Choisir les bons raccords tubulaires à petit diamètre : guide complet

Votre guide pour choisir les bons raccords à petit diamètre

Ziad Bedran, Responsable produit, Swagelok

Les systèmes fluides à petit diamètre fiables devraient être conçus et construits avec des composants de haute qualité — et l'un des plus importants est le raccord à petit diamètre. Utilisés aux points de connexion critiques, les raccords devraient fournir une performance étanche pour vous aider à maintenir la sécurité de l'usine et l'efficacité opérationnelle.

Il existe une variété de types de raccords parmi lesquels choisir, cependant, et il n'est pas toujours clair lequel est le meilleur choix quand vous effectuez de la maintenance sur un système existant ou en construisez un nouveau.

Comment devriez-vous choisir le bon raccord pour vos besoins ? Investigons plusieurs types de raccords courants avec leurs caractéristiques et avantages spécifiques :

Raccords filetés

Les raccords filetés font une connexion en attachant deux pièces filetées, une mâle (où les filets projettent à l'extérieur du raccord) et l'autre femelle (où les filets se trouvent à l'intérieur du raccord). Les filets mâles sont insérés dans les filets femelles.

Les raccords filetés viennent en deux variétés distinctes : ceux avec des filets droits ou parallèles, et ceux avec des filets coniques. Les filets droits sont conçus pour maintenir un écrou sur le corps d'un raccord tubulaire et dépendent d'éléments supplémentaires, incluant joints, joints toriques, ou contact métal-sur-métal pour créer un joint étanche. Pour cette raison, les filets droits sont généralement utilisés dans les applications où la pression du système ne dépassera pas 345 bar (5000 psi).

Filets coniques, pendant ce temps, sont conçus pour étancher quand les filets mâles et femelles sont tirés ensemble. Ils sont construits à un angle par rapport à l'axe central, tandis que les filets droits sont parallèles à l'axe central. Un produit d'étanchéité de filet ou ruban fileté est requis pour combler les espaces entre les crêtes et les racines pour empêcher les fluides du système de fuir à la connexion. Un bon produit d'étanchéité aidera aussi à prévenir le grippage (un phénomène où deux surfaces en contact se bloquent suite à un soudage à froid) pendant l'installation. Les filets coniques seront efficaces pour des pressions système jusqu'à 1034 bar (15000 psi).

Les filets droits sont généralement utilisés quand la pression système ne dépassera pas 345 bar (5000 psi). Les filets coniques sont efficaces pour des pressions système jusqu'à 1034 bar (15000 psi).

Mis à part les limites de pression système notées, le choix entre connexions filetées droites ou coniques est souvent guidé par la préférence de l'utilisateur. Généralement, les raccords filetés disponibles adhèrent à des standards communs ; British Standard Pipe (BSP) et National Pipe Thread (NPT) sont deux des plus courants. Il peut être bénéfique, cependant, de standardiser l'utilisation d'un type versus l'autre à travers une installation pour réduire la confusion potentielle ou la mauvaise application.

Raccords tubulaires à compression

En contraste avec les raccords filetés, les raccords tubulaires à compression utilisent couramment des ferrules pour créer un joint étanche. Quand l'écrou du raccord est serré, la ferrule est comprimée entre l'écrou et le raccord récepteur. Comme résultat de cette compression, la ferrule mord efficacement dans le tube, créant ainsi une préhension forte et un joint serré. La fiabilité de la préhension du tube est liée à la façon dont la ferrule de préhension effectue cette fonction. Les raccords à compression offrent aussi l'avantage d'être simples à assembler et démonter.

Les raccords à compression avec une conception à deux ferrules peuvent améliorer la force de préhension et la performance d'étanchéité.

Il existe des différences de conception clés parmi la variété de raccords tubulaires à compression couramment disponibles aujourd'hui. Une ferrule à morsure, comme illustré ici dans une conception à simple et double ferrule, s'incurve lors de l'assemblage. Cette action d'incurvation entraîne le bord d'attaque de la ferrule à morsure dans le tube pour saisir ou marquer la surface du tube. Le bord d'attaque de ces ferrules à morsure est destiné à mordre pour une préhension de tube appropriée. S'il y a vibration, pulsation, choc thermique ou charge latérale exercée sur le raccord, le contact minimal de la ferrule de préhension offre peu de support derrière la morsure. Cela signifie que dans un système dynamique, le potentiel pour soit dommage au tube soit arrachement peut exister.

