Tuyau caoutchouc, flexible serti pour fluides - Tuyau, raccord, flexible hydraulique -Tube souple pneumatique

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GUIDE TECHNIQUE TECALEMIT FLEXIBLES®
Guide technique
Sélection des tuyaux élastomères et hydrauliques
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    des tubes pneumatiques

Sélection des tuyaux élastomères SEL  TECALEMIT®

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 SEL TECALEMIT® 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 SEL TECALEMIT® 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 SEL TECALEMIT® 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 SEL TECALEMIT® 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 SEL TECALEMIT® 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.


Sélection des des tuyaux hydrauliques FLEXIBLES TECALEMIT®

Avant-propos : Rappel de la 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.
- 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.

Critères généraux

Pour son choix l'utilisateur ou le prescripteur sera amené à prendre en compte un certain nombre de données :
Environnement :
- Sécurité des opérateurs
- Protection de l'environnement
- Température ambiante
- Conditions atmosphériques
- Possibilité d'impact ou d'abrasion
- Présence de produits corrosifs

État de la matière transportée :
Liquide, gazeux, solide ou une combinaison de ces états

Méthode de fonctionnement :
Par aspiration, par pression ou assistée

Conditions de fonctionnement :
Pression et température du fluide, à-coups de pression, pointes de pression, fréquence d'utilisation.
Caractéristiques de l'installation :
- Rayon de courbure imposé
- Vibrations du système
- Traction appliquée
- Flexions
- Raccordements acceptables
La suite du guide technique s'intéresse plus particulièrement aux tuyaux hydrauliques allant jusqu’au diamètre intérieur 2 " (50,8mm) destinés à la transmission de puissance par huile hydraulique ainsi qu'au transport de fluides gazeux sous forte pression


Diamètre intérieur d'un tuyau

Exprimé en mm et en fractions de pouces ainsi qu'au moyen des modules. Ceux-ci sont égaux à 1/16. de pouce pour tous nos tuyaux à l'exception des tuyaux suivants norme SAE 100 R5 (nos tuyaux réf T510 et T511).
Le diamètre de passage d'un tuyau est sans conteste le premier critère de choix.
Choisir un diamètre insuffisant provoquerait :
- un échauffement de I'installation par effet joule en raison d'une vitesse d'écoulement trop rapide du fluide hydraulique.
- d'importantes pertes de charge.
- une diminution de rendement et une usure prématurée des pompes hydrauliques (d'aspiration).
Choisir un tuyau de diamètre de passage trop important entraînerait une inutile augmentation de poids, d'encombrement et de coût de l'installation.
Le choix du diamètre approprié est donc primordial.
Le tableau est destine a vous permettre d'y parvenir aisément. II vous indique Ies pertes de charge pour une huile standard.

Litre/
minute
Diamètre intérieur (mm)
6 8 10 12 13 16 19 22 25 29 32 35 38 46 51 63 76 89 102
1 146                                    
2 291 92                                  
4 548 185 75                                
8 1168 370 151 73                              
12 1752 555 227 109 80                            
16 2335 739 302 146 106                            
20 2927 924 378 182 133                            
25 7496 1157 473 228 166 72                          
30 10223 2626 567 274 199 87                          
40 16751 4332 1429 366 265 115                          
50 24649 6362 2173 921 633 145 72                        
60 8705 2966 1252 860 325 87 48 29                    
75 4346 1832 1254 471 211 60 36 20 13                
90 2502 1711 643 286 143 79 24 16                
100 2049 767 341 172 94 47 18 13 9            
120 1047 465 233 128 64 40 15 11            
140 605 303 166 83 52 34 23 5,9          
160 760 380 208 104 65 43 29 12 4,5        
180 931 465 254 126 80 52 36 15 9 2,2      
200 1117 557 304 151 95 62 42 17 11 2,4 1,1    
240 761 416 206 130 85 57 24 15 5,4 1,4 0,7  
280 268 168 110 75 31 19 7 2,9 1 0,5
320 212 139 94 38 24 8,7 3,6 1,7 0,6
360 170 115 47 28 11 4,4 2,1 1,1
400 203 138 56 34 13 5,3 2,5 1,3
450 169 69 42 16 6,4 3,1 1,6
500 202 82 50 19 7,7 3,7 1,9
600 112 69 25 10 5 2,6
700 146 90 3,3 14 6,5 3,4
800 184 113 42 17 8,1 4,3
900 227 139 51 21 10 5,2
1000 167 61 25 12 6,3
1200 230 84 35 16 8,6

  Régime laminaire   Régime transitoire   Régime turbulent  
             
Tableau des pertes de charges en millibars (mb) par mètre de caoutchouc sans embout édité par diamètre intérieur en millimètre et par débit en litre/minute (l/m) pour une huile hydraulique standard de 31,8 centistokes (mm2/s) et de masse volumique de 878kg/m3.


