Tight flange connections - Selection, calculation, design and assembly of bolted flange connections, page 36, table 9, June 2007.
⁽³⁾Verein Deutscher Ingenieure e. V.: VDI2290, Emission Control - Sealing constants for flange connections, page 8, June 2012
⁽⁴⁾Veuillez noter que le facteur m = Q_Smin / p a été défini par la norme DIN V 2505, qui a été remplacée par la norme EN 1591-1 dans laquelle m n'est plus utilisé
⁽⁵⁾Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter: AD 2000-Merkblatt B 7, Berechnung von Druckbehältern, Schrauben, Seite 6, Tabelle 1, April 2015.

Test TA Luft selon la norme VDI 2200 (06-2007)

Pour le test TA Luft¹ le joint est installé sur une bride en acier DN40/PN40, généralement avec une pression d'assise de 30 MPa. La bride est ensuite exposée à une température définie pour un minimum de 48 heures. Après refroidissement, le taux de fuite est mesuré sur une période d'au moins 24 heures. La pression utilisée pour le test est d'1 bar d'hélium.

Pour que le joint soit conforme à la réglementation TA Luft, le taux de fuite final après 24 heures de test doit rester inférieur à 10^-4 mbar*l/(s*m).

Les certificats TA Luft sont disponibles pour les épaisseurs 3 et 6 mm.

¹ Federal Ministry of Germany for the Environment, Nature Conservation, Building and Nuclear Safety: First General Administrative Regulation Pertaining the Federal Emission Control Act (Technical Instructions on Air Quality Control - TA Luft), Joint Ministerial Gazette, July 30, 2012.

Le Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) vérifie la compatibilité des matériaux d’étanchéité utilisés sur les assemblages de brides avec de l’oxygène liquide et gazeux. Le rapport de test donne de plus amples informations sur les procédures de test et sur les résultats obtenus.

La publication Eurochlor « Experience of Gaskets in Liquid Chlorine and Dry or Wet Chlorine Gas Service » ainsi que la brochure 95 du Chlorine Institute « Gaskets for Chlorine Service » traitent de l’utilisation des joints avec du chlore à la fois sec et humide. Ils mettent en évidence les matériaux adoptés par les utilisateurs lors de tests sur le terrain et par les entreprises membres. La feuille d’étanchéité GORE GR et le joint de tuyauterie universel GORE (Style 800) sont tous les deux listés dans ces publications. Ces documents sont disponibles auprès des organismes concernés.

Le joint de tuyauterie universel GORE (Style 800) a reçu le certificat "Product Design Assessment" (PDA), délivré par le programme d'homologation ABS.

Ce test analyse les ions de fluorure et chlorure lixiviables solubles dans l'eau qui peuvent provoquer une corrosion de la bride. Les échantillons sont lixiviés pendant 24 heures à environ 95 °C dans de l'eau déminéralisée. Si ce test est nécessaire pour votre application, contactez Gore pour de plus amples informations.

Les produits d'étanchéité GORE répondent à la définition d'un article. Par conséquent, ni la fiche sur la sécurité des substances (FTSS), ni la fiche de données de sécurité (FDS), ne sont nécessaires. Toutefois, nous mettons à votre disposition une fiche de sécurité produit, détaillant l'utilisation prévue et la manipulation appropriée de nos articles.

Le système de management de la qualité des technologies d'étanchéité Gore est certifié conformément à la norme ISO 9001.