Comment calculer la pression d'étanchéité

Pour calculer la pression d'étanchéité requise pour un joint ou un joint, les ingénieurs s'appuient sur une formule simple qui prend en compte les paramètres clés influençant les performances du joint. La formule de la pression d'étanchéité s'exprime comme suit :

Pression d'étanchéité = (contrainte du joint) x (facteur du joint)

où:

• La pression d'étanchéité est la pression minimale requise pour obtenir un joint étanche, généralement mesurée en psi (livres par pouce carré) ou MPa (mégapascals)
• La contrainte du joint est la contrainte de compression appliquée au matériau du joint, déterminée en divisant la charge du boulon par la surface du joint
• Le facteur de joint est un coefficient sans unité spécifique au matériau du joint et aux conditions de fonctionnement

Pour utiliser cette formule, il faut d'abord déterminer la contrainte de joint appropriée pour l'application. Cette valeur dépend du matériau du joint, de son épaisseur et des caractéristiques de compression. Les fabricants fournissent généralement des valeurs de contrainte de joint recommandées pour leurs produits en fonction des tests et de l'expérience.

Le facteur de joint est un facteur de multiplication qui tient compte des conditions de fonctionnement réelles telles que la température, la pression, la rigidité des brides et la compatibilité des fluides. Ce facteur modifie essentiellement la contrainte théorique du joint pour arriver à une pression d'étanchéité adaptée à l'environnement de service réel. Les facteurs de joint varient généralement de 0,5 à 5 et sont dérivés empiriquement pour différents types de joints et conditions de service.

À titre d'exemple de calcul, considérons un joint en fibre comprimée avec une contrainte de joint recommandée de 4 000 psi utilisé dans une application d'eau à température modérée et à basse pression. Un facteur de joint approprié pourrait être de 1,5. En insérant ces valeurs dans la formule :

Pression d'étanchéité = 4 000 psi x 1,5 = 6 000 psi

Dans ce cas, une pression d'étanchéité minimale de 6 000 psi doit être visée pour obtenir un joint fiable et sans fuite. Les boulons de bride doivent ensuite être dimensionnés et serrés pour développer cette pression sur le joint.