Le nomogramme ci-dessous relie le débit (en litre par minute), le diamètre intérieur (en millimètres) et la vitesse en mètres par seconde) d’un fluide à l’intérieur d’un tuyau.
Il suffit de tracer une droite joignant deux valeurs connues pour obtenir la troisième.
Dans notre exemple en pointillé, pour un débit Q de 6 l/m, si nous voulons une vitesse V de 1m/s nous obtenons un diamètre D d’environ 12mm.

nomograme


Une partie de l'énergie nécessaire au transfert du fluide dans le tuyau se dissipe par frottement : II s'agit de la perte de charge. Celle-ci est proportionnelle à la vitesse pour des faibles vitesses du fluide. A des vitesses supérieures elle devient proportionnelle au carré de la vitesse et donc excessive. La limite entre ces deux possibilités est identifiable par le nombre de Reynolds qui doit être inférieur à 2300 pour que l'écoulement soit satisfaisant.

Nombre de Reynolds = Re = v.D/nu < 2300

v = vitesse du fluide en mm / s.
D = diamètre du tuyau en mm.
nu = viscosité cinématique en centistocke.

Lorsque le nombre de Reynolds est inférieur à 2300 I'écoulement est dit laminaire, lorsqu'il est compris entre 2300 et 3000 le régime est dit transitoire et pour des valeurs supérieures il est dit turbulent


Pression de service

Exprime en bars avec les abréviations PS (pression de service), PMS (pression maximale de service), PMU (pression maximale d'utilisation), PMA (pression maximale admissible), WP (Working Pressure).

Les tuyaux TECALEMIT FLEXIBLES® sont conçus et fabriqués pour un fonctionnement en continu à la pression de service indiquée dans chaque fiche commerciale et reprise dans le tableau récapitulatif par diamètre et référence.
A titre indicatif, nous considérons qu'une utilisation du tuyau à une pression de service de 20 % supérieure a la pression recommandée réduira de moitié la durée de vie du tuyau.
Les tableaux ci-dessous vous orienteront sur le choix du tuyau en fonction de la pression de service exercée à l'intérieur de ce dernier.


Tableau récapitulatif des tuyaux FLEXIBLES TECALEMIT®


Pression de service (bars)
Référence
tuyau
module
3 4 5 6 8 10 12 14 16 20 24 32 40 48 50 56 64 80 96
TTA 245 225 180 160 140                            
TTAF 245 225 180 160 140                            
TTK 530 450 370 300 230                            
TTKF 530 450 370 300 230                            
T710 207 190 172 155 138 103 86 69                    
T810 345 345 310 275 240 190 155 138
T110 287 242 237 203 171 142 123 91 68 61 49              
T111 287 242 237 203 171 142 123 91 68 61 49              
T116 350 453 412 282 338 262 225 157 100
T117 263 275 236 286 296 243 214
T121 261 236 212 183 169 111 95
T210 463 453 379 365 304 270 219 173 133 96 88              
T211 463 453 379 365 304 270 219 173 133 96 88              
T221 450 384 357 310 276 236 181
T261 400 400  
T331 103 86 83 78 69 60 52 39 26
T410 21 17 14 10 10 10 10 10 10    
T462 25 25 25 25 25 25 25
T510 207 207 155 138 121 103 55 43 34 24 24
T610 28 28 28 28 24 22
THTH 28 28 28 28 24 22
T611 34 28 28 28 28 24 22
T622 80 75 68 63 58 50 45 40 35
T623 160 145 130 110 93 80 70 55 45 40 33 25 18 18    
T911 540 501 448 384 456 357 305 279 252
T912 521 456 452 365 361 295
T915 420 420 420 420 420
T920 210 210 210 210 210
T930 345 345 345 345 345
T940 420 420 420 420 420
T961 1000 850 800 750 700
T962 1250 1100 1000
T1310 345 345 345 345 345
T1362 1400 1200 1000 900
VKI 190 172 155 138 103 86 69
VI 110 100 90 97 85 78 65
T532 43   43 43 43 43 43 43 43 43 43
TH P1 276 224 207 183 161 115 103 92 80
TH P2 310 253 237 206 189 133 126 115 93
TH P3 172 133 138 103 83 69 57 46 34 30 23
GA
GC



