Guide technique des tuyaux caoutchouc
Sélection des tuyaux caoutchouc
Sélection des tuyaux caoutchouc
La fonction d’un tuyau industriel est de permettre le transfert de différents matériaux solides, liquides ou gazeux par refoulement ou aspiration.
La large gamme de tuyaux souples de TECALEMIT RCMH®permet de répondre à des applications fort diverses car ceux-ci sont conçus de manière différente suivant leur utilisation.
Pour le choix d’un tuyau industriel, l’utilisateur ou le prescripteur sera amené à prendre en compte un certain nombre de données
Structure d’un tuyau :
Un tuyau possède 3 éléments constitutifs :
- Le tube intérieur destiné à l’étanchéité du tuyau est réalisé dans un polymère homogène présentant une excellente résistance au produit véhiculé. Celui-ci doit posséder le meilleur état de surface possible.
- Le renforcement confère au tuyau ses propriétés physiques et mécaniques : Tenue à la pression, à la dépression, résistance au croquage, à la traction.
Ce renforcement pourra combiner plusieurs solutions techniques pour s’adapter aux conditions d’utilisation : Tresses ou nappes textiles ou métalliques, spirale en acier ou en matière plastique, nappes de câbles, conducteur électrique.
De plus, il garantit le maintien dimensionnel du tube interne et contribue donc à l’étanchéité du tuyau.
- Le revêtement est constitué d’un polymère homogène et destiné à isoler l’armature de son environnement d’utilisation
Nature des produits transportés :
Ils sont d’une très grande variété et nous avons classé nos tuyaux dans ce catalogue en sept grandes familles de fluides :
- L’eau (références commençant par 1)
- L’air et les gaz (références commençant par 2)
- Les hydrocarbures (références commençant par 4)
- La vapeur (références commençant par 5)
- Les produits chimiques (références commençant par 6)
- Les produits abrasifs (références commençant par 7)
- Les liquides alimentaires (références commençant par 8)
- Les tuyaux destinés à l’huile hydraulique font l’objet du catalogue FLEXIBLES TECALEMIT ®.
Environnement :
- Sécurité des opérateurs
- Protection de l’environnement
- Température ambiante
- Conditions atmosphériques
- Possibilité d’impact ou d’abrasion
- Présence de produits corrosifs
Etat de la matière transportée :
Liquide, gazeux, solide ou une combinaison des ces états.
Méthode de fonctionnement :
Par aspiration, en pression ou par gravité
Conditions de fonctionnement :
Pression et température du fluide, à coup de pression, pointes de pression, fréquence d’utilisation
Caractéristiques d’utilisation :
La souplesse ainsi que la maniabilité entre en jeu ainsi que :
- Le rayon de courbure imposé
- Les vibrations du système
- La traction appliquée
- Les flexions
- Les raccordements acceptables
Les contraintes règlementaires ou normatives :
Elles concernent en particulier l’alimentarité des tubes internes, l’ensemble des règles relatives aux transports des matières dangereuses, les coefficients entre les pressions de service et les pressions limites de non éclatement.
Diamètre intérieur d’un tuyau (mm) :
Le diamètre de passage d’un tuyau est sans conteste le premier critère de choix.
Choisir un diamètre insuffisant provoque d’importantes pertes de charge et une augmentation de la vitesse du produit néfaste à la durée de vie du tuyau dans le cas de produits abrasifs.
Choisir un tuyau de diamètre de passage trop important entraîne une inutile augmentation de poids, d’encombrement et de coût de l’installation et une diminution de la maniabilité.
Ce diamètre peut dépendre uniquement du type de raccord à utiliser, variable suivant l’application. Ce diamètre sert souvent à désigner le tuyau.
Diamètre extérieur (mm) :
Le diamètre extérieur du tuyau indique son encombrement.
Il est par ailleurs nécessaire de le connaître pour sélectionner les dispositifs de fixation ainsi que certains types de raccords.
Pression de service :
Exprimé en bars avec les abréviations PS (pression de service), PMS (pression maximale de service), PMO (pression maximale d’utilisation), PMA (pression maximale admissible), WP (Working Pressure), les tuyaux TECALEMIT RCMH® sont conçus et fabriqués pour un fonctionnement en continu à la pression de service indiquée dans chaque fiche.
