Les brides à souder par emboîtement sont largement utilisées dans les systèmes de tuyauterie haute pression avec des tuyaux de petit diamètre, assurant des connexions d’étanchéité robustes et fiables.
Parmi les normes mondiales en matière de brides, la norme ASME B16.5 est la spécification la plus largement utilisée pour les brides à souder par emboîtement, définissant les dimensions, les classes de pression, les tolérances, les matériaux et les exigences de marquage des brides de tuyauterie industrielle.
Résumé des brides à souder par emboîtement
Le contre-alésage douille sur bride à souder Cela permet de placer le tuyau dans la bride avant le soudage. Le tuyau est ensuite soudé autour de la zone du moyeu, formant ainsi une liaison solide.
Éléments cruciaux
- Un tuyau remplit une douille encastrée.
- Idéal pour les tuyauteries haute pression de petit diamètre
- Idéal pour les tuyauteries haute pression de petit diamètre
- Garantit un alésage régulier à l’intérieur.
- Réduit les turbulences et l’érosion
Les brides à souder par emboîtement sont particulièrement courantes dans :
- usines de traitement chimique
- Pipelines pour le transport du pétrole et du gaz
- Systèmes à vapeur
- Services hydrauliques et haute pression
Comparées aux brides à emboîter, les brides à souder par emboîtement offrent des connexions plus robustes pour les tuyaux de petit diamètre et contribuent à maintenir l’intégrité du flux interne.
Exigences relatives aux brides à souder par emboîtement, telles que définies dans la norme ASME B16.5
La norme ASME B16.5 définit les dimensions et les tolérances des brides de tuyauterie allant de ½ pouce NPS à 24 pouces. Les brides à souder bout à bout, à emboîtement, filetées, borgnes, à recouvrement et à souder par emboîtement font partie des différents types de brides inclus.
La norme propose notamment les dispositions suivantes pour les brides à souder par emboîtement :
- Exigences dimensionnelles
- Valeurs nominales de pression et de température
- Dimensions du cercle de boulonnage et du trou de boulonnage
- normes relatives aux matériaux et au marquage
- Règles de tolérance et d’inspection
Conformément à la norme ASME B16.5 :
- Les brides à souder par emboîtement couvrent généralement les tailles NPS ½″ à NPS 3″.
- Les classes de pression sont 150, 300, 400, 600, 900, 1500 et 2500.
- Les dimensions sont spécifiées en unités impériales et métriques.
Pour les brides de plus grande taille (plus de 24 pouces), la norme ASME B16.47 est utilisée à la place.
Classes de pression selon la norme ASME B16.5
Les brides à souder par emboîtement sont classées par classes de pression, qui déterminent leurs limites de pression et de température admissibles.
Classes de pression courantes
| Classe de pression | Application typique | Capacité de pression |
| Classe 150 | Systèmes basse pression | Canalisations d’eau, CVC |
| Classe 300 | moyenne pression | pipelines chimiques |
| Classe 600 | Systèmes à haute pression | Traitement du pétrole et du gaz |
| Classe 900 | Conditions de pression sévères | Raffineries |
| Classe 1500 | pression très élevée | Systèmes à vapeur et à haute température |
| Classe 2500 | Pression extrême | centrales électriques |
Les classes de pression plus élevées nécessitent généralement :
- corps de bride plus épais
- Diamètres de boulons plus importants
- Matériaux plus résistants
Ces classes garantissent la compatibilité avec différentes pressions et températures de systèmes de tuyauterie.
Dimensions clés des brides à souder par emboîtement
La norme ASME B16.5 définit plusieurs dimensions critiques que les ingénieurs doivent prendre en compte lors de la spécification des brides à souder par emboîtement.
Principaux paramètres dimensionnels
| Symbole de dimension | Description |
| LE | Diamètre extérieur de la bride |
| T | épaisseur de la bride |
| R | Diamètre de la face surélevée |
| ET | Longueur à travers le moyeu |
| X | Diamètre du moyeu |
| B1 | diamètre d’alésage du tuyau |
| B2 | diamètre d’alésage de la douille |
| D | Profondeur de l’alésage |
| C | Quel est le diamètre du cercle de boulonnage ? |
| N | Le nombre de trous de boulons |
Ces paramètres déterminent comment la bride s’adapte au tuyau, au joint et aux boulons.