Graphique des pressions de service suivant les références de tuyaux

graphique

Pression d'épreuve

IExprime en bars avec les abréviations PE (pression d’épreuve) ou TP (Test pressure).
La pression d'épreuve est généralement égale à 2 fois la pression de service, elle doit être maintenue pendant une durée supérieure à 30 secondes sans dépasser 15 minutes.

Surpressions, coups de bélier

Les circuits hydrauliques présentent en général des à-coups de pression et/ou des surpressions passagères dont les valeurs dépassent les pressions nominales admissibles de la plupart des composants du circuit.
Dans ce cas, il convient d'augmenter le coefficient de sécurité qui est de 4 habituellement entre la pression de service et la pression d'éclatement théorique.
Ce coefficient pourra être réduit à 3.15 lorsque ces à-coups sont inexistants.

Pression d'éclatement

Exprimée en bars avec les abréviations PLNE : Pression Limite de Non Eclatement / B.P : Burst Pressure
Les valeurs indiquées sur les fiches commerciales TECALEMIT FLEXIBLES® sont celles de la pression limite de non éclatement.
Nous les garantissons pour les tuyauteries n'ayant jamais servis et ayant été équipées d'embouts dans le mois précédent.

Températures de fonctionnement

Les températures spécifiées dans les fiches commerciales TECALEMIT FLEXIBLES® sont les températures maximales admissibles par le tuyau pour de l'huile hydraulique standard.
On peut considérer qu'une utilisation supérieure de 10°c réduit de moitié la durée de vie du tuyau.
Pour des fluides différents, il est nécessaire de consulter le service technique, la température maximale admissible pourra être supérieure ou inférieure à celle indiquée.
II est fortement déconseillé d'utiliser les tuyauteries à la fois aux pressions et températures maximales.
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 deviendra 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.
Lorsqu'il y a flexion du tuyau, il convient d'augmenter le rayon de courbure minimal par le multiplicateur N du tableau ci-dessous.
Un rayon de courbure inférieur peut-être acceptable si l'on diminue la pression de service.

rayon de courbure

Résistance à la traction

Les tractions sur les tuyauteries doivent être impérativement 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 ainsi que sur les flexibles destinés à la transmission de puissance par huile hydraulique.
Elles ont pour effet de diminuer la pression de service admissible ainsi que la section interne du tuyau.

Résistance au vide

Tous nos tuyaux d'aspiration ont une tenue maximale au vide.
Par ailleurs, nous indiquons, dans les fiches commerciales, les dépressions maximales admissibles des tuyaux haute pression à renforcement métallique, ainsi que pour le tuyau suivant NF EN 854 R3 qui possède un renforcement textile.
Un pliage ou un écrasement accidentel sont particulièrement néfastes à la tenue des tuyaux à la dépression.

Vibrations

Les tuyauteries TECALEMIT FLEXIBLES® sont conçues pour résister aux vibrations.
Afin d'optimiser leur longévité il conviendra cependant de les éviter dans la mesure du possible car les vibrations (ainsi que les flexions) constituent des sources de fatigue et d'échauffement, en particulier au niveau des raccordements.

Torsions

Les torsions doivent impérativement être évitées. Elles aboutissent à une détérioration rapide des tuyauteries.

Résistance chimique

II convient de vérifier que le fluide véhiculé est compatible avec le type de matière constituant le tube interne.
De la même manière, le revêtement du tuyau et son environnement sont à considérer.
Se reporter au tableau de résistance chimique que vous trouverez en annexe dans notre catalogue ou contacter notre service technique en cas de doute.

