Les applications à basse température - essentielles pour plusieurs industries, de l'exploration pétrolière et gazière à l'aérospatiale en passant par le traitement chimique - peuvent être très désagréables pour les joints. La bonne nouvelle est que vous pouvez éviter la défaillance des joints dans les environnements froids en choisissant la bonne combinaison de matériaux, de conception et de tests. "L'industrie de l'étanchéité fournit des joints pour les automobiles, les camions, les navires et les trains qui ne fuient pas dans le nord de l'Alaska et qui scellent efficacement les carburants dans les avions à des températures de -54°C ou moins", écrit Ronald R. Campbell, directeur de la technologie chez Greene Tweed dans un récent article du magazine Rubber World.

Cet article compare les propriétés à basse température de divers élastomères et plastiques et donne des précisions sur les tests et normes courants utilisés pour évaluer les propriétés et la fiabilité des joints à basse température. Campbell énumère plusieurs élastomères qui offrent des performances fiables et efficaces à très basse température et proposent des solutions viables pour fonctionner dans les environnements les plus hostiles. Il explique également une partie de la chimie des polymères à l'origine de l'amélioration des performances à basse température des élastomères HNBR, FKM et FFKM.

Notant les progrès considérables réalisés dans l'étanchéité à basse température à l'aide d'élastomères, M. Campbell indique que certaines applications à basse température dépassent encore les capacités d'étanchéité des élastomères actuellement disponibles. Il recommande les polymères PAEK/PEEK et déclare : "Greene Tweed fabrique et vend des produits PEEK depuis l'introduction de ce polymère sur le marché au début des années 1980, de sorte que la société sait quels fournisseurs, qualités et processus spécifiques permettent d'obtenir des propriétés optimales pour ces applications.

Il poursuit en recommandant les joints MSE (metal spring energized) pour des conditions d'étanchéité extrêmes grâce à l'inclusion de grades spécifiques de plastiques cryogéniques avec de bons élastomères à basse température ou des ressorts métalliques pour mettre les joints sous tension. "Par exemple, Greene, Tweed a conçu et fabriqué un joint de tige de vanne à hydrogène qui traite de l'hydrogène pur pour des vannes de transfert de camions (remorques) avec des pressions comprises entre 80 et 700 bars, et fonctionne de -40°C à 70°C. Ce joint de tige a permis de résoudre un problème de conception de joint précédent. La conception de ce joint de tige a permis de résoudre le problème d'un joint précédent qui présentait des fuites excessives. Cette étude de cas a utilisé du PTFE GT Avalon 56 modifié et de l'Arlon 100."

 

Des solutions d'étanchéité efficaces à basse température qui ne fuient pas sont possibles, mais pas faciles. "Elles nécessitent une approche d'équipe complète en partenariat avec le client final pour s'assurer que le bon élastomère ou plastique est associé à la bonne conception. Ensuite, la pièce doit être correctement fabriquée, inspectée et testée de manière appropriée pour prouver l'absence de fuite. Les nouvelles exigences pour certains des joints d'étanchéité à l'hydrogène incluent des milliers de cycles de pression avant l'approbation des valves et des composés", ajoute-t-il.

 

(Republié avec la permission de Rubber World (août 2022, volume 206, numéro 5)

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