Exercise in extreme conditions

Pour terminer ce chapitre bref qui a montré quelques unes des applications dans lesquelles les joints toriques sont largement utilisés avec de très bons résultats, nous voulons parler des problèmes que l'on rencontre lorsque les valeurs de pression et de température s'éloignent de manière décisive de celles que l'on trouve dans les applications normales. Dans ce paragraphe, nous définissons comme "extrême" ces atmosphères de travail dans lesquelles des valeurs de pression élevées et des températures très hautes ou très basses entraînent de fortes modifications du comportement élastique du mélange constituant le joint torique. Quand le fluide exerce des pressions très élevées sur les organes du système, le joint torique est comprimé contre les parois d'étanchéité en proximité du jeu diamétral qui existe entre les éléments, et le fluide pénètre dans le mélange en formant des sacs sous la superficie de l'anneau. Dans les applications à étanchéité dynamique, la pression élevée et la formation de ces dépôts de fluide peuvent représenter un sérieux problème pour l'étanchéité puisque la pression, en comprimant le joint torique contre les parois, augmente le frottement avec elles, et les sacs sous la superficie forment des zones qui ne sont pas homogènes et qui peuvent être à l'origine de lacérations dues à l'abrasion. Ces lacérations peuvent provoquer rapidement la destruction de l'anneau. Le danger d'extrusion qui se manifeste dans les applications dynamiques se propose à nouveau dans les applications à étanchéité statique au cas où la pression atteindrait des valeurs très élevées par rapport à la dureté du mélange qui constitue le joint torique; pour ces cas, nous conseillons l'utilisation d'anneaux anti-extrusion. Si, à la pression élevée on ajoute une température d'exercice élevée, les problèmes que nous avons reporté ci-dessus deviennent plus grands, puisque la haute température provoque un assouplissement des mélanges facilitant ainsi l'extrusion du joint torique et augmentant l'agressivité des fluides qui circulent. Les mélanges les plus utilisés dans les applications à hautes pressions et à hautes températures sont à base de FPM ou EPDM.

La température élevée est un facteur qui peut porter à la destruction des joints toriques, même sans les effets liés à la pression élevée. En effet des hautes valeurs de température accélèrent les procédés de vieillissement du mélange, réduisant de manière remarquable le temps où un joint torique peut fournir des prestations indiquées. Sur la figure 7.1 nous reportons graphiquement le résultat de certains tests que nous avons effectué pour évaluer le degré des prestations d'étanchéité de certains mélanges utilisés dans des cycles de travail à différentes températures.

Parmi les applications qui soumettent les joints toriques à des conditions de contrainte extrême, nous trouvons également celles à température très basse. Dans ces conditions d'utilisation ils perdent de leur élasticité et deviennent fragiles. Cette perte de propriété est réversible puisqu' un réchauffement donne à nouveau au joint torique ses caractéristiques physiques et mécaniques. La fragilité qui se présente aux basses températures facilite la rupture des joints toriques à cause des chocs qui peuvent se produire dans les applications dynamiques, ou aux contre-coups dus aux variations soudaines de la pression interne du circuit. Parmi les mélanges conseillés pour l'utilisation dans ces conditions d'exercice, ceux à base de silicone ont démontré qu'ils maintiennent une capacité d'étanchéité suffisante aux basses températures, mais manifestent une mauvaise résistance à l'abrasion et au choc, facteurs qui en conseillent l'utilisation dans des applications dynamiques. Sur la figure 7.1 nous représentons le comportement dans le temps de certains mélanges, selon la température d'exercice.

Des conditions de hautes pression ou de températures extrêmes demandent, ainsi que nous l'avons déjà vu, un soin particulier dans le choix du mélange du joint torique; notre bureau technique est à votre disposition pour trouver avec vous le meilleur produit.