Fluides gazeux

Une adaptation des tuyaux est indispensable lorsqu'ils sont destinés au transport de fluides gazeux.
II est nécessaire de réaliser un piquetage de la robe extérieure, afin d'éliminer toute accumulation de gaz au niveau de l'armature du flexible.
D'autres précautions sont à prendre lors de la réalisation de la tuyauterie et de son installation.
Celles-ci sont détaillées dans le manuel technique.
Les tuyaux nappés de fils métalliques n'acceptent pas les fluides gazeux (pas de piquetage possible).

Conductibilité électrique

D'une manière générale, les tuyaux à renforcement textile peuvent être considérés comme isolants et les tuyaux à renforcement métallique comme conducteurs.
Les résistances au mètre du tube intérieur et du revêtement sont à considérer, ainsi que celle entre le tube et le revêtement.
Pour des applications spécifiques, consulter le service technique.

Stabilité dimensionnelle

Les tuyaux haute pression TECALEMIT FLEXIBLES® sont produits avec un angle de tressage qui annule géométriquement les modifications dime sionnelles dûes à la pression, c'est à dire : allongement avec diminution du diamètre ou, à l'inverse, raccourcissement accompagné d'une augmentation du diamètre.
Cependant, pour les besoins spécifiques, il est indispensable d'effectuer les mesures dimensionnelles lors des essais en pression.


Sélection des tubes pneumatiques

Généralités techniques des tubes mono-composant:

Les instituts normatifs ont défini un certain nombre de caractéristiques pour les tubes polyamide et polyuréthane à usage général ou utilisés pour le freinage des véhicules.

Il s'agit en particulier des dimensions intérieures, extérieures et d'épaisseur que l'on trouvera renseignées dans les tableaux des caractéristiques techniques des tubes MANURIL® et MANULAN®. Il s'agit aussi des pressions de service et des pressions d'éclatement qui y sont aussi indiquées.

Par ailleurs ces normes définissent aussi un certain nombre d'essais qui permettent de caractériser l'aptitude à l'emploi de ces tubes.

Nous pouvons citer :
- L'essai d'absorption d'humidité permet de vérifier la stabilité dimensionnelle en atmosphère humide.
- L'essai de résistance au chlorure de zinc permet de vérifier l'aptitude d'emploi des tubes au contact des pièces métalliques (on songe ici aux raccordements).
- L'essai de vieillissement.
- L'essai de flexibilité à froid.
- L'essai de choc à froid, qui sert avec l'essai précédemment nommé à définir la température minimum d'utilisation.

D'autres essais peuvent être définis qui se rapportent directement aux qualités du matériau et ces essais ont été définis au paragraphe précédent.
Un de ces test concerne la tension de charge :
La pression d'éclatement d'un tube est directement issue de la tension de charge du matériau à une température d'essai, en accord avec la formule suivante :

Pe = Tc x 20 x Ep / (De - Ep)

Où nous trouvons pour une température d'essai :
Pe = Pression d'éclatement en bars
Tc = Tension de charge en N/mm2
Ep = Epaisseur du tube en mm
De = Diamètre extérieur du tube en mm

Vous trouverez ci-après quelques valeurs de la tension de charge à 23°C :
- Polyamide plastifié (tube manuril semi-rigide) : Tc = 20 N/mm2
- Polyamide rigide (tube MANURIL® rigide) : Tc = 40 N/mm2
- Polyuréthane (tube MANULAN®) : Tc = 8 N/mm2
- PTFE (tube TECAFLON® ) : Tc = 9 N/mm2
- Polyéthylène (tube MANULENE® ) : Tc = 8 N/mm2


