Dans le système de raccordement de tuyauterie, la combinaison de pinceset joints en caoutchoucest essentiel pour garantir l'étanchéité et la stabilité du système. Bien que petit, le joint en caoutchouc y joue un rôle vital. Récemment,DINSEN L'équipe d'inspection qualité a effectué une série de tests professionnels sur les performances de deux joints en caoutchouc utilisés dans des applications de serrage, en comparant leurs différences en termes de dureté, de résistance à la traction, d'allongement à la rupture, de variation de dureté et de test à l'ozone, etc., afin de mieux répondre aux besoins des clients et de fournir des solutions personnalisées.
Accessoire courant pour le raccordement de tuyaux, les colliers de serrage reposent principalement sur des joints en caoutchouc pour assurer l'étanchéité.Lors du serrage du collier, le joint en caoutchouc se comprime pour combler l'espace au niveau du raccord de tuyauterie et empêcher les fuites de fluide. Ce joint amortit également les contraintes dues aux variations de température, aux vibrations mécaniques et à d'autres facteurs présents dans la tuyauterie, protégeant ainsi l'interface des dommages et prolongeant la durée de vie de l'ensemble du système. Les performances des joints en caoutchouc varient considérablement selon les colliers utilisés, ce qui influe directement sur le bon fonctionnement du système de tuyauterie.
Deux joints en caoutchouc représentatifs de DS ont été sélectionnés pour cette expérience, à savoir le joint en caoutchouc DS-06-1 et le joint en caoutchouc DS-EN681.
Outils d'équipement expérimental :
1. Testeur de dureté Shore : utilisé pour mesurer avec précision la dureté initiale de l'anneau en caoutchouc et le changement de dureté après diverses conditions expérimentales, avec une précision de ±1 Shore A.
2. Machine d'essai de matériaux universelle : peut simuler différentes conditions de traction, mesurer avec précision la résistance à la traction et l'allongement à la rupture de l'anneau en caoutchouc, et l'erreur de mesure est contrôlée dans une plage très réduite.
3. Chambre d'essai de vieillissement à l'ozone : permet de contrôler avec précision les paramètres environnementaux tels que la concentration d'ozone, la température et l'humidité, et est utilisée pour tester les performances de vieillissement de l'anneau en caoutchouc dans un environnement à l'ozone.
4. Pied à coulisse, micromètre : utilisé pour mesurer avec précision la taille de l'anneau en caoutchouc et fournir des données de base pour les calculs de performance ultérieurs.
Préparation des échantillons expérimentaux
Plusieurs échantillons ont été sélectionnés aléatoirement parmi les lots de joints toriques en caoutchouc DS-06-1 et DS-EN681. Chaque échantillon a fait l'objet d'un contrôle visuel afin de vérifier l'absence de défauts tels que bulles et fissures. Avant l'expérience, les échantillons ont été placés pendant 24 heures dans un environnement standard (température 23 °C ± 2 °C, humidité relative 50 % ± 5 %) afin de stabiliser leurs performances.
Expérience comparative et résultats
Test de dureté
Dureté initiale : Mesurez la dureté à trois reprises à différents endroits des anneaux en caoutchouc DS-06-1 et DS-EN681 à l’aide d’un duromètre Shore A, puis calculez la moyenne. La dureté initiale de l’anneau DS-06-1 est de 75 Shore A, et celle de l’anneau DS-EN681 est de 68 Shore A. Ceci indique que l’anneau DS-06-1 est relativement dur à l’état initial, tandis que l’anneau DS-EN681 est plus souple.
Test de variation de dureté : Des échantillons ont été placés pendant 48 heures dans des environnements à haute température (80 °C) et à basse température (-20 °C), puis leur dureté a été mesurée à nouveau. La dureté de l’anneau en caoutchouc DS-06-1 a chuté à 72 Shore A après l’exposition à la haute température, puis est remontée à 78 Shore A après l’exposition à la basse température. La dureté de l’anneau en caoutchouc DS-EN681 a chuté à 65 Shore A après l’exposition à la haute température, puis est remontée à 72 Shore A après l’exposition à la basse température. On constate que la dureté des deux anneaux en caoutchouc varie avec la température, mais la variation de dureté de l’anneau DS-EN681 est relativement plus importante.
Essai de résistance à la traction et d'allongement à la rupture
1. Donnez à l'échantillon d'anneau en caoutchouc la forme d'un haltère standard et effectuez un essai de traction à une vitesse de 50 mm/min à l'aide d'une machine d'essai universelle. Enregistrez la force de traction maximale et l'allongement à la rupture de l'échantillon.
