Comment prévenir les dommages aux joints toriques
Figure 1 : Un joint torique pour un robinet
Les joints d'étanchéité et les joints toriques peuvent rencontrer des problèmes qui compromettent leur fonctionnalité ; les défaillances de ces composants d'étanchéité peuvent entraîner des fuites, une contamination et des pannes d'équipement. Une sélection appropriée des matériaux, des procédures d'installation correctes et un entretien régulier sont essentiels pour prévenir les défaillances et assurer des performances optimales. Cet article explore les causes les plus courantes de défaillance des joints toriques et des joints d'étanchéité, en fournissant des informations et des solutions pour prévenir ces problèmes. Comprendre la cause de la défaillance d'un joint torique est crucial pour une prévention efficace.
Causes des fuites dans les joints toriques
Il existe trois raisons principales pour lesquelles les joints toriques fuient.
- Taille : Si le joint est trop grand, l'excès de matériau s'accumulera dans la rainure, provoquant une compression excessive et entraînant une surface inégale. À l'inverse, si l'anneau est trop petit, il sera trop étiré, empêchant le matériau de former un joint étanche et sans fuite.
- Installation : Les joints toriques permettent un certain étirement, et en fait, ont besoin d'un certain étirement pour s'ajuster parfaitement. Une installation incorrecte modifiera les dimensions internes et externes. L'étirement doit être compris entre 1 % et 5 %, avec 2 % comme idéal dans la plupart des applications pour fournir une étanchéité efficace. Un étirement supérieur à 5 % n'est pas recommandé. La contrainte qui en résulte provoquera un vieillissement accéléré et une réduction de la section transversale, conduisant finalement à des fuites. Une exception à cette règle est un joint flottant. Un joint flottant est un joint torique qui repose librement dans une rainure. Ils sont utilisés lorsqu'une certaine fuite est autorisée ainsi que lorsqu'une friction réduite est nécessaire. Lisez notre article sur l'installation des joints toriques pour en savoir plus.
- Matériau : L'utilisation d'un matériau inadapté à la température du système, aux produits chimiques ou à la pression endommagera le joint torique et provoquera la défaillance du joint. Consultez les différents choix de matériaux disponibles dans notre guide des matériaux d'étanchéité, qui couvre de nombreux composants utilisés dans les joints toriques, pour en savoir plus sur les choix de matériaux. Pour savoir si un joint torique est chimiquement compatible, utilisez notre tableau de résistance chimique.
Dépannage des dommages aux joints toriques
Tableau 1 : Analyse des défaillances des joints toriques
Mode de défaillance | Indication visuelle | Cause | Solution |
Compression
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Fissures circonférentielles sur la surface comprimée, déformation permanente (compression set) | Niveaux de pression extrêmes, dimensions de rainure incorrectes | Choisir des matériaux avec une meilleure compression set ou une résistance à la pression plus élevée ; vérifier les dimensions de la rainure. |
Changements rapides de pression
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Cloques, piqûres, fosses, rupture complète | Décompression rapide provoquant l'expansion du gaz | Réduire progressivement la pression du système ; utiliser des matériaux conçus pour résister à la décompression explosive (par exemple, norme NORSOK M710). |
Dommages lors de l'installation
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Coupures, entailles, torsions, entailles profondes | Éraflures avec des pièces métalliques, lubrification inadéquate, dimensionnement incorrect, installation négligente | Utiliser les outils appropriés, protéger les bords tranchants, assurer une lubrification adéquate, vérifier le dimensionnement correct du joint torique. |
Friction excessive
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Surface éraflée, lacérations plus profondes, rupture | Contact répété entre le joint torique et le boîtier, lubrification insuffisante, surfaces métalliques rugueuses, contaminants abrasifs | Assurer une lubrification correcte, utiliser des matériaux avec une meilleure résistance à l'abrasion (par exemple, polyuréthane, PTFE, NBR), réduire l'entrée de contaminants avec des bagues d'essuyage ou de raclage. |
Attaque chimique
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Cloques, fissures, changements de dureté, décoloration | Réaction entre l'élastomère et les produits chimiques agressifs (acides, bases, solvants, huiles) | Sélectionner des matériaux élastomères compatibles avec les milieux d'application. |
Gonflement chimique
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Le joint torique apparaît plus grand que ses dimensions d'origine | L'élastomère absorbe le milieu environnant en raison de la similitude chimique | Passer à un matériau élastomère avec une résistance prouvée à l'environnement chimique. |
Dégazage
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Libération de gaz piégés ou de composés volatils du matériau du joint torique, généralement sans changement visible, rétrécissement dans les cas extrêmes | Volatilisation des ingrédients constitutifs dans des conditions de vide | Utiliser des matériaux formulés avec des polymères purs et sans ingrédients volatils ; sélectionner des matériaux adaptés à la température correcte. |
Dégradation thermique
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Fissures radiales, surfaces plus brillantes, bords effilochés, grignotage du côté basse pression | Dépassement du plafond de température maximale, cycles de température excessifs | Sélectionner des matériaux élastomères à plus haute température (par exemple, FFKM, fluorosilicone, HNBR), optimiser la conception de la rainure/du logement. |
Dégradation UV
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Décoloration, fissuration, désintégration des surfaces exposées | La lumière ultraviolette provoque la fragmentation des chaînes de polymères | Utiliser des matériaux noirs et des matériaux fluorés pour une meilleure résistance aux UV. |
Extrusion à haute pression
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Bords grignotés, ébréchés ou effilochés du côté basse pression | Hautes pressions forçant le matériau dans les espaces de jeu, impulsions de pression | Utiliser des matériaux de joint plus durs et des dispositifs de support pour réduire les espaces de jeu ; assurer un dimensionnement correct des joints toriques et des dispositifs de support. |
Attaque par plasma
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Perte de matériau uniforme sur la surface en contact avec le plasma, résidu poudreux, décoloration | Gaz ionisés à haute énergie et radicaux attaquant la structure organique du matériau | Utiliser des matériaux à haute résistance au plasma (par exemple, perfluoroélastomères, polyimide). |
Surfaces aplaties
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Surfaces aplaties sur la section transversale du joint torique, incapacité à retrouver sa forme d'origine | Changements physiques et chimiques à des températures élevées, conception inadéquate du logement, gonflement du volume | Sélectionner des matériaux élastomères avec une faible compression set et une capacité de température plus élevée (par exemple, FKM, silicone, EPDM) ; assurer une conception appropriée du logement ; suivre les normes de l'industrie (par exemple, AS568) ; utiliser des structures polymères plus flexibles. |
FAQ
Qu'est-ce qui cause la défaillance d'un joint torique ?
La défaillance d'un joint torique peut être causée par une installation incorrecte, une dégradation chimique, une température excessive, une pression excessive ou l'usure.
Que causera un mauvais joint torique ?
Un mauvais joint torique peut entraîner des fuites, une perte de pression et une défaillance du système.
Quels sont les signes visuels courants de défaillance d'un joint de bride ?
Les signes courants incluent des fuites, des dommages visibles comme des fissures ou des déchirures, et une déformation ou un désalignement du joint.