Codap 2005 Division 2

Préface à l’Edition 2005 du CODAP®

L’évolution des marchés des Fabricants et les modifications régulières des normes internationales, européennes et françaises ont conduit les instances dirigeantes du SNCT, sous la présidence d’Yves Fiorda, à lancer de nouvelles éditions des codes de construction, reflets du professionnalisme français. Héritier d’une tradition déjà longue, le CODAP® se devait d’évoluer afin de faciliter son utilisation dans le contexte réglementaire propre à chaque utilisateur. Le code permet notamment de mieux répondre aux exigences de la réglementation française ainsi qu’aux réglementations des pays ayant transposé la Directive Européenne Equipements Sous Pression 97/23/CE en droit national. Composée de deux Divisions, cette nouvelle édition à vocation internationale répond aux exigences de la future norme ISO 16528. La Division 1 est essentiellement destinée à la réalisation des appareils les plus courants à fabriquer avec les matériaux les plus fréquemment utilisés. La Division 2 destinée à la construction d’appareils plus complexes offre l’ensemble des possibilités des versions antérieures du Code, largement complété par de nombreuses innovations. Reflet du consensus entre Constructeurs, Donneurs d’ordre et Clients, Organismes d’inspections, Centres techniques … cette nouvelle édition a pour objectif de permettre de construire les appareils les plus économiques possibles répondant aux exigences réglementaires tout en assurant le meilleur niveau de sécurité. Cette nouvelle édition du CODAP®, dont la présentation a été aussi revue afin d’en faciliter l’utilisation, devrait permettre aux Fabricants et Constructeurs de relever les défis industriels des années à venir.

Frédéric Lobinger

Gérard Perraudin

Alain Bonnefoy

Président du Comité Technique du SNCT

Président du Conseil de Direction du CODAP

Directeur Technique du SNCT

Rédacteurs de l’Edition 2005 du CODAP® Perraudin Gérard

SNCT Président du Comité de Direction du CODAP

Bonnefoy Alain

SNCT Directeur Technique

Poupet Loïc

SNCT

Taffard Yves

ENDEL Directeur Technique

Jarboui Chaieb

CETIM

Vallée Cindy

SNCT

avec pour la Partie Conception et Calculs la collaboration de : Osweiller Francis

CETIM ASME Fellow Member

Handtschoewercker Alain

CETIM

Simonet Yves

CETIM

sous la responsabilité de : AGRIANDRE Président du Comité Technique du SNCT

Lobinger Frédéric

et avec le concours de : Thévenet Jean-Claude

ACM

Mansuy Nathalie

Dyrla Jacques

APAVE Groupe

Altazin Marc

Marez Yves

APAVE Groupe

Hervo Jean-Pierre

CETIM CIAT Consultant SNCT

Beaulieu Thierry

ASAP

Gaumy Rainier

Lascroux Bernard

ASAP

Fillon René

EDF

Larcher Agnès

ASET

Reger Michel

EDF

Adam Jean-François

Bureau VERITAS

Clerjaud Michel

Bureau VERITAS

Schab Claude

CEFA

Briançon Bernard Pitrou Bernard

ainsi que de toute l’équipe du SNCT

I

DRIRE - Nord Pas de Calais

FOURE LAGADEC SNCT Président du Comité de Direction du CODETI

CODAP 2005 Division 2

Sommaire de la Division 2 de l’édition 2005 du CODAP® - Volume 1

Partie G

Pages

GÉNÉRALITÉS

1

G1

Objet et domaine d’application de la Division 2 du CODAP® 2005

1

G2

Structure de la Division 2 du CODAP® 2005

2

G3

Principes généraux

3

G4

Catégories de construction

4

Annexe GA1

Définitions (Annexe obligatoire)

7

Annexe GA2

Données techniques de construction (Annexe obligatoire)

15

Annexe GA3

Correspondance entre les exigences de la norme ISO 16528 et les chapitres de la Division 2 du CODAP® 2005 (Annexe obligatoire)

17

Annexe GA4

Modalités d’application de la Division 2 du CODAP® 2005 aux appareils à pression non soumis à une réglementation particulière (Annexe obligatoire)

33

Annexe GA5

Modalités d’application de la Division 2 du CODAP® 2005 aux appareils à pression devant répondre aux exigences essentielles de sécurité de la Directive Européenne équipements Sous Pression 97/23/CE et de ses transpositions en droits nationaux (Annexe obligatoire)

42

Annexe GA6

Recommandations relatives aux modalités d’application de la Division 2 du CODAP® 2005 aux appareils à pression devant répondre aux exigences de la réglementation chinoise (Annexe non obligatoire)

75

Suite page suivante

II


Sommaire de la Division 2 de l’édition 2005 du CODAP® - Volume 1 (suite)

Partie M

Pages

MATÉRIAUX

100

Matériaux ferreux

100

M1.1

Objet et domaine d’application

100

M1.2

Choix des matériaux

100

M1.3

Matériaux admis dans le cadre de la présente division

100

M1.4

Rédaction de la commande

102

M1.5

Approvisionnements

102

M1.6

Identification et marquage des produits

102

Aciers au carbone et carbone manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés

104

M2.1


104

M2.2

Nuances et prescriptions particulières

104

Aciers inoxydables austénitiques

228

M3.1


228

M3.2


228

Aciers inoxydables austéno-ferritiques

288

M4.1


288

M4.2


288

Aciers inoxydables martensitiques

310

M5.1


310

M5.2


310

Aciers inoxydables ferritiques

326

M6.1


326

M6.2


326

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7 à M10

Sans objet dans le cadre de la présente Division

Suite page suivante

III



M11

Pages

Matériaux non ferreux

344

M11.1


344

M11.2

Choix des matériaux

344

M11.3

Matériaux admis dans le cadre de la présente division

344

M11.4

Rédaction de la commande

345

M11.5

Approvisionnements

346

M11.6

Identification et marquage des produits

346

Nickel et alliage de nickel

348

M12.1


348

M12.2


348

Aluminium et alliages d’aluminium

362

M13.1


362

M13.2


362

M12

M13

M14


M15

Tôles d’acier plaquées de matériaux ferreux et non ferreux

378

M15.1


378

M15.2

Conditions de livraison des tôles plaquées

379

M15.3

Marquage

381

M15.4

Protection des tôles plaquées

381

Boulonnerie en acier

382

M16.1

Objet

382

M16.2

Choix des nuances d’acier

394

M16.3

Dispositions générales

395

M16.4

Conditions de livraison

395

M16.5

Cas particulier des boulons à griffes

395

M16

Suite page suivante

IV



M17

Pages

Produits consommables pour le soudage

398

M17.1

Objet

398

M17.2

Généralités

398

M17.3

Commandes des gaz de soudage

398

M17.4

Commandes de produits d’apport

398

M17.5

Réception des lots, essais, vérifications

399

Annexe MA1

Vieillissement des aciers non inoxydables et non austénitiques

404

Annexe MA2

Prévention du risque de rupture fragile (Annexe obligatoire)

406

Annexe MA3

Comportement des aciers en présence d’hydrogène sous pression (Annexe informative)

426

Annexe MA4

Prévention des risques de corrosion (Annexe informative)

430

Annexe MA5

Spécification d’un produit (Annexe non obligatoire)

434

Annexe MA6

Produits d’usage sur

446

Annexe MA7

Réparations des défauts de surface des produits laminés ou corroyés et des produits moulés

586

Suite page suivante

V



PARTIE C

Pages

CONCEPTION ET CALCULS

600

Généralités

600

C1.1

Généralités

600

C1.2

Pression de calcul

604

C1.3

Température de calcul

606

C1.4

Sollicitations autres que la pression

607

C1.5

Prévention de la défaillance par fissuration par fatigue

608

C1.6

Caractéristiques de matériaux utilisées dans les règles de calcul

609

C1.7

Contrainte nominale de calcul

611

C1.8

Coefficient de soudure

611

C1.9

Epaisseurs-notions et définitions

611

Notations générales – unités – tolérances

613

Annexe C1.A1

Calcul de résistance basé sur l’endommagement réel par fluage en service

614

Annexe C1.A2

Recommandations pour la prise en compte des actions climatiques et sismiques (Annexe non obligatoire)

620

Règles de calcul des enveloppes cylindriques, sphériques et coniques soumises à une pression intérieure

622

C2.1

Enveloppes cylindriques de section droite circulaire

622

C2.2

Enveloppe sphérique

624

C2.3

Enveloppes coniques de section droite circulaire

625

Règles de calcul des fonds soumis à une pression intérieure

644

C3.1

Fonds bombés

644

C3.2

Fonds plats circulaires soudés

658

C3.3

Fonds plats circulaires boulonnés

670

C3.4

Fonds à calottes sphérique boulonnés

678

C1

C1.10

C2

C3

Suite page suivante

VI



C4

Pages

Règles de calcul des enveloppes cylindriques, sphériques, coniques et des fonds bombés soumis à une pression extérieure

686

C4.1

Enveloppes cylindriques de section droite circulaire

686

C4.2

Enveloppes et fonds sphériques

690

C4.3

Fonds bombés elliptiques et torisphériques

691

C4.4

Enveloppes coniques de section droite circulaire

693

C4.5

Eléments raidisseurs des enveloppes cylindriques de section droite circulaire

695

C4.6

Anneaux raidisseurs des enveloppes coniques de section droite circulaire

698

C4.7

Jonctions enveloppe conique – enveloppe cylindrique

700

C4.8

Dispositions constructives relatives aux anneaux raidisseurs rapportés des enveloppes cylindriques et coniques

711

C4.9

Abaques de calcul des appareils soumis à une pression extérieure

716

Règles de calcul des enveloppes comportant des ouvertures

758

C5.1

Enveloppes cylindriques, sphériques, coniques et fonds bombés soumis à une pression intérieure et comportant des ouvertures isolées

758

C5.2

Enveloppes cylindriques, sphériques, coniques et fonds bombés soumis à une pression intérieure et comportant des ouvertures voisines

782

C5.3

Renforcement local d’une ouverture de tubulure dans un fond plat circulaire sous pression intérieure

793

Règles de calcul des assemblages à brides boulonnées soumis à une pression intérieure

798

C6.1

Assemblages à brides avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons – situations à étudier – caractéristiques du joint – vérification de la boulonnerie

798

Annexe C6.1.A1

Assemblage à brides de deux enceintes d’un même appareil avec joints intérieurs au cercle de perçage des trous de boulons (Annexe obligatoire)

804

Annexe C6.1.A2

Assemblages à brides à joint annulaire en élastomère ou métallique creux (Annexe obligatoire)

806

Brides avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons

808

C5

C6

C6.2

Suite page suivante

VII


Sommaire de la Division 2 de l’édition 2005 du CODAP® - volume 2 (suite)

Pages

Annexe C6.2.A1

Brides tournantes en segments démontables (Annexe obligatoire)

824

Annexe C6.2.A2

Assemblages par boulons à griffes ou par boulons basculants (Annexe obligatoire)

828

Annexe C6.2.A3

Assemblages à brides à lèvres soudées (Annexe obligatoire)

832

C6.3

Brides inversées avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de goujons

834

C6.4

Assemblages à brides avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons – situations à étudier – caractéristiques du joint – vérification de la boulonnerie

850

C6.5

Brides avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

854

C6.6

Brides inversées avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de goujons

862

Règles de calcul des échangeurs de chaleur à plaques tubulaires

870

C7.1

Dispositions particulières applicables aux échangeurs de chaleur

870

C7.2

Echangeurs à tubes en U

885

C7.3

Echangeurs à deux plaques fixes

896

C7.4

Echangeurs à une plaque fixe et une plaque mobile

911

Annexe C7.A1

Terminologie des échangeurs de chaleur à plaques tubulaires (Annexe obligatoire)

928

Annexe C7.A2

Caractéristiques des plaques tubulaires (Annexe obligatoire)

932

Annexe C7.A3

Valeurs admissibles de la contrainte longitudinale de membrane dans les tubes d’échangeurs (Annexe obligatoire)

940

Annexe C7.A4

Plaques tubulaires formant bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons (Annexe obligatoire)

944

Annexe C7.A5

Plaques tubulaires formant bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (Annexe obligatoire)

950

Annexe C7.A6

Coefficients Fq, H et FI pour le calcul des échangeurs à deux plaques tubulaires (Annexe obligatoire)

954

Annexe C7.A7

Détermination des situations à étudier pour le calcul des échangeurs à deux plaques fixes (Annexe informative)

964

Annexe C7.A8

Cas particuliers d’assemblages soudés tubes-plaque tubulaire (Annexe obligatoire)

968

Annexe C7.A9

Echangeur à plaque glissante (Annexe obligatoire)

972

C7

Suite page suivante

VIII



C8

Pages

Règles de calcul des soufflets pour compensateurs de dilatation

974

C8.1


974

C8.2

Conditions d’application des règles

975

C8.3

Notations

978

C8.4

Principes des règles de calcul

979

C8.5

Règles de calcul des soufflets à ondes en U

979

C8.6

Règles générales de calcul

990

C8.7

Détermination de la raideur axiale d’un soufflet

994

C8.8

Calcul des soufflets soumis à des déplacements latéraux ou angulaires aux extrémités

994

Charges additionnelles autres que la pression

998

C9.1

Enveloppes cylindriques, sphériques et coniques soumises à une pression intérieure et à d’autres sollicitations

998

C9.2

Charges linéiques

1002

C9.3

Appareil horizontal supporté par des berceaux ou des anneaux supports

1007

C9.4

Appareils verticaux supportés par des consoles

1047

C9.5

Appareils verticaux supportés par des pieds

1055

C9.6

Oreilles de levage

1058

Annexe C9.A1

Calcul des moments et de l’effort tranchant pour un réservoir cylindrique horizontal reposant sur deux berceaux (Annexe non obligatoire)

1070

Annexe C9.A2

Coefficient K1 à K10 (Annexe obligatoire)

1072

Annexe C9.A3

Calcul des charges auxquelles l’enveloppe est soumise (Annexe non obligatoire)

1074

Annexe C9.A4

Valeurs maximales admissibles des charges globales (Annexe obligatoire)

1078

Annexe C9.A5

Caractéristiques d’inertie de la section droite d’un anneau-support ou d’un anneauraidisseur (Annexe non obligatoire)

1082

C9

Suite page suivante

IX



C10

Pages

Vérification de la résistance par analyse des contraintes

1086

C10.1

Objet

1086

C10.2

Conditions d’application

1086

C10.3

Définitions et notations

1087

C10.4

Prescriptions relatives aux méthodes de détermination des contraintes

1094

C10.5

Processus d’analyse des contraintes

1095

C10.6

Classification des contraintes

1097

C10.7

Critères d’admissibilité des contraintes

1097

Annexe C10.A1

Analyse des contraintes dans la boulonnerie (Annexe obligatoire)

1102

Annexe C10.A2

Prévention de la déformation progressive par rochet thermique (Annexe obligatoire)

1106

Admissibilité des sollicitations variables et analyse à la fatigue

1108

C11.1

Généralités et admissibilité des sollicitations variables

1108

C11.2

Analyse simplifiée de la résistance à la fatigue

1117

C11.3

Analyse détaillée de la résistance à la fatigue

1140

Annexe C11.A1

Règle alternative de détermination de l’étendue de contrainte géométrique dans une zone d’ouverture dans une enveloppe cylindrique ou sphérique (Annexe informative)

1208

Annexe C11.A2

Classification des assemblages soudés vis-à-vis de la résistance à la fatigue (Annexe obligatoire)

1212

Annexe C11.A3

Estimation des sollicitations thermiques variables additionnelles admissibles (Annexe informative)

1224

Annexe C11.A4

Analyse détaillée de la résistance à la fatigue de la boulonnerie (Annexe informative)

1226

Annexe C11.A5

Classification des zones soudées vis-à-vis de la résistance à la fatigue (Annexe obligatoire)

1232

Annexe C11.A6

Intensifications de contraintes dues aux imperfections de forme au droit des assemblages soudés bout à bout (Annexe obligatoire)

1236

Annexe C11.A7

Identification et comptage des cycles élémentaires de sollicitation ou de contrainte (Annexe obligatoire)

1246

Annexe C11.A8

Evaluation des effets thermiques en régime transitoire (Annexe informative)

1250

C11

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X


Sommaire de la Division 2 de l’édition 2005 du CODAP® - Volume 3

Pages

(suite)

Partie F

FABRICATION

1300

Matériaux ferreux

1300

F1.1

Objet

1300

F1.2

Matériaux

1300

F1.3

Conception des assemblages soudés

1300

F1.4

Assemblage par soudage et assemblage par dudgeonnage

1302

F1.5

Tolérances

1306

F1.6

Traitements de surface

1315

F1.7

Finitions

1315

Aciers au carbone et carbone manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés

1318

F2.1

Objet

1318

F2.2

Matériaux

1318

F2.3

Découpage

1318

F2.4

Formage des tôles

1319

F2.5

Formage des tubes

1323

F2.6

Soudage

1324

F2.7

Traitements thermiques

1326

Aciers inoxydables austénitiques

1334

F3.1

Objet

1334

F3.2

Matériaux

1334

F3.3

Précautions particulières aux aciers inoxydables austénitiques

1334

F3.4

Découpage

1334

F3.5

Formage des tôles et des tubes

1335

F3.6

Soudage

1337

F1

F2

F3

Suite page suivante

XI



Pages

F3.7


1337

F3.8

Finitions

1340

F3.9

Qualités des eaux utilisables

1341

Aciers inoxydables austéno-ferritiques

1342

F4.1

Objet

1342

F4.2

Matériaux

1342

F4.3

Précautions particulières aux aciers inoxydables austéno-ferritiques

1342

F4.4

Découpage

1342

F4.5


1342

F4.6

Soudage

1345

F4.7


1345

F4.8

Finitions

1347

F4.9


1348

Aciers inoxydables martensitiques

1350

F5.1

Objet

1350

F5.2

Matériaux

1350

F5.3

Précautions particulières aux aciers inoxydables martensitiques

1350

F5.4

Découpage

1350

F5.5


1351

F5.6

Soudage

1353

F5.7


1354

F5.8

Finitions

1356

F5.9


1356

F4

F5

Suite page suivante

XII



F6

Pages

Aciers inoxydables ferritiques

1358

F6.1

Objet

1358

F6.2

Matériaux

1358

F6.3

Précautions particulières aux aciers inoxydables ferritiques

1358

F6.4

Découpage

1358

F6.5


1359

F6.6

Soudage

1361

F6.7


1362

F6.8

Finitions

1364

F6.9


1364

F7 à F10 F11

Sans objet dans le cadre de la présente Division Matériaux métalliques non ferreux

1366

F11.1

Objet

1366

F11.2

Matériaux

1366

F11.3


1366

F11.4

Assemblage par soudage et assemblage par dudgeonnage

1369

F11.5

Tolérances

1372

F11.6

Traitement de surface

1372

F11.7

Finitions

1372

Nickel et alliages de nickel

1374

F12.1

Objet

1374

F12.2

Matériaux

1374

F12.3

Précautions particulières aux aciers nickel et aux alliages de nickel

1374

F12.4

Découpage

1374

F12.5


1375

F12

Suite page suivante

XIII



Pages

F12.6

Soudage

1377

F12.7


1377

F12.8

Finitions

1381

F12.9


1383

Aluminium et alliages d’aluminium

1384

F13.1

Objet

1384

F13.2

Matériaux

1384

F13.3

Précautions particulières aux aluminium et en alliages d’aluminium

1384

F13.4

Découpage

1384

F13.5


1385

F13.6

Soudage

1386

F13.7


1387

F13.8

Finitions

1388

F13.9


1389

F13

F14


F15

Fabrications en tôles d’acier plaquées ou revêtues par soudage de matériaux ferreux et métalliques non ferreux

1390

F15.1

Objet

1390

F15.2

Matériaux

1390

F15.3

Précautions particulières de mise en oeuvre

1390

F15.4

Préparation des bords à souder

1390

F15.5

Formage des tôles

1391

F15.6


1392

F15.7

Soudage

1394

F15.8


1394

Suite page suivante

XIV



F15.9

Pages

Contrôles spécifiques aux assemblages soudés de tôles plaquées

1394

F15.10

Finitions

1394

F15.11


1394

F16 à F19 F20

Sans objet dans le cadre de la présente Division Fabrications particulières aux échangeurs de chaleur à plaques tubulaires

1396

F20.1

Objet

1396

F20.2

Dispositions constructives

1396

F20.3

Fabrication

1399

Annexe FA1

Conception des assemblages soudés (Annexe obligatoire)

1406

Annexe FA2

Qualification d’un mode opératoire de soudage (Annexe obligatoire)

1466

Annexe FA3

Soufflets pour compensateurs de dilatation (Annexe obligatoire)

1468

Annexe FA4

Qualification d’un mode opératoire de dudgeonnage (Annexe obligatoire)

1472

Annexe FA5

Modes opératoires de dudgeonnage qualifiés (Annexe non obligatoire)

1480

Annexe FA6

Recommandations pour l’utilisation des normes NF EN 287-1 : Juillet 2004 & NF EN ISO 15614-1 : Février 2005 (Annexe non obligatoire)

1508

Suite page suivante

XV



Pages

Partie I

CONTRÔLE ET INSPECTION

1600

CONTRÔLES

1600

I1.1

Généralités

1600

I1.2

Contrôles sur coupons-témoins de production des assemblages soudés

1600

I1.3

Contrôles non destructifs des assemblages soudés

1605

I1.4

Contrôles non destructifs après dudgeonnage

1607

I1.5

Vérifications complémentaires

1663

I1.6

Essai de résistance

1663

I1.7

Marquage

1666

I1.8

Essais complémentaires

1666

I1.9

Vérification finale

1668

Dossiers à établir

1668

Annexe I1.A1

Contrôle visuel (Annexe obligatoire)

1672

Annexe I1.A2

Contrôle par ressuage (Annexe obligatoire)

1676

Annexe I1.A3

Contrôle par magnétoscopie (Annexe obligatoire)

1678

Annexe I1.A4

Contrôle par radiographie (Annexe obligatoire)

1680

Annexe I1.A5

Contrôle par ultrasons (Annexe obligatoire)

1700

Annexe I1.A6

Contrôle par diffraction ultrasonore procédure TOFD (Annexe non obligatoire)

1702

Annexe I1.A7

Évaluation des états de surface (Annexe non obligatoire)

1714

Annexe I1.A8

Essai de résistance des échangeurs (Annexe obligatoire)

1716

Annexe I1.A9

Examen par émission acoustique (Annexe non obligatoire)

1724

Annexe I1.A10

Contrôle par émission acoustique (Annexe non obligatoire)

1732

Annexe I1.A11

Contrôle d’étanchéité (Annexe non obligatoire)

1744

Annexe I1.A12

Étalonnage (Annexe non obligatoire)

1750

I1

I13.10

Suite page suivante

XVI



I2

Pages

INSPECTION

1752

I2.1

Généralités

1752

I2.2

Modalités de réalisation de la surveillance de la construction

1752

INTERPRÉTATIONS ET EXEMPLES

1800

INT

Interprétations

1800

EXE

Exemples

1850

EXE.1

Sans objet dans le cadre de la présente Edition

1850

EXE.2

Exemples relatifs à la partie Matériaux

1851

EXE.3

Exemples relatifs à la partie Conception et Calculs

1854

RÉGLEMENTATION

1900

Partie IE

Partie R

XVII


PARTIE G GÉNÉRALITÉS Les prescriptions de la présente Division ne couvrent pas l’exploitation des appareils et les dispositions appropriées destinées à permettre les inspections nécessaires à la sécurité des appareils et leur entretien durant leur exploitation. Ces dispositions doivent être définies entre les parties concernées, en accord, le cas échéant avec la réglementation applicable.

G1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005 La Division 2 du CODAP 2005 définit les exigences minimales requises pour : –

le choix des matériaux,

–

les conditions d’approvisionnement et de contrôle des produits mis en œuvre,

–

le dimensionnement,

–

les opérations de fabrication,

–

les contrôles à effectuer en cours et en fin de fabrication et les modalités d’inspection,

La présente Division s’applique aux appareils pour lesquels un contrôle spécifique (voir GA1.4) des produits destinés à la réalisation des parties principales sous pression (voir GA1.2) est exigé par la réglementation applicable. Cette Division s’appliquent aussi aux appareils non couverts par la Division 1. Pour ces appareils, il est aussi exigé, au titre du code, un contrôle spécifique (voir GA1.4) des produits destinés à la réalisation des parties principales sous pression (voir GA1.2).

des appareils à pression non soumis à l’action de la flamme afin d’assurer la sécurité de ces appareils dans des conditions normales d’exploitation. Dans le cadre de la présente Division, un appareil à pression est limité : –

à l’enveloppe soumise à pression jusque et y compris aux brides de tubulures, aux raccords filetés, taraudés ou soudés ou au bord à souder de la première soudure de liaison avec les tuyauteries ou organes qui s’y raccordent,

–

aux éléments des supports, fixations et autres organes directement soudés aux parois soumises à la pression.

Les autres limitations du domaine d’application de la Division 2 du CODAP 2005 liées aux différentes réglementations applicables sont définies dans les annexes GA4 et suivantes. En particulier l’Annexe GA5 définit les modalités d’application de la Division 1/2 du CODAP 2005 dans le cadre de la réglementation française et des autres pays ayant transposé en droit national la Directive Européenne Equipements Sous Pression 97/23/CE. Toutefois, quelque soit la réglementation applicable, la présente Division ne s’applique pas :

Dans le cadre de la présente Division, les conditions normales d’exploitation sont les conditions pour lesquelles l’appareil a été conçu et réalisé conformément : –

aux indications du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques voir GA1.1.1)

ou, –

aux données retenues par le Fabricant (Appareils Catalogue voir GA1.1.2 ) s’il s’agit d’appareils destinés à des Clients non connus à priori et pour lesquels la conception fonctionnelle est effectuée par le Fabricant.

Les conditions normales d’exploitation supposent également que l’appareil soit installé, entretenu et utilisé conformément à sa destination.

1

–

aux appareils soumis à l’action directe de la flamme,

–

aux appareils multicouches,

–

aux appareils frettés,

–

aux silos,

–

aux appareils des îlots nucléaires couverts par les recueils de règles spécifiques relatives à ces îlots,

–

aux réservoirs de stockage couverts par des recueils de règles spécifiques relatives à ces appareils.

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS

G2 - STRUCTURE DE LA DIVISION CODAP 2005

–

2 DU

Partie IE - Interprétations et exemples : Modalités d’application particulières et exemples d’application des règles de la présente Division. – Partie R - Réglementations : Textes réglementaires auxquels la présente Division fait référence. Cette présentation des règles est fondée sur des considérations d’ordre rédactionnel. Toutefois, la plupart de ces règles étant interdépendantes, l’utilisation de la présente Division, ensemble cohérent de prescriptions, implique le respect de toutes les règles applicables à l’appareil considéré.

G2.1 - Structure de la présente Division La Division 2 du CODAP 2005 comprend les 7 Parties suivantes : –

Partie G - Généralités : Cette partie définit le domaine d’application et les modalités d’application de la présente Division en fonction de la réglementation applicable, les principes généraux sur lesquels sont basées les règles et les conditions préalables à leur application ainsi que la notion de catégorie de construction

–

Partie M - Matériaux : Les prescriptions de cette Partie permettent d’effectuer le choix des matériaux et le contrôle de la qualité des produits mis en œuvre afin que : •

–

–

–

Chaque Partie comprend, en outre, des Annexes qui, selon le cas, peuvent avoir l’un des statuts suivants :

le matériau de base et les assemblages soudés présentent, après fabrication et dans les conditions d’emploi de l’appareil, une capacité suffisante de déformation plastique,

•

le matériau ne subisse pas de modifications structurales non contrôlées influant sur ses propriétés, à la température maximale d’exploitation de l’appareil,

•

le matériau ne présente pas de risque de défaillance par rupture fragile à la température minimale d’exploitation de l’appareil.

Partie C - Conception et Calculs : Les prescriptions de cette Partie permettent, après inventaire détaillé des sollicitations mécaniques et thermiques auxquelles sera soumis l’appareil, d’en choisir les formes, d’en concevoir les assemblages et d’en déterminer les épaisseurs et dimensions afin de prévenir la ruine suivant les différents modes possibles de défaillance de l’appareil. Partie F - Fabrication : Les prescriptions de cette Partie concernent les dispositions relatives aux opérations de découpage, formage, assemblage, soudage, dudgeonnage, traitements thermiques, etc. dont l’observation permet l’obtention des caractéristiques prévues pour le matériau de base et les assemblages dans les conditions d’emploi de l’appareil, ainsi que le respect des dimensions prévues. Partie I - Contrôles et Inspection : Cette partie concernent les opérations à effectuer pour vérifier que l’ensemble des prescriptions de la présente Division sont bien été observées et donc que la qualité de l’appareil réalisé assure la sécurité d’exploitation attendue.

–

Annexe obligatoire : annexe dont l’ensemble des dispositions doivent être appliquées lorsque la conformité aux exigences de la présente Division est requise pour l’appareil considéré,

–

Annexe non-obligatoire : annexe dont l’ensemble des dispositions lorsqu’elles sont appliquées permettent d’assurer la conformité de l’appareil considéré aux exigences de la présente Division. Toutefois, d’autres dispositions répondant aux exigences concernées peuvent être appliquées après accord entre les parties concernées.

–

Annexe informative : annexe donnant seulement des informations destinées à aider et à guider la réflexion des parties concernées.

G2.2 - Organes de protection contre les excès de pression Les organes de protection contre les excès de pression intérieure ou extérieure ne font pas l’objet de prescriptions spécifiques mais dans le cadre de la présente Division ces équipements doivent respecter au minimum les dispositions de la norme NF EN 764-7 : Juillet 2002 Les exigences de cette norme ne peuvent pas être réduites mais peuvent être complétées par des exigences spécifiques du Donneur d’Ordre ou du Client ou par des prescriptions supplémentaires liées à la réglementation applicable à l’appareil considéré. G2.3 - Documents de références Les documents, normes ou spécifications auxquels la présente Division fait référence sont datés. Les révisions ultérieures de ces documents ne s’appliqueront à la présente Division qu’après y avoir été incorporées par révision. La présente Division s’appuie sur les versions linguistiques originales des documents référencés (normes, spécifications …), la validité de la stricte équivalence des autres versions linguistiques restant de la responsabilité de leur utilisateur.

2


mécaniques ou conduisant à un transfert de charges inacceptable ; Instabilité due au fluage,

G3 - PRINCIPES GENERAUX G3.1 - Généralités Les règles de la présente Division s’appliquent aussi bien à un appareil dans son ensemble qu’à chacun des éléments qui le constituent. Ces règles ont pour but de prévenir la défaillance de l’appareil sous l’effet des sollicitations auxquelles il sera soumis en service.

La défaillance d’un équipement sous pression peut se produire de diverses façons, qui peuvent être classées de la manière suivante : –

défaillance à long terme,

–

défaillance due à des sollicitations cycliques,

–

défaillance due à une combinaison des cas précédents.

Rupture fragile,

–

Déformation excessive et instabilité plastique (Eclatement),

–

Rupture ductile (fissuration ou déchirure ductile due à des déformations locales excessives),

–

Fuite au niveau des joints du fait de déformations excessives,

–

Instabilité élastique (Flambage).

ou

Déformation plastique progressive,

–

Fatigue sous déformations élastiques (fatigue à nombre de cycles moyen et élevé) ou sous déformations élasto-plastiques (plasticité alternée, fatigue à nombre de cycles faible),

–

Fatigue favorisée par l’environnement.

Les modes de défaillance de type primaire sont les modes pour lesquels la défaillance résulte de l’application ou du maintien d’une sollicitation d’intensité donnée : –

Rupture fragile.

–

Déformation excessive et instabilité plastique (Eclatement).

–

Instabilité élastique (Flambage).

–

Fluage : Rupture par fluage ; déformations excessives au niveau des assemblages mécaniques ou conduisant à un transfert de charges inacceptable ; instabilité due au fluage.

ou

élasto-plastique.

Les modes de défaillance de type secondaire sont les modes pour lesquels la défaillance résulte de la variation répétée des sollicitations :

modes de

Les principaux modes de défaillance à long terme (c’est-à-dire les modes de défaillance résultant de l’application de chargements non cycliques qui conduisent à une défaillance différée) sont les suivants : –

–

Pour les besoins notamment du calcul, la présente Division fait aussi appelle à une classification des modes de défaillance en modes de type primaire ou de type secondaire.

élasto-plastique.

Les définitions détaillées de ces défaillance sont données en Annexe GA1.

Fissuration favorisée par l’environnement, par exemple fissuration due à la corrosion sous contrainte, fissuration due à l’hydrogène, etc.

Les définitions détaillées de ces modes de défaillance sont données en Annexe GA1.

Les principaux modes de défaillance à court terme (c’est-à-dire les modes de défaillance résultant de l’application de chargements non cycliques qui conduisent à la défaillance immédiate) sont les suivants : –

–

Les principaux modes de défaillance dus à des sollicitations cycliques sont les suivants :

G3.2 - Modes de défaillance

défaillance à court terme,

Erosion, corrosion,

Les définitions détaillées de ces modes de défaillance sont données en Annexe GA1.

La présente Division s’appliquant à des appareils de toutes dimensions soumis à des sollicitations très diverses, les règles de la présente Division ont nécessairement une portée très générale et leur seule observation peut, dans certains cas, ne pas être suffisante ; les dispositions complémentaires nécessaires doivent alors être mises en œuvre en accord avec les parties concernées.

–

–

–

Déformation plastique progressive.

–

Fatigue sous déformations élastiques (fatigue à nombre de cycles moyen et élevé) ou sous déformations élasto-plastiques (plasticité alternée, fatigue à nombre de cycles faible).

Les modes de défaillance couverts par la présente Division sont définis et analysés en Annexe GA3 et en C1.

Fluage : Rupture par fluage ; déformations excessives au niveau des assemblages

3


Pour les Appareils Spécifiques, le Donneur d’ordre, sous sa responsabilité, doit donc communiquer au Fabricant toutes les informations nécessaires à la connaissance de ces sollicitations. Pour les Appareils Catalogue, il est de la responsabilité du Fabricant de définir les sollicitations prises en compte et d’en informer le Client (voir aussi I1.9.4).

G3.3 - Conditions préalables à l’application de la présente Division G3.3.1 - Choix des matériaux Les matériaux doivent être choisis pour résister aux diverses formes de corrosion, à la fragilisation, à l’érosion ou à l’usure dues à la nature des fluides avec lesquels ils seront en contact dans les conditions de service de l’appareil et pendant la durée de vie prévue.

G4 - CATEGORIES DE CONSTRUCTION

Pour les Appareils Catalogue, il appartient au Fabricant de fixer les conditions de service et donc de déterminer les contraintes que peuvent subir les appareils durant leur vie. Il fixe les limites d’exploitation et doit en informer le destinataire de l’appareil (voir I1.9.4).

G4.1 - Généralités La notion de catégorie de construction permet d’assurer une adéquation optimale entre la qualité de construction d’un appareil et ses futures conditions d’exploitation.

Pour les Appareils Spécifiques, ce choix ne peut, le plus souvent, être fait par l’application de règles simples en raison du grand nombre de paramètres à prendre en compte, dont certains sont de la seule compétence du Donneur d’ordre. En ce qui concerne par exemple les risques de corrosion, ils peuvent survenir à la suite des : –

La présente Division distingue 3 catégories de construction désignées A, B1 et B2. A chaque catégorie de construction est associée un certain niveau de sévérité de l’ensemble des prescriptions de la présente Division applicables à un appareil donné ; ce niveau décroît d’une catégorie à la suivante dans l’ordre : A, B1, B2.

variations de concentration, de température et de potentiel d’oxydo-réduction du fluide, ainsi que les modifications possibles de sa composition, la présence d’impuretés, ...,

Ce niveau de sévérité concerne notamment : –

la limitation d’emploi de certains matériaux,

–

conditions d’exploitation de l’appareil, fréquence des cycles marche/arrêt, ...,

les modalités d’approvisionnement et de contrôle des produits,

–

l’état de surface des parois de l’appareil, (écrouissage local, existence de contraintes résiduelles...).

les valeurs de la contrainte nominale de calcul f et du coefficient de soudure z pour une situation normale de service,

–

la conception des formes et des assemblages soudés,

–

les opérations de fabrication,

–

les contrôles à effectuer en cours et en fin de fabrication,

–

les modalités d’Inspection.

–

l’existence de zones de stagnation ou de turbulence,

– –

Lorsque le choix des matériaux est de la seule compétence du Donneur d’ordre, le Fabricant doit vérifier que le choix est compatible avec les exigences de la présente Division. G3.3.2 - Définitions des sollicitations L’application des prescriptions de la présente Division ne peut assurer la sécurité d’un appareil que si les sollicitations auxquelles il sera soumis durant son utilisation soient connues.

Si un appareil est constitué de plusieurs enceintes, chacune peut relever de catégories de construction différentes ; les éléments communs à deux enceintes relèvent alors de la catégorie de construction la plus contraignante des deux.

Cette connaissance préalable des sollicitations doit porter sur : –

leur nature,

–

leur intensité,

–

leur caractère, statique ou variable dans le temps,

–

les circonstances dans lesquelles elles s’exercent (conditions normales de service, conditions exceptionnelles de service, essais de résistance),

G4.2 - Sélection de la catégorie de construction La sélection de la catégorie de construction d’un appareil est fonction d’une part des facteurs potentiels de défaillance de cet appareil et d’autre part des conséquences d’une défaillance éventuelle de cet appareil. En fonction des différentes réglementations auxquelles un appareil est susceptible de devoir répondre, les Annexes GA4 et suivantes proposent différentes méthodologies ou procédures permettant de sélectionner une catégorie de construction.

4


Lorsque ces méthodologies ou ces procédures s’appuient sur différentes listes de critères regroupant les facteurs potentiels de défaillance auxquels l’appareil à pression peut être soumis durant sa vie et les conséquences d’une défaillance éventuelle, ces listes de critères ne sont pas limitatives et peut être complétées par des analyses plus détaillées.

Dans le cas d’Appareils Catalogue conçus pour des conditions d’exploitation précises mais destinés à des Clients non connus, l’application de ces méthodologies ou de ces procédure est de la responsabilité du Fabricant qui devra spécifier, dans le document définissant ces appareils, la catégorie de construction retenue et les données utilisées à cet effet.

Dans le cas d’Appareils Spécifiques, l’application de ces méthodologies ou de ces procédures est de la responsabilité du Donneur d’ordre qui devra préciser la catégorie de construction retenue lors de l’appel d’offres.

Le Donneur d’ordre ou le Fabricant peut toujours retenir une catégorie de construction supérieure à celle déterminée par application des méthodologies ou des procédures définies ci-dessus.

5


6


PARTIE G GÉNÉRALITÉS ANNEXE GA1 DEFINITIONS (Annexe obligatoire) GA1.1 - DEFINITIONS DES APPAREILS

GA1.1.2 - Appareils Catalogue

GA1.1.1 - Appareils Spécifiques

Appareils destinés à des Clients non connus à priori et pour lesquels la conception fonctionnelle est effectuée par le Fabricant.

Appareils dont la conception fonctionnelle est effectuée par le client (Donneur d’ordre). Ce dernier, dans la plupart des cas, définit aussi la conception générale de l’appareil.

Ces appareils peuvent être construits à l’unité ou en série.

Ces appareils sont en général construits à l’unité mais peuvent être aussi construits en série.

GA1.2 - DEFINITIONS DES COMPOSANTS D’UN APPAREIL Les schéma ci-après définissent la terminologie utilisée au titre de la présente Division pour les différentes parties composant un appareil à pression.

Tubulure : Composant d’un équipement sous pression DN > 100 Partie principale sous pression DN ≤ 100 Partie sous pression

Bride de tubulure : Composant d’un équipement sous pression DN > 100 Partie principale sous pression DN ≤ 100 Partie sous pression

Virole sous pression : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression

Renforcement : Composant d’un équipement sous pression Partie sous pression

Fond : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression Raidisseur : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à la pression

Manchon fileté ou non : Composant d’un équipement sous pression Partie sous pression

Tôle de renforcement et support : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à la pression

Boulonnerie : Pièces d’assemblage Parties non soumises à la pression

Figure GA1.2-1

7

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS Annexe GA1 - DÉFINITIONS

Tampon de trou d’homme : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression

Boulonnerie : Pièces d’assemblage Parties principales sous pression

Trou d’homme : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression

Bride de trou d’homme : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression

Figure GA1.2-2 Plaque tubulaire : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression


Bride de calandre : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression

Tubulure : Composant d’un équipement sous pression DN > 100 Partie principale sous pression DN > 100 Partie sous pression


Tige entretoise : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à la pression

Tubulure : Composant d’un équipement sous pression DN > 100 Partie principale sous pression DN ≤ 100 Partie sous pression

Cloison : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumises à la pression

Cloison de boîte : Composant d’un équipement sous pression Parties non soumises à la pression

Fond plat : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression

Tubes du faisceau : Composants d’un équipement sous pression Parties principales sous pression Boulonnerie : Pièces d’assemblage Parties principales sous pression

Figure GA1.2-3

8

Bride de calandre : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression


Tourillon de levage : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à pression Renforcement : Composant d’un équipement sous pression Partie sous pression Bride de tubulure : Composant d’un équipement sous pression DN > 100 Partie principale sous pression DN ≤ 100 Partie sous pression Tubulure : Composant d’un équipement sous pression DN > 100 Partie principale sous pression DN > 100 Partie sous pression

Virole sous pression : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression Raidisseur (intérieur ou extérieur) : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à la pression Support de plateau : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à la pression

Plateau : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à la pression Fond intermédiaire : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression Tampon de trou d’homme : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression Bride de trou d’homme : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression Boulonnerie : Pièces d’assemblage Parties principales sous pression Tubulure de trou d’homme : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression Fond : Composant d’un équipement sous pression Partie principale sous pression Jupe (ou pieds supports) : Composant d’un équipement sous pression Partie non soumise à la pression

Figure GA1.2-4

9


ruine, sont permises par les règles de conception couvrant les modes de défaillance par déformation excessive et instabilité plastique, sous réserve que le matériau de base et les zones soudées aient une capacité de déformation plastique suffisante.

GA1.3 - MODES DE DEFAILLANCE GA1.3.1 - Rupture fragile La prévention de ce mode de défaillance sous des sollicitations de nature essentiellement statique doit faire l’objet d’exigences spécifiques. Il convient notamment que les caractéristiques minimales requises relatives à la ténacité des matériaux soient spécifiées.

Cette exigence est couverte lorsque les règles relatives à la ductilité du matériau de base (allongement à rupture), à la réalisation des joints soudés et aux essais destructifs des joints soudés sont respectées.

GA1.3.2 - Déformation excessive et instabilité plastique (Eclatement) Ces deux modes de défaillance concernent tous les appareils à pression, quelles que soient les sollicitations appliquées. La prévention de ces modes de défaillance, qui doivent être pris en compte pour toutes les situations de l’appareil, est l’objet principal des règles de calcul de la présente Division.

GA1.3.4 - Fuite aux joints En général, les règles ne visent pas à couvrir la défaillance provenant de fuites aux joints des brides. Cependant, certaines exigences fonctionnelles, comme par exemple l’étanchéité, les limites de déformations, l’assise des joints, etc., peuvent faire l’objet de règles de calcul spécifiques ou de dispositions constructives particulières (par exemple l’étanchéité d’un raccordement par brides boulonnées).

La notion de déformation plastique excessive s’applique aux dimensions d’ensemble de l’appareil (diamètres, longueurs, angles, …). La définition du seuil de chargement qui lui correspond se réfère à l’état limite plastique obtenu avec un matériau élastique parfaitement plastique. Dans cet état, des sections ou des régions entières de l’appareil sont totalement plastifiées, et aucun accroissement de chargement audelà de ce seuil n’est possible pour ce matériau fictif.

GA1.3.5 - Instabilité élastique et élasto-plastique (Flambage) Ce mode de défaillance résulte généralement de contraintes de compression provoquant une instabilité élastique ou élasto-plastique ; il est à la base de certaines règles spécifiques de la présente Division, telles que les règles de conception des enveloppes sous pression extérieure.

La grandeur mécanique représentative de la résistance du matériau à la déformation excessive est sa limite d’élasticité.

Ce mode de défaillance est à prendre en compte pour toutes les conditions de chargement d’un récipient soumis à des contraintes de compression.

L’instabilité plastique se manifeste sous chargement croissant lorsque, après développement d’une plastification importante, le renforcement du matériau réel par écrouissage n’est plus suffisant pour compenser la réduction de section qu’engendre la déformation plastique. Elle conduit à la rupture par striction.

Afin de prévenir cette défaillance, on doit vérifier que les sollicitations appliquées n’excèdent pas les sollicitations de même nature, affectées d’un coefficient de sécurité, qui entraîneraient la ruine.

La grandeur mécanique représentative de la résistance du matériau à l’instabilité plastique est sa résistance à la traction.

La méthode utilisée doit prendre en compte les imperfections géométriques éventuelles, dans les limites des valeurs permises par la présente Division.

La prévention des deux modes de défaillance est assurée au moyen des mêmes règles de dimensionnement, par le biais de la notion de contrainte nominale, qui introduit, explicitement ou implicitement, une marge de sécurité suffisante par rapport à la limite d’élasticité et par rapport à la résistance à la traction.

GA1.3.6 - Rupture par fluage et déformation excessive par fluage Ces modes de défaillance affectent les appareils dont la température de conception est suffisamment élevée pour que se manifeste un écoulement progressif du matériau sous sollicitations constantes. Il convient de ne prendre en compte ces modes de défaillance que dans les conditions de service. La contrainte de conception admissible est habituellement basée sur la contrainte de rupture par fluage pour une durée d’exploitation donné affectée d’un coefficient de sécurité et/ou sur la contrainte nécessaire pour atteindre une déformation de 1% par fluage pour une durée d’exploitation donnée.

GA1.3.3 - Rupture ductile La rupture ductile est due à une plastification excessive locale ou à une propagation instable des fissures. Des déformations plastiques locales restant suffisamment confinées pour exclure tout risque de

10


GA1.3.7 - Déformation plastique progressive

GA1.5 - CONTROLE NON SPECIFIQUE

La défaillance par déformation plastique progressive peut se manifester dans les récipients soumis à des combinaisons de sollicitations, dont certaines restent sensiblement uniformes, alors que d’autres présentent des variations répétées importantes.

« Contrôle réalisé par le Producteur conformément à ses propres procédures pour évaluer si les produits définis par la même spécification de produit et élaborés suivant le même procédé de fabrication satisfont aux prescriptions de la commande ou non »

Elle se traduit par une croissance cumulative de la déformation sous l’action de ces variations répétées.

Les produits contrôlés ne sont pas nécessairement les produits effectivement livrés » (NF EN 10204 : Janvier 2005) »

Dans le cas où un risque de défaillance par instabilité existe, la déformation plastique progressive a un effet aggravant sur ce risque. Il convient de ne prendre en compte ce mode de défaillance que pour les conditions normales de service

GA1.6 - PARTIES CONCERNEES GA1.6.1 - Fabricant

En pratique, les conditions de service conduisant à la déformation plastique progressive sont rares. Le cas le plus connu est celui du rochet thermique, qui peut concerner les appareils subissant de fortes variations périodiques de la température du fluide contenu, la pression demeurant constante ou variant peu.

Le Fabricant est la personne physique ou morale qui assume la responsabilité de la conception, de la construction et la mise sur le marché d’un appareil, conformément :

Le critère (« Règle des 3 f ») visant à assurer l’adaptation plastique globale des zones de discontinuité majeure, vise aussi à couvrir le risque de défaillance par déformation progressive. Le respect de ce critère est suffisant mais non nécessaire. Un Fabricant à toujours la possibilité de justifier par d’autres moyens l’absence de défaillance par déformation progressive.

–

aux spécifications fournies par le Donneur d’ordre le cas échéant,

–

aux obligations applicable,

–

aux prescriptions de la présente Division applicables à l’appareil concerné.

de

la

réglementation

Le Fabricant peut confier tout ou partie des opérations ou des travaux à des sous-traitants. Sauf accord particulier, le Fabricant conserve la responsabilité des opérations ou travaux sous-traités.

GA1.3.8 - Fissuration par fatigue La défaillance par fissuration par fatigue concerne les récipients soumis à des charges variables. Elle peut se produire pour un nombre de cycles assez faible, dans les zones où se produit une déformation plastique à chaque cycle (plasticité alternée). Elle peut également se produire pour un très grand nombre de cycles dans le domaine élastique, même lorsque l’amplitude de contrainte est petite, par exemple en cas de vibrations, dans les zones de concentration de contrainte.

GA1.6.2 - Client - Donneur d’ordre Le Client est la personne physique ou morale qui achète un Appareil Catalogue au Fabricant pour son propre compte ou pour le compte d’un tiers. Le Client doit préciser les conditions d’installation et d’exploitation de l’appareil à pression. Le Fabricant est alors responsable de la conception complète de l’appareil ainsi que de son intégration dans le site d’installation.

La fissuration par fatigue ne doit habituellement être prise en compte que pour les conditions normales de service.

Le Donneur d’ordre est la personne physique ou morale qui commande un Appareil Spécifique au Fabricant pour son propre compte ou pour le compte d’un tiers.

Une attention particulière est nécessaire lorsque la fatigue intervient dans des conditions de fluage, ces conditions pouvant réduire de façon significative le nombre de cycles admissibles

Le Donneur d’ordre doit indiquer sous sa responsabilité les données nécessaires à la construction de l’appareil, notamment la catégorie de construction choisie et, le cas échéant, les exigences particulières supplémentaires à celles de la présente Division (voir Annexe GA2).

GA1.4 - CONTROLE SPECIFIQUE « Contrôle réalisé, avant livraison, conformément à la spécification de produit sur les produits à livrer ou sur des unités de contrôle dont les produits font partie, de manière à vérifier si ces produits sont conformes aux prescriptions de la commande » (NF EN 10204 : Janvier 2005) »

Le Donneur d’ordre doit indiquer au Fabricant, le cas échéant, le Service ou Organisme d’Inspection chargé de l’Inspection éventuelle.

11


GA1.6.3 - Producteur de matériau

–

Le Producteur de matériau est la personne physique ou morale qui élabore les produits utilisés pour la fabrication d’un appareil.

soit un organisme spécialisé choisi par le Donneur d’ordre,

–

soit, lorsqu'un Système qualité certifié du Fabricant est mis en œuvre et après accord entre les parties concernées, un service du Fabricant, chargé de procéder sous la responsabilité de celui-ci à tout ou partie des opérations de surveillance de la construction.

Au sens de la présente Division, doit être considéré comme Producteur, celui sous la responsabilité duquel ont eu lieu les dernières opérations de mise en forme pouvant avoir une influence sensible sur les caractéristiques finales du produit, lorsque celui-ci est en mesure de garantir l’ensemble des caractéristiques telles que décrites dans la norme ou la spécification technique du produit livré au Fabricant.

Les modalités des interventions de l'Organisme d'Inspection doivent être précisées par le Donneur d’ordre à la commande. Dans le cas d’Appareils Catalogue, l’Organisme d’Inspection est choisi par le Fabricant qui lui précise l’étendue et les modalités de ses interventions.

GA1.6.4 - Transformateur Au sens de la présente Division, est considéré comme Transformateur, celui qui, sans être Producteur, effectue les dernières opérations affectant la forme, l’aspect ou les propriétés des produits (réalisation des fonds par exemple) (voir aussi NF EN 10021 : Décembre 1993).

L'agent chargé des opérations de surveillance de la construction est désigné dans la présente Division sous le nom d'Inspecteur.

Outre les documents de contrôle éventuellement liés à son intervention, le Transformateur doit transmettre le ou les documents de contrôle établis par le ou les intervenants précédents.

GA1.7 TRAITEMENTS (NF EN 10052 : JANVIER 1994)

GA1.6.5 - Revendeur

Traitement thermique comportant une austénitisation (> Ac3 suivie dún refroidissement lent afin d’obtenir une transformation de láusténite en ferrite-perlite ou en cémentite-perlite complète.

GA1.7.1 – Recuit et traitement de normalisation GA1.7.1.1 - Recuit (A)

Le Revendeur est la personne physique ou morale qui, sans être Producteur ou Transformateur, fournit des produits entrant dans la construction de l’appareil (v

GA1.7.1.2 – Traitement de normalisation

GA1.6.6 - Service ou organisme de contrôle

Traitement thermique comportant une austénitisation suivie dún refroidissement à láir calme.

Service ou Organisme, indépendant des services de production du Fabricant, chargé d'effectuer les opérations de contrôle exigées par la présente Division et les Données Techniques de Construction du Donneur d’ordre. Ses fonctions sont assurées : –

soit par le propre service de contrôle du Fabricant,

–

soit par un organisme spécialisé choisi par le Fabricant.

GA1.7.2 - Hypertrempe (AT) Traitement thermique appliqué aux aciers austénitiques. Ce traitement comporte un chauffage à haute température suivi dún refroidissement suffisamment rapide pour conserver une structure austénitique homogène après retour à la température ambiante.

L'Agent chargé de ces opérations est désigné dans la présente Division sous le nom de Contrôleur.

GA1.7.3 - Traitement thermomécanique (M) Procédé de formage dans lequel la déformation finale est effectuée dans une certaine gamme de températures conduisant à un état du matériau présentant certaines caractéristiques qui ne peuvent être obtenues ou conservées par un traitement thermique seul.

GA1.6.7 - Service ou organisme d’inspection Service ou Organisme chargé d'effectuer les opérations contractuelles de surveillance de la construction. Pour les Appareils Spécifiques, l'Organisme d'Inspection, désigné par le Donneur d’ordre, peut être, en particulier : –

THERMIQUES

GA1.7.4 - Recuit isotherme (I) Recuit comportant une austénitisation suivie dún refroidissement interrompu par un maintien à une température à laquelle la transformation de láusténite en ferrite-perlite ou en cémentite-perlite est complète.

soit le propre service inspection du Donneur d’ordre,

12


GA1.7.5 - Trempe (Q)

GA1.7.7 - Traitement de recristallisation (RA)

Opération qui consiste à refroidir un produit ferreux plus rapidement qu´à láir calme.

Traitement thermique ayant pour objet de provoquer, sans changement de phase, le développement, par germination et croissance, de nouveaux grains dans un métal de base écroui.

Il est recommandé dútiliser une formulation précisant les conditions de refroidissement, par exemple : trempe à láir soufflé, trempe à léau, trempe étagée, etc.

GA1.7.8 - Recuit d’homogénéisation et traitement de mise en solution

Lorsque la trempe dún produit ferreux ayant subi un chauffage séffectue par un transfert thermique vers les parties non chauffées, celle-ci est appelée autotrempe.

GA1.7.8.1 - Recuit d’homogénéisation (S) Recuit à haute température, dúne durée suffisante, destiné à réduire plus ou moins par diffusion les hétérogénéités de composition chimique dues au phénomène de ségrégation.

Note 1 : En français, le terme «trempe» est improprement utilisé pour désigner le traitement de durcissement par trempe.

GA1.7.8.2 - Traitement d emise en solution

Note 2 : En français, léxpression «trempe à láir» est improprement utilisée pour désigner le refroidissement à láir.

Traitement thermique ayant pour but la mise et le maintien en solution des constituants préalablement précipités.

GA1.7.6 - Revenu (T) Traitement thermique auquel est soumis un produit ferreux ayant déjà subi en général un durcissement par trempe ou un autre traitement thermique pour amener ses propriétés au niveau souhaité.

GA1.7.9 - Durcissement par précipitation et traitement de durcissement par précipitation GA1.7.9.1 - Durcissement par précipitation (P)

Il comporte un ou plusieurs chauffages à des températures déterminées (< Ac1) avec maintien à ces températures, suivis de refroidissements appropriés.

Durcissement dún produit ferreux, obtenu par précipitation dún ou plusieurs composés dans une solution solide sursaturée.

Le revenu engendre généralement une baisse de dureté et dans certains cas une augmentation de celleci.

GA1.7.9.2 - Traitement de durcissement par précipitation Traitement thermique comprenant un traitement de mise en solution suivi dún traitement de désursaturation.

13


14


PARTIE G GÉNÉRALITÉS ANNEXE GA2 DONNEES TECHNIQUES DE CONSTRUCTION (Annexe obligatoire) GA2.1 - OBJET

–

le contenu du dossier d’appareil,

L’objet de la présente Annexe est de définir la nature des informations nécessaires à la construction de l’appareil qui constituent les Données Techniques de Construction. La liste ci-après n’est pas limitative et ne correspond qu’au minimum indispensable.

–

la langue applicable aux documents destinés à l’utilisateur.

GA2.3 - DONNÉES RELATIVES GÉOMÉTRIE ET À LA CONCEPTION

Ces Données Techniques de Construction constituent l’un des documents contractuels entre le Client ou le Donneur d’ordre et le Fabricant et ne peuvent être modifiées sans l’accord des deux parties.

–

LA

Les Données Techniques de Construction doivent être accompagnées d’un plan schématique définissant :

Le Fabricant est seul responsable de la mise sur le marché d’un appareil à pression. En conséquence : –

À

dans le cas d’un Appareil Spécifique, il appartient au Fabricant de s’assurer qu’il est en possession de la totalité des données nécessaires à la construction de l’appareil commandé. La fourniture de ces données est de la responsabilité du Donneur d’ordre, dans le cas d’Appareils Catalogue, il appartient au Fabricant de fixer les données nécessaires à la construction de l’appareil. et de s’assurer qu’il dispose des données nécessaires concernant les conditions d’installation et d’exploitation permettant l’intégration de l’appareil dans le site concerné

–

les formes générales et les dimensions principales de l’appareil,

–

les dimensions et la position de tubulures et des orifices d’accès et de visite, notamment permettant la surveillance et l’inspection en service,

–

les dimensions et la position des purges et ventilations, si nécessaire,

–

la dimension et la position des organes de sécurité contre les effets de surpression y compris ceux provenant d’un risque de feu extérieur,

–

les dimensions et types des pièces de couplage adaptées aux produits véhiculés pour les remplissages et vidanges, si nécessaire,

–

le nombre, la forme, les dimensions des équipements internes et externes de l’appareil.

GA2.2 - DONNÉES GÉNÉRALES Pour des Appareils Spécifiques, le Donneur d’ordre doit indiquer dans les documents contractuels : –

le repère ou la désignation de l’appareil,

–

la réglementation applicable et les cahiers des charges supplémentaires à prendre en compte,

–

la catégorie de construction choisie,

–

les limites de fournitures,

–

les organes de sécurité nécessaires,

GA2.4 DONNÉES MATÉRIAUX

RELATIVES

AUX

Lorsque le choix des matériaux est effectué par le Donneur d’ordre, les Données Techniques de Construction doivent préciser la nature et la nuance des matériaux choisies pour couvrir, dans les conditions d’utilisation prévues, les risques de corrosion, d’érosion ou d’abrasion et, plus généralement, de détérioration du matériau par les fluides en contact avec la paroi ainsi que les risques de pollution, par le matériau, des fluides contenus.

15

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS Annexe GA2 – DONNÉES TECHNIQUES DE CONSTRUCTION

b) Pour des situations d’essais de résistance, les Données Techniques de Construction doivent décrire les conditions des essais de résistance qui seront effectués en atelier ou sur le site après installation de l’appareil, et en particulier :

Dans ce cas, le Donneur d’ordre doit également préciser : –

la valeur de la surépaisseur de corrosion,

–

le type de protection adopté contre la corrosion ou l’abrasion et son mode de fixation adapté,

– –

la température minimale d’évaluation telle qu’elle est définie par l’Annexe MA2, les types de réparations acceptées sur les matériaux de base.

Les Données Techniques de Construction doivent préciser notamment : la durée de vie prévue pour l’appareil,

–

l’identification des diverses situations auxquelles l’appareil sera susceptible d’être soumis ; à ce titre, les données relatives à la variabilité des sollicitations doivent être précisées (voir C1),

–

la position de l’appareil,

–

la nature du fluide utilisé,

–

les autres sollicitations susceptibles s’exercer sur l’appareil durant ces essais.

de

c) Pour les conditions de transport, de manutention et de montage ainsi que les conditions d’entretien et de maintenance (lavage, nettoyage …), situations qui relèvent des situations exceptionnelles de service (voir C1), les Données Techniques de Construction doivent donner au Fabricant les informations lui permettant d’évaluer les sollicitations auxquelles sera soumis l’appareil.

GA2.5 - DONNÉES RELATIVES AU CALCUL

–

–

GA2.6 - DONNÉES FABRICATION

RELATIVES

A

LA

Les Données Techniques de Construction doivent préciser notamment :

la définition des sollicitations à prendre en compte, dans chacune des situations exercées, pour l’application des règles de calcul de la présente Division (voir C1). Les indications qui suivent précisent la nature des données correspondantes, pour les différents types de situation,

a) Pour chacune des situations normales de service d’une part, et exceptionnelles de service, d’autre part, les Données Techniques de Construction doivent préciser :

–

les tolérances particulières,

–

les traitements thermiques imposés par les conditions d’utilisation de l’appareil, autres que ceux prévus par la présente Division,

–

les traitements de surface,

–

les caractéristiques de finition (état de surface),

–

les revêtements de protection des surfaces,

–

les données particulières relatives l’exécution des essais de résistance,

–

les essais particuliers autres que les essais de résistance.

à

–

le couple température/pression (voir C1),

–

la nature du fluide contenu, son état et sa stabilité. Dans le cas d’une phase liquide, sa masse volumique et la hauteur de remplissage doivent être précisées,

–

les données relatives aux actions du vent et des séismes (voir C1),

GA2.7 - DONNÉES RELATIVES A L’INSPECTION

–

les données relatives aux autres sollicitations s’exerçant sur l’appareil, notamment celles qui concernent les forces et moments extérieurs et celles qui permettent d’évaluer les contraintes thermiques (voir C1),

Les Données Techniques de Construction doivent préciser les conditions dans lesquelles la surveillance de la construction devra être assurée :

16

–

organisme d’Inspection choisi,

–

étendue et modalités des interventions de cet Organisme conformément.

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS Annexe GA2 – DONNÉES TECHNIQUES DE CONSTRUCTION

GA2.8 - DONNÉES LIVRAISON

RELATIVES

A

GA2.9 - EXIGENCES SUPPLÉMENTAIRES

LA

Les Données Techniques de Construction doivent clairement indiquer l’ensemble des exigences supplémentaires à celles de la présente Division.

Les Données Techniques de Construction doivent préciser les conditions dans lesquelles la livraison doit être effectuée : –

mode de transport et de manutention,

–

contraintes de orientation,...),

–

protection de l’appareil,

–

conditions et contraintes de mise en place.

transport

(gabarit,

17


18


PARTIE G GÉNÉRALITÉS ANNEXE GA3 CORRESPONDANCE ENTRE LES EXIGENCES DE LA NORME ISO 16528 ET LES EXIGENCES DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005 (Annexe informative)

19

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS Annexe GA3 – CORRESPONDANCE ENTRE LES EXIGENCES DE LA NORME ISO 16528 ET LES EXIGENCES DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005

Exigences techniques suivant ISO / DIS 16528-1

Clauses de ISO 16528-1

7.2.1

Description

Clauses de la présente Division

Matériaux - Généralités

Partie M Section M1 Matériaux Ferreux & Section M11 Matériaux Non-Ferreux

Description

M1.2 – matériaux

Choix

Commentaires

des

M1.3 - Matériaux admis dans le cadre de la présente Division

Partie M Section M1 Matériaux Ferreux & Section M11 Matériaux Non-Ferreux 7.2.2

Matériaux - Spécifications

Références aux nuances des Normes EN, NF, Annexe MA1 Vieillissement des aciers DIN, ASTM …. non inoxydables et non austénitiques Annexe MA2 Prévention du risque de rupture fragile

Les nuances permises sont utilisables directement (Normes EN par ex.) ou avec des amendements spécifiés dans la présente Division (ASTM par ex.)

MA6 Fiches Produits

7.2.3

Matériaux - Certificats

Partie M Sections M1 à M6 et M11 à M12

20

En fonction de la réglementation Certificats conformes aux applicable d’autres exigences de la norme documents de NF EN 10204 référence sont acceptables sous réserve d’accord des parties concernées.


Exigences techniques suivant ISO / DIS 16528-1 (suite)


7.3.1

Description


Conception – Chargements et autres dispositions relatives à la conception

Partie C Section C1

7.3.2

Méthodes de conception

7.3.3

Marges de conception (Coefficients de sécurité…)

7.3.4

Données nécessaires à la conception (Coefficients de joint soudés)

7.3.5

Dispositions constructives permettant la réalisation les contrôles

7.3.6

Purge et ventilation

7.3.7

Corrosion & érosion

7.3.8.1

Protection contre les excès de pression – Généralités

7.3.8.2

Protection contre les excès de pression – Types de dispositifs

7.3.8.3

Protection contre les excès de pression – Accessoires de sécurité

Description

Commentaires

Conception expérimentale (Partielle)

Sections C1 à C9 et Section C11 Conception par formules Section C10 Conception par analyse

Partie I § I1.8.3 Essai relatif à la détermination de la pression maximale admissible

Fonction de la réglementation applicable Annexes GA4, GA5, GA6

Conception générale de l’appareil : hors du domaine d’application de la présente Division Partie C Section C1

Partie G & Annexes GA4 et suivantes

21

Référence à la norme NF EN 264-7

En fonction de la réglementation applicable d’autres documents de référence sont acceptables sous réserve d’accord des parties concernées.




Description

7.4.1

Fabrication - Méthodes

7.4.2

Fabrication - Identification des matériaux

7.4.3

Fabrication - Préparations des composants

7.4.4

Fabrication - Soudage


Partie F Section F1 Matériaux Ferreux & Section F11 Matériaux Non-Ferreux

Partie F Section F1 Matériaux Ferreux & Section F11 Matériaux Non-Ferreux Sections F2 à F6 et F12 à F13

7.4.5

Fabrication - Qualification des modes opératoires de soudage

Partie F Annexe FA2

7.4.6

Fabrication - Qualification des soudeurs

7.4.7

Fabrication - Identification des soudeurs


Fabrication – Traitements thermiques


7.4.8

Sections F2 à F6 et F12 à F13

7.4.9

Fabrication – Tolérances


22

Description

Commentaires




7.5.1

Description

Contrôle et inspection Généralités


Partie I Section I1 Contrôle § I1.1 Section I2 Inspection § I2.1

7.5.2

Contrôle et inspection Méthodes

Partie I Annexes I1.A1 à I1.A11

7.5.3

Contrôle et inspection Procédures


7.4.4

Contrôle et inspection Qualification du personnel


7.5.5

Contrôle et inspection Evaluation des indications & critères d’acceptation

Partie I Annexes I1.A1 à I1.A11

7.5.6

Contrôle et inspection Traitements des imperfections inacceptables

Partie I Section I1 Contrôle § I1.3.5

23

Description

Commentaires



Description


7.6.1

Inspection finale

Partie I Section I1 Contrôle § I1.9

7.6.2

Essai de pression final


7.7

Marquage / Etiquetage


7.8

Evaluation de la conformité



24

Description

Commentaires


CODAP 2005 Division 2 RESUME DES MODES DE DEFAILLANCE Traité (O / N / R)

Modes de défaillance suivant ISO/DIS 16528-1 paragraphe 6.2 Rupture fragile

O

Déformation excessive et instabilité plastique (Eclatement)

O

Rupture ductile

O

Fuite aux joints

R

Instabilité élastique ou élasto-plastique (Flambage)

O

Rupture par fluage

O

Autres modes de défaillance suivant ISO/DIS 16528-1 paragraphe 6.1 Fluage - Déformations excessives au niveau des assemblages mécaniques ou conduisant à un transfert de charges inacceptable

O

Erosion, corrosion

R

Fissuration favorisée par l’environnement, par exemple fissuration due à la corrosion sous contrainte, fissuration due à l’hydrogène, etc.

R

Déformation plastique progressive

O

Fatigue sous déformations élastiques (fatigue à nombre de cycles moyen et élevé) ou sous déformations élastoplastiques (plasticité alternée, fatigue à nombre de cycles faible)

O

O – mode de défaillance traité par la présente Division N – mode de défaillance non traité par la présente Division R – mode de défaillance reconnu mais non traité en détail.

25


Modes de défaillance suivant ISO / DIS 16528-2

Code ou Norme :


Mode de défaillance :

Rupture fragile (voir définition en GA1.3.1) Conception explicite

Références :

Annexe MA2 : Prévention du risque de rupture fragile (Annexe obligatoire) Cette annexe explicite les exigences de la présente Division concernant le choix des matériaux ainsi que celles relatives à la fabrication. Les phénomènes particuliers conduisant à une augmentation du risque de rupture fragile sont traités par la présente Division dans les chapitres spécifiques (ex : Annexe MA3 : Comportement des aciers en présence d’hydrogène sous pression).

Commentaires :

« Essai de mise au point d’une méthode quantitative de choix d’aciers vis-à-vis de la rupture fragile » G. Sanz (IRSID) Revue de la métallurgie – CIT Juillet 1980. « Résistance à la rupture. (Phénoménologie et mécanique de la rupture) » F. Mudry, L. Roesch et G. Sanz Le livre de l’acier Lavoisier 1994 Conception implicite

Références :

-

Commentaires :

Détails de fabrication

Références :

L’Annexe FA1 définit pour chaque type d’assemblage les épaisseurs de référence à prendre en compte lors de l’application des règles énoncées en MA2

Commentaires :

Exigences relatives aux matériaux

Références:

Les matériaux retenus au titre de la présente Division et faisant l’objet des chapitres de la partie M soient répondent aux exigences de l’Annexe MA2 soient, lorsque tel n’est pas le cas au regard de la spécification de référence, font l’objet d’exigences supplémentaires permettant de répondre aux exigences de l’Annexe précitée. Ces exigences supplémentaires sont répertoriées pour chaque nuance concernée en Annexe MA6 sous forme de fiche Produits.