Pression d’épreuve :
Exprimé en bars avec les abréviations PS (pression de service), PMS (pression maximale de service), PMO (pression maximale d’utilisation), PMA (pression maximale admissible), WP (Working Pressure), les tuyaux TECALEMIT RCMH® sont conçus et fabriqués pour un fonctionnement en continu à la pression de service indiquée dans chaque fiche.
Pression d’éclatement :
Exprimé en bars avec les abréviations PLNE : Pression Limite de Non Eclatement / B.P. : Burst Pressure Les valeurs indiqués sur les fiches commerciales TECALEMIT RCMH® sont celles de la pression limite de non éclatement.
Nous les garantissons pour les tuyauteries n’ayant jamais servies et ayant été équipées d’embouts dans le mois précédent.
Températures de fonctionnement :
Les températures spécifiées dans les fiches commerciales TECALEMIT RCMH® sont les températures maximales admissibles par le tuyau pour le fluide pour lequel est destiné le tuyau.
Il convient de consulter le service technique pour l’utilisation du tuyau avec un autre fluide.
Les tuyauteries peuvent être utilisées dans des températures ambiantes différentes après avoir été préalablement protégées par une gaine anti-chaleur adéquate, sinon le revêtement subira un vieillissement rapide, durcissant et devenant cassant.
Rayon de courbure :
Exprimé en mm, les rayons de courbure minimum sont indiqués pour une mesure à l’axe du tuyau, à la pression maximale de service et sans flexion du tuyau.
Dans le cas de tuyau sans spire métallique interne il définit le rayon sur lequel peut s’enrouler le tuyau avec une réduction de 15 % de sa section interne.
Résistance à la traction :
Les tractions sur les tuyauteries doivent impérativement être exercées dans l’axe des raccordements.
Seuls les tuyaux à renfort métallique supportent convenablement les tractions désaxées par rapport aux raccordements.
Les tractions sont à proscrire pour les tuyaux d’aspiration munis d’une spirale métallique.
Elles ont pour effet de diminuer la pression de service ainsi que la section interne du tuyau.
Résistance au vide :
Tous nos tuyaux d’aspiration ont une tenue maximale au vide.
Un pliage ou un écrasement accidentel sont particulièrement néfastes à la tenue des tuyaux à la dépression.
Longueur :
Il est définit la longueur fonctionnelle mesurable entre les dispositifs de fixation, la longueur joint à joint des raccords, et la longueur hors tout qui est celle d’une extrémité à l’autre des raccords.
Torsions :
Les torsions doivent impérativement être évitées.
Elles aboutissent à une détérioration rapide des tuyauteries.
Matériaux ou fluides transportés :
Il convient de vérifier que le fluide véhiculé est compatible avec le type de matière constituant le tube interne, en tenant compte de la concentration et de la température.
Se reporter au tableau de résistance chimique ou contacter notre service technique en cas de doute.
Conductibilité électrique :
Les tuyaux peuvent être constitués de mélanges conducteurs ou non.
Les résistances au mètre du tube intérieur et du revêtement sont à considérer, ainsi que celle entre le tube et le revêtement.
Par ailleurs des tresses de cuivre ou des petits câbles d’acier peuvent mètre noyés dans la paroi de manière hélicoïdale afin d’assurer la conductibilité électrique.
Pour les cas difficiles et pour une plus grande facilité de mise en œuvre, les tuyaux peuvent être conçus avec ces tresses sortant de la paroi quelques centimètres avant l’extrémité du tuyau.
Conditions externes :
Il convient de considérer les contraintes environnementales dans lesquelles le tuyau est utilisé afin de le protéger d’une température élevée, de l’abrasion, du contact des détergents et des huiles.
Ces dernières génèrent un gonflement du caoutchouc constitutif du revêtement en réduisant ses caractéristiques.
Les tuyauteries peuvent être utilisées dans des températures ambiantes différentes après avoir été préalablement protégées par une gaine anti-chaleur adéquate, sinon le revêtement subira un vieillissement rapide, durcissant et devenant cassant.