2. Après plusieurs essais, la valeur moyenne est calculée. La résistance à la traction de l'anneau en caoutchouc DS-06-1 est de 20 MPa et son allongement à la rupture de 450 % ; celle de l'anneau en caoutchouc DS-EN681 est de 15 MPa et son allongement à la rupture de 550 %. Ceci démontre que l'anneau DS-06-1 présente une résistance à la traction supérieure et peut supporter une force de traction plus importante, tandis que l'anneau DS-EN681 possède un allongement à la rupture plus élevé et peut subir une déformation plus importante sans se rompre lors de l'étirement.
Expérience sur l'ozone
Les échantillons de bagues en caoutchouc DS-06-1 et DS-EN681 ont été placés dans une chambre de vieillissement accéléré à l'ozone. La concentration d'ozone était fixée à 50 ppm, la température à 40 °C, l'humidité à 65 % et la durée de l'expérience à 168 heures. Après l'expérience, les modifications de surface des échantillons ont été observées et les variations de leurs performances ont été mesurées.
1. De légères fissures sont apparues à la surface de l'anneau en caoutchouc DS-06-1, la dureté est tombée à 70 Shore A, la résistance à la traction est tombée à 18 MPa et l'allongement à la rupture est tombé à 400 %.
1. Les fissures superficielles du joint torique DS-EN681 étaient plus marquées, sa dureté a chuté à 62 Shore A, sa résistance à la traction à 12 MPa et son allongement à la rupture à 480 %. Ces résultats indiquent que la résistance au vieillissement du joint torique DS-06-1 en milieu ozoné est supérieure à celle du joint torique B.
Analyse de la demande des cas clients
1. Systèmes de canalisations haute pression et haute température : Ce type de client a des exigences extrêmement élevées en matière d’étanchéité et de résistance aux hautes températures du joint torique. Ce dernier doit conserver une dureté et une résistance à la traction optimales sous haute pression et haute température afin d’éviter toute fuite.
2. Tuyaux en extérieur et en milieu humide : Les clients sont soucieux de la résistance aux intempéries et au vieillissement à l'ozone du joint torique en caoutchouc afin de garantir une fiabilité à long terme.
3. Tuyaux soumis à des vibrations ou des déplacements fréquents : L'anneau en caoutchouc doit avoir un allongement élevé à la rupture et une bonne flexibilité pour s'adapter aux changements dynamiques du pipeline.
Suggestions de solutions personnalisées
1. Pour les systèmes de canalisations haute pression et haute température : le joint torique A est recommandé. Sa dureté initiale et sa résistance à la traction élevées, ainsi que ses faibles variations de dureté en environnement haute température, répondent efficacement aux exigences d’étanchéité haute pression. Par ailleurs, la formulation du joint torique DS-06-1 peut être optimisée et des additifs résistants aux hautes températures peuvent y être ajoutés afin d’améliorer encore sa stabilité de performance à haute température.
2. Pour les canalisations en extérieur et en milieu humide : Bien que la résistance à l’ozone du joint torique DS-06-1 soit satisfaisante, son pouvoir protecteur peut être encore amélioré par des traitements de surface spécifiques, tels que l’application d’un revêtement anti-ozone. Pour les clients soucieux du coût et ayant des exigences de performance légèrement inférieures, la formulation du joint torique DS-EN681 peut être optimisée en augmentant la teneur en agents anti-ozone afin d’améliorer sa résistance au vieillissement dû à l’ozone.
3. Conduites soumises à des vibrations ou des déplacements fréquents : le joint torique DS-EN681 est particulièrement adapté à ces situations grâce à son allongement élevé à la rupture. Pour optimiser ses performances, un procédé de vulcanisation spécifique permet d’améliorer sa structure interne et d’accroître sa flexibilité et sa résistance à la fatigue. Lors de l’installation, l’utilisation d’un amortisseur est recommandée afin d’absorber au mieux les vibrations de la canalisation.
Grâce à cette étude comparative exhaustive de joints toriques et à l'analyse de solutions personnalisées, nous pouvons clairement observer les différences de performance entre les différents joints toriques et proposer des solutions ciblées en fonction des besoins spécifiques de nos clients. J'espère que ces informations constitueront une référence précieuse pour les professionnels de la conception, de l'installation et de la maintenance des réseaux de canalisations, et contribueront à la création de systèmes de raccordement plus fiables et performants.
Si cela vous intéresse, veuillez nous contacter.DINSEN
Date de publication : 10 avril 2025