Commentaires:

Exigences relatives aux contrôles

Références :

Les essais réalisés dans le cadre de la qualification des modes opératoires de soudage doivent permettrent de justifier du respect des exigences concernant la rupture fragile et sont définis par les documents de référence (par ex. : NF EN ISO 15614). En fabrication les caractéristiques exigées font l’objet de vérification sur coupons témoins couvrant l’ensemble des opérations de fabrication y compris les traitements thermiques (Tableau I1.2.4.1)

Commentaires :

Exigences relatives aux essais

Références :

Les exigences complémentaires à respecter lors des essais de résistance afin de prévenir tout risque de rupture fragile sont définis au § I.1.6.2.2

Commentaires :

Utilisation / Historique de défaillance

Références :

-

Commentaires :

-

26


Modes de défaillance suivant ISO / DIS 16528-2 (suite)

Code ou Norme :



Déformation excessive et instabilité plastique (Eclatement) (voir définition en GA1.3.2) Conception explicite

Références :

La prévention de ces deux modes de défaillance est assurée au moyen des mêmes règles de dimensionnement, par le biais de la notion de contrainte nominale, qui introduit, explicitement (lorsque la limite d’élasticité et la résistance à la traction sont prise en compte) ou implicitement (lorsque la limite d’élasticité ou la résistance à la traction sont prise en compte, voir ci-dessous), une marge de sécurité suffisante par rapport à la limite d’élasticité et par rapport à la résistance à la traction. Les coefficients de sécurité vis-à-vis de ces deux modes de défaillance sont définis en Annexe GA4 et suivantes en fonction de la réglementation applicable et sur la base des valeurs spécifiées de la limite d’élasticité et de la résistance à la traction. Les formules de calcul de toutes les Sections font explicitement référence à la déformation excessive. De plus, les formules de calcul des Sections suivantes font référence à l’instabilité plastique. - Section C2 Calcul des enveloppes cylindriques, sphériques et coniques soumises à une pression intérieure (§ C2.1.1c) - Section C3 Calcul des fonds soumis à une pression intérieure (§ C3.1.1c) - Section C5 Calcul des enveloppes comportant des ouvertures (§ C5.1.1) - Section C9 Charges additionnelles autres que la pression

Commentaires :

M. Hervé "Règles CODAP de calcul des fonds plats soudés" AFIAP − 9èmes journées d'études sur les appareils à pression, Paris, 1998. M. Hervé, A. Handtschoewercker "Assemblages boulonnés avec joint portant de part et d'autre du cercle de perçage" AFIAP − European Symposium on Pressure Equipment ESOPE 2001, Paris. M. Hervé, A. Handtschoewercker "Analyse comparée des règles de calcul des jonctions cône–cylindre du CODAP et de l’EN13445-3" AFIAP − European Symposium on Pressure Equipment ESOPE 2004, Paris. F. Osweiller “Tubesheet Heat-Exchangers : Design rules in Part 3 of EN 13445 – Consistency with CODAP and ASME rules” . CEN Pressure Vessel Conference – Brussel 19-20 November 2002. F. Osweiller “New Common Design Rules for U-Tube Heat-Exchangers in ASME , CODAP and EN 13445 Codes” ASME PVP – Vancouver – 4 to 8 August 2002. Conception implicite

Références:

Lorsque la seule limite d’élasticité ou la seule résistance à la rupture est utilisée pour la détermination de la contrainte nominale de calcul, une marge de sécurité suffisante est assurée vis-à-vis de la caractéristique non utilisée explicitement.

Commentaires:


Références:

Les formules de calcul s’appliquent sous réserve de respecter notamment les tolérances suivantes : - épaisseurs § C1.9 et § F1.5 - assemblages § F1.3 et § F1.5 - géométrie globale § F1.5

Commentaires:


Références:

Les matériaux doivent faire l’objet d’un certificat attestant au minimum de leur conformité vis-à-vis de la spécification de référence notamment en ce qui concerne leur limite d’élasticité et leur résistance à la traction.

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

Les exigences (absence de rupture, absence de déformation permanentes) liées à l’essai de résistance (§ I1.6) permettent d’assurer le respect de la prévention des deux modes de défaillance concernés et assure de plus une marge de sécurité minimum de 1,25 par rapport à la pression maximale admissible.

Commentaires:

-

27



Code ou Norme :



Déformation excessive et instabilité plastique (Eclatement) (voir définition en GA1.3.2) (suite)

Utilisation / Historique de défaillance Références:

-

Commentaires:

-

28



Code ou Norme :



Rupture ductile (voir définition en GA1.3.3) Conception explicite

Références :

La capacité de déformation plastique des matériaux de base est considérée comme suffisante lorsque les exigences de ductilité du matériau de base (allongement après rupture) ainsi que les exigences relatives à la réalisation des joints soudés et aux essais destructifs des joints soudés sont respectées. Les exigences relatives à la ductilité des matériaux de base sont notamment définies dans les paragraphes suivants : Tableau M2.2-1b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés - Conditions de livraison - Tôles Tableau M2.2-2b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés - Conditions de livraison - Composants forgés Tableau M2.2-3b - Aciers non austénitiques et non inoxydables - Conditions de livraison -Tubes et composants tubulaires Tableau M2.2-4b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison - Composants moulés Tableau M3.2-1b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Tôles Tableau M3.2-2b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Composants forgés Tableau M3.2-3b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Tableau M3.2-4 - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Composants moulés Tableau M4.2-1b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Tôles Tableau M4.2-2b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Composants forgés Tableau M4.2-3b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Tableau M4.2-4b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Composants moulés Tableau M5.2-1b – Aciers inoxydables martensitiques – Conditions de livraison - Tôles Tableau M5.2-2b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Composants forgés Tableau M5.2-3b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Tableau M5.2-4b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Composants moulés Tableau M6.2-1b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tôles Tableau M6.2-2b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Composants forgés Tableau M6.2-3b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Tableau M6.2-4b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Composants moulés Tableau M12.2-1b - Nickel et alliages de nickel – Conditions de livraison - Tôles Tableau M12.2-2b - Nickel et alliages de nickel - Conditions de livraison - Composants forgés Tableau M12.2-3b - Nickel et alliages de nickel - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Tableau M13.2-1b - Aluminium et alliages d’aluminium – Conditions de livraison - Tôles Tableau M13.2-2a - Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison - Composants forgés ou filés Tableau M13.2-3b - Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison - Barres et tubes étirés

Commentaires :

Conception implicite

Références:

Les assemblages recommandés par la présente Division (Annexe FA1) associés aux règles de calcul de la présente Division permettent de maîtriser les déformations plastiques locales de telle sorte qu’elles restent compatibles avec les allongements après rupture exigés pour les matériaux.

Commentaires:


Références:

Annexe FA1 : voir ci-dessus « Conception implicite »

Commentaires:


Références:

Les matériaux doivent faire l’objet d’un certificat attestant au minimum de leur conformité vis-à-vis de la spécification de référence notamment en ce qui concerne les valeurs exigées de l’allongement après rupture. (Partie M)

Commentaires:

-

29



Code ou Norme :



Rupture ductile (voir définition en GA1.3.3) (suite) Exigences relatives aux contrôles

Références:

Les essais réalisés dans le cadre de la qualification des modes opératoires de soudage doivent permettrent de justifier du respect des exigences concernant la rupture ductile et sont définis par les documents de référence (par ex. : NF EN ISO 15614). En fabrication, les caractéristiques exigées font l’objet de vérification sur coupons témoins couvrant l’ensemble des opérations de fabrication y compris les traitements thermiques (Tableau I1.2.4.1).

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:

-

30



Code ou Norme :



Instabilité élastique et élasto-plastique (Flambage) (voir définition en GA1.3.5) Conception explicite

Références :

Section C4 – Règles de calcul des enveloppes cylindriques, sphériques, coniques et des fonds bombés soumis à une pression extérieure C4.1 - Enveloppes cylindriques de section droite circulaire C4.2 - Enveloppes et fonds sphériques C4.3 - Fonds bombés elliptiques et torisphériques C4.4 - Enveloppes coniques de section droite circulaire C4.5 - Eléments raidisseurs des enveloppes cylindriques de section droite circulaire C4.6 - Anneaux raidisseurs des enveloppes coniques de section droite circulaire C4.7 - Jonctions enveloppe conique – enveloppe cylindrique C4.8 - Dispositions constructives relatives aux anneaux raidisseurs rapportés des enveloppes cylindriques et coniques Par ailleurs ce mode de défaillance est explicitement couvert par les formules de dimensionnement relatives aux soufflets de dilatation (Section C8), aux fonds bombés (Section C3) et aux tubes d’échangeurs de chaleur (Section C7).

Commentaires :

La méthodologie et les exigences de la Section C4 sont conformes à la procédure du code ASME Section VIII Division 1. Conception implicite

Références:

-

Commentaires:


Références:

Les formules de calcul s’appliquent sous réserve de respecter les tolérances de fabrication imposées par la présente Division notamment celles concernant l’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe indiqués en F1.5.

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:

-

Références:

-

Commentaires:

-


Utilisation / Historique de défaillance Références:

-

Commentaires:

-

31



Code ou Norme :



Rupture par fluage et déformation excessive par fluage (voir définition en GA1.3.6) Conception explicite

Références :

Les coefficients de sécurité vis-à-vis de ces deux modes de défaillance sont définis en Annexe GA4 et suivantes en fonction de la réglementation applicable et sur la base des valeurs spécifiées de la contrainte de rupture par fluage pour une durée d’exploitation donné et/ou de la contrainte nécessaire pour atteindre une déformation de 1% par fluage pour une durée d’exploitation donnée.

Commentaires :

-

Références:

Lorsqu’une seule des caractéristiques précitées est disponible, une marge de sécurité suffisante est implicitement prise en compte vis-à-vis de la caractéristique non disponible.

Commentaires:

NA


Détails de fabrication Références:

-

Commentaires:


Références:

Les spécifications des matériaux utilisables dans le domaine du fluage doivent fournir les caractéristiques nécessaires à la détermination de la contrainte nominale de calcul (contrainte de rupture par fluage pour une durée d’exploitation donné et/ou contrainte nécessaire pour atteindre une déformation de 1% par fluage pour une durée d’exploitation donnée) (Partie M).

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références: Commentaires:

-

32



Code ou Norme :



Déformation plastique progressive (voir définition en GA1.3.7) Conception explicite

Références :

En l’absence de chargements additionnels variables, les risques relatifs à la déformation plastique progressive sont généralement inexistants. Dans le cadre du dimensionnement par formules ces risques sont uniquement pris en compte pour les échangeurs de chaleur (Partie C7). Dans le cas de chargements additionnels variables, l’application des règles de la Section C10 permet de se prémunir contre les risques relatifs à la déformation plastique progressive.

Commentaires :


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:

-

Références:

-

Commentaires:

-


33



Code ou Norme :



Fissuration par fatigue (voir définition en GA1.3.8) Conception explicite

Références :

La prévention des risques de fissuration par fatigue est assurée par l’un des ensembles de règles de la Section C11 : - § C11.1.3 - Évaluation de l’admissibilité des sollicitations variables - § C11.2 - Analyse simplifiée de la résistance à la fatigue - § C11.3 - Analyse détaillée de la résistance à la fatigue Les soufflets de dilatation font par ailleurs l’objet de règles particulières (Section C8)

Commentaires :

A. Handtschoewercker "L'exemption d'analyse en fatigue dans le CODAP 90" AFIAP − 7èmes journées d'études sur les appareils à pression, Paris, 1992. A. Handtschoewercker "Exemption from fatigue analysis in CODAP 90" ICPVT Conference, Düsseldorf, 1992. A. Handtschoewercker "Le nouveau chapitre C10.3 du CODAP : "Analyse détaillée de la résistance à la fatigue"AFIAP − European Symposium on Pressure Equipment ESOPE 2004, Paris. Conception implicite

Références:

-

Commentaires:


Références:

Les règles de dimensionnement vis-à-vis des risques de fissuration par fatigue s’appuient sur les assemblages soudés recommandés par la présente Division (Annexe FA1) éventuellement complétés par des prescriptions supplémentaires spécifiées dans les différents § précités.

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

Les critères (courbes de fatigue notamment) nécessaires à l’application des règles de dimensionnement vis-à-vis des risques de fissuration par fatigue dépendent pour partie des étendues de contrôle retenues.

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:


Références:

-

Commentaires:

-

34


PARTIE G GÉNÉRALITÉS ANNEXE GA4 MODALITÉS D’APPLICATION DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005 AUX APPAREILS A PRESSION NON SOUMIS A UNE REGLEMENTATION PARTICULIERE (Annexe obligatoire) GA4.3 - ÉVALUATION DES FACTEURS POTENTIELS DE DÉFAILLANCE ET DES CONSÉQUENCES D’UNE DÉFAILLANCE ÉVENTUELLE

GA4.1 - GENERALITES La présente Annexe définit les modalités d’application de la présente Division aux appareils non soumis à une réglementation particulière

Le tableau GA4.3 propose au Donneur d’ordre et au Fabricant, d’une part une évaluation des facteurs potentiels de défaillance auxquels l’appareil à pression peut être soumis durant sa vie et d’autre part une évaluation des conséquences d’une défaillance éventuelle de l’appareil.

GA4.2 - Sans objet dans le cadre de la présente Division

35

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS Annexe GA4 – MODALITÉS D’APPLICATION DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005 AUX APPAREILS A PRESSION NON SOUMIS A UNE REGLEMENTATION PARTICULIERE

Tableau GA4.3 - Evaluation des facteurs potentiel de défaillance et des conséquences d’une défaillance éventuelle de l’appareil

Evaluation (voir note 1)

Critères 1 - L’énergie libérable en cas de défaillance est-elle ?

faible

moyenne

élevée

très élevée

Cette énergie est caractérisée par les paramètres pression et volume. Il doit être tenu compte également de l’état d’équilibre physique du fluide (liquide, gaz, gaz liquéfié)

2 - La toxicité du produit est-elle ?

faible

moyenne

élevée

très élevée

Facteurs potentiels de défaillance

La notion de toxicité est caractérisée par le rapport concentration maximale réellement possible/concentration acceptable. La concentration maximale réellement possible dépend de la capacité de dilution du produit dans le milieu du rejet.

3 - L’explosion du produit en cas de fuite estelle ?

impossible

peu probable

probable

impossible

4 - L’inflammabilité du produit en cas de fuite est-elle ?

impossible

peu probable

probable

impossible

Les critères 3 et 4 sont liés à la composition chimique du produit et à ses limites d’inflammabilité et d’explosivité : température, point d’éclair, mélange combustible/comburant …

5 - La variabilité des sollicitations autour des points de consigne est-elle ?

faible

modérée

importante

très importante

La variabilité (amplitude et nombre de cycles) des sollicitations dues à la pression, à la température, aux vibrations … peut impliquer, lorsqu’elle est importante, que soit effectuée une analyse de fatigue, dans les conditions définies en C1.5.3. La réalisation d’une telle analyse ne dispense toutefois pas de la nécessité de prendre en compte le caractère variable des sollicitations dans le choix des matériaux, la conception des assemblages, l’étendue et la sévérité des contrôles. Il importe en particulier de tenir compte des effets particulièrement nocifs que peuvent avoir certains mécanismes de corrosion sur la tenue en fatigue des appareils.

6 - La fréquence des démarrages et des arrêts est-elle ?

faible

modérée

importante

très importante

La fréquence de démarrages dépend des conditions de marche de l’appareil (marche discontinue, arrêts pour entretien, régénération de catalyseur ou de produit réactif par exemple...). Les cycles de démarrage et d’arrêt sont à prendre en compte ici indépendamment de la variabilité des sollicitations.

7 - La variabilité très brutale de température ou de pression est-elle ?

faible

normale

importante

très importante

Les conditions d’utilisation d’un appareil comprennent la nature et la maîtrise des transformations subies par le ou les fluides qu’il contient (changements d’état physique, réactions chimiques, brutalité de l’évolution des pressions et températures, fluides instables...).

8 - La pression négative intérieure ou la pression extérieure est-elle ?

faible

normale

importante

très importante

9 - La surveillance de l’appareil en service est-elle ?

continue

périodique et systématique

occasionnelle

inexistante ou impossible

La surveillance de l’appareil peut être assurée soit par le personnel d’exploitation, soit par des dispositifs de régulation et de contrôle automatiques, soit par une combinaison des deux. Elle fait l’objet de consignes dites « consignes d’exploitation ».

36


Facteurs potentiels de défaillance (suite)

Tableau GA4.3 - Evaluation des facteurs potentiel de défaillance et des conséquences d’une défaillance éventuelle de l’appareil (suite)

10 - L’inspection de l’appareil en service estelle ?

continue


occasionnelle

impossible ou non prévue

L’inspection en service consiste à examiner ou à mesurer en continu ou périodiquement certaines caractéristiques susceptibles d’évoluer et de mettre éventuellement en évidence l’apparition de détériorations.

faible

11 - La complexité de l’appareil est-elle ?

moyenne

grande

très grande

La complexité de l’appareil résulte de sa conception. Elle concerne les formes générales de l’appareil et de ses équipements internes et externes. La complexité de forme est caractérisée par la présence de discontinuités, d’asymétries...

12 - La possibilité de dégradation liée à la corrosion et ou l’érosion est-elle ?

faible

moyenne

élevée

très élevée

Les possibilités de dégradation liées à la corrosion, l’érosion et, plus généralement, à la détérioration du matériau par la nature des fluides en contact avec la paroi.

13 - La possibilité de dégradation en service liée à la température est-elle ?

faible

moyenne

élevée

très élevée

faible

moyen

important

importante

très importante

La possibilité de dégradation liée à la rupture par fluage ou à la rupture fragile.

14 - La température du produit, en cas de fuite, présente-t-elle un danger pour le personnel ?

nul

Il s’agit des risques corporels liés à la température du fluide (vapeur, gaz chaud, gaz liquéfié).

Conséquences d’une défaillance

15 - La population concernée en cas de défaillance est-elle ?

très faible

faible

La population concernée comprend toute personne susceptible de se trouver dans la zone affectée par une défaillance éventuelle de l’appareil.

16 - La présence du personnel d’exploitation à proximité de l’appareil est-elle ?

rare

occasionnelle

fréquente

permanente

L’importance de la présence du personnel résulte, d’une part, de l’implantation de l’appareil dans l’installation considérée et, d’autre part, des conditions d’exploitation de l’appareil.

17 - L’incidence économique d’une défaillance serait-elle ?

faible

modérée

importante

très importante

faible

moyenne

importante

très importante

L’incidence économique comprend en particulier : - la perte de production par immobilisation de l’installation, - le coût global de réparation ou de remplacement.

18 - La défaillance de l’appareil peut-elle entraîner la défaillance d’un appareil voisin dont les conséquences seraient ?

Les conséquences de la défaillance de l’appareil voisin sont à apprécier. Note 1 : Dans l’hypothèse où l’on affecte les valeurs 1, 2, 3, 4 respectivement aux niveaux 1, 2, 3 et 4 du tableau GA4.3, la somme obtenue pour les critères retenus dans ce tableau permet alors de définir numériquement les termes "faible", "moyenne", "importante", "très importante" du tableau GA4.4-1. Il est recommandé d’utiliser respectivement les plages: [18-31], [32-45], [46-59] et [60-72]. Toutefois le Donneur d’ordre peut modifier cette répartition par exemple en pondérant différemment les critères retenus en fonction, en particulier, du site industriel concerné et de son environnement dont, en général, seul l’exploitant a connaissance

37


Les appareils de catégorie de construction B2, mais destinés à être exploités dans le domaine du fluage doivent être soumis à l’intégralité des exigences de la catégorie B1.

GA4.4 - DETERMINATION DE LA CATEGORIE DE CONSTRUCTION La catégorie de construction définie ci-après (Tableau GA4.4-1) est la catégorie minimum requise au titre de la présente Division, le Fabricant ou le Donneur d’ordre pouvant toujours retenir pour la réalisation de l’appareil une catégorie de construction plus contraignante.

Le Tableau GA4.4-2 spécifie les associations de la contrainte nominale de calcul (voir GA4.5.6.1) et du coefficient de soudure (voir GA4.5.6.2) admises au titre de la présente Division

Tableau GA4.4-1 - Détermination de la catégorie de construction Evaluation globale des facteurs potentiels de défaillance et des conséquences d’une défaillance éventuelle

Catégorie de construction minimum des appareils

Faible

B2

Moyenne

B2

Importante

B1

Très importante

A

Tableau GA4.4-2 - Contraintes nominales de calcul et Coefficients de soudure Catégorie de construction A

B1

B2

Contrainte nominale de calcul : f

f1

f1

f1

Coefficient de soudure : z

z=1

z = 0,85

z = 0,85

38


Note : L’emploi, pour la boulonnerie, de matériaux courants dans le domaine du fluage n’est pas recommandé en raison de la perte de serrage au cours du temps qui résulte du fluage. Lorsque cela est possible il est alors préférable de sélectionner pour la boulonnerie un matériau dont le domaine du fluage se situe au-delà de la température de service de l’appareil.

GA4.5 - MATERIAUX Les produits destinés à la fabrication d’un appareil à pression doivent être définis par l’une des spécifications définies dans la Partie M de la présente Division. Afin de répondre aux exigences minimum de la présente Division certains de ces produits doivent faire l’objet d’exigences particulières. Celles-ci sont précisées en Annexe MA6, qui a pour but de mettre à la disposition des Acheteurs, des Fabricants et des Organismes chargés de la surveillance de la fabrication, une liste de produits pouvant servir à la réalisation d’Appareils sous Pression et répondant aux exigences de la présente Division sous réserve des amendements éventuels nécessaires apportés aux normes de référence correspondantes.

La contrainte nominale de calcul ainsi définie est applicable lorsqu’il est fait usage du calcul forfaitaire (voir C1.1.7.2b) pour le calcul d’un appareil au fluage. L’alternative au calcul forfaitaire est le calcul basé sur l’endommagement réel par fluage en service qui fait appel à la notion de « contrainte nominale de calcul équivalente » feq dont la détermination est différente de celle de la contrainte nominale de calcul f (voir Annexe C1.A1). c) La contrainte nominale de calcul pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance, est définie aux tableaux GA4.6.1-3 et GA4.6.1-4 pour les divers types de matériaux couverts par la présente Division. Les notes référencées dans ce tableau en font partie intégrante.

Au titre de la présente Division, ces produits ont prouvé leur qualité et leur sécurité et sont reconnus d’usage sûr dans le domaine d’application spécifié pour chaque nuance. Pour les appareils de catégorie de construction A et B1 cette évaluation peut être réalisée par une tierce partie à la demande du Donneur d’ordre.

d) Pour les matériaux moulés, la contrainte nominale de calcul est égale à 15 / 19de celle qui est obtenue par application des règles a) et b) ci-dessus en se basant sur les caractéristiques du produit moulé.

GA4.6 - CONCEPTION ET CALCULS

e) Pour les matériaux plaqués les règles spécifiques de calcul des sections C2 à C9 peuvent être appliquées en utilisant une épaisseur équivalente qui tient compte de la présence du matériau de placage ; la contrainte nominale de calcul à utiliser est celle du matériau de base.

GA4.6.1 - Contrainte nominale de calcul Note : Les notations utilisées dans le présent chapitre pour désigner les caractéristiques mécaniques des matériaux intervenant dans la détermination de la contrainte nominale de calcul sont définies en C1.6.

a) La contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau, est définie aux tableaux GA4.6.1-1 et GA4.6.1-2 pour les divers types de matériaux couverts par la présente Division. Les notes référencées dans ce tableau en font partie intégrante.

Si la contrainte nominale de calcul du matériau de placage est au moins égale à celle du matériau de base, l’épaisseur équivalente est égale à la somme des épaisseurs utiles (voir C1.9.2) du matériau de base et du matériau de placage. Si la contrainte nominale de calcul du matériau de placage fP est plus faible que celle du matériau de base fB , l’épaisseur équivalente est égale à la somme de l’épaisseur utile du matériau de placage multipliée par le rapport fP / fB et de l’épaisseur utile du matériau de base.

b) La contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service avec fluage du matériau pour les divers types de matériaux, y compris les matériaux de boulonnerie, couverts par la présente Division est égale à : ⎧⎪⎛ σ f = ⎨⎜⎜ R ⎪⎩⎝ 1,6

⎫ ⎞ ⎟ ; (σ 1% )⎪⎬ ⎟ ⎪⎭ ⎠

où σR et σ1% sont les caractéristiques de fluage à 100 000 heures (voir C1.6).

39


Tableau GA4.6.1-1 - Contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau Tôles, composants forgés, tubes et composants tubulaires

Contrainte nominale de calcul f

Matériau (pour les matériaux moulés, voir GA4.6.1 d)

f1

Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés (M2) Aciers inoxydables austéno-ferritiques, martensitiques et ferritiques (M4,M5, M6).

t ⎧⎪⎛ R p0,2 MIN⎨⎜ ⎪⎩⎜⎝ 1,5

⎞ ⎛ R m ⎞⎫⎪ ⎟,⎜ ⎟ ⎟ ⎜⎝ 2,4 ⎟⎠⎬⎪ ⎠ ⎭

t R p1,0

A ≥ 30 %

1,5 t Si seul Rp1,0 est spécifiée t R p1,0

1,5

Aciers inoxydables austénitiques (M3)

t et Rmt sont spécifiées Si Rp1,0

A ≥ 35 %

t R p1,0

1,5

ou (Note 1) ⎧⎪⎛ R t ⎞ ⎛ R t p1,0 ⎟ MIN⎨⎜ ,⎜⎜ m ⎜ ⎟ 1 , 2 3 ⎪⎩⎝ ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭

(Note 2) Nickel et alliages de nickel (M12)

t ⎧⎪⎛ R p0,2 MIN⎨⎜ ⎪⎩⎜⎝ 1,5

⎞ ⎛ R m ⎞⎫⎪ ⎟,⎜ ⎟ ⎟ ⎜⎝ 2,4 ⎟⎠⎬⎪ ⎠ ⎭

Aluminium et alliages d’aluminium (M13)

t ⎧⎪⎛ R p0,2 MIN⎨⎜ ⎪⎩⎜⎝ 1,5

⎞ ⎛ R m ⎞⎫⎪ ⎟,⎜ ⎟ ⎟ ⎜⎝ 2,4 ⎟⎠⎬⎪ ⎠ ⎭

Cuivre et alliages de cuivre

R mt 4

Titane et Zirconium

R mt 3

Note 1 : Au choix du Fabricant Note 2 : L’utilisation de cette valeur de f peut conduire lors de l’essai de résistance à des déformations permanentes qui bien que parfaitement acceptables en ce qui concerne la résistance de l’appareil peuvent être indésirables en raison d’impératifs fonctionnels. Dans ce dernier cas, il est alors recommandé de retenir la première détermination de la contrainte nominale de calcul.

40


Tableau GA4.6.1-2 - Contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau Boulonnerie

Matériau Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés (M2) Aciers inoxydables austénoferritiques, martensitiques et ferritiques (M4,M5, M6).

Contrainte nominale de calcul f Cas général

⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 3

⎞⎛R ⎟,⎜ m ⎟⎝ 5 ⎠

⎞⎫⎪ ⎟⎬ (Note 2) ⎠⎪⎭

Montage à tiges filetées, rondelles et 2 écrous et serrage contrôlé

⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 3

⎞⎛R ⎟,⎜ m ⎟⎝ 4 ⎠

⎞⎫⎪ ⎟⎬ (Note 2) ⎠⎪⎭

t R p1,0

Cas général Aciers inoxydables austénitiques (M3)

2,5


t R p1,0

2

ou (Note 1)

Rmt 5

ou (Note 1)

R mt 4

Note 1 : Au choix du Fabricant t

Note 2 : En cas de calcul de la boulonnerie par analyse des contraintes (Annexe C10.A1), seul le terme relatif à Rp0,2 est à prendre en compte pour la détermination de la contrainte nominale de calcul f.

41


Tableau GA4.6.1-3 - Contrainte nominale de calcul pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance Tôles, composants forgés, tubes et composants tubulaires

Matériau


Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés (M2) Aciers inoxydables austéno-ferritiques, martensitiques et ferritiques (M4, M5, M6).

t 0,95×R p0,2

⎧⎪ t MAX⎨ 0,95 R p0,1 ⎪⎩

(


),⎛⎜⎜ R2


t 0,95×R p0,2


t 0,95×R p0,2


R mt 2,6

Titane et zirconium

R mt 2,3

t m

⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟⎪ ⎠⎭

Tableau GA4.6.1-4 - Contrainte nominale de calcul pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance Boulonnerie

Matériau


Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés (M2) Aciers inoxydables austéno-ferritiques, martensitiques et ferritiques (M4,M5, M6).

t R p0,2

2 t R p0,2


1,5

Note 1 : Au choix du Fabricant

42

ou (Note 1)

R mt 3


GA4.6.2 - Coefficient de soudure

GA4.7 - FABRICATION

Le tableau GA4.4-2 précise, en fonction des catégories de construction, les coefficients de soudure z applicables au titre de la présente Division dans le cadre de la réglementation faisant l’objet de la présente annexe.

GA4.7.1 - Modalités relatives à la qualifications des soudeurs Pour les appareils de catégorie de construction B2, la qualification des soudeurs peut être prononcée soit par le Fabricant soit par une tierce partie.

Pour les appareils en aluminium ou en alliages d’aluminium de catégorie de construction A et sauf accord entre les parties concernées le coefficient de soudure doit être pris égal à 0,85 au lieu de 1.

Pour les appareils de catégories de construction A et B1 la qualification des soudeurs doit être prononcée par une tierce partie. GA4.7.2 - Modalités relatives à la qualifications des modes opératoires de soudage

La valeur du coefficient de soudure est unique pour une enceinte d’appareil, à l’exception des soufflets de dilatation dont le coefficient de soudure peut avoir une valeur supérieure.

Pour les appareils de catégorie de construction B2, la qualification des modes opératoires de soudage peut être prononcée soit par le Fabricant soit par une tierce partie.

Le coefficient de soudure ne s’applique pas :

Pour les appareils de catégories de construction A et B1 la qualification des modes opératoires de soudage doit être prononcée par une tierce partie.

– aux assemblages transversaux d’une enveloppe cylindrique ou conique de révolution avec une autre pièce de révolution de même axe ; il s’applique cependant à l’assemblage transversal d’une enveloppe cylindrique ou conique avec un fond sphérique (voir figure GA4.6.2),

GA4.8 - CONTROLE ET INSPECTION

– aux assemblages exécutés pour la mise en place d’une tubulure ou d’un piquage,

GA4.8.1 - Personnel en charge des contrôles non destructifs des assemblages permanents

– aux assemblages exclusivement soumis à des efforts de compression.

Pour les appareils de catégories de construction B2, les contrôles non destructifs des assemblages permanents peuvent être réalisés par du personnel approuvé par le Fabricant.

Pour le calcul de la résistance d’un assemblage soudé bout à bout dans une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance, il n’y a pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure ; il faut donc prendre z = 1 lors de l’application des formules de calcul dans lesquelles figure ce coefficient.

Pour les appareils de catégories de construction A et B1 les contrôles non destructifs des assemblages permanents doivent être réalisés par du personnel approuvé par une tierce partie.

Figure GA4.6.2

43


44


PARTIE G GÉNÉRALITÉS ANNEXE GA5 MODALITÉS D’APPLICATION DE LA DIVISION 1 DU CODAP 2005 AUX APPAREILS A PRESSION DEVANT RÉPONDRE AUX EXIGENCES ESSENTIELLES DE SÉCURITÉ DE LA DIRECTIVE EUROPÉENNE ÉQUIPEMENTS SOUS PRESSION 97/23/CE ET DE SES TRANSPOSITIONS EN DROITS NATIONAUX (Annexe obligatoire) GA5.1 - GENERALITES

GA5.1.2 - Définitions complémentaires

GA5.1.1 - Objet

GA5.1.2.1 - État membre de l’Union Européenne

Le respect de l’ensemble des règles de la Division 2 du CODAP 2005 à l’exclusion des annexes GA4 et suivantes et le respect des prescriptions de la présente Annexe assurent la conformité des appareils aux Exigences Essentielles de Sécurité de la Directive Européenne Equipements Sous Pression (DESP) 97/23/CE et aux transpositions en droits nationaux de cette dernière (voir GA5.8).

Dans le cadre de l’application de la Directive Européenne Equipements Sous Pression 97/23/CE ou de sa transposition en droit français (décret 99-1046), l'Etat membre est l'autorité qui est légalement chargée de désigner les Organismes Notifiés (voir GA5.1.2.3), de reconnaître les Entités Tierce Partie (voir GA5.1.2.2), d’autoriser les Services d’Inspection des Utilisateurs (voir GA5.1.2.4) et de veiller à ce que ces Organismes, Entités et Services appliquent, dans les limites des tâches pour lesquelles ils ont été désignés, reconnus ou autorisés, les transpositions de la Directive Equipements sous Pression en droit national.

En France, cette directive est transposée en droit national par le décret 99-1046 du 13/12/1999 modifié complété par ses arrêtés d’application des 13 & 21/12/1999.

Note : Pour ce qui concerne la mise en service des appareils à pression, l'Autorité réglementaire est celle du pays d’implantation de l’appareil.

Dans ce cadre, la présente Division s’applique, aux appareils métalliques dont la pression intérieure relative maximale admissible (PS) (voir C1.2.2.3) en situation normale de service est supérieure à 0,05 MPa (0,5 bar) (non compris la pression hydrostatique due au liquide éventuellement contenu dans l’appareil lui-même) et soumis, conformément aux prescriptions de GA5.2, aux exigences de l’Article 3.3 ou de la catégorie de risque I de la réglementation précitée.

GA5.1.2.2 - Entité tierce partie reconnue Les définitions de la Directive Européenne Equipements Sous Pression 97/23/CE (Article 13 et annexe IV) ou du Décret 99-1046 (Titre IV et Annexe 4) transposant en droit français les exigences de cette Directive s’appliquent. L’entité tierce partie reconnue est chargée, dans les limites des tâches pour lesquelles elle a été reconnue :

Les équipements exclus du domaine d’application de la réglementation faisant l’objet de la présente Annexe sont définis à l’Article premier §3 de la Directive 97/23/CE du Parlement Européen et du Conseil du 29 mai 1997 (JOCE du 9 juillet 1997) relative au rapprochement des législations des Etats membres concernant les équipements sous pression et au Titre 1er Art.2 II du Décret n° 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression (JO du 15 décembre1999) (Voir Partie R).

45

−

de délivrer des approbations de modes opératoires d'assemblages permanents (Annexe 1, 3.1.2 de la Directive ou du Décret),

−

de délivrer des approbations de personnels chargés de réaliser des assemblages permanents (Annexe 1,3.1.2 de la Directive ou du Décret),

−

de délivrer des approbations de personnels chargés de réaliser les contrôles non destructifs des assemblages permanents (Annexe 1,3.1.3 de la Directive ou du Décret).

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS Annexe GA5 – MODALITÉS D’APPLICATION DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005 AUX APPAREILS A PRESSION DEVANT RÉPONDRE AUX EXIGENCES ESSENTIELLES DE SÉCURITÉ DE LA DIRECTIVE EUROPÉENNE ÉQUIPEMENTS SOUS PRESSION 97/23/CE ET DE SES TRANSPOSITIONS EN DROITS NATIONAUX

GA5.1.2.3 - Organisme Notifié (ON) Les définitions de la Directive Européenne Equipements Sous Pression 97/23/CE (Article 12 et annexe IV) ou du Décret 99-1046 du 13/12/1999 (Titre IV et Annexe 4) transposant en droit français les exigences de cette Directive s’appliquent. Note : Au titre du décret précité l’Organisme Notifié porte le nom d’organisme habilité.

L'Organisme Notifié est choisi par le Fabricant et est chargé, dans les limites des tâches pour lesquelles il a été reconnu :

−

de délivrer des approbations de personnels chargés de réaliser des assemblages permanents (Annexe 1,3.1.2 de la Directive ou du Décret),

−

de procéder à l'évaluation de la conformité des appareils aux dispositions législatives et réglementaires concernant leur construction (Article 10 de la Directive ou Titre II du Décret).

GA5.1.2.4 - Service d’Inspection d’Utilisateur

−

de délivrer des approbations européennes de matériaux (Art. 11 de la Directive ou Art.12 du Décret),

Les définitions de la Directive Européenne Equipements Sous Pression 97/23/CE (Article 14) ou du Décret 99-1046 (Article 14) transposant en droit français les exigences de cette Directive s’appliquent.

−

de procéder à l’évaluation particulière de matériaux lorsque nécessaire (Annexe 1,4.2c) de la Directive ou du Décret),

Dans les limites ainsi définies, le Service d’Inspection d’Utilisateur est également désigné, dans le cadre de la présente Division, par ON.

−

de délivrer des approbations de modes opératoires d'assemblages permanents (Annexe 1, 3.1.2 de la Directive ou du Décret),

46


•

GA5.2 - CATEGORIES DE RISQUE GA5.2.1 - Généralités Le présent chapitre définit les dispositions concernant la détermination de la catégorie de risque d’un appareil à pression conformément à la réglementation définie en GA5.1.

−

Le point éclair est la température la plus basse à laquelle la concentration de vapeurs émises est suffisante pour produire une déflagration au contact d’une flamme, d’une étincelle, d’un point chaud mais insuffisante pour entraîner la propagation de la combustion en l’absence de la « flamme pilote ».

GA5.2.2 - Groupes de fluide Les fluides sont classés en deux groupes.

GA5.2.4 - Détermination de la catégorie de risque

Le groupe 1 comprend les fluides dangereux, c’està-dire les fluides définis comme : explosifs,

–

extrêmement inflammables,

–

très inflammables,

–

inflammables (quand la température maximale admissible Ts,max (voir C1.3.3) est supérieure au point d'éclair (voir Note ci-après)),

–

très toxiques,

–

toxiques,

–

comburants.

liquides dont la tension de vapeur à la température maximale admissible est inférieure ou égale à 0,05 MPa (0,5 bar) (pression relative).

Note : La tension de vapeur mesure la tendance des molécules à quitter la phase liquide pour engendrer une phase vapeur en équilibre thermo-dynamique. Cette tension informe sur la volatilité du produit et correspond à la pression partielle des molécules de gaz en équilibre avec le produit à une température donnée. Cette tension de vapeur dépend uniquement de cette température.

Dans le cas d’appareil soumis à la réglementation objet de la présente Annexe, la catégorie de risque est l’un des éléments permettant au Fabricant de déterminer la procédure d’évaluation de la conformité de l’appareil à adopter.

–

Les « liquides », au sens de la réglementation définie en GA5.1, comprenant les : •

En dehors des appareils présentant un faible risque du à la pression (appareils Hors Directive), les appareils à pression sont classés en 4 catégories croissantes de risque de I à IV selon l’état et la dangerosité des fluides contenus, les pressions maximales admissibles et le volume de chacune des enceintes de ces appareils.

liquides dont la tension de vapeur (voir Note ci-dessous) à la température maximale admissible est supérieure à 0,05 MPa (0,5 bar) (pression relative).

Les tableaux GA5.2.3-1 à GA5.2.3-5 ci-après permettent de déterminer la catégorie de risque des appareils à pression en fonction du type et du groupe fluide et des caractéristiques (pression et volume) de l’appareil. Dans ces tableaux, les lignes de séparation correspondent aux limites supérieures de chacune des catégories. Les appareils classés « sans catégorie » dans les tableaux ci-après doivent être conçus et fabriqués conformément aux règles de l’art en usage. Dans ce cas, l’application des règles de la présente Division, constitue présomption du respect des règles de l’art.

Une seule des caractéristiques de dangerosité citée ci-dessus suffit pour classer un fluide en groupe 1.

Ces appareils ne doivent pas recevoir de marquage CE au titre de la réglementation faisant l’objet de la présente Annexe.

Le groupe 2 comprend les fluides non référencés dans le groupe 1.

Pour les appareils « hors directive », il convient de se référer à l’Annexe GA5 de la présente Division

Note : Le classement des fluides dangereux est défini par la Directive « Etiquetage », 67/548/CEE du 27 juin 1967 modifiée.

Lorsqu’un appareil est constitué de plusieurs enceintes, l’appareil doit être classé dans la plus élevée des catégories de risque de chacune des enceintes individuelles. Lorsqu’une enceinte contient plusieurs fluides, la classification retenue doit être celle du fluide qui conduit à la catégorie de risque la plus élevée.

GA5.2.3 - Types de fluide On distingue deux types de fluides : –

Les « gaz », au sens de la réglementation définie en GA5.1, comprenant les : •

gaz,

•

gaz liquéfiés,

•

gaz dissous sous pression,

•

vapeurs,

Note : Dans le cas où le mélange accidentel des fluides concernés ne conduit pas à l’augmentation du risque évalué initialement, l’application de cette obligation peut être évitée sous réserve de justifications appropriées.

47


P (bar) 10 000

1000

100

10

I

1

II

IV

III

0,5

Hors Directive / Décret

0,1

1

10

100

1000

10000 V (litre)

Tableau GA5.2.3-1 - Appareils contenant des « gaz » du Groupe 1 Note : Par exception, les récipients destinés à contenir un gaz instable et qui relèveraient des catégories de risque I ou II, doivent être classés en catégorie III

48


P (bar) 10 000

1000

100

IV

10

I

1

II

III

0,5


0,1

1

10

100

1000

10000 V (litre)

Tableau GA5.2.3-2 - Appareils contenant des « gaz » du Groupe 2 Note : Par exception, les récipients destinés à contenir un gaz instable et qui relèveraient des catégories de risque I ou II, doivent être classés en catégorie III

49


P (bar) 10 000

II

III

1000

II

100

10

I

1 0,5


0,1

1

10

100

1000

Tableau GA5.2.3-3 - Appareils contenant des « liquides » du Groupe 1

50

10000 V (litre)


P (bar) 10 000

II

I

1000

I

100

10

1 0,5


0,1

1

10

100

1000

Tableau GA5.2.3-4 - Appareils contenant des « liquides » du Groupe 2

51

10000 V (litre)


P (bar) 10 000

V=2

1000

100

PS = 32 . PS V =

PS .V 1

I

=

=

20 0

50

II

III

V = 1000

PS .V

00 30

10

IV

0,5


0,1

1

10

100

1000

10000 V (litre)

Tableau GA5.2.3-5 - Appareils soumis à un apport calorifique présentant un danger de surchauffe Note : Il s’agit des appareils prévus pour la production de vapeur d’eau ou d’eau surchauffée à une température supérieure à 110°C ainsi que tous les autocuiseurs.

Par exception, les autocuiseurs font l’objet d’un contrôle de la conception suivant une procédure de vérification correspondant au moins à un des modules de la catégorie III

52


potentiels de défaillance auxquels l’appareil à pression peut être soumis durant sa vie, à l’exclusion de ceux pris en compte au titre de la catégorie de risque définie au chapitre GA5.2. et d’autre part une évaluation des conséquences d’une défaillance éventuelle de l’appareil.

GA5.3 - ÉVALUATION DES FACTEURS POTENTIELS DE DÉFAILLANCE ET DES CONSÉQUENCES D’UNE DÉFAILLANCE ÉVENTUELLE Le tableau GA5.3 propose au Donneur d’ordre et au Fabricant, d’une part une évaluation des facteurs

Tableau GA5.3 - Evaluation des facteurs potentiel de défaillance et des conséquences d’une défaillance éventuelle de l’appareil Evaluation (voir note 1)

Critères

1 - L’énergie libérable en cas de défaillance Pris en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil est-elle ? Cette énergie est caractérisée par les paramètres pression et volume. Il doit être tenu compte également de l’état d’équilibre physique du fluide (liquide, gaz, gaz liquéfié)

2 - La toxicité du produit est-elle ?

Pris en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil

La notion de toxicité est caractérisée par le rapport concentration maximale réellement possible/concentration acceptable. La concentration maximale réellement possible dépend de la capacité de dilution du produit dans le milieu du rejet.

Facteurs potentiels de défaillance

3 - L’explosion du produit en cas de fuite estPris en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil elle ?

4 - L’inflammabilité du produit en cas de fuite Pris en compte au titre de la catégorie de risque de l’appareil est-elle ? Les critères 3 et 4 sont liés à la composition chimique du produit et à ses limites d’inflammabilité et d’explosivité : température, point d’éclair, mélange combustible/comburant …

5 - La variabilité des sollicitations autour des points de consigne est-elle ?

faible

modérée

importante

très importante

La variabilité (amplitude et nombre de cycles) des sollicitations dues à la pression, à la température, aux vibrations … peut impliquer, lorsqu’elle est importante, que soit effectuée une analyse de fatigue, dans les conditions définies en C1.5.3. La réalisation d’une telle analyse ne dispense toutefois pas de la nécessité de prendre en compte le caractère variable des sollicitations dans le choix des matériaux, la conception des assemblages, l’étendue et la sévérité des contrôles. Il importe en particulier de tenir compte des effets particulièrement nocifs que peuvent avoir certains mécanismes de corrosion sur la tenue en fatigue des appareils.

6 - La fréquence des démarrages et des arrêts est-elle ?

faible

modérée

importante

très importante

La fréquence de démarrages dépend des conditions de marche de l’appareil (marche discontinue, arrêts pour entretien, régénération de catalyseur ou de produit réactif par exemple...). Les cycles de démarrage et d’arrêt sont à prendre en compte ici indépendamment de la variabilité des sollicitations.

7 - La variabilité très brutale de température ou de pression est-elle ?

faible

normale

importante

très importante

Les conditions d’utilisation d’un appareil comprennent la nature et la maîtrise des transformations subies par le ou les fluides qu’il contient (changements d’état physique, réactions chimiques, brutalité de l’évolution des pressions et températures, fluides instables...).

8 - La pression négative intérieure ou la pression extérieure est-elle ?

faible

53

normale

importante

très importante


Tableau GA5.3 - Evaluation des facteurs potentiel de défaillance et des conséquences d’une défaillance éventuelle de l’appareil (suite)

Facteurs potentiels de défaillance (suite)

9 - La surveillance de l’appareil en service estelle ?

continue


occasionnelle

inexistante ou impossible

La surveillance de l’appareil peut être assurée soit par le personnel d’exploitation, soit par des dispositifs de régulation et de contrôle automatiques, soit par une combinaison des deux. Elle fait l’objet de consignes dites « consignes d’exploitation ».

10 - L’inspection de l’appareil en service estelle ?

continue


occasionnelle

impossible ou non prévue

L’inspection en service consiste à examiner ou à mesurer en continu ou périodiquement certaines caractéristiques susceptibles d’évoluer et de mettre éventuellement en évidence l’apparition de détériorations.

faible

11 - La complexité de l’appareil est-elle ?

moyenne

grande

très grande

La complexité de l’appareil résulte de sa conception. Elle concerne les formes générales de l’appareil et de ses équipements internes et externes. La complexité de forme est caractérisée par la présence de discontinuités, d’asymétries...

12 - La possibilité de dégradation liée à la corrosion et ou l’érosion est-elle ?

faible

moyenne

élevée

très élevée

Les possibilités de dégradation liées à la corrosion, l’érosion et, plus généralement, à la détérioration du matériau par la nature des fluides en contact avec la paroi.

13 - La possibilité de dégradation en service liée à la température est-elle ?

faible

moyenne

élevée

très élevée

faible

moyen

important

importante

très importante

La possibilité de dégradation liée à la rupture par fluage ou à la rupture fragile.

14 - La température du produit, en cas de fuite, présente-t-elle un danger pour le personnel ?

nul

Il s’agit des risques corporels liés à la température du fluide (vapeur, gaz chaud, gaz liquéfié).

Conséquences d’une défaillance

15 - La population concernée en cas de défaillance est-elle ?

très faible

faible

La population concernée comprend toute personne susceptible de se trouver dans la zone affectée par une défaillance éventuelle de l’appareil.

16 - La présence du personnel d’exploitation à proximité de l’appareil est-elle ?

rare

occasionnelle

fréquente

permanente

L’importance de la présence du personnel résulte, d’une part, de l’implantation de l’appareil dans l’installation considérée et, d’autre part, des conditions d’exploitation de l’appareil.

17 - L’incidence économique d’une défaillance serait-elle ?

faible

modérée

importante

très importante

faible

moyenne

importante

très importante

L’incidence économique comprend en particulier : - la perte de production par immobilisation de l’installation, - le coût global de réparation ou de remplacement.

18 - La défaillance de l’appareil peut-elle entraîner la défaillance d’un appareil voisin dont les conséquences seraient ?

Les conséquences de la défaillance de l’appareil voisin sont à apprécier. Note 1 : Dans l’hypothèse où l’on affecte les valeurs 1, 2, 3, 4 respectivement aux niveaux 1, 2, 3 et 4 du tableau GA5.3, la somme obtenue pour les critères retenus dans ce tableau permet alors de définir numériquement les termes "faible", "moyenne", "importante", "très importante" du tableau GA5.4-1. Il est recommandé d’utiliser respectivement les plages : [14-21], [22-32], [33-42] et [43-56]. Toutefois le Donneur d’ordre peut modifier cette répartition par exemple en pondérant différemment les critères retenus en fonction, en particulier, du site industriel concerné et de son environnement dont, en général, seul l’exploitant a connaissance.

54


GA5.4 - DETERMINATION DE LA CATEGORIE DE CONSTRUCTION

toujours retenir pour la réalisation de l’appareil une catégorie de construction plus contraignante.

Le tableau GA5.4-1 permet de déterminer la catégorie de construction d’un appareil (voir G4) à partir, d’une part de l’évaluation globale des facteurs potentiels de défaillance et des conséquences d’une défaillance éventuelle de l’appareil (voir GA5.2) et, d’autre part de la catégorie de risque (voir GA5.3) de cet appareil. La catégorie de construction ainsi définie est la catégorie minimum requise au titre de la présente Division, le Fabricant ou le Donneur d’ordre pouvant

Les appareils de catégorie de construction B2, mais destinés à être exploités dans le domaine du fluage doivent être soumis à l’intégralité des exigences de la catégorie B1. Le Tableau GA5.4-2 spécifie les associations de la contrainte nominale de calcul (voir GA5.5.1) et du coefficient de soudure (voir GA5.5.2) admises au titre de la présente Division.

Tableau GA5.4-1 - Détermination de la catégorie de construction

Evaluation globale des facteurs potentiels de défaillance et des conséquences d’une défaillance éventuelle

Catégorie de construction minimum des appareils entrant dans le champ d’application de la Directive Européenne Equipements Sous Pression 97/23/CE ou de sa transposition en droit national Sans catégorie

Catégorie de risque I

Catégorie de risque II

Catégorie de risque III

Catégorie de risque IV

Faible

B2

B2

B2

B2

B2

Moyenne

B2

B2

B2

B2

B1

Importante

B2

B2

B2

B2

A

Très importante

B2

B2

B2

B1

A

Tableau GA5.4-2 - Contraintes nominales de calcul et coefficients de soudure

Catégorie de construction A

B1

B2

Contrainte nominale de calcul : f

f1

f1

f1

Coefficient de soudure : z

z=1

z = 0,85

z = 0,85

55


GA5.6.1-2 pour les divers types de matériaux couverts par la présente Division. Les notes référencées dans ce tableau en font partie intégrante.

GA5.5 - MATERIAUX Les produits destinés à la fabrication d’un appareil à pression doivent être définis par l'un des documents suivants :

b) La contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service avec fluage du matériau pour les divers types de matériaux, y compris les matériaux de boulonnerie, couverts par la présente Division est égale à : ⎧⎪⎛ σ ⎞ ⎫⎪ f = ⎨⎜⎜ R ⎟⎟ ; (σ 1% )⎬ ⎪⎩⎝ 1,6 ⎠ ⎪⎭

–

une norme européenne harmonisée support, relative aux matériaux (voir Tableaux Partie M), – une fiche matériaux résultant d'une Approbation Européenne de Matériaux pour équipements sous pression, – un rapport d'évaluation particulière de matériaux (voir Annexe MA6). Dans ce dernier cas l’Annexe MA6 de la présente Division a pour but de mettre à la disposition des Acheteurs, des Fabricants et des Organismes chargés de la surveillance de la fabrication, une liste de produits pouvant servir à la réalisation d’Appareils sous Pression et répondant aux exigences essentielles de sécurité de la Directive Equipements Sous Pression 97/23/CE ou de sa transposition en droit français (Décret 99-1046) sous réserve des amendements éventuels nécessaires apportés aux normes de référence correspondantes. Ces amendements sont spécifiés dans les Fiches Produits de l’Annexe MA6.

où σR et σ1% sont les caractéristiques de fluage à 100 000 heures (voir C1.6). Note : L’emploi, pour la boulonnerie, de matériaux courants dans le domaine du fluage n’est pas recommandé en raison de la perte de serrage au cours du temps qui résulte du fluage. Lorsque cela est possible il est alors préférable de sélectionner pour la boulonnerie un matériau dont le domaine du fluage se situe au-delà de la température de service de l’appareil.

La contrainte nominale de calcul ainsi définie est applicable lorsqu’il est fait usage du calcul forfaitaire (voir C1.1.7.2b) pour le calcul d’un appareil au fluage. L’alternative au calcul forfaitaire est le calcul basé sur l’endommagement réel par fluage en service qui fait appel à la notion de « contrainte nominale de calcul équivalente » feq dont la détermination est différente de celle de la contrainte nominale de calcul f (voir Annexe C1.A1).

Au titre de la présente Division, ces produits ont prouvé leur qualité et leur sécurité et sont reconnus d’usage sûr dans le domaine d’application spécifié pour chaque nuance. Ces produits doivent faire l’objet d’une évaluation particulière permettant de justifier leur conformité aux exigences essentielles de sécurité applicables de la Directive Equipements Sous Pression 97/23/CE ou de sa transposition en droit français (décret 99-1046).

c) La contrainte nominale de calcul pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance, est définie aux tableaux GA5.6.1-3 et GA5.6.1-4 pour les divers types de matériaux couverts par la présente Division. Les notes référencées dans ce tableau en font partie intégrante.

Pour les appareils « sans catégorie » et les appareils de catégorie de risque I ou II , cette évaluation peut être réalisée soit par le Fabricant soit par une tierce partie (Organisme Notifiée ou Entité tierce partie reconnue).

d) Pour les matériaux moulés, la contrainte nominale de calcul est égale à 15 / 19 de celle qui est obtenue par application des règles a) et b) ci-dessus en se basant sur les caractéristiques du produit moulé.

Pour les appareils de catégorie de risque III et IV cette évaluation doit être réalisée par l’Organisme Notifiée en charge de l’évaluation de la conformité de l’appareil.

e) Pour les matériaux plaqués les règles spécifiques de calcul des sections C2 à C9 peuvent être appliquées en utilisant une épaisseur équivalente qui tient compte de la présence du matériau de placage ; la contrainte nominale de calcul à utiliser est celle du matériau de base.

GA5.6 - CONCEPTION ET CALCULS

Si la contrainte nominale de calcul du matériau de placage est au moins égale à celle du matériau de base, l’épaisseur équivalente est égale à la somme des épaisseurs utiles (voir C1.9.2) du matériau de base et du matériau de placage.

GA5.6.1 - Contrainte nominale de calcul Note : Les notations utilisées dans le présent chapitre pour désigner les caractéristiques mécaniques des matériaux intervenant dans la détermination de la contrainte nominale de calcul sont définies en C1.6.

Si la contrainte nominale de calcul du matériau de placage fP est plus faible que celle du matériau de base fB , l’épaisseur équivalente est égale à la somme de l’épaisseur utile du matériau de placage multipliée par le rapport fP / fB et de l’épaisseur utile du matériau de base.

a) La contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau, est définie aux tableaux GA5.6.1-1 et

56


Tableau GA5.6.1-1 - Contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau Tôles, composants forgés, tubes et composants tubulaires


Matériau (pour les matériaux moulés, voir GA5.6.1 d)

f1


t ⎧⎪⎛ R p0,2 MIN⎨⎜ ⎪⎩⎜⎝ 1,5

⎞ ⎛ R m ⎞⎫⎪ ⎟,⎜ ⎟ ⎟ ⎜⎝ 2,4 ⎟⎠⎬⎪ ⎠ ⎭

t R p1,0

A ≥ 30 %

1,5 t Si seul Rp1,0 est spécifiée t R p1,0

1,5


t et Rmt sont spécifiées Si Rp1,0

A ≥ 35 %

t R p1,0

1,5

ou (Note 1) ⎧⎪⎛ R t ⎞ ⎛ R t p1,0 ⎟ MIN⎨⎜ ,⎜⎜ m ⎟ ⎜ 1 , 2 3 ⎪⎩⎝ ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭

(Note 2) Nickel et alliages de nickel (M12)

t ⎧⎪⎛ R p0,2 MIN⎨⎜ ⎪⎩⎜⎝ 1,5

⎞ ⎛ R m ⎞⎫⎪ ⎟,⎜ ⎟ ⎟ ⎜⎝ 2,4 ⎟⎠⎬⎪ ⎠ ⎭


t ⎧⎪⎛ R p0,2 MIN⎨⎜ ⎪⎩⎜⎝ 1,5

⎞ ⎛ R m ⎞⎫⎪ ⎟,⎜ ⎟ ⎟ ⎜⎝ 2,4 ⎟⎠⎬⎪ ⎠ ⎭


R mt 4

Titane et Zirconium

R mt 3

Note 1 : Au choix du Fabricant Note 2 : L’utilisation de cette valeur de f peut conduire lors de l’essai de résistance à des déformations permanentes qui bien que parfaitement acceptables en ce qui concerne la résistance de l’appareil peuvent être indésirables en raison d’impératifs fonctionnels. Dans ce dernier cas, il est alors recommandé de retenir la première détermination de la contrainte nominale de calcul.

57


Tableau GA5.6.1-2 - Contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau Boulonnerie

Matériau Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés (M2) Aciers inoxydables austénoferritiques, martensitiques et ferritiques (M4, M5, M6).

Contrainte nominale de calcul f Cas général

⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 3

⎞⎛R ⎟,⎜ m ⎟⎝ 5 ⎠

⎞⎫⎪ ⎟⎬ (Note2) ⎠⎪⎭


⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 3

⎞⎛R ⎟,⎜ m ⎟⎝ 4 ⎠

⎞⎫⎪ ⎟⎬ (Note2) ⎠⎪⎭

t R p1,0

Cas général Aciers inoxydables austénitiques (M3)

2,5


t R p1,0

2

ou (Note 1)

Rmt 5

ou (Note 1)

R mt 4

Note 1 : Au choix du Fabricant t

Note 2 : En cas de calcul de la boulonnerie par analyse des contraintes (Annexe C10.1.A1), seul le terme relatif à Rp0,2 est à prendre en compte pour la détermination de la contrainte nominale de calcul f.

58


Tableau GA5.6.1-3 - Contrainte nominale de calcul pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance Tôles, composants forgés, tubes et composants tubulaires

Matériau



t 0,95×R p0,2

⎧⎪ t MAX⎨ 0,95 R p0,1 ⎪⎩

(


),⎛⎜⎜ R2


t 0,95×R p0,2


t 0,95×R p0,2


R mt 2,6

Titane et zirconium

R mt 2,3

t m

⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟⎪ ⎠⎭

Tableau GA5.6.1-4 - Contrainte nominale de calcul pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance Boulonnerie

Matériau



t R p0,2

2 t R p0,2


1,5

Note 1 : Au choix du Fabricant

59

ou (Note 1)

R mt 3


GA5.6.2 - Coefficient de soudure

GA5.7 - FABRICATION

Le tableau GA5.4.2 précise, en fonction des catégories de construction, les coefficients de soudure z applicables au titre de la présente Division dans le cadre de la réglementation faisant l’objet de la présente Annexe.

GA5.7.1 - Modalités relatives à la qualifications des soudeurs Pour les appareils « sans catégorie » et les appareils de catégorie de risque I, la qualification des soudeurs peut être prononcée soit par le Fabricant soit par une tierce partie (Organisme Notifié ou Entité tierce partie reconnue).

Pour les appareils en aluminium ou en alliages d’aluminium de catégorie de construction A et sauf accord entre les parties concernées le coefficient de soudure doit être pris égal à 0,85 au lieu de 1.

Pour les appareils de catégories de risque II, III et IV la qualification des soudeurs doit être prononcée par une tierce partie (Organisme Notifié ou Entité tierce partie reconnue).

La valeur du coefficient de soudure est unique pour une enceinte d’appareil, à l’exception des soufflets de dilatation dont le coefficient de soudure peut avoir une valeur supérieure.

GA5.7.2 - Modalités relatives à la qualifications des modes opératoires de soudage

Le coefficient de soudure ne s’applique pas : –

Pour les appareils « sans catégorie » et les appareils de catégorie de risque I, la qualification des modes opératoires de soudage peut être prononcée soit par le Fabricant soit par une tierce partie (Organisme Notifié ou Entité tierce partie reconnue).

aux assemblages transversaux d’une enveloppe cylindrique ou conique de révolution avec une autre pièce de révolution de même axe ; il s’applique cependant à l’assemblage transversal d’une enveloppe cylindrique ou conique avec un fond sphérique (voir figure GA5.6.2).

–

aux assemblages exécutés pour la mise en place d’une tubulure ou d’un piquage.

–

aux assemblages exclusivement soumis à des efforts de compression.

Pour les appareils de catégories de risque II, III et IV la qualification des modes opératoires de soudage doit être prononcée par une tierce partie (Organisme Notifié ou Entité tierce partie reconnue).

GA5.8 - CONTROLE ET INSPECTION GA5.8.1 - Personnel en charge des contrôles non destructifs des assemblages permanents

Pour le calcul de la résistance d’un assemblage soudé bout à bout dans une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance, il n’y a pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure ; il faut donc prendre z = 1 lors de l’application des formules de calcul dans lesquelles figure ce coefficient.

Pour les appareils de catégories de risque I et II ainsi que pour les appareils « Sans Catégorie » les contrôles non destructifs des assemblages permanents peuvent être réalisés par du personnel approuvé par le Fabricant. les appareils de catégories de risque III et IV les contrôles non destructifs des assemblages permanents doivent être réalisés par du personnel approuvé par une tierce partie reconnue. GA5.8.2 - Marquage CE En compléments des exigences définies dans la partie I, la catégorie de risque de l’appareil et, lorsqu’applicable, le marquage CE doivent être apposés sur la plaque du Fabricant.

Figure GA5.6.2

60


Lorsque l’évaluation de la conformité est effectuée par un Service d’Inspection de l’Utilisateur, seules les procédures constituées par les modules A1, C1, F ou G peuvent être utilisées.

GA5.8.3 - Evaluation de la conformité GA5.8.3.1 - Généralités Le présent chapitre rappelle, à titre informatif, les dispositions concernant l’évaluation de la conformité des appareils à pression soumis aux Exigences Essentielles de Sécurité de la Directive Européenne Equipements Sous Pression (DESP) 97/23/CE ou des transpositions en droits nationaux de cette dernière GA5.8.3.2 conformité

Procédures

d’évaluation

de

Lorsque le Fabricant choisit une procédure d’évaluation constituée de deux modules, il est possible que le module relatif à la conception soit traité par un Organisme Notifié différent de celui qui aura en charge le deuxième module relatif à la fabrication.

la

GA5.8.3.3 - Obligations des parties Lorsque son intervention est requise, la mission de l’Organisme Notifié se limite à assurer que les exigences essentielles de sécurité de la réglementation sont respectées.

Tous les appareils relevant des catégories de risque I, II, III, IV doivent être soumis à l’évaluation de leur conformité aux exigences de la réglementation. Les obligations du Fabricant et/ou de l’Organisme Notifié en vue de l’évaluation de la conformité de l’appareil sont fixées par des procédures constituées d’un ou deux modules.

Le Fabricant doit prendre toutes les dispositions nécessaires pour permettre le libre accès de l’Organisme Notifié aux emplacements, dans ses ateliers ou dans ceux de ses fournisseurs ou sous-traitants, affectés aux approvisionnements et à la mise en œuvre des matériaux destinés à l’appareil, ainsi qu’aux chantiers extérieurs pendant la période de montage et d’essai, dans les limites des travaux pour lesquelles il est mandaté.

Le tableau GA5.7.3.2 fournit les procédures d’évaluation de la conformité autorisées pour chaque catégorie de risque, que l’appareil soit construit avec l’application ou non d’un système qualité.

Le Fabricant doit également permettre à l’Organisme Notifié de consulter tout document nécessaire à la réalisation de la mission de pour laquelle l’Organisme Notifié est mandaté.

L’Organisme Notifié, lorsqu’il doit intervenir, est choisi par le Fabricant. Si le Donneur d’ordre et le Fabricant veulent confier à l’Organisme choisi tout ou partie des opérations Inspection définies par la présente Division, cela devra faire l’objet d’une mission distincte et donc d’un contrat différent.

Dans la mesure du possible, les interventions de l’Organisme Notifié doivent s’effectuer sans retarder ou gêner la fabrication. L’Organisme Notifié n’est pas autorisé à communiquer à des tiers les renseignements confidentiels dont il a connaissance dans l’exercice de sa mission. L’Organisme Notifié a toutefois un devoir d’information envers l’Etat Membre qui l’a notifié

Un Fabricant peut appliquer une procédure d’évaluation prévue pour une catégorie de risque supérieure. Dans le cas d’intervention d’un Organisme Notifié, le Fabricant a le choix entre une procédure d’évaluation impliquant un Système d’Assurance de la Qualité et une procédure d’évaluation n’impliquant pas la mise en œuvre d’un tel système

L’Organisme Notifié doit à tout moment informer le Fabricant des éventuelles non-conformités qu’il constate.

Dans les conditions définies par la réglementation, le Donneur d’ordre peut prévoir contractuellement de faire évaluer la conformité d’un appareil par un Service d’Inspection de l’Utilisateur autorisé. Dans les limites ainsi définies, le Service d’Inspection de l’Utilisateur exerce les mêmes tâches qu’un Organisme Notifié, cependant, les appareils ainsi inspectés ne peuvent recevoir le marquage CE.

61


Tableau GA5.8.3.2 CATÉGORIES DE RISQUE CATÉGORIE I

SANS SYSTÈME QUALITÉ

AVEC SYSTÈME QUALITÉ

A

A

Contrôle de fabrication par le Fabricant

Contrôle de fabrication D1 Assurance qualité production

A1 CATÉGORIE II

(EN ISO 9002)

Contrôle de fabrication par le Fabricant Surveillance de la vérification finale

E1 Assurance qualité produit EN ISO 9003)

B1 + F

H

B1 : Examen CE de la conception

Assurance complète de qualité

F : Vérification sur chaque appareil

(EN ISO 9001) B1 + D B1 : Examen CE de la conception D : Assurance qualité production

CATÉGORIE III B + C1

(EN ISO 9002)

B : Examen CE de type C1 : Conformité au type

B+E B : Examen CE de type E : Assurance qualité produit (EN ISO 9003)

G

H1

Vérification CE à l’unité

Assurance complète de qualité avec examen de conception et surveillance particulière de l’examen final (EN ISO 9001)

CATÉGORIE IV B+F

B+D

B : Examen CE de type

B : Examen CE de type

F : Vérification sur chaque appareil

D : Assurance qualité production (EN ISO 9002)

Note : La référence au système qualité signifie l’application d’un système qualité selon les normes de la série EN ISO 9000, ou équivalent, plus des exigences spécifiques de qualité contenues dans la réglementation. Les normes EN ISO sont citées à titre d'exemple.

62


GA5.9 - CORRESPONDANCE ENTRE LES EXIGENCES ESSENTIELLES DE SECURITE DE LA DIRECTIVE EQUIPEMENTS SOUS PRESSION 97/23 CE ET DE SA TRANSPOSITION EN DROIT FRANÇAIS (DECRET 99-1046 DU 13/12/1999) ET LES CHAPITRES DE LA DIVISION 1 DU CODAP 2005.

Réf. DESP & Décret

Réf. Exigences essentielles de sécurité


Commentaires

Remarques préliminaires 1. Les obligations découlant des exigences essentielles énoncées dans la présente annexe pour les équipements sous pression s'appliquent également aux ensembles lorsque le risque correspondant existe. 2. Les exigences essentielles fixées par la directive sont obligatoires. Les obligations découlant de ces exigences essentielles ne s'appliquent que si le risque correspondant existe pour les équipements sous pression en cause lorsqu'ils sont utilisés dans les conditions raisonnablement prévisibles par le fabricant.

La présente Division couvre les ensembles entrant dans son champ d’application

Annexe GA5

3. Le fabricant est tenu d'analyser les risques afin de déterminer ceux qui s'appliquent à ses équipements du fait de la pression ; il doit ensuite concevoir et construire ses équipements en tenant compte de son analyse. 4. Les exigences essentielles doivent être interprétées et appliquées de manière à tenir compte de l’état d'avancement de la technique et de la pratique au moment de la conception et de la fabrication, ainsi que des considérations techniques et économiques compatibles avec un degré élevé de protection de la santé et de la sécurité.

1.

GENERALITES

1.1

Les équipements sous pression sont conçus, fabriqués, contrôlés et, le cas échéant, équipés et installés de façon à garantir leur sécurité s'ils sont mis en service conformément aux instructions du fabricant ou dans des conditions raisonnablement prévisibles.

1.2

Pour choisir les solutions les plus appropriées, le fabricant applique les principes ci-après, dans l’ordre dans lequel ils sont énoncés :

Révisions Division

- supprimer ou réduire les risques autant que raisonnablement possible, - appliquer les mesures de protection appropriées contre les risques qui ne peuvent être supprimés, - informer, le cas échéant, les utilisateurs des risques résiduels et indiquer s'il est nécessaire de prendre des mesures spéciales appropriées visant à atténuer les risques au moment de l’installation et/ou de l’utilisation.

1.3

En cas de risque avéré ou prévisible d'utilisation erronée, les équipements sous pression doivent être conçus de manière à exclure le danger d'une telle utilisation erronée ou, en cas d’impossibilité, il doit être indiqué de manière appropriée que lesdits équipements sous pression ne doivent pas être utilisés de cette façon.

63

Section G2

de

la

présente


Réf.

Réf.

DESP & Décret

Exigences essentielles de sécurité

2.

CONCEPTION

2.1

Généralités Les équipements sous pression doivent être correctement conçus en tenant compte de tous les facteurs pertinents permettant de garantir la sûreté de l’équipement pendant toute sa durée de vie prévue. La conception comprend des coefficients de sécurité appropriés qui se fondent sur des méthodes générales réputées utiliser des marges de sécurité adéquates pour prévenir tous types de défaillance de manière cohérente.