Utilisation et maintenance
Utilisation et maintenance des tuyaux caoutchouc
Lors de son utilisation, un tuyau flexible peut subir de nombreuses sollicitations pour lesquelles il n’a pas été prévu.
Bien entendu, nous recommandons une utilisation en conformité avec notre documentation en ce qui concerne les pressions de service, les températures, les rayons de courbure appliqués.
En cas de doute sur la combinaison de différents facteurs, nous consulter
Manipulation :
Il convient de manipuler les tuyaux avec précaution, de ne pas les traîner sur des surfaces tranchantes ou abrasives, d’éviter de les nouer, de les piétiner, et de les aplatir par le passage de véhicules
Produits véhiculés :
Il est préférable de nous consulter pour l’utilisation de nos tuyaux pour un produit différent de celui pour lequel il a été conçu.
Cependant vous trouverez dans ce catalogue un tableau de résistance chimique, suivant les types d’élastomères constitutifs des tubes intérieurs de notre gamme.
Contraintes de torsions :
Si le mouvement relatif des extrémités du flexible aboutit à une torsion de celui-ci, il est alors indispensable de modifier l’implantation des raccordements afin que le mouvement aboutisse à la flexion du tuyau plutôt qu’à sa torsion.
Résistance à la traction :
Il est nécessaire de nous consulter afin de nous présenter les contraintes de traction qui pourrait être appliquées à nos tuyaux ou tuyauteries, nous sommes en effet à même d’effectuer des essais de traction.
Maintenance générale :
Une fois par an, il est de règle que les tuyaux soient l’objet d’une inspection visuelle après nettoyage qui doit être effectué avec de l’eau additionnée de savon ou de détergents à base de produits tensioactifs.
Les anomalies suivantes doivent amener le rebut du tuyau :
- Trace de fuite
- Arrachement ou déchirure du revêtement extérieur
- Glissement d’un raccord
- Abrasion ou entaille laissant apparaître la structure.
Maintenance pour les tuyaux destinés à la vapeur :
Si le fonctionnement est discontinu, à savoir si le tuyau est utilisé alternativement avec de la vapeur et avec de l’eau suite à des périodes de refroidissement par exemple, le tube interne est soumis à des chocs thermiques qui aboutissent au phénomène dit de Pop Corning caractérisé par des gonflements localisés.
En effet la vapeur diffuse dans le tube des tuyaux et à travers la paroi (c’est la raison pour laquelle le revêtement de nos tuyaux vapeur est piqueté afin de favoriser la diffusion et d’éviter le développement d’hernies).
Lorsque la circulation de vapeur est interrompue ou pendant la phase de refroidissement la vapeur diffusée dans la paroi du tube se condense.
Lors de la remontée en température cette eau se vaporise de nouveau avec augmentation de pression.
L’effet alterné de ces chocs thermiques aboutit à la détérioration du tube interne par création de gonflements localisés.
Dans tous les cas il convient de maintenir le tuyau dans une géométrie interdisant la stagnation de l’eau durant l’arrêt de l’installation.
Maintenance pour les tuyaux destinés aux produits alimentaires :
Il est indispensable que l’utilisateur fasse appliquer des règles concernant les opérations de nettoyage (le plus souvent à la vapeur) ainsi que leur fréquence.
Maintenance pour les tuyaux pour produits abrasifs :
Les produits abrasifs ne créent que très peu d’enlèvement de matière du tube interne dans les sections droites.
En conséquence les tuyaux de manutention de produits abrasifs doivent être maintenus aussi droits que possible.
Dans les endroits ou l’on ne peut éviter les courbes, celles-ci doivent avoir un rayon le plus grand possible. Des faibles rayons de courbures amènent une usure localisée.
Il en est de même des portions présentant une réduction de la section sous l’effet d’une force extérieure, le produit abrasif présentant une accélération à cet endroit.
Par ailleurs, il est indispensable d’assurer une bonne continuité électrique afin d’évacuer les charges d’électricité statique engendrées par le frottement des particules sur le tube interne qui aboutissent dans le cas contraire à des perforations de la paroi du tuyau.