Caractéristiques techniques des différents matériaux


FAMILLE POLYAMIDES POLYURETHANES POLYMERES FLUORES POLYE
THYLENE
VINY
LIQUES
ELASTO MERES
MATIERE PA11PHL PA12PHL PA12HL Base
Polyéther
Base
Polyester
PTFE PVDF PEBD PVC SOUPLE NBR
Propriétés physiques
Masse volumique (g/cm3) 1.05 1.03 1.02 1.15 1.21 2.17 1.78 0.91 1.38 0.95
Absorption d’eau (%) 1.5 1.4 1.6 1.5 0.01 0.03 0.03 0.01
Absorption d’humidité (%) 0.7 0.6 0.7 0.01 0.015 0.01
Cristallinité (%) 25.0 25.0 85 50.0 65 0.0 72.0
Propriétés mécaniques
Module d’élasticité (Mpa) 430 1440 70 160 350 1700 300 1500 500
Contrainte au seuil d’écoulement (Mpa) 27 24 41 11 8 30 50 13 15.0 24.0
Allongement au seuil d’écoulement (%) 32 25 8 50 50 7
Contrainte à la rupture (Mpa) 48 50 53 56 60 25 48 18 17.0 25.0
Allongement à la rupture (%) 300 290 310 490 480 250 51
Module d’élasticité en flexion (Mpa) 350 400 1200 500.0 550 2000 200 1500.0 1150.0
Module de fluage en traction 1h (Mpa) 800.0 750 1050
Module de fluage en traction 1000h (Mpa) 450.0 570
Choc charpy entaillé (KJ/m2) 16.0 9.0 8.5 20 14 4.0
Choc Izod non entaillé (KJ/m2) 20 12 NB
Choc Izod entaillé (KJ/m2) 7.4 4 16 10 30
Dureté Shore A 99 99 96 70 65.0
Dureté Shore D 62 60 70 48 50 58 77 43
Résistance au frottement 40 42 faible
Propriétés thermiques
Température de fusion (°c) 182 174 178 327 170 110 80 135.0
Temp. fléch. ss charge 1,8 Mpa (°c) 45 46 55 62 105 55 105 30 50.0
Temp. fléch. ss charge 0,45 Mpa (°c) 130 125 135 100.0 135 135 40 85.0
Temp.ramollissement Vicat b (°c) 160.0 145 145 75 90 110.0 140 80
Temp. fragilité à froid (°c) -50.0 -40 -175 -40.0 -80 -20.0 -80.0
Conductivité thermique (Wm-1k-1) 0.29 0.32 0.32 0.22 0.25 0.24 0.18 0.3 0.17 0.40
Propriétés de flamme
Inflammabilité d’un tube ép. 1,6mm HB HB HB HB à V2 VO VO HB HB HB
indice d’oxygène (%) 25.0 95 44.0 17.0 30.0 17.0
Propriétés électriques
Permitivité relative 100KHZ 3.7 3.7 4.5 2.0 11 4.0 2.4
Permitivité relative 1MHZ 3.7 2.2 2.2 4.2 2.0 8 2.3 2.4
Facteur de dissipation 100MHZ 0.018 0.00003 0.025 0.0003 0.1 0.0003
Facteur de dissipation 1MHZ 0.05 0.03 0.03 0.01 0.00005 0.23 0.0002 0.0004
Résistivité transversale (ohm) 7.8E+13 1.0E+15 1.0E+15 7.OE+14 1.OE+17 2.OE+14 1.OE+17 1..OE+13 1..OE+17
Résistivité superficielle (ohm) 1.0E+14 1.0E+14 1.0E+14 1.OE+14 1..OE+15 1.OE+15 1..OE+15 1.5E+13
Rigidité diélectrique (kv/mm) 23 24 32 25.0 27 40 20.0 17.0 à 120
Indice de résistance au cheminement 600.0 600.0 600.0 140 600.0
Résistance à l’arc (sec) 200.0 60.0
Propriétés optiques
Transparence médiocre mauvaise mauvaise bonne bonne Mauvaise 93% Bonne Bonne Mauvaise
Fabrication des tubes

Les tubes mono-composant sont produits par des procédés d’extrusion, dont les paramètres changent pour chaque matière et chaque diamètre, mais qui ont presque tous les étapes que nous citons ci-après, à l’exception du PTFE qui est produit par des extrudeuses verticales ‘ram’.
Tout d’abord les granulés de ces matières thermoplastiques sont amenés à leur température de fusion, homogénéisés et compressés par la vis hélicoïdale de l’extrudeuse.
Traversant ensuite la tête d’extrusion, la matière plastique liquide est projetée vers un calibre réfrigéré et sous vide, accompagnée d’un film d’eau.
Le tube est ensuite refroidi, puis contrôlé en épaisseur par ultrasons et en diamètre extérieur par infrarouges.
En retour les données de contrôle ainsi obtenues asservissent un certain nombre de paramètres de l’extrudeuse et du calibre afin d’apporter un réglage fin à son diamètre extérieur et à son épaisseur.
La surface du tube est ensuite passée à la flamme avant le marquage par une encre à thermo-diffusion, atteignant enfin le dispositif de traction et celui d’enroulement.