2.2

Conception pour une résistance appropriée

2.2.1

Les équipements sous pression doivent être conçus pour supporter des charges correspondant à l’usage envisagé, ainsi que pour d'autres conditions de fonctionnement raisonnablement prévisibles. Sont notamment pris en compte les facteurs suivants :


Commentaires

Section G3 Section C1 Annexe GA5

Section C1

- la pression interne et externe, - les températures ambiante et de service, Section C1 - la pression statique et la masse du contenu dans les conditions d'emploi et d'essai,

Section I § I1.6

- les charges dues à la circulation, au vent, aux séismes,

Section C1

- les forces et les moments de réaction provoqués par les supports, les fixations, les tuyauteries, etc.,

Section C1 Section C9

- la corrosion et l’érosion, la fatigue, etc., - la décomposition des fluides instables. Les différentes charges qui peuvent intervenir au même moment doivent être prises en considération, en tenant compte de la probabilité de leur apparition simultanée. 2.2.2

Section C1

La conception pour une résistance appropriée doit être fondée sur : - en règle générale, une méthode de calcul, telle que décrite au point 2.2.3 et complétée si nécessaire par une méthode expérimentale de conception telle que décrite au point 2.2.4, ou

Section C1

- une méthode expérimentale de conception sans calcul, telle que décrite au point 2.2.4, lorsque le produit de la pression maximale admissible PS par le volume V est inférieur à 6000 bar-L ou le produit PS.DN inférieur à 3000 bar. 2.2.3

Méthode de calcul a) Confinement de la pression et autres charges Les contraintes admissibles des équipements sous pression doivent être limitées eu égard aux défaillances raisonnablement prévisibles dans les conditions de fonctionnement. A cet effet, il y a lieu d'appliquer des facteurs de sécurité permettant d’éliminer entièrement toutes les incertitudes découlant de la fabrication, des conditions réelles d'utilisation, des contraintes, des modèles de calcul, ainsi que des propriétés et du comportement du matériau. Ces méthodes de calcul doivent procurer des marges de sécurité suffisantes, conformément, lorsque cela est approprié, aux prescriptions du point 7. Les dispositions ci-dessus peuvent être satisfaites en appliquant une des méthodes suivantes, comme approprié, si nécessaire à titre de complément ou en combinaison :

64

Annexe GA5 § GA5.5

Sauf efforts dus aux tuyauteries


Réf.

Réf.

DESP & Décret 2.2.3



Méthode de calcul (suite) - conception par formules,

Partie C

- conception par analyse,

Partie C

- conception par mécanique de la rupture.

NA

b) Résistance La résistance de l’équipement sous pression en cause doit être établie par des calculs de conception appropriés. En particulier : - les pressions de calcul ne doivent pas être inférieures aux pressions maximales admissibles et doivent tenir compte des pressions de fluide statiques et dynamiques ainsi que de la décomposition des fluides instables. Lorsqu'un récipient est composé de compartiments distincts et individuels de confinement de la pression, les cloisons de séparation doivent être conçues en tenant compte de la pression la plus élevée pouvant exister dans un compartiment et de la pression la plus basse possible pouvant exister dans le compartiment voisin,

Section C1

- les températures de calcul doivent offrir des marges de sécurité adéquates, - la conception doit tenir dûment compte de toutes les combinaisons possibles de température et de pression qui peuvent survenir dans des conditions de fonctionnement raisonnablement prévisibles de l’équipement, - les contraintes maximales et les pointes de concentration de contraintes doivent être maintenues dans des limites sûres.

Section C1 Section C10

- les calculs de confinement de la pression doivent utiliser les valeurs adéquates des propriétés du matériau, fondées sur des données démontrées, compte tenu des dispositions énoncées au point 4 ainsi que des facteurs de sécurité adéquats. Selon le cas, les caractéristiques du matériau à prendre en compte comprennent :

Parie M

- pour la fatigue : le nombre théorique de cycles à des niveaux de contrainte déterminés,

Section C11

- pour la corrosion : la tolérance de corrosion théorique, - la limite d’élasticité, à 0,2 % ou, selon le cas, à 1,0 %, à la température de calcul, - la résistance à la traction, - la résistance en fonction du temps, c'est à dire la résistance au fluage, - les données relatives à la fatigue, - le module de Young (module d’élasticité), - le niveau adéquat de contrainte plastique,

Section C1

- la résistance à la flexion par choc,

Annexe MA2

- la ténacité à la rupture, - des coefficients de joint appropriés doivent être appliqués aux caractéristiques des matériaux en fonction, par exemple, de la nature des essais non destructifs, des propriétés des assemblages de matériaux et des conditions de fonctionnement envisagées,

Annexe GA5

- la conception doit tenir dûment compte de tous les mécanismes de dégradation raisonnablement prévisibles (notamment la corrosion, le fluage, la fatigue) correspondant à l’usage auquel l’équipement est destiné. Les instructions visées au point 3.4 doivent attirer l’attention sur les caractéristiques de la conception qui sont déterminantes pour la durée de vie de l’équipement telles que :

Partie G

- pour le fluage : le nombre théorique d'heures de fonctionnement à des températures déterminées.

Annexe GA5

65

Commentaires


Réf.

Réf.

DESP & Décret

2.2.3



Méthode de calcul (suite) c) Stabilité Lorsque l’épaisseur calculée ne permet pas d'obtenir une stabilité structurelle suffisante, il convient de prendre les mesures nécessaires pour y remédier, compte tenu des risques liés au transport et à la manutention.

2.2.4

Méthode expérimentale de conception La conception de l’équipement peut être validée, en tout ou en partie, par un programme d'essais portant sur un échantillon représentatif de l’équipement ou de la famille d’équipements. Le programme d'essais doit être clairement défini avant les essais et être accepté par l’organisme notifié chargé du module d’évaluation de la conception, lorsqu'il existe. Ce programme doit définir les conditions d'essais et les critères d'acceptation et de refus. Les valeurs exactes des dimensions essentielles et des caractéristiques des matériaux constitutifs des équipements essayés doivent être relevées avant l’essai. Le cas échéant, pendant les essais, les zones critiques de l’équipement sous pression doivent pouvoir être observées avec des instruments adéquats permettant de mesurer les déformations et les contraintes avec suffisamment de précision. Le programme d'essai doit comprendre : a) un essai de résistance à la pression, destiné à vérifier qu'à une pression garantissant une marge de sécurité définie par rapport à la pression maximale admissible, l’équipement ne présente pas de fuite significative ni de déformation excédant un seuil déterminé. La pression d'essai doit être déterminée en tenant compte des différences entre les valeurs des caractéristiques géométriques et des matériaux mesurées dans les conditions d'essai et les valeurs admises pour la conception; elle doit aussi tenir compte de la différence entre les températures d'essai et de conception. b) lorsque le risque de fluage ou de fatigue existe, des essais appropriés déterminés en fonction des conditions de service prévues pour l’équipement, par exemple : durée de service à des températures spécifiées, nombre de cycles à des niveaux de contrainte déterminés, etc. c) lorsque c'est nécessaire, des essais complémentaires relatifs à d'autres facteurs d'environnement particuliers visés au point 2.2.1 tels que corrosion, agressions extérieures, etc.

2.3

Section C4

NA

Dispositions visant à assurer la sécurité de la manutention et du fonctionnement Le mode de fonctionnement des équipements sous pression doit exclure tout risque raisonnablement prévisible du fait de leur utilisation. Une attention particulière doit être apportée selon le cas, si approprié :

Section C3 Section C6 § C6.2.A2

- aux dispositifs de fermeture et d'ouverture, - aux émissions dangereuses provenant des soupapes de sûreté, - aux dispositifs d'interdiction d’accès physique tant que règne la pression ou le vide, - à la température de surface, en tenant compte de l’utilisation envisagée, - à la décomposition des fluides instables.

Annexe G2 § G2.2

En particulier, les équipements sous pression munis d'obturateurs amovibles doivent être munis d'un dispositif automatique ou manuel permettant à l’utilisateur de s'assurer aisément que l’ouverture ne présente pas de danger. De plus, lorsque cette ouverture peut être manoeuvrée rapidement, l’équipement sous pression doit être équipé d'un dispositif interdisant l’ouverture tant que la pression ou la température du fluide présentent un danger.

NA

66

Section C1

Commentaires


Réf.

Réf.

DESP & Décret

2.4



Commentaires

Moyens d'inspection a) Les équipements sous pression doivent être conçus de telle sorte que toutes les inspections nécessaires à leur sécurité puissent être effectuées. b) Il importe de prévoir des moyens permettant de déterminer l’état intérieur de l’équipement sous pression lorsque cela est nécessaire pour assurer la sécurité permanente de l’équipement, tels que des regards permettant d'avoir physiquement accès à l’intérieur de l’équipement de façon à ce que les inspections appropriées puissent être menées de manière sûre et ergonomique. c) D'autres moyens de s'assurer que l’état de l’équipement sous pression est conforme aux exigences de sécurité peuvent être employés :

NA

La conception fonctionnelle est hors du domaine d’application de la présente Division. Les dispositions constructives éventuellement nécessaires à l’inspection en service doivent faire l’objet d’une demande spécifique du Donneur d’ordre

NA

La conception fonctionnelle est hors du domaine d’application de la présente Division. Les dispositions constructives éventuellement nécessaires à la purge et à la ventilation de l’équipement doivent faire l’objet d’une demande spécifique du Donneur d’ordre

- lorsqu'il est trop petit pour permettre l’accès physique à l’intérieur, ou - lorsque l’ouverture de l’équipement sous pression risque d'en altérer la condition intérieure, ou - lorsqu'il est prouvé que la substance qu'il contient ne présente pas de danger pour le matériau dont il est constitué et qu'aucun autre mécanisme de dégradation interne n'est raisonnablement prévisible. 2.5

Purge et ventilation Des moyens adéquats de purge et de ventilation de l’équipement sous pression doivent être prévus au besoin : - pour éviter des phénomènes nocifs, tels que coups de bélier, effondrement sous l’effet du vide, corrosion et réactions chimiques incontrôlées. Tous les états de fonctionnement et d'essai, notamment des essais de pression, doivent être envisagés, - pour permettre le nettoyage, le contrôle et l’entretien en sécurité.

2.6

Corrosion et autres attaques chimiques

Au besoin, une surépaisseur ou une protection appropriée contre la corrosion ou contre d'autres attaques chimiques doivent être prévues, en tenant dûment compte de l’utilisation envisagée et raisonnablement prévisible.

Section C1 § C1.9 Partie M Partie F

2.7

Usure Lorsque l’équipement risque être soumis à une érosion ou à une abrasion intense, il faut prendre des mesures appropriées pour : - minimiser ces effets par une conception appropriée, par exemple, en prévoyant des surépaisseurs, ou par l’utilisation de chemises intérieures ou de revêtements, - permettre le remplacement des pièces les plus touchées, - attirer l’attention, dans les instructions visées au point 3.4, sur les mesures à mettre en oeuvre pour que l’utilisation de l’équipement puisse se poursuivre sans danger.

2.8

Non prévu explicitement. Les dispositions constructives complémentaires doivent faire l’objet d’une demande spécifique du Donneur d’ordre

Ensembles Les ensembles doivent être conçus de telle sorte que : - les éléments à assembler soient adaptés et fiables dans leurs conditions de service, - tous les éléments s’intègrent correctement et s'assemblent de manière appropriée.

67

Voir remarque préliminaire


Réf. DESP & Décret 2.9



Commentaires

Dispositions relatives au remplissage et à la vidange Le cas échéant, les équipements sous pression doivent être conçus et être équipés des accessoires appropriés, ou prévus pour en être équipés, en vue de garantir un remplissage et une vidange sûre, notamment en ce qui concerne les risques suivants : a) lors du remplissage : - le surremplissage ou la surpression au regard notamment du taux de remplissage et de la tension de vapeur à la température de référence,

Partie G § G2.2

- l’instabilité des équipements sous pression. b) lors de la vidange : l’échappement incontrôlé du fluide sous pression.

Hors du domaine d’application de la présente Division

c) tant lors du remplissage que lors de la vidange : les connexions et déconnexions présentant des risques. 2.10

Protection contre le dépassement des limites admissibles des équipements sous pression Lorsque, dans des conditions raisonnablement prévisibles, les limites admissibles pourraient être dépassées, les équipements sous pression doivent être équipés ou prévus pour être équipés de dispositifs de protection adéquats, à moins que la protection ne soit assurée par d'autres dispositifs de protection intégrés dans l’ensemble. Le dispositif adéquat ou la combinaison des dispositifs adéquats doit être déterminée en fonction des particularités de l’équipement ou de l’ensemble et de ses conditions de fonctionnement. Les dispositifs de protection et leurs combinaisons comprennent : a) les accessoires de sécurité tels que définis à l’article 1er point 2.1.3, b) selon le cas, des dispositifs de contrôle appropriés, tels que des indicateurs ou des alarmes, permettant que soient prises, automatiquement ou manuellement, les dispositions visant à maintenir l’équipement sous pression à l’intérieur des limites admissibles.

2.11

Accessoires de sécurité

2.11.1

Les accessoires de sécurité doivent- être conçus et construits de façon à être fiables et adaptés aux conditions de service prévues et à prendre en compte, s'il y a lieu, les exigences en matière de maintenance et d'essais des dispositifs,

Partie G § G2.2

- être indépendants des autres fonctions à moins que leur fonction de sécurité ne puisse être affectée par les autres fonctions, - suivre les principes de conception appropriés pour obtenir une protection adaptée et fiable. Ces principes incluent notamment la sécurité positive, la redondance, la diversité et l’autocontrôle. 2.11.2

Dispositifs de limitation de la pression Ces dispositifs doivent être conçus de manière que la pression ne dépasse pas de façon permanente la pression maximale admissible PS ; une surpression de courte durée est cependant admise conformément, lorsque cela est approprié, aux prescriptions du point 7.3.

2.11.3

Dispositifs de surveillance de la température Ces dispositifs doivent avoir un temps de réaction adéquat pour des raisons de sécurité et compatible avec la fonction de mesure.

68

Non prévu explicitement. Les dispositions constructives complémentaires éventuellement nécessaires doivent faire l’objet d’une demande spécifique du Donneur d’ordre


Réf.

Réf.

DESP & Décret

2.12



Commentaires

Feu extérieur Au besoin, les équipements sous pression doivent être conçus et, le cas échéant, être équipés des accessoires appropriés ou prévus pour en être équipés, pour satisfaire aux exigences relatives à la limitation des dommages en cas de feu externe, compte tenu, notamment, de l’utilisation à laquelle ils sont destinés.

3

FABRICATION

3.1

Procédés de fabrication

Non prévu explicitement. Les dispositions constructives complémentaires éventuellement nécessaires doivent faire l’objet d’une demande spécifique du Donneur d’ordre

Le fabricant doit veiller à la bonne exécution des dispositions prises au stade de la conception en appliquant les techniques et les Partie F méthodes appropriées, notamment en ce qui concerne les éléments Sections F2 à F20 figurant ci-après. 3.1.1

Préparation des composants La préparation des composants (par exemple, le formage et le chanfreinage) ne doit pas engendrer de défauts, de fissures ou de modifications des propriétés mécaniques susceptibles de nuire à la sécurité de l’équipement sous pression.

3.1.2

Sections F1 et F11

Assemblages permanents Les assemblages permanents et les zones adjacentes doivent être exempts de défauts de surface ou internes préjudiciables à la sécurité des équipements. Les propriétés des assemblages permanents doivent correspondre aux propriétés minimales spécifiées pour les matériaux devant être assemblés, sauf si d'autres valeurs de propriétés correspondantes sont spécifiquement prises en compte dans les calculs de conception. Pour les équipements sous pression, les assemblages permanents des parties qui contribuent à la résistance à la pression de l’équipement et les parties qui y sont directement attachées doivent être réalisés par du personnel qualifié au degré d'aptitude approprié et selon des modes opératoires qualifiés.

Sections F1 et F11

Les modes opératoires et le personnel sont approuvés pour les équipements sous pression des catégories II, III et IV par une tierce partie compétente qui est, au choix du fabricant : - un organisme notifié, - une entité tierce partie reconnue par un Etat membre comme prévu à l’article 13.

Annexe GA5 § GA5.6

Pour procéder à ces approbations, ladite tierce partie procède ou fait procéder aux examens et essais prévus dans les normes harmonisées appropriées ou à des examens et essais équivalents. 3.1.3

Essais non destructifs Pour les équipements sous pression, les contrôles non destructifs des assemblages permanents doivent être effectués par un personnel qualifié au degré d’aptitude approprié. Pour les équipements sous pression des catégories III et IV, ce personnel doit avoir été approuvé par une entité tierce partie reconnue par un Etat membre en application de l’article 13.

3.1.4

Annexe GA5 § GA5.7

Traitement thermique Lorsqu'il existe un risque que le processus de fabrication modifie les propriétés du matériau dans une mesure qui compromettrait l’intégrité de l’équipement sous pression, un traitement thermique adapté doit être appliqué à l’étape appropriée de là fabrication.

69

Partie F Sections F2 à F20

Complétées par les règles spécifiques des Sections F2 à F6, F12 et F13


Réf.

Réf.

DESP & Décret

3.1.5


Traçabilité Des procédures adéquates doivent être établies et maintenues pour l’identification des matériaux des parties de l’équipement qui contribuent à la résistance à la pression par des moyens appropriés, depuis la réception, en passant par la production, jusqu’à l’essai final de l’équipement sous pression fabriqué.

3.2


Partie M Partie F

Vérification finale Les équipements sous pression doivent être soumis à la vérification finale telle que décrite ci-après.

3.2.1

Examen final Les équipements sous pression doivent être soumis à un examen final destiné à vérifier, visuellement et par contrôle des documents d'accompagnement, le respect des exigences de la directive. Il peut être tenu compte, en l’occurrence, des contrôles qui ont été effectués au cours de la fabrication. Pour autant que la sécurité le rende nécessaire, l’examen final est effectué à l’intérieur et à l’extérieur de toutes les parties de l’équipement, le cas échéant au cours du processus de fabrication (par exemple si l’inspection n'est plus possible au cours de l’examen final).

3.2.2

Dans le cas où l’essai de pression hydrostatique est nocif ou ne peut pas être effectué, d'autres essais d'une valeur reconnue peuvent être réalisés. Pour les essais autres que l’essai de pression hydrostatique, des mesures complémentaires, telles que des contrôles non destructifs ou d'autres méthodes d'efficacité équivalente, doivent être mises en oeuvre avant ces essais.

Partie I § I1.6

Examen des dispositifs de sécurité Pour les ensembles, la vérification finale comprend également un examen des accessoires de sécurité destiné à vérifier que les exigences visées au point 2.10 ont été pleinement respectées.

3.3

§ I1.9

Epreuve La vérification finale des équipements sous pression doit comprendre un essai de résistance à la pression qui prendra normalement la forme d'un essai de pression hydrostatique à une pression au moins égale, lorsque cela est approprié, à la valeur fixée au point 7.4. Pour les équipements de catégorie I, fabriqués en série, cet essai peut être réalisé sur une base statistique.

3.2.3

Partie I

Partie I § I1.9

Marquage et étiquetage Outre le marquage "CE" visé à l’article 15, les informations suivantes doivent être fournies : a) pour tous les équipements sous pression : - les nom et adresse ou un autre moyen d'identification du fabricant et, le cas échéant, de son mandataire établi dans la Communauté, - l’année de fabrication, - l’identification de l’équipement sous pression en fonction de sa nature, par exemple le type, l’identification de la série ou du lot, et le numéro de fabrication, - les limites essentielles maximales/minimales admissibles. b) selon le type de l’équipement sous pression, des informations complémentaires nécessaires à la sécurité de l’installation, du fonctionnement ou de l’utilisation et, le cas échéant, de l’entretien et du contrôle périodique, telles que :

70

Partie I § I1.7

Commentaires


Réf.

Réf.

DESP & Décret



(suite) - le volume V de l’équipement sous pression, exprimé en L, - la dimension nominale de la tuyauterie DN, - la pression d'essai PT appliquée, exprimée en bar, et la date, - la pression de début de déclenchement du dispositif de sécurité, exprimée en bar, - la puissance de l’équipement sous pression, exprimée en kW, - la tension d'alimentation, exprimée en V (volts), - l’usage prévu, - le taux de chargement, exprimé en kg/l, - la masse de remplissage maximale, exprimée en kg, - la tare, exprimée en kg, - le groupe de produits. c) le cas échéant, des avertissements apposés sur les équipements sous pression, qui attirent l’attention sur les erreurs d'utilisation mises en évidence par l’expérience. Le marquage "CE" et les informations requises doivent être apposés sur les équipements sous pression ou sur une plaque solidement fixée sur ceux-ci, à l’exception des cas suivants :

Partie I § I1.7

- s'il y a lieu, un document adéquat peut être utilisé pour éviter le marquage répété éléments individuels tels que des composants de tuyauterie, destinés au même ensemble. Cela s'applique au marquage "CE" et autres marquages et étiquetages visés à la présente annexe, - lorsque l’équipement sous pression est trop petit, par exemple pour les accessoires, l’information visée au point b) peut être indiquée sur une étiquette attachée à l’équipement sous pression, - une étiquette ou tout autre moyen adéquat peut être utilisé pour l’identification de la masse de remplissage et pour indiquer les avertissements visés au point c), pour autant qu'elle reste lisible pendant le laps de temps approprié. 3.4

Instructions de service a) Lors de leur mise sur le marché, les équipements sous pression doivent être accompagnés en tant que de besoin d'une notice d'instructions destinée à l’utilisateur contenant toutes les informations utiles à la sécurité en ce qui concerne : - le montage, y compris l’assemblage de différents équipements sous pression, - la mise en service, - l’utilisation, - la maintenance, y compris les contrôles par l’utilisateur.

Partie I

b) La notice d'instructions doit reprendre les informations apposées sur l’équipement sous pression en application du point 3.3, à l’exception de l’identification de la série, et doit être accompagnée, le cas échéant, de la documentation technique ainsi que des plans et schémas nécessaires à une bonne compréhension de ces instructions.

§ I1.9.4

c) Le cas échéant, la notice d'instructions doit également attirer l’attention sur les dangers d'utilisation erronée conformément au point 1.3 et sur les caractéristiques particulières de la conception conformément au point 2.2.3.

71

Commentaires


Réf.

Réf.

DESP & Décret

4.


MATERIAUX Les matériaux entrant dans la fabrication des équipements sous pression doivent être adaptés à cette utilisation pendant la durée de vie prévue de ceux-ci, à moins que leur remplacement ne soit prévu. Les matériaux de soudage et les autres matériaux d'assemblage ne doivent remplir que les obligations correspondantes des points 4.1, 4.2 a) et 4.3 premier alinéa de manière appropriée, à la fois individuellement et après leur mise en oeuvre.

4.1


Section M1 § M1.2.1

Les matériaux destinés aux parties sous pression doivent : a) avoir des caractéristiques appropriées à l’ensemble des conditions de service raisonnablement prévisibles et des conditions d'essai et notamment être suffisamment ductiles et tenaces. Le cas échéant, les caractéristiques de ces matériaux devront respecter les exigences prévues au point 7.5. En outre, une sélection adéquate des matériaux doit être en particulier effectuée de manière à prévenir une rupture fragile en cas de besoin ; lorsque l’utilisation d'un matériau fragile s'impose pour des raisons particulières, des mesures appropriées doivent être prises b) avoir une résistance chimique suffisante contre le fluide contenu dans l’équipement sous pression ; les propriétés chimiques et physiques nécessaires à la sécurité de fonctionnement ne doivent pas être altérées de manière significative au cours de la durée de vie prévue des équipements ;

Sections M2 à M13

Annexe MA2

Section M1 § M1.2.1

c) ne pas être significativement sensibles au vieillissement ; d) convenir aux méthodes de transformation prévues ; e) être choisis de façon à éviter des effets négatifs significatifs quand des matériaux différents sont assemblés. 4.2

Partie F

a) le fabricant de l’équipement sous pression doit définir de manière appropriée les valeurs nécessaires pour les calculs de conception visés au point 2.2.3, ainsi que les caractéristiques essentielles des matériaux et de leur mise en oeuvre visées au point 4.1 ; b) le fabricant joint, dans la documentation technique, les éléments relatifs au respect des prescriptions de la directive relatives aux matériaux sous l’une des formes suivantes : - par l’utilisation de matériaux conformément aux normes harmonisées,

Partie M

- par l’utilisation des matériaux ayant fait l’objet d'une approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression conformément à l’article 11,

Annexe GA5 § GA5.4

- par une évaluation particulière des matériaux. c) Pour les équipements sous pression des catégories III et IV, l’évaluation particulière visée au troisième tiret du point b) est réalisée par l’organisme notifié en charge des procédures d'évaluation de la conformité de l’équipement sous pression.

72

Commentaires


Réf.

Réf.

DESP & Décret

4.3


Le fabricant de l’équipement doit prendre les mesures appropriées pour s’assurer que le matériau utilisé est conforme aux prescriptions requises. En particulier, des documents établis par le fabricant du matériau certifiant la conformité avec une prescription donnée doivent être obtenus pour tous les matériaux. Pour les parties principales sous pression des équipements des catégories II, III et IV, cette attestation doit être un certificat avec contrôle spécifique sur produit. Lorsqu'un fabricant de matériaux a un système d'assurance qualité approprié, certifié par un organisme compétent établi dans la Communauté et qui a fait l’objet d’une évaluation spécifique pour les matériaux, les attestations délivrées par le fabricant sont présumées donner la conformité avec les exigences correspondantes du présent point.


Commentaires

Partie M Annexe GA5 § GA5.4

Exigences particulières pour certains équipements sous pression re les exigences prévues aux sections 1 à 4, les exigences suivantes sont applicables aux équipements sous pression visés aux sections 5 et 6.

5.

EQUIPEMENTS SOUS PRESSION SOUMIS A L'ACTION DE LA FLAMME OU A UN APPORT CALORIFIQUE PRESENTANT UN DANGER DE SURCHAUFFE, VISES A L’ARTICLE 3 PARAGRAPHE 1 Font partie de cette catégorie d'équipements sous pression : - les générateurs de vapeur et d'eau surchauffée visés à l’article 3 paragraphe 1 point 1.2, tels que les chaudières à vapeur et à eau surchauffée à feu nu, les surchauffeurs et les resurchauffeurs, les chaudières de récupération de calories, les chaudières d'incinérateurs, les chaudières électriques à électrode ou à immersion et les autoclaves à pression, ainsi que leurs accessoires et, le cas échéant, leurs systèmes de traitement de l’eau d'alimentation, d'alimentation en combustible, et - les appareils de chauffage à des fins industrielles utilisant d'autres fluides que la vapeur et l’eau surchauffée qui relèvent de l’article 3 point 1.1, tels que les dispositifs de chauffage pour les industries chimiques et autres industries comparables, les équipements sous pression pour le traitement des denrées alimentaires. Ces équipements sous pression sont calculés, conçus et construits de façon à éviter ou à réduire les risques d'une perte de confinement significative due à la surchauffe. Il y a notamment lieu de veiller à ce que, selon le cas : a) des dispositifs de protection appropriés soient fournis pour limiter des paramètres de fonctionnement tels l’apport et l’évacuation de chaleur et, s'il y a lieu, le niveau de fluide afin d'éviter tout risque de surchauffe localisée ou généralisée ; b) des points de prélèvement soient prévus lorsque nécessaire pour évaluer les propriétés du fluide afin d'éviter tout risque lié aux dépôts ou à la corrosion ; c) des dispositions appropriées soient prises pour supprimer les risques de dommages dus aux dépôts ; d) des moyens sûrs soient prévus pour l’évacuation de la chaleur résiduelle après l’arrêt ; e) des dispositions soient prévues pour éviter une accumulation dangereuse de mélanges inflammables de combustibles et d'air ou un retour de flamme.

73



Réf. DESP & Décret

6.



Commentaires

TUYAUTERIE AU SENS DE L'ARTICLE 3 POINT 3.3 La conception et la construction doivent garantir : a) que le risque de surcharge due à des jeux excessifs ou à des forces excessives, par exemple au niveau des brides, des raccordements, des soufflets et des tuyaux flexibles, est contrôlé de manière adéquate par des moyens tels que supports, renforts, attaches, alignement et précontrainte ; b) que, dans les cas où il existe un risque de condensation à l’intérieur des tuyaux pour fluides gazeux, le drainage et l’élimination des dépôts dans les points bas sont prévus afin d'éviter les coups de bélier ou la corrosion ; c) que les dégâts potentiels provoqués par la turbulence et les tourbillons sont dûment pris en compte. Les dispositions pertinentes du point 2.7 sont applicables ; d) que le risque de fatigue dû aux vibrations dans les tuyaux est correctement pris en compte ; e) que, lorsque la tuyauterie contient des fluides du groupe 1, des moyens appropriés sont prévus pour isoler les tuyauteries d'expédition qui présentent des risques significatifs du fait de leur dimension ; f) que le risque de vidange intempestif est réduit au minimum ; les points d'expédition doivent comporter, sur leur partie fixe, l’indication claire du fluide contenu ; g) que l’emplacement et le trajet des tuyauteries et des conduites souterraines sont au moins enregistrés dans la documentation technique afin de faciliter l’entretien, l’inspection ou la réparation en toute sécurité.

74



Réf.

Réf.

DESP & Décret

7.



EXIGENCES QUANTITATIVES PARTICULIERES POUR CERTAINS EQUIPEMENTS SOUS PRESSION Les dispositions ci-après sont applicables en règle générale. Toutefois, lorsqu’elles ne sont pas appliquées, y compris dans les cas où les matériaux ne sont pas spécifiquement visés et où les normes harmonisées ne sont pas appliquées, le fabricant doit justifier de la mise en oeuvre de dispositions appropriées permettant d’obtenir un niveau de sécurité global équivalent. La présente section fait partie intégrante de l’annexe I. Les dispositions fixées par la présente section complètent les exigences essentielles des sections 1 à 6, pour les équipements sous pression auxquelles elles s'appliquent.

7.1

Contraintes admissibles

7.1.1

Symboles Re/t, limite d'élasticité, désigne la valeur à la température de calcul, selon le cas, de : - la limite supérieure d'écoulement pour un matériau présentant des limites inférieure et supérieure d'écoulement, - la limite conventionnelle d'élasticité à 1,0 % pour l’acier austénitique et l’aluminium non allié,

Annexe GA5 § GA5.5.1

- la limite conventionnelle d'élasticité à 0,2% dans les autres cas. Rm/20 désigne la valeur minimum de la résistance à la traction à 20 °C. Rm/t désigne la résistance à la traction à la température de calcul. 7.1.2

La contrainte générale de membrane admissible pour des charges à prédominance statique et pour des températures se situant en dehors de la gamme où les phénomènes de fluage sont significatifs, ne doit pas être supérieure à la plus petite des valeurs ci-après, selon le matériau employé : - dans le cas de l’acier ferritique, y compris l’acier normalisé (acier laminé) et à l’exclusion des aciers à grain fin et des aciers qui ont subi un traitement thermique spécial, 2/3 de Re/t et 5/12èmes de Rm/20, - dans le cas de l’acier austénitique : * si son allongement après rupture est supérieur à 30 %, 2/3 de Re/t, * ou, alternativement, et si son allongement après rupture est supérieur à 35%, 5/6èmes de Re/t et 1/3 de Rm/t, - dans le cas de l’acier moulé non allié ou faiblement allié, 10/19èmes de Re/t et 1/3 de Rm/20, - dans le cas de l’aluminium, 2/3 de Re/t, - dans le cas des alliages d'aluminium qui ne peuvent être trempés, 2/3 de Re/t et 5/12èmes de Rm/20.

75


Commentaires


Réf.

Réf.

DESP & Décret

7.2



Coefficients de joints Pour les joints soudés, le coefficient de joint doit être au plus égal à la valeur suivante : - pour les équipements faisant l’objet de contrôles destructifs et non destructifs permettant de vérifier que l’ensemble des joints ne présente pas de défauts significatifs : 1, - pour les équipements faisant l’objet de contrôles non destructifs par sondage : 0,85,


- pour les équipements ne faisant pas l’objet de contrôles non destructifs autres qu’une inspection visuelle : 0,7. En cas de besoin, le type de sollicitation et les propriétés mécaniques et technologiques du joint doivent également être pris en compte. 7.3

Dispositifs de limitation de pression, en particulier pour les récipients sous pression La surpression momentanée visée au point 2.11.2 doit être limitée à 10% de la pression maximale admissible.

7.4

Partie G § G2.2

Pression d'épreuve hydrostatique Pour les récipients sous pression, la pression d'épreuve hydrostatique visée au point 3.2.2 doit être égale à la plus élevée des valeurs suivantes : - la pression correspondant au chargement maximal que peut supporter l’équipement en service compte tenu de sa pression maximale admissible et de sa température maximale admissible, multipliée par le coefficient 1,25 ,

Partie I § I1.6

ou - la pression maximale admissible multipliée par le coefficient 1,43. 7.5

Caractéristiques des matériaux A moins que d'autres valeurs ne soient requises au titre d'autres critères qui doivent être pris en compte, un acier est considéré comme suffisamment ductile pour satisfaire au point 4.1. a) si son allongement après rupture dans un test de traction réalisé selon une procédure standard est au moins égal à 14 % et si son énergie de flexion par choc sur éprouvette ISO V est au moins égale à 27 J, à une température au plus égale à 20 °C, mais non supérieure à la plus basse température de fonctionnement prévue.

76

Parties M2 à M213 Annexe MA6

Commentaires


PARTIE G GÉNÉRALITÉS ANNEXE GA6 RECOMMANDATIONS RELATIVES AUX MODALITÉS D’APPLICATION DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005 AUX APPAREILS A PRESSION DEVANT RÉPONDRE A LA REGLEMENTATION CHINOISE (Annexe non-obligatoire) –

GA6.1 - GENERALITES

et contenant du gaz, du gaz liquéfié ou un liquide dont la température maximum de service est supérieure ou égale à son point d’ébullition.

GA5.1.1 - Objet La présente Annexe à pour objet de définir les prescriptions complémentaires aux règles de la Division 2 ou les amendements à apporter à ces dernières afin de répondre aux exigences de la réglementation chinoise concernant les équipements sous pression couverts par la présente Division.

GA6.2 - CLASSIFICATION DES APPAREILS GA6.2.1 - Les appareils sont classés en trois catégories I, II et III sur la base des critères définis ci-après.

GA6.1.2 - Documents de référence

GA6.2.3 - Classes de pression

La présente Annexe est établie à partir des documents de référence suivants : –

–

[1] Supervision Regulation on Safety Technology for Pressure Vessel (Issued on 1999-06-25 / Enforced on 2000-01-01). [2] Regulation on Safety Supervision of Special Equipment (Adopted on February 19,2003, Promulgated by Decree No.373 on March 11,2003 and effective as of June 1,2003).

–

[3] Requirements for Boiler and Pressure Vessel Manufacture Licensing.

–

[4] GB 150 : 1998 Steel Pressure Vessels.

–

[5] GB 151 : 1999 Tubular Heat Exchangers.

Dans ce cadre, la présente Annexe s’applique, aux appareils métalliques répondant aux critères suivants :

–

Basse pression

(L)

0,1 MPa ≤ p < 1,6 MPa

Moyenne pression

(M)

1,6 MPa ≤ p < 10 MPa

Haute pression

(H)

10 MPa ≤ p < 100 MPa

Très haute pression

(U)

p ≥ 100 MPa

GA6.2.4 - Fonctions des appareils

GA6.1.3 - Domaine d’application

–

Volume supérieur ou égal à 0,025 m3.

–

Réacteur

–

Echangeur de chaleur

–

Séparateur

–

Appareil de stockage

–

……

GA6.2.5 - Toxicité et inflammabilité Pour ces deux paramètres, il convient de se référer au document suivant :

Pression intérieure relative maximale en situation normale de service supérieure à 0,1 MPa (1 bar) (non compris la pression hydrostatique due au liquide éventuellement contenu dans l’appareil lui-même).

« HG29660 Classification for toxicity and Explosiveness of Chemical Substances in Pressure Vessels ».

Diamètre intérieur supérieur ou égal à 0,15 m.

77

CODAP 2005 Division 2 • Partie G – GÉNÉRALITÉS Annexe GA6 – RECOMMANDATIONS RELATIVES AUX MODALITÉS D’APPLICATION DE LA DIVISION 2 DU CODAP 2005 AUX APPAREILS A PRESSION DEVANT RÉPONDRE A LA REGLEMENTATION CHINOISE

Toutefois pour ce qui est de la toxicité la classification du tableau suivant peut être utilisée :

Grade

Concentration maximum autorisée

Extrêmement toxique

I

< 0,1 mg/m3

Hautement toxique

II

0,1 ≤ … < 1,0 mg/m3

Modérément toxique

III

1,0 ≤ … < 10 mg/m3

Faiblement toxique

≥ 10 mg/m

GA6.2.6 - Appareils à pression de catégorie III

Appareils réalisés à partir de matériaux dont la limite inférieure spécifiée de la résistance à la rupture est supérieure ou égale à 540 MPa.

–

…

–

Réservoirs sphériques de volume supérieur ou égal à 50 m3.

–

Appareils Moyenne pression

–

Appareils Basse pression contenant une substance extrêmement ou hautement toxique

–

Réacteur Basse pression et appareils de stockage Basse pression contenant une substance inflammable ou modérément toxique

GA6.2.8 - Appareils à pression de catégorie I

–

Appareils Haute pression.

–

Appareils Moyenne Pression contenant une substance extrêmement ou hautement toxique.

–

Appareils de stockage Moyenne pression contenant une substance inflammable ou modérément toxique et dont le produit pV est supérieur ou égal à 10 MPa . m3.

–

–

GA6.2.7 - Appareils à pression de catégorie II

Les mélanges doivent faire l’objet d’une évaluation particulière. Dans le cas contraire la substance la plus toxique est prise en compte.

–

…

–

3

IV

–

–

Appareils Basse pression autres que ceux inclus dans les catégories précédentes

GA6.3 ASSEMBLAGES COEFFICIENT DE SOUDURE

Les assemblages de catégorie A et B doivent obligatoirement faire l’objet de contrôles non destructifs de compacité.

Appareils Basse pression contenant une substance extrêmement ou hautement toxique et dont le produit pV est supérieur ou égal à 0,2 MPa . m3.

Le coefficient de soudure d’un assemblage est fonction du type de joint et de l’étendue des contrôles non destructifs (Tableau GA6.3).

C

A

D B

A

D

B

B

A B

C D

B

A

ET

Les schémas ci-après (Figure GA6.3) définissent les catégories d’assemblages soudés.

Réacteur Moyenne pression contenant une substance inflammable ou modérément toxique et dont le produit pV est supérieur ou égal à 0,5 MPa . m3.

A

SOUDES

A A

A

B A

Figure GA6.3 - Catégories d’assemblage.

78

A

B

C


Tableau GA6.3 - Coefficients de soudure Contrôle non destructif de compacité : 100% Acier

Assemblage bout à bout soudé des deux cotés ou équivalent

1

Matériaux non ferreux Al

Cu

Ni

0,85

0,85

0,85

/

/

/

Contrôle non destructif de compacité : Partiel Acier

Ti

0,90

0,85

0,90 Assemblage soudé d’un seul coté sur latte.

0,90

0,80

0,80

0,80

/

/

/

0,85

0,85

0,85

0,85

0,80

Matériaux non ferreux Al

Cu

Ni

0,80

0,80

0,80

/

/

/

0,85

0,85

0,85

0,70

0,70

0,70

/

/

/

0,80

0,80

0,85

0,65

0,65

/

/

0,70

0,70

Assemblage soudé d’un seul coté.

Ti

0,85

0,80

La limite supérieure des coefficients de soudure pour les appareils sous pression en matériaux non-ferreux s'applique aux assemblages soudés réalisés par soudage à l'arc avec électrode métallique sous atmosphère inerte. La limite inférieure s'applique pour les assemblages réalisés par soudage à l'arc sous gaz avec électrode de tungstène.

GA6.5 - MATERIAUX

GA6.4 - CATEGORIE DE CONSTRUCTION ET EXIGENCES GENERALES

GA6.5.1 - Composition chimique ([3] Article 55)

Les parties principales sous pression des appareils répondant aux critères définis en GA6.8.1.1 ainsi que les assemblages concernant ces parties (Assemblages de catégories A et B – voir Figure GA6.3) sont soumis aux exigences de la catégorie de construction A de la présente Division complétées par les amendements définis dans la présente Annexe. Les autres assemblages sont soumis aux exigences de la catégorie B1 à l’exception des contrôles volumiques.

Les exigences de la présente Division (Partie M) répondent aux exigences de la réglementation chinoise sous réserve des amendements suivants :

Les parties principales sous pression des appareils ne répondant pas aux critères définis en GA6.8.1.1 ainsi que les assemblages concernant ces parties (Assemblages de catégories A et B – voir Figure GA6.3) sont soumis aux exigences de la catégorie de construction B1 de la présente Division complétées par les amendements définis dans la présente Annexe. Les autres assemblages sont soumis aux exigences de la catégorie B2 à l’exception des contrôles volumiques.

–

Les teneurs en phosphore et en soufre des aciers au carbone et des aciers au carbone et des aciers faiblement alliés utilisés pour les composants principaux soumis à pression des appareils sous pression soudés ne doivent pas être supérieures à 0,030% et 0,020% respectivement.

–

Le carbone équivalent Ceq des aciers au carbone et des aciers faiblement alliés utilisés pour les parties principales d'un appareil sous pression soudé ne doit pas être supérieur à 0,45%. Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14

79


–

–

Si un acier au carbone ou un acier faiblement allié dont la teneur en carbone excède 0,25% sont absolument nécessaires, le fabricant doit satisfaire aux exigences suivantes : •

Obtenir préalablement l'accord et une confirmation du client

•

Le carbone équivalent Ceq ne doit pas excéder 0,45%,

•

Un rapport d'essai de soudabilité et un rapport de qualification de mode opératoire de soudage du matériau doit être fourni et un rapport doit être fourni à l’administration en charge de la supervision de la sécurité pour revue et approbation.

GA6.5.2 - Réception ([3] Article 55) Les exigences de la présente Division (Partie M) répondent aux exigences de la réglementation chinoise sous réserve des amendements suivants : –

Dans le cas d'appareils sous pression utilisés pour le stockage de mélanges de GPL à température ambiante ou d'autres produits pouvant engendrer une corrosion sous contrainte, chaque tôle doit être examinée par UT.

GA6.6 - CONCEPTION ET CALCULS GA6.6.1 - Contraintes nominales de calcul ([3] Article 54) a) Les contraintes nominales de calcul sont définies au Tableau GA6.3.1-1 et GA6.3.1-2 pour les situations normales de service sans fluage du matériau et pour les principaux matériaux couverts par la présente Division.

Pour les aciers faiblement alliés trempés et revenus destinés aux appareils à pression, si la résistance minimale à la traction spécifiée dans la norme pertinente est égale ou supérieure à 540 MPa, les teneurs en phosphore et en soufre ne doivent pas excéder 0,02% et 0,015% respectivement. Le coefficient de sensibilité à la fissuration due au soudage Pcm ne doit pas être supérieur à 0,25% et le rapport d'essai de soudabilité et le rapport de qualification des modes opératoires de soudage du matériau doit être fourni à l’administration en charge de la supervision de la sécurité pour revue et approbation.

b) La contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service avec fluage du matériau pour les divers types de matériaux couverts par la présente Division est égale à : ⎧σ ⎫ f =MIN ⎨ R ; σ 1% ⎬ ⎩ 1,5 ⎭

Les définitions de σR et σ1% sont données en Section C1.

Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20

d) Pour les matériaux moulés, la contrainte nominale de calcul est donnée par le tableau ci-dessous :

+Ni/60+Mo/15+V/10+5B

Température de calcul

f

< 300°C

Rmt * CQ 1,5

≥ 300°C

Rmt * CQ 4

CQ = 0,9 acier CQ = 0,8 Matériaux non-ferreux

80


Tableau GA6.6.1-1 - Contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau : Tôles, composants forgés, tubes et composants tubulaires Matériau


Aciers au carbone et aciers faiblement alliés (M2)

⎧⎛ R t ⎞ ⎛ ⎫ ⎪ p0,2 ⎟ ⎜ Rm ⎞⎟⎪ , MIN ⎨⎜ ⎟⎜ ⎜ ⎟⎬ ⎪⎩⎝ 1,6 ⎠ ⎝ 3 ⎠⎪⎭

Aciers fortement alliés (dont inoxydables austénitiques) (M3, M4, M5, M6).

⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 1,5

⎞⎛ R ⎟,⎜ m ⎟⎜ 3 ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭

Nickel et alliages de nickel (M12)

⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 1,5

⎞ ⎛ Rt ⎟,⎜ m ⎟⎜ 3 ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭


⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 1,5

⎞ ⎛ Rt ⎟,⎜ m ⎟⎜ 4 ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭


⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 1,5

⎞ ⎛ Rt ⎟,⎜ m ⎟⎜ 4 ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭

Titane et alliages de titane

⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 1,5

⎞ ⎛ Rt ⎟,⎜ m ⎟⎜ 3 ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭

Tableau GA6.6.1-2 - Contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service sans fluage du matériau : Boulonnerie Matériau

Contrainte nominale de calcul f ⎧⎛ R t ⎪ p0,2 MIN ⎨⎜ ⎜ ⎪⎩⎝ 2,7

roulé à chaud Acier au carbone

⎞ ⎛ Rt ⎟,⎜ m ⎟⎜ 5 ⎠⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟ ⎠⎪⎭

Normalisé

⎧⎛ R t ⎞ ⎛ t ⎞⎫ ⎪ p0,2 ⎟ ⎜ Rm ⎟⎪ MIN ⎨⎜ , ⎜ ⎟⎜ ⎟⎬ ⎪⎩⎝ 2,5 ⎠ ⎝ 5 ⎠⎪⎭

Trempe et revenu

⎧⎛ R t ⎞ ⎛ t ⎞⎫ ⎪ p0,2 ⎟ ⎜ Rm ⎟⎪ MIN ⎨⎜ , ⎟⎜ ⎜ ⎟⎬ ⎪⎩⎝ 3,5 ⎠ ⎝ 5 ⎠⎪⎭

Trempe et revenu

⎧⎛ R t ⎞ ⎛ t ⎞⎫ ⎪ p0,2 ⎟ ⎜ Rm ⎟⎪ MIN ⎨⎜ , ⎟⎜ ⎜ ⎟⎬ ⎪⎩⎝ 2,7 ⎠ ⎝ 5 ⎠⎪⎭

Acier martensitique

Trempe et revenu

⎧⎛ R t ⎞ ⎛ t ⎞⎫ ⎪ p0,2 ⎟ ⎜ Rm ⎟⎪ MIN ⎨⎜ , ⎟⎜ ⎜ ⎟⎬ ⎪⎩⎝ 3 ⎠ ⎝ 5 ⎠⎪⎭

Acier austénitique

traitement thermique de mise en solution

⎧⎛ R t ⎞ ⎛ t ⎞⎫ ⎪ p0,2 ⎟ ⎜ Rm ⎟⎪ MIN ⎨⎜ , ⎜ ⎟⎜ ⎟⎬ ⎪⎩⎝ 1,6 ⎠ ⎝ 5 ⎠⎪⎭

Acier faiblement allié

Acier fortement allié

⎧⎛ R t ⎞ ⎛ t ⎞⎫ ⎪ p0,2 ⎟ ⎜ Rm ⎟⎪ , MIN ⎨⎜ ⎜ ⎟⎜ ⎟⎬ ⎪⎩⎝ 4 ⎠ ⎝ 5 ⎠⎪⎭

Matériaux non-ferreux

81


GA6.7 - FABRICATION ([3] Article 56)

GA6.8 - CONTROLE ET INSPECTION

Les exigences de la présente Division (Partie F) répondent aux exigences de la réglementation chinoise sous réserve des amendements suivants :

GA6.8.1 - Contrôles non destructifs ([3] Article 57)

–

–

Les exigences de la présente Division (Section I1) répondent aux exigences de la réglementation chinoise sous réserve que les prescriptions suivantes soient respectées :

Les fonds convexes en acier au carbone et en acier faiblement allié formés à froid doivent être soumis à un traitement thermique de relaxation après formage à froid.

GA6.8.1.1 - Les assemblages soudés de catégories A et de catégorie B des appareils sous pression définis ciaprès doivent être soumis à un contrôle RT ou UT à 100% (un contrôle RT doit être adopté si l'épaisseur de paroi de l'appareil est inférieure ou égale à 38 mm) :

Les appareils sous pression suivants doivent être soumis à un traitement thermique après soudage en entier pour la relaxation des contraintes résiduelles : •

Les appareils sous pression destinés à contenir des substances létales, hautement toxiques ou moyennement toxiques,

•

les appareils sous pression avec une épaisseur de paroi supérieure à 16 mm et une température de calcul inférieure à –20°C,

•

les appareils sous pression en acier au carbone avec une épaisseur de paroi supérieure à 32 mm (ou supérieure à 38 mm si la température de préchauffage pour le soudage est supérieure à 100 °C),

•

les appareils sous pression en acier faiblement allié avec une épaisseur de paroi supérieure à 30 mm (ou supérieure à 34 mm si une température de préchauffage pour le soudage est supérieure à 100°C),

•

• les appareils sous pression de classe III, • les réacteurs et les appareils de stockage sous pression de classe II destinés à contenir des substances létales, des substances très toxiques ou moyennement toxiques, • les appareils sous pression dont la pression de calcul est supérieure à 5.0 MPa, • les appareils sous pression avec un coefficient de soudure égal à 1 (à l'exception des appareils sous pression dont l'enveloppe est constituée de tubes sans soudure et comporte une soudure circulaire de fermeture mais cette dernière doit être effectuée en utilisant la méthode de soudage et des paramètres de soudage adaptés pour assurer la qualité de la soudure), • les appareils sous pression qui ne peuvent être soumis à un examen intérieur ou à l'essai de pression après avoir été mis en service,

tous les appareils sous pression en acier allié au Cr-Mo.

–

Dans le cas d'appareils sous pression utilisés pour le stockage de mélanges de GPL à température ambiante ou d'autres produits pouvant engendrer une corrosion sous contrainte un traitement thermique après soudage de relaxation doit être effectué.

–

Pour les appareils sous pression qui sont conçus sur la base de l'analyse en fatigue, les surépaisseurs des soudures de catégorie A et des soudures bout à bout de catégorie B doivent être enlevés. Tous les joints soudés doivent présenter un profil régulier

• les appareils sous pression en acier au carbone dont l'épaisseur de paroi est supérieure à 30 mm et les appareils sous pression en acier faiblement alliés ou en acier inoxydable dont l'épaisseur de paroi est supérieure à 25 mm, • les appareils sous pression en acier faiblement allié au Cr-Mo ou en aciers avec une résistance à la traction minimale spécifiée supérieure à 540 MPa, • les appareils destinés à contenir substances létales ou très toxiques,

des

• les appareils destinés à être soumis à un essai pneumatique à la place de l'essai hydraulique, • les appareils sous pression conçus et construits sur la base de l'analyse des contraintes.

82


GA6.8.1.2 - A l'exception des exigences spécifiées en GA6.8.1.1, il est permis d'appliquer des contrôles non destructifs partiels aux assemblages soudés de catégorie A et B. L'étendue du contrôle partiel ne doit pas être inférieure à 20% de la longueur de chaque soudure et ne doit pas être inférieure à 250 mm. En complément tous les joints soudés définis ci-après doivent être soumis à un contrôle non destructif :

GA6.8.2 - Documentation ([3] Article 52) Les exigences de la présente Division (Chapitre

I1.9) répondent aux exigences de la réglementation chinoise sous réserve des amendements suivants : –

Tableau I1.9 III : Le dossier d’appareil doit être complété par les plans de détail des parties principales sous pression.

•

tous les joints en T,

–

•

tous les joints soudés dans une zone d'ouverture (aire limitée par un cercle de diamètre égal à 1,5 fois le diamètre de l'ouverture et de même centre que l'ouverture),

Tableau I1.9 III : Le dossier d’appareil doit comprendre les notes de calculs ou un résumé des notes de calcul des parties principales sous pression.

–

•

le joint soudé qui doit être recouvert par des anneaux de renforcement, des selles ou des plaques,

•

le joint bout à bout dans un fond soudé ou dans la plaque tubulaire soudée,

Le dossier d’appareil doit comprendre les notes de calcul relatives à la capacité de décharge requise pour la sécurité de l'appareil sous pression, à la capacité de décharge des soupapes de sûreté et/ou aire des disques de rupture ou un résumé des calculs mentionnés ci-dessus.

•

tous les joints bout à bout des tubulures de diamètre nominal supérieur à 250 mm. L'étendue du contrôle et les critères d'acceptation doivent être les mêmes que pour les joints soudés de l'appareil proprement dit.

GA6.8.3 - Marquage ([3] Article 53) Les exigences de la présente Division (Chapitre

I1.7) répondent aux exigences de la réglementation chinoise sous réserve des amendements suivants :

83

–

Le marquage doit comporter le niveau et le numéro de la licence de fabrication.

–

Le marquage doit comporter la classe de l’appareil.


84


85 Page inutilisée dans le cadre de la présente Division


86 à 99 Pages inutilisées dans le cadre de la présente Division


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M1 MATÉRIAUX FERREUX La vérification du choix des matériaux est de la responsabilité du Fabricant qui doit, dans les limites des données relatives aux conditions de service qui lui ont été spécifiées par le Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) ou sur la base des données qu’il a retenu (Appareils Catalogue), se prémunir contre les risques définis ci-dessus.

M1.1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION Pour les produits en matériaux ferreux, la Section M1 définit les exigences minimales d’ordre général concernant le choix des matériaux, les conditions d’emploi des produits, la rédaction des commandes, les approvisionnements, le contrôle et le marquage des produits. Cette Section s'applique conjointement aux règles particulières à chaque type de matériau qui font l'objet des Sections M2 à M6.

M1.3 - MATÉRIAUX ADMIS DANS LE CADRE DE LA PRESENTE DIVISION

Les mêmes règles s’appliquent aux produits approvisionnés suivant les modalités de M1.5 ou prélevés sur le stock du Fabricant de l’appareil.

M1.3.1 - Généralités Les nuances et les spécifications de référence des différents types de matériaux ferreux admis au titre de la présente Division sont définies dans les Sections M2 à M6.

Note : Au sens de la présente Division, et sauf indication contraire, le terme « produit » désigne la forme sous laquelle le matériau est approvisionné : tôle (tôles, plaques, bandes, feuillards …), tube, pièce forgée, estampée, moulée ou formée, boulonnerie, produit de soudage, etc.

Les règles applicables concernant les différentes formes de produits réalisés dans ces nuances sont définies dans ces mêmes Chapitres. Ces règles particulières sont applicables conjointement aux règles générales de la présente Section.

M1.2 - CHOIX DES MATÉRIAUX M1.2.1 - Généralités Le choix des matériaux doit être fondé sur l’examen préalable de toutes les données relatives aux conditions de service de l’appareil.

M1.3.2 - Eléments soumis à la pression Les produits destinés à la fabrication des éléments soumis à la pression doivent être conforme à l’une des spécifications des tableaux des différentes Sections M2 à M6, et M12 à M13, complétée le cas échéant, par la Fiche Produit de l’Annexe MA6 spécifiée dans ce même tableau.

La définition d’une méthode qui permettrait d’effectuer le choix optimal des matériaux à utiliser pour la fabrication d’un appareil dont les conditions de service sont parfaitement déterminées n’entre pas dans les objectifs de la présente Division.

Ces tableaux donnent pour chaque nuance :

Par contre, la présente Division impose la prise en considération des risques d’altération des propriétés mécaniques, de rupture par fluage (C1), de rupture fragile (Annexe MA2), de fragilisation par les fluides notamment l’hydrogène (Annexe MA3) et de corrosion (Annexe MA4).

−

le traitement thermique de référence,

−

les épaisseurs minimum et maximum prévues par la spécification applicable,

−

La présente Division impose en outre de tenir compte de l’influence éventuelle des conditions de mise en oeuvre (formage, soudage, traitements thermiques ...) sur les propriétés des produits utilisés (Partie F).

la classification de la nuance en fonction du document de référence,

−

les restrictions d’emploi éventuelles en fonction de la catégorie de construction applicable.

100

CODAP 2005 Division 2 • PARTIE M – MATÉRIAUX Section M1 – MATÉRIAUX FERREUX

−

Les épaisseurs nominales maximales (Voir C1) spécifiées dans la présente Division concernent les épaisseurs des assemblages soudés, surépaisseur de soudure déduite, des viroles cylindriques ou coniques, des corps sphériques et des fonds bombés multipièces. Ces limitations ne concernent pas les épaisseurs : −

des composants forgés sans soudure,

−

des tubes sans soudure, laminés, filés ou étirés,

−

des tubes soudés, des composants tubulaires soudés ou non et des composants forgés soudés, réalisés en usine conformément aux exigences d’une spécification retenue au titre de la présente Division.

Note : Les essais ou les contrôles requis au titre des ces exigences complémentaires peuvent être effectués sous la responsabilité du Fabricant si le produit est commandé chez un Revendeur ou s’il est prélevé sur le stock du Fabricant.

Toutefois, lorsqu’un composant forgé ou tubulaire est utilisé comme corps d’appareil, ces composants sont soumis aux mêmes limitations d’épaisseur que les tôles de même nuance ou de la nuance la plus proche (caractéristiques mécaniques ou composition chimique).

M1.3.3 - Eléments non soumis à la pression Les produits destinés aux éléments non soumis à la pression (attaches provisoires ou définitives, supports et raidisseurs soudés directement sur les éléments soumis à la pression, … participant ou non à la résistance de l’appareil ou à sa stabilité) doivent être définis par une spécification.

Il en est de même pour les corps moulés sauf accord particulier entre les parties concernées. Les produits destinés à la fabrication des parties principales sous pression (Catégories de construction A, B1, B2) ainsi que des parties sous pression (Catégorie de construction A et B1) doivent, au minimum, être fournis avec un Certificat de contrôle Type 3.1 conforme à la norme NF EN 10204 : Janvier 2005 (voir Annexe GA1).

Pour les appareils de catégories de construction A, B1, B2 les composants participant à la résistance à la pression (renforcement d’ouverture, raidisseur, …) doivent être de même nuance ou d’une nuance équivalente à celle du composant soumis à la pression sur lequel ils sont soudés. Pour les composants ne participant pas à la résistance à la pression et soudés sur un composant soumis à la pression (pontet de plaque, attaches provisoires …) si les conditions de service ne nécessitent pas une nuance identique à celle de l’élément sur lequel ils sont fixés (tenue à la corrosion, caractéristiques mécaniques à température basse ou élevée, ...), et sous réserve que les caractéristiques du matériau de l’élément soumis à la pression ne soient pas affectées par la soudure de fixation, il est admis que ces composants soient d’une nuance différente et/ou que cette nuance soit définie par une spécification qui ne prévoit pas spécifiquement son utilisation pour la construction d’appareils à pression. Dans ce dernier cas, les exigences de la présente Division concernant les composants soumis à la pression participant à la résistance à la pression ne s’appliquent pas.

Note : Les définitions des parties principales sous pression et des parties sous pression sont données en Annexe GA1

L’utilisation d’éléments provenant d’un appareil ayant déjà été mis en service n’est pas autorisée pour la construction d’un appareil neuf. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet la réutilisation de pièces forgées conformes à l’une des spécifications des tableaux de la présente Division. La présente Division admet l’utilisation de produits définis par d’autres spécifications que celles des tableaux de la présente Division (autres normes nationales ou internationales par exemple) dans les conditions suivantes : −

la spécification qui définit ces produits prévoit explicitement leur utilisation pour la construction d’équipement à pression,

−

les conditions de réception et d’utilisation de ces produits satisfont aux exigences de la spécification,

si la spécification retenue ne satisfait pas entièrement aux exigences de la présente Division, il appartient au Fabricant de préciser les exigences complémentaires nécessaires dans une spécification technique d’achat (voir Annexe MA5). La spécification technique d’achat peut ainsi soit prévoir des exigences ne figurant pas dans la spécification concernée, soit renforcer la sévérité des dispositions y figurant mais ne peut, en aucun cas, réduire la sévérité de ces dispositions.

Ces produits doivent, au minimum, être fournis avec un Relevé de contrôle Type 2.2 conforme à la norme NF EN 10204 : Janvier 2005.

101

CODAP 2005 Division 2 • PARTIE M – MATÉRIAUX Section M1 – MATÉRIAUX FERREUX

−

M1.4 - RÉDACTION DE LA COMMANDE La commande d’un produit répondant aux exigences de M1.3, doit préciser, en plus des caractéristiques dimensionnelles, les renseignements suivants : −

la référence de la spécification (date, indice de révision …) et la nuance retenue,

−

le type de réception, la nature du contrôle et le document de contrôle requis,

−

l’Organisme d’inspection,

−

le choix fait par le Fabricant parmi les options offertes par la spécification et les compléments éventuels nécessaires à la mise en œuvre de ces options (exemple : critères d’acceptation pour les contrôles non destructifs lorsque ceux-ci ne sont pas précisés),

−

éventuel

de

réception

soit auprès d’un Transformateur (GA1.9). Les produits Transformateurs qualité.

doivent disposant

provenir de d’un Système

L’acceptation définitive des produits ne peut être prononcée que si toutes les exigences spécifiées à la commande sont satisfaites. Les documents justificatifs requis doivent être établis par le Transformateur pour la partie correspondant à son intervention, et par le ou les intervenants précédents, pour les caractéristiques qu'il n'est pas en mesure de garantir par lui-même.

ou

–

soit auprès d’un Revendeur (GA1.10). Les produits doivent provenir de Revendeurs disposant d’un Système qualité.

les traitements thermiques de livraison, lorsque la spécification prévoit plusieurs modalités de traitement thermique ou lorsque le traitement thermique de livraison est différent de celui prévu par la spécification,

Les documents justificatifs requis doivent être établis par le ou les intervenants ayant participé à l’élaboration du produit. L’acceptation définitive des produits ne peut être prononcée que si toutes les exigences spécifiées à la commande sont satisfaites.

−

les exigences particulières éventuelles,

−

les traitements thermiques éventuels représentatifs des cycles de fabrication mis en œuvre par le Fabricant et qui, à sa demande, doivent être appliqués aux échantillons avant d’effectuer les essais mécaniques,

Quel que soit le mode d’approvisionnement, les réparations des défauts de surface sont acceptables au titre de la présente Division dans les limites définies par l’Annexe MA7.1.

−

les tolérances dimensionnelles ainsi que l’état de surface requis, s’ils sont différents des exigences de la spécification du matériau,

M1.6 - IDENTIFICATION ET MARQUAGE DES PRODUITS

−

les essais ou contrôles complémentaires à effectuer en mentionnant les méthodes et les normes ou les spécifications à utiliser, ainsi que les critères d’acceptation,

−

les essais de corrosion éventuels, ainsi que les critères d’acceptation.

−

…

Les produits utilisés doivent porter un marquage destiné à les identifier et permettant d’en assurer la traçabilité. Dans le cas où la spécification du produit ne prévoit pas de marquage suffisant, le Fabricant doit définir les règles d’identification qu’il impose. Après accord entre le Fabricant et le Producteur, des marquages complémentaires à ceux qui sont prévus par la spécification du produit peuvent être apposés et doivent être précisés à la commande.

M1.5 - APPROVISIONNEMENTS Les produits destinés à la fabrication des composants soumis à la pression, définis par une commande rédigée conformément à M1.4, peuvent être approvisionnés : −

soit auprès d’un Producteur (GA1.8). Les produits doivent provenir d’unités de production disposant d’un Système qualité. L’acceptation définitive des produits ne peut être prononcée que si toutes les exigences spécifiées à la commande sont satisfaites.

102


103


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M2 ACIERS AU CARBONE ET CARBONE-MANGANESE, ACIERS FAIBLEMENT ALLIÉS ET ACIERS ALLIÉS Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004.

M2.1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION La Section M2 a pour objet de définir les conditions minimales auxquelles doivent satisfaire les produits en acier au carbone et carbone-manganèse, en acier faiblement allié et en acier allié employés dans la fabrication des appareils à pression. M2.2 - NUANCES PARTICULIERES

ET

Toutefois, les règles et les exigences de la présente Division sont rédigées en fonction de la classification de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000. Lorsque un matériau ne peut être classé ou présente des difficultés particulières de classement au titre de la norme de référence, la présente Division propose une classification cohérente avec les règles de cette norme. Ces valeurs sont notées entre crochets [ ] dans les différents tableaux.

PRESCRIPTIONS

Les tableaux M2.2-1a (Tôles), M2.2-2a (Composants forgés), M2.2-3a (Tubes et composants tubulaires) et M2.2-4a (Composants moulés) ci-après définissent pour chaque nuance la classification au titre des différents groupements de matériaux possibles (Note 1) et les conditions concernant les catégories de construction et les épaisseurs.

Note 2 : Les brides forgées et autres accessoires forgés sont spécifiés dans les tableaux relatifs aux tubes et composants tubulaires.

En fonction des conditions d’exploitation de l’appareil, il y a lieu de se reporter aussi aux Annexes ci-après :

Ces conditions sont complétées par des exigences particulières communes à l’ensemble de ces produits définies dans les tableaux M2.2-1b (Tôles), M2.2-2b (Composants forgés), M2.2-3b (Tubes et composants tubulaires) et M2.2-4b (Composants moulés).

104

−

MA1 : Vieillissement des aciers inoxydables et non austénitiques.

−

MA2 : Prévention du risque de rupture fragile.

−

MA3 : Comportement des aciers en présence d’hydrogène sous pression.

−

MA4 : Prévention des risques de corrosion.

non

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M2 – ACIERS AU CARBONE ET CARBONE-MANGANESE, ACIERS FAIBLEMENT ALLIÉS ET ACIERS ALLIÉS

Tableau M2.2-1a - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Tôles Epaisseurs Nuances

Groupement de matériaux

mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-2 (Décembre 2003)

P235GH

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Catégories de construction et limitations

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en acier pour appareils à pression Partie 2 : Aciers non alliés et alliés avec caractéristiques spécifiées à température élevée

N

0

250

St1.1

1.1

1.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-2

1.1

A

: toutes épaisseurs

B1 : e ≤ 50 mm P265GH

N

0

250

St 1.1

1.1

1.1

1.1

B2 : e ≤ 30 mm C

: e ≤ 16 mm

Ref. Chap. C4 : C4-2

P295GH

P355GH

N

N

0

0

250

St 1.2

250

1.2

1.2

St 1.2

1.2

1.2

1.2

A : toutes épaisseurs. B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 10 mm Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm

1.2


16Mo3

13CrMo4-5

13CrMo4-5

N

NT

NT ou QT

0

0

100

250

St 4.1

100

St 5.1

150

St 5.1

1.1

1.1

5.1

% mini Cr < à la limite inférieure du groupe 5.1

5.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

1.1


5.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm

5.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : NA B2 : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

recuit

I

AT

hypertrempe

M

laminage thermomécanique

C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

laminé à chaud et durcissement à froid (écrouissage)

NT P

recuit isotherme

Q QT S

trempé trempé et revenu recuit de mise en solution

normalisé et revenu

WW

écroui mi-chaud

durcissement par précipitation

RA

recuit de recristallisation

NA : non applicable dans le cadre de la présente Division

[ ] : voir M2.2 note 1

La catégorie C n’est pas applicable en Division 2 et les nuances « grisées » sont admises uniquement en Division 2

105


Tableau M2.2-1a - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Tôles (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-2 (Décembre 2003) (Suite)

13CrMo4-5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

150

250

St 5.1

5.1


A : toutes épaisseurs B1 : NA B2 : NA

5.1


10CrMo9-10

NT

0

60

St 5.2

5.2

5.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : NA

5.2


10CrMo9-10

NT ou QT

60

100

St 5.2

5.2

5.2


5.2


10CrMo9-10

11CrMo9-10

11CrMo9-10

QT

NT ou QT

QT

100

0

60

250

St 5.2

60

5.2

St 5.2

100

5.2

St 5.2

5.2

5.2

5.2

5.2

5.2


5.2

Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : NA

5.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





106




mm

TT

CODAP 2000

min / max


18MnMo4-5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


NT

0

150

St 4.1

1.2

1.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-5

18MnMo4-5

QT

150

250

St 4.1

1.2

1.2

A : toutes épaisseurs B1 : NA Non répertorié B2 : NA [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-5

20MnMoNi4-5

QT

0

250

St 4.1

3.1

3.1


15NiCuMoNb5-6-4

15NiCuMoNb5-6-4

13CrMoSi5-5

NT

QT

NT

0

100

0

150

St 7.2

200

3.1

St 7.2

100

3.1

St 5.1

5.1

3.1

3.1

5.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [3.1] Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : NA Non répertorié B2 : NA [3.1] Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [5.1] Ref. Chap. C4 : C4-2

13CrMoSi5-5

QT

0

250

St 5.1

5.1

5.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





107




mm

TT

CODAP 2000

min / max


12CrMo9-10

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


NT ou QT

0

250

St 5.2

5.2

5.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm Non répertorié B2 : NA [5.2] Ref. Chap. C4 : C4-3

X12CrMo5

NT

0

150

St 5.3

5.3

5.3


X12CrMo5

QT

150

250

St 5.3

5.3

5.3


13CrMoV9-10

13CrMoV9-10

12CrMoV12-10

NT

QT

NT

0

150

0

150

St 6

250

6.2

St 6

150

6.2

St 6

6.2

6.2

6.2

6.2

A : toutes épaisseurs B1 : NA Non répertorié B2 : NA [6.2] Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : NA Non répertorié B2 : NA [6.2] Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm Non répertorié B2 : NA [6.2] Ref. Chap. C4 : C4-3

recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





108




mm

TT

CODAP 2000

min / max


12CrMoV12-10

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

150

250

St 6

6.2

6.2


X10CrMoVNb9-1

NT

0

150

St 6

6.4

6.4


X10CrMoVNb9-1

QT

150

250

St 6

6.4

6.4


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





109




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P275N

P275NH

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en aciers pour appareils à pression Partie 3 : Aciers soudables à grains fins, normalisés

N

N

0

0

250

St 1.1

250

1.1

St 1.1

1.1

1.1

1.1

1.1


1.1


P275NL1

N

0

250

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P275NL2

N

0

250

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P355N


N

0

250

St 1.2

1.2

1.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm

1.2


P355NH

N

0

250

St 1.2

1.2

1.2


1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





110




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-3 (Décembre 2003) (suite)

P355NL1

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en aciers pour appareils à pression Partie 3 : Aciers soudables à grains fins, normalisés

N

0

250

St 1.2

1.2

1.2


1.2


P355NL2

N

0

250

St 1.2

1.2

1.2


1.2


P460N

N

0

250

St 2.1

1.3

1.3


1.3


P460NH

P460NL1

P460NL2

N

N

N

0

0

0

250

St 2.1

150

1.3

St 2.1

150

1.3

St 2.1

1.3

1.3

1.3

1.3

1.3


1.3

Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm

1.3

Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm Ref. Chap. C4 : C4-3

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





111




mm

TT

CODAP 2000

min / max


11MnNi5-3

13MnNi6-3

15NiMn6

12Ni14

12Ni19

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en aciers pour appareils à pression Partie 4 : Aciers alliés au nickel avec caractéristiques spécifiées à basse température

N ou NT

N ou NT

N ou NT ou QT N ou NT ou QT

N ou NT ou QT

0

0

0

80

St 7.1

80

St 7.1

80

9.1

9.1

9.1

9.1

St 7.2

9.1

9.1

9.1


9.1


9.1


0

0

80

St 7.3

50

9.2

9.2

St 7.4

9.2


9.2

N ou NT = Ref. Chap. C4 : C4-2 - QT = Ref. Chap. C4 : C4-3 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm 9.2 9.2 B2 : e ≤ 30 mm

N ou NT = Ref. Chap. C4 : C4-2 - QT = Ref. Chap. C4 : C4-3

X8Ni9

X7Ni9

N ou NT ou QT

QT

0

50

St 7.4

9.3

9.3


9.3


0

50

St 7.4

9.3

9.3


9.3

Ref. Chap. C4 : C4-3 I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





112




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P355M Note 1

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en aciers pour appareils à pression Partie 5 : Aciers soudables à grains fins, laminés thermomécaniquement

M

0

63

St 1.2

1.2

1.2

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm

1.2


P355ML1 Note 1

M

0

63

St 1.2

1.2

1.2

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm

1.2


P355ML2 Note 1

P420M Note 1

M

M

0

0

63

St 1.2

63

1.2

St 2.2

2.1

1.2

2.1

1.2

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm

2.1

Ref. Chap. C4 : C4-3 A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 30 mm Ref. Chap. C4 : C4-3

P420ML1 Note 1

M

0

63

St 2.2

2.1

2.1

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 30 mm

2.1


P420ML2 Note 1

M

0

63

St 2.2

2.1

2.1

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 30 mm

2.1

Ref. Chap. C4 : C4-3 Note 1 : L’utilisation de ces nuances (aciers thermomécaniques) implique des précautions particulières. Le Fabricant doit, en plus de la prise en compte des impositions de la présente Division, se rapprocher du Producteur pour la mise en œuvre ou respecter les cahiers des charges particuliers.