Maintenance pour les tuyaux pour produits corrosifs ou agressifs :
Il est bien entendu nécessaire de considérer le tableau de résistance chimique en tenant compte de la température et de la concentration.
En cas de doute nous consulter.
Il est préférable d’éviter la stagnation des produits dans le tuyau de ces produits, en particulier quand il s’agit de solutions ou d’émulsions car la décantation peut conduire à des concentrations pouvant dépasser les limites admissibles.
Maintenance pour les tuyaux pour produits inflammables :
Il s’agit en particulier des hydrocarbures liquides, liquides ou gazeux.
La réglementation routière impose la tenue d’une fiche de suivi de la tuyauterie, qui doit être remise par le constructeur, avec inspection annuelle et mise au rebut après 6 années.
Mise en œuvre
Mise en œuvre
Les tuyaux industriels en caoutchouc Tecalemit sont fabriqués sont fabriqués soit par adjonction successive des éléments constitutifs du tuyau sur un mandrin métallique soit en continu par extrusion et tressage textile du renfort.
Fabrication sur mandrins automatiques :
Ce type de fabrication nécessite des halls de fabrication équipés de ponts roulants d’une portée de 200 mètres.
Le mandrin métallique de 61 m au maximum est tracté à l’intérieur d’une machine qui possède des dévidoirs tournants destinés à la pose des éléments constitutif du tuyau : Bandes de caoutchouc posées de manière hélicoïdales, nappes de fils en textile ou en acier, spirales métalliques, bande transfert portant la marque Tecalemit Flexibles by Sel, bande polyéthylène de marquage en incrustation des numéros de lot, et enfin les bandes de tissu de finition qui maintiendront les éléments constitutifs du tuyau .
Ces dévidoirs sont rotatifs dans les deux sens.
Le mandrin est ensuite disposé pour vulcanisation dans des fours autoclaves de 60 mètres de longs.
Il est enfin retiré pour enlèvement de la bande de tissu de finition et démoulage.
Ce mode de fabrication permet indifféremment le nappage de fils métalliques ou de fils textiles.
Il permet aussi la combinaison d’une ou plusieurs spirales métalliques avec des plis textiles.
La quantité de fabrication minimum est de 10 mandrins.
Le diamètre intérieur maximum de fabrication est 152,4 mm.
Fabrication sur mandrins manuels et semi-automatiques :
L’opérateur se tient sur un chariot dont l’avance est asservie à la rotation du mandrin métallique.
Il dépose les différentes bandes de caoutchouc, nappes de fils en textile, spirales métalliques, bandes de marquage commerciales et de traçabilité, bandes de tissu de finition sur cylindre métallique qui est ensuite inséré dans un four autoclave.
Ce mode de fabrication permet la plus grande souplesse dans l’utilisation des divers éléments constitutifs des tuyaux.
Le marquage peut être effectué et/ou par bande transfert soit en incrustation.
Le diamètre intérieur maximum de fabrication est 508 mm.
Fabrication sur mandrins souples :
Ce mode de fabrication permet la confection de tuyaux avec une ou plusieurs tresses textiles ou métalliques.
Les mandrins sont en polyéthylène avec un fil d’acier interne.
Le marquage est réalisé par encre, en incrustation ou par bande transfert.
Il est habituellement réservé aux tuyaux hydrauliques mais est aussi utilisé lorsque la longueur des tuyaux demandé est supérieure à 61 mètres.
Le diamètre maximum est de 31,8 mm.
Fabrication en continu :
Ce mode de fabrication permet l’extrusion de tuyaux jusqu’au diamètre 25 mm d’aspect lisse (contrairement aux tuyaux sur mandrins qui ont un aspect bandelé à la suite de leur vulcanisation sous une bandelette de tissu dans l’autoclave).
Le tube interne est extrudé et immédiatement tressé puis revêtu de caoutchouc par une extrudeuse à tête d’équerre.
Le marquage est réalisé à l’encre ou en creux.
Le tuyau est ensuite enroulé sur un plateau tournant qui est ensuite inséré dans un four autoclave sous le sol du bâtiment.
Liste des différents diamètres de mandrins rigides :
La quantité de mandrins disponibles en janvier est de l’ordre de 2800 pièces.
