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Joints plats : types, matériaux et choix du bon joint
Le joint est le composant le plus petit et souvent le moins cher d’un assemblage à brides – et pourtant, c’est lui qui décide si l’installation est étanche. Cette page explique comment fonctionne vraiment un joint plat, les familles de matériaux, des fibres au graphite jusqu’au mica, les normes qui régissent les dimensions et les critères pour choisir le bon joint.
- Familles
- Non métalliques · semi-métalliques · métalliques
- Principe de fonctionnement
- Pression d’assise
- Normes dimensionnelles
- EN 1514-1 · DIN 2690 · ASME B16.20/21
- Plage de températures
- −200 à 900 °C (plage complète, toutes familles confondues)
Principe de fonctionnement : le joint vit de la pression d’assise
Un assemblage à brides n’est pas rendu étanche par le joint seul, mais par l’action conjointe du joint, des brides et des boulons. L’effort des boulons crée sur la face de joint une pression d’assise (exprimée en MPa ou en N/mm²) – elle presse le matériau du joint dans les irrégularités des faces de joint (contre la fuite en surface) et comprime ses pores internes (contre la fuite à travers le matériau). Si la pression tombe en service sous le minimum requis – par tassement du joint, fluage du matériau ou baisse de l’effort des boulons –, l’assemblage fuit ; dans les cas extrêmes, le joint est éjecté.
Important pour des attentes réalistes : l’étanchéité absolue n’existe pas – ce que l’on évalue, c’est l’« étanchéité technique » par rapport à des critères de fuite définis. La directive allemande VDI 2200 traite du choix, du calcul, de la conception et du montage des assemblages à brides étanches ; pour l’évaluation de l’étanchéité technique en lien avec les exigences d’émission de la réglementation allemande TA Luft, c’est en particulier la VDI 2290 qui fait référence. Le joint choisi doit toujours respecter de façon fiable le critère exigé dans les conditions de service. Les joints plats se trouvent dans le chemin principal de l’effort : tout l’effort des boulons passe par le joint, et sa pression change à chaque variation de la charge des boulons – à la différence, par exemple, d’un joint torique dans une gorge, où une butée mécanique reprend la charge.
Les trois familles de joints
Selon leur construction et leur application, les joints de brides se répartissent en trois familles :
- Joints non métalliques (joints souples) – le standard pour la grande majorité des assemblages jusqu’aux pressions moyennes : feuilles à base de fibres (code FA ; fibres, liant élastomère et charges – p. ex. les qualités KLINGERSIL ou le SH-D-200 de notre gamme en boutique), graphite (GR ; jusqu’aux hautes températures, plus de détails sur la page de détail sur les joints graphite), PTFE (TF ; résistance chimique universelle), mica (haute température, jusqu’à 900 °C) et joints caoutchouc à âme acier (profil en élastomère avec un anneau d’acier vulcanisé à l’intérieur, standard dans l’adduction d’eau).
- Joints composites semi-métalliques – pour les hautes pressions et températures et les conditions variables : joints spiralés (feuillard métallique enroulé en spirale avec une garniture souple, avec code couleur selon l’ASME B16.20 pour le métal du feuillard et la garniture), joints striés (âme métallique striée avec revêtements souples) et joints métalloplastiques – en détail sur la page joints spiralés, striés et RTJ.
- Joints métalliques – joints annulaires (RTJ, types R/RX/BX selon l’ASME B16.20/API 6A) pour les pressions les plus élevées dans le pétrole et le gaz, logés dans la gorge des brides RTJ prévues à cet effet.