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





113




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P460M Note 1

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en aciers pour appareils à pression Partie 5 : Aciers soudables à grains fins, laminés thermomécaniquement

M

0

63

St 2.2

2.1

2.1

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 30 mm

2.1


P460ML1 Note 1

M

0

63

St 2.2

2.1

2.1

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 30 mm

2.1


P460ML2 Note 1

M

0

63

St 2.2

2.1

2.1

A : e ≤ 30 mm B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 30 mm

2.1

Ref. Chap. C4 : C4-3 Note 1 : L’utilisation de ces nuances (aciers thermomécaniques) implique des précautions particulières. Le Fabricant doit, en plus de la prise en compte des impositions de la présente Division, se rapprocher du Producteur pour la mise en œuvre ou respecter les cahiers des charges particuliers.

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





114




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P355Q

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en aciers pour appareils à pression Partie 6 : Aciers soudables à grains fins, trempés et revenus

QT

0

150

St 3.1

1.2

1.2


1.2


P355QH

QT

0

150

St 3.1

1.2

1.2


1.2


P355QL1

P355QL2

QT

QT

0

0

150

St 3.1

150

1.2

St 3.1

1.2

1.2

1.2

1.2


1.2


P460Q

QT

0

150

St 3.1

3.1

3.1


3.1


P460QH

QT

0

150

St 3.1

3.1

3.1


3.1


P460QL1

QT

0

150

St 3.1

3.1

3.1


3.1

Ref. Chap. C4 : C4-9 recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





115




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P460QL2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

0

150

St 3.1

3.1

3.1


3.1


P500Q

QT

0

150

St 3.1

3.1

3.1


3.1


P500QH

QT

0

150

St 3.1

3.1

3.1


3.1


P500QL1

P500QL2

P690Q

QT

QT

QT

0

0

0

150

St 3.1

150

3.1

St 3.1

150

3.1

St 3.2

3.1

3.1

3.1

3.1

3.1


3.1


3.1


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





116




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P690QH

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

0

150

St 3.2

3.1

3.1


3.1


P690QL1

QT

0

150

St 3.2

3.1

3.1


3.1


P690QL2

QT

0

150

St 3.2

3.1

3.1


3.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





117




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 36-205 (Edition 07-82) & MA6 / A 36-205

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et au carbone-manganèse

A 37 FP

N

3

110

St 1.1

1.1

1.1

A 42 FP

N

3

110

St 1.1

1.1

1.1

A 48 FP

N

3

110

St 1.2

1.2

1.2

A 52 FP


N

3

110

St 1.2

1.2

1.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.2] C : e ≤ 10 mm Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-3

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





118




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 36-206 (Edition 08-83) & MA6 / A 36-206

18 MD 4-05

15 CD 2-05

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

NT ou QT

NT ou QT

3

3

150

St 4.1

100

1.2

St 5.1

4.2

1.2

4.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-5 A : toutes épaisseurs B1 : NA Non répertorié B2 : NA [4.2] Ref. Chap. C4 : C4-2

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





119




mm

TT

CODAP 2000

min / max

DIN 17 155 (Edition 1983) & MA6 / DIN 17 155

HI + MA6 / DIN 17 155

H II + MA6 / DIN 17 155

17 Mn 4 + MA6 / DIN 17 155

19 Mn 6 + MA6 / DIN 17 155

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Blech und Band aus warmfesten Stählen Technische Lieferbedingungen Plate and Strip of steels for elevated temperatures Technical delivery conditions

N

N

N

N

0

0

0

0

150

St 1.1

150

150

150

1.1

St 1.1

1.1

St 1.2 / 4.1

1.2

St 1.2 / 4.1

1.2

1.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-2

1.1


1.2


1.2

15 Mo 3 + MA6 / DIN 17 155

N

0

150

St 4.1

1.1

1.1

13 Cr Mo 4-4 + MA6 / DIN 17 155

QT

0

150

St 5.1

5.1

5.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.1] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [5.1] Ref. Chap. C4 : C4-2

10 Cr Mo 9-10 + MA6 / DIN 17 155

QT

0

150

St 5.2

5.2

5.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





120




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 203 (Edition 1997) ASME SA-203 (Edition 2004) Grades A & B

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Nickel

N

0

150

St 7.3

9.1

9.1


9.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-203 (Edition 2004) Grades A & B

+

A

B1 : e ≤ 50 mm N

0

150

St 7.3

9.1

9.1

9.1

B2 : e ≤ 30 mm

MA6 / SA-203 Grades A & B

ASME SA-203 (Edition 2004) Grades D, E & F



N

0

100

St 7.3

9.2

9.2


9.2

Grades D, E = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Grade F = Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-203 (Edition 2004) Grades D, E & F

A


B1 : e ≤ 50 mm N

0

100

St 7.3

9.2

9.2

9.2

B2 : e ≤ 30 mm

+ MA6 / SA-203 Grades D, E & F

Grades D, E = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Grade F = Ref. Chap. C4 : C4-3

Les nuances (ASME SA) non amendées sont utilisables uniquement pour les composants non soumis à la pression. Les nuances amendées (ASME SA + MA6) sont utilisables pour les composants soumis ou non à la pression.

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





121




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-204 (Edition 2004) Grades A & B

ASME SA-204 (Edition 2004) Grades A & B ASME SA-204 (Edition 2004) Grades A, & B

+

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Molybdenum

Brut de laminage

ASTM A 204 (Edition 1999)

EN ISO/TR 15608 : 2000


N

0

40

40

St 1.1

150

11.1

St 1.1

11.1

1.1

1.1

1.4


1.4

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A


B1 : e ≤ 50 mm N

40

150

St 1.1

1.1

1.1

1.4

B2 : e ≤ 30 mm C

MA6 / SA-204 Grades A, & B

: e ≤ 16 mm



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





122




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-204 (Edition 2004) Grade C

ASME SA-204 (Edition 2004) Grade C ASME SA-204 (Edition 2004) Grade C + MA6 / SA-204 Grade C

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Molybdenum

Brut de laminage

ASTM A 204 (Edition 1999) (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000


N

0

40

40

St 1.2

150

11.1

St 1.2

11.1

1.2

1.2

1.4


1.4



B1 : e ≤ 50 mm N

40

150

St 1.2

1.2

1.2

1.4

B2 : e ≤ 30 mm C

: e ≤ 10 mm



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





123




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-285 (Edition 2004) Grades A, B & C

ASME SA-285 (Edition 2004) Grades A, B & C

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Low- and Intermediate-Tensile Strength

Brut de laminage


EN ISO/TR 15608 : 2000


N

0

0

50

St 1.1

50

11.1

11.1

A B1 B2 C

11.1

: toutes épaisseurs : e ≤ 50 mm : e ≤ 30 mm : NA

Grades A, B = Ref. Chap. C4 : C4-1 - Grade C = Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm 11.1 11.1 11.1 B2 : e ≤ 30 mm C : NA

St 1.1

Grades A, B = Ref. Chap. C4 : C4-1 - Grade C = Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-285 (Edition 2004) Grades A, B & C

A


B1 : e ≤ 50 mm N

0

50

St 1.1

1.1

1.1

1.1

B2 : e ≤ 30 mm

+

C

MA6 / SA-285 Grades A, B & C

: e ≤ 16 mm

Grades A, B = Ref. Chap. C4 : C4-1 - Grade C = Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





124




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-299 (Edition 2004)



+

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Manganese-Silicon

Brut de laminage


EN ISO/TR 15608 : 2000


N

N

0

50

0

50

St 1.2

200

1.2

St 1.2

200

1.2

St 1.2

1.2

MA6 / SA-299

1.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.2] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

1.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.2] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

1.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





125




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-302 (Edition 2004) Grades A & B

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Manganese-Molybdenum and Manganese-Molybdenum-Nickel

Brut de laminage


EN ISO/TR 15608 : 2000


6,5

50

St 4.1

1.2

1.2


1.4


N

6,5

-

St 4.1

1.2

1.2


1.4


+

A


B1 : e ≤ 50 mm N

6,5

-

St 4.1

1.2

1.2

1.4

B2 : e ≤ 30 mm

MA6 / SA-302 Grades A & B



I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





126




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-387 (Edition 2004) Grade 5 Class 1, 2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum N ou NT ou QT

-

-

St 5.3

5.3

5.3

A toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : NA

5.3

Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Class 2 = Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-387 (Edition 2004) Grade 5 Class 1, 2

+

N ou NT ou QT

-

-

St 5.3

MA6 / SA-387 Grade 5 Class 1, 2 ASME SA-387 (Edition 2004) Grades 11, 12 Class 1, 2

5.3

5.3


5.3

Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Class 2 = Ref. Chap. C4 : C4-3 N ou NT ou QT

-

-

St 5.1

5.1

5.1

A toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm

5.1

Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Class 2 = Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-387 (Edition 2004) Grades 11, 12 Class 1, 2

+

N ou NT ou QT

-

-

St 5.1

5.1

5.1

MA6 / SA-387 Grades 11, 12 Class 1, 2


5.1

Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Class 2 = Ref. Chap. C4 : C4-3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





127




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 387 (Edition 1999) (suite) ASME SA-387 (Edition 2004) Grades 21, 21L, 22 & 22L Class 1, 2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum

N ou NT ou QT

-

-

St 5.2

5.2

5.2

A toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : NA

5.2

Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Class 2 = Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-387 (Edition 2004) Grades 21, 21L, 22 & 22L Class 1, 2

+

N ou NT ou QT

-

-

St 5.2

5.2

5.2

MA6 / SA-387 Grades 21, 21L, 22 & 22L Class 1, 2


5.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





128




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-515 (Edition 2004) Grades 60, 65 & 70


N

0

200

St 1.1

(Gr. 60 : 1.1 pour e < 25 mm) 11.1

0

200

St 1.1

(Gr. 60 : 1.1 pour e < 25 mm) 11.1


+

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate and Higher Temperature Service

Brut de laminage


EN ISO/TR 15608 : 2000


(Gr. 60 : 1.1 pour e < 25 mm) 11.1

(Gr. 60 : 1.1 pour e < 25 mm) 11.1

11.1


11.1



B1 : e ≤ 50 mm

N

0

200

St 1.1

1.1

MA6 / SA-515 Grades 60, 65 & 70

1.1

Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [1.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





129




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-516 (Edition 2004) Grades 55, 60, 65

ASME SA-516 (Edition 2004) Grades 55, 60, 65 ASME SA-516 (Edition 2004) Grades 55, 60, 65

+

ASME SA-516 (Edition 2004) Grade 70 + MA6 / SA-516 Grade 70

11.1

A toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

0

St 1.1

Gr. 55 : e < 305

11.1

11.1

11.1

A toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

205 N

0

St 1.1

Gr. 55 : e < 305

11.1

11.1

A 205 N

0


B1 : e ≤ 50 mm St 1.1

Gr. 55 : e < 305

1.1

1.1

[1.1]

B2 : e ≤ 30 mm C

: e ≤ 16 mm

Ref. Chap. C4 : C4-2 Brut de laminage

ASME SA-516 (Edition 2004) Grade 70

CEN ISO/TR 20173 : 2004

205

MA6 / SA-516 Grades 55, 60, 65 ASME SA-516 (Edition 2004) Grade 70

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate and Lower Temperature Service

Brut de laminage


EN ISO/TR 15608 : 2000


0

40

St 1.1

11.1

11.1

11.1

N

0

205

St 1.1

1.1

1.1

11.1

N

0

205

St 1.1

1.1

1.1

[1.1]

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C

: e ≤ 16 mm



I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





130




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 537 (Edition 1995 R00)

ASME SA-537 (Edition 2004) Class 1

ASME SA-537 (Edition 2004) Class 1 + MA6 / SA-537 Class 1

ASME SA-537 (Edition 2004) Class 2, 3

ASME SA-537 (Edition 2004) Class 2, 3 + MA6 / SA-537 Class 2, 3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Pressure Vessel Plates, Heat-Treated, Carbon-Manganese-Silicon Steel

N

N

0

0

100

100

St 1.2

1.2

1.2


1.2

Class 1 : e ≤ 64 mm = Ref. Chap. C4 : C4-3 - 64 mm < e ≤ 100 mm = Ref. Chap. C4 : C4-2 A toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm St 1.2 1.2 1.2 1.2 B2 : e ≤ 30 mm

Class 1 : e ≤ 64 mm = Ref. Chap. C4 : C4-3 - 64 mm < e ≤ 100 mm = Ref. Chap. C4 : C4-2

QT

QT

St 3.1

0

150

0

Class 2 : e ≤ 100 mm = Ref. Chap. C4 : C4-5 - 100 mm < e ≤ 150 mm = Ref. Chap. C4 : C4-3 Class 3 : e ≤ 100 mm = Ref. Chap. C4 : C4-5 - 100 mm < e ≤ 250 mm = Ref. Chap. C4 : C4-2 A toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm 150 St 3.1 3.1 3.1 3.1 B2 : e ≤ 30 mm

3.1

3.1


3.1

Class 2 : e ≤ 100 mm = Ref. Chap. C4 : C4-5 - 100 mm < e ≤ 150 mm = Ref. Chap. C4 : C4-3 Class 3 : e ≤ 100 mm = Ref. Chap. C4 : C4-5 - 100 mm < e ≤ 250 mm = Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





131




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 553 (Edition 1995 R00)

ASME SA-553 (Edition 1995 R00) Types I & II

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Quenched and Tempered 8 and 9 Percent Nickel

QT

0

50

St 7.4

9.3

9.3


9.3

Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-553 (Edition 1995 R00) Types I & II + MA6 / SA-553 Types I & II

QT

0

50

St 7.4

9.3

9.3


9.3



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





132


Tableau M2.2-1b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison - Tôles Domaine d’application des produits

Enveloppes soumises à pression et, lorsque requis, composants directement soudés sur les enveloppes soumises à pression.

Elaboration des produits

Les produits peuvent être élaborés par les procédés à l’oxygène pur, au four électrique ou une combinaison de ces procédés complétés ou non par des opérations réalisées hors du four ou par des opérations de refusion. Les produits utilisés pour les éléments soumis à la pression doivent être obtenus à partir d’acier calmé. Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration et le mode de calmage qu’il a retenu.

Composition chimique

La composition chimique sur coulée doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit. Ces exigences doivent être amendées si nécessaire afin que la composition chimique réponde aux prescriptions ci-après : −

La teneur en carbone des aciers destinés à être soudés est limitée à 0,25%. Toutefois, après accord entre les parties concernées et sous réserve des dispositions réglementaires éventuelles, la présente Division admet l’utilisation de produits dont la spécification prévoit des teneurs en carbone, supérieures aux valeurs du paragraphe précédent, mais au plus égales à 0,35%. Dans ce cas, le groupement des matériaux des tableaux précédents doit être amendé en conséquence en se référant aux définitions de ces groupements. Les soudures d’assemblage de ces tôles doivent faire l’objet d’une qualification du mode opératoire de soudage particulière et d’un contrôle de compacité à 100%. En catégorie de construction A, les tôles destinées à des appareils soumis à TTAS doivent faire l’objet d’une vérification de la composition chimique de l’un des produits faisant l’objet de la commande.

−

Les teneurs en soufre et en phosphore des aciers destinés à être soudés doivent être au plus égales aux valeurs ci-après : S : 0,025 %

P : 0,035 %

−

Pour les produits dont la résistance minimale à la traction est supérieure ou égale à 490 N/mm2, les teneurs éventuelles en niobium, vanadium ou titane doivent être indiquées sur le document de réception.

−

En option, à la demande du Fabricant, et pour les produits destinés à subir un formage à chaud autre qu’un simple roulage, la teneur en cuivre et la teneur en étain peuvent être limitées aux valeurs suivantes : Cu ≤ 0,18% et/ou (Cu + 6 Sn) ≤ 0,33% Toutefois, la teneur en cuivre peut être supérieure à 0,18% mais sans dépasser 0,30% sous réserve de justification (essai de forgeabilité).

Caractéristiques mécaniques à température ambiante

La résistance maximale à la traction spécifiée doit être au plus égale à 900 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 900 N/mm2 si : −

L’épaisseur est inférieure ou égale à 30 mm (pour une épaisseur supérieure une étude spécifique doit être réalisée).

−

La limite conventionnelle d’élasticité est au plus égale à 9/10 de la résistance à la traction.

–

Les soudures d’assemblage de ces tôles font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%.

133


Tableau M2.2-1b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison – Tôles (suite) Caractéristiques mécaniques à température ambiante (suite)

–

L’énergie de rupture en flexion par choc n’est pas inférieure à 55 joules à la température déterminée par référence à l'Annexe MA2.

L’allongement après rupture A% spécifié doit être supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée,

l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-1 : 1999. Caractéristiques mécaniques à température élevée

Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. Toutefois, si la spécification ne donne pas les valeurs des caractéristiques de traction à chaud, la valeur de la limite d’élasticité à prendre en compte pour le calcul peut être déterminée par la formule : R pt 0,2 = Y ⋅ R p 0,2

dans laquelle Y est donné par le graphique ci-après, qui n’est utilisable que pour une température de calcul au plus égale à 110°C. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992. Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage

Si le produit est destiné à être utilisé dans le domaine du fluage, les valeurs des caractéristiques mécaniques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit.

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à la Energie de rupture en flexion température déterminée par référence à l’Annexe MA2. par choc A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) et lorsque la température minimale d’évaluation TME (voir Annexe MA2) de l’élément d’appareil considéré est inférieure à -20°C ou lorsque la température minimale admissible TMA (voir Annexe MA2) en situation d’essai de résistance est supérieure à 0°C, la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais de vérification doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, la température étant déterminée par référence à l’Annexe MA2. La présente Division admet que cette vérification lorsque requise ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à celle déterminée par référence à l'Annexe MA2 et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux dispositions de cette même Annexe.

134


Tableau M2.2-1b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison – Tôles (suite) Traitements thermiques de référence

Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction B2, à l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais peut être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 2), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Note 1 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations. Note 2 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication ou pour les nuances des groupes 1.1 et 1.2 sur la base d’un dossier documenté faisant état du retour d’expérience du Fabricant.

Essais et contrôles

Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les tôles d’épaisseurs supérieures ou égales à 50 mm. Ces contrôles peuvent être effectués en ligne de fabrication et doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10160 : Décembre 1999. Dans ce dernier cas, le plan de sondage et les critères d’acceptation sont ceux des classes E1 et S1. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.

Document de contrôle Marquage

Le document de contrôle requis est défini en M1.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sauf convention contraire à la commande, dans un angle sur chaque tôle et doit comporter au minimum les informations suivantes : −

Le nom ou le sigle du Producteur.

−

La spécification de référence et la désignation de l’acier suivant cette dernière.

−

Le repère d’identification de la tôle et de la coulée.

−

La direction du laminage final.

−

Eventuellement, le poinçon de l’agent réceptionnaire ou du contrôleur de l’usine productrice.

Dans le cas de tôles de faible masse unitaire et conditionnées en fardeaux ligaturés, et avec l’accord du Fabricant, le marquage peut être apposé uniquement sur la tôle supérieure de chaque fardeau et sur une étiquette attachée à chaque fardeau. Il appartient au Fabricant ou au Revendeur, à la réception de ces fardeaux, d’apposer le marquage sur les tôles constituant le fardeau.

135


Tableau M2.2-2a - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Composants forgés Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10273 (Janvier 2001)

P235GH

P250GH

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Barres laminées à chaud en aciers soudables pour appareils à pression, avec caractéristiques spécifiées aux températures élevées

N

N

0

0

150

St 1.1

150

1.1

St 1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2

1.1


P265GH

N

0

150

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P295GH

N

0

150

St 1.2

1.2

1.2

1.2

P355GH


N

0

150

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-3 A B1 B2

1.2


P275NH

P355NH

N

N

0

0

150

St 1.1

150

1.1

St 1.2

1.2

1.1


1.1

1.2

A B1 B2

1.2


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





136


Tableau M2.2-2a - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Composants forgés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10273 (Janvier 2001) (suite)

P355QH

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

0

150

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


P460NH

N

0

150

St 2.1

1.3

1.3

A B1 B2

1.3


P460QH

QT

0

150

St 2.1

3.1

3.1

A B1 B2

3.1


16Mo3

13CrMo4-5

13CrMo4-5

N

NT

NT ou QT

0

0

40

150

St 1.1

40

St 5.1

100

1.1

1.1

5.1

St 5.1

5.1



1.1

A B1 B2

5.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2

5.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 Ref. Chap. C4 : C4-2

13CrMo4-5

QT

100

150

St 5.1

5.1


A B1 B2

5.1


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





137




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10273 (Janvier 2001) (suite)

10CrMo9-10

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


NT

0

60

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


10CrMo9-10

NT ou QT

60

250

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


11CrMo9-10

NT ou QT

0

60

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


11CrMo9-10

QT

60

100

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





138




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-2 (Avril 2000)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier pour appareils à pression Partie 2 : Aciers ferritiques et martensitiques avec caractéristiques spécifiées à température élevée

P245GH

A

P245GH

NT ou QT

0

0

160

St 1.1

160

1.1

St 1.1

1.1

1.1

A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2

1.1


P280GH

N

0

160

St 1.2

1.2

1.2

P280GH

NT ou QT

0

160

St 1.1

1.2

1.2

P305GH


N

0

160

St 1.2

1.2

1.2

A B1 Non répertorié B2 [1.2] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.2] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-2

P305GH

NT

0

160

St 1.2

1.2

1.2

A B1 Non répertorié B2 [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-2

P305GH

QT

0

70

St 3.1

1.2

1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





139




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-2 (Avril 2000) (suite)

16Mo3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


N ou NT

0

100

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


16Mo3

QT

0

500

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


13CrMo4-5

NT ou QT

0

70

St 5.1

5.1


A B1 B2

5.1


13CrMo4-5

15MnMoV4-5

18MnMoNi5-5

QT

NT ou QT

QT

70

0

0

500

St 5.1

250

5.1

St 4.1

200

1.2

St 4.2

4.1

5.1

1.2

4.1

A B1 B2

5.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-3 A B1 Non répertorié B2 [4.1] Ref. Chap. C4 : C4-3

14MoV6-3

NT ou QT

0

500

St 6

6.1

6.1

A B1 B2

6.1


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





140




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-2 (Avril 2000) (suite)

15MnCrNiMoV5-3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


NT ou QT

0

100

St 4.2

4.1

4.1


11CrMo9-10

NT

0

200

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


11CrMo9-10

NT ou QT

200

500

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


X16CrMo5-1

X16CrMo5-1

X10CrMoVNb9-1

A

NT ou QT

NT

0

0

0

300

St 5.3

300

5.3

St 5.3

130

5.3

St 6

6.4

5.3

5.3

6.4

5.3

A B1 B2

5.3


6.4


X20CrMoV11-1

QT

0

330

St 6

6.4

6.4

A B1 B2

6.4


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





141




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-3 (Février 1999)

13MnNi6-3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier pour appareils à pression Partie 3 : Aciers au nickel avec caractéristiques spécifiées à basse température

NT

0

70

St 7.2

9.1

9.1

A B1 B2

9.1


15NiMn6

N ou NT

0

35

St 7.2

9.1

9.1

A B1 B2

9.1


15NiMn6

12Ni14

QT

N

35

0

50

St 7.2

35

9.1

St 7.3

9.2

9.1

9.2

9.1

A B1 B2

9.2


12Ni14

NT

35

50

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


12Ni14

QT

50

70

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


X12Ni5

N ou NT

0

35

St 7.4

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





142




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-3 (Février 1999) (suite)

X12Ni5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier pour appareils à pression Partie 3 : Aciers au nickel avec caractéristiques spécifiées à basse température

QT

35

50

St 7.4

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


X8Ni9

N ou NT

0

50

St 7.4

9.3

9.3

A B1 B2

9.3


X8Ni9

QT

50

70

St 7.4

9.3

9.3

A B1 B2

9.3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





143




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-4 (Avril 2002) NF EN 10222-4 / A1 (Avril 2002)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier pour appareils à pression Partie 4 : Aciers soudables à grains fins avec limite d’élasticité élevée

P285NH

N

0

70

St 1.2

1.2

1.2

1.2

P285QH

QT

70

400

St 1.2

1.2

1.2

1.2

P355NH

N

0

70

St 1.2

1.2

1.2

1.2

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 Ref. Chap. C4 : C4-3

P355QH

QT

70

400

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


P420NH

P420QH

N

QT

0

70

70

St 1.2

400

1.3

St 3.1

3.1

% max Ni < 1% peut donc correspondre au groupe 9.1 ou au groupe 1

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC


NT P

2.1


% max Ni < 1% peut donc correspondre au groupe 9.1 ou au groupe 1

recuit

A

A B1 B2

A B1 B2

3.1


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





144




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 36-601 (Edition 06-80) & MA6 / A 36-601

N

A 37 FP

QT

A 42 FP

N

A 48 FP

A 48 FP

CEN ISO/TR 15608 : 2004

0

> 80

0

QT

N

QT

80

80

> 80

0

St 1.1

1.1

1.1

St 1.1

1.1

1.1

St 1.1

1.1

1.1

St 1.1

80

1.1

St 1.2

> 80

1.2

St 1.2

1.2

recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et au carbone-manganèse

A 37 FP

A 42 FP

EN ISO/TR 15608 : 2000



NT P

recuit isotherme

A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2

1.1


1.2


1.2


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





145




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 36-601 (Edition 06-80) & MA6 / A 36-601 (suite)

A 52 FP

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et au carbone-manganèse

N

0

80

St 1.2

1.2

1.2


A 52 FP

QT

> 80

St 1.2

1.2

1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





146



TT


mm CODAP 2000

min / max

NF A 36-602 (Edition 07-88) & MA6 / A 36-602

18 MD 4-05

15 CD 2-05

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

NT ou QT

St 4.1

NT ou QT

1.2

St 5.1

4.2

1.2

4.2

A B1 Non répertorié B2 [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-5 A B1 Non répertorié B2 [4.2] Ref. Chap. C4 : C4-2

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





147




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 36-605 (Edition 11-82) & MA6 / A 36-605

N

A 37 FP

QT

A 42 FP

N

A 48 FP

CEN ISO/TR 15608 : 2004

0

> 80

0

QT

N

80

80

> 80

0

St 1.1

1.1

1.1

St 1.1

1.1

1.1

St 1.1

1.1

1.1

St 1.1

80

1.1

St 1.2

1.2

recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées par estampage en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et au carbone-manganèse

A 37 FP

A 42 FP

EN ISO/TR 15608 : 2000



NT P

recuit isotherme


1.1


1.2


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





148


Tableau M2.2-2a – Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Composants forgés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


A 48 FP

A 52 FP

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

N

> 80

0

St 1.2

80

1.2

St 1.2

1.2

1.2

1.2

A B1 Non répertorié B2 [1.2] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-3

A 52 FP

QT

> 80

St 1.2

1.2

1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





149




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 36-606 (Edition 11-82) & MA6 / A 36-606

18 MD 4-05

18 MD 4-05

15 CD 2-05

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


NT

0

QT

NT

80

St 4.1

> 80

0

1.2

St 4.1

80

1.2

St 5.1

4.2

1.2

1.2

4.2

A B1 Non répertorié B2 [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-5 A B1 Non répertorié B2 [1.2] Ref. Chap. C4 : C4-5 A B1 Non répertorié B2 [4.2] Ref. Chap. C4 : C4-2

15 CD 2-05

QT

> 80

St 5.1

4.2

4.2


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





150




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-105 (Edition 2004) A105 ASME SA-105 (Edition 2004) A105

+ MA6 / SA-105 A105

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications

Brut de laminage A, N, QT


EN ISO/TR 15608 : 2000


A ou N ou QT

-

4,5t

St 1.1

11.1

11.1


11.1

A B1 -

4,5t

St 1.1

1.1

1.1

1.1

B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





151




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) F1

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged, Fittings and Valves and Parts for High Temperature Service

A ou NT

-

4,5t

St 4.1

1.4

11.1

11.1

[11.1]

A B1 B2 Ref. Chap. C4 : C4-2

ASME SA-182 (Edition 2004) F1

+ MA6 / SA-182 F1

ASME SA-182 (Edition 2004) F 5, F 5a

A A ou NT

B1 -

4,5t

St 4.1

1.1

1.1

1.4


A ou NT

-

4,5t

St 6

5.3

5.3

A B1 Non répertorié B2 [5.3]

F 5 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - F 5a = Ref. Chap. C4 : C4-5 ASME SA-182 (Edition 2004) F 5, F 5a

+

A A ou NT

-

4,5t

St 6

5.3

5.3

MA6 / SA-182 F 5, F 5a

B1 Non répertorié B2 [5.3]

F 5 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - F 5a = Ref. Chap. C4 : C4-5


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





152




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) F 11 Class 1, Class 2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-182 (Edition 2004) F 11 Class 1, Class 2

+ MA6 / SA-182 F 11 Class 1, Class 2 ASME SA-182 (Edition 2004) F 12 Class 1, Class 2

A A ou NT

B1 -

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

5.1

B2 Ref. Chap. C4 : C4-2

A ou NT

-

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1


+ MA6 / SA-182 F 12 Class 1, Class 2

A A ou NT

B1 -

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

5.1



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





153




mm

TT

CODAP 2000

min / max



EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

4,5t

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2

F 22 Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - F 22 Class 3 = Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-182 (Edition 2004) F 22 Class 1, Class 3

+

A A ou NT

B1 -

4,5t

St 5.2

MA6 / SA-182 F 22 Class 1, Class 3

5.2

5.2

5.2

B2

F 22 Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - F 22 Class 3 = Ref. Chap. C4 : C4-3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





154




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-350 (Edition 2004) Grade LF1, LF2 ASME SA-350 (Edition 2004) Grade LF1, LF2

+ MA6 / SA-350 Grade LF1, LF2 ASME SA-350 (Edition 2004) Grade LF3 ASME SA-350 (Edition 2004) Grade LF3

+ MA6 / SA-350 Grade LF3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Carbon and Low-Alloy Steel Forgings, Requiring Notch Toughness Testing for Piping Components N ou NT ou QT N ou NT ou QT

-

-

St 1

11.1

11.1


11.1

A B1 -

-

St 1

1.1

1.1

1.1


N ou NT ou QT N ou NT ou QT

-

-

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2

Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 -

-

St 7.3

9.2

9.2

9.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





155




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL6 ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL6

+ MA6 / SA-420 Grade WPL6 ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Low-Temperature Service

N ou NT

-

-

St 1.1

11.1

11.1

A B1 B2 C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

11.1

A N ou NT

B1 -

-

St 1.1

1.1

1.1

1.1


N ou NT

-

-

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL3

+ MA6 / SA-420 Grade WPL3

A N ou NT

B1 -

-

St 7.3

9.2

9.2

9.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





156




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL8

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


N ou NT

-

-

St 7.4

9.3

9.3

A B1 B2

9.3



A N ou NT

B1 -

-

St 7.4

9.3

9.3

9.3



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





157


Tableau M2.2-2b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison – Composants forgés Domaine d’application des produits

Composants soumis à la pression et, lorsque requis, composants directement soudés sur les enveloppes soumises à pression.


La coulée d’origine peut être élaborée par les procédés à l’oxygène pur, au four électrique ou une combinaison de ces procédés complétés ou non par des opérations réalisées hors du four ou par des opérations de refusion. Les produits utilisés pour élaborer les composants soumis à la pression doivent être obtenus à partir d’acier calmé. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Les composants forgés à chaud peuvent être obtenus :


−

Soit par forgeage libre au moyen de presses, de marteaux-pilons ou par laminage circulaire à partir de produits sidérurgiques (lingots ou demi-produits).

−

Soit par estampage dans des matrices reproduisant la forme recherchée des pièces, à l’usinage près.

La composition chimique sur coulée doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit Ces exigences doivent être amendées si nécessaire afin que la composition chimique réponde aux prescriptions ci-après : −

La teneur en carbone des aciers destinés à être soudés est limitée à 0,25%. Toutefois, après accord entre les parties concernées et sous réserve des dispositions réglementaires éventuelles, la présente Division admet l’utilisation de produits dont la spécification garantit des teneurs en carbone, supérieures aux valeurs du paragraphe précédent, mais au plus égales à 0,35%. Les soudures d’assemblage de ces composants doivent faire l’objet d’une qualification du mode opératoire de soudage particulière et d’un contrôle de compacité à 100%.

−


− Caractéristiques mécaniques à température ambiante

P : 0,035 %

Pour les produits dont la résistance minimale à la traction est supérieure ou égale à 460 N/mm2, les teneurs éventuelles en niobium, vanadium ou titane doivent être indiquées.


L’épaisseur est inférieure ou égale à 25 mm (pour une épaisseur supérieure, une étude spécifique doit être réalisée).

−

La limite conventionnelle d’élasticité est au plus égale à 9/10 de la résistance à la traction.

−

Les soudures d’assemblage de ces composants font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%.

−

L'énergie de rupture en flexion par choc n’est pas inférieure à 55 joules à la température déterminée par référence à l'Annexe MA2.

L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée,

l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-1 : 1999.

158


Tableau M2.2-2b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Caractéristiques mécaniques à température élevée


dans laquelle Y est donné par le graphique ci-après, qui n’est utilisable que pour une température de calcul au plus égale à 110°C. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992. Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage


Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) et si la température minimale d’évaluation TME (voir Annexe MA2) de l’élément d’appareil considéré est inférieure à -20°C ou si la température minimale admissible TMA (voir Annexe MA2) en situation d’essai de résistance est supérieure à 0°C, la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.. Les essais de vérification doivent alors être effectués sur des éprouvettes prélevées dans la direction transversale conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, la température étant déterminée par référence à l’Annexe MA2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à celle déterminée par référence à l'Annexe MA2 et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux dispositions de cette même Annexe.

Traitements thermiques de référence


159


Tableau M2.2-2b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Essais et contrôles

Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Outre le contrôle de l’état de surface, les contrôles par ultrasons (US) sont exigé au titre de la présente Division et doivent être effectués conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut conformément aux dispositions de la norme NF EN 10228-3 : Septembre 1998. Le plan de sondage, la méthode à utiliser et la classe de qualité font l’objet d’un accord entre le Fabricant et le Producteur. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme EN 473 : Décembre 2000 ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.


Le document de contrôle requis est défini en M1.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sur tous les composants, sauf convention contraire à la commande et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−

Le repère d’identification de la pièce ou du lot et de la coulée.

−


Pour les pièces de petites dimensions, le marquage ci-dessus peut être remplacé par un marquage unique répondant à un code établi et enregistré par le Producteur.

160


Tableau M2.2-3a - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Tubes et composants tubulaires (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10216-1 (Décembre 2002) NF EN 10216-1 / A1 (Octobre 2004)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

P195TR2

N

0

60

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P235TR2

N

0

60

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P265TR2

N

0

60

St 1.1

1.1

1.1

1.1

recuit

I

recuit isotherme

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 1 : Tubes en acier non allié avec caractéristiques spécifiées à température ambiante

AT

A



NT P

Q QT S

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-1 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2



WW

écroui mi-chaud


RA





161




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P195GH

P235GH

P265GH

20MnNb6

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 2 : Tubes en acier non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à température élevée

N

N

N

N

0

0

0

0

16

St 1.1

65

St 1.1

65

1.1

1.1

St 1.1

65

1.1

1.1

St 1.2

1.1

1.1

1.4

1.4 compte tenu de la présence de Nb

1.1


1.1


1.1

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2

1.2

16Mo3

N

0

65

St 4.1

1.2

1.2

1.1

8MoB5-4

N

0

16

Non répertorié

1.4

1.4 compte tenu de la présence de Ti

1.3

Ref. Chap. C4 : C4-3 A B1 B2 C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 Ref. Chap. C4 : C4-3

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





162




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10216-2 (Décembre 2002) NF EN 10216-2 / A1 (Octobre 2004) (suite)

14MoV6-3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 2 : Tubes en acier non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à température élevée

NT

0

65

St 6

6.1

6.1

A B1 B2

6.1


10CrMo5-5

NT

0

65

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1


13CrMo4-5

10CrMo9-10

NT

NT

0

0

65

St 5.1

65

5.1

St 5.2

5.2

5.1

5.2

5.1

A B1 B2

5.2


11CrMo9-10

QT

0

65

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


25CrMo4

QT

0

65

St 5.1

5.1

5.1


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





163


Tableau M2.2-3a – Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Tubes et composants tubulaires (suite) Epaisseurs Nuances

min / max


20CrMoV13-5-5


mm

TT

CODAP® 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression Conditions techniques de livraison Partie 2 : Tubes en acier non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à température élevée

QT

0

65

% max V > à la limite supérieure du groupe 6

6.3

6.3


15NiCuMoNb5-6-4

NT

0

100

St 2.2

4.2

4.2


X11CrMo5

X11CrMo5 + NT1

I

NT1

0

0

100

St 5.3

100

5.3

St 5.3

5.3

5.3

5.3

5.3

A B1 B2

5.3


X11CrMo5 + NT2

NT2

0

100

St 5.3

5.3

5.3

A B1 B2

5.3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





164




mm

TT

CODAP 2000

min / max


X11CrMo9-1 + I

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression Conditions techniques de livraison Partie 2 : Tubes en acier non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à température élevée

I

0

65

St 5.4

5.4

5.4

A B1 B2

5.4


X11CrMo9-1 + NT

NT

0

65

St 5.4

5.4

5.4

A B1 B2

5.4


X10CrMoVNb9-1

NT

0

100

St 6

6.4

6.4

A B1 B2

6.4


X20CrMoV11-1

NT

0

100

% max Cr > à la limite supérieure du groupe 6

6.4

6.4

A B1 B2

6.4


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





165




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 3 : Tubes en aciers alliés à grains fins

P275NL1

N

0

100

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P275NL2

N

0

100

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P355N

N

0

100

St 1.2

1.2

1.2

1.2


P355NH

N

0

100

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


P355NL1

N

0

100

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


P355NL2

N

0

100

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





166




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P460N

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 3 : Tubes en aciers alliés à grains fins

N

0

100

St 2.2

1.3

1.3

A B1 B2

1.3


P460NH

N

0

100

St 2.2

1.3

1.3

A B1 B2

1.3


P460NL1

P460NL2

N

N

0

0

100

St 2.2

100

1.3

St 2.2

1.3

1.3

1.3

A B1 Non répertorié B2 [1.3] Ref. Chap. C4 : C4-3 A B1 Non répertorié B2 [1.3] Ref. Chap. C4 : C4-3

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





167




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P215NL

P255QL

P265NL

26CrMo4-2

11MnNi5-3

13MnNi6-3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 4 : Tubes en acier non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à basse température

N

QT

N

QT

N

N

0

0

0

0

0

0

10

St 1.1

40

1.1

St 1.1

25

1.1

St 1.1

40

1.1

St 5.1

40

5.1

St 7.1

40

9.1

St 7.1

9.1

1.1


1.1

1.1


1.1


5.1

1.1


9.1

9.1

9.1


9.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





168




mm

TT

CODAP 2000

min / max


12Ni14

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 4 : Tubes en acier non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à basse température

N

0

40

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


12Ni14

QT

0

40

St 7.3

9.2

9.2


X12Ni5

X12Ni5

N

QT

0

0

40

St 7.4

40

9.2

St 7.4

9.3

9.2

9.3

A B1 B2

9.2

Ref. Chap. C4 : C4-3 A B1 Non répertorié B2 [9.3] Ref. Chap. C4 : C4-3

X10Ni9

N ou NT

0

40

St 7.4

9.3

9.3


X10Ni9

QT

0

40

St 7.4

9.3

9.3


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





169




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P195TR2

P235TR2

P265TR2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

N

N

N

0

0

0

40

St 1.1

40

1.1

St 1.1

40

1.1

St 1.1

1.1

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 1 : Tubes en acier non allié avec caractéristiques spécifiées à température ambiante

recuit

A



NT P

1.1

1.1

1.1

Q QT S

1.1


1.1


1.1




WW

écroui mi-chaud


RA





170




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P195GH

P235GH

P265GH

16Mo3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en acier pour service sous pression Conditions techniques de livraison Partie 2 : Tubes soudés électriquement en aciers non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à haute température

N

N

N

N

0

0

0

0

16

St 1.1

16

1.1

St 1.1

16

1.1

St 1.1

16

1.1

St 4.1

1.2

1.1

1.1

1.1

1.2

1.1


1.1


1.1


1.1


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





171




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P275NL1

P275NL2

P355N

P355NH

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 3 : Tubes en acier allié, à grains fins

N

N

N

N

0

0

0

0

40

St 1.1

40

1.1

St 1.1

40

1.1

St 1.2

40

1.2

St 1.2

1.2

1.1

1.1

1.2

1.2

1.1


1.1


1.2

A B1 B2

1.2


P355NL1

N

0

40

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


P355NL2

N

0

40

St 1.2

1.2

1.2

A B1 B2

1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





172




mm

TT

CODAP 2000

min / max


P460N

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 3 : Tubes en acier allié, à grains fins

N

0

40

St 2.2

1.3

1.3

A B1 B2

1.3


P460NH

N

0

40

St 2.2

1.3

1.3

A B1 B2

1.3


P460NL1

N

0

40

St 2.2

1.3

1.3

A B1 B2

1.3


P460NL2

N

0

40

St 2.2

1.3

1.3

A B1 B2

1.3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





173




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en acier pour service sous pression Conditions techniques de livraison Partie 4 : Tubes soudés électriquement en aciers non allié avec caractéristiques spécifiées à basse température

P215NL

N

0

16

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P265NL

N

0

16

St 1.1

1.1

1.1

1.1


P235GH

P265GH

16Mo3


A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2

Tubes soudés en acier pour service sous pression Conditions techniques de livraison Partie 5 : Tubes soudés à l'arc immergé sous flux en poudre en aciers non allié et allié avec caractéristiques spécifiées à température élevée

N

N

N

0

0

0

40

St 1.1

40

1.1

St 1.1

40

1.1

St 4.1

1.2

1.1

1.1

1.2

1.1


1.1


1.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





174




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

P215NL

N

0

109

St 1.1

1.1

1.1

1.1

P265NL

N

0

25

St 1.1

1.1

1.1

1.1

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en acier pour service sous pression Conditions techniques de livraison Partie 6 : Tubes soudés à l'arc immergé sous flux en poudre en aciers non allié avec caractéristiques spécifiées à basse température

recuit

A



NT P

Q QT S




WW

écroui mi-chaud


RA





175




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-211 (Edition 09-89) & MA6 / A 49-211

TU E 220

TU E 250

TU E 275

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Tubes sans soudure à extrémités lisses en aciers non alliés pour canalisations de fluides à température élevée

N

N

N

0

0

0

40

St 1.1

40

1.1

St 1.1

40

1.1

St 1.1

1.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004



NT P

1.1


1.1


1.1


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





176




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-213 (Edition 03-90) & MA6 / A 49-213

TU 37 C

TU 42 CR

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en aciers non alliés et alliés au Mo et Cr-Mo utilisés aux températures élevées

N

N

0

0

50

St 1.1

50

1.1

St 1.1

1.1

1.1


1.1


TU 48 CR

N

0

50

St 1.1

1.1

1.1

TU 10 CD5-05

NT ou QT

0

50

St 5.1

5.1

5.1


TU 10 CD9-10

NT ou QT

0

50

St 5.2

5.2

5.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





177




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-215 (Edition 02-81) & MA6 / A 49-215

TU 37 C

TU 42 C

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure pour échangeurs de chaleur en aciers non alliés et alliés ferritiques

N

N

1,2

1,2

5

St 1.1

5

1.1

St 1.1

1.1

1.1

1.1

1.1


1.1


TU 48 C

N

1,2

5

St 1.1

1.1

1.1

1.1

TU 15 D 3

N

1,2

5

St 4.1

1.2

1.2

1.2

TU 15 CD 2-05


NT

1,2

5

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2

5.1


TU 10 CD 5-05

NT ou QT

1,25

5

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





178




mm

TT

CODAP 2000

min / max


TU 10 CD 9-10

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


NT ou QT

1,25

5

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


TU Z10 CD 5-05

QT

1,25

5

St 5.3

5.3

5.3

A B1 B2

5.3


TU Z10 CD 9

NT ou QT

1,25

5

St 5.4

5.4

5.4

A B1 B2

5.4


TU 48 BT

N

1,2

5

St 1.1

1.1

1.1

1.1

TU 17 N2

N

1,5

5

St 7.1

9.1

9.1

9.1


9.2


TU 10 N9

N

1,5

5

St 7.3

9.2

9.2


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





179




mm

TT

CODAP 2000

min / max


TU 10 N 14

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


N ou NT

1,2

5

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


TU Z6 N9

N ou NT

1,25

5

St 7.4

9.3

9.3

A B1 B2

9.3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





180




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-230 (Edition 09-85) & MA6 / A 49-230

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure à extrémités lisses pour appareils à pression et tuyauteries utilisés à basse température

TU 42 BT

N

TU 10 N14

N ou NT

0

0

40

St 1.1

40

1.1

St 7.3

9.2

1.1

9.2


TU Z6 N9

NF A 49-241 (Edition 07-86) & MA6 / A 49-241

TS E 220

TS E 250

TS E 275

N ou NT ou QT

0

40

St 7.4

9.3


Tubes soudés longitudinalement par pression à extrémités lisses en aciers non alliés pour transport de fluide jusqu’à 425 °C

A

A

A

0

0

0

10

St 1.1

10

1.1

St 1.1

10

1.1

St 1.1

1.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

9.3



NT P

1.1


1.1


1.1

A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





181




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-243 (Edition 05-83) & MA6 / A 49-243

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

N

0

10

St 1.1

1.1

1.1

TS 42 C

N

0

10

St 1.1

1.1

1.1

TS 37 CP

TS 42 CP

TS 48 CP

N

N

N

0

0

0

50

St 1.1

50

1.1

St 1.1

50

1.1

St 1.2

1.2

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC

A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2

Tubes en acier Tubes soudés de diamètre 168,3 à 1220 mm en aciers non alliés, utilisés aux températures moyennement élevées

recuit

A


Tubes soudés longitudinalement par pression en aciers non alliés et alliés ferritiques utilisés aux températures élevées

TS 37 C

NF A 49-252 (Edition 09-82) & MA6 / A 49-252

CEN ISO/TR 20172 : 2004


NT P

1.1


1.1


1.2


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





182




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-253 (Edition 11-82) & MA6 / A 49-253

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Tubes en acier Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés et alliés ferritiques utilisés aux températures élevées

TS 37 CP

N

0

50

St 1.1

1.1

1.1

TS 42 CP

N

0

50

St 1.1

1.1

1.1

TS 48 CP

N

0

50

St 1.2

1.2

1.2

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004



NT P


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





183




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-281 (Edition 12-92) & MA6 / A 49-281

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Tubes en aciers Accessoires tubulaires, courbes, tés, réductions à souder fabriqués à partir d’ébauches tubulaires sans soudure avec prescriptions de qualité

A E 220

N

0

32

St 1.1

1.1

1.1

A E 250

N

0

32

St 1.1

1.1

1.1

A E 275

N

0

32

St 1.1

1.1

1.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004



NT P


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





184




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-289 (Edition 08-90) & MA6 / A 49-289

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes en acier Accessoires tubulaires sans soudure utilisés à haute et basse température Aciers non alliés, alliés et inoxydables

TU 37 C

N

0

32

St 1.1

1.1

1.1

TU 42 C

N

0

32

St 1.1

1.1

1.1

TU 48 C

N

0

32

St 1.1

1.1

1.1

TU 10 CD5-05

Q ou QT

0

32

St 5.1

5.1

5.1

A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [5.1] Ref. Chap. C4 : C4-2

TU 10 CD9-10

Q ou QT

0

32

St 5.2

5.2

5.2


TU 42 BT

N ou QT

0

32

St 1.1

1.1

1.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





185




mm

TT

CODAP 2000

min / max


TU 10 N14

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes en acier Accessoires tubulaires sans soudure utilisés à haute et basse température Aciers non alliés, alliés et inoxydables

N

0

32

St 7.3

9.2

9.2


TU Z10 N09

N

0

32

St 7.4

9.3

9.3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





186




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-296 (Edition 07-83) & MA6 / A 49-296

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

A 42 CP

0

17,5

St 1.1

1.1

1.1

A 48 CP

N ou NT ou QT

0

17,5

St 1.2

1.2

1.2

TS E 220

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes en acier Tés à souder égaux ou réduits en aciers non alliés ou alliés soudés par fusion avec prescriptions de qualité

N ou NT ou QT

NF A 49-401 (Edition 10-88) & MA6 / A 49-401


A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.2] C Ref. Chap. C4 : C4-2

Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

N

0

30

St 1.1

1.1

1.1

TS E 290

N

0

30

St 1.2

1.2

1.2

TS E 360

N

0

30

St 1.2

1.2

1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





187




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-402 (Edition 10-88) & MA6 / A 49-402

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés hélicoïdalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

TS E 220

N

0

17,5

St 1.1

1.1

1.1

TS E 290

N

0

17,5

St 1.2

1.2

1.2

TS E 360

N

0

17,5

St 1.2

1.2

1.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





188




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF E 29-204 (Edition 11-92) & MA6 / E 29-204

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tuyauterie industrielle. Brides et collets forgés en acier

BF 42

N

-

-

St 1.1

1.1

1.1

BF 48

N

-

-

St 1.1

1.2

1.2

BF 15 CD4-05

N

St 5.1

5.1

5.1

≤ 80

A B1 Non répertorié B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 C Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 Ref. Chap. C4 : C4-2

BF 15 CD4-05

QT

> 80

St 5.1

5.1

5.1

A B1 Non répertorié B2 Ref. Chap. C4 : C4-2

BF 10 CD9-10

NT

0

80

St 1.1

5.2

5.2

A B1 Non répertorié B2 Ref. Chap. C4 : C4-2

BF 10 CD9-10

QT

> 80

St 1.1

5.2

5.2

A B1 Non répertorié B2

: NA : NA


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





189




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASME SA-105 (Edition 2004) A 105 ASME SA-105 (Edition 2004) A 105

+ MA6 / SA-105 A 105

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Standard Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications

Brut de laminage A, N, QT


EN ISO/TR 15608 : 2000


A ou N ou QT

-

4,5t

St 1.1

11.1

11.1

A B1 Non répertorié B2 [11.1] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A

-

4,5t

St 1.1

1.1

1.1

B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





190




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-106 (Edition 2004) Grade A ASME SA-106 (Edition 2004) Grade A

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High Temperature Service

A

1,73

63,5

St 1.1

1.1

1.1


1.1

A B1 A

1,73

63,5

St 1.1

1.1

1.1

1.1

B2 C

MA6 / SA-106 Grade A ASME SA-106 (Edition 2004) Grade B ASME SA-106 (Edition 2004) Grade B

+



A

1,73

63,5

St 1.1

11.1

11.1


11.1

A A

1,73

63,5

St 1.1

1.1

1.1

Non répertorié 1.1

B1 B2 C

MA6 / SA-106 Grade B



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





191




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-178 (Edition 2004) Grade A ASME SA-178 (Edition 2004) Grade A

+ MA6 / SA-178 Grade A ASME SA-178 (Edition 2004) Grade C ASME SA-178 (Edition 2004) Grade C

+ MA6 / SA-178 Grade C

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Electric Resistance Welded Carbon Steel and Carbon Manganese Steel Boiler and Super-Heater Tubes

A ou N

0,9

9,1

St 1.1

1.1

1.1

A ou N

0,9

9,1

St 1.1

1.1

1.1

A B1 1.1 B2 C : NA Ref. Chap. C4 : C4-1 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-1

A ou N

0,9

9,1

St 1.1

11.1

11.1

A ou N

0,9

9,1

St 1.1

1.1

1.1



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





192




mm

TT

CODAP 2000

min / max




+ MA6 / SA-179

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless Cold-Drawn Low Carbon Steel Heat Exchanger and Condenser Tubes

A ou N

A ou N

0

0

40

St 1.1

40

1.1

St 1.1

1.1

1.1

1.1


1.1



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





193




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) F1 ASME SA-182 (Edition 2004) F1

+ MA6 / SA-182 F1

ASME SA-182 (Edition 2004) F 5, F 5a

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

4,5t

St 4.1

11.1

11.1

[11.1]

A B1 B2 C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A

A ou NT

-

4,5t

St 4.1

1.1

1.1


A ou NT

-

4,5t

St 6

5.3

5.3


F 5 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - F 5a = Ref. Chap. C4 : C4-5 ASME SA-182 (Edition 2004) F 5, F 5a

+

A A ou NT

-

4,5t

St 6

5.3

5.3

MA6 / SA-182 F 5, F 5a


F 5 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - F 5a = Ref. Chap. C4 : C4-5


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





194




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) F 11 Class 1, Class 2 ASME SA-182 (Edition 2004) F 11 Class 1, Class 2


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 A A ou NT

B1 -

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

5.1



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





195




mm

TT

CODAP 2000

min / max



EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1




A A ou NT

B1 -

4,5t

St 5.1

5.1

5.1

5.1


A ou NT

-

4,5t

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2

Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 - Class 3 = Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-182 (Edition 2004) F 22 Class 1, Class 3

+

A A ou NT

B1 -

4,5t

St 5.2

5.2

5.2

MA6 / SA-182 F 22 Class 1, Class 3

5.2

B2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





196




mm

TT

CODAP 2000

min / max




+ MA6 / SA-192

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


Specification for Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High Service

A ou N

2,2

25,4

St 1.1

11.1

11.1

A ou N

2,2

25,4

St 1.1

1.1

1.1



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





197




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-209 (Edition 2004) Grade T1 ASME SA-209 (Edition 2004) Grade T1

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless Carbon Molybdenum Alloy Steel Boiler and Superheater Tubes

0,9

12,7

St 4.1

1.1

1.1

0,9

12,7

St 4.1

1.1

1.1

A B1 B2 C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 C

1.4 [1.1]

1.4 [1.1]

MA6 / SA-209 Grade T1



recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





198




mm

TT

CODAP 2000

min / max



+ MA6 / SA-213 Grade T5 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade T11 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade T11

+ MA6 / SA-213 Grade T11 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade T12 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade T12

+ MA6 / SA-213 Grade T12

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High Service A ou N ou NT

0,4

A ou N ou NT

0,4

12,7

St 5.3

12,7

5.3

St 5.3

5.3

5.3

A B1 B2

5.3

5.3


5.3


A ou N ou NT

0,4

A ou N ou NT

0,4

12,7

St 5.1

12,7

5.1

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1

5.1


5.1


A ou N ou NT

0,4

A ou N ou NT

0,4

12,7

St 5.1

12,7

5.1

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1

5.1


5.1


Les nuances (ASME SA) non amendées sont utilisables uniquement pour les composants non soumis à la pression. Les nuances amendées (ASME SA + MA6) sont utilisables pour les composants soumis ou non à la pression. recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





199




mm

TT

CODAP 2000

min / max



+ MA6 / SA-213 Grade T22

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High Service

A ou N ou NT A ou N ou NT

0,4

12,7

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


0,4

12,7

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





200




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WPB ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WPB

+ MA6 / SA-234 Grade WPB ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WPC ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WPC

+ MA6 / SA-234 Grade WPC

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and High-Temperature Service

A ou N

-

-

St 1.1

11.1

11.1

A ou N

-

-

St 1.1

1.1

1.1


A ou N

-

-

St 1.1

11.1

11.1

A ou N

-

-

St 1.1

1.1

1.1

A B1 [11.1] B2 C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





201




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP1 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP1

+ MA6 / SA-234 Grade WP1

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou N

A ou N

-

-

-

St 4.1

-

11.1

St 4.1

1.1

11.1

1.1

A B1 Non répertorié B2 [11.1] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





202




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


QT

-

-

St 5.3

5.3

5.3

A B1 B2

5.3

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP5

+

QT

-

-

St 5.3

5.3

5.3


MA6 / SA-234 Grade WP5 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP11 Class 1 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP11 Class 1

+ MA6 / SA-234 Grade WP11 Class 1

Ref. Chap. C4 : C4-2 A ou N ou NT A ou N ou NT

-

-

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1


-

-

St 5.1

5.1

5.1



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





203




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP12 Class 1 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP12 Class 1

+ MA6 / SA-234 Grade WP12 Class 1 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP22 Class 1 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP22 Class 1

+ MA6 / SA-234 Grade WP22 Class 1

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and High-Temperature Service A ou N ou NT A ou N ou NT A ou N ou NT A ou N ou NT

-

-

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1


-

-

St 5.1

5.1

5.1


-

-

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


-

-

St 5.2

5.2

5.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





204




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP9 ASME SA-234 (Edition 2004) Grade WP9

+ MA6 / SA-234 Grade WP9

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and High-Temperature Service A ou N ou NT A ou N ou NT

-

-

St 5.4

5.4

5.4

A B1 B2

5.4


-

-

St 5.4

5.4

5.4



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





205




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-333 (Edition 2004) Grade 1 & Grade 6 ASME SA-333 (Edition 2004) Grade 1 & Grade 6

+ MA6 / SA-333 Grade 1 & Grade 6 ASME SA-333 (Edition 2004) Grade 3 ASME SA-333 (Edition 2004) Grade 3

+ MA6 / SA-333 Grade 3 ASME SA-333 (Edition 2004) Grade 8

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless and Welded Steel Pipe for Low-Temperature Service A ou QT ou N + NT A ou QT ou N + NT

-

-

Non répertorié [St 1.1]

11.1

11.1

[11.1]


-

-

[St 1.1]

1.1

1.1


A ou QT ou N + NT A ou QT ou N + NT

-

-

St 1.1

9.2

9.2

A B1 B2

[9.2]

Ref. Chap. C4 : C4-2 A -

B1

St 7.3 St 7.4

-

9.2

9.2

[9.2]


QT ou N + NT

-

-

St 7.4

9.3

9.3

A B1 B2

9.3

Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-333 (Edition 2004) Grade 8

+ MA6 / SA-333 Grade 8

A QT ou N + NT

B1 -

-

St 7.4

9.3

9.3

9.3



I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





206




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-334 (Edition 2004) Grade 1 & Grade 6 ASME SA-334 (Edition 2004) Grade 1 & Grade 6

+ MA6 / SA-334 Grade 1 & Grade 6 ASME SA-334 (Edition 2004) Grade 3 ASME SA-334 (Edition 2004) Grade 3

+ MA6 / SA-334 Grade 3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless and Welded Carbon and Alloy Steel Tubes for Low-Temperature Service A ou QT ou N + NT A ou QT ou N + NT

-

-

Non répertorié [St 1.1]

11.1

11.1

[11.1]


-

-

[St 1.1]

1.1

1.1


A ou QT ou N + NT A ou QT ou N + NT

-

-

St 1.1

9.2

9.2

A B1 B2

[9.2]

Ref. Chap. C4 : C4-2 A -

B1

St 7.3 St 7.4

-

9.2

9.2

[9.2]



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





207




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-335 (Edition 2004) Grade P1 ASME SA-335 (Edition 2004) Grade P1

+ MA6 / SA-335 Grade P1 ASME SA-335 (Edition 2004) Grade P5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High-Temperature Service

A ou NT

-

-

St 4.1

1.1

1.1


1.1

A A ou NT

-

-

St 4.1

1.1

1.1


A ou NT

-

-

St 5.3

5.3

5.3

A B1 B2

[5.3]

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-335 (Edition 2004) Grade P5


A A ou NT

B1 -

-

St 5.3

5.3

5.3

5.3


A ou NT

-

-

St 5.4

5.4

5.4

A B1 B2

5.4


+ MA6 / SA-335 Grade P9

A A ou NT

B1 -

-

St 5.4

5.4

5.4

5.4



I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





208




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-335 (Edition 2004) Grade P11

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

-

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1



A A ou NT

B1 -

-

St 5.1

5.1

5.1

5.1


A ou NT

-

-

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1



A A ou NT

B1 -

-

St 5.1

5.1

5.1

5.1


A ou NT

-

-

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


+ MA6 / SA-335 Grade P22

A A ou NT

B1 -

-

St 5.2

5.2

5.2

5.2



I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





209




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL6 ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL6

+ MA6 / SA-420 Grade WPL6 ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

-

St 1.1

11.1

11.1


11.1

A A ou NT

-

-

St 1.1

1.1

1.1


A ou NT

-

-

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2



A A ou NT

B1 -

-

St 7.3

9.2

9.2

[9.2]



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





210




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-420 (Edition 2004) Grade WPL8

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


A ou NT

-

-

St 7.4

9.3

9.3

A B1 B2

9.3



A A ou NT

-

-

St 7.4

9.3

9.3

B1 Non répertorié B2 [9.3] Ref. Chap. C4 : C4-3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





211




mm

TT

CODAP 2000

min / max


St 35.8 + MA6 / DIN 17 175

St 45.8 + MA6 / DIN 17 175

17 Mn 4 + MA6 / DIN 17 175

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Nahtlose Rohre aus warmfesten Stählen Technische Lieferbedingungen Seamless Tubes of Heat-resistant Steels Technical Conditions of Delivery

N

N

N

-

-

-

60

St 1.1

60

60

1.1

St 1.1

1.1

St 1.2 / St 4.1

1.2

1.1


1.1


1.2

A B1 Non répertorié B2 [1.2] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2

19 Mn 5 + MA6 / DIN 17 175

N

-

60

St 1.2 / St 4.1

1.2

1.2

15 Mo 3 + MA6 / DIN 17 175

N

-

60

St 4.1

1.1

1.1

13 Cr Mo 4-4 + MA6 / DIN 17 175

N ou QT

-

80

St 5.1

5.1

5.1

A B1 Non répertorié B2 [1.2] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [1.1] C : NA Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [5.1] Ref. Chap. C4 : C4-2

recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





212




mm

TT

CODAP 2000

min / max

DIN 17 175 (Edition 1983) & MA6 / DIN 17 175 (suite)

10CrMo9.10 + MA6 / DIN 17 175

14MoV6.3 + MA6 / DIN 17 175

X20CrMoV12.1 + MA6 / DIN 17 175

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Nahtlose Rohre aus warmfesten Stählen Technische Lieferbedingungen Seamless Tubes of Heat-resistant Steels Technical Conditions of Delivery

N ou QT

N ou QT

N ou QT

-

-

-

80

St 5.2

60

80

5.2

5.2

St 4.1

6.4

Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 Non répertorié B2 [6.1]

6.1

6.1

Non répertorié


Non répertorié [6.4]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





213


Tableau M2.2-3b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Domaine d’application des produits

Eléments constitutifs de piquages, de faisceaux tubulaires ou de corps d’appareil. Toutefois, en catégorie de construction A, B1, B2, seuls les tubes sans soudure ou soudés sans fusion peuvent être employés pour constituer un corps d’appareil (virole cylindrique).


Les coulées d’origine peuvent être élaborés par les procédés à l’oxygène pur, au four électrique ou une combinaison de ces procédés complétés ou non par des opérations réalisées hors du four ou par des opérations de refusion. Les produits utilisés pour élaborer les composants soumis à la pression doivent être obtenus à partir d’acier calmé. L’élaborateur des coulées d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Les tubes et les composants tubulaires peuvent être obtenus : −

Soit par un procédé sans soudure à partir d’un demi-produit plein, percé par usinage, par laminage ou à la presse, transformé en tube par laminage ou filage à chaud, et pouvant être terminé par laminage ou étirage à froid.

−

Soit à partir de demi-produits plats formés au profil circulaire, soudés longitudinalement par pression sans métal d’apport ou par fusion avec ou sans métal d’apport, et pouvant être terminés par laminage ou étirage.

Les composants tubulaires fabriqués à partir d’ébauches tubulaires comprennent les courbes, les tés et les réductions. Les fonds elliptiques à bord droit à souder en bout de tubes sont soumis aux mêmes exigences que les composants tubulaires. Composition chimique


La teneur en carbone des aciers destinés à être soudés est limitée à 0,25%. Toutefois, après accord entre les parties concernées et sous réserve des dispositions réglementaires éventuelles, la présente Division admet l’utilisation de produits dont la spécification garantit des teneurs en carbone, supérieures aux valeurs du paragraphe précédent, mais au plus égales à 0,35%. Les soudures d’assemblage de ces éléments doivent faire l’objet d’une qualification du mode opératoire de soudage particulière et d’un contrôle de compacité à 100%.

−

En l’absence d’analyse sur coulée de la composition chimique, une vérification sur produit, limitée aux éléments dont la teneur est définie par la spécification du produit, peut être effectuée.

−


− Caractéristiques mécaniques à température ambiante

P : 0,035 %

Pour les produits dont la résistance minimale à la traction garantie est supérieure ou égale à 490 N/mm2, les teneurs éventuelles en niobium, vanadium ou titane doivent être indiquées.


L’épaisseur est inférieure ou égale à 25 mm (pour une épaisseur supérieure, une étude spécifique doit être appliquée).

−

La limite conventionnelle d’élasticité est au plus égale aux 9/10 de la résistance à la traction.

−

Les soudures d’assemblage de ces éléments font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%.

214


Tableau M2.2-3b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Caractéristiques mécaniques à température ambiante (suite)

−


L’allongement après rupture A% spécifié doit être supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à

5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-1 : 1999. Caractéristiques mécaniques à température élevée


dans laquelle Y est donné par le graphique ci-après, qui n’est utilisable que pour une température de calcul au plus égale à 110°C. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992. Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Energie de rupture en flexion par choc

Si le produit est destiné à être utilisé dans le domaine du fluage, les valeurs des caractéristiques mécaniques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) et si la température minimale d’évaluation TME (voir Annexe MA2) de l’élément d’appareil considéré est inférieure à -20°C ou si la température minimale admissible TMA (voir Annexe MA2) en situation d’essai de résistance est supérieure à 0°C la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Dans ce cas et pour la catégorie de construction A uniquement, les éprouvettes doivent être prélevées dans un tube ou élément de tube objet de la commande. Les essais de vérification doivent être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille de l’éprouvette étant perpendiculaire à la peau, et la température déterminée par référence à l’Annexe MA2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à celle déterminée par référence à l'Annexe MA2 et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux dispositions de cette même Annexe.

215


Tableau M2.2-3b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Traitements thermiques de référence



Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Pour les tubes sans soudure le contrôle non destructif requis par la spécification du produit peut être exécuté : −

Soit en ligne de fabrication et conformément aux exigences de la spécification du produit.

−

Soit conformément à une méthode et selon des critères définis en accord entre le Fabricant et le Producteur. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.

Pour les tubes soudés : −

Le Producteur doit pouvoir apporter la preuve de la qualification du mode opératoire de soudage des tubes et des composants tubulaires.

−

Le contrôle non destructif des tubes soudés peut être effectué en ligne de fabrication et conformément à la spécification du produit et selon les critères qu’elle définit.

Les contrôles sont effectués par un agent de niveau 2, selon une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément à la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou à toute autre procédure acceptée par les parties concernées. En l’absence d’essai d’étanchéité ou de résistance, les tubes destinés à un faisceau d’échangeur doivent faire l’objet d’un contrôle non-destructif. Document de contrôle

Le document de contrôle requis est défini en M1.3.

216


Tableau M2.2-3b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Marquage

Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sauf convention contraire à la commande, sur chaque tube ou composant tubulaire et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−

Le repère de la coulée.

−


Dans le cas de tubes, destinés en particulier à la fabrication d’échangeurs, livrés en bottes et dont le diamètre intérieur est inférieur à 50 mm, le marquage ci-dessus peut être apposé sur une étiquette fixée sur chacune des bottes.