Les raccords à compression qui présentent une conception à deux ferrules peuvent améliorer la force de préhension et la performance d'étanchéité. Ici, un joint gaz est créé entre la ferrule avant et le diamètre extérieur du tubage, ainsi qu'entre la surface de joint du corps. La ferrule arrière agit aussi comme mécanisme principal pour sécuriser le tubage dans le raccord. Pendant l'installation, la ferrule arrière fait avancer axialement la ferrule avant et applique radialement une préhension de tube efficace.

Une conception à préhension mécanique à deux ferrules qui délivre une action de colletage à charnière peut créer une préhension et un joint encore plus robustes. L'action de charnière et colletage fournit plus de matériau de la ferrule arrière en contact étroit avec le tube adjacent à la préhension de tube. Ce matériau fournit un support direct et axial à la fonction de préhension de tube. De plus, cette conception réduit la probabilité que les raccords se desserrent dans les applications où la vibration est une préoccupation et permet une très petite quantité de mouvement dans le raccord tout en maintenant les niveaux appropriés de préhension et de force. Ce mouvement, appelé « rappel élastique », crée une résistance robuste aux vibrations. De plus, en créant de longues lignes de contact d'étanchéité entre les ferrules et le tube, cette conception mécanique crée un joint gaz hautement fiable. Ce sont un bon choix pour les applications où la performance étanche ne peut pas être compromise.

Les raccords à préhension mécanique à deux ferrules offrent une haute résistance aux vibrations tout en maintenant une préhension et force appropriées.

 

Raccords tubulaires à pression moyenne

Les raccords à préhension mécanique à pression moyenne — une évolution des raccords à compression à deux ferrules — délivrent aussi une performance exceptionnelle avec une efficacité d'installation améliorée.

Les raccords Swagelok^® série FK fournissent un bon exemple de comment la technologie de préhension mécanique diffère des raccords de style compression. En utilisant une action de colletage à charnière similaire au raccord tubulaire à deux ferrules standard Swagelok^® montré ici, la série FK diffère en utilisant un corps de raccord femelle, un écrou mâle et des ferrules pré-orientées. Cette conception crée un coin dynamique unique. Le coin dynamique permet des remakes par couple et fournit la jaugeabilité à l'assemblage initial et au remake du raccord tubulaire. La conception à deux ferrules crée une morsure plus robuste dans le tubage, créant un joint gaz étanche à l'installation initiale et à chaque remake.

Les raccords série FK présentent en plus une cartouche pré-assemblée qui maintient les deux ferrules et l'écrou. Cela aide à assurer l'orientation correcte des ferrules et l'installation. Avec ces caractéristiques, les raccords série FK peuvent aider à réduire le temps d'installation et baisser les coûts d'assemblage et de maintenance tout en fournissant une connexion plus fiable, résultant en une disponibilité accrue dans une variété d'applications.

Raccords cône et filetage

Finalement, les raccords cône et filetage sont disponibles dans une large variété d'alliages et ont plusieurs caractéristiques de conception qui les rendent appropriés pour des applications à pression moyenne à élevée. Leur performance fiable en a fait un choix standard de raccord haute pression dans une variété d'applications exigeantes pendant de nombreuses années.

Le tubage spécifique cône-et-filetage, avec des parois plus épaisses et une cote de pression plus élevée, est généralement requis quand les raccords cône et filetage seront utilisés. Un raccord cône et filetage haute performance présentera un gland, un collier, un port femelle, et un trou de fuite qui vous permet de détecter les fuites et vérifier l'installation correcte.

Un soin particulier doit être pris lors de la préparation et l'installation des raccords cône et filetage. Des outils de conage et filetage sont requis pour faire la connexion, avec du lubrifiant pour réduire la friction pendant le processus de coupe. Le tube doit être correctement coné et fileté avant d'être joint avec le raccord. Il est critique de s'assurer qu'aucunes bavures, entailles ou rayures ne se sont produites pendant le processus. Une fois la préparation du tubage complète, un collier est fileté sur le tubage et un écrou de gland est inséré dans le corps du raccord pour le serrage final. Pour les systèmes qui subissent des chocs ou vibrations réguliers, il est aussi recommandé d'utiliser des composants antivibration pour aider à prolonger la vie de la connexion de tubage. S'ils sont assemblés correctement, les raccords cône et filetage peuvent fournir une performance fiable à long terme dans certaines des applications de systèmes fluides les plus exigeantes.

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Ayant appris quelques-uns des différenciateurs clés parmi la variété de technologies de raccords disponibles aujourd'hui, vous serez mieux équipé pour faire le bon choix pour vos applications de systèmes fluides. Cependant, cet article ne couvre que les bases des raccords à petit diamètre — il y a beaucoup d'autres complexités impliquées avec la sélection et l'installation des raccords tubulaires.

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