Dimensions et formes : EN 1514-1, DIN 2690 et les faces de joint
Dans le système EN, les dimensions des joints de brides sont régies par l’EN 1514-1. Ses formes correspondent directement aux formes des faces de joint des brides selon l’EN 1092-1 :
| Bride EN 1092-1 | Joint EN 1514-1 | Caractère |
|---|---|---|
| Forme A (plate) | Forme FF (Full Face) | toute la face de la bride – grande surface, faible pression, défavorable à l’étanchéité |
| Forme B (face surélevée) | Forme IBC (Inside Bolt Circle) | le cas standard – anneau à l’intérieur du cercle de perçage, qui se centre de lui-même sur les boulons |
| Forme C/D (emboîtement double) | Forme TG | joint confiné – pression plus élevée, considéré comme résistant à l’éjection, remplacement plus laborieux |
| Forme E/F (emboîtement simple – mâle/femelle) | Forme SR | joint confiné – comme TG |
Les dimensions en vigueur figurent sur notre page joints plats selon l’EN 1514-1. La DIN 2690 (joints plats pour brides à face de joint plate) est retirée, mais reste répandue dans les installations existantes et dans les commandes – ses dimensions ont été reprises dans la forme IBC de l’EN 1514-1 ; la page joints plats DIN 2690 (installations existantes) aide à les identifier. Pour le système ASME s’appliquent l’ASME B16.21 (joints plats non métalliques) et l’ASME B16.20 (joints spiralés, métalloplastiques et RTJ) – utiles pour l’export et les installations selon les normes américaines, en accord avec nos dimensions des brides ASME.
Critères de choix : quatre facteurs décident
- Fluide : compatibilité chimique (corrosion, gonflement), toxicité et exigences de pureté – les fluides toxiques ou explosifs appellent des constructions plus étanches et plus résistantes à l’éjection (p. ex. un joint spiralé ou un montage confiné) plutôt que le joint plat le moins cher.
- Température et pression : les valeurs de service les plus hautes et les plus basses, pression d’épreuve comprise ; le matériau ne doit ni devenir cassant ni fluer. L’échelle de températures ci-dessus donne des ordres de grandeur – les limites sont des valeurs de système, issues de la pression et de la température ensemble.
- Bride et boulons : forme de la face de joint (plate, surélevée, confinée), état de surface (les faces rugueuses demandent des joints plus adaptables) et effort de boulons disponible – le joint doit pouvoir être comprimé avec cet effort sans être écrasé.
- Codes et réglementations : exigences de la TA Luft sur les émissions fugitives, DVGW/KTW pour le gaz et l’eau potable, exigences de sécurité feu – ces exigences restreignent souvent plus le choix du matériau que les données de service.
Et d’emblée une règle qui évite des défaillances coûteuses : les joints sont des pièces à usage unique. Une fois comprimés, ils ont épuisé leur capacité d’adaptation – à remplacer à chaque démontage.
Montage : là où commencent la plupart des problèmes
La plupart des dommages sur les joints plats ne tiennent pas au matériau, mais au montage. La version courte des règles éprouvées : nettoyer et contrôler les faces de joint, aligner les brides en parallèle, poser le joint centré et à sec (ne jamais le graisser – la graisse n’a sa place que sur les boulons et les écrous), lubrifier les boulons et serrer en croix, par paliers (à la main, puis environ 30 %, 60–70 % et 100 % du couple visé, en terminant par une passe de contrôle sur tout le tour) ; ne resserrer qu’à froid. Sauf indication contraire du fabricant ou du calcul, le joint le plus mince adapté à la géométrie de la bride et au cas de service a l’avantage ; les joints doublés ou réutilisés sont exclus. Le déroulement complet, avec les défaillances typiques et le savoir-faire sur la boulonnerie, est traité sur la page montage & boulonnerie ; les ordres de serrage selon le perçage figurent sur montage d’un assemblage à brides.
Questions fréquentes sur les joints plats
Comment fonctionne un joint plat ?
Le joint vit de la pression d’assise : l’effort des boulons presse le matériau du joint sur les faces de joint, de sorte qu’il épouse leurs irrégularités (contre la fuite en surface) et que ses pores internes sont comprimés (contre la fuite à travers le matériau). L’étanchéité absolue n’existe pas – ce que l’on évalue, c’est l’« étanchéité technique » par rapport à des critères définis (calcul et montage : VDI 2200 ; évaluation dans le contexte de la TA Luft : VDI 2290). Si la pression d’assise baisse trop en service, l’assemblage fuit ou le joint peut être éjecté.