217


Tableau M2.2-4a - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Composants moulés Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10213-2 (Février 1996)

GP240GR

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Conditions techniques de livraison des pièces moulées en acier pour service sous pression Partie 2 : Nuances d’acier pour utilisation à température ambiante et à températures élevées

N

0

100

St 1.1

1.1

1.1

A B1 B2

1.1


GP240GH

N ou QT

0

100

St 1.1

1.1

1.1

A B1 B2

1.1


GP280GH

G20Mo5

N ou QT

QT

0

0

100

St 1.2

100

1.2

St 4.2

3.1

1.2

1.1

1.2

A B1 B2

3.1


G17CrMo5-5

QT

0

100

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1


G 17 CrMo9-10

QT

0

150

St 5.1

5.2

5.2

A B1 B2

5.2


G12MoCrV5-2

QT

0

100

St 6

6.1

6.1

A B1 B2

6.1


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





218


Tableau M2.2-4a - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Composants moulés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


G17CrMoV5-10

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Conditions techniques de livraison des pièces moulées en acier pour service sous pression Partie 2 : Nuances d’acier pour utilisation à température ambiante et à températures élevées

QT

0

150

St 6

6.2

6.2

A B1 B2

6.2


GX15CrMo5

QT

0

150

St 5.3

5.3

5.3

A B1 B2

5.3


GX23CrMoV12-1

QT

0

150

St 6

6.4

6.4

A B1 B2

6.4


GX8CrNi12

GX4CrNi13-4

GX4CrNiMo16-5-1

QT1 QT2

QT

QT

0

0

0

300

St 6

300

6.4

St 6

300

6.4

St 6

6.4

6.4

6.4

6.4

6.4

A B1 B2

6.4


6.4


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





219




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10213-3 (Février 1996)

G17Mn5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Conditions techniques de livraison des pièces moulées en acier pour service sous pression Partie 3 : Nuances d’acier pour utilisation à basses températures

QT

0

50

St 1.1

1.1

1.1

A B1 B2

1.1


G20Mn5

N

0

30

St 7.1

1.2

9.1

A B1 B2

1.2


G20Mn5

G18Mo5

QT

QT

0

0

100

St 7.1

100

1.2

St 4.1

1.2

9.1

1.1

1.2

A B1 B2

1.2


G9Ni10

QT

0

35

St 7.3

9.1

9.1

A B1 B2

9.1


G17NiCrMo13-6

QT

0

200

St 7.3

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


G9Ni14

QT

0

35

St 7.4

9.2

9.2

A B1 B2

9.2


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





220




mm

TT

CODAP 2000

min / max


GX3CrNi13-4

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Conditions techniques de livraison des pièces moulées en acier pour service sous pression Partie 3 : Nuances d’acier pour utilisation à basses températures

QT

0

300

St 6

6.4

6.4

A B1 B2

6.4


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





221




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-216 (Edition 2004) Grade WCA & WCC

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Steel Castings, Carbon, Suitable for Fusion Welding for High-Temperature Service

N ou NT

-

-

St 1.1

11.1

11.1

A B1 B2

11.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-216 (Edition 2004) Grade WCA & WCC

+ MA6 / SA-216 Grade WCA & WCC ASME SA-216 (Edition 2004) Grade WCB

A N ou NT

-

-

St 1.1

1.1

1.1


N ou NT

-

-

St 1.1

11.1

11.1

A B1 B2

11.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-216 (Edition 2004) Grade WCB

+ MA6 / SA-216 Grade WCB

A N ou NT

-

-

St 1.1

1.1

1.1



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





222




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-217 (Edition 2004) Grade WC1

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Steel Castings, Martensitic Stainless and Alloy, for pressureContaining Parts Suitable for High-Temperature Service

NT

-

-

St 4.1

1.1

1.1


ASME SA-217 (Edition 2004) Grade WC1

+

A NT

-

-

St 4.1

1.1

1.1


MA6 / SA-217 Grade WC1 ASME SA-217 (Edition 2004) Grade WC6


NT

-

-

St 5.1

5.1

5.1

A B1 B2

5.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-217 (Edition 2004) Grade WC6

+

A NT

-

-

St 5.1

5.1

5.1


MA6 / SA-217 Grade WC6 ASME SA-217 (Edition 2004) Grade WC9


NT

-

-

St 5.2

5.2

5.2

A B1 B2

5.2

Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-217 (Edition 2004) Grade WC9

+

A NT

-

-

St 5.2

5.2

5.2


MA6 / SA-217 Grade WC9



I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





223




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-217 (Edition 2004) Grade C5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Steel Castings, Martensitic Stainless and Alloy, for pressureContaining Parts Suitable for High-Temperature Service

NT

-

-

St 5.3

5.3

5.3

A B1 B2

5.3

Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-217 (Edition 2004) Grade C5

+

A NT

-

-

St 5.3

5.3

5.3


MA6 / SA-217 Grade C5 ASME SA-217 (Edition 2004) Grade C12


NT

-

-

St 5.4

5.4

5.4

A B1 B2

5.4

Ref. Chap. C4 : C4-3 ASME SA-217 (Edition 2004) Grade C12

+

A NT

-

-

St 5.4

5.4

5.4


MA6 / SA-217 Grade C12



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





224


Tableau M2.2-4b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison – Composants moulés Domaine d’application des produits

Enveloppes soumises à pression.


Les produits peuvent être élaborés par les procédés à l’oxygène pur, au four électrique ou une combinaison de ces procédés complétés ou non par des opérations réalisées hors du four ou par des opérations de refusion. Les produits utilisés pour les éléments soumis à la pression doivent être obtenus à partir d’acier calmé. Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration et le mode de calmage qu’il a retenu. Les pièces moulées sont obtenues par coulée de métal liquide dans une empreinte reproduisant les formes et les dimensions de la pièce à obtenir aux tolérances de retrait, à quelques modifications de tracé et aux usinages près. Le choix du procédé de moulage est de la responsabilité du Producteur, qui en informe le Fabricant. Les zones de la pièce ayant un rôle particulier dans son utilisation ainsi que le niveau de qualité à obtenir doivent être précisés par le Fabricant.


La composition chimique sur coulée doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit. Ces exigences doivent être amendées si nécessaire afin que la composition chimique réponde aux prescriptions ci-après : −

La teneur en carbone des aciers destinés à être soudés est limitée à 0,25%.

−


P : 0,030 %

−

Pour les produits dont la résistance minimale à la traction est supérieure ou égale à 490 N/mm2, les teneurs éventuelles en niobium, vanadium ou titane doivent être indiquées.

−

Les teneurs des éléments résiduels ne figurant pas dans la spécification doivent satisfaire les inégalités suivantes : - Cu ≤ 0,30% Ni ≤ 0,50% Cr ≤ 0,40% et Mo ≤ 0,20% V ≤ 0,40%. - La somme des teneurs de ces éléments doit en outre être au plus égale à 1%.


La résistance maximale à la traction doit être au plus égale à 900 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 900 N/mm2 si : −

L’épaisseur est inférieure ou égale à 30 mm (pour une épaisseur supérieure une étude spécifique doit être réalisée).

−


−

Les soudures d’assemblage de ces composants font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%.

−


L’allongement après rupture A% spécifié doit être supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée,

l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-1 : 1999.

225


Tableau M2.2-4b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison – Composants moulés (suite) Caractéristiques mécaniques à température élevée


dans laquelle Y est donné par le graphique ci-après, qui n’est utilisable que pour une température de calcul au plus égale à 110°C. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992. Caractéristiques Si le produit est destiné à être utilisé dans le domaine du fluage, les valeurs des caractéristiques mécaniques dans mécaniques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. le domaine du fluage Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) et lorsque la température minimale TME (voir Annexe MA2) de l’élément d’appareil considéré est inférieure à -20°C ou lorsque la température minimale admissible TMA (voir Annexe MA2) en situation d’essai de résistance est supérieure à 0°C, la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. . Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.. Les essais de vérification doivent être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, la température étant déterminée par référence à l’Annexe MA2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à celle déterminée par référence à l'Annexe MA2 et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux dispositions de cette même Annexe. Ces essais ne sont à effectuer que si l’épaisseur est au moins égale à 6 mm.



226


Tableau M2.2-4b - Aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés – Conditions de livraison – Composants moulés (suite) Essais et contrôles

Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Toutefois le type de contrôle non destructif : ressuage, radiographie ou ultrasons, la méthode, les critères d’acceptation et les zones concernées peuvent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.


Le document de contrôle requis est défini en M1.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sur tous les composants, sauf convention contraire à la commande, et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−

Le repère d’identification de la coulée.

−


227


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M3 ACIERS INOXYDABLES AUSTENITIQUES Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004.

M3.1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION

Les prescriptions de la Section M3 ont pour objet de définir les conditions minimales auxquelles doivent satisfaire les produits en acier inoxydable austénitique employés dans la fabrication des appareils à pression. M3.2 - NUANCES PARTICULIÈRES

ET

Toutefois, les règles et les exigences de la présente Division sont rédigées en fonction de la classification de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000.

PRESCRIPTIONS

Lorsque un matériau ne peut être classé ou présente des difficultés particulières de classement au titre de la norme de référence, la présente Division propose une classification cohérente avec les règles de cette norme. Ces valeurs sont notées entre crochets [ ] dans les différents tableaux.


Note 2 : Les brides forgées et autres accessoires forgés sont spécifiés dans les tableaux relatifs aux tubes et composants tubulaires.



228

−


−


CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M3 – ACIERS INOXYDABLES AUSTENITIQUES

Tableau M3.2-1a - Aciers inoxydables austénitiques – Tôles Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Mars 2000)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Produits plats en aciers pour appareils à pression Partie 7 : Aciers inoxydables

X2CrNiN18-7

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

8.1

X2CrNi18-9

AT

0

75

St 9

8.1

8.1 / 8.2

8.1

X2CrNi19-11

AT

0

75

St 9

8.1

8.1 / 8.2

X2CrNiN18-10

AT

0

75

St 9

8.1

8.1 / 8.2

X5CrNi18-10

AT

0

75

St 9

8.1

8.1 / 8.2

X5CrNiN19-9

AT

0

75

St 9

8.1

8.1 / 8.2

X6CrNi18-10

AT

0

75

St 9

8.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-11 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-11 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-11

8.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm [8.1] B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-11 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm 8.1 B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-9 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [8.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-9

8.1


8.1

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





229


Tableau M3.2-1a - Aciers inoxydables austénitiques – Tôles (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Mars 2000) (suite)

X6CrNi23-13

X6CrNi25-20

X6CrNiTi18-10

X6CrNiTiB18-10

X2CrNiMo17-12-2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

AT

AT

AT

AT

0

0

0

0

0

75

St 9

75

8.2

St 9

75

8.2

St 9

75

8.1

St 9

75

8.1

St 9

8.1

8.2

8.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm Non répertorié B2 : e ≤ 16 mm [8.2] Ref. Chap. C4 : C4-10 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm Non répertorié B2 : e ≤ 16 mm [8.2]

8.1

8.1


8.1


8.1

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

8.1

X5CrNiMo17-12-2

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

8.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC


NT P

Ref. Chap. C4 : C4-10 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-10

8.1

X2CrNiMoN17-11-2

A


Q QT S

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-12 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-11 trempé trempé et revenu recuit de mise en solution


WW

écroui mi-chaud


RA





230




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Mars 2000) (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

X2CrNiMo17-12-3

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

X2CrNiMo18-14-3

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

X1NiCrMoCu25-20-5

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X6CrNiMoTi17-12-2

X2CrNiMoN17-13-5


AT

AT

0

0

75

St 9

75

8.1

St 9

8.2

8.1

8.2

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm 8.1 B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-11 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [8.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-12 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [8.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-12 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [8.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-12 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm Non répertorié B2 : e ≤ 16 mm [8.2] Ref. Chap. C4 : C4-10

X5NiCrAlTi31-20 (voir Note)

AT

0

75

St 9

8.2

8.2


Note : La mise en œuvre de ces nuances doit être conforme aux exigences de la Section F12.

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





231




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Mars 2000) (suite)


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


RA

0

75

St 9

8.2

8.2



AT

0

75

St 9

8.2

8.2


X3CrNiMoBN17-13-3

X1CrNi25-21

AT

AT

0

0

75

St 9

75

8.1

St 9

8.2

8.1


8.1/8.2 [8.2]

8.2

X6CrNiNb18-10

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

X8CrNiNb16-13

AT

0

75

St 9

8.1

8.1


Ref. Chap. C4 : C4-10 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm 8.1 B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-9 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm Non répertorié B2 : e ≤ 30 mm [8.1] C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-10


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





232




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Mars 2000) (suite)

X1CrNiMoN25-22-2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

0

75

St 9

8.1/8.2 [8.2]

8.2

8.2

X6CrNiMoNb17-12-2

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

8.1

X2CrNiMoN17-13-3

AT

0

75

St 9

8.1

8.1

8.1

X3CrNiMoBN17-13-3

X2CrNiMoN18-12-4

X2CrNiMo18-15-4

AT

AT

AT

0

0

0

75

St 9

75

St 9

75

8.1

St 9

8.1

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC


NT P

8.1

8.1

recuit

A


A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-11 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-10 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 50 mm B2 : e ≤ 30 mm C : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-12

8.1/8.2 [8.1]


8.1


8.1


8.1 / 8.2

8.1 / 8.2

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





233




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Mars 2000) (suite)

X1NiCrMoCu31-27-4 (voir Note)

X1CrNiMoCuN25-25-5

X1CrNiMoCuN20-18-7

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

AT

AT

0

0

0

75

St 9

75

8.2

St 9

75

8.2

St 9

8.2

8.2

8.2

8.2

[8.2]


[8.2]


[8.2]


X1NiCrMoCuN25-20-7

AT

0

75

St 9

8.2

8.2


[8.2]

Ref. Chap. C4 : C4-10 Note : La mise en œuvre de ces nuances doit être conforme aux exigences de la Section F12.

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





234




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-240 (Edition 2004) Type 304, 304 H, 304 L

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Heat-Resisting Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Vessels

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

: toutes épaisseurs : e ≤ 50 mm : e ≤ 30 mm : e ≤ 16 mm

Type 304, 304 H = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Type 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 304, 304 H, 304 L

+

AT

0

250

St 9

MA6 / SA-240 Type 304, 304 H, 304 L ASME SA-240 (Edition 2004) Type 316, 316 H, 316 L, 316 Ti, 316 Cb

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1


Type 304, 304 H = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Type 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1


Type 316 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Type 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 316, 316 H, 316 L, 316 Ti, 316 Cb

AT

0

250

St 9

8.1

+ MA6 / SA-240 Type 316, 316 H, 316 L, 316 Ti, 316 Cb

8.1

A B1 B2 C

8.1


Type 316 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Type 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





235




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-240 (Edition 2004) Type 317, 317 L

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

0

250

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1


Type 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Type 317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 317, 317 L

+

AT

0

250

St 9

MA6 / SA-240 Type 317, 317 L

ASME SA-240 (Edition 2004) Type 321, 321 H

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1


Type 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Type 317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1


Type 321 = Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 321, 321 H

+

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

MA6 / SA-240 Type 321, 321 H


Type 321 = Ref. Chap. C4 : C4-10


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





236




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-240 (Edition 2004) Type 347, 347 H

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

0

250

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1


Type 347 = Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 347, 347 H

+

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

8.1

MA6 / SA-240 Type 347, 347 H ASME SA-240 (Edition 2004) Type 309 S, 309 H, 309 Cb

A B1 B2 C


Type 347 = Ref. Chap. C4 : C4-10

AT

0

250

St 9

8.2

8.2


8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 309 S, 309 H, 309 Cb

+

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm AT

0

250

St 9

8.2

8.2

8.2

MA6 / SA-240 Type 309 S, 309 H, 309 Cb



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





237




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 240 (Edition 1997) (suite) ASME SA-240 (Edition 2004) Type 310 S, 310 H, 310 Cb

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

0

250

St 9

8.2

8.2


8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 310 S, 310 H, 310 Cb

+

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm AT

0

250

St 9

8.2

8.2

8.2

MA6 / SA-240 Type 310 S, 310 H, 310 Cb



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





238


Tableau M3.2-1b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Tôles Domaine d’application des produits



Les produits peuvent être élaborés par les procédés au four électrique, à arc ou à induction, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration qu’il a retenu.




−


P : 0,030 %

Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse sur l’un des produits objet de la commande. Caractéristiques mécaniques à température ambiante

La résistance maximale à la traction spécifiée doit être au plus égale à 900 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 900 N/mm2 si les soudures d’assemblage de ces tôles font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%. L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 30%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999.

Caractéristiques mécaniques à température élevée

Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992.

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage



L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers.

239


Tableau M3.2-1b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison – Tôles (suite) Energie de rupture en flexion par choc (suite)

La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.


Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction B2, à l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais peut être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 2), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Note 1 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations. Note 2 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication.

A la demande du Fabricant, le traitement thermique prévu par la spécification peut ne pas être effectué par le Producteur. Dans ce cas, il doit être effectué ultérieurement et conformément aux indications du Producteur. Essais et contrôles

Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les tôles d’épaisseurs supérieures ou égales à 35 mm. Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10307 : Mars 2002, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation sont ceux des classes E1 et S1. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.


Le document de contrôle requis est défini en M1.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sauf convention contraire à la commande, dans un angle sur chaque tôle parallèlement à son petit côté et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


−


240


Tableau M3.2-2a - Aciers inoxydables austénitiques – Composants forgés Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10272 (Décembre 2000)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Barres en acier inoxydable pour appareils à pression

X2CrNi18-9

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNi19-11

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNiN18-10

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNiTi18-10

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNiMo17-12-2

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC


NT P


[8.1]

X5CrNi18-10

A


Q QT S




WW

écroui mi-chaud


RA





241


Tableau M3.2-2a - Aciers inoxydables austénitiques – Composants forgés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10272 (Décembre 2000) (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X2CrNiMoN17-11-2

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X5CrNiMo17-12-2

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNiMoTi17-12-2

X2CrNiMo17-12-3

AT

AT

0

0

250

St 9

250

8.1

St 9

8.1

8.1

[8.1]

8.1


8.1

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

8.1

X2CrNiMo17-13-5

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC


NT P


X2CrNiMo18-14-3

A


Q QT S




WW

écroui mi-chaud


RA





242




mm

TT

CODAP 2000

min / max


X1NiCrMoCu25-20-5

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

0

250

St 9

8.2

8.2

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNiMoNb17-12-2

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

8.1

X3CrNiMo17-13-3


AT

AT

AT

0

0

0

250

St 9

250

8.1

St 9

250

8.1

St 9

8.2

A B1 B2

[8.2]

X6CrNiNb18-10

X2CrNiMoN17-13-3


8.1

8.1

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10

8.1


8.1


[8.2]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





243




mm

TT

CODAP 2000

min / max


X1NiCrMoCuN20-18-7

X1NiCrMoCuN25-20-7

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

AT

0

0

250

St 9

250

8.1

St 9

8.2

8.2

8.2

[8.2]

A B1 B2

[8.2]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





244




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-5 (Mars 2000)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Pièces forgées en acier pour appareils à pression Partie 5 : Aciers inoxydables martensitiques, austénitiques et austéno-ferritiques

X2CrNi18-9

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNiN18-10

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X5CrNi18-10

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

AT

0

450

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNiNb18-10

AT

0

450

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNi18-10

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

AT

0

450

St 9

8.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P


[8.1]

X6CrNiTi18-10

X6CrNiTiB18-10


8.1

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10

[8.1]

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





245




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-5 (Mars 2000) (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X7CrNiNb18-10

AT

0

450

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNiMo17-12-2

AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNiMoN17-11-2

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X5CrNiMo17-12-2

X6CrNiMoTi17-12-2

AT

AT

0

0

250

St 9

450

8.1

St 9

8.1

8.1

8.1

[8.1]

[8.1]


AT

0

250

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNiMoN17-13-3

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

[8.1]

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

HC


NT P


X2CrNiMo17-12-3

A


Q QT S




WW

écroui mi-chaud


RA





246




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 182 (Edition 1999) ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 304, F 304 H, F 304 L, F 304 N

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades F 304, F304 H = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Grade F304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 304, F 304 H, F 304 L, F 304 N

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

+ MA6 / SA-182 Grade F 304, F 304 H, F 304 L, F 304 N ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 316, F 316 H, F 316 L, F 316 N

Grades F 304, F304 H = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Grade F304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades F 316, F316 H = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade F316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 316, F 316 H, F 316 L, F 316 N

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

+ MA6 / SA-182 Grade F 316, F 316 H, F 316 L, F 316 N

Grades F 316, F316 H = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade F316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





247




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 317, F 317 L

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades F 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade F317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 317, F 317 L

+

AT

-

4,5t

St 9

MA6 / SA-182 Grade F 317, F 317 L

ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 321, F 321 H

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades F 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade F317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grade F 321 = Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 321, F 321 H

+

AT

-

4,5t

St 9

8.1

MA6 / SA-182 Grade F 321, F 321 H

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grade F 321 = Ref. Chap. C4 : C4-10


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





248


Tableau M3.2-2 - Aciers inoxydables austénitiques – Composants forgés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 347, F 347 H

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grade F 347 = Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 347, F 347 H

+

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

MA6 / SA-182 Grade F 347, F 347 H ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 310

A B1 B2 C

8.1

Grade F 347 = Ref. Chap. C4 : C4-10

AT

-

4,5t

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 310

+

AT

-

4,5t

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

MA6 / SA-182 Grade F 310



I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





249


Tableau M3.2-2b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Composants forgés Domaine d’application des produits



La coulée d’origine peut être élaborée au four électrique, à arc ou à induction, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Les composants forgés à chaud peuvent être obtenus :


–


–




−


P : 0,030 %


La résistance maximale à la traction doit être au plus égale à 900 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 900 N/mm2 si les soudures d’assemblage de ces composants font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%. L’allongement après rupture A% spécifié doit être supérieur ou égal à 30%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée,

l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999. Caractéristiques mécaniques à température élevée

Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992.



250


Tableau M3.2-2b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Energie de rupture en flexion par choc


L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.Les essais doivent être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée comme indiqué au tableau MA5.3.2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division. Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction B2, à l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais peut être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 2), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Note 1 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations. Note 2 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication.


Document de contrôle

Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) doivent être effectués conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut conformément aux dispositions de la norme NF EN 10228-4 : Octobre 1999. Le plan de sondage, la méthode à utiliser et la classe de qualité peuvent faire l’objet d’un accord entre le Fabricant et le Producteur. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre prescription acceptée par les parties concernées. Le document de contrôle requis est défini en M1.3.

251


Tableau M3.2-2b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Marquage

Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sur tous les composants, sauf convention contraire à la commande et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


Pour les pièces de petite dimension, le marquage ci-dessus peut être remplacés par un marquage unique répondant à un code établi et enregistré par le Producteur.

252


Tableau M3.2-3a - Aciers inoxydables austénitiques – Tubes et composants tubulaires Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10216-5 (Mars 2005)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 4 : Tubes en aciers inoxydables

X2CrNi18-9

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNi19-11

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X5CrNi18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X2CrNi18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X6CrNiTi18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X6CrNiNb18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X2CrNiMo17-12-2

AT

0

60

St 9

8.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P


[8.1]

A B1 Non répertorié B2 [8.1] C Ref. Chap. C4 : C4-11 A B1 8.1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 8.1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10

8.1


8.1

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





253


Tableau M3.2-3a - Aciers inoxydables austénitiques – Tubes et composants tubulaires (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10216-5 (Mars 2005) (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X2CrNiMo18-14-3

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

8.1

X3CrNiMo17-13-3

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

8.1

X5CrNiMo17-12-2

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

8.1

X2CrNiMoN17-13-3

X6CrNiMoNb17-12-2

X6CrNiMoTi17-12-2

AT

AT

AT

0

0

0

60

St 9

60

8.1

St 9

60

8.1

St 9

8.1

recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

recuit isotherme

8.1

8.1

8.1

Q QT S


8.1


8.1


8.1




WW

écroui mi-chaud


RA





254




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10216-5 (Mars 2005) (suite)


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

0

60

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]


X1NiCrMoCu25-20-5

AT

0

60

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]


X1CrNi25-21

X1CrNiMoCuN20-18-7

AT

AT

0

0

60

St 9

60

8.2

St 9

8.2

8.2

8.2

[8.2]

A B1 B2

[8.2]


X1CrNiMoN25-22-2

AT

0

60

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]


X1CrNiMoCuN25-20-7

AT

0

60

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]


X2NiCrAITi32-20 (voir Note)

AT

0

60

St 9

8.2

8.2


Note : La mise en œuvre de ces nuances doit être conforme aux exigences de la Section F12. recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





255




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10216-5 (Mars 2005) (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X6CrNi18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X7CrNiTiB18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X5NiCrAITi31-20 (voir Note)

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X2CrNiMoN17-13-5

X6CrNiMo17-13-2


AT

AT

0

0

60

St 9

60

8.1

St 9

8.2

8.1

8.2

A B1 8.1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-12 A B1 8.1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 Non répertorié B2 [8.1] C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 Non répertorié B2 [8.1] C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 Non répertorié B2 [8.2] Ref. Chap. C4 : C4-22


AT

0

60

St 9

8.2

8.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





256


Tableau M3.2-3a – Aciers inoxydables austénitiques – Tubes et composants tubulaires (suite) Epaisseurs Nuances

min / max

NF EN 10216-5 (Mars 2005) (suite)


mm

TT

CODAP® 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Tubes sans soudure en acier pour service sous pression – Conditions techniques de livraison Partie 4 : Tubes en aciers inoxydables

X3CrNiMoNB17-13-3

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X8CrNiNb16-13

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X8CrNiMoVNb16-13

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

X10CrNiMoMnNbVB 15-10-1

AT

0

60

8.1

St 9

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004



NT P

8.1

A B1 Non répertorié B2 [8.1] C Ref. Chap. C4 : C4-12 A B1 Non répertorié B2 [8.1] C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 Non répertorié B2 [8.1] C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 Non répertorié B2 [8.1] C Ref. Chap. C4 : C4-10

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





257




mm

TT

CODAP 2000

min / max

prNF EN 10217-7

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en aciers pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 7 : Tubes en aciers inoxydables

X2CrNi18-9

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X2CrNi19-11

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X5CrNi18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNiTi18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNiNb18-10

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

AT

0

60

St 9

8.1

recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme


[8.1]

X2CrNiN18-10

X2CrNiMo17-12-2


8.1


[8.1]

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





258




mm

TT

CODAP 2000

min / max

prNF EN 10217-7 (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X2CrNiMo18-14-3

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X3CrNiMo17-13-3

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X5CrNiMo17-12-2


AT

0

60

St 9

8.1

8.1


[8.1]

X2CrNiMoN17-13-3

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X6CrNiMoTi17-12-12

AT

0

60

St 9

8.1

8.1

[8.1]

X1NiCrMoCu25-20-5

AT

0

60

St 9

8.2

8.2

[8.2]


X1NiCrMoCuN20-18-7

AT

0

60

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





259




mm

TT

CODAP 2000

min / max

prNF EN 10217-7 (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


X2CrNiMo18-15-4

AT

0

60

St 9

8.1

8.1


AT

0

60

St 9

8.2

8.2

A B1 Non répertorié B2 C Ref. Chap. C4 : C4-12 A B1 Non répertorié B2 [8.2] Ref. Chap. C4 : C4-24

X1NiCrMoCuN25-20-7

AT

0

60

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





260




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-117 (Edition 09-85) & MA6 / A 49-117

TU Z2 CN 18-10

TU Z2 CND 17-12

TU Z6 CN 18-09

TU Z6 CND 17-11

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Tubes en acier. Tubes sans soudure à extrémités lisses pour transport de fluide et autres usages Aciers inoxydables ferritiques et austénitiques

AT

AT

AT

AT

0

0

0

0

40

St 9

40

8.1

St 9

40

8.1

St 9

40

8.1

St 9

8.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

CEN ISO/TR 20172 : 2004



NT P

8.1


8.1


8.1


8.1


Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





261




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-217 (Edition 10-87) & MA6 / A 49-217

TU Z2 CN 18-10

TU Z2 CND 18-10

TU Z6 CN 18-09

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes sans soudure pour échangeurs de chaleur Aciers inoxydables ferritiques, austénitiques, austéno-ferritiques

AT

AT

AT

0,89

0,89

0,89

2,77

St 9

2,77

8.1

St 9

2,77

8.1

St 9

8.1

8.1


[8.1]


8.1


8.1 / 8.2

8.1 / 8.2

8.1 / 8.2

TU Z1 CNS 18-15

AT

0,89

2,77

St 9

8.1

8.1

8.1

TU Z6 CNT 18-10

AT

0,89

2,77

St 9

8.1

8.1

8.1

TU Z2 CNNb 25-20

AT

0,89

2,77

St 9

8.2

8.2

8.2

TU Z2 CND 17-12

AT

0,89

2,77

St 9

8.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

8.1


8.1

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





262




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


TU Z2 CND 18-14

AT

0,89

2,77

St 9

8.1

8.1

8.1

TU Z2 CND 17-12-A2

AT

0,89

2,77

St 9

8.1

8.1 / 8.2

[8.1]

TU Z6 CND 17-11

AT

0,89

2,77

St 9

8.1

8.1 / 8.2

8.1

TU Z1 CND 25-22-A2


AT

0,89

2,77

St 9

8.2

8.2

A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-12 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-12 A B1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2

8.2


TU Z2 CNDU 17-16

TU Z1 CNDU 20 18-06-A2

AT

AT

0,89

0,89

2,77

St 9

2,77

8.1

St 9

8.2

8.1


8.1

8.2

A B1 B2

8.2


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





263




mm

TT

CODAP 2000

min / max


TU Z1 NCDU 25-20-04

TU Z1 NCDU 31-27-03

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

AT

0,89

0,89

2,77

St 9

2,77

8.2

St 9

8.2

8.2

8.2

8.2

A B1 B2

8.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





264



min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 304, F 304 H, F 304 L, F 304 N


mm

TT

CODAP® 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

F 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11 - F 304 N = Ref. Chap. C4 : C4-9 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 304, F 304 H, F 304 L, F 304 N,

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

+ MA6 / SA-182 Grade F 304, F 304 H, F 304 L, F 304 N ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 316, F 316 H, F 316 L, F 316 N

A B1 Non répertorié B2 [8.1] C

F 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11 - F 304 N = Ref. Chap. C4 : C4-9

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

F 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 - F 316 N = Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 316, F 316 H, F 316 L, F 316 N

AT

-

4,5t

St 9

8.1

+ MA6 / SA-182 Grade F 316, F 316 H, F 316 L, F 316 N

8.1




recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





265




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 317, F 317 L

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

F 317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 - F 317 N = Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 317, F 317 L

+

AT

-

4,5t

St 9

8.1

MA6 / SA-182 Grade F 317, F 317 L ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 321, F 321 H ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 321, F 321 H

+

8.1



AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

AT

-

4,5t

St 9

8.1

8.1

A B1 8.1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 Non répertorié B2 [8.1] C

MA6 / SA-182 Grade F 321, F 321 H



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





266




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 347, F 347 H ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 347, F 347 H

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

AT

-

-

4,5t

St 9

4,5t

8.1

St 9

8.1

8.1

8.1


8.1


MA6 / SA-182 Grade F 347, F 347 H ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 310



AT

-

4,5t

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 310

+

AT

-

4,5t

St 9

8.2

8.2


MA6 / SA-182 Grade F 310



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





267




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 304, TP 304 H, TP 304 L

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless Ferritic and Austenitic Alloy Steel Boiler

AT

0,4

12,7

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades TP 304, TP 304 H = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Grade TP 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 304, TP 304 H, TP 304 L

AT

0,4

12,7

St 9

8.1

8.1

+ MA6 / SA-213 Grade TP 304, TP 304 H, TP 304 L ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 309 Cb, TP 309 H, TP 309 S


Grades TP 304, TP 304 H = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Grade TP 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11

AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 309 Cb, TP 309 H, TP 309 S

+

A B1 B2 AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2


MA6 / SA-213 Grade TP 309 Cb, TP 309 H, TP 309 S



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





268




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 213 (Edition 1999) (suite) ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 310 H, TP 310 S

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 310 H, TP 310 S

+

A B1 B2 AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2


MA6 / SA-213 Grade TP 310 H, TP 310 S

ASME SA-213 (Edition 2004) Grade 316, 316 H, 316 L


AT

0,4

12,7

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades 316, 316 H = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade 316, 316 H, 316 L

AT

0,4

12,7

St 9

8.1

+ MA6 / SA-213 Grade 316, 316 H, 316 L

8.1


Grades 316, 316 H = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





269




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 321, 321 H ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 321, 321 H

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

AT

0,4

0,4

12,7

St 9

12,7

8.1

St 9

8.1

8.1

8.1


8.1


MA6 / SA-213 Grade TP 321, 321 H ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 347



AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-213 (Edition 2004) Grade TP 347

+

AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2


MA6 / SA-213 Grade TP 347



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





270




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 304, TP 304 H, TP 304 L, TP 304 N

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipe

AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades 304, 304 H, 304 N = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Grade 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 304, TP 304 H, TP 304 L, TP 304 N

AT

-

-

St 9

8.1

8.1

+ MA6 / SA-312 Grade TP 304, TP 304 H, TP 304 L, TP 304 N ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 309 S, TP 309 H, TP 309 Cb, TP


Grades 304, 304 H, 304 N = Ref. Chap. C4 : C4-9 - Grade 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-12

AT

-

4.5t

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 309 S, TP 309 H, TP 309 Cb

+

A B1 B2 AT

-

4.2

St 9

8.2

8.2


MA6 / SA-312 Grade TP 309 S, TP 309 H, TP 309 Cb



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





271




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 312 (Edition 2001) (suite) ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 310 H, TP 310 S ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 310 H, TP 310 S

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

-

-

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2 AT

-

-

St 9

8.2

8.2


MA6 / SA-312 Grade TP 310 H, TP 310 S ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 316, TP 316 H, TP 316 L



AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

Grades 316, 316 H = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 316, TP 316 H, TP 316 L

AT

-

-

St 9

8.1

+ MA6 / SA-312 Grade TP 316, TP 316 H, TP 316 L

8.1


Grades 316, 316 H = Ref. Chap. C4 : C4-10 - Grade 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





272




mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 317, TP 317 L

ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 317, TP 317 L

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 321, TP 321 H

+

CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

AT

0,4

0,4

12,7

St 9

12,7

8.1

AT

AT

0,4

St 9

0,4

12,7

8.1

TP 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - TP 317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 A B1 8.1 8.1 8.1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10

St 9

12,7

8.1

A B1 B2 C

TP 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - TP 317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 A B1 Non répertorié B2 8.1 8.1 [8.1] C

MA6 / SA-312 Grade TP 317, TP 317 L

ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 321, TP 321 H

CEN ISO/TR 15608 : 2004

St 9

8.1

8.1


MA6 / SA-312 Grade TP 321, TP 321 H ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 347



AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-312 (Edition 2004) Grade TP 347

+

AT

0,4

12,7

St 9

8.2

8.2





I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





273




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 403 (Edition 2000) ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 304, WP 304 H, WP 304 L, WP 304 N ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 304, WP 304 H, WP 304 L, WP 304 N

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Wrought Austenitic Stainless Steel Piping Fittings

AT

AT

-

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

WP 304 H, WP 304 N = Ref. Chap. C4 : C4-9 - WP 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11 A B1 Non répertorié B2 St 9 8.1 8.1 [8.1] C

-

+ MA6 / SA-403 Grade WP 304, WP 304 H, WP 304 L, WP 304 N ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 309 ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 309

+

WP 304 H, WP 304 N = Ref. Chap. C4 : C4-9 - WP 304 L = Ref. Chap. C4 : C4-11

AT

AT

-

-

-

St 9

-

8.2

St 9

8.2

8.2

8.2

A B1 B2

8.2


MA6 / SA-403 Grade WP 309 ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 310 ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 310

+


AT

AT

-

-

-

St 9

-

8.2

St 9

8.2

8.2

8.2

A B1 B2

8.2


MA6 / SA-403 Grade WP 310



I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





274




mm

TT

CODAP 2000

min / max ASTM A 403 (Edition 2000) (suite) ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 316, WP 316 H, WP 316 N, WP 316 L

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

WP 316 H, WP 316 N = Ref. Chap. C4 : C4-10 - WP 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 316, WP 316 H, WP 316 N, WP 316 L

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


+ MA6 / SA-403 Grade WP 316, WP 316 H, WP 316 N, WP 316 L

ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 317, WP 317 L

WP 316 H, WP 316 N = Ref. Chap. C4 : C4-10 - WP 316 L = Ref. Chap. C4 : C4-12

AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

8.1

WP 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - WP 317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12 ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 317, WP 317 L

AT

-

-

St 9

8.1

+ MA6 / SA-403 Grade WP 317, WP 317 L

8.1


WP 317 = Ref. Chap. C4 : C4-10 - WP 317 L = Ref. Chap. C4 : C4-12


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





275



min / max

ASTM A 403 (Edition 2000) (suite) ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 321, WP 321 H ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 321, WP 321 H

+


mm

TT

CODAP® 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

AT

-

-

-

St 9

-

8.1

St 9

8.1

8.1

8.1


8.1

A B1 B2 Non répertorié C [8.1]

MA6 / SA-403 Grade WP 321, 321 H ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 347, WP 347 H ASME SA-403 (Edition 2004) Grade WP 347, WP 347 H

+



AT

-

-

St 9

8.1

8.1

AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 8.1 B2 C Ref. Chap. C4 : C4-10 A B1 B2 Non répertorié C [8.1]

MA6 / SA-403 Grade WP 347, WP 347 H



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





276




mm

TT

CODAP 2000

min / max


X5 CrNi 18-10

X2 CrNi 19-11

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Geschweißte kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen Technische Lieferbedingungen Welded circular tubes stainless steels with special quality requirements Technical delivery conditions

AT

AT

0

0

50

St 9

50

8.1

St 9

8.1

8.1


[8.1]

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiN 18-10

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X6 CrNiTi 18-10

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X6 CrNiNb 18-10

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X5 CrNiMo 17-12-2

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





277




mm

TT

CODAP 2000

min / max


X2 CrNiMo 17-13-2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Geschweißte kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen Technische Lieferbedingungen Welded circular tubes stainless steels with special quality requirements Technical delivery conditions

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X6 CrNiMoTi 17-12-2

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiMoN 17-13-3

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiMo 18-14-3

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X5 CrNiMo 17-13-3

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiMoN 17-13-5

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





278




mm

TT

CODAP 2000

min / max


X5 CrNi 18-10

X2 CrNi 19-11

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Nahtlose kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen Technische Lieferbedingungen Seamless circular tubes of austenitic stainless steels with special quality requirements Technical delivery conditions

AT

AT

0

0

50

St 9

50

8.1

St 9

8.1

8.1


[8.1]

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiN 18-10

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X6 CrNiTi 18-10

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X6 CrNiNb 18-10

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X5 CrNiMo 17-12-2

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


recuit

I

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

recuit isotherme

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





279




mm

TT

CODAP 2000

min / max


X2 CrNiMo 17-13-2

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Nahtlose kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen Technische Lieferbedingungen Seamless circular tubes of austenitic stainless steels with special quality requirements Technical delivery conditions

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X6 CrNiMoTi 17-12-2

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiMoN 17-13-3

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiMo 18-14-3

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X5 CrNiMo 17-13-3

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


X2 CrNiMoN 17-13-5

AT

0

50

St 9

8.1

8.1

A B1 B2 C

[8.1]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





280


Tableau M3.2-3b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Domaine d’application des produits

Eléments constitutifs de piquages, de faisceaux tubulaires ou de corps d’appareil. (Toutefois, en catégorie de construction A, seuls les tubes sans soudure peuvent être employés pour constituer un corps d’appareil (virole cylindrique).)


La coulée d’origine peut être élaborée au four électrique, à arc ou à induction, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Les tubes et les composants tubulaires peuvent être obtenus : −


−


Les composants tubulaires fabriqués à partir d’ébauches tubulaires comprennent les courbes, les tés et les réductions. Les fonds elliptiques à bord droit à souder en bout de tubes sont soumis aux mêmes exigences que les composants tubulaires. Composition chimique



−


P : 0,030 %


La résistance maximale à la traction doit être au plus égale à 900 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 900 N/mm2 si les soudures d’assemblage de ces composants font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%. L’allongement après rupture A% spécifié doit être supérieur ou égal à 30%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée,


Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques est requise. Cette vérification doit être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992.

281


Tableau M3.2-3b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage



L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules (27 J dans le métal déposé pour les tubes soudés) à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.. Les essais doivent alors être effectués conformément à la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée perpendiculairement à la peau. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.



A la demande du Fabricant, le traitement thermique prévu par la spécification peut ne pas être effectué par le Producteur. Dans ce cas, il doit être effectué ultérieurement et conformément aux indications du Producteur.

282


Tableau M3.2-3b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Essais et contrôles


Soit en ligne de fabrication et conformément à la spécification du produit et selon les critères qu’elle définit.

−

Soit conformément à une méthode et selon des critères définis en accord entre le Fabricant et le Producteur.

Les contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par un agent de niveau 2 conformément aux prescriptions de la NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre prescription acceptée par les parties concernées. Pour les tubes soudés : −


−


Les examens sont effectués par un agent de niveau 2, selon une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément à la NF EN 473 : Décembre 2000 ou à toute autre procédure acceptée par les parties concernées. En l’absence d’essai d’étanchéité ou de résistance, les tubes destinés à un faisceau d’échangeur doivent faire l’objet d’un contrôle non-destructif. Document de contrôle Marquage



−


−


−



283


Tableau M3.2-4a - Aciers inoxydables austénitiques – Composants moulés Nuances

TT

Epaisseurs


mm CODAP 2000

min / max

NF EN 10213-4 (Février 1996)

GX2CrNi19-11

GX5CrNi19-10

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Conditions techniques de livraison des pièces moulées en acier pour service sous pression Partie 4 : Nuances d’aciers austénitiques et austéno-ferritiques

AT

AT

0

0

150

St 9

150

8.1

St 9

8.1

8.1

8.1

[8.1]

A B1 B2

[8.1]


GX5CrNiNb19-11

AT

0

150

St 9

8.1

8.1

A B1 B2

[8.1]


GX2CrNiMo19-11-2

GX5CrNiMo19-11-2

GX5CrNiMoNb19-11-2

AT

AT

AT

0

0

0

150

St 9

150

8.1

St 9

150

8.1

St 9

8.1

8.1

8.1

8.1

[8.1]

A B1 B2

[8.1]


[8.1]


GX2NiCrMo28-20-2

AT

0

150

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





284


Tableau M3.2-4a - Aciers inoxydables austénitiques – Composants moulés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-351 (Edition 2004) CF 8, CF 8 A

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Castings, Austenitic, Austenitic-Ferritic (Duplex), for PressureContaining Parts

AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2

8.1

Ref. Chap. C4 : C4-9 ASME SA-351 (Edition 2004) CF 8, CF 8 A

+

AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2

[8.1]

MA6 / SA-351 CF 8, CF 8 A ASME SA-351 (Edition 2004) CF 8 M


AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2

8.1

Ref. Chap. C4 : C4-10 ASME SA-351 (Edition 2004) CF 8 M

+

AT

-

-

St 9

8.1

8.1

A B1 B2

[8.1]

MA6 / SA-351 CF 8 M ASME SA-351 (Edition 2004) CK 20


AT

-

-

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

8.2

Ref. Chap. C4 : C4-11 ASME SA-351 (Edition 2004) CK 20

+

AT

-

-

St 9

8.2

8.2

A B1 B2

[8.2]

MA6 / SA-351 CK 20



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





285


Tableau M3.2-4b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison – Composants moulés Domaine d’application des produits



Les produits peuvent être élaborés au four électrique, à arc ou à induction, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration qu’il a retenu. Les pièces moulées sont obtenues par coulée de métal liquide dans une empreinte reproduisant les formes et les dimensions de la pièce à obtenir aux tolérances de retrait, à quelques modifications de tracé et aux usinages près. Le choix du procédé de moulage est de la responsabilité du Producteur, qui en informe le Fabricant. Les zones de la pièce ayant un rôle particulier dans son utilisation ainsi que le niveau de qualité à obtenir doivent être précisés par le Fabricant.




−


P : 0,030 %

Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse sur coulée. Caractéristiques mécaniques à température ambiante

La résistance maximale à la traction doit être au plus égale à 900 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 900 N/mm2 si les soudures d’assemblage de ces composants font l’objet d’un contrôle de compacité à 100%. L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14% L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999.


Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit.



A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992.

286


Tableau M3.2-4b - Aciers inoxydables austénitiques - Conditions de livraison – Composants moulés (suite)

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une Energie de rupture en flexion température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. par choc A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée perpendiculairement à la peau. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division. Traitements thermiques de référence

Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. A la demande du Fabricant, le traitement thermique prévu par la spécification peut ne pas être effectué par le Producteur. Dans ce cas, il doit être effectué ultérieurement et conformément aux indications du Producteur.

Essais et contrôles Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit.

Toutefois le type de contrôle non destructif : ressuage, radiographie ou ultrasons, la méthode, les critères d’acceptation et les zones concernées peuvent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées en fonction de. la complexité de la pièce et de son utilisation ultérieure. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées. Document de contrôle Marquage



−


−


−


287


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M4 ACIERS INOXYDABLES AUSTÉNO-FERRITIQUES Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004.


Les prescriptions de la Section M4 ont pour objet de définir les conditions minimales auxquelles doivent satisfaire les produits en acier inoxydable austénoferritique employés dans la fabrication des appareils à pression. M4.2 - NUANCES PARTICULIÈRES

ET

Toutefois, les règles et les exigences de la présente Division sont rédigées en fonction de la classification de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000. Lorsque un matériau ne peut être classé ou présente des difficultés particulières de classement au titre de la norme de référence, la présente Division propose une classification cohérente avec les règles de cette norme. Ces valeurs sont notées entre crochets [ ] dans les différents tableaux.

PRESCRIPTIONS

Les aciers inoxydables austéno-ferritiques sont utilisables dans l’intervalle de température compris entre - 50°C et + 250°C. En dehors de ces limites, leur emploi doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées

Note : Les brides forgées et autres accessoires forgés sont spécifiés dans les tableaux relatifs aux tubes et composants tubulaires.


Les tableaux M4.2-1a (Tôles), M4.2-2a (Composants forgés), et M4.2-3a (Tubes et composants tubulaires) et M4.2-4a (Composants moulés) ci-après définissent pour chaque nuance la classification au titre des différents groupements de matériaux possibles (Note 1) et les conditions concernant les catégories de construction et les épaisseurs. Ces conditions sont complétées par des exigences particulières communes à l’ensemble de ces produits définies dans les tableaux M4.2-1b (Tôles), M4.2-2b (Composants forgés), M4.2-3b (Tubes et composants tubulaires) et M4.2-4b (Composants moulés).

288

−


−


CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M4 – ACIERS INOXYDABLES AUSTÉNO-FERRITIQUES

Tableau M4.2-1a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Tôles Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Edition 2000)

X2CrNiN23-4

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

0

75

St 10

10.1

10.1


10.1


X2CrNiMoN22-5-3

X2CrNiMoCuN25-6-3

AT

AT

0

0

75

St 10

75

10.1

St 10

10.2

10.1

10.2

10.1


10.2


X2CrNiMoN25-7-4

AT

0

75

St 10

10.2

10.2


10.2


X2CrNiMoCuWN25-7-4

AT

0

75

St 10

10.2

10.2


10.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





289


Tableau M4.2-1a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Tôles (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 240 (Edition 1997a)


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004


AT

0

250

St 10

10.1

10.1

[10.1]


UNS S310803, UNS S32001

Ref. Chap. C4 : C4-13 ASME SA-240 (Edition 2004) UNS S31803, UNS S32001

+

AT

0

250

St 10

10.1

10.1

[10.1]

MA6 / SA-240


UNS S310803, UNS S32001




UNS S31200, UNS S31260, UNS S32304, UNS S32520, UNS S32550, UNS S 32560, UNS S32900, UNS S53950

AT

0

250

St 10

10.2

10.2

[10.2]

UNS S32304 = Ref. Chap. C4 : C4-14 UNS S31200, UNS S31260, UNS S32520, UNS S32550, UNS S 32560, UNS S32900, UNS S53950 = Ref. Chap. C4 : C4-13

ASME SA-240 (Edition 2004) UNS S31200, UNS S31260, UNS S32304, UNS S32520, UNS S32550, UNS S 32560, UNS S32900, UNS S53950

AT

0

250

St 10

10.2

10.2

[10.2]


+ MA6 / SA-240 UNS S31200, UNS S31260, UNS S32304 = Ref. Chap. C4 : C4-14 UNS S32304, UNS S32520, UNS S31200, UNS S31260, UNS S32520, UNS S32550, UNS S 32560, UNS S32900, UNS S53950 = Ref. Chap. C4 : C4-13 UNS S32550, UNS S 32560, UNS S32900, UNS S53950


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





290


Tableau M4.2-1b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Tôles Domaine d’application des produits







−


P : 0,035 %




−


L’allongement après rupture A% spécifié doit être supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999. Caractéristiques mécaniques à température élevée



Hors du domaine d’application de la présente Division.


L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à -20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers.

291


Tableau M4.2-1 - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Tôles Energie de rupture en flexion par choc (suite)

La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.




Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les tôles d’épaisseurs supérieures ou égales à 35 mm. Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10307 : Mars 2002, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation sont ceux des classes E1 et S1. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.




−


−


−


−


292


Tableau M4.2-2a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Composants forgés Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


X2CrNiMoN22-5-3

X2CrNiN23-4

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

AT

0

0

160

St 10

160

10.1

St 10

10.1

10.1

10.1

10.1

A B1 B2

10.1


X2CrNiMoCuN25-6-3

AT

0

160

St 10

10.2

10.2

A B1 B2

10.2


X2CrNiMoN25-7-4

X2CrNiMoCuWN25-7-4

AT

AT

0

0

160

St 10

160

10.2

St 10

10.2

10.2

10.2

10.2

A B1 B2

10.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





293


Tableau M4.2-2a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Composants forgés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-5 (Edition 2000)

X2CrNiMoN22-5-3

X2CrNiMoN25-7-4

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

Catégorie de construction et limitations

CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

AT

0

0

350

St 10

160

10.1

St 10

10.2

10.1

10.2

10.1

A B1 B2

10.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





294


Tableau M4.2-2a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Composants forgés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 51, F 60

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged Fittings and Valves and Parts for High-Temperature Service

AT

-

4,5t

St 10

10.1

10.1

[10.1]


ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 51, F 60

+

AT

-

4,5t

St 10

10.1

10.1

[10.1]

MA6 / SA-182 Grade F 51, F 60 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 50, F 52, F 53, F 54, F 55, F 57, F 59, F 61 ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F 50, F 52, F 53, F 54, F 55, F 57, F 59, F 61

+

A B1 B2


AT

-

4,5t

St 10

10.2

10.2

[10.2]

A B1 B2 Ref. Chap. C4 : C4-13 A B1 B2

AT

-

4,5t

St 10

10.2

10.2

[10.2]

MA6 / SA-182 Grade F 50, F 52, F 53, F 54, F 55, F 57, F 59, F 61



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





295


Tableau M4.2-2b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Composants forgés Domaine d’application des produits



La coulée d’origine peut être élaborée par les procédés au four électrique, à arc ou à induction, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Les composants forgés à chaud peuvent être obtenus :


−


−




−


P : 0,035 %




−


L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14% L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999. Caractéristiques mécaniques à température élevée




296


Tableau M4.2-2b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à -20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée comme indiqué au tableau MA5.3.2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.





A la demande du Fabricant, le traitement thermique prévu par la spécification peut ne pas être effectué par le Producteur. Dans ce cas, il doit être effectué ultérieurement et conformément aux indications du Producteur. Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les composants de masse unitaire (au moment de l’examen) ≥ 1000 kg. Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10228-4 : Octobre 1999, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation doivent faire l’objet d’un accord entre le Fabricant et le Producteur. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées. Le document de contrôle requis est défini en M1.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sur tous les composants, sauf convention contraire à la commande et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


297


Tableau M4.2-3a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Tubes et composants tubulaires Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10216-5 (Edition 2005)

X2CrNiMoN22-5-3

X2CrNiMoSi18-5-3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

AT

0

0

30

St 10

30

10.1

St 10

10.1

10.1

10.1

A B1 B2

10.1


X2CrNiN23-4

AT

0

30

St 10

10.1

10.1

A B1 B2

10.1


X2CrNiMoN25-7-4

X2CrNiMoCuN26-6-3

X2CrNiMoCuWN25-7-4

AT

AT

AT

0

0

0

30

St 10

30

10.2

St 10

30

10.2

St 10

10.2

10.2

10.2

A B1 B2

10.2


10.2


10.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





298


Tableau M4.2-3a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Tubes et composants tubulaires (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10217-7 (Août 2005)

X2CrNiMoN22-5-3

X2CrNi23-4

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Tubes soudés en acier pour service sous pression - Conditions techniques de livraison Partie 7 : tubes en aciers inoxydables

AT

AT

0

0

30

St 10

30

10.1

St 10

10.1

10.1

10.1

10.1

A B1 B2

10.1


X2CrNiMoN25-7-4

AT

0

30

St 10

10.2

10.2

A B1 B2

10.2


X2CrNiMoCuWN25-7-4

AT

0

20

St 10

10.2

10.2

A B1 B2

10.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





299




mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-217 (Edition 10-87) & MA6 / A 49-217

TU Z2 CND 18-05-03

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


AT

0,89

2,77

St 10

10.1

10.1

A B1 B2

10.1


TU Z2 CND 22-05-03

AT

0,89

2,77

St 10

10.1

10.1

[10.1]


TU Z2 CND 25-07-03

TU Z5 CNDU 21-08-02

AT

AT

0,89

0,89

2,77

St 10

2,77

10.2

St 10

10.2

10.2

10.2

[10.2]

A B1 B2

[10.2]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





300




mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 789 (Edition 2001A)

ASME SA-789 (Edition 2004) UNS S31803, S32001

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless and Welded Ferritic / Austenitic Stainless Steel Tubing for General Service

AT

-

-

St 10

10.1

10.1

[10.1]



+

AT

-

-

St 10

10.1

10.1

[10.1]

MA6 / SA-789 UNS S31803, S32001 ASME SA-789 (Edition 2004) UNS S32550, S31200, S31260, S32304, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906 ASME SA-789 (Edition 2004) UNS S32550, S31200, S31260, S32304, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906

A B1 B2


AT

-

-

St 10

10.2

10.2

[10.2]

A B1 B2

S32304 = Ref. Chap. C4 : C4-14 UNS S32550, S31200, S31260, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906 = Ref. Chap. C4 : C4-13

AT

-

-

St 10

10.2

10.2

[10.2]

A B1 B2

+ MA6 / SA-789 UNS S32550, S31200, S31260, S32304, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906

S32304 = Ref. Chap. C4 : C4-14 UNS S32550, S31200, S31260, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906 = Ref. Chap. C4 : C4-13


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





301


Tableau M4.2-3a - Aciers inoxydables austéno-férritiques – Tubes et composants tubulaires (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max



EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Seamless and Welded Ferritic / Austenitic Stainless Steel Pipe

AT

-

-

St 10

10.1

10.1

[10.1]



+

AT

-

-

St 10

10.1

10.1

[10.1]

MA6 / SA-790 UNS S31803, S32001 ASME SA-790 (Edition 2004) UNS S32550, S31200, S31260, S32304, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906 ASME SA-790 (Edition 2004) UNS S32550, S31200, S31260, S32304, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906

A B1 B2


AT

-

-

St 10

10.2

10.2

[10.2]

A B1 B2

UNS S32304 = Ref. Chap. C4 : C4-14 UNS S32550, S31200, S31260, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906 = Ref. Chap. C4 : C4-13

AT

-

-

St 10

10.2

10.2

[10.2]

A B1 B2

+ MA6 / SA-790 UNS S32550, S31200, S31260, S32304, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906

UNS S32304 = Ref. Chap. C4 : C4-14 UNS S32550, S31200, S31260, S39274, S32520, S32750, S32750, S32900, S32950, S39277, S32906 = Ref. Chap. C4 : C4-13


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





302


Tableau M4.2-3b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Domaine d’application des produits

Eléments constitutifs de piquages, de faisceaux tubulaires ou de corps d’appareil. Toutefois, en catégorie de construction A, seuls les tubes sans soudure peuvent être employés pour constituer un corps d’appareil (virole cylindrique).


La coulée d’origine peut être élaborée par les procédés au four électrique, à arc ou à induction, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. L’élaborateur des coulées d’origine doit être mentionné. Les tubes et les composants tubulaires peuvent être obtenus :


−


−




−


P : 0,035 %




−


L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999. Caractéristiques mécaniques à température élevée




303


Tableau M4.2-3b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à la température d’essai qui est au plus égale à 20°C mais non supérieure à la plus basse température de service. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à -20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée comme indiqué au tableau MA5.3.2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.




Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Note : Pour les tubes sans soudure le contrôle non destructif requis par la spécification du produit peut être exécuté : −


−

Soit conformément à une méthode et selon des critères définis en accord entre le Fabricant et le Producteur. Les contrôles sont effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par un agent de niveau 2 conformément aux prescriptions de la NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre prescription acceptée par les parties concernées. Pour les tubes soudés :

−


−

Le contrôle non destructif des tubes soudés peut être effectué en ligne de fabrication et conformément à la spécification du produit et selon les critères qu’elle définit. Les contrôles sont effectués par un agent de niveau 2, selon une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément à la NF EN 473 : Décembre 2000, ou à toute autre procédure acceptée par les parties concernées. En l’absence d’essai d’étanchéité ou de résistance, les tubes destinés à un faisceau d’échangeur doivent faire l’objet d’un contrôle non-destructif.

304


Tableau M4.2-3b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Document de contrôle Marquage



−


−


−


305


Tableau M4.2-4a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Composants moulés Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10213-4 (Février 1996)

GX2CrNiMo22-5-3

GX3CrNiMoCuN25-6-3-3

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Conditions techniques de livraison des pièces moulées en acier pour service sous pression Partie 4 : Nuances d’aciers austénitiques et austéno-ferritiques

AT

AT

0

0

150

St 10

150

10.1

St 10

10.2

10.1

10.2

10.1


10.2


GX2CrNiMoN26-7-4

AT

0

150

St 10

10.2

10.2


10.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





306


Tableau M4.2-4a - Aciers inoxydables austéno-ferritiques – Composants moulés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-995 (Edition 2004) Grade 2A UNS J93345

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Castings, Austenitic, Austenitic-Ferritic (Duplex) for Pressure-Containing Parts

AT

-

-

St 10

10.2

10.2

A B1 B2

10.2

Ref. Chap. C4 : C4-13 ASME SA-995 (Edition 2004) Grade 2A UNS J93345

+

AT

-

-

St 10

10.2

10.2

A B1 B2

10.2

MA6 / SA-995 Grade 2A UNS J93345



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





307


Tableau M4.2-4b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison – Composants moulés Domaine d’application des produits



Les produits peuvent être élaborés par les procédés au four électrique, à arc ou à induction, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration qu’il a retenu. Les pièces moulées sont obtenues par coulée de métal liquide dans une empreinte reproduisant les formes et les dimensions de la pièce à obtenir aux tolérances de retrait, à quelques modifications de tracé et aux usinages près. Le choix du procédé de moulage est de la responsabilité du Producteur, qui en informe le Fabricant. Les zones de la pièce ayant un rôle particulier dans son utilisation ainsi que le niveau de qualité à obtenir doivent être précisés par le Fabricant.


La composition chimique sur coulée sur produit doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit Ces exigences doivent être amendées si nécessaire afin que la composition chimique réponde aux prescriptions ci-après : −


−


P : 0,035 %




−


L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999. Caractéristiques mécaniques à température élevée




308


Tableau M4.2-4b - Aciers inoxydables austéno-ferritiques - Conditions de livraison – Composants moulés (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à -20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée perpendiculairement à la peau. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.



Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. A la demande du Fabricant, le traitement thermique prévu par la spécification peut ne pas être effectué par le Producteur. Dans ce cas, il doit être effectué ultérieurement et conformément aux indications du Producteur. Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Toutefois le type de contrôle non destructif : ressuage, radiographie ou ultrasons, la méthode, les critères d’acceptation et les zones concernées peuvent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.


Le document de contrôle requis est défini en M1.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile) sur chaque composant, sauf convention contraire à la commande, et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


309


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M5 ACIERS INOXYDABLES MARTENSITIQUES Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004.


Les prescriptions de la Section M5 ont pour objet de définir les conditions minimales auxquelles doivent satisfaire les produits en acier inoxydable martensitique employés dans la fabrication des appareils à pression. M5.2 - NUANCES PARTICULIÈRES

ET


PRESCRIPTIONS


Les aciers inoxydables martensitiques sont utilisables dans l’intervalle de température compris entre - 20°C et + 300°C. En dehors de ces limites, leur emploi doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

Note 2 : Les brides forgées et autres accessoires forgés sont spécifiés sont spécifiées dans les tableaux relatifs aux tubes et composants tubulaires.




310

−


−


CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M5 – ACIERS INOXYDABLES MARTENSITIQUES

Tableau M5.2-1a - Aciers inoxydables martensitiques – Tôles Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Edition 2000)

X3CrNiMo13-4

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

0

75

St 8.1

7.2

7.2


[7.2]


X4CrNiMo16-5-1

QT

0

75

St 8.1

7.2

7.2


[7.2]


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





311


Tableau M5.2-1b – Aciers inoxydables martensitiques – Conditions de livraison – Tôles Domaine d’application des produits







−


P : 0,045 %


La résistance maximale à la traction doit être au plus égale à 1100 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 1100 N/mm2 si les soudures d’assemblage de ces éléments font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%. L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999.



Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Cette vérification doit alors être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992. Hors du domaine d’application de la présente Division.

312


Tableau M5.2-1b – Aciers inoxydables martensitiques – Conditions de livraison – Tôles (suite) Energie de rupture en flexion par choc


L’énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d’essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division. Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction B2, à l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais peut être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 2), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Note 1 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations. Note 2 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication.



Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les tôles d’épaisseurs supérieures ou égales à 15 mm. Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10160 : Décembre 1999, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation sont ceux des classes E1 et S1. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées. Le document de contrôle requis est défini en M1.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sauf convention contraire à la commande, dans un angle sur chaque tôle parallèlement à son petit côté et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


−


313


Tableau M5.2-2a – Aciers inoxydables martensitiques – Composants forgés Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10222-5 (Mars 2000)

X3CrNiMo13-4

X3CrNiMo13-4

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


QT

QT + T

0

0

250

St 8.1

350

7.2

St 8.1

7.2

7.2

7.2

7.2

A B1 B2

7.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





314


Tableau M5.2-2a - Aciers inoxydables martensitiques – Composants forgés (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 182 (Edition 2000) ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F6a Class 1, Class 2, F 6NM ASME SA-182 (Edition 2004) Grade F6a Class 1, Class 2, F 6NM

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Forged or Rolled Alloy Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service

A ou N ou NT

A ou N ou NT

-

4,5t

-

Grade F6a Class 2, F 6NM = Ref. Chap. C4 : C4-3 - Grade F6a Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2 A B1 B2 4,5t St 8.1 7.2 [7.2] 7.2

MA6 / SA-182 Grade F6a Class 1, Class 2, F 6NM

St 8.1

7.2

7.2

A B1 B2

[7.2]

Grade F6a Class 2, F 6NM = Ref. Chap. C4 : C4-3 - Grade F6a Class 1 = Ref. Chap. C4 : C4-2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





315


Tableau M5.2-2b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Composants forgés Domaine d’application des produits





−


−




−


P : 0,045 %


La résistance maximale à la traction doit être au plus égale à 1100 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 1100 N/mm2 si les soudures d’assemblage de ces composants font l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%. L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999.




316


Tableau M5.2-2b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Energie de rupture en flexion par choc


L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée comme indiqué au tableau MA5.3.2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction B2, à l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais peut être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 2), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Note 1 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations. Note 2 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication.



Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les composants de masse unitaire (au moment de l’examen) ≥ 1000 kg Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10228-3 : Septembre 1998, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation peuvent faire l’objet d’un accord entre le Fabricant et le Producteur. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées. Le document de contrôle requis est défini en M1.3.

317


Tableau M5.2-2b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Marquage

Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sur tous les composants, sauf convention contraire à la commande et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


Pour les pièces de petites dimensions, le marquage ci-dessus peut être remplacé par un marquage unique répondant à un code établi et enregistré par le Producteur.

318


Tableau M5.2-3b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Domaine d’application des produits

Eléments constitutifs de piquages, de faisceaux tubulaires ou de corps d’appareil. Toutefois, en catégorie de construction A, seuls les tubes sans soudure ou soudés sans fusion peuvent être employés pour constituer un corps d’appareil (virole cylindrique).




−


−




−


P : 0,045 %






319


Tableau M5.2-3b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Energie de rupture en flexion par choc


L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée perpendiculairement à la peau. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division. Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction B2, à l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais peut être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 2), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Note 1 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations. Note 2 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication.




−


Les contrôles sont effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par un agent de niveau 2 conformément aux prescriptions de la NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre prescription acceptée par les parties concernées.

320


Tableau M5.2-3b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Essais et contrôles



−


Les contrôles sont effectués par un agent de niveau 2, selon une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément à la NF EN 473 : Décembre 2000, ou à toute autre procédure acceptée par les parties concernées. Les tubes destinés à un faisceau d’échangeur doivent si applicable, faire l’objet d’un contrôle non-destructif. Document de contrôle Marquage



−


−


−


321


Tableau M5.2-4a - Aciers inoxydables martensitiques – Composants moulés Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-487 (Edition 2004) Grade CA6 N M

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Steel Castings Suitable for Pressure Service

QT

-

-

St 8.1

7.2

7.2


[7.2]

Ref. Chap. C4 : C4-5 ASME SA-487 (Edition 2004) Grade CA6 N M

+

QT

-

-

St 8.1

7.2

7.2


[7.2]

MA6 / SA-487 Grade CA6 N M



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





322


Tableau M5.2-4b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison – Composants moulés Domaine d’application des produits





La composition chimique sur coulée sur produit doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit Ces exigences doivent être amendées si nécessaire afin que la composition chimique réponde aux prescriptions ci-après : −


−


P : 0,045 %






323


Tableau M5.2-4b - Aciers inoxydables martensitiques - Conditions de livraison – Composants moulés (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. La vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. . Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm.Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.


Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Toutefois, pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 1), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication. Note 1 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication. Note 2 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations.


Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Toutefois le type de contrôle non destructif : ressuage, radiographie ou ultrasons, la méthode, les critères d’acceptation et les zones concernées peuvent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées compte tenu de. la complexité de la pièce et de son utilisation ultérieure. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.




−


−


−


324


325


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M6 ACIERS INOXYDABLES FERRITIQUES Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004.


Les prescriptions de la Section M6 ont pour objet de définir les conditions minimales auxquelles doivent satisfaire les produits en acier inoxydable ferritique employés dans la fabrication des appareils à pression.


Les aciers ferritiques stabilisés présentent une structure ferritique à toutes températures et ne nécessitent donc pas de traitement thermique après soudage. Les aciers semi-ferritiques soumis à des effets thermiques différents de ceux du traitement thermique de référence, soudage en particulier, peuvent présenter des structures mixtes ferrite-martensite. M6.2 - NUANCES PARTICULIÈRES

ET

Lorsque un matériau ne peut être classé ou présente des difficultés particulières de classement au titre de la norme de référence, la présente Division propose une classification cohérente avec les règles de cette norme. Ces valeurs sont notées entre crochets [ ] dans les différents tableaux. Note 2 : Les brides forgées et autres accessoires forgés sont spécifiés dans les tableaux relatifs aux tubes et composants tubulaires.


PRESCRIPTIONS

Les aciers inoxydables ferritiques sont utilisables dans l’intervalle de température compris entre - 20°C et + 300°C. En dehors de ces limites, leur emploi doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées Les tableaux M6.2-1a (Tôles), M6.2-2a (Composants forgés), M6.2-3a (Tubes et composants tubulaires) et M6.2-4a (Composants moulés) ci-après définissent pour chaque nuance la classification au titre des différents groupements de matériaux possibles (Note 1) et les conditions concernant les catégories de construction et les épaisseurs. Ces conditions sont complétées par des exigences particulières communes à l’ensemble de ces produits définies dans les tableaux M6.2-1b (Tôles), M6.2-2b (Composants forgés), M6.2-3b (Tubes et composants tubulaires) et M6.2-4b (Composants moulés).

326

−


−


CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M6 – ACIERS INOXYDABLES FERRITIQUES

Tableau M6.2-1a - Aciers inoxydables ferritiques – Tôles Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10028-7 (Mars 2000)

X2CrNi12

X6CrNiTi12

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


A

A

0

0

25

St 8.2

25

7.1

St 8.2

7.1

7.1

7.1

[7.1]


[7.1]


X3CrTi17

A

0

3

St 8.2

7.1

7.1


[7.1]


X2CrMoTi18-2

X2CrTi17

X2CrTiNb18

A

A

A

0

0

0

2,5

St 8.2

2,5

7.1

St 8.2

2,5

7.1

St 8.2

7.1

7.1

7.1

7.1

[7.1]

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 2,5 mm B2 : e ≤ 2,5 mm

[7.1]

Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 2,5 mm B2 : e ≤ 2,5 mm

[7.1]

Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 2,5 mm B2 : e ≤ 2,5 mm Ref. Chap. C4 : C4-2

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





327


Tableau M6.2-1a - Aciers inoxydables ferritiques – Tôles (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-240 (Edition 2004) Type 405, 410, 410 S, 430

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


[A]

0

[25]

St 8.2

7.1

7.1


7.1

Type 405 = Ref. Chap. C4 : C4-1 - Type 410, 410 S, 430 = Ref. Chap. C4 : C4-2 ASME SA-240 (Edition 2004) Type 405, 410, 410 S, 430

+

[A]

0

[25]

St 8.2

MA6 / SA-240 Type 405, 410, 410 S, 430

7.1

7.1


7.1

Type 405 = Ref. Chap. C4 : C4-1 - Type 410, 410 S, 430 = Ref. Chap. C4 : C4-2


I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC

recuit


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





328


Tableau M6.2-1b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tôles Domaine d’application des produits







−


P : 0,045 %

Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse sur l’un des produits objet de la commande Caractéristiques mécaniques à température ambiante





329


Tableau M6.2-1b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tôles Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.




Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les tôles d’épaisseurs supérieures ou égales à 35 mm. Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10160 : Décembre 1999, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation sont ceux des classes E1 et S1. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.


Le document de contrôle requis est défini en M1.3.

330


Tableau M6.2-1b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tôles Marquage

Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sauf convention contraire à la commande, dans un angle sur chaque tôle parallèlement à son petit côté et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


−


331


Tableau M6.2-2a - Aciers inoxydables ferritiques - Composants forgés Epaisseurs Nuances

TT


mm

CODAP 2000

min / max

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


Pas de nuance retenue à ce jour à la date de publication de la présente Edition.

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





332


Tableau M6.2-2b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Composants forgés Domaine d’application des produits





−


−




−

Les teneurs en soufre et en phosphore des aciers destinés à être soudés doivent être au plus égales aux valeurs ci-après : S : 0,020%

P : 0,045 %


La résistance maximale à la traction doit être au plus égale à 700 N/mm2. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet des valeurs supérieures à 700 N/mm2 si les soudures d’assemblage de ces éléments fonte l’objet d’une qualification de mode opératoire et d’un contrôle de compacité à 100%, L’allongement après rupture A% spécifié doit supérieur ou égal à 14%. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999.




333


Tableau M6.2-2b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Composants forgés (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.




Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés au titre de la présente Division pour les composants de masse unitaire (au moment de l’examen) ≥ 1000 kg. Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10228-3 : Septembre 1998, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation font l’objet d’un accord entre le Fabricant et le Producteur. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.



le nom ou le sigle du Producteur.

−

la spécification de référence et la désignation de l’acier suivant cette dernière.

−

le repère d’identification de la coulée.

−

éventuellement, le poinçon de l’agent réceptionnaire ou du contrôleur de l’usine productrice.