- Mandrins de 61 Mètres pour les diamètres (en mm) : 10, 12, 12.7, 15.8, 17, 19.1 , 20, 22, 25.4, 26, 28, 30, 31.8, 35, 38, 40, 42, 44.5, 48, 50, 50.8, 53, 54, 55, 57, 60, 63.5, 65, 70, 73, 75, 76.2, 80, 83, 90, 95, 100, 101.6, 110, 114.5, 120, 127, 152.4
- Mandrins d’autres longueurs pour les diamètres (en mm) : 14, 15, 18, 24, 25, 25.6, 68, 85, 92, 105, 130, 133, 140, 146, 150, 162, 168, 175, 180, 190, 203, 219, 230, 245, 254, 273, 298, 304.8, 323, 336, 355.6, 390, 406.4, 445, 457, 508.
- Mandrins en acier inoxydable de pour confection de tuyaux alimentaires (mm) : 15, 15.8, 19.1, 25.4, 31.8, 38.1, 40, 44.5, 50.8, 60, 63.5, 70, 75, 76.2, 80, 90, 101.6, 110, 114.5, 168, 203.
Tolérances dimensionnelles standards sur le diamètre intérieur des tuyaux caoutchouc construits sur mandrins :
Diamètre intérieur mm
Tolérance Fabrication sur mandrin rigide mm
Fabrication sur mandrin souple mm 3
.2 +/- 0.3 +0.50/-0.30 De 4 à 10 +/- 0.4 +0.60/-0.40 De 12 à 16 +/- 0.6 +0.70/-0.50 De 19 à 20 +/- 0.8 +0.90/-0.70 25 +/- 1.0 +0.90/-0.70 De 30 à 40 +/- 1.20 +1.20/-0.80 De 50 à 65 +/- 1.40 De 70 à 90 +/- 1.60 De 100 à 125 +/- 1.60 150 +/- 2.0 200 +/- 2.5 De 250 à 400 +/- 3.00
Fabrication de flexibles équipés de raccords :
Un matériel moderne permet de réaliser les différentes opérations destinées à la confection du produit fini : Coupe, alésage, dénudage, manutention, sertissage, épreuve, marquage.
Les embouts métalliques et les jupes de sertissage sont fabriqués en interne suivant les plans RCMH.
Un banc de traction, d’impulsion cyclique de pression 1000 bars et 150°C, d’essai au feu et d’épreuve hydrostatique de 22 mètres permet de vérifier la fiabilité des montages.
Conditions de stockage
Conditions de stockage des tuyaux caoutchouc
Sur de longues périodes de stockage, et particulièrement lorsqu’ils sont exposés à certains facteurs que nous allons décrire plus loin, les propriétés physiques des tuyaux se modifient de telle sorte qu’ils ne possèdent plus leurs caractéristiques initiales.
De bonnes conditions de stockage permettent cependant d’offrir une protection maximale et de réduire la détérioration des plastomères.
Durée de stockage :
Les recommandations de durée que nous allons indiquer sont valables lorsque les conditions de stockage énumérées dans les paragraphes suivants sont respectées.
- jusqu’à 3 ans : utiliser sans restriction
- de 3 à 6 ans : effectuer une inspection visuelle. Prélever des échantillons et effectuer une épreuve hydrostatique à 2 fois la pression de service
- de 6 à 8 ans : inspection visuelle complète. Prélever des échantillons et effectuer des épreuves destructives.
- au delà de 8 ans : ne plus utiliser.
Tous les tuyaux Tecalemit RCMH® sont marqués d’une date ou d’un numéro permettant de connaître la date de fabrication ainsi que la date de mise en stock.
Température :
La température idéale de stockage est de 15° C et la plage acceptable se situe entre 0° C et 35° C. Il faut donc éloigner les tuyaux des sources de chaleur.
Dans tous les cas, il faut éviter que les tuyaux stockés soient soumis à des températures supérieures à 50° C et inférieure à –30° C. D’autre part, les fluctuations importantes de température durant le stockage aboutissent à un vieillissement prématuré des stocks.