Définition des Propriétés Physique

Définition de la masse volumique :
La masse volumique est la masse par unité de volume d’une matière à une température donnée T(°C). Elle s’exprime en Kg/m3 (ou g/cm3).
Nous indiquons bien entendu la masse volumique de la matière à l’état compact dans le tableau comparatif des différentes matières, déterminée suivant la norme NF T 51-063.

Absorption d'eau et absorption d'humidité :
L’absorption d’eau joue un rôle important pour les propriétés électriques, pour les propriétés mécaniques (par exemple les polyamides sont plastifiés par l’eau), et pour les propriétés à long terme pour les matières sujettes à la dégradation hydraulique.
L’action de l’eau peut également entraîner des modifications dans les dimensions des pièces.
Dans le tableau comparatif nous indiquons la valeur de l’absorption d’eau suivant la norme NF T 51-166 et celle de l’absorption d’humidité suivant NF T 51-290.


Propriétés mécaniques

Définition du module d'élasticité :

Le module d'élasticité (ou module de traction) est défini comme la pente de la tangente à l'origine de la courbe contrainte - déformation dans le domaine des faibles déformations.
Physiquement cette caractéristique exprime la rigidité mécanique du matériau (plus cette valeur est grande, plus le tube est rigide).
Elle s'exprime en méga pascal (Mpa) et est obtenu grâce à une essai de traction suivant la norme NF T 51-034.

Définition de la contrainte au seuil d'écoulement :
On utilise généralement la contrainte au seuil d'écoulement comme limite d'élasticité.
Elle est définie comme le quotient de la force appliquée au seuil d'écoulement par la section initiale de l'échantillon sur lequel est appliqué un essai de traction suivant la norme NF T 51-034 et est exprimée en méga pascal (Mpa).

Définition de la contrainte à la rupture :
La contrainte de rupture est définie comme le quotient de la force appliquée au moment du bris de l'éprouvette par la section initiale de celle-ci.
Elle est obtenue grâce à un essai de traction suivant la norme NF T 51-034 et est exprimée en méga pascal (Mpa).

Définition de l'élasticité en flexion :
Le module d’élasticité en flexion ou module de flexion ou encore résistance à la flexion, permet d’apprécier la résistance du matériau à la déformation.
Cette grandeur est déterminée grâce à l’essai de flexion suivant la norme NF T 51-104 et est exprimée en méga pascal (Mpa).

Définition du module de fluage :
Le fluage est défini comme une déformation lente d'un solide soumis à une sollicitation suffisamment prolongée. Sous cette force constante, le solide subi une première déformation pendant la durée de mise en application de l'effort et c'est seulement à partir de cette déformation instantanée que l'on considère la déformation comme étant due au fluage.
Il s'exprime en méga pascal (Mpa) et est déterminée suivant la norme NF T 51-103 et nous le donnons pour un temps de une heure et de mille heures.

Comportement aux chocs :
Les valeurs obtenues lors des essais permettent de juger, dans des conditions expérimentales données de la fragilité d'un matériau.
Nous donnons dans le tableau les résultats suivant l'essai Charpy (très utilisé en Europe et donné suivant la norme NF T 51-035 et l'essai IZOD (utilisé aux Etats-Unis et donné suivant la norme NF T 51-035, et pour une éprouvette entaillée ou non.

Définition de la dureté :
Nous avons indiqué dans le tableau comparatif la dureté shore suivant NF T 51-109 qui est obtenue au moyen de simples pénétrateurs coniques à lecture directe de 0 à 100 (la valeur ‘0' correspond à la position à vide, la valeur ‘100' à la dureté maximale donc pénétration nulle du pénétrateur dans le matériau).
Deux échelles de dureté existent : Shore A pour les produits souples et Shore D pour les matériaux plus rigides.
La différence de lecture provient simplement de la forme du pénétrateur.

Définition de la résistance aux frottements :
L'usure est une perte de matière à la surface d'un corps soumis à une action mécanique et est toujours due au contact du matériau avec un corps étranger.
Dans le cas des tubes, il peut s'agir d'un frottement avec un corps solide, d'un contact avec un élément abrasif ou d'un contact avec une pointe qui créera une rayure.
On mesure l'usure en mm2 (de la surface usée lors de l'essai) ou en mm3 (volume de matériau récupéré suite à l'essai de frottement), ainsi que le coefficient de frottement qui est la rapport entre la force tangentielle résultante du frottement et la force normale appliquée sur le patin servant à l'essai.