334


Tableau M6.2-3a - Aciers inoxydables ferritiques - Tubes et composants tubulaires Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF A 49-217 (Edition 10-87) & MA6 / A 49-217

TU Z12 C13

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


N

0,89

2,77

St 8.2

7.1

7.1

A B1 B2

7.1


TU Z10 C17

N

0,89

2,77

St 8.2

7.1

7.1

A B1 B2

7.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





335


Tableau M6.2-3a - Aciers inoxydables ferritiques - Tubes et composants tubulaires (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

ASTM A 268 (Edition 2001) ASME SA-268 (Edition 2004) Grade TP 405, TP 410, TP 429, TP 430, TP 430 Ti ASME SA-268 (Edition 2004) Grade TP 405, TP 410, TP 429, TP 430, TP 430 Ti

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Specification for Seamless and Welded Ferritic and Martensitic Stainless Steel Tubing for General Service

A

0

25

St 8.1

7.1

7.1


7.1


A

0

25

St 8.1

7.1

7.1

7.1

MA6 / SA-268 Grade TP 405, TP 410, TP 429, TP 430, TP 430 Ti



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





336


Tableau M6.2-3a - Aciers inoxydables ferritiques - Tubes et composants tubulaires Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


ASME SA-731 (Edition 2004) Grade TP 439 ASME SA-731 (Edition 2004) Grade TP 439

+

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Specification for Seamless and Welded Ferritic, and Martensitic Stainless Steel Pipe

A

0

25

St 8.2

7.1

7.1


7.1

Ref. Chap. C4 : C4-2 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 12 mm

A

0

25

St 8.2

7.1

7.1

7.1

B2 : e ≤ 6 mm




recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





337


Tableau M6.2-3b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Domaine d’application des produits





−


−




−


P : 0,045 %






338


Tableau M6.2-3 - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. La vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.






−


Les contrôles sont effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par un agent de niveau 2 conformément aux prescriptions de la NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre prescription acceptée par les parties concernées.

339


Tableau M6.2-3b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Essais et contrôles



−


Les examens sont effectués par un agent de niveau 2, selon une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément à la NF EN 473 : Décembre 2000, ou à toute autre procédure acceptée par les parties concernées. Les tubes destinés à un faisceau d’échangeur doivent, si applicable, faire l’objet d’un contrôle non-destructif. Document de contrôle Marquage



−


−


−


340


Tableau M6.2-4a - Aciers inoxydables ferritiques – Composants moulés Epaisseurs Nuances

TT


mm

CODAP 2000

min / max

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


Pas de nuance retenue à ce jour à la date de publication de la présente Edition.

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





341


Tableau M6.2-4b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison – Composants moulés Domaine d’application des produits

Enveloppes soumises à pression.






−


P : 0,045 %






342


Tableau M6.2-4b - Aciers inoxydables ferritiques - Conditions de livraison – Composants moulés (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L'énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 27 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise si la température minimale est inférieure à 20°C. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées perpendiculairement à la peau. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d'essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.




Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Toutefois le type de contrôle non destructif (ressuage, radiographie ou ultrasons), la méthode, les critères d’acceptation et les zones concernées peuvent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.




−


−


−


343


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M11 MATÉRIAUX NON FERREUX La vérification du choix des matériaux est de la responsabilité du Fabricant qui doit, dans les limites des données relatives aux conditions de service qui lui ont été spécifiées par le Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) ou sur la base des données qu’il a retenu (Appareils Catalogue), se prémunir contre les risques définis ci-dessus.


Pour les produits en matériaux non ferreux, la Section M11 définit les exigences minimales d’ordre général concernant le choix des matériaux, les conditions d’emploi des produits, la rédaction des commandes, les approvisionnements, le contrôle et le marquage des produits. Cette Section s'applique conjointement aux règles particulières à chaque matériau qui font l'objet des Sections M12 à M13.

M11.3 - MATÉRIAUX ADMIS DANS LE CADRE DE LA PRESENTE DIVISION

Les mêmes règles s’appliquent aux produits prélevés sur le stock du Fabricant de l’appareil.

M11.3.2 - Généralités

Note : Au sens de la présente Division, et sauf indication contraire, le terme « produit » désigne la forme sous laquelle le matériau est approvisionné : tôle, tube, pièce forgée, estampée, moulée ou formée, boulonnerie, produit de soudage, etc.

Les nuances et les spécifications de référence des différents types de matériaux non ferreux admis au titre de la présente Division sont définies dans les Sections M12 à M13. Les règles applicables concernant les différentes formes de produits réalisés dans ces nuances sont définies dans ces mêmes Chapitres. Ces règles particulières sont applicables conjointement aux règles générales de la présente Section

M11.2 - CHOIX DES MATÉRIAUX M11.2.1 - Généralités

Le choix des matériaux doit être fondé sur l’examen préalable de toutes les données relatives aux conditions de service de l’appareil.

M11.3.2 - Eléments soumis à la pression

La définition d’une méthode qui permettrait d’effectuer le choix optimal des matériaux à utiliser pour la fabrication d’un appareil dont les conditions de service sont parfaitement déterminées n’entre pas dans les objectifs de la présente Division.

Les produits destinés à la fabrication des éléments soumis à la pression doivent être conforme à l’une des spécifications répertoriées dans les tableaux des Sections M12 et M13 de la présente Division, complétée le cas échéant, par la Fiche Produit de l’Annexe MA6 spécifiées dans ce même tableau.

Par contre, la présente Division impose la prise en considération des risques d’altération des propriétés mécaniques, de rupture par fluage (C1), de fragilisation par les fluides et de corrosion (Annexe MA4).

Ces tableaux donnent pour chaque nuance :

La présente Division impose en outre de tenir compte de l’influence éventuelle des conditions de mise en oeuvre (formage, soudage, traitements thermiques...) sur les propriétés des produits utilisés (Partie F). Ces matériaux étant généralement destinés à résister à des conditions de corrosion particulières et souvent sévères, le choix de la nuance est généralement de la responsabilité du Donneur d’ordre dont la décision peut être facilitée par le Producteur, les réalisations précédentes, les essais en laboratoire ou les essais in situ.

344

−

le traitement thermique de référence,

−

les épaisseurs minimum et maximum prévues par la spécification applicable,

−

la classification de la nuance en fonction du document de référence,

−

les restrictions d’emploi éventuelles en fonction de la catégorie de construction applicable.

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M11 – MATERIAUX NON FERREUX

Les épaisseurs nominales maximales spécifiées dans la présente Division concernent les épaisseurs des assemblages soudés, surépaisseur de soudure déduite, des viroles cylindriques ou coniques, des corps sphériques et des fonds bombés multipièces. Ces limitations ne concernent pas les épaisseurs : −

des composants forgés sans soudure,

−

des tubes sans soudure, laminés, filés ou étirés,

−

des tubes soudés, des composants tubulaires soudés ou non et des composants forgés soudés, réalisés en usine conformément aux exigences d’une spécification retenue au titre de la présente Division.

Annexe MA5). La spécification technique d’achat peut ainsi soit prévoir des exigences ne figurant pas dans la spécification concernée, soit renforcer la sévérité des dispositions y figurant mais ne peut, en aucun cas, réduire la sévérité de ces dispositions. Note : Les essais ou les contrôles requis au titre des ces exigences complémentaires peuvent être effectués sous la responsabilité du Fabricant si le produit est commandé chez un Revendeur ou s’il est prélevé sur le stock du Fabricant.

M11.3.1 - Eléments non soumis à la pression

Les produits destinés aux éléments non soumis à la pression (attaches provisoires ou définitives, supports et raidisseurs soudés directement sur les éléments soumis à la pression, … participant ou non à la résistance de l’appareil ou à sa stabilité) doivent être définis par une spécification.

Toutefois, lorsqu’un composant forgé ou tubulaire est utilisé comme corps d’appareil, ces composants sont soumis aux mêmes limitations d’épaisseur que les tôles.

Si les conditions de service ne nécessitent pas une nuance identique à celle de l’élément sur lequel ils sont fixés (tenue à la corrosion, caractéristiques mécaniques à température basse ou élevée, ...), et sous réserve que les caractéristiques du matériau de l’élément soumis à la pression ne soient pas affectées par la soudure de fixation, il est admis que les attaches, supports et raidisseurs soient d’une nuance différente et/ou que cette nuance soit définie par une spécification qui ne prévoit pas spécifiquement son utilisation pour la construction d’appareils à pression.

Les produits destiné à la fabrication de parties principales sous pression (Catégories de construction A, B1, B2) ainsi que les parties sous pression (Catégories de construction A et B1) doivent, au minimum, être fournis avec un Certificat de contrôle Type 3.1 conforme à la norme NF EN 10204 : Janvier 2005 (voir Annexe GA1). Note : Les définitions des parties principales sous pression et des parties sous pression sont données en Annexe GA1

L’utilisation d’éléments provenant d’un appareil ayant déjà été mis en service n’est pas autorisée pour la construction d’un appareil neuf. Toutefois, après accord entre les parties concernées, la présente Division admet la réutilisation de pièces forgées conformes à l’une des spécifications des tableaux de la présente Division si celles-ci ont conservé leur traçabilité.

Ces produits doivent, au minimum, être fournis avec un Relevé de contrôle Type 2.2 conforme à la norme NF EN 10204 : Janvier 2005. M11.4 - RÉDACTION DE LA COMMANDE

La présente Division admet l’utilisation de produits définis par d’autres spécifications que celles des tableaux de la présente Division (autres normes nationales ou internationales par exemple) dans les conditions suivantes : −

−

−

La commande d’un produit, répondant aux exigences de M11.3, doit préciser, en plus des caractéristiques dimensionnelles, les renseignements suivants :

la spécification qui définit ces produits prévoit explicitement leur utilisation pour la construction d’équipement à pression, les conditions de réception et d’utilisation de ces produits satisfont aux exigences de la spécification, si la spécification retenue ne satisfait pas entièrement aux exigences de la présente Division, il appartient au Fabricant de préciser les exigences complémentaires nécessaires dans une spécification technique d’achat (voir

345

−

la référence de la spécification (date, indice de révision …) et la nuance retenue,

−

le type de réception, la nature du contrôle et le document de contrôle requis,

−

l’Organisme d’inspection,

−

le choix fait par le Fabricant parmi les options offertes par la spécification et les compléments éventuels nécessaires à la mise en œuvre de ces options (exemple : critères d’acceptation pour les contrôles non destructifs lorsque ceux-ci ne sont pas précisés),

éventuel

de

réception

ou

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M11 – MATERIAUX NON FERREUX

−

–

le traitement thermique de livraison, lorsque la spécification prévoit plusieurs modalités de traitement thermique ou lorsque le traitement thermique de livraison est différent de celui prévu par la spécification,

soit auprès d’un Revendeur (GA1.10). Les produits doivent provenir de Revendeurs disposant d’un Système qualité. Les documents justificatifs requis doivent être établis par le ou les intervenants ayant participé à l’élaboration du produit.

−

les exigences particulières éventuelles,

−

les traitements thermiques éventuels représentatifs des cycles de fabrication mis en œuvre par le Fabricant et qui, à sa demande, doivent être appliqués aux échantillons avant d’effectuer les essais mécaniques,

L’acceptation définitive des produits ne peut être prononcée que si toutes les exigences spécifiées à la commande sont satisfaites.

−

les tolérances dimensionnelles ainsi que l’état de surface requis, s’ils sont différents des exigences de la spécification du matériau,

M11.6 - IDENTIFICATION ET MARQUAGE DES PRODUITS

−

les essais ou contrôles complémentaires à effectuer en mentionnant les méthodes et les normes ou les spécifications à utiliser, ainsi que les critères d’acceptation,

− −

Les produits utilisés doivent porter un marquage destiné à les identifier et permettant d’en assurer la traçabilité. Dans le cas où la spécification du produit ne prévoit pas de marquage suffisant, le Fabricant doit définir les règles d’identification qu’il impose.

les essais de corrosion éventuels, ainsi que les critères d’acceptation,

Après accord entre le Fabricant et le Producteur, des marquages complémentaires à ceux qui sont prévus par la spécification du produit peuvent être apposés et doivent être indiqués à la commande.

…

M11.5 - APPROVISIONNEMENTS

Les produits destinés à la fabrication des composants soumis à la pression, définis par une commande rédigée conformément à M11.4, peuvent être approvisionnés : −

soit auprès d’un Producteur (GA1.8). Les produits doivent provenir d’unités de production disposant d’un Système qualité. L’acceptation définitive des produits ne peut être prononcée que si toutes les exigences spécifiées à la commande sont satisfaites.

−

soit auprès d’un Transformateur (GA1.9). Les produits Transformateurs qualité.

doivent disposant

provenir de d’un Système

L’acceptation définitive des produits ne peut être prononcée que si toutes les exigences spécifiées à la commande sont satisfaites. Les documents justificatifs requis doivent être établis par le Transformateur pour la partie correspondant à son intervention, et par le ou les intervenants précédents, pour les caractéristiques qu’il n’est pas en mesure de garantir par lui-même.

346


347


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M12 NICKEL ET ALLIAGES DE NICKEL Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004.


Les prescriptions de la Section M12 ont pour objet de définir les conditions minimales auxquelles doivent satisfaire les produits en nickel ou en alliage de nickel employés dans la fabrication des appareils à pression et définis par le tableau M12.1-1. M12.2 - NUANCES PARTICULIÈRES

ET



PRESCRIPTIONS


En fonction des conditions d’exploitation de l’appareil, il y a lieu de se reporter aussi à l’Annexes ciaprès :


−

MA4 - Prévention des risques de corrosion.

−

MA5 - Spécification d’un produit.

Note 2 : Les AEM notées prAEM sont en cours d’approbation. Tant que cette Approbation Européenne de Matériaux n’est pas définitive (parution au JOUE), ces produits doivent faire l’objet d’une Evaluation Particulière de Matériaux (EPM). Note 3 : D’autres nuances peuvent être utilisées dans le cadre de la présente Division sous réserve des dispositions règlementaires applicables. Certaines d’entre elles sont spécifiées dans la présente Division.

348

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M12 – NICKEL ET ALLIAGES DE NICKEL

Tableau M12.2-1a - Nickel et alliages de nickel – Tôles Groupement de matériaux Nuances

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


[43]


B2 EAM-NiMo28 (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Molybdène

EAM-0526-22 :2004/05

Ni 2

43

43


B3 EAM-NiMo30Cr (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Molybdène

EAM-0526-24 :2004/05

Ni 2

43

43

[43]

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm Ref. Chap. C4 : C4-29


EAM-0526-26 :2004/07

Ni 2

43

43

[43]


C4 EAM-NiMo16Cr16Ti (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Chrome – Molybdène

EAM-0526-28 :2004/05

Ni 3

43

43

[43]


59 EAM-NiCr23Mo16Al (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Chrome – Molybdène

EAM-0526-20 :2004/05

Ni 3

43

43

[43]



[ ] : voir M12.2 note 1


349


Tableau M12.2-1a - Nickel et alliages de nickel –Tôles (suite) Groupement de matériaux Nuances

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


[43]


C22 EAM-Ni Cr21Mo14W (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Chrome – Molybdène

EAM-0526-16 :2004/057

Ni 3

43

43


276 EAM-NiMo16Cr15W (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Molybdène – Chrome

EAM-0526 :2004/05

Ni 3

43

43

[43]


600 EAM-NiCr15Fe (Mai 2004) Alliage de Nickel – Chrome – Fer

EAM-0526-43-1 :2004/05

Ni 5

43

43

[43]


625 Grade 1

NiCr22Mo9Nb

prEAM-0526-40-1-1 :2005/05 (En cours de validation)

Ni 3

43

43

[43]


C2000 EAM-NiCr23 Mo16Cu (Janvier 2005) Alliage de Nickel – Chrome – Molybdène

prEAM-0526-44-2 :2005/01 (En cours de validation)

Ni 3

43

43

[43]



[ ] : voir M12.2 note 1


350


Tableau M12.2-1b - Nickel et alliages de nickel – Conditions de livraison – Tôles Domaine d’application des produits



Les produits peuvent être élaborés par les procédés au four électrique, à arc à l’air ou à induction à l’air ou sous vide, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. Sur demande à la commande, le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration qu’il a retenu.


La composition chimique sur coulée doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit Ces exigences doivent être amendées si nécessaire afin que la composition chimique réponde aux prescriptions ci-après :


−

La teneur en carbone des produits destinés à être soudés est limitée à 0,010%.

−

Les teneurs en soufre et en phosphore sont limitées chacune à 0,013%.

Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse. L’allongement après rupture A% doit satisfaire à la condition suivante : A% ≥ 25

L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée,


Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Dans ce cas cette vérification doit être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992.




L’énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué cidessus dans le cas où le Producteur peut faire état d’essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.

351


Tableau M12.2-1b - Nickel et alliages de nickel – Conditions de livraison – Tôles (suite) Traitements thermiques de référence



Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés pour une épaisseur supérieure ou égale à 16 mm et doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10307 : Mars 2002, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation sont ceux de la classe B. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.




−

La spécification de référence et la désignation de la nuance suivant cette dernière.

−


−


−


352


Tableau M12.2-2a - Nickel et alliages de nickel – Composants forgés Groupement de matériaux Nuances

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


[43]


B2 EAM-NiMo28 (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Molybdène


Ni 2

43

43



Ni 2

43

43

[43]





Ni 2

43

Ni 2

43

43

43

[43]


[43]




Ni 3

43

43

[43]



Ni 3

43

43

[43]



[ ] : voir M12.2 note 1


353


Tableau M12.2-2a - Nickel et alliages de nickel – Composants forgés (suite) Groupement de matériaux Nuances

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


[43]


59 EAM-NiCr23Mo16Al (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Chrome – Molybdène

EAM-0526-20-2 :2004/05

Ni 3

43

43


EAM-0526-20-1 :2004/05

Ni 3

43

43

[43]


C22 EAM-Ni Cr21Mo14W (Juillet 2004) Alliage de Nickel – Chrome – Molybdène



Ni 3

43

Ni 3

43

43

43

[43]


[43]




Ni 3

43

43

[43]



Ni 3

43

43

[43]



[ ] : voir M12.2 note 1


354


Tableau M12.2-2a - Nickel et alliages de nickel – Composants forgés (suite) Groupement de matériaux Nuances

CODAP® 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


[43]



EAM-0526-43-2 :2004/05

Ni 5

43

43


EAM-0526-43-3 :2004/05

Ni 5

43

43

[43]


625 Grade 1

NiCr22Mo9Nb



Ni 3

43

Ni 3

43

43

43

[43]


[43]


C2000 EAM-NiCr23 Mo16Cu (Janvier 2005) Alliage de Nickel – Chrome – Molybdène


Ni 3

43

43

[43]



[ ] : voir M12.2 note 1


355


Tableau M12.2-2b - Nickel et alliages de nickel – Conditions de livraison – Composants forgés Domaine d’application des produits



La coulée d’origine peut être élaborée par les procédés au four électrique, à arc à l’air ou à induction à l’air ou sous vide, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Les composants forgés à chaud peuvent être obtenus :


–

Soit par forgeage libre au moyen de presses, de marteaux-pilons ou par laminage circulaire à partir de lingots ou demi-produits,

–




− Les teneurs en soufre et en phosphore sont limitées chacune à 0,013 %. Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse. Caractéristiques mécaniques à température ambiante

L’allongement après rupture A% doit satisfaire à la condition suivante : A% ≥ 25 L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999.


Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) spécifiée à la commande et lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C, la vérification de ces caractéristiques peut être requise. Dans ce cas cette vérification doit être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992.




L’énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, l’entaille des éprouvettes devant être placée comme indiqué au tableau MA5.3.2. La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d’essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division.

356


Tableau M12.2-2b - Nickel et alliages de nickel – Conditions de livraison – Composants forgés (suite) Traitements thermiques de référence




Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles par ultrasons (US) sont exigés pour une épaisseur supérieure ou égale à 30 mm et pour une masse unitaire supérieure ou égale à 250 kg. Ces contrôles doivent être réalisés conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10228-4 : Octobre 1999, et peuvent être effectués en ligne de fabrication. Le plan de sondage et les critères d’acceptation sont ceux de la classe B. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées. Le document de contrôle requis est défini en M11.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sur tous les composants, sauf convention contraire à la commande et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


Pour les pièces de petite dimension, le marquage ci-dessus peut être remplacés par un marquage unique répondant à un code établi et enregistré par le Producteur

357


Tableau M12.2-3a - Nickel et alliages de nickel – Tubes et composants tubulaires Groupement de matériaux Nuances

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


[43]




Ni 3

43

43




Ni 3

43

43

[43]



EAM-0526-43-4 :2004/05

Ni 5

43

43

[43]


625 Grade 1

NiCr22Mo9Nb


Ni 3

43

43

[43]



[ ] : voir M12.2 note 1


358


Tableau M12.2-3b - Nickel et alliages de nickel - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires Domaine d’application des produits



La coulée d’origine peut être élaborée par les procédés au four électrique, à arc à l’air ou à induction à l’air ou sous vide, ou tout autre procédé donnant un matériau de qualité au moins équivalente. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Les tubes et les composants tubulaires peuvent être obtenus : −


−


Les composants tubulaires fabriqués à partir d’ébauches tubulaires comprennent les courbes, les tés et les réductions. Les fonds elliptiques à bord droit à souder en bout de tubes sont soumis aux mêmes exigences que les composants tubulaires Composition chimique



−

Les teneurs en soufre et en phosphore sont limitées chacune à 0,013%.

Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse. Caractéristiques mécaniques à température ambiante

L’allongement après rupture A% doit satisfaire à la condition suivante : A% ≥ 25 L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S0 sur éprouvette proportionnelle. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie conformément aux dispositions de la norme EN ISO 2566-2 : Septembre 1999.


Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de ces caractéristiques doit être effectuée lorsque la température maximale admissible est supérieure à 300°C et si les dimensions du tube ou du composant le permettent. Cette vérification doit être réalisée conformément aux exigences de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10002-5 : Avril 1992. Dans ce cas et uniquement pour les tubes d’échangeurs ou les viroles cylindriques constituées de tubes, les éprouvettes doivent être prélevées dans un tube ou élément de tube objet de la commande.



359


Tableau M12.2-3b - Nickel et alliages de nickel - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Energie de rupture en flexion par choc

L’énergie de rupture en flexion par choc spécifiée ne doit pas être inférieure à 40 joules à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de service prévue. A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques) la vérification de l’énergie de rupture en flexion par choc peut être requise. Toutefois, cette vérification ne peut être demandée que pour une épaisseur au moins égale à 6 mm. Les essais doivent alors être effectués conformément aux dispositions de la spécification du produit ou à défaut de la norme NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur des éprouvettes prélevées dans le sens travers.


La présente Division admet que cette vérification ne soit pas effectuée comme indiqué ci-dessus dans le cas où le Producteur peut faire état d’essais spécifiques, effectués à une température inférieure à la température requise et que les mesures relevées lors de ces essais satisfont aux exigences de la présente Division. Le traitement thermique effectué par le Producteur doit être conforme à celui qui est prévu par la spécification du produit. Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction B2, à l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils Spécifiques), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais peut être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Pour les appareils soumis à TTAS de catégories de construction A ou B1 et sauf justification particulière (Note 2), le traitement thermique de référence des éprouvettes nécessaires aux essais doit être complété par l’ensemble des traitements thermiques de fabrication (Note 1). Note 1 : Ces traitements peuvent aussi comprendre des traitements supplémentaires représentatifs de ceux qui s’avèreraient nécessaires après d’éventuelles réparations. Note 2 : Par exemple, vérification ultérieure sur coupon témoin de fabrication.




−


Les contrôles sont effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par un agent de niveau 2 conformément aux prescriptions de la NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre prescription acceptée par les parties .

360


Tableau M12.2-3b - Nickel et alliages de nickel - Conditions de livraison - Tubes et composants tubulaires (suite) Essais et contrôles



−


Les examens sont effectués par un agent de niveau 2, selon une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément à la NF EN 473 : Décembre 2000, ou à toute autre procédure acceptée par les parties concernées. Document de contrôle Marquage



−


−


−



361


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M13 ALUMINIUM ET ALLIAGES D’ALUMINIUM M13.1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION

M13.2 - NUANCES PARTICULIÈRES

Les prescriptions de la Section M13 ont pour objet de définir les conditions minimales auxquelles doivent satisfaire les produits en aluminium ou en alliage d’aluminium employés dans la fabrication des appareils à pression et définis par le tableau M13.1-1.

Ces conditions sont complétées par des exigences particulières communes à l’ensemble de ces produits définies dans les tableaux M13.2-1b (Tôles), M13.2-2b (Composants forgés ou filés) et M13.2-3b (Barres et tubes étirés).

Tableau M13.1-1 Températures maximales de service

ENAW 1050A ENAW 1070A ENAW 1080A

200°C

ENAW 3003 ENAW 3103

250°C

ENAW 3105

200°C

ENAW 5005 ENAW 5005A ENAW 5050 ENAW 5049 ENAW 5052

200°C

ENAW 5154A ENAW 5251 ENAW 5454 ENAW 5754

100°C

ENAW 5083 ENAW 5086

65°C

PRESCRIPTIONS

Les tableaux M13.2-1a (Tôles), M13.2-2a (Composants forgés ou filés) et M13.2-3a (Barres et tubes étirés) ci-après définissent pour chaque nuance la classification au titre des différents groupements de matériaux possibles (Note 1) et les conditions concernant les catégories de construction et les épaisseurs.

Ces règles s’appliquent aux aluminiums et alliages d’aluminium dont les nuances figurent au tableau M13.1-1 dans les domaines de température ci-après suivant NF EN 12392 (Juillet 2000).

Nuances

ET

Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004. Toutefois, les règles et les exigences de la présente Division sont rédigées en fonction de la classification de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000.


En fonction des conditions d’exploitation de l’appareil, il y a lieu de se reporter à l’Annexe MA4 Prévention des risques de corrosion ainsi qu’aux paragraphes 8 et 9 de la NF EN 485-2 : Octobre 2004 pour les alliages de la série 5000 concernant la résistance à la corrosion feuilletante.

Note : La température minimale d’utilisation n’est pas limitée (-273°C).

362

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M13 – ALUMINIUM ET ALLIAGES D’ALUMINIUM

Tableau M13.2-1a - Aluminium et alliages d’aluminium – Conditions de livraison – Tôles Epaisseurs Nuances

TT

min / max

NF EN 12392 (Edition 2000)


mm

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Aluminium et alliages d'aluminium – Produits corroyés Exigences particulières pour les produits destinés à la fabrication des appareils à pression A

0 ou H111

0,2 / 12,5

M13

21

21

21

H112

6 / 25

M13

21

21

21

EN AW 1050A

0 ou H111

0,2 / 25

Non répertorié

21

21

C : e ≤ 8 mm Ref. Chap. C4 : C4-15 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 25 mm B2 : e ≤ 16 mm C : e ≤ 8 mm

21

Ref. Chap. C4 : C4-15 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 25 mm B2 : e ≤ 16 mm C : e ≤ 8 mm Ref. Chap. C4 : C4-15 A : toutes épaisseurs

EN AW 1070A

H112

6 / 25

Non répertorié

21

21

21

0 ou H111

0,2 / 12,5

M13

21

21

21

H112

6 / 25

M13

21

21

21

B1 : e ≤ 12,5 mm B2 : e ≤ 12,5 mm C : e ≤ 8 mm Ref. Chap. C4 : C4-15 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 25 mm

EN AW 1080A

O

recuit

H111

recuit + écrouissage limité


H112


B1 : e ≤ 12,5 mm B2 : e ≤ 12,5 mm C : e ≤ 8 mm Ref. Chap. C4 : C4-15 A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 25 mm B2 : e ≤ 16 mm

B2 : e ≤ 16 mm C : e ≤ 8 mm Ref. Chap. C4 : C4-15

traitement thermique spécifique de durcissement

[ ] : voir M13.2 note 1


363


Tableau M13.2-1a – Aluminium et alliages d’aluminium – Conditions de livraison – Tôles (suite) Epaisseurs Nuances

TT

min / max

NF EN 12392 (Edition 2000) (suite)


mm

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Aluminium et alliages d'aluminium – Produits corroyés Exigences particulières pour les produits destinés à la fabrication des appareils à pression

0 ou H111

0,2 / 50

M13

22.1

22.1


22.1

EN AW 3003

A

H112

0 ou H111

6 / 80

M13

22.1

22.1

H112

EN AW 5005 Mg < 1,5 %

O

recuit

0 ou H111

0 ou H111


B1 : e ≤ 60 mm B2 : e ≤ 40 mm

22.1

A : toutes épaisseurs B1 : e ≤ 30 mm

0,2 / 50

Non répertorié

22.1

22.1

22.1

B2 : e ≤ 16 mm

22.1


22.1


22.2


EN AW 3103

EN AW 3105


6 / 80

0,2 / 30

0,2 / 50

Non répertorié

22.1

Non répertorié

22.1

Non répertorié

H111

22.2



22.1

22.1

22.2

H112


[ ] : voir M13.2 note 1


364



TT

min / max


EN AW 5005A


mm

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


0 ou H111

0,2 / 50

Non répertorié

22.2

22.2


22.2

A

0 ou H111

0,2 / 50

Non répertorié

22.2

22.2


B1 : e ≤ 30 mm B2 : e ≤ 16 mm

22.2

EN AW 5050


H112

0 ou H111

6 / 80

0,2 / 100

Non répertorié

22.2

Non répertorié

22.3

22.2

22.3

22.2

B2 : e ≤ 16 mm

22.3


22.3


EN AW 5049 1,5 < Mg ≤ 3,5 % H112

O

recuit

6 / 80

Non répertorié

H111

22.3



22.3

H112


[ ] : voir M13.2 note 1


365



TT

min / max



mm

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


0 ou H111

0,2 / 80

M13

22.3

22.3


22.3

EN AW 5052

A

H112

0 ou H111

6 / 80

M13

22.3

22.3

H112

O

recuit

0 ou H111


B1 : e ≤ 60 mm B2 : e ≤ 40 mm

22.3


0,2 / 50

Non répertorié

22.3

22.3

22.3

B2 : e ≤ 16 mm

22.3


22.3


EN AW 5154A

EN AW 5251


6 / 80

0,2 / 50

Non répertorié

22.3

M13

H111

22.3



22.3

22.3

H112


[ ] : voir M13.2 note 1


366



TT

min / max



mm

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Aluminium et alliages d'aluminium – Produits corroyés Exigences particulières pour les produits destinés à la fabrication des appareils à pression A

0 ou H111


B1 : e ≤ 50 mm

0,2 / 100

M13

22.3

22.3

B2 : e ≤ 25 mm

22.3

EN AW 5754

C

: e ≤ 16 mm

A


B1 : e ≤ 50 mm

H112

0 ou H111

6 / 80

M13

22.3

22.3

B2 : e ≤ 25 mm

22.3

C

: e ≤ 16 mm

A


B1 : e ≤ 50 mm

0,2 / 300

M13

22.4

22.4

22.4

B2 : e ≤ 25 mm C

: e ≤ 16 mm

A


EN AW 5083 Mg > 5,5 %

B1 : e ≤ 50 mm

H112

0 ou H111

6 / 260

M13

22.4

22.4

22.4

B2 : e ≤ 25 mm C

: e ≤ 16 mm

A


B1 : e ≤ 50 mm

0,2 / 150

M13

22.4

22.4

B2 : e ≤ 25 mm

22.4

EN AW 5086

C

: e ≤ 16 mm

A


B1 : e ≤ 50 mm

H112

6 / 80

M13

22.4

22.4

B2 : e ≤ 25 mm

22.4

C

O

recuit

H111



H112

: e ≤ 16 mm


[ ] : voir M13.2 note 1


367


Tableau M13.2-1b – Aluminium et alliages d’aluminium – Conditions de livraison – Tôles Domaine d’application des produits



Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration utilisé. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Le procédé d’élaboration doit être l’un de ceux prévus par la spécification du produit sauf convention contraire à la commande.


La composition chimique sur coulée doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit. Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse sur coulée. En l’absence de témoin de coulée, la vérification de composition chimique, quand elle est exigée, peut être effectuée sur produit.

Etat de livraison

Dans le cadre de la présente Division, seuls les quatre états de livraison F, O, H 111 et H 112 sont admis. Le choix de l’un de ces états de livraison est de la responsabilité du Fabricant.


La résistance maximale à la traction spécifiée doit être au plus égale à 350 MPa. L’allongement après rupture A% doit satisfaire aux conditions suivantes : −

Allongement mesuré perpendiculairement à la direction du laminage : A ≥ 14%.

−

Allongement mesuré parallèlement à la direction du laminage : A ≥ 16%.

Sous réserve d’absence de fragilité, si la configuration s’y prête et après accord entre les parties concernées - en particulier celui du Producteur - des valeurs plus faibles sont admises. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 50 mm ou égale à 5D où D est le diamètre de la partie calibrée. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie par le Producteur conformément aux dispositions de la norme EN 12392 : Juillet 2000. Caractéristiques mécaniques à température élevée Essais et contrôles


Si les produits sont destinés à être utilisés à une température supérieure à la température ambiante, les caractéristiques correspondantes doivent être définies par la spécification du produit. Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Le document de contrôle requis est défini en M11.3.

368


Tableau M13.2-1b - Aluminium et alliages d’aluminium – Conditions de livraison – Tôles (suite) Marquage

Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile), sauf convention contraire à la commande, dans un angle sur chaque tôle parallèlement à son petit côté et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−

La spécification de référence et la désignation de l’alliage suivant cette dernière et l’état métallurgique de livraison.

−

Le repère d’identification de la tôle et de la coulée et numéro de lot de traitement thermique.

−

Sur demande, la direction du laminage final.

−


369


Tableau M13.2-2a - Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison – Composants forgés ou filés Epaisseurs Nuances

TT

min / max

NF EN 12392 (Juillet 2000)

5083


mm

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004


H 112

≤ 150 mm

M13

22.4

22.4

A B1 B2

22.4

A

5754

O

recuit

H 112

≤ 150 mm

M13

H111

22.3



22.3

B1 B2

22.3

H112


[ ] : voir M13.2 note 1


370


Tableau M13.2-2b - Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison – Composants forgés ou filés Domaine d’application des produits Elaboration des produits

Composants soumis à la pression et, lorsque requis, composants directement soudés sur les enveloppes soumises à pression. Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration utilisé. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Le procédé d’élaboration doit être l’un de ceux prévus par la spécification du produit sauf convention contraire à la commande. Les composants forgés à chaud peuvent être obtenus :


−

Soit par forgeage libre au moyen de presses, de marteaux-pilons ou par laminage circulaire à partir de demi-produits.

−


La composition chimique sur coulée doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit. Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse sur coulée. En l’absence de témoin de coulée, la vérification de l’analyse, quand elle est exigée, peut être effectuée sur produit.

Etat de livraison

Dans le cadre de la présente Division, seuls les quatre états de livraison O, H 111 et H 112 sont admis. Le choix de l’un de ces états de livraison est de la responsabilité du Fabricant.


La résistance maximale à la traction spécifiée doit être au plus égale à 350 MPa. L’allongement après rupture A% doit satisfaire aux conditions suivantes : −

Allongement mesuré perpendiculairement à la direction du laminage ou de filage : A ≥ 14%.

−

Allongement mesuré parallèlement à la direction du laminage ou de filage : A ≥ 16%.

Sous réserve d’absence de fragilité, si la configuration s’y prête et après accord entre les parties concernées - en particulier celui du Producteur - des valeurs plus faibles sont admises. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 50 mm o ou égale à 5D où D est le diamètre de la partie calibrée. Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition précédente doit être établie par le Producteur conformément aux dispositions de la norme EN 12392 : Juillet 2000. Caractéristiques mécaniques à température élevée


371


Tableau M13.2-2b - Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison – Composants forgés ou filés (suite) Essais et contrôles

Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles de compacité s’ils sont requis doivent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.




−


−


−


372


Tableau M13.2-3a - Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison – Barres et tubes étirés Epaisseurs Nuances

TT

min / max

NF EN 754

O

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


Aluminium et alliages d’aluminium Barres et tubes étirés Partie 1 : Conditions techniques de contrôle et de livraison (juin 1997) Partie 2 : Caractéristiques mécaniques (juin 1997)

1050A

0 ou H111

Barres Ø ≤ 80 Tubes Ø ≤ 20

1200

0 ou H111


3003

0 ou H111


recuit


mm

M13

21

Non répertorié

21

M13

H111

22.1



21

21

21

22.1

A : NA B1 B2 C A : NA B1 B2 C

21

A : NA B1 B2

22.1

H112


[ ] : voir M13.2 note 1


373


Tableau M13.2-3a - Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison – Barres et tubes étirés (suite) Epaisseurs Nuances

TT

min / max

NF EN 573 (Novembre 2003)

5005


5005A

0 ou H111


5251

0 ou H111


0 ou H111


0 ou H111


0 ou H111


5083

5086

O

recuit

CODAP 2000

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004


CEN ISO/TR 20172 : 2004

Aluminium et alliages d’aluminium Composition chimique et forme des produits corroyés Partie 3 : Composition chimiques

0 ou H111

5052


mm

Non répertorié

22.2

Non répertorié

22.2

M13

22.3

22.2

22.2

22.3

22.2

A : NA B1 B2

22.2

A : NA B1 B2

22.3

A : NA B1 B2

A : NA B1

M13

22.3

M13

22.3

22.3

22.3

22.3

B2

22.3

A : NA B1 B2 C

M13

H111

22.4



22.4

A : NA B1 B2 C

22.4

H112


[ ] : voir M13.2 note 1


374


Tableau M13.2-3b – Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison – Barres et tubes étirés Domaine d’application des produits Elaboration des produits

Composants soumis à la pression et, lorsque requis, composants directement soudés sur les enveloppes soumises à pression. Le Producteur doit indiquer le procédé d’élaboration utilisé. L’élaborateur de la coulée d’origine doit être mentionné dans le document de contrôle. Le procédé d’élaboration doit être l’un de ceux prévus par la spécification du produit sauf convention contraire à la commande.


La composition chimique sur coulée doit satisfaire aux exigences de la spécification du produit. Si la présence d’éléments résiduels (éléments ne figurant pas dans la spécification) a une importance particulière, le Fabricant peut demander que leurs teneurs fassent l’objet d’une analyse sur coulée. En l’absence de témoin de coulée, la vérification de composition chimique, quand elle est exigée, peut être effectuée sur produit.

Etat de livraison

Dans le cadre de la présente Division, seuls les quatre états de livraison O, H 111 et H 112 sont admis. Le choix de l’un de ces états de livraison est de la responsabilité du Fabricant.


La résistance maximale à la traction spécifiée doit être au plus égale à 350 MPa. L’allongement après rupture A% doit être supérieur ou égal à 16%. Sous réserve d’absence de fragilité, si la configuration s’y prête et après accord entre les parties concernées - en particulier celui du Producteur - des valeurs plus faibles sont admises. L’allongement doit être déterminé à partir d’une longueur initiale entre repères égale à 5,65 S 0 . Si une autre longueur entre repères est utilisée, l’équivalence avec la condition

précédente doit être établie par le Producteur conformément aux dispositions de la norme NF EN 12392 : Juillet 2000 et NF EN 754-2 : Juin 1997. Caractéristiques mécaniques à température élevée


375


Tableau M13.2-3b – Aluminium et alliages d’aluminium - Conditions de livraison – Barres et tubes étirés (suite) Essais et contrôles

Les conditions de lotissement, de prélèvement des échantillons, d’usinage des éprouvettes et d’exécution des contrôles destructifs et non destructifs doivent être conformes aux exigences de la spécification du produit. Les contrôles de compacité s’ils sont requis doivent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées. Ces contrôles doivent être effectués suivant une procédure approuvée par un agent de niveau 3, par du personnel certifié conformément aux prescriptions de la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou toute autre spécification acceptée par les parties concernées.


Le document de contrôle requis est défini en M11.3. Le marquage doit être apposé (poinçon à faible contrainte ou peinture indélébile) sur chaque composant sauf convention contraire à la commande et doit comporter au minimum les informations suivantes : −


−


−


−


376


377


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M15 TOLES D’ACIER PLAQUES DE MATERIAUX FERREUX ET NON FERREUX Les nuances utilisées comme matériau de base doivent être choisies parmi les aciers qui font l’objet des Sections M2 et suivantes.


Les règles de la présente section ont pour objet de définir les conditions auxquelles doivent satisfaire les tôles plaquées utilisées dans la fabrication des appareils à pression et de définir certaines limites d’emploi selon les catégories de construction.

Les matériaux et les nuances constituant le placage sont choisis parmi les aciers inoxydables définis dans les différentes Sections et parmi les matériaux non ferreux définis dans les Sections M12 et suivantes de la présente Division. Ce choix ne peut être fait que dans la mesure où l’adhérence du placage peut être réalisée par l’une des méthodes admises et décrites ci-dessus.

En l’absence de normes internationales ces règles précisent et complètent les dispositions de la norme NF A 36-250. Ces règles sont soumises aux dispositions de M1.3.1, M1.3.2 et M1.4

Pour compenser une modification éventuelle de la composition chimique ou la structure du matériau de placage entraînées par le procédé de fabrication des tôles plaquées, le Producteur peut - s’il l’estime nécessaire et après accord entre les parties concernéesmodifier la composition chimique du matériau de placage

Les règles de la présente section s’appliquent aux tôles d’acier plaquées dont l’adhérence du revêtement a été obtenue : −

soit par explosion ou onde de choc à froid,

−

soit par co-laminage à chaud.

Ces règles ne s’appliquent pas aux tôles dont le revêtement est obtenu par des procédés chimiques ou électrolytiques, par dépôt ou par point, qui ne sont pas considérées comme des tôles plaquées.

Le tableau M15.1 indique les nuances et les épaisseurs maximales du matériau de base autorisées selon les catégories de construction. L’épaisseur de l’appareil à prendre en compte est celle des parois au droit des assemblages principaux, surépaisseur de soudure déduite

Ces règles s’appliquent conjointement à celles des Sections M1 et M11, et des Sections M qui concernent les matériaux utilisés dans la fabrication des tôles plaquées.

Tableau M15.1 Catégories de construction

Groupes du matériau de base

Epaisseurs (mm)

A

Toutes nuances

Toutes épaisseurs

B1

1à5

e ≤ 50

B2

1à5

e ≤ 30

378

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M15 – TOLES D’ACIER PLAQUES DE MATERIAUX FERREUX ET NON FERREUX

Toutefois, après accord entre les parties concernées, et pour les épaisseurs totales supérieures à 20 mm, ces deux essais peuvent être remplacés par :

M15.2 - CONDITIONS DE LIVRAISON DES TÔLES PLAQUÉES M15.2.1 - Matériau de base

Les dispositions des différentes s’appliquent au matériau de base.

Sections

−

M

Sauf dispositions contraires données en M15.2.2.4, les caractéristiques de traction et les valeurs d’énergie de rupture par choc sont vérifiées sur des éprouvettes dont le matériau de placage a été enlevé.

deux essais de pliage côté effectués sur une éprouvette d’épaisseur égale à 10 mm et largeur égale à l’épaisseur du support avec un maximum de 35 mm.

L’essai de pliage doit être effectué avec un rayon de pliage égal à 2 fois l’épaisseur totale.

M15.2.2 - Matériau plaqué

Dans le cas d’apparition de criques ou fissures, la longueur maximale admissible d’un défaut est de 2 mm.

Les dispositions particulières ci-après s’appliquent à la tôle plaquée et au matériau de placage.

M15.2.2.4 - Caractéristiques de traction

Dans le cas où le matériau de placage est pris en compte pour la détermination des épaisseurs de l’appareil les essais de traction sont effectués sur des éprouvettes prélevées dans le matériau plaqué sans élimination du matériau de placage. Les valeurs minimales garanties des caractéristiques de traction sont déterminées par la formule :

M15.2.2.1 - Composition chimique

La composition chimique du matériau de placage est vérifiée sur un échantillon prélevé dans la partie du matériau comprise entre la surface libre et la moitié de son épaisseur. Les valeurs obtenues doivent être celles qui sont spécifiées par la norme ou la spécification du matériau de placage.

Rbp =

M15.2.2.2 - Essais de corrosion

Ces essais sont effectués sur un échantillon prélevé dans le matériau de placage à une distance de la surface libre au plus égale à 0,5e (e = épaisseur du matériau de placage) et après le traitement thermique éventuel.

Rbp

= Caractéristique de traction équivalente de la tôle plaquée

Rb

= Caractéristique de traction du matériau de base

Rp

= Caractéristique de traction de matériau de placage

eb

= Epaisseur du matériau de base

ep

= Epaisseur du matériau de placage

M15.2.2.3 - Caractéristiques de pliage

Les essais de pliage sont effectués sur des éprouvettes prélevées dans toute l’épaisseur du matériau plaqué, limitée à 30 mm par usinage du matériau de base. Deux essais doivent être effectués : un essai avec le métal de placage situé du côté comprimé : le rayon de pliage est le double de l’épaisseur de l’éprouvette. Des décollements du matériau de placage sont admis s’ils ne dépassent pas 25% de la surface de la partie pliée,

−

un essai avec le matériau de placage situé du côté tendu : le rayon de pliage est le double de l’épaisseur de l’éprouvette ; si un rayon plus important est prévu par la norme ou la spécification du métal de placage, c’est ce rayon qui est choisi pour l’essai. La face extérieure du pli ne doit pas présenter de fissure, de déchirure ni de gerçure.

eb + ep

dans laquelle :

Les essais de corrosion sont effectués s’ils s’avèrent nécessaires et après accord entre les parties concernées.

−

Rb ⋅ eb + Rp ⋅ e p

379

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M15 – TOLES D’ACIER PLAQUES DE MATERIAUX FERREUX ET NON FERREUX

−

M15.2.2.5 - Essai de cisaillement

L’essai de cisaillement est effectué selon le principe donné à la figure M15.2.2.5.

des zones de définis dans

Dans le cas de sollicitations importantes - en cours de fabrication de l’appareil (formage, traitements thermiques,...), ou en service - un plan de sondage et des critères d’acceptation plus sévères doivent être définis par accord entre les parties concernées.

L’essai de cisaillement doit être tel que la contrainte de cisaillement F/S soit au moins égale à 140 N/mm2. Après accord entre le Fabricant et le Producteur, un type différent d’essai d’adhérence du placage peut être effectué.

M15.2.3 - Réparation des défauts

M15.2.2.6 - Contrôle de l’adhérence

Indépendamment des dispositions données dans l’Annexe MA5.3.6 qui s’appliquent à la réparation des défauts de surface du matériau de base, les défauts d’adhérence du placage peuvent, lorsque le matériau de placage est soudable sur le matériau de base, être réparés dans les limites précisées dans la NF A 36-250 : Juin 1987, et selon une procédure acceptée par les parties concernées.

Indépendamment du contrôle par ultrasons du matériau de base défini dans les Sections M spécifiques à ce matériau, le contrôle de l’adhérence du placage est exigé lorsque l’épaisseur du matériau de base est au moins égale à 6 mm. Cet examen est effectué selon les dispositions de la NF EN 10160 : Décembre 1999, et dans les conditions suivantes : −

les critères d’acceptation décollement sont ceux NF A 36-250 : Juin 1987,

Dans le cas où le matériau de placage n’est pas soudable sur le matériau de base, la décision d’accepter ou non le décollement sera prise par accord entre les parties concernées.

le plan de sondage est celui qui correspond à la classe B définie par la NF EN 10160 : Décembre 1999,

Eprouvette d’essai

Dispositif d’essai de cisaillement Figure M15.2.2.5 - Essai de cisaillement.

380


M15.3 - MARQUAGE

M15.4 - PROTECTION DES TÔLES PLAQUÉES

Les marques suivantes sont frappées ou éventuellement peintes de façon indélébile. Sauf convention contraire à la commande, elles sont portées sur le matériau de base dans un angle de chaque tôle, parallèlement à son petit côté. Elles comprennent :

Des précautions particulières assurant la protection des tôles plaquées pendant leur transport, leur stockage et leur mise en œuvre peuvent être nécessaires. Elles doivent faire l’objet d’accords particuliers entre le Fabricant et le Producteur.

−

la désignation du matériau de base et du matériau de placage suivant la norme ou la spécification,

−

le repère d’identification de la tôle et de la coulée,

−

le nom ou le sigle du Producteur,

−

la direction du laminage :

−

•

soit du matériau de base laminé avant un placage par explosion,

•

soit du laminage final dans le cas d’un colaminage à chaud.

éventuellement, le poinçon de l’agent réceptionnaire ou du contrôleur de l’usine productrice

381


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M16 BOULONNERIE


M16.1 - OBJET

La boulonnerie destinée aux assemblages à brides d’éléments d’appareils soumis à la pression est définie par les spécifications du tableau M16-1.


Note 1 : Afin de faciliter l’utilisation de la présente Division, les tableaux définissent la classification des nuances au titre du CODAP 2000, de la norme EN ISO/TR 15608 : 2000, du projet d’évolution de cette dernière CEN ISO/TR 15608 : 2004 et des projets de classification par nuance CEN ISO/TR 20172 : 2004 & CEN ISO/TR 20173 : 2004.

382

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M16 – BOULONNERIE EN ACIER

Tableau M16.1 - Boulonnerie Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004

Aciers et alliages de nickel pour éléments de fixation utilisés à température élevée et/ou basse température

C35E

N

0

60

St 2.1

11.2

[11.2]


C35E

QT

0

150

St 3.1

11.2

[11.2]


C45E

N

0

60

St 2.1

11.2

[11.2]


C45E

QT

0

150

St 3.1

11.2

[11.2]


35B2

QT

0

150

St 3.1

11.2

[11.2]


20Mn5

N

0

150

St 1.2

1.2

[1.2]


25CrMo4

QT

0

150

St 5.1

5.1

[5.1]

[5.1]

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


383


Tableau M16.1 - Boulonnerie (suite) Epaisseurs Nuances


mm

TT

CODAP 2000

min / max

NF EN 10269 (Novembre 1999) (suite)

EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


42CrMo4

QT

0

60

St 5.1

5.1

5.1


42CrMo5-6

QT

0

150

St 5.1

5.1

5.1


40CrMoV4-6

QT

0

160

St 6.2

6.2

6.2


21CrMoV5-7

QT

0

160

St 6.2

6.2

6.2


20CrMoVTiB4-10

QT

0

160

St 6.2

6.2

6.2


X15CrMo5-1

NT ou QT

0

160

St 5.3

5.3

5.3


X 22 CrMoV12-1

QT

0

160

St 6.4

6.4

6.4


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


384




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X12CrNiMoV12-3

QT

0

160

St 8.1

7.2

7.2


X2CrNi18-9

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

X5CrNi18-10

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

X4CrNi18-12

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

X2CrNiMo17-12-2

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

X5CrNiMo17-12-2

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

X2CrNiMoN17-13-3

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


385




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X3CrNiCu18-9-4

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

X6CrNi18-10

S

0

160

St 9

8.1

8.1

8.1

X10CrNiMoMnNbVB 15-10-1

AT ou WW

0

100

St 9

8.1

8.1

Non répertorié

X3CrNiMoBN17-13-3

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

Non répertorié

X6CrNiMoB17-12-2

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

Non répertorié

X7CrNiTiB18-10

AT

0

160

St 9

8.1

8.1

Non répertorié

X6NiCrTiMoVB25-15-2

AT ou P

0

160

St 9

8.1

8.1

Non répertorié

recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


386




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20172 : 2004


X7CrNiMoBNb16-16

WW ou P

0

100

St 9

8.1

8.1


19MnB4

QT

0

16

St 3.2

3.1

3.1


41NiCrMo7-3-2

QT

0

160

St 3.2

3.2

3.2


34CrNiMo6

QT

0

100

St 5.2

5.2

5.2


30CrNiMo8

QT

0

100

St 5.2

5.2

5.2


X12Ni5

N ou NT ou QT

0

75

St 7.4

9.2

9.2


X8Ni9

N ou NT ou QT

0

75

St 7.4

9.3

9.3


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


387




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Alloy Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High-Temperature Service

ASME SA-193 (Edition 2004) Grade B5

-

-

100

St 5.3

5.3



ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B7 & B7M

-

-

180

St 5.1

5.1



ASME SA-193 (Edition 2004) Grade B16

N ou NT

-

180

St 5.1

5.1



ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8MLCuN & B8MLCuNA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8T & B8TA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8R & B8RA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA





388




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8S & B8SA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8LN & B8LNA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8MLN & B8MLNA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8 & B8A

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8C & B8CA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8M, B8MA, B8M2, B8M3, B8P, B8PA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


389




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8N, B8NA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B8MN, B8MNA

AT

-

-

St 9

8.1

8.1


ASME SA-193 (Edition 2004) Grades B6, B6X

T

-

100

St 8.2

7.1

7.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


390




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure or High-Temperature Service, or Both


QT

M6

M36

St 3.1

1.1 à 11.3

1.1 à 11.3

Non répertorié [1.1] à [11.3]

ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 2, 2HM, 2H

QT

M6

M36

St 3.1

1.1 à 11.3

1.1 à 11.3

Non répertorié [1.1] à [11.3]


QT

M6

M36

St 4.1

3.2

3.2



QT

M6

M36

St 5.3

5.3

5.3


ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 7, 7M

QT

M6

M36

St 5.2

5.2

5.2



QT

M6

M36

St 5.2

5.2

5.2


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


391




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004

Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure or High-Temperature Service, or Both

ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 8, 8A, 8C, 8CA

S

M6

M36

St 9

8.1

8.1


ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 8M, 8MA, 8T, 8TA

S

M6

M36

St 9

8.1

8.1


ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 8F, 8FA

S

M6

M36

St 9

8.1

8.1


ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 8NA, 8LN, 8LNA

S

M6

M36

St 9

8.1

8.1

Non répertorié [8.1] et [8.2]

ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 8MN, 8MNA, 8MLN, 8MLNA

S

M6

M36

St 8.1

8.1

8.1

Non répertorié [8.1] et [8.2]

ASME SA-194 (Edition 2004) Grades 6, 6F

Q

M6

M36

St 8.2

8.1

8.1


recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC



NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


392




mm

TT

CODAP 2000

min / max


EN ISO/TR 15608 : 2000

CEN ISO/TR 15608 : 2004

CEN ISO/TR 20173 : 2004


Specification for Alloy Steel Bolting Materials for Low-Temperature Service

ASME SA-320 (Edition 2004) Grades B8, B8C, B8M, B8P, B8F, B8LN, B8MLN

S

-

Tout Ø

St 9

8.1

8.1

[8.1]

ASME SA-320 (Edition 2004) Grades B8A, B8CA, B8MA, B8PA, B8FA, B8TA, B8LNA, B8MLNA, Class 1A

S

-

Tout Ø

St 9

8.1

8.1

[8.1]

ASME SA-320 (Edition 2004) Grades B8, B8C, B8MA, B8P, B8F, B8T, Class 2

HC

-

40

St 9

8.1

8.1

[8.1]

ASME SA-320 (Edition 2004) Grades L7, L7A, L7B, L7C, L70, L71, L72, L73

QT

-

65

St 5.1

5.2

5.2


ASME SA-320 (Edition 2004) Grade L7M

QT

-

65

St 5.1

5.2

5.2



recuit

I

recuit isotherme

AT

hypertrempe

M


C

formé à froid

N

normalisé

A

HC


NT P

Q QT S



WW

écroui mi-chaud


RA



[ ] : voir M16.1 note 1


393


b) Les caractéristiques mécaniques d’un acier sont modifiées quand la température augmente. Au-dessus de 400°C environ, ces phénomènes s’accompagnent d’une modification du comportement de l’acier qui se traduit par :

M16.2 - CHOIX DES NUANCES D’ACIER M16.2.1 - Généralités

a) Le choix de la nuance d’acier pour un emploi déterminé de la boulonnerie doit prendre en compte au moins les éléments suivants : −

la température d’étude de la boulonnerie qui se déduit de celle des parties assemblées,

−

les contraintes mises en jeu dues au serrage de l’assemblage avant la mise en service de l’appareil, puis à la pression régnant dans l’appareil,

−

les sollicitations variables cycliques,

−

les risques de corrosion en service,

−

les risques de grippage au montage ou au démontage. au Donneur d’ordre lorsque doivent être pris en compte les risques de corrosion dus aux fuites accidentelles ou au milieu ambiant,

−

au Fabricant pour ce qui concerne la température d’étude de l’appareil, les contraintes mises en jeu et les risques de grippage.

La différence de dilatation entre les éléments qui composent l’assemblage boulonné doit être prise en compte pour éviter ou limiter l’introduction de nouvelles contraintes lors de la mise en service de l’appareil. M16.2.3 - Aciers pour emploi aux températures au plus égales à - 10°C

c) La prise en compte des paramètres énumérés cidessus conduit à considérer :

a) La résistance à la traction et la limite d’élasticité augmentent et la valeur de l’allongement diminue lorsque la température du métal diminue.

la limite d’élasticité du produit dans les conditions d’utilisation, son aptitude à conserver la précontrainte initiale dans le temps,

−

l’absence de fragilité à la mise en place et de fragilisation en service.

la relaxation, c’est-à-dire la diminution du serrage de l’assemblage due à l’allongement des éléments de boulonnerie.

D’autre part, le maintien à une température voisine de 500°C peut entraîner sur certaines nuances une forte dégradation de l’énergie de rupture par choc dans le temps, les nuances doivent donc être choisies pour éviter le risque de rupture fragile au moment du retour à la température ambiante. Les nuances d’aciers à durcissement structural, présentent ce risque à une température voisine de 150 à 250°C (zone de transformation martensitique).

b) Pour éviter les risques de grippage, les écrous peuvent être de dureté différente de celles des vis, tiges filetées ou goujons auxquels ils sont assemblés.

−

−

L’énergie de rupture en flexion par choc doit être au moins égale à 27 joules à la température minimale de fonctionnement prévue.

Lorsque ce choix doit prendre en compte simultanément les paramètres énumérés ci-dessus, il doit être fait d’un commun accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant.

−

le fluage, c’est-à-dire la déformation plastique subie dans le temps par l’acier sous une charge constante,

c) L’acier utilisé pour un emploi à température élevée ne doit pas présenter un risque de fragilité à la température ambiante.

Ce choix appartient : −

−

Les conditions de calcul étant celles de la température de 20°C, les caractéristiques de traction à basse température ne sont pas à prendre en compte. b) Pour les assemblages dont la température d’étude est au plus égale à - 10°C, l’acier utilisé dans la fabrication des éléments de boulonnerie ne doit pas présenter de sensibilité à la rupture fragile lorsque se produisent ensemble ou séparément :

M16.2.2 - Aciers pour emploi aux températures supérieures à - 10°C

a) Lorsque la température de calcul est au plus égale à 50°C, les valeurs des caractéristiques mécaniques à prendre en compte sont égales à celles qui sont spécifiées à la température ambiante. Au delà de cette température, les valeurs à prendre en compte sont obtenues par interpolation entre deux valeurs spécifiées.

394

−

un abaissement brutal de la température,

−

une concentration de contraintes due à la géométrie de la pièce,

−

une augmentation de la vitesse d’application des sollicitations.


M16.3 - DISPOSITIONS GÉNÉRALES

NF EN ISO 24017 : Vis à tête hexagonale (Janvier 2001) entièrement filetée - Grades A et B.

M16.3.1 - Généralités

Le diamètre nominal des tiges filetées, des goujons et des vis ne doit pas être inférieur à 12 mm. Cette valeur peut être ramenée à 8 mm si les éléments de boulonnerie sont exécutés en acier inoxydable.

NF EN ISO 4032 : (Août 1999)

Ecrous hexagonaux, style 1 Grades A et B.

La section à fond de filet des tiges filetées allégées doit être au moins égale à 1,1 fois la section de la partie non filetée.

NF EN ISO 4033 : (Août 1999)

Ecrous hexagonaux, style 2 Grades A et B.

Dans un assemblage boulonné, la partie filetée doit dépasser de l’écrou d’une longueur au moins égale à 3 fois le pas du filetage.

M16.4 - CONDITIONS DE LIVRAISON

Les produits définis (voir Annexe GA1) comme parties principales sous pression (Catégories de construction A, B1 et B2) ou comme parties sous pression (Catégorie de construction A et B1) doivent, au minimum, être fournis avec un Certificat de contrôle Type 3.1 conforme à la norme NF EN 10204 : Janvier 2005.

Les éléments de boulonnerie destinés à des assemblages particuliers peuvent ne pas être conformes à ceux des normes usuelles : ils font alors l’objet d’une étude particulière de la part du Fabricant. M16.3.2 - Fabrication


Le filetage des tiges filetées, des goujons et des vis est généralement réalisé par roulage à froid : dans le cas où ce mode de fabrication ne peut être réalisé, le mode de fabrication à mettre en œuvre doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

M16.5 - CAS PARTICULIER DES BOULONS À GRIFFES M16.5.1 - Caractéristiques

Les écrous sont généralement réalisés par forgeage, toutefois leur fabrication à partir de barres forgées est admise. Pour les appareils de la catégorie de construction A, ce mode de fabrication fait l’objet d’un accord entre les parties concernées.

Les boulons à griffes sont caractérisés par : −

la charge limite FLt provoquant une déformation permanente perceptible du boulon, ou d’une des parties qui le composent, à la température de calcul,

−

les charges de ruine, FR et FRt provoquant la rupture d’une partie du boulon ou son ouverture par pliage ou son glissement, respectivement à température ambiante et à la température de calcul.

M16.3.3 - Dimensions

a) Les filetages doivent être conformes aux normes suivantes : NF ISO 68 -1 : Filetages métriques ISO pour usages (Décembre 1998) généraux - Profil de base - Partie 1 : filetages métriques.

Leur valeur minimale doit être garantie par le Fabricant qui aura préalablement exécuté des essais de qualification de chaque type de boulon à griffes défini par ses dimensions et les matériaux qui le composent. Ces caractéristiques font l’objet d’une fiche technique.

NF ISO 261 : Filetages métriques ISO pour usages (Décembre 1998) généraux - Vue d’ensemble. NF ISO 262 : Filetages métriques ISO pour usages (Décembre 1998) généraux - Sélection de dimensions pour la boulonnerie.

Note : Lorsque la température maximale de service est supérieure à la

b) Les dimensions sont définies par les normes suivantes :

température ambiante, les valeurs de

sont obtenues par interpolation entre deux valeurs garanties par le Producteur.

NF EN ISO 24014 : Vis à tête hexagonale (Janvier 2001) partiellement filetées - Grades A et B. NF EN 24015 : (Mai 1992)

FLt et FRt à prendre en compte

Les nuances d’acier utilisées pour la fabrication des boulons à griffes doivent être choisies parmi celles qui sont mentionnées dans les Sections M.

Éléments de fixation - Vis à tête hexagonale partiellement filetées - Grade B - Tige réduite.

395


M16.5.2 - Condition de réception

−

l’identification du lot,

Le contrôle destructif des boulons à griffes doit être exécuté par lot de fabrication constitué de boulons d’un même type dans des conditions de montage identiques à celles de l’utilisation.

−

les valeurs de FLt et FRt obtenues au cours du contrôle destructif du lot dont font partie les boulons objets de la livraison.

M16.5.3 - Marquage

Ce contrôle est effectué sur des échantillons prélevés dans chaque lot de fabrication à raison de : −

2 échantillons jusqu’à 500 pièces,

−

1 échantillon de 501 à 1000 pièces,

−

1 échantillon pour 1000 pièces et au-delà.

Les boulons à griffes doivent porter le marquage suivant apposé de manière indélébile :

Ce contrôle a pour but de vérifier que les valeurs obtenues sur les échantillons sont au moins égales à celles qui sont garanties par le Producteur.

le nom du Producteur,

−

le type et les caractéristiques des boulons, ainsi que la désignation du matériau selon la norme,

la désignation normalisée du matériau,

−

l’identification d’origine, ou le sigle du Producteur,

−

l’identification du lot auquel ils appartiennent.

M16.5.4 - Conditionnement

Chaque livraison de boulons à griffes doit être accompagnée d’un certificat sur lequel sont mentionnées au moins les indications suivantes : −

−

Toutes les surfaces doivent être essuyées et exemptes de toute matière étrangère, et les parties filetées doivent être soigneusement graissées ou huilées.

396


397


PARTIE M MATÉRIAUX SECTION M17 PRODUITS CONSOMMABLES POUR LE SOUDAGE remplacés par un certificat de conformité à une désignation normalisée ou à une marque commerciale.

M17.1 - OBJET

Les règles de cette Section ont pour objet de définir les conditions auxquelles doivent satisfaire les produits consommables utilisés pour le soudage des éléments d’appareils à pression ainsi que de préciser les modalités de réception de ces produits.

La procédure mise en œuvre, objet d’une attestation, doit préciser les conditions dans lesquelles sont assurés : −

le contrôle du ou des gaz utilisés pour la mise en bouteilles,

M17.2 - GENERALITES

−

le contrôle des bouteilles avant remplissage,

a) Le Producteur doit disposer d’un Système d’Assurance de la Qualité, répondant au moins aux conditions définies par l’ISO 9000, lui permettant de garantir l’homogénéité d’un lot de produits d’apport comportant plusieurs coulées et plusieurs mélanges secs ou humides.

−

la conception des lignes d’embouteillage ou de chargement,

−

le suivi des différentes étapes entre la préparation et l’embouteillage,

−

les différentes analyses en cours de mélange, de transfert et après embouteillage, et l’enregistrement des résultats,

−

les méthodes d’analyses utilisées,

−

la vérification par audit interne que les différentes procédures sont appliquées et suivies.

A défaut de mise en œuvre d’un tel système, le Producteur doit soumettre au Fabricant les dispositions adoptées pour assurer l’homogénéité des lots et la conformité des produits finis avec le document qui les définit. b) Les produits destiné à l’assemblage de parties principales sous pression (Catégories de construction A, B1 et B2) ainsi que les parties sous pression (Catégorie de construction A et B1) doivent, au minimum, être fournis avec un Certificat de contrôle Type 3.1 conforme à la norme NF EN 10204 : Janvier 2005.

M17.4 D’APPORT

PRODUITS

−

la désignation commerciale ou la désignation normalisée lorsqu’elle existe,

−

les quantités et éventuellement les dimensions,

−

la référence du document commercial, de la spécification ou de la norme qui définit le produit et les caractéristiques garanties

−

la température à laquelle doit être effectué l’essai de flexion par choc,

−

les conditions d’exécution des traitements thermiques de détensionnement éventuels qui seront à effectuer sur le moule avant de procéder aux essais mécaniques.

M17.3 - COMMANDES DES GAZ DE SOUDAGE

Pour les gaz de soudage, qui ne sont pas couverts par la NF EN 439 de Novembre 1994, les dispositions suivantes sont applicables :

–

DE

La spécification technique de commande de produits d’apport de soudage doit comporter :


–

COMMANDES

Le lot est constitué par des bouteilles remplies d’un même gaz sur une même ligne de remplissage. Une modification apportée à la ligne de remplissage entraîne la fin du lot. Si le Producteur a mis en œuvre une procédure permettant de s’assurer, au moment du remplissage des bouteilles, que dans un même lot, la composition du gaz ou du mélange gazeux se situe dans les limites de composition garantie, les certificats 3.1 ou 2.2 de la norme NF EN 10204 : Janvier 2005 peuvent être

398

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section M17 – PRODUITS D’APPORT DE SOUDAGE

Les traitements thermiques de type revenu qui normalement doivent être appliqués aux moules avant les essais mécaniques n’ont pas à être mentionnés dans la spécification de commande.

La qualification du produit d’apport est alors attestée :

Les produits d’apport doivent faire l’objet d’un relevé de contrôle 2.2 ou d’un certificat de contrôle de type 3.1 conforme à la norme NF EN 10204 : Janvier 2005. M17.5 - RÉCEPTION VÉRIFICATIONS

DES

LOTS,

ESSAIS,

une vérification de l’analyse chimique sur métal déposé,

−

un essai de traction à la température ambiante,

−

un essai de flexion par choc sur trois éprouvettes à une température donnée dans le document qui définit le produit, ou déterminée par le Fabricant. L’essai de flexion par choc n’est pas requis pour les électrodes enrobées dont le diamètre est au plus égal à 2,5 mm.

soit par une qualification du mode opératoire de soudage spécifique à l’appareil considéré,

−

soit par des résultats d’essais satisfaisants obtenus sur cinq lots de produits de même désignation,

−

soit par une expérience probante d’appareils réalisés à l’aide de ces mêmes produits.

Les fils utilisés nus, avec ou sans flux solide ou gazeux, ainsi que les feuillards peuvent être réceptionnés comme des produits sidérurgiques et uniquement sur analyse chimique. Dans ce cas, le lot de réception comporte une seule coulée de masse au plus égale à 50 tonnes.

La réception des produits d’apport de soudage dépend des types de produits et comporte à minima : −

−

Résultats à obtenir

a) Les résultats obtenus au cours des différents essais doivent être conformes à ceux donnés dans le document qui définit le produit d’apport concerné et précise les garanties du Producteur. Toutefois, après accord entre les parties concernées, des valeurs différentes des caractéristiques mécaniques sont admises pour tenir compte des dispositions particulières éventuelles de la Partie F de la présente Division et des conditions de service de l’appareil.

Les normes NF EN 1597-1, NF EN 1597-2 et NF EN 1597-3 définissent l’exécution des moules et des essais mécaniques

b) Il appartient au Fabricant de s’assurer que les valeurs d’énergie de rupture par choc sont compatibles avec l’application de l’Annexe MA2.

Les essais mécaniques ne sont pas exigés pour les produits d’apport destinés aux beurrages, rechargements et revêtements qui ne sont pas pris en compte pour le calcul de l’appareil

c) Pour les produits d’apport destinés au soudage des aciers non inoxydables et non austénitiques, la teneur en cuivre des fils nus ne doit pas être supérieure à 0,12% ; toutefois, pour les fils destinés au soudage MAG, cette limite est portée à 0,20% NF EN 440 (Décembre 1994).

Sur demande du Fabricant et si la norme applicable ne le prévoit pas, un traitement thermique de détensionnement peut être appliqué au moule avant exécution des essais mécaniques. Ce traitement thermique est requis, lorsque les produits d’apport sont destinés à la fabrication d’appareils en aciers au carbone et carbone-manganèse, aciers faiblement alliés et aciers alliés dans l’une des catégories de construction A ou B1.

Ces dispositions ne s’appliquent pas aux produits d’apport alliés au cuivre.

Toutefois, si les caractéristiques mécaniques du métal du moule après le traitement thermique de détensionnement sont connues et justifiées par une qualification du produit d’apport, le traitement thermique du moule n’est pas requis.

399


NF EN 1597-2

M17.6 - DOCUMENTS DE REFERENCE

NF A81-362 (Octobre 2002)


(Octobre 1997)

: Soudage, brasage, soudobrasage Métaux d'apport de brasage tendre, de brasage fort et de soudo-brasage - Classification, codification, réception. : Produits consommables pour le soudage - Exigence de qualité pour la fabrication, la fourniture et la distribution des produits consommables pour le soudage et les techniques connexes.