Par exemple:
- La profondeur de l’emboîture (D) assure une insertion correcte du tuyau avant le soudage.
- Le cercle de boulons (C) assure l’alignement du boulon avec la bride correspondante.
- Le diamètre de la face surélevée (R) favorise l’étanchéité du joint.
Dimensions standard des brides à souder à emboîtement de classe 150
Vous trouverez ci-dessous un exemple des dimensions des brides à souder par emboîtement de classe 150 pour les tuyaux de petit diamètre.
Dimensions des brides à souder à emboîtement de classe 150
| NPS | Diamètre extérieur (en pouces) | Épaisseur (en pouces) | Diamètre de la face surélevée (en pouces) | Cercle de boulons (en) | Trous de boulons |
| 1/2 | 3,50 | 0,44 | 1,38 | 2,38 | 4 |
| 3/4 | 3,88 | 0,50 | 1,69 | 2,75 | 4 |
| 1 | 4,25 | 0,56 | 2.00 | 3.13 | 4 |
| 1 1/4 | 4,63 | 0,63 | 2,50 | 3,50 | 4 |
| 1 1/2 | 5,00 | 0,69 | 2,88 | 3,88 | 4 |
Ces dimensions illustrent comment la taille de la bride augmente avec le diamètre du tuyau.
Exemples de dimensions pour les brides à souder à emboîtement de classe 300
Les brides de classe 300 sont plus épaisses et plus résistantes que celles de classe 150.
Dimensions des brides à souder à emboîtement de classe 300
| NPS | diamètre extérieur | Épaisseur | Visage levé | Bolt Circle | Trous de boulons |
| 3/4 | 4,63 pouces | 0,63 po | 1,69 po | 3,25 pouces | 4 |
| 1 | 4,88 pouces | 0,69 po | 2,00 pouces | 3,50 pouces | 4 |
| 1 1/4 | 5,25 pouces | 0,75 po | 2,50 pouces | 3,88 pouces | 4 |
| 1 1/2 | 6,13 pouces | 0,81 po | 2,88 pouces | 4,50 pouces | 4 |
| 2 | 6,50 pouces | 0,88 po | 3,63 pouces | 5,00 pouces | 8 |
Ces dimensions démontrent l’augmentation de l’épaisseur et du diamètre du cercle de boulonnage requise pour des pressions nominales plus élevées.
Dimensions de la bride à souder
La chambre d’emmanchement, où le tuyau est placé avant le soudage, est l’une des caractéristiques les plus remarquables des brides à souder par emboîtement.
Dimensions importantes de la douille
| Dimension | Description |
| Alésage de douille | Diamètre correspondant au diamètre extérieur du tuyau |
| Profondeur de l’alésage | Profondeur d’insertion du tuyau |
| Espace libre | Petit espace pour la dilatation thermique |
| Diamètre d’alésage | Alignement interne des alésages de tuyauterie |
Pour éviter les contraintes thermiques pendant le fonctionnement, un petit espace de dilatation est généralement ménagé entre l’extrémité du tuyau et le fond du raccord.
Dans de nombreuses spécifications, la profondeur de l’emboîtement n’est définie que pour les tuyaux d’un diamètre maximal de 3 pouces, tandis que les diamètres supérieurs peuvent être déterminés par le fabricant.
Matériaux utilisés pour les brides à souder par emboîtement
La norme ASME B16.5 spécifie les dimensions standard mais autorise une variété de matériaux en fonction des exigences de l’application.
Matériaux courants
| Matériel | Norme typique | Application |
| Acier au carbone | ASTM A105 | Tuyauterie industrielle générale |
| Acier inoxydable | ASTM A182 F304 / F316 | Environnements corrosifs |
| Acier allié | ASTM A182 F11 / F22 | température élevée |
| Acier duplex | ASTM A182 F51 | pipelines offshore |
| Alliages de nickel | Inconel / Monel | traitement chimique |
Le choix des matériaux dépend de :
- Pression et température
- résistance à la corrosion
- résistance mécanique
- Réglementations de l’industrie
Valeurs nominales de pression et de température
La norme ASME B16.5 inclut également des valeurs limites de pression-température, qui définissent la pression admissible pour un matériau et une température donnés.
