Comprendre l'ASME B16.20

L'ASME B16.20, « Joints métalliques pour brides de tuyauterie », est la norme clé pour les joints métalliques utilisés dans les raccordements à brides boulonnées. Elle spécifie les matériaux, les dimensions, les tolérances et les exigences de marquage pour trois types principaux : les joints métalliques à anneau, les joints spiraloïdaux métalliques et les joints à enveloppe métallique. Ces joints sont conçus pour être dimensionnellement compatibles avec les brides couvertes par l'ASME B16.5 (NPS 1/2 à NPS 24), l'ASME B16.47 (brides de grand diamètre) et l'API 6A (équipements de tête de puits). La norme inclut également des exigences pour le matériau de remplissage utilisé dans les joints spiraloïdaux.

Pour les ingénieurs EPC et les responsables des achats, comprendre la norme B16.20 est essentiel lors de la spécification de joints pour de nouveaux projets ou des pièces de rechange. Cependant, la compatibilité dimensionnelle seule ne garantit pas la performance dans vos conditions de service spécifiques. Vous devez vérifier séparément la compatibilité chimique, les limites de température, la sécurité incendie et les exigences en matière d'émissions fugitives.

Types de joints métalliques couverts

Joints métalliques à anneau

Les joints à anneau sont des anneaux métalliques pleins avec une section transversale ovale ou octogonale. Ils sont utilisés avec des brides à joint annulaire (RTJ), qui ont une rainure usinée dans laquelle le joint s'installe. Lors du boulonnage, le joint se déforme pour créer un joint métal sur métal. La norme B16.20 spécifie les dimensions de ces joints, y compris le numéro d'anneau, le diamètre extérieur, la largeur et la hauteur, garantissant qu'ils correspondent aux dimensions de la rainure de la bride.

Joints spiraloïdaux

Les joints spiraloïdaux sont constitués d'une bande métallique en forme de V enroulée en spirale avec un matériau de remplissage souple (par exemple, graphite ou PTFE). Ils sont disponibles avec des anneaux intérieurs et extérieurs pour le centrage et le contrôle de la compression. La norme B16.20 couvre les joints spiraloïdaux pour les brides à face surélevée et à face plate, spécifiant les dimensions du corps du joint, des anneaux et du matériau de remplissage. Ces joints sont largement utilisés dans les tuyauteries de procédé en raison de leur résilience et de leur capacité à gérer les fluctuations de pression et de température.

Joints à enveloppe métallique

Les joints à enveloppe métallique ont un noyau de remplissage souple (par exemple, céramique, graphite ou non-amiante) enfermé dans une enveloppe métallique (par exemple, acier inoxydable, cuivre ou Monel). Ils sont utilisés dans des applications nécessitant une résistance élevée à la température et une compatibilité chimique. La norme B16.20 définit les dimensions pour divers styles d'enveloppe, y compris les types à simple enveloppe, à double enveloppe et ondulés. Ces joints sont généralement utilisés dans les échangeurs de chaleur et d'autres raccordements à brides où un joint robuste est nécessaire.

Compatibilité avec les brides et normes

Les joints B16.20 sont dimensionnellement adaptés aux brides selon :

ASME B16.5 : Brides de tuyauterie et raccords à brides NPS 1/2 à NPS 24, avec classes de pression 150 à 2500.
ASME B16.47 : Brides en acier de grand diamètre NPS 26 à NPS 60, séries A et B.
API 6A : Brides pour équipements de tête de puits et d'arbre de Noël.

Lors de la sélection d'un joint, vous devez faire correspondre le type et les dimensions du joint à la face de la bride (par exemple, face surélevée, face plate, RTJ) et à la norme de bride. Par exemple, les joints à anneau sont utilisés uniquement avec des brides RTJ, tandis que les joints spiraloïdaux peuvent être utilisés avec des brides à face surélevée (avec anneau intérieur approprié) ou à face plate (avec conception pleine face).

Vérifications d'achat et intrants RFQ

Lors de l'approvisionnement de joints conformes à l'ASME B16.20, incluez les éléments suivants dans votre RFQ :

Type de joint : À anneau, spiraloïdal ou à enveloppe métallique.
Norme et taille de bride : Par exemple, ASME B16.5 Classe 300, NPS 6.
Face de bride : Face surélevée, face plate ou RTJ.
Spécification du matériau : Pour les pièces métalliques (par exemple, 304 SS, 316 SS, Inconel) et le remplissage (par exemple, graphite, PTFE).
Pression et température nominales : Assurez-vous que le joint est adapté à vos conditions de conception.
Exigences de marquage : La norme B16.20 spécifie le contenu du marquage ; vérifiez que le joint est marqué avec le nom du fabricant, le matériau et la taille.

Demandez également un certificat d'essai des matériaux (MTC) conformément à l'EN 10204 3.1 ou 3.2 pour vérifier la composition du matériau et les propriétés mécaniques. Si le joint est destiné à un service critique, envisagez une inspection par un tiers pour vérifier les dimensions et le matériau.

Points d'inspection et de documentation

Lors de l'inspection, vérifiez :

Dimensions : Mesurez le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, l'épaisseur et les dimensions de l'anneau du joint par rapport aux tableaux de la norme B16.20.
Vérification du matériau : Effectuez une identification positive du matériau (PMI) sur les pièces métalliques pour confirmer le grade de l'alliage.
Finition de surface : Pour les joints à anneau, vérifiez l'absence de rayures ou de défauts qui pourraient affecter l'étanchéité.
Marquage : Vérifiez que chaque joint est marqué comme l'exige la norme.

La documentation doit inclure le MTC, les rapports d'inspection et un certificat de conformité à la norme B16.20.

Risques courants et comment les atténuer

Joint et bride incompatibles : Confirmez toujours la norme et la face de la bride avant de commander. Un joint qui s'adapte à la norme B16.5 peut ne pas s'adapter aux brides B16.47 ou API 6A.
Incompatibilité des matériaux : La norme B16.20 ne dicte pas la sélection des matériaux pour le service. Vérifiez la compatibilité chimique avec le fluide de procédé et les limites de température.
Installation incorrecte : Même un joint conforme peut échouer si le couple de boulonnage est incorrect. Utilisez une procédure d'assemblage approuvée et suivez les recommandations du fabricant.
Produits contrefaits : Achetez auprès de fabricants réputés et vérifiez la documentation pour éviter les joints non conformes.

Conclusion

L'ASME B16.20 fournit une base solide pour spécifier les joints métalliques, mais elle n'est qu'une partie de l'équation. Pour un raccordement à brides réussi, vous devez également tenir compte de la norme de bride, du matériau du joint et des pratiques d'installation. Vérifiez toujours que le joint que vous sélectionnez répond aux exigences dimensionnelles de la bride et est adapté à vos conditions de service. Pour plus d'informations sur les brides et les raccords, explorez notre page produits ou contactez-nous pour obtenir de l'aide.

Sources

https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b16-20-metallic-gaskets-pipe-flanges
https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b16-5-pipe-flanges-flanged-fittings-nps-1-2-nps-24-metric-inch-standard