NF EN 1597-3 (Octobre 1997)

pr NF EN 13479-1 : Produits consommables pour le soudage - Méthodes d’essai et exigences de qualité pour l’évaluation de conformité des produits consommables. Partie 1 : Méthodes primaires et évaluation (Projet de norme européenne EN 13479-1).

NF EN 12534

(Mai 1999)

NF EN 14532-1 (Mai 2005)

NF EN 14532-2 (Mars 2005)

NF EN 14532-3 (Mai 2005)

NF EN 1597-1 (Octobre 1997)

(Octobre 1999)

ISO/TR 22824:2003

: Produits consommables pour le soudage - Méthodes d'esai et exigences de qualité - Partie 1 : méthodes primaires et évaluation de la conformité des produits consommables pour l'acier, le nickel et les alliages de nickel.

(Décembre 2003)


: Produits consommables pour le soudage - Méthodes d'essai et exigences de qualité - Partie 2 : méthodes complémentaires et évaluation de la conformité des produits consommables pour l'acier, le nickel et les alliages de nickel.


NF EN 14295 (Mai 2004)

: Produits consommables pour le soudage - Méthodes d'essai et exigences de qualité - Partie 3 : évaluation de la conformité des fils électrodes, fils et baguettes pour le soudage des alliages d'aluminium.

NF EN ISO 1071 (Novembre 2003)

: Produits consommables pour le soudage - Méthodes d'essai Partie 1 : assemblage d'essai d'éprouvettes prélevées dans le métal fondu hors dilution pour le soudage de l'acier, du nickel et des alliages de nickel.

: Produits consommables pour le soudage - Méthodes d'essai Partie 2 : préparation de l'assemblage d'essai pour la réalisation d'éprouvettes de soudage en une ou deux passes, en acier. : Produits consommables pour le soudage - Méthodes d'essai Partie 3 : évaluation de l'aptitude des produits consommables à la réalisation de soudures d'angle en position. : Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes, fils, baguettes et dépôts en soudage à l'arc sous protection gazeuse des aciers à haute résistance – Classification. : Produits consommables de soudage - Valeurs prévus et valeurs mesurées de l'indice de Ferrite (FN) dans les spécifications - Position des experts de la Commission IX de l'IIW. : Produits consommables pour le soudage - Gaz de protection pour le soudage et le coupage à l'arc. : Produits consommables pour le soudage - Fils électrodes et dépôts pour le soudage à l'arc sous gaz des aciers non alliés et des aciers à grain fin - Classification. : Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes pleins et fils-électrodes fourrés et couples fils-flux pour le soudage sous flux des aciers à haute résistance Classification. : Produits consommables pour le soudage - Electrodes enrobées, fils d'apport, baguettes et fils fourrés pour le soudage par fusion de la fonte - Classification.

NF EN ISO 14172 : Produits consommables pour le (Février 2004) soudage - Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc du nickel et des alliages de nickel – Classification.

400


NF EN ISO 14372 : Produits consommables pour le (Décembre 2001) soudage - Détermination de la reprise d'humidité des électrodes utilisées en soudage manuel à l'arc avec électrode enrobée, par mesurage de l'hydrogène diffusible.


NF EN ISO 18273 : Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes, fils et baguettes pour le soudage de l'aluminium et les alliages d'aluminium - Classification.

NF EN 12074

(Décembre 2004)

(Décembre 2000)

NF EN ISO 18274 : Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes et feuillards, fils et baguettes pour le soudage à l'arc du nickel et des alliages de nickel - Classification.

(Octobre 1999)

(Septembre 2004)

NF EN ISO 544 (Mars 2004)

NF EN ISO 6847 (Août 2002)




NF EN 12534

: Produits consommables pour le soudage - Conditions techniques de livraison des matériaux d'apport pour le soudage - Type de produit, dimensions, tolérances et marquage.


: Produits consommables pour le soudage - Exécution d'un dépôt de métal fondu pour l'analyse chimique. : Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes, fils d'apport et baguettes d'apport pour le soudage à l'arc des aciers résistant au fluage Classification.

NF EN 12536 (Avril 2000)

NF EN 14295 (Mai 2004)

: Produits consommables pour le soudage - Fils fourrés pour le soudage à l'arc sous protection gazeuse des aciers résistant au fluage - Classification.


: Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes, fils d'apport et baguettes d'apport pour le soudage à l'arc des aciers inoxydables et des aciers résistant aux températures élevées Classification.

: Produits consommables pour le soudage - Fils fourrés pour le soudage à l'arc avec ou sans protection gazeuse des aciers inoxydables et des aciers résistant aux températures élevées Classification. : Produits consommables pour le soudage - Exigence de qualité pour la fabrication, la fourniture et la distribution des produits consommables pour le soudage et les techniques connexes. : Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes, fils, baguettes et dépôts en soudage à l'arc sous protection gazeuse des aciers à haute résistance Classification. : Produits consommables pour le soudage - Fils fourrés pour le soudage à l'arc sous protection gazeuse des aciers à haute résistance - Classification. : Produits consommables pour le soudage - Baguettes pour le soudage aux gaz des aciers non alliés et des aciers résistant au fluage - Classification. : Produits consommables pour le soudage - Fils-électrodes pleins et fils-électrodes fourrés et couples fils-flux pour le soudage sous flux des aciers à haute résistance Classification. : Produits consommables pour le soudage - Fils pleins et baguettes pleines pour le soudage par fusion du cuivre et des alliages de cuivre Classification.

NF EN 1599 : Produits consommables pour le (Octobre 1997) soudage - Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers résistant au fluage - Classification.

401


NF EN 1600 (Octobre 1997)


NF EN 499 (Janvier 1995)

NF EN 756 (Août 2004)

NF EN 757

: Produits consommables pour le soudage - Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistant aux températures élevées - Classification.

(Mai 1997)

NF EN 758 (Mai 1997)

: Produits consommables pour le soudage - Baguettes, fils d'apport et dépôts pour le soudage sous atmosphère inerte avec électrode réfractaire des aciers non alliés et des aciers à grains fins - Classification.

NF EN 760 (Juin 1996)

: Produits consommables pour le soudage - Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers non alliés et des aciers à grain fin Classification.

NF EN 764-4 (Mai 2003)

: Produits consommables pour le soudage - Fils pleins, couples fils pleins-flux et fils fourrés-flux pour le soudage à l'arc sous flux des aciers non alliés et à grains fins Classification.

402

: Produits consommables pour le soudage - Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers à haute résistance - Classification. : Produits consommables pour le soudage - Fils fourrés pour le soudage à l'arc avec ou sans protection gazeuse des aciers non alliés et à grains fins - Classification. : Produits consommables pour le soudage - Flux pour le soudage à l'arc sous flux - Classification. : Équipements sous pression - Partie 4 : établissement des conditions techniques de livraison des matériaux métalliques.


403

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX

PARTIE M MATÉRIAUX ANNEXE MA1 VIEILLISSEMENT DES ACIERS NON INOXYDABLES ET NON AUSTÉNITIQUES (Annexe informative)

Lors de la mise en oeuvre du produit, ce vieillissement apparaît par exemple, lorsque après roulage à froid d’une virole, on procède à un préchauffage à 200°C avant soudage.

MA1.1 - OBJET

Cette Annexe donne des informations et précise les précautions à observer pour éviter les modifications, désignées sous le nom de vieillissement, susceptibles d’affecter la ténacité de certains aciers et leur comportement vis-à-vis de la rupture fragile.

En raison des risques encourus, il y a lieu de prendre des mesures de prévention.

Ce phénomène concerne en particulier les aciers au carbone et au carbone-manganèse.

MA1.3 - PRÉVENTION CONTRE LE RISQUE DE VIEILLISSEMENT

Le vieillissement se traduit en particulier par une augmentation de la température de transition. Une solution pour éviter une trop grande fragilisation est de disposer d’un acier dont la température de transition à l’état de livraison est suffisamment basse pour qu’après vieillissement elle soit encore inférieure à la température d’emploi ou à la température d’essai.

MA1.2 - PHÉNOMÈNE DE VIEILLISSEMENT

Les aciers au carbone et au carbone-manganèse mis en oeuvre dans la construction des appareils à pression présentent un phénomène de vieillissement qui se manifeste par la modification de certaines caractéristiques du matériau, cette modification s’effectuant lentement à la température ambiante et entraînant en particulier, simultanément :

Des essais ont montré que dans le cas d’un écrouissage supérieur à 5% suivi d’un vieillissement accéléré, la remontée de la température de transition est de l’ordre de 25 à 30°C pour les aciers au carbone ou au carbone-manganèse ; elle peut être plus faible, de 15 à 20°C, pour les aciers calmés à grain fin tels que les aciers non alliés, à haute limite d’élasticité, avec ou sans éléments d’addition.

a) Une augmentation de la dureté, de la limite d’élasticité et de la résistance à la rupture. b) Une diminution de la ductilité et de l’énergie de rupture par choc. c) Un déplacement de la température de transition vers des températures plus élevées.

En première approximation, on peut admettre que la remontée de la température de transition par % du taux d’écrouissage est pour les aciers calmés de l’ordre de 5°C dans le cas d’un vieillissement accéléré, et de 4°C dans le cas d’un vieillissement naturel.

Ce phénomène est d’autant plus manifeste que le produit a subi une déformation à froid produisant un écrouissage. Étant donnée l’évolution très lente de ce phénomène à la température ambiante, ses effets peuvent ne se présenter qu’en cours de service.

On peut effacer l’essentiel des effets du vieillissement artificiel en procédant après le formage à froid à un traitement thermique vers 550°C, à une normalisation ou à un traitement thermique après soudage. La Section F2 de la présente Division précise la nécessité ou non d’un traitement thermique ainsi que le type de traitement thermique qui doit être effectué après formage à froid des aciers non austénitiques.

Mais il peut être accéléré par un chauffage à des températures relativement modérées, comprises entre 150 et 250°C ; il y a alors vieillissement artificiel dont les effets se manifestent immédiatement après ce chauffage.

404


405


PARTIE M MATÉRIAUX ANNEXE MA2 PRÉVENTION DU RISQUE DE RUPTURE FRAGILE (Annexe obligatoire)

règles de la présente Division et doivent prendre en compte les exigences de la présente Annexe, notamment (et/ou principalement) pour ce qui concerne les températures des essais de flexion par choc,

MA2.1 - OBJET

Les règles de la présente Annexe permettent de s’assurer du choix du matériau utilisé dans la construction d’un appareil, ou d’un des éléments qui le constituent, vis-à-vis du risque de rupture fragile. − MA2.2 - DOMAINE D’APPLICATION

a) Ces règles concernent seulement les appareils fixes soumis à des contraintes statiques ou quasistatiques. b) Les règles de la présente Annexe s’appliquent aux aciers dont la limite d’élasticité Rp0,2 est ≤ 500 MPa de la Section M2 à l’exclusion des aciers des groupes 5.1, 5.2, 6.2, 6.4, 8.1, 8.2, 9.2 et 9.3. Les aciers alliés au Nickel du groupe 9.1 (1,5 Ni) font toutefois l’objet d’un traitement particulier dans la présente Annexe.

−

MA2.3 - CONDITIONS A SATISFAIRE POUR PRÉVENIR LE RISQUE DE RUPTURE FRAGILE

les opérations de découpage,

•

le formage des tôles et des tubes,

•

les traitements détensionnement.

thermiques

et

de

les essais destructifs sur coupons-témoins de fabrication sont effectués selon les règles de la présente Division.

MA2.4.1 - Température minimale d’évaluation (TME) du risque de rupture fragile

C’est la température atteinte au milieu de la paroi de l’appareil correspondant au couple (P, T) le plus critique au titre de la rupture fragile dans toutes les situations considérées. (normale, essai, exceptionnelle …)

La prévention du risque de rupture fragile est notamment assurée par l’application des règles suivantes :

−

•

MA2.4 - DÉFINITIONS

L’acier destiné à la construction d’un appareil à pression, ou d’un des éléments qui le constituent, se trouvant dans l’une des situations de service ou d’essai de résistance définies en C1 de la présente Division, doit être choisi de telle sorte qu’il soit au-delà de son domaine de fragilité.

−

les opérations de fabrication sont réalisées conformément aux règles de fabrication données dans les Sections F de la présente Division et notamment celles qui concernent :

La température TME est déterminée par le Fabricant à partir des données qu’il a retenu dans le cas d’Appareils Catalogue et à partir des éléments ci-après que doit lui fournir le Donneur d’ordre dans le cas d’Appareils Spécifiques :

la nuance de l’acier est choisie de telle sorte que chaque élément admette une température minimale admissible (TMA) inférieure ou égale à la température minimale d’évaluation (TME) du risque de rupture fragile (voir MA2.4), les essais de qualification des modes opératoires de soudage sont effectués selon les

406

−

la température de la paroi interne,

−

la présence éventuelle d’un calorifuge externe ou d’un revêtement réfractaire interne,

−

la température ambiante.

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section MA2 – PREVENTION DU RISQUE DE RUPTURE FRAGILE

En l’absence d’éléments suffisants, il y a lieu d’utiliser le couple PS, TS.

MA2.5.1 - Valeur de l’énergie de rupture en flexion par choc requise

Note : Il peut s’avérer que la température la plus basse susceptible d’être atteinte au milieu de la paroi de l’appareil ou de l’un de ses composants ne soit pas la température la plus critique, l’état de contrainte correspondant à cette température pouvant être très inférieur à la contrainte de membrane maximale qui correspond à une température plus élevée (voir MA2.5).

Les essais de flexion par choc sont effectués conformément à la NF EN 10045-1 : Octobre 1990, sur éprouvettes à entaille en V prélevées dans les conditions définies dans les Sections M et F de la présente Division.

MA2.4.2 - Température minimale admissible (TMA)

Note : Sous réserve d’accord des parties concernées d’autres conditions d’essai peuvent être retenues

C’est la température la plus basse susceptible d’être atteinte sans risque de rupture fragile au milieu de la paroi de l’appareil ou de l’un de ses éléments pour l’ensemble des situations à évaluer.

A la température de référence TR, la valeur moyenne d’énergie de rupture par choc obtenue sur trois éprouvettes de section normale doit être au moins égale à 27 Joules sans que la valeur obtenue sur une seule éprouvette soit inférieure à 20 Joules.

Cette température est déterminée soit par le Fabricant soit par le Donneur d’ordre dans l’un des cas définis en MA2.5.3.1.

Dans le cas où la spécification du produit garantit des valeurs à des températures différentes de la température de référence choisie, il est admis de considérer que les valeurs obtenues par interpolation linéaire dans l’intervalle des températures pour lesquels les une garantie est donnée, sont également garanties.

MA2.4.3 - Température de référence (TR)

C’est la température à laquelle sont effectués les essais de flexion par choc dont les résultats doivent satisfaire aux valeurs d’énergie de rupture requises en MA2.5.1 pour les matériaux de base et les soudures (zone fondue et zone affectée thermiquement).

Note : Si la spécification de référence spécifie les valeurs requises à une température inférieure à TR (par exemple TR2), le choix de la nuance est alors confirmé.

MA2.4.4 - Epaisseur de référence (ER)

MA2.5.2 - Choix d’une nuance d’acier

Cette épaisseur est définie au tableau FA1 pour les assemblages recommandés par la présente Division. Pour tout autre type d’assemblage, il appartient au Fabricant d’opérer par comparaison avec des assemblages similaires.

Le Fabricant doit s’assurer que la nuance d’acier choisie ne présente pas de risque de rupture fragile. Pour cela, les valeurs d’énergie de rupture par choc garanties à la température de référence doivent satisfaire aux conditions de MA2.5.1.

MA2.5 - MÉTHODES APPLICABLES

La détermination de la température TR est effectuée de la façon suivante :

Les méthodes décrites ci-après permettent, à partir des graphiques températures-épaisseurs, soit de s’assurer du choix d’une nuance d’acier vis à vis de la rupture fragile, soit de déterminer la température TMA d’un appareil ou de l’un de ses éléments.

a) La température TME est déterminée, soit par le Fabricant soit par le Donneur d’ordre (voir MA2.4.1).

Les graphiques ND1 à ND6 et D1 à D6 donnent un échelonnement des températures TR de 20°C qui peut être ramené à une valeur intermédiaire par interpolation.

c) Le graphique choisi est celui pour lequel la limite conventionnelle d’élasticité garantie à 20°C est à l’intérieur du domaine de validité.

Les graphiques ND1 à ND6 s’appliquent aux appareils ne devant pas subir un traitement de détensionnement après soudage et les graphiques D1 à D6 s’appliquent aux appareils devant subir ce traitement de détensionnement.

d) La valeur de la température TR est obtenue par l’intersection de l’abscisse de l’épaisseur ER et de l’ordonnée de la température TME.

b) L’épaisseur ER de l’appareil ou de l’élément considéré est déterminée selon les règles données en MA2.4.4.

e) Le choix de la nuance est confirmé si les valeurs d’énergie de rupture garanties à la température TR ainsi déterminée satisfont aux conditions de MA2.5.1. Dans le cas contraire, il appartient au Fabricant soit de modifier son choix, soit d’obtenir du Producteur, Transformateur ou Revendeur de nouvelles garanties.

Ces graphiques ont été établis pour des contraintes primaires de membrane quelque soit la situation étudiée, au plus égales à Rp0,2 / 1,5 en tous points de l’appareil.

407


f) La température TR ainsi déterminée est applicable à chacun des éléments constituant l’assemblage sur une distance au moins égale à

c) Modification des conditions de service. Lorsque les conditions de service de l’appareil doivent être modifiées, il appartient au Donneur d’ordre de s’assurer que la nouvelle température d’étude n’est pas inférieure à la température TMA déterminée par le Fabricant.

Dm e (Dm et e étant

respectivement le diamètre moyen et l’épaisseur de l’élément considéré).

TR1

d) Dépressurisation.

T °C

Lorsqu’une dépressurisation de l’appareil peut provoquer une chute de température des parois, il appartient au Donneur d’ordre, (ou au Fabricant dans le cas d’Appareils Catalogue ), de s’assurer qu’il n’existe pas un risque de rupture fragile à la remise en pression de l’appareil.

TR

TME

TR2

MA2.5.3.2 - La détermination de la température TMA est effectuée de la façon suivante :

a) L’épaisseur ER de l’appareil ou de l’élément concerné est déterminée selon les règles données en MA2.4.4.

ER

MA2.5.3 - Détermination minimale admissible (TMA)

de

b) Le graphique choisi est celui pour lequel la limite conventionnelle d’élasticité garantie à 20°C est à l’intérieur du domaine de validité.

e mm

la

c) La température TR est celle pour laquelle les valeurs d’énergie de rupture par choc garanties par le document qui définit le produit satisfont aux conditions de MA2.4.3.

température

d) La valeur de la température TMA est donnée par l’ordonnée du point d’intersection de l’abscisse ER avec la courbe correspondant à la température TR.

MA2.5.3.1 - La température TMA est déterminée soit par le Fabricant soit par le Donneur d’ordre dans l’un des cas suivants :

a) Essais de résistance.

T °C

Déterminée par le Fabricant qui la communique au Donneur d’ordre elle impose pour certaines nuance d’acier la température minimale qui peut être atteinte, par l’appareil ou l’un de ses éléments au cours de l’essai de résistance sans risque de rupture fragile.

TR

TMA

Les conditions de service peuvent dans certains cas provoquer un vieillissement de l’acier (voir Annexe MA1) qui se traduit par une fragilisation et un relèvement de la température de transition : la valeur de la température TMA déterminée par le Fabricant pour un appareil neuf peut en être sensiblement augmentée ; il appartient alors au Donneur d’ordre d’en tenir compte au moment des essais périodiques de l’appareil. b) Appareils Catalogue. Déterminée par le Fabricant dans chacune des situations définies en C1.1.5 pour lesquelles l’appareil a été conçu, elle est communiquée au Client qui doit en tenir compte.

ER

408

e mm


MA2.6.4.1 - Le tableau MA2.6.4.1 concerne les appareils n’ayant pas subi de traitement de détensionnement après soudage. L’abaissement de la température TMA d’une valeur ∆T n’est admis que pour des conditions exceptionnelles de service (par exemple le cas d’une dépressurisation accidentelle).

MA2.6 - DISPOSITIONS PARTICULIÈRES MA2.6.1 - Lorsque les différents éléments de l’appareil ont des températures TMA différentes, la température TMA de l’appareil est au moins égale à la température la plus élevée. MA2.6.2 - Lorsque l’épaisseur ER est au plus égale à 5 mm, la température TMA est donnée : −

–

La valeur θ est celle qui figure dans les tableaux numériques correspondant aux graphiques ND1 à ND6 pour chacune des valeurs de la température TR.

dans le cas des aciers au carbone ou au carbone-manganèse, par les graphiques ND1 à D6 en prenant TR = 20 et ER = 5 mm,

Tableau MA2.6.4.1

ρ

dans le cas des autres nuances d’acier, par le tableau MA2.6.2.

0,30 ≤ ρ < 0,66

Tableau MA2.6.2 Matériau

TMA

Aciers alliés au Mo, Mo - Mn

ρ < 0,30

- 60°C

Aciers alliés au nickel 1,5% ≤ Ni < 3,5%

- 80°C

Aciers alliés au nickel 3,5 Ni

- 100°C

Aciers alliés au nickel 5 Ni

- 120°C

Aciers alliés au nickel 9 Ni

- 196°C

θ

Tableau MA2.6.4.2

MA2.6.4 - La température TMA peut être abaissée d’une valeur ∆T donnée en MA2.6.4.1 et MA2.6.4.2 en fonction du rapport : t Rp0,2

2

MA2.6.4.2 - Le tableau MA2.6.4.2 concerne les appareils ayant subi un traitement de détensionnement après soudage, il correspond aux graphiques D1 à D6. L’abaissement de la température TMA est admis dans chacune des situations définies en C1.

MA2.6.3 - Lorsque le produit est un acier moulé et en l’absence de valeurs d’énergie de rupture par choc garanties, la température TMA est au moins égale à la température TR.

σ

θ

0°C

Aciers alliés au nickel Ni < 1,5%

ρ=

∆T

(MA2.6.4)

dans lequel σ est la valeur réelle de la contrainte dans la situation considérée éventuellement inférieure à la contrainte nominale de calcul.

ρ

∆T

0,85 ≤ ρ < 1

+ 20°C

0,66 ≤ ρ < 0,85

+ 10°C

0,50 ≤ ρ < 0,66

- 10°C

0,40 ≤ ρ < 0,50

- 20°C

0,35 ≤ ρ < 0,40

- 30°C

0,30 ≤ ρ < 0,35

- 40°C

ρ < 0,30

- 50°C

MA2.6.5 - Après accord entre les parties concernées, il est admis que les températures minimales admissibles puissent être inférieures à celles qui sont déterminées par les graphiques. Il appartient toutefois au Fabricant de démontrer par des résultats d’essais adaptés que l’appareil ainsi qualifié ne présente pas de risque de rupture fragile dans chacune des situations définies en C1.

409


MA2.6.7 - Appareils soumis à une pression extérieure

MA2.7 - GRAPHIQUES

Les graphiques ND1 à D6 sont complétés par des tableaux. qui donnent les valeurs de la température minimale admissible (TMA) pour l’épaisseur de référence (ER) et pour chacune des températures de référence (TR). Ces tableaux donnent également les valeurs θ pour chacune des températures de référence TR ce qui permet la détermination de ∆T en fonction du rapport ρ (voir MA2.6.4).

Hors du domaine de l’instabilité plastique, la rupture fragile au titre de cette Annexe ne se produit généralement pas. Toutefois, dans le cas d’une pression négative supérieure à un bar, une analyse détaillée est nécessaire.

Les graphiques MA2.7a et b correspondent aux aciers alliés au Nickel.

410


TMA (°C) 40 30

= TR

20

20

10 0

= TR

-10

0

-20 -30

= TR

-40

= TR = TR

-50

-20 -40 -60

-60 -70 -80 -90 0

10

20

30

40 e (mm)

Graphique ND1 - Rp0,2 ≤ 255 N/mm2 TR (°C) 20

e (mm)

0 < e ≤ 115/9 115/9 ≤ e ≤ 40

0

0 < e ≤ 185/9 0 < e ≤ 250/9

0

- 30

- 20

- 45

- 20

1,8 e - 95

0 < e ≤ 215/9 215/9 ≤ e ≤ 40

- 60

- 16

1,8 e - 67

250/9 ≤ e ≤ 40 - 40

θ

1,8 e - 39

185/9 ≤ e ≤ 40 - 20

TMA (°C)

- 60

- 40

1,8 e - 103

0 < e ≤ 205/9 205/9 ≤ e ≤ 40

- 70 1,8 e - 111

411

- 50


TMA (°C) 40

= TR

30

20

20 10

= TR

0

0

-10 -20

= TR

-30

= TR

-40

= TR

-20 -40 -60

-50 -60 -70 -80 -90 0

10

20

30

40

Graphique ND2 - 255 < Rp0,2 ≤ 285 N/mm2 TR (°C) 20

e (mm)

0 < e ≤ 80/9 80/9 ≤ e ≤ 40

0

0 < e ≤ 145/9 0 < e ≤ 210/9

0

- 30

- 20

- 45

- 20

1,8 e - 87

0 < e ≤ 175/9 175/9 ≤ e ≤ 40

- 60

- 15

1,8 e - 59

210/9 ≤ e ≤ 40 - 40

θ

1,8 e - 31

145/9 ≤ e ≤ 40 - 20

TMA (°C)

- 60

- 40

1,8 e - 95

0 < e ≤ 165/9 165/9 ≤ e ≤ 40

- 70 1,8 e - 103

412

- 50

e (mm)


TMA (°C) 60 50

= TR

40

20

30 20

TR

10

=0

0 -10

-20 = TR 40 =R T 60 =R T

-20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 0

10

20

30

40

Graphique ND3 - 285 < Rp0,2 ≤ 355 N/mm2 e (mm)

TMA (°C)

θ

20

0 < e ≤ 40

1,8 e - 18

0

0

0 < e ≤ 10

- 28

- 20

10 ≤ e ≤ 40

1,8 e - 46

TR (°C)

- 20

0 < e ≤ 145/9 145/9 ≤ e ≤ 40

- 40

- 20

1,8 e - 74

0 < e ≤ 110/9 110/9 ≤ e ≤ 40

- 60

- 45 - 60

- 40

1,8 e - 82

0 < e ≤ 150/9 150/9 ≤ e ≤ 40

- 60 1,8 e - 90

413

- 50

e (mm)


TMA (°C) 60 50

= TR

40

20

30 20

= TR

10

0

0 -10

= TR

-20

= TR = TR

-30

-20 -40 -60

-40 -50 -60 -70 -80 -90 0

10

20

30

40 e (mm)

Graphique ND4 - 355 < Rp0,2 ≤ 400 N/mm2 e (mm)

TMA (°C)

θ

20

0 < e ≤ 30

1,8 e - 10

0

0

0 < e ≤ 65/9

- 25

- 10

TR (°C)

65/9 ≤ e ≤ 30 - 20

1,8 e - 38

0 < e ≤ 130/9 130/9 ≤ e ≤ 30

- 40

- 10

1,8 e - 66

0 < e ≤ 120/9 120/9 ≤ e ≤ 30

- 60

- 40 - 50

- 20

1,8 e - 74

0 < e ≤ 110/9 110/9 ≤ e ≤ 30

- 60 1,8 e - 82

414

- 25


TMA (°C) 60 50

= TR

40

20

30 20

= TR

0

10 0

20 =R T 40 =R T 60 =R T

-10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 0

10

20

30

40 e (mm)

Graphique ND5 - 400 < Rp0,2 ≤ 440 N/mm2 TR (°C)

e (mm)

20

0 < e ≤ 30

0

0 < e ≤ 45/9 45/9 ≤ e ≤ 30

- 20

0 < e ≤ 110/9

1,8 e - 6

0

- 25

- 10

- 40

- 10

1,8 e - 62

0 < e ≤ 100/9 100/9 ≤ e ≤ 30

- 60

θ

1,8 e - 34

110/9 ≤ e ≤ 30 - 40

TMA (°C)

- 50

- 20

1,8 e - 70

0 < e ≤ 10

- 60

10 ≤ e ≤ 30

1,8 e - 78

415

- 25


TMA (°C) 60

= TR

50

20

40 30

TR

20

=0

10 0

20 =R T 40 =R T 60 =R T

-10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 0

10

20

30

40 e (mm)

Graphique ND6 - 440 < Rp0,2 ≤ 500 N/mm2 TR (°C)

e (mm)

20

0 < e ≤ 30

0

0 < e ≤ 50/9 50/9 ≤ e ≤ 30

- 20

0 < e ≤ 140/9

1,8 e - 2

0

- 20

0

- 30

0

1,8 e - 58

0 < e ≤ 130/9 130/9 ≤ e ≤ 30

- 60

θ

1,8 e - 30

140/9 ≤ e ≤ 30 - 40

TMA (°C)

- 40

0

1,8 e - 66

0 < e ≤ 120/9 120/9 ≤ e ≤ 30

- 50 1,8 e - 74

416

0


TMA (°C) 60 = TR

20

= TR

0

40

20

0 = TR

-20

-20 = TR

-40

-60

= TR

-40

-60

-80

-100

-120 0

20

40

60

80

100

120

e (mm)

Graphique D1 - Rp0,2 ≤ 255 N/mm2 TR (°C) 20

e (mm)

0 < e ≤ 390/29 390/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

0

0 < e ≤ 570/29 570/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

- 20

0 < e ≤ 720/29 720/29 ≤ e ≤ 60

TMA (°C)

TR (°C)

- 21

- 20

e (mm)

60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

29/30 e - 34

TMA (°C)

0,54 e - 322/5 -5

0 < e ≤ 30

- 89

51

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 118

- 43

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 462/5

0,54 e - 42/5

- 40

110 ≤ e

29/30 e - 62

- 33

0 < e ≤ 30

- 117

23

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 146

- 66

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 602/5

0,54 e - 182/5

- 60

110 ≤ e

29/30 e - 90

417

- 61


TMA (°C) 60 TR

= 20

40 = TR

20

0

TR

0

0 = -2

-20 TR

0 = -4

-40

TR

-60

= -6

0

-80

-100

-120 0

20

40

60

80

100

120

e (mm)

Graphique D2 - 255 < Rp0,2 ≤ 285 N/mm2 TR (°C) 20

e (mm)

0 < e ≤ 180/29 180/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

0

0 < e ≤ 420/29 420/29 ≤ e < 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

- 20

0 < e ≤ 630/29 630/29 ≤ e ≤ 60

TMA (°C)

TR (°C)

- 20

- 20

e (mm)

60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

29/30 e - 26

TMA (°C)

0,54 e - 282/5 3

0 < e ≤ 30

- 81

59

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 110

- 40

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 422/5

0,54 e - 2/5

- 40

110 ≤ e

29/30 e - 54

- 25

0 < e ≤ 30

- 109

31

30 ≤ e ≤ 60

29/30e - 138

- 61

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 562/5

0,54 e - 142/5

- 60

110 ≤ e

29/30 e - 82

418

- 53


TMA (°C) 80 TR

60

40

= 20

=0

TR

20 TR

0 = -2

0 TR

-20

-40 TR

0 = -4

= -6

0

-60

-80

-100

-120 0

20

40

60

80

100

120

e (mm)


e (mm)

TMA (°C)

TR (°C)

0 < e ≤ 60

29/30 e - 13

- 20

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e + 63/5

110 ≤ e 0

0 < e ≤ 270/29 270/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

- 20

0 < e ≤ 570/29 570/29 ≤ e ≤ 60

e (mm)

60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

TMA (°C)

0,54 e - 217/5 16

0 < e ≤ 30

- 68

- 32

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 97

29/30 e - 41

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 357/5

72

- 40

110 ≤ e

0,54 e - 77/5

- 12

0 < e ≤ 30

- 96

- 50

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 125

29/30 e - 69

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 497/5

44

- 60

110 ≤ e

419

- 40


TMA (°C) 100 80

TR

= 20

60 = TR

40

= TR

20 0

TR

0

-20

= -4

0

-20 = TR

-40

-60

-60 -80

-100 -100 0

20

40

60

80

100

120

e (mm)


e (mm)

TMA (°C)

TR (°C)

0 < e ≤ 60

29/30 e - 5

- 20

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e + 103/5

110 ≤ e 0

0 < e ≤ 90/29 90/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

- 20

0 < e ≤ 480/29 480/29 ≤ e ≤ 60

e (mm)

60 ≤ e < 110 110 ≤ e

TMA (°C)

0,54 e - 177/5 24

0 < e ≤ 30

- 60

- 30

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 89

29/30 e - 33

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 317/5

80

- 40

110 ≤ e

0,54 e - 37/5

-4

0 < e ≤ 30

- 88

- 45

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 117

29/30 e - 61

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 457/5

52

- 60

110 ≤ e

420

- 32


TMA (°C) 100

80

TR

= 20

60 TR

=0

40 -20

= TR

20

0

TR

0 = -4

-20 = TR

-40

-60

-60

-80

-100 0

20

40

60

80

100

120

e (mm)


e (mm)

TMA (°C)

TR (°C)

0 < e ≤ 60

29/30 e - 1

- 40

60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e 0

- 20

- 56

0,54 e + 123/5

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 85

84

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 297/5

29/30 e - 29

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 17/5

0 < e ≤ 420/29 420/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

TMA (°C)

0 < e ≤ 30

0 < e ≤ 60 110 ≤ e

e (mm)

110 ≤ e

0

0 < e ≤ 30

- 84

56

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 113

- 43

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 437/5

- 60

110 ≤ e

29/30 e - 57 0,54 e - 157/5 28

421

- 28


TMA (°C) 100 TR

80

60

= 20

= TR

0

40 -20

= TR

20 = TR

0

-20 = TR

-40

-60

-40

-60

-80

-100 0

20

40

60

80

100

120

e (mm)


e (mm)

TMA (°C)

TR (°C)

0 < e ≤ 60

29/30 e + 3

- 40

60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e 0

- 20

- 52

0,54 e + 143/5

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 81

88

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 277/5

29/30 e - 25

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 3/5

0 < e ≤ 450/29 450/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

TMA (°C)

0 < e ≤ 30

0 < e ≤ 60 110 ≤ e

e (mm)

110 ≤ e

4

0 < e ≤ 30

- 80

60

30 ≤ e ≤ 60

29/30 e - 109

- 38

60 ≤ e ≤ 110

0,54 e - 417/5

- 60

110 ≤ e

29/30 e - 53 0,54 e - 137/5 32

422

- 24


TMA (°C) 0

-10

-20

-30

-40 TR

-50

=

0 -8

(2)

-60

TR

=

0 -8

(1) -70

-80

-90 0

10

20

30

40

e (mm)

Graphique MA2.7a - Aciers alliés au Nickel (1,5 Ni) TR (°C) (1) 255 < Rp0,2 ≤ 285 N/mm2

e (mm)

0 < e ≤ 155/9

-80

155/9 ≤ e < 30 2

(2) 285 < Rp0,2 ≤ 355 N/mm

-80

423

TMA (°C)

θ

- 80

- 50

1,8 e - 111

0 < e ≤ 10

- 80

10 ≤ e < 30

1,8 e - 98

- 50


TMA (°C) 0

-20

-40

-60 = TR

(2)

-80

= TR

-80 -80

-100

(1)

-120

-140 0

20

40

60

80

100

120

Graphique MA2.7b - Aciers alliés au Nickel (1,5 Ni) TR (°C) (1) 255 < Rp0,2 ≤ 285 N/mm2

e (mm)

0 < e ≤ 1380/29

-80

1380/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e 2

(2) 285 < Rp0,2 ≤ 355 N/mm

0 < e ≤ 1290/29

-80

1290/29 ≤ e ≤ 60 60 ≤ e ≤ 110 110 ≤ e

424

TMA (°C)

- 120 29/30 e - 166 0,54 e - 702/5 - 81 - 110 29/30 e - 153 0,54 e - 637/5 - 68

e (mm)


425


PARTIE M MATÉRIAUX ANNEXE MA3 COMPORTEMENT DES ACIERS EN PRÉSENCE D’HYDROGÈNE SOUS PRESSION (Annexe informative)

d’un transport par les dislocations lorsque le matériau est en cours de déformation. Ce phénomène se produit donc essentiellement dans les zones en déformation plastique locale (concentrations de contraintes). La fissuration lorsqu’elle se manifeste, se développe à partir de la surface et les risques de dégradation dépendent de l’environnement. La fragilisation augmente lorsque la pression partielle d’hydrogène augmente et lorsque le degré de pureté du gaz augmente. L’oxygène et la vapeur d’eau ont un effet inhibiteur, alors que l’hydrogène sulfuré peut accélérer l’endommagement.

MA3.1 - OBJET

Cette Annexe rappelle les différents types de dégradation que peut subir un acier en présence d’hydrogène. Pour chacun des modes d’endommagement, des recommandations sont données pour prévenir les altérations susceptibles d’affecter la tenue en service des appareils à pression. Cette annexe aborde essentiellement le cas des aciers au carbone ou faiblement alliés. Le cas des aciers inoxydables austénitiques est évoqué lorsqu’il y a lieu.

MA3.2.1.2 - Fragilisation par l’hydrogène interne

Il s’agit ici des dégradations observées dans des conditions où il y a diffusion de quantités significatives d’hydrogène (≥ 1 ppm) dans le matériau. Cet hydrogène provient généralement des réactions de corrosion en surface du matériau. La fragilisation des aciers en présence d’hydrogène sulfuré humide est un cas typique de ce type d’endommagement. Les dégradations peuvent être de deux types.

MA3.2 - MODES D’ENDOMMAGEMENT MA3.2.1 - Généralités

En présence d’hydrogène, les aciers peuvent subir des dégradations résultant de deux modes d’endommagement : −

fragilisation par l’hydrogène (FPH),

−

attaque par l’hydrogène.

a) Fissuration interne du matériau

Dans le cas de la fragilisation par l’hydrogène, on distingue : −

la fragilisation par l’hydrogène externe,

−

la fragilisation par l’hydrogène interne.

Ce type d’endommagement se manifeste en l’absence de contraintes appliquées sous forme de cloquage superficiel ou blistering et de fissuration dans l’épaisseur du produit (Hydrogen Induced Cracking : HIC). Les dégradations résultent de la diffusion de l’hydrogène sous forme atomique et de sa recombinaison sous forme moléculaire dans des sites de piégeage du réseau. Les fissures qui peuvent s’amorcer résultent à la fois des pressions élevées d’hydrogène développées au niveau des sites de piégeage et de la fragilisation de la matrice environnante. Les pièges sont les défauts de la structure et en particulier les inclusions non métalliques. Ce type de dégradation affecte essentiellement les aciers au carbone et faiblement alliés. Les conditions d’apparition du phénomène dépendent de nombreux paramètres qui sont liés à l’environnement du matériau.

MA3.2.2 - Fragilisation par l’hydrogène MA3.2.2.1 - Fragilisation par l’hydrogène externe

Sous cette terminologie, sont regroupées les dégradations observées en présence d’hydrogène gazeux sous pression. Pour les aciers au carbone et faiblement alliés, ce type d’endommagement se produit en général à des températures proches de la température ambiante (dans des conditions où il n’y a pas d’introduction de quantités significatives d’hydrogène dans le matériau). La pénétration de l’hydrogène résulte essentiellement

426

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section MA3 – COMPORTEMENT DES ACIERS EN PRESENCE D’HYDROGENE SOUS PRESSION

b) Rupture différée sous contrainte

b) Composition chimique, traitement thermique et propriétés mécaniques.

Ce type de dégradation se manifeste en présence de contraintes appliquées ou résiduelles qui peuvent être inférieures à la limite d’élasticité du matériau. Le phénomène est connu sous le terme anglo-saxon de « Sulfide Stress Cracking », ou SSC.

Les propriétés mécaniques d’un acier dépendent de sa microstructure, qui dépend elle-même de la composition chimique et des traitements thermiques et thermomécaniques. Il est par conséquent difficile d’attribuer un effet direct à tel ou tel élément chimique. C’est en agissant sur la composition chimique et les traitements thermiques que l’on peut obtenir les meilleurs compromis entre caractéristiques mécaniques et résistance à la fragilisation par l’hydrogène. Les impuretés (soufre, phosphore, etc.) ont un effet néfaste sur la résistance à la fragilisation par l’hydrogène.

La dégradation s’apparente à celle décrite dans le paragraphe MA3.2.2.1, hormis le fait que les défauts à l’origine de la fissuration peuvent être des entailles géométriques (en surface du matériau) ou métallurgiques (défauts internes). L’apparition des phénomènes de SSC ou de HIC dépend de nombreux paramètres qui sont liés à l’environnement et au matériau. Dans le cas précis de l’hydrogène sulfuré humide, il existe une recommandation qui définit les conditions de service qui doivent conduire à prendre certaines précautions [1]. Toutefois ces recommandations ne sont pas unanimement reconnues ; le rôle des paramètres, pression partielle de l’H2S et pH du milieu, apparaît primordial et doit être pris en compte dans le choix des matériaux [2].

c) Propreté inclusionnaire Les inclusions non métalliques de type sulfures ou oxydes ont un effet néfaste, principalement dans le cas de fragilisation par l’hydrogène interne. Ce sont des sites privilégiés d’amorçage de fissures. Les risques sont d’autant plus importants que ces inclusions sont nombreuses, allongées et de taille importante.

MA3.2.2.3 - Influence des paramètres métallurgiques MA3.2.3 - ATTAQUE PAR L’HYDROGÈNE

Les aciers inoxydables austénitiques sont peu sensibles à la fragilisation par l’hydrogène tant que la structure austénitique est stable. Pour les aciers austénitiques instables, le maximum de fragilisation est observé à - 100°C. Dans le cas des aciers au carbone et faiblement alliés, la fragilisation maximale est observée au voisinage de la température ambiante ; elle tend à disparaître au-delà de 100°C. Les paramètres métallurgiques qui agissent sur la fragilisation par l’hydrogène sont :

Ce type d’endommagement résulte de la réaction de l’hydrogène avec le carbone du métal pour former des molécules de méthane : ceci conduit à une décarburation de surface et à la formation de micro-cavités dans le volume de l’acier, qui conduisent à une diminution de la résistance globale du matériau. Le phénomène est à prendre en compte uniquement dans le cas des aciers au carbone et faiblement alliés. Contrairement à la fragilisation par l’hydrogène, le phénomène d’attaque par l’hydrogène se manifeste aux températures élevées (au-dessus de 200°C). Il s’agit d’un endommagement irréversible.

a) La microstructure : La microstructure des aciers (résultant de la composition chimique et du traitement thermique), joue un rôle essentiel dans les phénomènes de fragilisation par l’hydrogène. Les structures de trempe, martensite et bainite, sont les plus sensibles et ce d’autant plus que leur dureté est élevée. Les structures résultant d’un traitement de normalisation présentent généralement un comportement in- termédiaire. Les hétérogénéités de structures telles que celles qui résultent des phénomènes de ségrégation peuvent constituer des défauts métallurgiques qui sont des sites privilégiés d’amorçage de fissures (cas de la fragilisation par l’hydrogène interne). Les zones soudées peuvent également présenter des microstructures favorables à une fragilisation par l’hydrogène (zones affectées thermiquement).

MA3.3 - RECOMMANDATION D’EMPLOI DES MATÉRIAUX MA3.3.1 - Fragilisation par l’hydrogène

Les recommandations ci-après s’appliquent au choix des matériaux. Des recommandations précises ne peuvent être données en raison de la diversité des conditions de service. Chaque situation doit être étudiée au cas par cas par des discussions entre le Producteur, le Donneur d’ordre et des spécialistes. Des exemples de spécifications particulières sont donnés dans les Références bibliographiques [1] à [3].

427


MA3.3.1.1 - Hydrogène gazeux sous pression Les recommandations dépendent des matériaux mis en oeuvre.

c) Microstructure −

Limitation de la teneur en phosphore : le phosphore favorise fortement les ségrégations et a souvent été associé à la fissuration (par exemple : P ≤ 0,008%),

−

Limitation du carbone équivalent à un niveau compatible avec les caractéristiques mécaniques requises et les épaisseurs.

a) Aciers au carbone ou faiblement alliés destinés aux constructions soudées −

Limitation de la valeur maximale de résistance à la rupture (par exemple : Rm ≤ 540 N/mm2) ;

−

Composition chimique, •

•

d) Soudures

limitation des teneurs en soufre et phosphore (par exemple : S ≤ 0,015% et P ≤ 0,015%), limitation du carbone équivalent à un niveau compatible avec les caractéristiques mécaniques requises et les épaisseurs.

−

Un détensionnement de l’ensemble de l’appareil après soudage est impératif,

−

Un maximum de dureté est à respecter dans les zones soudées. Ce niveau de dureté dépend de la composition chimique du matériau.

−

Traitement thermique : acier normalisé,

MA3.3.2 - Attaque par l’hydrogène

−

Soudures : un détensionnement de l’appareil est recommandé dans la plupart des cas.

Pour des températures supérieures à 200°C et pour les appareils fonctionnant sous pression partielle d’hydrogène gazeux, le risque d’attaque par l’hydrogène doit être pris en compte. Le choix de la nuance d’acier peut être fondé sur l’emploi du diagramme de Nelson [4] (voir graphique MA3.3.2). Ces courbes sont le résultat d’études statistiques effectuées sur des ensembles industriels chimiques et pétrochimiques, et délimitent des domaines dans lesquels le comportement d’une nuance d’acier s’est révélé convenable. Toutefois, elles ont été tracées à partir de trois données déterminées :

b) Aciers faiblement alliés pour appareil sans soudure −

Limitation de la valeur maximale de résistance à la rupture (par exemple : Rm ≤ 950 N/mm2),

−

Composition chimique : limitation des teneurs en soufre et phosphore (par exemple : S ≤ 0,015% et P ≤ 0,015%),

−

Traitement thermique : trempé et revenu.

c) Aciers inoxydables austénitiques

−

la température de service de l’appareil,

−

S’assurer de la stabilité de la phase austénitique à la température de service,

−

la pression partielle d’hydrogène,

−

Soudures : limiter la teneur en ferrite dans les cordons de soudure (par exemple : 7%).

−

la nuance d’acier utilisée.

Les autres données, telles que :

MA3.3.1.2 - Aciers pour emploi en milieu H2S

Ces recommandations concernent uniquement les aciers au carbone et faiblement alliés. Elles visent à garantir une microstructure satisfaisante et un bon niveau de propreté inclusionnaire. a) Matériaux

b) Propreté inclusionnaire Limitation de la teneur en soufre (par exemple : S ≤ 0,002%),

−

Limitation de la teneur en oxygène (par exemple : O2 ≤ 0,002%),

−

Recherche d’inclusions globulaires par un traitement calcium ou, mieux, recherche d’une très basse teneur en soufre (par exemple : S ≤ 0,001%).

la forme de l’appareil,

−

le type de construction,

−

le milieu gazeux et sa composition,

−

le temps de séjour,

n’ont pas été prises en considération. Il ne s’agit donc que d’un guide généralement pris pour base de choix des nuances d’acier dans les industries chimiques et pétrochimiques.

On préconise généralement l’emploi d’aciers normalisés. Néanmoins, la possibilité d’utiliser des aciers trempés revenus ne doit pas être écartée. −

−

428


MA3.3.3 - REMARQUE COMPLÉMENTAIRE

MA3.4 - RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Les appareils fonctionnant à température élevée sous pression d’hydrogène peuvent absorber des quantités importantes d’hydrogène, qui conduisent à des risques de fragilisation par l’hydrogène lors d’un retour à froid de l’appareil. Il convient donc, pour ces appareils, de prendre des précautions visant à augmenter la résistance à la fragilisation par l’hydrogène : −

limitation des teneurs en soufre et phosphore,

−

limitation des duretés maximales dans la Z.A.T,

−

réalisation d’un traitement de détensionnement.

[1]

« Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Material for Oil Field Equipment » NACE Standard MR-01-75 ; National Association of Corrosion Engineers, Houston, Texas.

[2]

« Prescriptions applicables à la construction d’appareils à pression en service H2S humide », par M. SAUVAGE, Colloque AFIAP, 1989, Paris.

[3]

« How to select steels for compressed and liquefied hydrogen equipment » par M. BARTHELEMY, Int Conference on Interaction of Steels With Hydrogen in Petroleum Industry Pressure Vessel Service, Paris, 28-30 Mars 1989.

[4]

« Steels for Hydrogen Service at Elevated Temperatures and Pressures in Petroleum Re-fineries and Petrochemical Plants », API Publication 941, American Petroleum Institute, Washington.

Il y a lieu de tenir compte de l’évolution de la température de transition de l’acier lors d’un nouvel essai de résistance de l’appareil (voir Annexe MA2).

Graphique MA3.3.2 - Diagramme de Nelson (American Petroleum Institute 971 - Refining Department 1990 – Révision 1997) - - - - - - - - Décarburation superficielle _________ Décarburation interne

429


PARTIE M MATÉRIAUX ANNEXE MA4 PRÉVENTION DES RISQUES DE CORROSION (Annexe informative)

–

MA4.1 - GÉNÉRALITÉS

En raison de la nature des produits qu’ils peuvent contenir ou de l’environnement dans lesquels ils peuvent fonctionner, beaucoup d’appareils à pression sont exposés à des risques de corrosion. La corrosion d’un matériau est la dégradation due à une réaction chimique ou électrochimique impliquant le milieu environnant. Les phénomènes de corrosion sont généralement répartis en deux grandes classes (tableau MA4.1) : −

la corrosion électrochimique produite en milieu ionisé généralement aqueux. La corrosion est dite humide et concerne les cas les plus fréquemment rencontrés. On peut également rencontrer cette forme de corrosion : •

dans les solvants polaires,

•

en phase vapeur humide (température inférieure à 200°C),

•

dans les métaux et les sels fondus.

La présente Annexe traite essentiellement de ce risque de corrosion, pour lequel il y a lieu de tenir compte des volumes et des surfaces en contact avec le fluide corrosif.

la corrosion chimique, produite par des gaz secs, généralement chauds, des substances organiques ou des solutions non électrolytiques. La corrosion est dite sèche (oxydation, sulfuration, etc.) : elle est peu fréquente dans les appareils à pression. L’Annexe MA3 traite du comportement des aciers en présence d’hydrogène sous pression.

Aux processus de corrosion peuvent s’ajouter des processus mécaniques d’endommagement : fatigue, usure, abrasion, frottement, érosion et cavitation.

Corrosion Chimique

Par gaz

Par solutions non électrolytiques

Electrochimique

Zones anodiques et cathodiques adjacentes (courant non mesurable)

Zones anodiques et cathodiques séparées (courant mesurable)

Action de piles locales, aération différentielle, etc

Effet de pile géologique et aération différentielle

Métaux différents

Corrosion non électrolytique

Corrosion électrolytique

430

Action de sources extérieures (courants vagabonds)

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX SECTION MA4 – PREVENTION DES RISQUES DE CORROSION

Ces phénomènes dépendent de trois groupes de facteurs : −

le métal : sa composition chimique, sa structure métallographique,

−

l’appareil : sa conception, les opérations de fabrication (formage, soudage, états de surface, contraintes résiduelles),

−

les conditions de service : composition chimique des milieux en contact, température, pression, vitesse de circulation, flux thermique, etc.

La cause la plus fréquente de la corrosion intercristalline est une formation de zones appauvries en un composant du métal due à la précipitation de phases aux joints des grains de ce dernier (formation de zones appauvries en chrome due à la précipitation de carbures de chrome aux joints des grains lors du soudage des aciers inoxydables austénitiques, par exemple). La vitesse de progression d’une corrosion localisée augmente généralement avec le temps, et la perte de masse globale d’un échantillon ne permet pas d’évaluer l’importance du phénomène, qui est fonction de la profondeur des attaques. MA4.2.3 - Corrosion localisée fissurante

Elle constitue la forme peut être la plus insidieuse de corrosion et elle résulte de l’action simultanée d’une corrosion (chimique ou électrochimique) et de contraintes mécaniques. Ces dernières peuvent être statiques (dans ce cas, il s’agit de la corrosion fissurante sous contraintes mécaniques, en anglais : « Stress corrosion cracking, S.C.C. ») ou variable en fonction du temps (dans ce cas il s’agit de la corrosion fissurante par fatigue, en anglais : « Fatigue strength corrosion, F.S.C. »).

MA4.2 - MODES DE CORROSION

Il faut distinguer trois modes principaux de corrosion : −

la corrosion généralisée,

−

la corrosion localisée non fissurante,

−

la corrosion localisée fissurante.

MA4.2.1 - Corrosion généralisée

A ce mode de corrosion est souvent associée la fragilisation par l’hydrogène.

Ce mode de corrosion est appelé aussi corrosion uniforme et se manifeste par un enlèvement assez régulier et général de matière. Sa vitesse est assez facile à prévoir avec une précision suffisante pour déterminer la durée de vie probable d’un appareil.

Sa progression peut être intergranulaire ou transgranulaire, ou inter et transgranulaire à la fois ; par ailleurs, dans certains cas, lors de la propagation de la F.S.C. notamment, un mode de propagation peut se transformer en un autre.

Il peut se produire sous forme de corrosion chimique ou sous forme de corrosion électrochimique. Cette dernière forme de corrosion peut se produire, même par condensation de gaz corrosifs sur les parois froides de l’appareil.

Elle n’entraîne pas de perte de masse sensible et se manifeste par la présence de fissures, souvent difficiles à déceler, mais susceptibles de provoquer une rupture brutale lorsque leur profondeur est devenue assez importante pour affaiblir la résistance de la paroi aux efforts qui lui sont appliqués.

La vitesse de la corrosion chimique s’atténue généralement en fonction du temps, celle de la corrosion électrochimique reste en général constante dans le temps.

On peut citer la corrosion sous tension des aciers inoxydables austénitiques en milieux fluorés, chlorurés ou caustiques, ou la corrosion sous tension des aciers au carbone en présence de nitrate d’ammoniac ou d’hydrogène sulfuré, ou encore la fissuration des alliages réfractaires par l’oxygène aux températures élevées.

MA4.2.2 - Corrosion localisée non fissurante

Il existe un certain nombre de formes de corrosion localisée dont la plus répandue est la corrosion par piqûres ou par cavernes affectant ponctuellement la surface, et la corrosion intercristalline affectant les joints des grains du métal. La cause la plus fréquente de la corrosion par piqûres est la détérioration de la couche passive (aciers inoxydables, titane, aluminium et leurs alliages, notamment) dans les milieux halogénés (chlorés ou fluorés).

431

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX SECTION MA4 – PREVENTION DES RISQUES DE CORROSION

Les tests de qualité ont en effet pour but essentiel de caractériser le bon état thermomécanique du produit ou de l’appareil terminé : ils ne sont pas prévus pour évaluer le comportement en service. Parmi les facteurs qui peuvent intervenir dans cet état thermomécanique, on peut citer :

MA4.3 - TESTS DE CORROSION

Il est extrêmement difficile de prévoir la situation réelle qui sera susceptible de déclencher le phénomène de corrosion et/ou de l’accélérer. L’utilisation des formulaires appelés tables de corrosion permet de dégager des orientations. Cependant, ils doivent être utilisés avec prudence car les résultats mentionnés ont été obtenus sur des éprouvettes à partir de mélanges particuliers, ce qui représente des conditions assez éloignées des conditions réelles de service. Les mêmes considérations doivent être faites, à l’heure actuelle au moins, pour les Banques de données.

−

la qualité des produits : pollution dans la masse ou superficielle, traitements thermiques imparfaits (présence de carbures ou de phases intermétalliques dans les aciers inoxydables,...),

−

la qualité de la fabrication et de la mise en œuvre :

Les essais de corrosion doivent être au contraire, aussi proches que possible des conditions réelles. Ils peuvent être pris pour base d’une prévision de la tenue en service. A cet effet, il convient de porter une attention particulière : −

aux composants susceptibles de réagir avec le métal (acidité, teneur en ions chlore, pression partielle d’oxygène,...),

•

formage à chaud : contraintes thermiques et modifications métallurgiques,

•

formage à froid : contraintes résiduelles,

•

usinage : pollution superficielle,

•

soudage : cycles thermiques dangereux,

•

traitement thermique : cycle, pollution par l’atmosphère, oxydation, carburation, etc.,

•

traitement de surface mécanique (grenaillage) ou chimique (passivation).

−

aux impuretés (dissoutes ou combinées) et matières en suspension contenues dans le fluide, qui peuvent modifier profondément les risques de corrosion,

−

aux paramètres hydrodynamiques (vitesses d’écoulement, « zones mortes », viscosité de la liqueur,...), à la température (température des parois, transferts de chaleur,...) et à leurs variations (dépression, coups de bélier, chocs thermiques,...),

MA4.4 - CHOIX DES MATÉRIAUX

aux conditions de contraintes mécaniques auxquelles l’appareil ou l’élément d’appareil est soumis, en particulier, à la direction et au niveau de ces contraintes.

MA4.4.1 - Inventaire et classement des informations

−

La résistance à la corrosion n’est pas la seule propriété à considérer dans le choix d’un métal résistant à la corrosion. Ce choix peut s’effectuer en trois étapes : L’inventaire et le classement des informations relatives aux conditions de service à prendre en compte sont les suivants :

Ces types d’essais peuvent être réalisés soit dans les conditions réelles (essais « in situ ») soit sous la forme d’essais accélérés (mesures électrochimiques et tests dans les milieux ou aux conditions pour lesquelles un ou plusieurs facteurs dominants sont accentués ou augmentés, par exemple, la teneur en ions chlorures, la température, la vitesse d’écoulement,...).

a) Les paramètres de la corrosion :

En règle générale, plus un test est accéléré, moins la corrélation des résultats avec la réalité est bonne. Il est nécessaire de distinguer ce type d’essais, spécifiques d’un milieu de corrosion donné et entrepris en vue de prévoir le comportement d’un matériau placé dans des conditions très proches de la réalité, des essais appelés test de corrosion normalisés ou conventionnels, qui sont surtout des tests de qualité .

432

−

constituants chimiques principaux du milieu d’utilisation et impuretés éventuellement dangereuses, ainsi que leurs concentrations,

−

pH du milieu,

−

degré d’aération,

−

température de service,

−

cinématique (agitation, cavitation,...) abrasion due aux frottements,

−

pression.


b) Le type d’application et le type de corrosion qui sont à craindre : −

définition de la fonction de chaque partie de l’appareil,

−

corrosion généralisée,

−

corrosion localisée,

−

corrosion sous contraintes mécaniques,

−

conception de l’appareil,

−

durée de vie souhaitée de l’appareil.

Dans le cas des autres types de corrosion, cette prévision est plus difficile, en raison des variations locales des conditions donnant lieu à ces types de corrosion. En raison des progrès des connaissances dans ce domaine, la prévision de durée de vie est cependant possible. Cette prévision est basée sur une analyse pouvant inclure, si cela est nécessaire, des essais dans les conditions réelles. L’expérience montre que les défaillances survenues sur des installations industrielles sont dues à une analyse préalable insuffisante des processus. Par exemple, la corrosion sous tension des aciers inoxydables austénitiques peut être évitée si les teneurs en chlorures, fluorures, potasse, soude, etc., dans le milieu corrosif sont adaptées à la valeur de la contrainte dans le métal.

c) L’expérience : −

mêmes métaux utilisés dans des conditions identiques,

−

tests de corrosion,

−

expériences sur installation pilote,

−

bibliographie.

Enfin, dans certains cas, on peut envisager de freiner les réactions à l’interface métal/milieu : −

en modifiant cette interface, soit par l’utilisation d’un inhibiteur, soit par l’application d’un revêtement protecteur (peinture, dépôt métallique), soit par un traitement chimique de surface,

L’inventaire des matériaux est établi en tenant compte des caractéristiques mécaniques, ainsi que de leur aptitude à la mise en œuvre.

−

par la protection cathodique si celle-ci ne risque pas d’accroître les risques de fragilisation par l’hydrogène,

MA4.4.3 - Choix du matériau

−

Sauf pour les appareils « de catalogue », le choix du métal le mieux approprié est de la responsabilité du Donneur d’ordre. Ce choix est généralement effectué en étroite collaboration avec le Producteur (voir M1.4).

par la protection anodique si le métal est passivable,

−

par l’exécution d’un traitement de surface (grenaillage contrôlé, par exemple) mettant en compression la surface du métal.

MA4.4.2 - Inventaire des matériaux

Ces solutions nécessitent une étude approfondie, car, mal appliquées, elles risquent d’avoir des effets néfastes.

MA4.5 - PRÉVENTION DE LA CORROSION

Dans le cas de la corrosion généralisée (uniforme ou homogène), il est possible de prévoir les surépaisseurs garantissant à l’appareil une durée de vie assez bien définie.

De façon générale, pour être efficaces, toutes ces méthodes nécessitent une collaboration très étroite entre spécialistes en corrosion, fabricants et utilisateurs.

433


PARTIE M MATÉRIAUX ANNEXE MA5 SPÉCIFICATION D’UN PRODUIT (Annexe non obligatoire)

La présente Annexe doit être aussi utilisée par le Fabricant pour rédiger les exigences complémentaires à inclure dans une spécification technique d’achat lorsque la spécification du produit n’est pas à elle seule suffisante pour satisfaire aux exigences de la présente Division.

MA5.1 - GÉNÉRALITÉS

La présente Annexe a pour but de définir les conditions à satisfaire pour un produit lorsque son utilisation pour la construction d’un élément d’appareil soumis à la pression n’est pas explicitement prévue par le document qui le définit.

MA5.2 - SPÉCIFICATION D’UN PRODUIT INFORMATION

CONTENU

Définition du produit

Identification de la norme ou de la spécification technique particulière (numéro et indice de révision). Nuances et qualités des matériaux

État de référence

–

Traitement thermique correspondant à l’état de référence

Élaboration

–

Procédé d’élaboration prévu ou à mettre en œuvre


–

Valeurs limites de composition chimique garantie sur coulée et produit

Caractéristiques mécaniques de base garanties à l’ambiante

– – –

Valeurs min. et max. de la résistance à la traction (Rm) Limite conventionnelle minimale d’élasticité (Rp0,2, ReH ou RP1,0) Allongement minimal à la rupture

spécifiées

– – – –

Valeurs min. et max. de la résistance à la traction (Rm) Limite d’élasticité Rp0,2 à température élevée Limite d’élasticité RP1,0 à température élevée, éventuellement Valeurs d’énergie de rupture par choc

non spécifiées

–

Valeur de striction perpendiculairement à la surface, éventuellement

– – – – – – – – –

Définition de l’unité de réception Nombre de séries d’éprouvettes à prélever par unité de réception Essais à effectuer par série Prélèvement des échantillons destinés aux essais Types d’éprouvettes Traitement thermique des éprouvettes Analyse chimique sur produit Normes ou spécifications d’essais applicables Interprétation des résultats d’essais et essais complémentaires

Caractéristiques mécaniques particulières

Contrôle des produits

434

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Section MA5 – SPECIFICATION D’UN PRODUIT

MA5.2 - SPÉCIFICATION D’UN PRODUIT (Suite) INFORMATION

CONTENU

Défauts de surface

–

Procédure de réparation des défauts de surface et critères d’acceptation

Contrôles non destructifs

– –

Types de contrôles non destructifs Méthodes et normes utilisées

Marquage

–

Définition des marques à apposer

Documents justificatifs

–

Documents de contrôle

MA5.3 - CONDITIONS DE RECEPTION MA5.3.1 - Tôles INFORMATION

Unité de réception

Nombre de séries d’essais par unité

CONTENU

– –

La feuille ou la bande de laminage si e ≥ 3 mm Le lot de feuilles issues d’une même coulée et de même épaisseur, de masse totale ≤ 6000 kg si e < 3 mm

–

1 série d’essais à une extrémité de la feuille ou de la bande de laminage de masse unitaire ≤ 6000 kg 2 séries d’essais - une à chaque extrémité de la feuille ou de la bande de laminage de masse unitaire > 6000 kg

–

dans tous les cas Essais à effectuer par série en option dans tous les cas


en option Prélèvement sur produit ayant subi le traitement thermique de référence

– –

– – –

1 essai de traction à la température ambiante 1 essai de pliage si e ≥ 10 mm 1 essai de flexion par choc selon la nuance et si e ≥ 6 mm

–

1 essai de traction à température élevée : Un essai par coulée dans la tôle la plus épaisse. 1 essai de flexion par choc à une température déterminée par le Fabricant selon MA2

– –

1 analyse par coulée

–

1 analyse sur produit

Note : à effectuer si requis par la présente Division ou à la demande du Donneur d’ordre.

Les échantillons sont prélevés à mi-distance entre la rive et l’axe de la feuille L’échantillon destiné à l’analyse chimique est prélevé sur toute l’épaisseur

Dans les échantillons, les éprouvettes sont prélevées à une distance au moins égale à 30 mm d’une coupe au chalumeau ou à e/2 d’une coupe à la cisaille. Leur axe est perpendiculaire à la direction finale de laminage Confection des éprouvettes

Traction prismatique

La largeur est calibrée à 30 mm, l’épaisseur étant au plus égale à MIN { e ; 30 mm }

Traction cylindrique

Si l’épaisseur de la tôle est supérieure à 30 mm ou s’il s’agit de l’essai à température élevée, l’éprouvette prismatique peut être remplacée par une éprouvette cylindrique prélevée au 1/3 de la demi-épaisseur, ou le plus près possible de cette position

435


MA5.3 - CONDITIONS DE RECEPTION (Suite) MA5.3.1 - Tôles (Suite) INFORMATION

Confection des éprouvettes (suite)

Contrôle non destructif

CONTENU

Pliage

L’épaisseur est au plus égale à MIN { e ; 30 mm } L’usinage éventuel est effectué sur une seule face, la peau conservée constituant la face externe du pli

Essai de flexion par choc

La génératrice du fond d’entaille est perpendiculaire à la peau : – si e < 6 mm : pas d’essai – si 6 mm ≤ e < 10 mm : 3 éprouvettes de section réduite de largeur égale à e – si 10 mm ≤ e ≤ 40 mm : 3 éprouvettes de section normale prélevées côte à côte près de la peau – si e > 40 mm : 3 éprouvettes prélevées côte à côte au 1/4 de l’épaisseur

Selon les dispositions de chacune des Sections M spécifiques EN 10002

Normes applicables aux essais

Matériaux métalliques - Essai de traction. – Partie 1 : Méthode d’essai à la température ambiante (A 03-001) (Octobre 2001) – Partie 5 : Méthode d’essai à la température élevée (A 03-005) (Avril 1992)

EN ISO 7438 (Avril 2000)

Matériaux métalliques - Essai de pliage (A 03-157 et A 03-158).

EN 10045-1 (Octobre 1990)

Matériaux métalliques - Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy. – Partie 1 : Méthode d’essai (A 03-011)

EN ISO 3651-1 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 1 : aciers inoxydables austénitiques et austéno-férritiques (duplex). Essais de corrosion en milieu acide nitrique par mesurage de la perte de masse (essai de Huey) (A 05-160)

EN ISO 3651-2 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 2 : aciers inoxydables ferritiques, austénitiques et austéno-ferritiques (duplex). Essais de corrosion en milieux contenant de l’acide sulfurique (A 05-159)

436


MA5.3 - CONDITIONS DE RECEPTION (Suite) MA5.3.2 - Composants forgés INFORMATION

CONTENU

– La pièce unitaire de masse > 1000 kg Pièces à l’état normalisé ou hypertrempé Unité de réception

– –

Le lot est constitué de pièces forgées de dimensions analogues, provenant d’une même coulée, fabriquées selon le même cycle de fabrication et provenant de la même charge de traitement thermique. Les pièces forgées en ébauches multiples et qui sont découpées après les traitements thermiques sont considérées comme pièces unitaires

– le lot de pièces de masses unitaires ≤ 500 kg, la masse totale du lot étant ≤ 3000 kg Le lot est constitué de pièces forgées de dimensions analogues, provenant d’une même coulée, fabriquées selon le même cycle de fabrication et provenant de la même charge de traitement thermique.