Exemples de valeurs nominales de pression (acier au carbone)
| Température | Classe 150 | Classe 300 |
| 100°F | 285 psi | 740 psi |
| 400°F | 200 psi | 515 psi |
| 800 °F | 95 psi | 245 psi |
Les températures plus élevées réduisent la pression admissible en raison des limites de résistance des matériaux.
Types de brides à souder par emboîtement
Différents types de surfaces d’étanchéité peuvent être utilisés dans la production de brides à souder par emboîtement.
Types de visages courants
Visage surélevé (RF)
La surface d’étanchéité la plus couramment utilisée dans la tuyauterie industrielle.
Face plate (FF)
Utilisé avec des systèmes basse pression ou des brides en fonte.
Joint annulaire (RTJ)
Utilisé dans les canalisations à haute pression nécessitant une étanchéité métal sur métal.
La conception à face surélevée est largement utilisée car elle améliore la compression du joint et les performances d’étanchéité.
Considérations relatives à l’installation
Une installation correcte des brides à souder est essentielle pour un fonctionnement sûr.
Étapes d’installation
- Insérez le tuyau dans l’emboîtement à bride.
- Laisser un espace de dilatation (environ 1,5 mm).
- Effectuez un soudage d’angle autour du moyeu.
- Vérifier l’intégrité des soudures
- Installer les boulons et le joint
Serrer les boulons en respectant la séquence de couple appropriée
Les avantages de l’installation par soudage par emboîtement sont les suivants :
- Solide connexion structurelle
- Risque de fuite réduit
- Bonne résistance à la fatigue
Cependant, ces brides ne sont généralement pas recommandées pour les environnements corrosifs où une corrosion par piqûres peut se produire à l’intérieur du logement.
Inspection et contrôle de la qualité
Pour garantir la conformité à la norme ASME B16.5, les fabricants doivent effectuer plusieurs contrôles de qualité.
Méthodes d’inspection typiques
- Inspection dimensionnelle
- Certification des matériaux
- Tests ultrasoniques
- inspection visuelle des soudures
- Essais de pression
L’inspection vérifie que les dimensions des brides sont conformes à la norme et garantit le bon fonctionnement du pipeline.
Avantages des brides à souder par emboîtement
Pour les petits systèmes de tuyauterie, les brides à souder présentent un certain nombre d’avantages.
Principaux avantages
- haute résistance structurelle
- Bonne étanchéité
- Alésage intérieur lisse
- Turbulence réduite
- Adapté aux canalisations à haute pression
Limites des brides à souder par emboîtement
Malgré leurs avantages, les brides à souder par emboîtement présentent également certaines limitations.
Inconvénients courants
- Limité aux tuyaux de petit diamètre
- risque de corrosion par crevasses
- Soudage requis
- Ne convient pas aux démontages fréquents.
Pour les canalisations de plus grand diamètre ou les environnements corrosifs, les ingénieurs peuvent préférer les brides à collerette soudée.
Dans les systèmes de tuyauterie industrielle nécessitant une haute pression et de petits diamètres de tuyauterie, les brides à souder par emboîtement sont fréquemment utilisées. La norme ASME B16.5 définit leurs dimensions, leurs pressions nominales et leurs exigences de conception afin de garantir la sécurité et la compatibilité.
Les dimensions clés, telles que le diamètre extérieur, l’épaisseur de la bride, la profondeur de l’emboîtement, l’entraxe des boulons et la classe de pression, sont essentielles à une conception système optimale. Le respect de la norme ASME B16.5 permet aux ingénieurs d’obtenir une étanchéité fiable et une longue durée de vie.
Les brides à souder par emboîtement restent une solution fiable pour les assemblages compacts et haute résistance dans les environnements industriels exigeants.