Étanchéité en mécanique

1 - Types d’étanchéité

• 1.1 - Définition d’une fuite
• 1.2 - Étanchéité volumique
• 1.3 - Étanchéité aux liaisons

2 - Degrés d’étanchéité

3 - Débit de fuite

• 3.1 - Écoulement par diffusion ou perméabilité
• 3.2 - Écoulement à travers un orifice
  Tableau 1
• 3.3 - Utilisation du régime de fuite. Essais. Fonctionnement

4 - Détection et mesure des fuites

• 4.1 - Essais d’étanchéité
  Tableau 2
• 4.2 - Contrôle en service
  Figure 1 - Détection de fuite par double joint

5 - Étanchéité aux liaisons statiques

• 5.1 - Étanchéité rigoureuse
  Figure 2 - Bride à souder Figure 3 - Bride à souder à plaques rapportées Figure 4 - Jonction filetée soudée Figure 5 - Obturation par double plaque
• 5.2 - Étanchéité relative
  Figure 6 - Étanchéité couteaux-plan Figure 7 - Étanchéité cône-sphère Figure 8 - Fonction d’un joint d’étanchéité Figure 9 - Assemblage à brides boulonnées Figure 10 - Collier d’assemblage rapide Figure 11 - Diagramme des deux composantes caractéristiques d’un joint d’étanchéité statique Figure 12 - Action de la pression P sur un joint comprimé : forces mises en jeu Figure 13 - Schématisation des deux composantes caractéristiques d’un joint d’étanchéité Figure 14 - Caractéristiques d’un joint d’étanchéité Figure 15 - Diagramme joint d’étanchéité - assemblage sous sollicitation Figure 16 - Amélioration de la conservation de l’effort de serrage Figure 17 - Joints plats métalloplastiques Figure 18 - Montages de joints toriques Figure 19 - Montage d’un joint torique dans une gorge trapézoïdale Figure 20 - Effort d’écrasement linéaire d’un joint torique en élastomère NBR Figure 21 - Joints toriques métalliques creux Figure 22 - Joint métallique massif torique à section ovoïde Figure 23 - Joint métallique composite à ressort (d’après doc. Céfilac) Figure 24 - Effort d’écrasement d’un joint métallique composite à ressort (joint Hélicoflex) Figure 25 - Joint métalloplastique chevron Figure 26 - Joints métalliques en forme de lettres Figure 27 - Joints métalloplastiques ondulés Figure 28 - Joints couteaux Figure 29 - Surfaces d’étanchéité type couteaux Figure 30 - Joint conique Figure 31 - Joint conique en S Figure 32 - Joints à élasticité induite Figure 33 - Joint gonflable Figure 34 - Cause de fuite par serrage non uniforme Figure 35 - Bague d’étanchéité type BS Figure 36 - Raccord de tube double-cône Figure 37 - Traversées électriques étanches Tableau 3 Tableau 4 Tableau 5

6 - Étanchéité aux liaisons dynamiques en translation

• 6.1 - Étanchéité rigoureuse
  Figure 38 - Étanchéité par membrane métallique déformable Figure 39 - Étanchéité par soufflet à disques soudés Figure 40 - Étanchéité de robinet par soufflet onduleux Figure 41 - Écoulement à travers une section annulaire
• 6.2 - Étanchéité par fuite contrôlée
  Figure 42 - Courbe de débit volumétrique dans un espace annulaire Figure 43 - Phénomène de perturbation dans un écoulement à section à gorges Figure 44 - Étanchéité à fuite contrôlée à gorges Figure 45 - Perte de charge à travers des gorges Figure 46 - Abaques pour la détermination des coefficients a, b et servant au calcul des pertes de charge Figure 47 - Membrane à déroulement
• 6.3 - Étanchéité relative
  Figure 48 - Joint torique en translation Figure 49 - Risque d’extrusion en déplacement Figure 50 - Jeu maximal de l’alésage du piston pour éviter l’extrusion du joint Figure 51 - Abaques pour le calcul du frottement d’un joint torique en élastomère butadiène-acrylonitrile de diamètre compris entre 4 et 6 mm Figure 52 - Montage d’un joint torique flottant Figure 53 - Joint quadrilobe Figure 54 - Joint torique et bague anti-extrusion Figure 55 - Joint composite : bague + joint torique Figure 56 - Joint composite à profil spécial Figure 57 - Joint en U Figure 58 - Joint en U pour pression de part et d’autre du piston Figure 59 - Force de déplacement d’un joint en U Figure 60 - Joint en L pour gaz à faible pression Figure 61 - Joint en V ou chevron Figure 62 - Joint racleur Figure 63 - Tresse unitaire Figure 64 - Presse-garniture Figure 65 - Serrage automatique de presse-garniture Figure 66 - Segments-anneaux de sortie de tige Figure 67 - Segment triple étanche Tableau 6

7 - Étanchéité aux liaisons dynamiques en rotation

• 7.1 - Étanchéité rigoureuse
• 7.2 - Étanchéité par fuite contrôlée
  Figure 68 - Transmissions à soufflet Figure 69 - Traversée magnétique étanche Figure 70 - Moteur d’entraînement de pompe à chemise d’entrefer Figure 71 - Joint labyrinthe Figure 72 - Différentes formes de joints labyrinthes à laminage radial et axial Figure 73 - Joints labyrinthes du commerce (d’après doc. FAG) Figure 74 - Joints labyrinthes à segments éclipsables Figure 75 - Joint de transfert (d’après doc. Viscotherm) Figure 76 - Schéma hydraulique du joint de transfert Figure 77 - Fonctionnement du joint de transfert
• 7.3 - Étanchéité relative
  Figure 78 - Joint à viscosité Figure 79 - Coefficient K en fonction du nombre de Reynolds Figure 80 - Joint à anneau liquide simple centrifuge Figure 81 - Étanchéité à anneau liquide et tube de Pitot (système Legoy) Figure 82 - Étanchéité par bain liquide Figure 83 - Étanchéité par fluide magnétique Figure 84 - Montage d’un joint tournant dans une gorge inclinée Figure 85 - Section d’un joint à lèvre Figure 86 - Joint à lèvre pour pression moyenne Figure 87 - Excentrage et fouettement maximaux d’un joint à lèvre Figure 88 - Rugosité recommandée de l’arbre pour un joint à lèvre Figure 89 - Étanchéité sur bague rapportée Figure 90 - Puissance dissipée par un joint à lèvre (avec huile SAE, 20 à 100  oC) (d’après doc. SIMRIT) Figure 91 - Joint à lèvre avec stries Figure 92 - Joint à lèvre à vague Figure 93 - Presse-garniture avec injection de lubrifiant Figure 94 - Presse-garniture avec chemin de refroidissement Figure 95 - Joint à anneaux du type coin Figure 96 - Joint tournant à anneaux Figure 97 - Joint à lèvre axial Figure 98 - Garniture mécanique Figure 99 - Garniture mécanique à soufflet soudé Figure 100 - Garniture mécanique à soufflet et joints toriques Figure 101 - Action de la pression dans une garniture mécanique Figure 102 - Garniture mécanique double Figure 103 - Fuite par une rainure circulaire radiale Tableau 7 Tableau 8