Les craquelures provoquées sur le revêtement par l’ozone sont augmentées par la température.
Humidité :
Il est recommandé d’éviter une humidité relative supérieure à 65%.
Ultraviolets :
La lumière directe constitue une source importante de vieillissement. Dans tous les cas, il est indispensable d’écarter les articles du rayonnement solaire ou d’une violente lumière artificielle.
Si la zone de stockage possède des surfaces vitrées, il est nécessaire de les recouvrir avec un revêtement rouge, orange, ou blanc, ou alors d’utiliser un emballage opaque sur les articles.
Ozone :
L’ozone est un facteur de vieillissement qu’il est indispensable de prendre en compte.
Il est donc nécessaire que les zones de stockage ne contiennent pas d’équipements générateurs d’ozone tels que les lampes à vapeur de mercure ou les équipements électriques créant des étincelles tels que les moteurs électriques fonctionnant au courant alternatif.
Par ailleurs, il faut limiter la circulation d’air autour et à l’intérieur des tuyaux par exemple en laissant l’emballage d’origine et en maintenant les extrémités munies de Bouchons.
Environnement :
Il y a lieu d’éloigner les tuyaux en stock des zones, d’atelier par exemple, pouvant les exposer à des projections d’huile, de solvants, de détergent, de rongeurs.
Rayon de courbure de stockage :
L’ozone est un facteur majeur de vieillissement qui, en particulier, provoque à son contact des craquelures dans le caoutchouc. Lorsque le tuyau est cintré, la tension exercée sur le revêtement a tendance à agrandir celles-ci.
En conséquence plus le rayon de courbure est petit, plus le risque d’apparition de craquelures est grand.
Méthode de stockage :
Le principe à suivre est de stocker les tuyaux en longueurs droites, posées à plat sur un support, munis d’un bouchon à chaque extrémité.
Dans le cas où les tuyaux doivent être stockés enroulés, il est préférable que ceux-ci ne soient pas empilés, et en aucun cas l’empilage ne doit aboutir à une déformation permanente du tuyau.
Il est préférable de ne pas suspendre les couronnes à des crochets, et d’une manière générale de ne pas soumettre les tuyaux à des contraintes de flexion ou de traction.
Résistances chimiques
Tableaux des résistances chimiques
Les indications de ce tableau suivant NFT 40-106 sont données sans garanties.
Elles présentent les classes d’altération chimique ou physique des élastomères au contact des produits chimiques (pénétration physique, hydrolyse, oxydation, effets spécifique, etc...).
Elles ne présentent pas les effets exercés par l’élastomère sur le produits chimique concerné.
Elastomères utilisés :
ASTM : Nom commum
NR : Caoutchouc naturel - Isoprène naturel
BR : Butadiène
SBR : Caoutchouc styrène butadiène – Buna-s
IIR : Butyl – Caoutchouc isobutylène-isoprène
CIIR : Chlorobutyl - Caoutchouc isobutylène-isoprène chloré
EPDM : epdm - Caoutchouc éthylène-propylène-diène
EPM : Epr – Copolymère d’éthylène-propylène
NBR : Nitrile – Caoutchouc butadiène nitrile acrylique – Buna-n
CR : Néoprène – Caoutchouc de chloroprène
CSM : Hypalon – Polyèthyléne chlorosulfoné
AU : Polyuréthane – Caoutchouc de polyesteruréthanne
EU: Polyuréthane – Caoutchouc de polyétheruréthanne
T : Thiol – Caoutchoucs polysulfures
Q : (de quartz) – Caoutchoucs contenant du silicium
FKM : Viton – FPM – Caoutchoucs fluorocarbonés
ACM : Polyacrylique – Caoutchouc Polyacrylate
EACM : Caoutchouc éthylène-acrylate – Vamac
MFQ : Caoutchouc silicone fluoré - Polysiloxanes
ECO : Caoutchouc copolymère d’épichlorhydrine
CO : Caoutchouc homopolymère d’épichlorhydrine
GPO : Caoutchouc polyoxyde de propylène
CM : Cpe – Caoutchouc de polyèthylènes chlorés
EVM : Caoutchouc d’éthylène-acétate de vinyle
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