Propriétés thermiques

Définition des températures de fusion et de cristallisation :

La température de fusion est celle marquant le passage de la matière de l'état cristallin à l'état liquide.
La température de cristallisation est celle marquant le passage de la matière de l'état liquide à l'état cristallin.
Il existe de nombreuses méthodes (souvent visuelles) pour obtenir ces valeurs suivant les différentes matières : C'est dans ce cadre que le tableau comparatif a été renseigné. Par ailleurs le température de fusion d'un plastique n'a de signification que si cette matière présente une fusion franche à une température déterminée.
Dans le cas contraire, on préfère la détermination de la température de ramollissement Vicat, décrite plus loin.

Définition de la température de fléchissement sous charge :
Les températures de fléchissement sous différentes valeurs de charge permettent de caractériser le comportement sous charge des plastiques rigides à une température élevée.
Cette valeur est particulièrement importante dans le cas des tubes, car elle caractérise la diminution de la tenue en pression d'un tube sous l'effet d'un liquide chaud.
Elles sont données en degrés Celsius suivant la norme NF T 51-005, qui décrit par exemple le taux d'accroissement de la température : En ce sens les valeurs normalisées peuvent être éloignées de la réalité de l'utilisation du tube, et c'est pour cela que nous donnons dans les fiches techniques individuelles des tubes la réduction des pressions de service suivant la température d'utilisation.

Définition de la température de ramollissement Vicat :
La température à laquelle une tige à extrémité plate de 1mm2 de section, pénètre de 1mm dans un échantillon est notée comme la température de ramollissement Vicat.
Elle remplace avantageusement la température de fusion dans le cas ou la matière ne présente pas de fusion franche à une température déterminée.
Nous donnons cette valeur en degré Celsius, suivant l'essai normalisé NF T 51-021.

Définition de la température de fragilité à froid :
Il s'agit d'une température conventionnelle à laquelle les matières plastiques souples à température ambiante présentent une rupture fragile suivant des essais mécaniques que nous trouvons plus haut dans le comportement des matériaux au chocs (essai Charpy ou essai Izod).
Elle peut aussi être déterminée par un essai de torsion suivant NF T 51-104.
Elle peut être utilisée pour des spécifications ou pour comparer différents tubes, mais elle ne détermine pas nécessairement la température la plus basse à laquelle le tube peut être utilisé.

Définition de la conductivité thermique :
La conductivité caractérise la capacité d'un matériau à conduire la chaleur.
Les valeurs indiquées sont celles correspondantes à l'essai normalisé NF X 10-021 et sont exprimées en watts par mètre et par degré kelvin (W.m-1.K-1).


Propriété à la flamme

Définition de l’inflammabilité ‘’UL 94’’ :

Le test d'inflammabilité UL 94, très utilisé, a pour objet de mettre en évidence la capacité d'un matériau à laisser s'éteindre une flamme, une fois celle-ci déjà initiée.
Le meilleur classement est VO avec ensuite dans l'ordre V1, V2z et enfin HB.
Il est important de remarquer que le classement UL 94 doit toujours indiquer l'épaisseur de l'éprouvette essayée. Ainsi, le même produit peut être classé V0 en 1.6 mm et V1 en 3.2 mm.
Certains matériaux sont naturellement ignifugés (par exemple le PTFE), pour les autres polymères, il est possible d'améliorer leur résistance à la flamme en ajoutant à la matrice des additifs ignifugeants.

Définition de l'indice d'oxygène :
L'indice d'oxygène suivant NF T 51-071 donne une indication du comportement de la matière à la combustion en indiquant le pourcentage minimal d'oxygène dans un mélange Oxygène Azote, qui permet de maintenir la matière en combustion.
Plus cette valeur est grande plus le comportement du matériau à la flamme est bon.


Propriétés optiques

Définition de la transparence :

La transparence est l'aptitude d'un corps à transmettre régulièrement (sans diffusion) un faisceau lumineux.
Elle est exprimée en pourcentage suivant la norme NF T 51-068 ou alors selon un critère approximatif.


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