Quels types de joints existe-t-il pour les assemblages à brides ?
Trois familles : les joints non métalliques (fibres, graphite, PTFE, mica, caoutchouc à âme acier) pour la grande majorité des applications jusqu’aux pressions moyennes ; les joints composites semi-métalliques (joints spiralés, joints striés, joints métalloplastiques) pour les hautes pressions, les hautes températures et les conditions de service variables ; et les joints purement métalliques (joints annulaires/RTJ) pour les applications aux pressions les plus élevées, comme le pétrole et le gaz.
Quel joint pour quelle température ?
Comme échelle approximative pour les joints non métalliques : élastomère/caoutchouc à âme acier jusqu’à environ 80 °C, qualités de fibres norme jusqu’à environ 150 °C, fibres de qualité supérieure et PTFE jusqu’à environ 250 °C, graphite jusqu’à environ 450–550 °C (350–400 °C, par prudence, en atmosphère oxydante) et mica jusqu’à 900 °C. Ce qui compte toujours, c’est l’interaction avec la pression et le fluide – les limites sont des valeurs de système, pas de pures propriétés du matériau.
Quelles normes régissent les dimensions des joints plats ?
Les dimensions en vigueur des joints de brides dans le système EN figurent dans l’EN 1514-1 (forme FF pour toute la face de la bride, forme IBC à l’intérieur du cercle de perçage comme cas standard). La DIN 2690, retirée, reste répandue dans les installations existantes et dans les commandes, et ses dimensions ont été reprises dans l’EN 1514-1. Pour le système ASME s’appliquent l’ASME B16.21 (joints plats non métalliques) et l’ASME B16.20 (joints métalliques et composites comme les joints spiralés et RTJ).
Pourquoi ne faut-il pas réutiliser les joints ?
Un joint plat prend une déformation permanente dès la première compression – c’est exactement ce qui le rend étanche. Au remontage, il lui manque la reprise élastique et la capacité d’adaptation pour remplir à nouveau les faces de joint ; l’assemblage fuit ou lâche à la mise en service. Les joints sont donc des pièces à usage unique : à remplacer à chaque démontage, tout comme les boulons fortement sollicités des assemblages critiques.
Quelles sont les erreurs les plus fréquentes au montage des joints ?
La plupart des problèmes de joints plats naissent au montage : faces de joint non nettoyées ou endommagées, brides non alignées en parallèle, joint décentré, joint graissé (la graisse n’a sa place que sur les boulons et les écrous, jamais sur le joint), boulons non lubrifiés ou non serrés en croix par paliers, resserrage à chaud et réutilisation de joints usagés. Le déroulement éprouvé figure dans notre guide de montage des assemblages à brides.
Pour aller plus loin, et notre gamme
Quatre pages de détail approfondissent ces sujets. Nous tenons des joints plats en stock ; découpes sur mesure et matériaux spéciaux sur demande.
Page de détail
Joints graphite
Construction, limite d’oxydation, résistance chimique et valeurs caractéristiques.
Page de détail
Joints spiralés, striés & RTJ
Joints métalliques et composites selon l’ASME B16.20 et l’API 6A, code couleur compris.
Page de détail
Montage & boulonnerie
Le déroulement en 7 étapes, les boulons et les défaillances typiques.
Aperçu des dimensions
Joints plats EN 1514-1
Dimensions d1/d2 en vigueur, forme IBC – pour les installations existantes : DIN 2690.
Base technique : documents de notre partenaire KLINGER (guide technique Flachdichtungen 2018, Information 70.1.1, fiches techniques), d’autres documents de fabricants, ainsi que des faits normatifs sur l’EN 1514-1, la DIN 2690, les VDI 2200/2290 et l’ASME B16.20/21 ; données dimensionnelles issues de notre propre couche de données (vérifiées sur KLINGER 70.1.1). Toutes les indications sont données sans garantie – les normes en vigueur et la documentation technique des fabricants font toujours foi.