Une série d’essais par unité de réception Deux séries d’essais par pièce dont la masse unitaire est supérieure à 3000 kg, sur des prélèvements en deux endroits symétriques de la pièce dans tous les cas

– 1 essai de traction à la température ambiante – 1 essai de flexion par choc (selon la nuance) – 1 analyse de la composition chimique sur coulée

En option

– 1 essai de traction à température élevée : Un essai par coulée dans la pièce la plus épaisse – 1 essai de flexion par choc à une température déterminée par le Fabricant selon MA2 – 1 analyse de la composition chimique sur produit

Essais à effectuer par série

Prélèvement sur produits ayant subi le traitement thermique de référence

Le lot de pièces de masses unitaires ≤ 1000 kg, la masse totale du lot étant ≤ 3000 kg

– la pièce unitaire de masse > 500 kg Pièces à l’état trempé et revenu


Les pièces forgées en ébauches multiples et qui sont découpées après les traitements thermiques sont considérées comme pièces unitaires

Les échantillons sont prélevés : – soit sur des surépaisseurs prévues à cet effet – soit dans des excédents de matière résultant du forgeage – soit dans une pièce détruite à cet effet – soit dans un barreau d’essai issu de la même coulée et de la même charge de traitement thermique, ayant subi un corroyage au plus égal à celui de la pièce Le sens de prélèvement est déterminé par rapport à la direction principale de forgeage

437


MA5.3 - CONDITIONS DE RECEPTION (Suite) MA5.3.2 - Composants forgés (Suite) INFORMATION

CONTENU

Confection des éprouvettes

Pour autant que la forme des pièces le permette, et l’épaisseur prise en compte étant celle de la pièce lors du traitement thermique, la distance de l’axe des éprouvettes à la surface traitée la plus proche est égale à MIN { e/2 ; 30 mm } Dans les autres directions, la distance de la partie traitée utile des éprouvettes aux autres surfaces traitées doit être supérieure ou égale à MIN { e ; 60 mm } Si la forme de la pièce ne le permet pas, on se rapprochera le plus possible de ces valeurs La génératrice du fond d’entaille des éprouvettes de flexion par choc est perpendiculaire à la peau

Contrôle non destructif

Selon les dispositions de chacune des Section M spécifiques EN 10002


EN ISO 3651-1 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 1 : aciers inoxydables austénitiques et austéno-férritiques (duplex). Essais de corrosion en milieu acide nitrique par mesurage de la perte de masse (essai de Huey) (A 05-160)

EN ISO 3651-2 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 2 : aciers inoxydables ferritiques, austénitiques et austénoferritiques (duplex). Essais de corrosion en milieux contenant de l’acide sulfurique (A 05-159)

NF EN 10045-1 (Octobre 1990)



MA5.3.3 - Tubes MA5.3.3.1 - Tubes utilisés comme corps d’appareil INFORMATION

CONTENU


Le lot d’au plus 10 tubes et de masse totale au plus égale à 3000 kg provenant d’une même coulée, du même procédé de fabrication, de même diamètre, de même épaisseur et provenant de la même campagne de traitement thermique dans un four continu, ou de la même charge dans un four dormant


– 2 séries d’essais, chacune sur un tube différent prélevé dans le lot – 1 série d’essais sur un tube si le nombre de tubes constituant le lot ou la masse de celui-ci est au plus égal au tiers d’un lot normal

438


MA5.3.3 - Tubes (Suite) MA5.3.3.1 - Tubes utilisés comme corps d’appareil (Suite) INFORMATION

CONTENU

Dans tous les cas

– 1 essai de traction à la température ambiante – 1 essai de flexion par choc (selon la nuance et seulement si e ≥ 6 mm) – 1 analyse de la composition chimique sur coulée

En option

– 1 essai de traction à température élevée (seulement si e ≥ 4 mm) – 1 essai de flexion par choc à une température déterminée par le Fabricant selon MA2 (seulement si e ≥ 6 mm) – 1 analyse de la composition chimique sur produit

Essai de traction

Selon les possibilités de prélèvement, l’éprouvette est constituée de : – soit un tronçon de tube – soit une bande prélevée longitudinalement et ayant l’épaisseur du tube – soit une éprouvette cylindrique prélevée à mi-épaisseur, si e ≤ 30 mm, ou près de la paroi extérieure, si e > 30 mm


Les éprouvettes sont prélevées dans le sens longitudinal. Dans la mesure où l’épaisseur le permet, il est prélevé : – soit une éprouvette près de la peau extérieure, une éprouvette à mi-épaisseur et une près de la paroi intérieure – soit trois éprouvettes près de la peau extérieure La génératrice du fond d’entaille est perpendiculaire à la paroi

Qualifications

Le Producteur tient à la disposition du Fabricant la qualification du mode opératoire de soudage mis en œuvre ainsi que celles des soudeurs et opérateurs

Contrôles non destructifs (CND)

Chaque tube est contrôlé : – soit par ultrasons – soit par flux de fuite – soit par courants de Foucault


Prélèvement des éprouvettes

Tubes soudés longitudinalement par fusion

Tubes sans soudure ou soudés sans fusion


Les tubes d’épaisseur supérieure à 16 mm sont contrôlés : – soit par ultrasons – soit par flux de fuite – soit par courants de Foucault EN 10002


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)


EN ISO 3651-1 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 1 : aciers inoxydables austénitiques et austénoférritiques (duplex). Essais de corrosion en milieu acide nitrique par mesurage de la perte de masse (essai de Huey) (A 05-160)

439


MA5.3.3 - Tubes (Suite) MA5.3.3.1 - Tubes utilisés comme corps d’appareil (Suite) INFORMATION

Normes applicables aux essais (suite)

CONTENU

EN ISO 3651-2 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 2 : aciers inoxydables ferritiques, austénitiques et austéno-férritiques (duplex). Essais de corrosion en milieux contenant de l’acide sulfurique (A 05-159)

EN 10246-7 (Août 1996)

Essais non destructifs des tubes en acier. – Partie 7 : contrôle automatique par ultrasons sur toute la circonférence pour la détection des imperfections longitudinales des tubes en acier sans soudure et soudés (sauf à l’arc immergé sous flux en poudre)

EN 10246-5 (Août 2000)

Essais non destructifs des tubes en acier. – Partie 5 : contrôle automatique par flux de fuite à l’aide de palpeurs magnétiques sur toute la circonférence des tubes pour la détection des imperfections longitudinales des tubes en aciers ferromagnétiques sans soudure et soudés (sauf à l’arc immergé sous flux en poudre)

EN 10246-3 (Août 2000)

Essais non destructifs des tubes en acier. – Partie 3 : contrôle automatique par courants de Foucault pour la détection des imperfections des tubes en acier sans soudure et soudés (sauf à l’arc immergé sous flux en poudre)

MA5.3.3.2 - Tubes pour faisceaux d’échangeur INFORMATION


CONTENU

Le lot de tubes provenant d’une même coulée, du même procédé de fabrication, de même diamètre, de même épaisseur et provenant de la même campagne de traitement thermique dans un four continu, ou de la même charge dans un four dormant lot de 200 tubes si De < 26,9 mm 26,9 mm ≤ De < 50,8 mm 50,8 mm ≤ De

lot de 100 tubes si lot de 75 tubes si Nombre de séries d’essais par unité


Prélèvement et confection des éprouvettes

Deux séries d’essais, chacune sur un tube différent prélevé dans le lot

Dans tous les cas

– – – –

1 essai de traction à la température ambiante 1 essai d’aplatissement 1 essai d’évasement 1 analyse de la composition chimique sur coulée

En option

– –

1 analyse de la composition chimique sur produit 1 mesure de la dureté

L’essai de traction est effectué sur une éprouvette constituée : – soit par un tronçon de tube – soit par une bande longitudinale découpée dans le tube en dehors de la zone de soudure éventuelle et ayant l’épaisseur de celui-ci

440


MA5.3.3 - Tubes (Suite) MA5.3.3.2 - Tubes pour faisceaux d’échangeur INFORMATION


Tubes soudés longitudinalement par fusion et tubes sans soudure ou soudés sans fusion


CONTENU

Qualifications


Contrôles non destructifs (CND)

Chaque tube est contrôlé : – soit par ultrasons – soit par flux de fuite – soit par courants de Foucault Après accord entre les parties concernées, les CND peuvent être remplacés par un contrôle d’étanchéité sous une pression hydraulique de 60 bar

EN ISO 3651-1 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 1 : aciers inoxydables austénitiques et austénoferritiques (duplex). Essais de corrosion en milieu acide nitrique par mesurage de la perte de masse (essai de Huey) (A 05-160)

EN ISO 3651-2 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 2 : aciers inoxydables ferritiques, austénitiques et austéno-férritiques (duplex). Essais de corrosion en milieux contenant de l’acide sulfurique (A 05-159)

EN 10002

Matériaux métalliques - Essai de traction. – Partie 1 : Méthode d’essai à la température ambiant (A 03-001) (Octobre 2001) – Partie 5 : Méthode d’essai à la température élevée (A 03-005) (Avril 1992)

EN 10233 (Septembre 2000)

Matériaux métalliques - Tubes - Essai d’aplatissement (A 03-092)

EN 10246-7 (A 49-870) (Août 1996)


EN 10246-5 (A 49-871) (Août 2000)


EN 10246-3 (A 49-872) (Août 2000)


441


MA5.3.3 - Tubes (Suite) MA5.3.3.3 - Tubes pour tubulures et composants tubulaires standards INFORMATION



CONTENU

Le lot de tubes provenant d’une même coulée, du même procédé de fabrication, de même diamètre, de même épaisseur et provenant de la même campagne de traitement thermique dans un four continu, ou de la même charge dans un four dormant lot de 200 tubes si De < 76,1 mm lot de 100 tubes si

76,1 mm ≤ De < 168,3 mm

lot de 50 tubes si

De ≥ 168,3 mm

– Deux séries d’essais, chacune sur un tube différent prélevé dans le lot. – Une seule série d’essais sur un tube si le nombre de tubes constituant le lot est au plus égal au tiers de celui d’un lot normal

Dans tous les cas

– 1 essai de traction à la température ambiante – 1 essai de flexion par choc (selon la nuance et seulement si e ≥ 6 mm) – 2 essais d’aplatissement – 2 essais d’évasement – 1 analyse de la composition chimique sur coulée Dans le cas de tubes soudés longitudinalement par fusion : – 1 examen micrographique de la soudure – 1 essai de pliage endroit/envers sur une éprouvette prélevée transversalement à la soudure

En option

– 1 essai de traction à température élevée par coulée sur un produit ou un demi-produit permettant le prélèvement des éprouvettes et ayant subi le même traitement thermique que le produit concerné – 1 essai de flexion par choc à une température déterminée par le Fabricant selon MA2 (seulement si e ≥ 6 mm) – 1 analyse sur produit

Essai de traction

Selon les possibilités de prélèvement, l’éprouvette est constituée : – soit par une portion de tube – soit par une bande longitudinale découpée dans le tube et ayant une épaisseur MIN { e ; 30 mm } prélevée à l’opposé de la soudure éventuelle – soit par une éprouvette cylindrique prélevée à mi-épaisseur si e ≤ 30 mm, ou près de la paroi extérieure si e > 30 mm


Les éprouvettes sont prélevées dans le sens longitudinal et, dans la mesure où l’épaisseur le permet, il est prélevé : – soit une éprouvette près de la peau extérieure, une éprouvette à mi-épaisseur et une près de la paroi intérieure – soit trois éprouvettes près de la peau extérieure La génératrice du fond d’entaille est perpendiculaire à la paroi


Confection des éprouvettes

442


MA5.3.3 - Tubes (Suite) MA5.3.3.3 - Tubes pour tubulures et composants tubulaires standards (Suite) INFORMATION


CONTENU

Qualifications



Chaque tube est contrôlé par radiographie A défaut, ce contrôle peut être effectué : – soit par ultrasons – soit par flux de fuite – soit par courants de Foucault

EN 10002


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)


EN ISO 3651-1 (Août 1998)


EN ISO 3651-2 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables – Partie 2 : aciers inoxydables ferritiques, austénitiques et austéno-férritiques (duplex). Essais de corrosion en milieux contenant de l’acide sulfurique (A 05-159)

EN 10233 (Septembre 2000)

Matériaux métalliques - Tubes - Essais d’aplatissement (A 03-092)

EN 10246-7 (A 49-870) (Août 1996)


EN 10246-5 (A 49-871) (Août 2000)


EN 10246-3 (A 49-872) (Août 2000)



443


MA5.3.4 - Pièces moulées INFORMATION

CONTENU

–

la pièce unitaire de masse > 1000 kg Les pièces moulées en ébauches multiples dans un même moule, et qui sont découpées après les traitements thermiques sont considérées comme pièces unitaires


–

le lot de pièces de masses unitaires ≤ 1000 kg, la masse totale du lot étant ≤ 3000 kg Le lot est constitué de pièces moulées de dimensions analogues, provenant d’une même coulée et provenant de la même charge de traitement thermique.


- Une série d’essais par unité de réception - Deux séries d’essais par pièce dont la masse unitaire est supérieure à 3000 kg, sur des prélèvements situés en deux endroits symétriques de la pièce Dans tous les cas

Essais à effectuer par série En option

– – –

1 essai de traction à la température ambiante 1 essai de flexion par choc (selon la nuance) 1 analyse sur coulée

–

1 essai de traction à température élevée : Un essai par coulée dans la pièce la plus épaisse 1 essai de flexion par choc à une température déterminée par le Fabricant selon MA2 1 analyse sur produit

– –

Lingots échantillons

Les lingots échantillons doivent avoir une épaisseur ≥ 28 mm Ils sont : – soit attenants à la pièce et détachés seulement après traitement thermique – soit coulés à part, mais provenant de la même élaboration et de la même coulée et ayant subi après coulée le même traitement thermique que la pièce


Le type de contrôle non destructif - ressuage, radiographie, ou ultrasons - la méthode, les critères d’acceptation et les zones concernées font l’objet d’un accord entre les parties concernées EN 10002



NF EN 10045-1 (Octobre 1990)


EN ISO 3651-1 (Août 1998)


EN ISO 3651-2 (Août 1998)

Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. – Partie 2 : aciers inoxydables ferritiques, austénitiques et austéno-ferritiques (duplex). Essais de corrosion en milieux contenant de l’acide sulfurique (A 05-159)

444


MA5.3.5 - Interprétation des résultats - Essais complémentaires

Dans le cas contraire, elle est définitivement refusée.

MA5.3.5.1 - Conditions d’acceptation des produits

MA5.3.5.4 - Remaniement

a) Lorsque toutes les conditions requises sont remplies, le produit est accepté.

Le Producteur peut éventuellement présenter à nouveau, après traitement thermique à préciser au Fabricant, des pièces écartées au premier examen pour caractéristiques non conformes.

b) Lorsqu’un essai montre un résultat insuffisant en raison d’une faute d’exécution, il est annulé.

Les essais sont recommencés après ce traitement, et éventuellement les essais complémentaires correspondants, comme s’il s’agissait de nouvelles pièces.

Par faute d’exécution, il faut entendre un usinage défectueux de l’éprouvette, un montage incorrect dans la machine d’essai, un mauvais fonctionnement de celle-ci, ou tout autre anomalie analogue.

Il ne peut être procédé à plus d’un remaniement.

MA5.3.5.2 - Essais de traction et de pliage

MA5.3.6 - Réparations

a) L’éprouvette présente un défaut, et les résultats sont conformes : le produit est accepté si la nature du défaut ne met pas en cause l’aptitude à l’emploi de ce produit, après un examen complémentaire éventuel.

Avant expédition ou réception, le Producteur peut éliminer les défauts de surface par meulage, dans la limite des tolérances d’épaisseur et sous réserve que la dépression résultante soit bien raccordée au reste de la surface du produit.

b) L’éprouvette présente un défaut et les résultats ne sont pas conformes : un nouvel essai est effectué sur une éprouvette prélevée dans la même pièce ou la même unité de réception.

Après accord entre les parties concernées (voir M1.8.5 et GA1.4), des défauts plus importants peuvent être réparés par meulage suivi d’un rechargement par soudage dans les conditions suivantes :

Si le résultat de l’essai complémentaire est correct et si le défaut de la première éprouvette ne met pas en cause l’aptitude à l’emploi du produit, la pièce ou l’unité de réception est acceptée après un examen complémentaire éventuel.

a) Le défaut est éliminé avant tout apport de métal. b) L’enlèvement complet du défaut ne réduit pas l’épaisseur nominale du produit de plus de 20%.

Dans le cas contraire, la pièce ou l’unité de réception est définitivement refusée.

c) Le rechargement par soudage fait l’objet d’une qualification du mode opératoire acceptée par les parties concernées et est effectué par des soudeurs qualifiés selon les dispositions de F1.4.1.4.

MA5.3.5.3 - Essais de flexion par choc

Lorsque les résultats ne sont pas conformes, c’est à dire : −

s’il y a un résultat inférieur à la valeur individuelle minimale prescrite,

−

ou si la moyenne des trois résultats est inférieure à la moyenne minimale prescrite, sans qu’il y ait plus d’un résultat inférieur à cette valeur,

−

ou si la non-conformité tient seulement au fait que, bien que la moyenne des trois résultats soit correcte, elle est obtenue avec deux résultats inférieurs à la valeur moyenne minimale prescrite, au lieu d’un seul,

d) Le rechargement doit présenter une surépaisseur au moins égale à 1,5 mm qui est ensuite arasée par meulage pour donner à la surface réparée un aspect techniquement lisse et uni. e) La réparation fait l’objet d’un contrôle soit par ressuage, soit par magnétoscopie, soit par ultrasons, éventuellement par radiographie ; le choix de la méthode et de la qualification de l’opérateur fait l’objet d’un accord entre le Producteur et le Fabricant. f) La réparation doit être effectuée avant le traitement thermique de référence du produit. Ces dispositions s’appliquent aux produits laminés ou corroyés (tôles, pièces forgées et produits tubulaires). Pour les pièces moulées, il convient d’appliquer les dispositions de la EN 10213 : Février 1996 (paragraphe 3.4 Discontinuités, Parachèvement).

trois éprouvettes supplémentaires sont prélevées à côté des premières et essayées dans les mêmes conditions. Si les trois nouveaux résultats sont tous supérieurs ou égaux à la valeur moyenne minimale requise, et si, associés aux trois précédents, ils donnent une moyenne générale des six essais supérieure ou égale à cette valeur, la pièce ou l’unité de réception est acceptée.

445


PARTIE M MATÉRIAUX ANNEXE MA6 FICHES PRODUITS Ces produits ont prouvé leur qualité et leur sécurité et sont reconnus au titre de la présente Division d’usage sûr, dans le domaine d’application spécifié pour chaque nuance.

MA6.1 - GÉNÉRALITÉS La présente Annexe a pour but de mettre à la disposition des Acheteurs, des Fabricants et des Organismes chargés de la surveillance de la fabrication, une liste de produits pouvant servir à la réalisation d’Appareils sous Pression conformes aux exigences de la présente Division sous réserve des amendements éventuels nécessaires apportés aux spécifications de référence correspondantes. Ces amendements sont spécifiés dans les Fiches Produits ci-après.

Ces produits en fonction de la réglementation applicable peuvent être soumis à des exigences complémentaires (Annexe GA4 et suivantes).

446

CODAP 2005 Division 2 • Partie M – MATÉRIAUX Annexe MA6 – FICHES PRODUITS

CODAP® - Fiche produit

Norme NF MA6 / E 29-204

Brides et collets forgés en acier

MA6 / A 36-205

Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et carbone-manganèse

MA6 /A 36-206

Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

MA6 / A 36-601

Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et carbone-manganèse

MA6 / A 36-602

Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

MA6 / A 36-605

Pièces forgées par estampage en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et carbone-manganèse

MA6 / A 36-606

Pièces forgées par estampage en acier soudable pour chaudières et appareils à pression Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

MA6 / A 49-117

Tubes sans soudure à extrémités lisses pour transport de fluides et autres usages Aciers inoxydables austénitiques

MA6 / A 49-211

Tubes sans soudure à extrémités lisses en aciers non alliés pour canalisations de fluides à température élevée

MA6 / A 49-213

Tubes sans soudure en aciers non alliés et alliés au Mo et au Cr-Mo utilisés aux températures élevées

MA6 / A 49-215


MA6 / A 49-217


MA6 / A 49-230

Tubes sans soudure à extrémités lisses pour appareils à pression et tuyauteries utilisés à basse température

MA6 / A 49-241

Tubes soudés longitudinalement par pression à extrémités lisses en aciers non alliés pour transport de fluides jusqu’à 425°C

MA6 / A 49-243

Tubes soudés longitudinalement par pression de diamètres inférieurs ou égaux à 168,3 mm en aciers non alliés utilisés aux températures élevées

MA6 / A 49-252

Tubes soudés de diamètre 168,3 mm à 1120 mm en aciers non alliés, utilisés aux températures moyennement élevées

MA6 / A 49-253

Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés utilisés aux températures élevées

MA6 / A 49-281

Accessoires tubulaires – Courbes, Tés, Réductions à souder fabriqués à partir d’ébauches tubulaires sans soudure avec prescriptions de qualité

MA6 / A 49-289C

Accessoires tubulaires sans soudure utilisés à haute température Aciers non alliés et alliés

MA6 / A 49-289F

Accessoires tubulaires sans soudure utilisés à haute température Aciers non alliés et alliés

MA6 / A 49-296

Tés à souder égaux ou réduits en aciers non alliés soudés par fusion

447


Norme NF


MA6 / A 49-401

Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

MA6 / A 49-402

Tubes soudés hélicoïdalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

Norme ASTM


MA6 / SA-105

Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications

MA6 / SA-106

Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service

MA6 / SA-178

Specification for Electric-Resistance-Welded Carbon Steel and Carbon-Manganese Steel Boiler and Superheater Tubes

MA6 / SA-179

Specification for Seamless Cold-Drawn Low-Carbon Steel Heat Exchanger and Condenser Tubes

MA6 / SA-182


MA6 / SA-192

Specification for Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High-Pressure Service

MA6 / SA-203

Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Nickel

MA6 / SA-204

Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Molybdenum

MA6 / SA 209

Specification for Seamless Carbon-Molybdenum Alloy-Steel Boiler and Superheater Tubes

MA6 / SA-213

Specification for Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater, and Heat-Exchanger Tubes

MA6 / SA-217

Specification for Steel Castings, Martensitic Stainless and Alloy, for Pressure-Containing Parts Suitable for High-Temperature Service

MA6 / SA-234


MA6 / SA-240


MA6 / SA-285

Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Low and Intermediate- Tensile Strength

MA6 / SA-299

Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Manganese-Silicon

MA6 / SA-302

Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Manganese-Molybdenum and Manganese-Molybdenum-Nickel

MA6 / SA-312

Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipes

MA6 / SA-333

Specification for Seamless and Welded Steel Pipe for Low-Temperature Service

MA6 / SA-334

Specification for Seamless and Welded Carbon and Alloy Steel Tubes for Low-Temperature Service

MA6 / SA-335


MA6 / SA-350

Specification for Carbon and Low-Alloy Steel Forgings, Requiring Notch Toughness Testing for Piping Components

MA6 / SA-351

Specification for Castings, Austenitic, Austenitic-Ferritic (Duplex), for Pressure-Containing Parts

448


Norme ASTM


MA6 / SA-387

Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum

MA6 / SA-403 / SA403M

Specification for Wrought Austenitic Stainless Steel Piping Fittings

MA6 / SA-420

Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for LowTemperature Service

MA6 / SA-487

Specification for Steel Castings Suitable for Pressure Service

MA6 / SA-515

Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate and HigherTemperature Service

MA6 / SA-516

Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate and LowerTemperature Service

MA6 / SA-537

Specification for Pressure Vessel Plates, Heat-Treated, Carbon-Manganese-Silicon Steel

MA6 / SA-553

Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Quenched and Tempered 8 and 9 Percent Nickel

MA6 / SA-789

Specification for Seamless and Welded Ferritic / Austenitic Stainless Steel Tubing for General Service

NORME DIN


MA6 / DIN 17 155

Blech und Band aus warmfesten Stählen Technische Lieferbedingungen (Plate and Strip of steels for elevated temperatures. Technical delivery conditions)

MA6 / DIN 17 175

Nahtlose Rohre aus warmfesten Stählen Technische Lieferbedingungen (Seamless Tubes of Heat-resistant Steels. Technical Conditions of Delivery)

MA6 / DIN 17 457

Geschweißte kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen Technische Lieferbedingungen (Welded circular tubes stainless steels with special quality requirements. Technical delivery conditions)

MA6 / DIN 17 458

Nahtlose kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen Technische Lieferbedingungen (Seamless circular tubes of austenitic stainless steels with special quality requirements. Technical delivery conditions)

NORME ASTM


MA6 / ASME SB-265 Tôles pour appareils à pression ASTM B 265 Titane non allié et alliages de titane MA6 / ASME SB-338 Tubes avec et sans soudure pour appareils à pression (échangeurs et condenseurs) ASTM B 338 Titane non allié et alliages de titane

449


CODAP® - Fiche produit Brides et collets forgés en acier

1.

MA6 / E 29-204 1/2

Objet Cette Fiche Produit est destinée à servir de support à l’approvisionnement de produits entrant dans la réalisation d’appareils sous pression, en complément à la spécification concernée. Les produits traités dans cette fiche ont des caractéristiques adaptées aux exigences spécifiques des appareils sous pression et sont considérés dans le cadre de la présente Division comme des produits d’usage sûr sous réserve de la prise en compte des amendements apportés par la présente Fiche Produit.

Les amendements techniques apportés à la spécification de référence (notés T colonne 5) ont été introduits afin d’une part de prendre en compte les évolutions techniques apportées par les Producteurs à la réalisation de ces produits et d’autre part d’assurer la conformité de ces produits aux exigences minimales de la présente Division. La colonne 3 donne la référence des paragraphes de la spécification concernée en regard des exigences de la présente Division (§ 2 à 12, colonne 2). La colonne 4 précise la correspondance avec les exigences essentielles de sécurité de la réglementation faisant l’objet de l’Annexe GA5 de la présente Division.

Col. 1 2.

3.

Col. 2

Col. 3

Cette fiche concerne les nuances BF 42 N, BF 48 F et BF 10 CD 9-10 de la Norme NF E 29-204 (Novembre 1992) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de brides et collets forgés.

1

Col. 4

Col. 5

Définition des produits

Domaine d’application des produits −

Ces brides et collets doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 425°C pour les deux nuances d’aciers non-alliés et une température inférieure à 500°C pour la nuance BF 10 CD 9-10.

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température 4.3.3 & 4.4.3 minimale est limitée à 0°C.

4. 1° alinéa

Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à 0°C sous réserve que les exigences de la présente Division concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées −

4.1 d)

Mise en œuvre

4.


5.


6.

Caractéristiques mécaniques

6.1


4.2 4.3.1

4.3.3 & 4.4.3

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

4.3.3 & 4.4.3

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Annexe II NF A 36-205 Valeurs moyennes de la contrainte conduisant à la rupture par fluage, en 10 000 ou 100 000 et heures pour les nuances BF 42 N et BF 48 F. Annexe A Valeurs moyennes de la contrainte conduisant à la rupture par fluage, en 10 000 ou 100 000 tableau 13 NF A 36-206 heures pour la nuance BF 10 CD 9-10.

2.2.3 b)

Rm , Rp0,2 , A % et dureté Brinell (voir 8.) 6.2

Caractéristiques mécaniques à température élevée Rtp0,2 (voir 8.)X L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau.

6.3

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage • •

450

T


CODAP® - Fiche produit Brides et collets forgés en acier

6.4

MA6 / E 29-204 2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) La nuance d’acier non-allié BF 42 N doit avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou à défaut à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

4.3.3 & 4.4.3

4, 4.1 & 7.5

T

2.2.3 b)

T

Pour les nuances BF 48 F et BF 10 CD 9-10, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées. 6.5

Propriétés physiques Non définies par la spécification de référence (Voir § C1.6 de la présente Division).

6.6

Traitement thermique

7.

Dimensions, tolérances et aspect

8.


4.3.2 & 4.4.2

3.1.4

NF E 29-203 6.3

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Contrôle de l’état de surface :

6.3.1

Contrôle de l’analyse chimique :

6.3.2

Contrôle de la grosseur du grain :

ISO 643 (février 2003)

6.3.3

Essai de traction :

NF EN 10002-1 (Octobre 2001) & NF EN 10002-5 (Avril 1992)

6.3.4

Essai de flexion par choc sur éprouvette à entaille en V :

NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

6.3.5

Essai de dureté Brinell :

NF EN ISO 6506-1 (Octobre 1999)

6.3.6

3.1.3

T

Toutes les opérations de contrôle non destructif requises doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées. 9.

Document de contrôle 4.3

T

Le document de contrôle requis est défini en M1.3. 10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.

Rédaction de l’appel d’offres et de la commande

3.1.5

4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division lorsque cette annexe est applicable. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

451


CODAP® - Fiche produit Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et carbone-manganèse

1.

MA6 / A 36-205 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2

4. 1° alinéa

T

1.2

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances A 37 FP, A 42 FP, A 48 FP et A 52 FP de la Norme NF A 36-205 (Juillet 1982) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tôles en aciers au carbone et carbone-manganèse.

3.

Col. 4

1.


Ces tôles doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à 425°C.

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à 0°C.

Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à 0°C sous réserve que les exigences de la présente Division concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées. −

Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.1 Tableau 2

Tableau 3

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableau 4

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Annexe II

2.2.3 b),

Tableau 5

4, 4.1 & 7.5

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2

Caractéristiques mécaniques à température élevée Rtp0,2 (voir 8.) L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau.

6.3

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Sans objet compte tenu du domaine d’application défini en 3.

6.4

T

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les nuances d’acier A 37 FP et A 42 FP doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

452

T


CODAP® - Fiche produit Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers au carbone et carbone-manganèse

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) (suite) Pour les nuances A 48 FP et A 52 FP, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

6.5

MA6 / A 36-205 2/2

Tableau 5

4, 4.1 & 7.5

T

2.2.3 b)

T


6.6


7.


8.


2.3.1 & 2.3.2

3.1.4

4.

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Essai de traction (y compris à température élevée) :


Essai de pliage :

NF EN ISO 7438 (Avril 2000)

4.4.2


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

4.4.3

Contrôle par ultrasons :


6.


4.4.1 & 4.4.4 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.5

3.1.5

7.

4.3

4

Document de contrôle Le document de contrôle requis est défini en M1.3.

10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.

Rédaction de l’appel d’offres et de la commande T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

453


CODAP® - Fiche produit Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

1.

MA6 /A 36-206 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances 18 MD 4-05 et 15 CD 2-05 de la Norme NF A 36-206 (Août 1983) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tôles en aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo.

3.

Col. 4

1


Ces tôles doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à 525°C pour la nuance 18 MD 4-05 et inférieure ou égale à 550°C pour la nuance 15 CD 2-05.

−


1.2

4. 1° alinéa

1.2.1

4.1 d)

T


Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.1 Tableau 2

Tableau 3

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableau 4

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Annexe A

2.2.3 b),

Tableau 5

4, 4.1 & 7.5

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


6.3

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Valeurs moyennes de la contrainte conduisant à la rupture par fluage, en 10 000 ou 100 000 heures.

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Pour ces nuances, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

454

T


CODAP® - Fiche produit Tôles pour chaudières et appareils à pression Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

6.5

MA6 /A 36-206 2/2

Propriétés physiques Annexe A

2.2.3 b)

2.3

3.1.4

T

Module d’élasticité, coefficient moyen de dilatation linéique et conductivité thermique. 6.6


7.


8.


4.



Essai de pliage :


4.4.2


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

4.4.3



6.


4.4.1 & 4.4.4 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.5

3.1.5

7.

4.3

4


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



455


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers au carbone et carbone-manganèse

1.

MA6 / A 36-601 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2

4. 1° alinéa

T

1.1

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances A 37 FP, A 42 FP, A 48 FP et A 52 FP de la Norme NF A 36-601 (Juin 1980) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de pièces forgées en aciers au carbone et carbone-manganèse.

3.

Col. 4

1.


Ces pièces doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à 400°C.

−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.1 Tableaux 2 &3

Tableau 4

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableau 5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Pour les nuances A 37 FP et A 42 FP, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

456

Tableau 6

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers au carbone et carbone-manganèse

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) (suite) Pour les nuances A 48 FP et A 52 FP les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

6.5

MA6 / A 36-601 2/2

Tableau 6

4, 4.1 & 7.5

Propriétés physiques 2.2.3 b)

T

Non définies par la spécification de référence (Voir § C1.6 de la présente Division). 6.6


7.


8.


3.4

3.1.4

4.




NF EN 10045-1 (Octobre 1990)


NF EN 10228-3 (septembre 1998)


4.4.1 & 4.4.3 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.7

3.1.5

7

4.3

4.4.2 6. 4.


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



457


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

1.

MA6 / A 36-602 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2

4. 1° alinéa

T

1.

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances 18 MD 4-05 et 15 CD 2-05 de la Norme NF A 36-602 (Juin 1980) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de pièces forgées en aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo.

3.

Col. 4

1.


Ces pièces doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à 525°C pour la nuance 18 MD 4-05 et inférieure ou égale à 550°C pour la nuance 15 CD 2-05.

−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.1 Tableaux 2 et 3

Tableau 4

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableau 5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Annexe B

2.2.3 b)

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


6.3


458

T


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Pour les nuances 18 MD 4-05 et 15 CD 2-05, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

6.5

MA6 / A 36-602 2/2

Tableau 6

4, 4.1 & 7.5

Annexe B

2.2.3 b)

3.4

3.1.4

Propriétés physiques T



7.


8.


4.




NF EN 10045-1 (Octobre 1990)


NF EN 10228-3 (septembre 1998)


4.4.1 & 4.4.3 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.7

3.1.5

7

4.3

4.4.2 6. 4


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



459


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées par estampage en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers au carbone et carbone-manganèse

1.

MA6 / A 36-605 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2

4. 1° alinéa

T

1.1

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances A 37 FP, A 42 FP, A 48 FP et A 52 FP de la Norme NF A 36605 (Novembre 1982) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de pièces forgées par estampage en aciers au carbone et carbone-manganèse.

3.

Col. 4

1


Ces pièces doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à 400°C.

−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.1 Tableaux 2 &3

Tableau 4

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableau 5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Pour les nuances A 37 FP et A 42 FP, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

460

Tableau 6

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées par estampage en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers au carbone et carbone-manganèse

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) (suite) Pour les nuances A 48 FP et A 52 FP les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

6.5

MA6 / A 36-605 2/2

Tableau 6

4, 4.1 & 7.5


T



7.


8.


2.3

3.1.4

4.




NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

4.4.2



6


4.4.1 & 4.4.3 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.7

3.1.5

7

4.3

4.


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



461


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées par estampage en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

1.

MA6 / A 36-606 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2

4 1° alinéa

T

1.1

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances 18 MD 4-05 et 15 CD 2-05 de la Norme NF A 36-606 (Novembre 1982) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de pièces forgées par estampage en aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo.

3.

Col. 4

1


Ces pièces doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à 525°C pour la nuance 18 MD 4-05 et inférieure ou égale à 550°C pour la nuance 15 CD 2-05.

−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.1 Tableaux 2 et 3

Tableau 4

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableau 5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Annexe

2.2.3 b)

Tableau 6

4, 4.1 & 7.5

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


6.3


6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Pour les nuances 18 MD 4-05 et 15 CD 2-05, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

462

T


CODAP® - Fiche produit Pièces forgées par estampage en acier soudable pour chaudières et appareils à pression. Aciers alliés au Mo, au Mn-Mo et au Cr-Mo

6.5

MA6 / A 36-606 2/2

Propriétés physiques Annexe

2.2.3 b)

3.3.2

3.1.4

T



7.


8.


4.




NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

4.4.2



6


4.4.1 & 4.4.3 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.7

3.1.5

7

4.3

4


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



463


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure à extrémités lisses pour transport de fluides et autres usages. Aciers inoxydables austénitiques

1.

MA6 / A 49-117 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−

Ces tubes doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 500°C.

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -196°C.

3.3.2

Mise en œuvre.

1.1.2

4.


5.


6.


6.1


1.1.2

4.1 d)

3.3.3

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Annexe

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Caractéristiques mécaniques à température élevée Rtp0,2, Rtm (voir 8.) L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau. Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Sans objet compte tenu du domaine d’application défini en 3.

6.4

T

3

Rm , Rp0,2 , A % et dureté HRB (voir 8.)

6.3

4. 1° alinéa

1

Domaine d’application des produits

−

6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TU Z2 CN 18-10, TU Z2 CND 17-12, TU Z6 CN 18-09 et TU Z6 CND 17-11 de la Norme NF A 49-117 (Septembre 1985) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes sans soudure en aciers inoxydables austénitiques destinés principalement aux canalisations de transport de fluides.

3.

Col. 4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc 3.3.2 Pour les quatre nuances, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

464

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure à extrémités lisses pour transport de fluides et autres usages. Aciers inoxydables austénitiques

6.5

MA6 / A 49-117 2/2


T



7.


8.


3.1.4 4, 5 et 6 7

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Essai de traction :


7.3

Essai d’aplatissement :

NF EN 10233 (septembre 2000)

7.4

Essai d’évasement :

NF EN ISO 8493 (Décembre 2004)

7.5

Essai de dureté Rockwell B :


7.6

Essai de corrosion intergranulaire :

NF EN ISO 3651-1 (Août 1998) & NF EN ISO 3651-2 (Août 1998)

7.7

Contrôle d’étanchéité : Essai de flexion par choc sur éprouvette à entaille en V :

3.1.3

T

8

4.3

T

3.1.5

7.8 NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.12.1



10.

Marquage

9

11.

Conditionnement

10

12.

Rédaction de l’appel d’offres et de la commande 1.4

4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures.

465


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure à extrémités lisses en aciers non alliés pour canalisations de fluides à température élevée

1.

MA6 / A 49-211 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

3.3.2

4. 1° alinéa

T

1.2.3

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche, concerne les nuances TU E 220, TU E 250 et TU E 275 de la Norme NF A 49-211 (Septembre 1989) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes sans soudure en aciers non alliés destinés principalement aux canalisations de transport de fluides.

3.

Col. 4

1



−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3 3.3.1

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2

Caractéristiques mécaniques à température élevée Rtp0,2, Rtm (voir 8.) L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau.

6.3


6.4

T

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les trois nuances d’aciers non alliés (TU E 220, TU E 250 et TU E 275) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

466

3.2.2

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure à extrémités lisses en aciers non alliés pour canalisations de fluides à température élevée

6.5

MA6 / A 49-211 2/2


T



7.


8.


3.1

3.1.4

4, 5 et 6 7



7.3



7.4



7.5

Essai de pliage :


7.6


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.7

Contrôle d’étanchéité (essai hydraulique) :

3.1.3

T

8

4.3

T

9

3.1.5

1.4

4.3

7.8



10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



467


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure en aciers non alliés et alliés au Mo et au Cr-Mo utilisés aux températures élevées

1.

MA6 / A 49-213 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

3.3

4 1° alinéa

T

1.3

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TU 37 C, TU 42 CR, TU 48 CR ainsi que les nuances TU 13 CD 4-04, TU 10 CD 5-05 et TU 10 CD 9-10 de la Norme NF A 49-213 (Mars 1990) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes sans soudure en aciers non alliés et alliés au Mo et au Cr-Mo entrant dans la construction des canalisations.

3.

Col. 4

1


Ces tubes doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 475 °C pour les nuances TU 37 C, TU 42 CR, TU 48 CR, 575 °C pour les nuances TU 10 CD 5-05 et TU 13 CD 4-04 et 625°C pour la nuance TU 10 CD 9-10.

−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3 3.3.1

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

3.3.2

2.2.3 b)

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2

Caractéristiques mécaniques à température élevée Rtp0,2, Rtm (voir 8.) L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau.

6.3

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage •

Valeur moyenne de la contrainte conduisant à la rupture par fluage en 10 000 heures ou 100 000 heures pour les nuances TU 37 C, TU 42 C et TU 48 C.

•

Valeur moyenne de la contrainte conduisant à la rupture par fluage en 10 000 ou 100 000 heures pour les nuances TU 13 CD 4-04, TU 10 CD 5-05 et TU 10 CD 09-10.

468

T


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure en aciers non alliés et alliés au Mo et au Cr-Mo utilisés aux températures élevées

6.4

MA6 / A 49-213 2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les trois nuances d’aciers non alliés (TU 37 C, TU 42 CR, TU 48 CR) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

3.3.2

4, 4.1 & 7.5

Annexe B

2.2.3 b)

3.1

3.1.4

Les trois nuances d’aciers alliés (TU 13 CD 4-04, TU 10 CD 5-05 et TU 10 CD 9-10) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence. 6.5

T

Propriétés physiques •

Module d’élasticité, coefficient moyen de dilatation linéique et conductivité thermique.

6.6


7.


8.


4, 5 et 6 7



7.3



7.4



7.5


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.6

Contrôle d’étanchéité : (Essai hydraulique) Contrôle par ultrasons :

3.1.3

T

8

13

T

11

7.7 NF EN 10246-6 (Août 2000) & NF EN 10246-7 (Août 1996)

7.8



10.

Marquage

9

11.

Conditionnement

10

12.


5

T


469


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure pour échangeurs de chaleur en aciers non alliés et alliés ferritiques

1.

MA6 / A 49-215 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

Tableaux 5, 7 et 8

4 1° alinéa

T

1.1

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances citées par la Norme NF A 49-215 (Février 1981) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes sans soudure en acier non allié et en acier allié ferritique.

3.

Col. 4

1


Ces pièces doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à celles spécifiées dans la norme référencée ci-dessus.

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à celles spécifiées dans la norme référencée ci-dessus.

Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées. −

Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.1 Tableaux 2 &3

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2

L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau. Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Sans objet compte tenu du domaine d’application défini en 3. 6.4

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableaux 5, 6, 7 et 8

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

Caractéristiques mécaniques à température élevée Rtp0,2 (voir 8.)

6.3


Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les valeurs requises par la spécification de référence doivent être respectées aux températures prévues par cette spécification ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

470

Tableaux 7 et 8

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure pour échangeurs de chaleur en aciers non alliés et alliés ferritiques

6.5


6.6


7.


8.


MA6 / A 49-215 2/2

Annexes A et B

2.2.3 b)

2.3

3.1.4

T

4.




NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

4.4.2



6


4.4.1 & 4.4.3 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.7

3.1.5

7

4.3

4


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.

Rédaction de l’appel d’offres et de la commande La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande.

471

T


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure pour échangeurs de chaleur Aciers inoxydables ferritiques, austénitiques, austéno-ferritiques

1.

MA6 / A 49-217 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

Tableau 3

4. 1° alinéa

T

1.1

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances citées par la Norme NF A 49-217 (Octobre 1987) qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes sans soudure en acier inoxydable ferritique, austénitique, austéno-ferritique

3.

Col. 4

Tableau 1


Ces pièces doivent être utilisées à une température inférieure ou égale à celles spécifiées dans la norme référencée ci-dessus.

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à celles spécifiées dans la norme référencée ci-dessus.

−

Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


§6 Tableau 1

Tableau 2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Tableau 3

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 2 et 3) Les valeurs requises par la spécification de référence doivent être respectées aux températures prévues par cette spécification ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

472

Tableaux 7 et 8

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure pour échangeurs de chaleur Aciers inoxydables ferritiques, austénitiques, austéno-ferritiques

6.5

MA6 / A 49-217 2/2

Propriétés physiques Annexe 4

2.2.3 b)

2.3

3.1.4

T



7.


8.


4.




NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

4.4.2



6


4.4.1 & 4.4.3 3.1.3

T

4.5

4.3

T

3.7

3.1.5

7.

4.3

4


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.


La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

473


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure à extrémités lisses pour appareils à pression et tuyauteries utilisés à basse température

1.

MA6 / A 49-230 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

3.3.2 et 3.3

4. 1° alinéa

T

1.2.3

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TU 42 BT, TU 10 N 14 et TU Z 6 N 9 de la Norme NF A 49-230 (Septembre 1985) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes sans soudure, à extrémités lisses en aciers non alliés et alliés pour appareils sous pression travaillant à basse température.

3.

Col. 4

1

Domaine d’application des produits − −

−

Ces tubes doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à la température ambiante. Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à : •

- 45°C pour la nuance TU 42 BT

•

- 100°C pour la nuance TU 10 N 14

•

- 196°C pour la nuance TU Z 6 N 9

Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3 3.3

3.3.2 Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Caractéristiques mécaniques à température élevée 2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rtp0,2 (voir 8.)

T

Sans objet compte tenu du domaine d’utilisation des produits. 6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) La nuance d’acier non allié (TU 42 BT) doit avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à - 45°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

474

3.3.2

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes sans soudure à extrémités lisses pour appareils à pression et tuyauteries utilisés à basse température

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) (suite) Les deux nuances d’aciers alliés, TU 10 N 14 et TU Z 6 N 9, doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) définie respectivement à - 100°C et à - 196°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

6.5

MA6 / A 49-230 2/2

3.3.2

4, 4.1 & 7.5

T

2.2.3 b)

T


6.6


7.


8.


5.1

3.1.4

4., 5. et 6. 7



7.3



7.4



7.5


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.6

Contrôle d’étanchéité : (essai hydraulique)

3.1.3

T

8

4.3

T

3.1.5

7.7



10.

Marquage

9

11.

Conditionnement

10

12.


4.3

T


475


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par pression à extrémités lisses en aciers non alliés pour transport de fluides jusqu’à 425°C

1.

MA6 / A 49-241 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

3.3.2

4. 1° alinéa

T

1.2.3

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TS E 220, TS E 250 et TS E 275 de la Norme NF A 49-241 (Juillet 1986) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes soudés longitudinalement par pression en aciers non alliés destinés aux canalisations de transport de fluides et à la construction des appareils à pression.

3.

Col. 4

1.



−



Mise en œuvre.

4.

Elaboration des produits (voir note 4)

5.


6.


6.1


3 3.3.1

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


6.3


6.4

T

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les trois nuances d’aciers non alliés (TS E 220, TS E 250 et TS E 275) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

476

3.3.2

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par pression à extrémités lisses en aciers non alliés pour transport de fluides jusqu’à 425°C

6.5

MA6 / A 49-241 2/2


T



7.


8.


3.1.4 4, 5 et 6 7

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Essai de traction


7.3



7.4



7.5

3.1.3

T

8

4.3

T

Marquage

9

3.1.5

11.

Conditionnement

10

12.


Contrôle d’étanchéité : (essai hydraulique) Contrôle par courants de Foucault ou par flux de fuite :

7.6 NF EN 10246-6 (Août 2000) & NF EN 10246-7 (Août 1996)

7.8



10.

1.4

4.3

T


477


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par pression de diamètres inférieurs ou égaux à 168,3 mm en aciers non alliés utilisés aux températures élevées

1.

MA6 / A 49-243 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2.3

4 1° alinéa

T

1.3

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TS 37 C, TS 42 C et TS 48 C de la Norme NF A 49-243 (Avril 1985) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes soudés longitudinalement par pression en aciers non alliés destinés principalement aux générateurs de vapeur, appareils à pression et canalisations qui s’y rattachent.

3.

Col. 4

1



−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3 3.3.1

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

3.3.2

2.2.3 b)

3.3.2

4, 4.1 & 7.5

Rm , Rp0,2 , A % et dureté HB ou HR (voir 8.) 6.2


6.3

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Valeur moyenne de la contrainte conduisant à la rupture par fluage en 10 000 ou 100 000 heures.

6.4

T

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les nuances d’aciers non alliés doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

478

T


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par pression de diamètres inférieurs ou égaux à 168,3 mm en aciers non alliés utilisés aux températures élevées

6.5

MA6 / A 49-243 2/2

Propriétés physiques •

Annexe B

2.2.3 b)

3.1

3.1.4

T

Module d’élasticité, coefficient moyen de dilatation linéique et conductivité thermique.

6.6


7.


8.


4, 5 et 6 7



7.3



7.4



7.5

Essai d’évasement inversé :

7.6


7.7

3.1.3

T

8

4.3

T

Marquage

9

3.1.5

11.

Conditionnement

10

12.



NF EN 10246-6 (Août 2000) & NF EN 10246-7 (Août 1996)

7.8

Essai de dureté Brinell ou Rockwell :

NF EN ISO 6506-1 (Octobre 1999) ou NF EN ISO 6508-1 (Octobre 1999)

7.9


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.14.3



10.

1.5

4.3

T


479


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés de diamètre 168,3 mm à 1120 mm en aciers non alliés, utilisés aux températures moyennement élevées

1.

MA6 / A 49-252 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

I.2

4 1° alinéa

T

I.3

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TS 37 CP, TS 42 CP et TS 48 CP de la Norme NF A 49-252 (Septembre 1982) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes soudés à plat longitudinalement ou hélicoïdalement par pression en aciers non alliés destinés principalement aux générateurs de vapeur, appareils à pression et canalisations qui s’y rattachent.

3.

Col. 4

I.1



−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


II.1 & III.1 I.8.2.1

I.8.8.2 Rm , Rp0,2 , A % (voir 8.) 6.2


2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau. 6.3

T


6.4

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les trois nuances d’aciers non alliés (TS 37 CP, TS 42 CP et TS 48 CP) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

480

I.8.8.2

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés de diamètre 168,3 mm à 1120 mm en aciers non alliés, utilisés aux températures moyennement élevées

6.5

MA6 / A 49-252 2/2

Propriétés physiques Annexe B

2.2.3 b)

T

Module d’élasticité, coefficient moyen de dilatation linéique et conductivité thermique. 3.1.4

6.6


7.


I.9, II.3.1, II.4, III.3.1 & III.4

8.


II.5 & III.5



II.5.3 & III.5.3

Essai de pliage :


II.5.4 & III.5.4


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

II.5.5 & III5.5

Macrographie de la soudure et de la zone affectée :

3.1.3

T

I.10

4.3

T

3.1.5

III.5.6 II.5.7 et III.5.8

Contrôle d’étanchéité (essai hydraulique) : Toutes les opérations de contrôle non destructif requises doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées. 9.


10.

Marquage

I.11

11.

Conditionnement

I.12

12.

Rédaction de l’appel d’offres et de la commande I.5

4.3

T


481


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés utilisés aux températures élevées

1.

MA6 / A 49-253 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2.4

4 1° alinéa

T

1.2.3

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TS 37 CP, TS 42 CP et TS 48 CP de la Norme NF A 49-253 (Septembre 1982) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes soudés à plat longitudinalement ou hélicoïdalement par pression en aciers non alliés destinés principalement aux générateurs de vapeur, appareils à pression et canalisations qui s’y rattachent.

3.

Col. 4

1


Ces tubes doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 425°C

−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3.2 3.3.1.1

3.3.2.1

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2.1

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % et dureté HV (voir 8.) 6.2


6.3


6.4

T

2.2.3b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les trois nuances d’aciers non alliés (TS 37 CP, TS 42 CP et TS 48 CP) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

482

3.3.2.1

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés utilisés aux températures élevées

6.5

MA6 / A 49-253 2/2

Propriétés physiques Annexe A

2.2.3 b)

3.1

3.1.4

T



7.


8.


4, 5 et 6 7



7.3

Essai de pliage (dans la zone de soudure) :


7.4


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.5

Macrographie :


7.6

Micrographie :

7.7

3.1.3

T

8

4.3

T

3.1.5

Essai de dureté Vickers :

NF EN ISO 6507-1 (Juin 1998) & NF EN ISO 6507-2 (Juin 1998)

7.8

Contrôle par ultrasons ou par flux de fuite :

NF EN 10246-14 à NF EN 10246-18 (Juin et Août 2000)

7.9

Contrôle par radiographie :

NF EN 10246-10 (Juillet 2000)

7.9


7.10



10.

Marquage

9

11.

Conditionnement

10

12.


4.3

T


483


CODAP® - Fiche produit Accessoires tubulaires – Courbes, Tés, Réductions à souder fabriqués à partir d’ébauches tubulaires sans soudure avec prescriptions de qualité

1.

MA6 / A 49-281 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−

Courbes, fabriqués à partir d’ébauches tubulaires sans soudure, de section circulaire sans partie droite de modèle 2D à 90° ou 180° ou de modèle 3D à 45°, 90° et 180°.

−

Tés égaux et tés réduits sans soudure.

−

Réductions concentriques ou excentriques, sans soudure.

T

7.3

−

Ces accessoires tubulaires doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 425°C.

−


−


5.


6.


6.1


6.1.2

2.4

Mise en œuvre.

4.

4.1 d)

6 7.1

7.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

7.3

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % et dureté HB (voir 8.) Caractéristiques mécaniques à température élevée Rtp0,2 (voir 8.) L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau. 6.3

4 1° alinéa

1


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à 0°C sous réserve que les exigences de la présente Division concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées.

6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances en acier non allié AE 220, AE 250 et AE 275 de la Norme NF A 49-281 (Août 1987) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des accessoires tubulaires suivants :

3.

Col. 4


2.2.3 b)

484

T


CODAP® - Fiche produit Accessoires tubulaires - Courbes, Tés, Réductions à souder fabriqués à partir d’ébauches tubulaires sans soudure avec prescriptions de qualité

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les trois nuances d’aciers non alliés (AE 220, AE 250 et AE 275) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

6.5

MA6 / A 49-281 2/2

7.2

4, 4.1 & 7.5

T

Propriétés physiques 2.2.3 b) Non définies par la spécification de référence (Voir § C1.6 de la présente Division). 6.2

6.6


7.


8.


3.1.4

8 et 9 10.2

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Essai de dureté Brinell :


Essai de traction :



NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

10.2.1

10.2.4 3.1.3

T

13

4.3

T

3.1.5

Garantie de tenue à la pression : La pression réelle d’essai, Pre avant rupture doit être au moins égale à la pression déterminée par la formule suivante :

Pre = 2

Rm e De

Rm : résistance à la traction: De : diamètre extérieur e : épaisseur spécifiée



10.

Marquage

11

11.

Conditionnement

12

12.

Rédaction de l’appel d’offres et de la commande 5

4.3

T


485


CODAP® - Fiche produit Accessoires tubulaires sans soudure utilisés à haute température Aciers non alliés et alliés

1.

MA6 / A 49-289C 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

7.2

4 1° alinéa

T

2.4

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TU 37 C, TU 42 C et TU 48 C ainsi que les nuances TU 10 CD 5-05 et TU 10 CD 09-10 de la Norme NF A 49-289 (Juillet 1990) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des accessoires tubulaires suivants :

3.

Col. 4

−

Courbes sans soudure de section circulaire sans partie droite de modèle 2D à 90° ou 180° ou de modèle 3D à 45°, 90° et 180°.

−


−


1


Ces accessoires tubulaires doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 475 °C pour les nuances TU 37 C, TU 42 C, TU 48 C, 575°C pour la nuance TU 10 CD 5-05 et à 600°C pour la nuance TU 10 CD 09-10.

−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


6 7.1

7.2 Rm , Rp0,2 , A % et dureté HB (voir 8.) 6.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Caractéristiques mécaniques à température élevée (voir 8) Rtp0,2 pour les nuances TU 37 C, TU 42 C , TU 48 C Rtp0,2 et Rtm pour les nuances TU 10 CD5-05 et TU 10 CD 09-10 L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau.

486

7.2

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

T



6.3

6.4

MA6 / A 49-289C 2/2

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage −

Valeur moyenne de la contrainte conduisant à la rupture par 10 000 ou 100 000 heures pour les nuances TU 37 C, TU 42 C et TU 48 C.

−

Valeur moyenne de la contrainte conduisant à la rupture par fluage en 10 000 ou 100 000 heures pour les nuances TU 10 CD 5-05 et TU 10 CD 09-10.

fluage

en 7.2

2.2.3 b)

7.2

4., 4.1 & 7.5

T

2.2.3 b)

T

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les trois nuances d’aciers non alliés (TU 37 C, TU 42 CR, TU 48 CR) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence. Les deux nuances d’aciers alliés (TU 10 CD 5-05 et TU 10 CD 9-10) doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à 0°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

6.5

Propriétés physiques Non définies par la spécification de référence (Voir § C1.6 de la présente Division). 6.2

6.6


7.


8 et 9

8.


10.2

3.1.4



10.2.1


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

10.2.4

Garantie de tenue à la pression : La pression réelle d'essai, Pre avant rupture doit être au moins égale à la pression déterminée par la formule suivante :

Pre = 2

Rm e De

3.1.3

T

13

4.3

T

3.1.5

Rm : résistance à la traction De : diamètre extérieur e : épaisseur spécifiée



10.

Marquage

11

11.

Conditionnement

12

12.

Rédaction de l’appel d’offres et de la commande 5

4.3

T


487



1.

MA6 / A 49-289F 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

7.2 et Annexe D

4 1° alinéa

T

2.4

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TU 42 BT, TU 10 N 14 et TU Z 10 N 09 de la Norme NF A 49-289 (Juillet 1990) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des accessoires tubulaires suivants :

3.

Col. 4

−

Courbes sans soudure de section circulaire sans partie droite de modèle 2D à 90° ou 180° ou de modèle 3D à 45°, 90° et 180°.

−


−


1


Ces accessoires tubulaires doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 350 °C pour la nuance TU 42 BT, à la température ambiante pour les autres nuances.

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à :

−

•

- 45°C pour la nuance TU 42 BT

•

- 100 °C pour la nuance TU 10 N 14

•

- 196 °C pour la nuance TU Z 10 N 09

Mise en œuvre.

4.


6.

5.


7.1

6.


6.1

Caractéristiques mécaniques à température ambiante 7.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

Annexe D

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Rm , Rp0,2 , A % et dureté HB (voir 8.) 6.2

Caractéristiques mécaniques à température élevée (voir 8) Rtp0,2 pour la nuance TU 42 BT uniquement L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau et entre les valeurs à 20°C et la première valeur du tableau.

6.3


2.2.3 b)

488

T



6.4

MA6 / A 49-289F 2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) La nuance d’acier non allié (TU 42 BT) doit avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à - 45°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence.

7.2

Les deux nuances d’aciers alliés, TU 10 N 14 et TU Z 10 N 9, doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) respectivement à - 100°C et à - 196°C ou, à défaut, à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence. 6.5

4., 4.1 & 7.5

T

2.2.3 b)

T

Propriétés physiques Non définies par la spécification de référence (Voir § C1.6 de la présente Division). 6.2

6.6


7.


8 et 9

8.


10.2

3.1.4



10.2.1


NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

10.2.4


3.1.3

T

13

4.3

T

Marquage

11

3.1.5

11.

Conditionnement

12

12.


Pre = 2

Rm e De




10.

5

4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance si applicable.

489


CODAP® - Fiche produit Tés à souder égaux ou réduits en aciers non alliés soudés par fusion

1.

MA6 / A 49-296 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.2

4 1° alinéa

T

A 36-205

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche, concerne les nuances A 42 CP et A 48 CP de la Norme NF A 49-296 (Juillet 1983) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tés égaux ou réduits en aciers non alliés destinés principalement aux assemblages de tubes en acier dans la construction de canalisations pour le transport de fluides.

3.

Col. 4

1


Ces accessoires tubulaires doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 480°C pour la nuance A 42 CP et à une température inférieure ou égale à 500°C pour la nuance A 48 CP.

−


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées. −

Mise en œuvre.

4.


3

5.


6.


6.1


3.3.1

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2 & A 36-205

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

A 36-205

2.2.3 b)

7.3.3

4, 4.1 & 7.5

Rm , Rp0,2 , A % et dureté HB (voir 8.) 6.2


6.3

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Valeur moyenne 100 000 heures.

6.4

de

la

contrainte

conduisant

à

la

rupture

par

fluage

en

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Pour ces nuances, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

6.5

T

Propriétés physiques 2.2.3 b) Non définies par la spécification de référence (Voir § C1.6 de la présente Division).

490

T


CODAP® - Fiche produit Tés à souder égaux ou réduits en aciers non alliés soudés par fusion

MA6 / A 49-296 2/2

6.6


Annexe

7.


4, 5, et 6

8.


3.1.4

7

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Essai de dureté Brinell : (en dehors de la zone de soudure) NF EN ISO 6506-1 (Octobre 1999)

7.2.1

Essai de traction travers : (zone de soudure)


7.3.1

Essai de pliage endroit et envers : (zone de soudure)


7.3.2

Essai de flexion par choc sur éprouvette à entaille en V (en dehors et dans la zone de soudure) :

NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.2.2 et 7.3.3

Macrographie (zone de soudure) :

7.3.4

Contrôle visuel (zone de soudure) :

7.4.1

3.1.3

T

8

4.3

T

3.1.5

Contrôle par radiographie (zone de soudure) :

NF EN 10246-10 (Juillet 2000)

7.4.2

Contrôle par ultrasons (zone de soudure) :

NF EN 10246-14 à NF EN 10246-18 (Juin et Août 2000)

7.4.2


Pre = 2

Rm e De




10.

Marquage

9

11.

Conditionnement

10

12.


1.4

4.3

T


491


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

1.

MA6 / A 49-401 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

1.4.2 3.3.2

4 1° alinéa

T

1.2

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TS E 220, TS E 290 et TS E 360 de la Norme NF A 49-401 (Octobre 1988) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés destinés à la construction des canalisations de transport de fluides et des appareils à pression.

3.

Col. 4

1



−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


3. 3.3.1

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a



6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) 3.3.2 Pour ces nuances, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

492

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés longitudinalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

6.5

MA6 / A 49-401 2/2


T



7.


8.


3.1.4 4, 5 et 6 7

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Essai de traction


7.3

Essai de pliage (tube et zone de soudure) :


7.4

Essai de flexion par choc sur éprouvette à entaille en V (tube et zone de soudure) :

NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.5

Macrographie (zone de soudure) :


7.6

Essai de dureté Vickers :


7.7

Contrôle par ultrasons et radiographie (tube et zone de soudure) :

NF EN 10246-10 (Juillet 2000) et NF EN 10246-14 à NF EN 10246-18 (Juin et Août 2000)

7.9


3.1.3

T

8

4.3

T

3.1.5

7.10



10.

Marquage

9

11.

Conditionnement

10

12.


4.3

T


493


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés hélicoïdalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

1.

MA6 / A 49-402 1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

3.3.2

4 1° alinéa

T

1.2

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances TS E 220, TS E 290 et TS E 360 de la Norme NF A 49-402 (Octobre 1988) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison de tubes soudés hélicoïdalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés destinés à la construction des canalisations de transport de fluides et des appareils à pression.

3.

Col. 4

1



−



Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


1.2.4

3 3.3.1

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

3.3.2

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a



6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) 3.3.2 Pour ces nuances, les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

494

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tubes soudés hélicoïdalement par fusion en aciers non alliés et micro alliés pour canalisations de transport de fluides et appareils à pression

6.5

MA6 / A 49-402 2/2


T



7.


8.


3.1.4 4, 5 et 6 7

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après : Essai de traction : (tube et zone de soudure)


7.3

Essai de pliage : (zone de soudure)


7.4

Essai de flexion par choc sur éprouvette à entaille en V : (tube et zone de soudure) NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

7.5

Macrographie :


7.6

Essai de dureté Vickers : (zone de soudure)


7.7

Contrôle par ultrasons et radiographie : (tube et zone de soudure)

NF EN 10246-10 (Juillet 2000) et NF EN 10246-14 à NF EN 10246-18 (Juin et Août 2000)

7.9

Contrôle d’étanchéité : (essai hydraulique)

3.1.3

T

8.

4.3

T

3.1.5

7.10

Toutes les opérations de contrôle non destructif requises doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou de toutes autres spécifications acceptées par les parties concernées. 9.


10.

Marquage

9

11.

Conditionnement

10

12.


4.3

T


495


CODAP® - Fiche produit Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications

1.

MA6 / SA-105 1/2

Objet Cette Fiche Produit est destinée à servir de support à l’approvisionnement de produits entrant dans la réalisation d’appareils sous pression, en complément à la spécification concernée. Les produits traités dans cette fiche ont des caractéristiques adaptées aux exigences spécifiques des appareils sous pression et sont considérés dans le cadre de la présente Division comme des produits d’usage sûr sous réserve de la prise en compte des amendements apportés par la présente Fiche Produit. Les amendements techniques apportés à la spécification de référence (notés T colonne 5) ont été introduits afin d’une part de prendre en compte les évolutions techniques apportées par les Producteurs à la réalisation de ces produits et d’autre part d’assurer la conformité de ces produits aux exigences minimales de la présente Division. La colonne 3 donne la référence des paragraphes de la spécification concernée en regard des exigences de la présente Division (§ 2 à 12, colonne 2). La colonne 4 précise la correspondance avec les exigences essentielles de sécurité de la réglementation faisant l’objet de l’Annexe GA5 de la présente Division.

Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−

Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 400°C.

−


−

ASME 2004 Section II-D Table 1A

T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.


ASME 2004 Section II-A §4

La teneur en carbone doit respecter les exigences du tableau M2.2-2b. 6.


6.1


ASME 2004 Section II-A §6 Table 1 et 2

Rm , Rp0,2 (voir 8.)


A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A Table 3 ASME 2004 Section II-D Table Y-1


6.3

4. 1° alinéa

ASME 2004 Section II-A § 1


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées.

6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les composants forgés de la spécification SA-105/SA-105M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

496


CODAP® - Fiche produit Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications

6.4

MA6 / SA-105 2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) 4., 4.1 & 7.5

Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2 sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence. 6.5

Propriétés physiques

ASME 2004 Section II-D Subpart 2

2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T

Les essais et contrôles requis par la spécification de référence peuvent être réalisés suivant les méthodes d’essais ou procédures définies dans cette spécification ou suivant toutes autres spécifications acceptées par les parties concernées. Toutes les opérations de contrôle non destructif requises doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées. 9.


T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

ASME 2004 Section II-A § 2 et 3

4.3

T

Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance et si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors de ces essais, seules les températures correspondant aux situations normales de service sont à prendre en compte.

497


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service

1.

MA6 / SA-106 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.



La teneur en carbone (Gr. B et Gr C) doit respecter les exigences du tableau M2.2-3b. 6.


6.1


ASME 2004 Section II-A § 6 et Table 1



A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A Table 2 et 3 ASME 2004 Section II-D Table Y-1


6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades A, B et C de la spécification SA-106/SA-106M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

498


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service

6.4

MA6 / SA-106 2/2


Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2 sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence. ASME 2004 Section II-D Subpart 2

2.2.3 b)



3.1.4

7.


ASME 2004 Section II-A & 16 et Table 4

8.


6.5

6.6


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


499


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Cold-Drawn Low-Carbon Steel Heat Exchanger and Condenser Tubes

1.

MA6 / SA-179 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.



Les exigences particulières relatives à la composition chimique du tableau M2.2-3b doivent être respectées. 6.


6.1





A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A


ASME 2004 Section II-D Table Y-1

Rtp0,2 (voir 8.)

6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades de la spécification SA-179/SA-179M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a explamatory note


2.2.3 b)

500


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Cold-Drawn Low-Carbon Steel Heat Exchanger and Condenser Tubes

6.4

MA6 / SA-179 2/2





2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.


ASME 2004 Section II-A § 9 & 10

8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance et si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors de ces essais, seules les températures correspondant aux situations normales de service sont à prendre en compte.

501


CODAP® - Fiche produit Specification for Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service

1.

MA6 / SA-182 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades F 304, F 304H, F304L, F 304N, F 309H, F 310, F 310H, F 316, F 316H, F316L, F 316N, F 317, F 317L, F 347, F 347H, F321 et F 321H de la spécification SA-182/SA-182M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



−

Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure à celles indiquées ci-après : 427°C (Grades F304L, 454°C (Grade F316L), F 304N), 500°C (Grades F 309H, F 310H), 510°C (Grade F 310), 565°C (Grade F 347), 565°C/ 595°C (Grades F 304, F 304H, F321), 595°C (Grade F 321H), 595°C/ 620°C (Grades F 316, F 316H, F 317) et 620°C (Grade F 347H). Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -196°C.


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à -196°C sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. −

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1


6.2

ASME 2004 Section II-A § 6, Table 2



A % (voir 8.)



502

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


CODAP® - Fiche produit Specification for Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service

6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc de 40 J (sens travers) à une température au plus égale à 20°C mais non supérieure à la température de service.

6.5

MA6 / SA-182 2/2


ASME 2004 Section II-A Tables 4 & 5

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T

Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures.

503


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High-Pressure Service

1.

MA6 / SA-192 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)

ASME 2004 Section 2 ASME 2004 Section II-D Table Y-1


6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances de la spécification SA-192/SA-192M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

504


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High-Pressure Service

6.4



MA6 / SA-192 2/2



2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.


ASME 2004 Section II-A § 8, 9 & 10

8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T


505


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Nickel

1.

MA6 / SA-203 1/2


Col. 1 2.

3.

Col. 2

Col. 3

Cette fiche concerne les grades A, B, D, E et F de la spécification SA-203/SA-203M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.




−


−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à - 60°C (Grades A et B) et - 87°C (Grades D, E et F)

−

+ ASME B31.3 : 2002 Appendix A Note 65

4 1° alinéa

T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



6.3

Col. 5


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées.

6.2

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

506


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Nickel

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc de 27 J (sens travers) à une température au plus égale à 20° mais non supérieure à la température de service.

6.5

MA6 / SA-203 2/2


ASME 2004 Section II-A § 7.2

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T

Le document de contrôle requis est défini en M1.3 ou M11.3. 10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


507


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Molybdenum

1.

MA6 / SA-204 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.



La teneur en carbone (Gr. C) doit respecter les exigences du tableau M2.2-1b. 6.


6.1





A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa



Ce domaine d’application peut être étendu à des température inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées.

6.2

Col. 5


3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

508


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Molybdenum

6.4

MA6 / SA-204 2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) 4, 4.1 & 7.5




2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.


ASME 2004 Section II-A §9 & 10

8.


T



T

Le document de contrôle requis est défini en M1.3 ou M11.3. 10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


509


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Carbon-Molybdenum Alloy-Steel Boiler and Superheater Tubes

1.

MA6 / SA 209 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.



5.





6.1

Caractéristiques mécaniques à température ambiante Rm , Rp0,2 (voir 8.)


A % (voir 8.)


Caractéristiques mécaniques à température élevée t p0,2

R 6.3

4 1° alinéa

ASME 2004 Section II-A § 1.



6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne le gradeT1 de la spécification SA-209/SA-209M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

510


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Carbon-Molybdenum Alloy-Steel Boiler and Superheater Tubes

6.4

MA6 / SA-209 2/2




6.6


7.


8.



2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T


511


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater, and Heat-Exchanger Tubes

1.

MA6 / SA-213 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades TP 304, TP 304H, TP 304L, TP 304N, TP 309Cb, TP 309H, TP 309HCb, TP 309S, TP 310H, TP 310S, TP 316, TP 316L, TP 316H, TP 316N, TP 317, TP 317L, TP 321, TP 321H, TP 347 et TP 347H de la spécification SA-213/SA-213M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure à celles indiquées ci-après : 427°C (Grades TP 304L, TP 316L, TP 317L), 500°C (Grade TP 309HCb), 510°C / 540°C (Grades TP 309Cb, TP 309S, TP 310S), 540°C (Grade TP 310H), 540°C / 565°C (Grades TP 309H, TP 317, TP 321, TP 347), 565°C / 595°C (Grades TP 304, TP 304H, TP 304N), 595°C (Grade TP 321H), 595°C / 620°C (Grades TP 316, TP 316H, TP 316N, TP 347H).

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à - 196°C.


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à -196°C sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées. −

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A Table 5

512

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater, and Heat-Exchanger Tubes

6.2



6.3

MA6 / SA-213 2/2


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) 4, 4.1 & 7.5

Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 40 J (sens travers) à la température minimale de service sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence. 6.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


6.6


7.


8.



2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T


513


CODAP® - Fiche produit Specification for Steel Castings, Carbon, Suitable for Fusion Welding for High-Temperature Service

1.

MA6 / SA-216 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à 0°C (Grades WCA, WCB, WCC).

−

ASME 2004 Section II-D Table Y.1

T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades WCA, WCB, WCC de la spécification SA-216/SA-216M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison. des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

514


CODAP® - Fiche produit Specification for Steel Castings, Carbon, Suitable for Fusion Welding for High-Temperature Service

6.4

MA6 / SA-216 2/2




6.6


7.


8.


T

2.2.3 b) ASME 2004 Section II-A §6

3.1.4



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.


3.1.5

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande.


4.3

T


515


CODAP® - Fiche produit Specification for Steel Castings, Martensitic Stainless and Alloy, for Pressure-Containing Parts Suitable for High-Temperature Service

1.

MA6 / SA-217 c 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A § 7 et Table 2 ASME 2004 Section II-D Table Y-1


6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne le grade WC1 de la spécification SA-217/SA-217M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

516



6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 2 et 3) 4, 4.1 & 7.5


MA6 / SA-217 c 2/2


6.6


7.


8.



2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T

Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance et si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors de ces essais, seules les températures correspondant aux situations normales de service sont à prendre en compte.

517



1.

MA6 / SA-217 d 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades WC6 et WC9 de la spécification SA-217/SA-217M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

518



6.4



MA6 / SA-217 d 2/2


6.6


7.


8.



2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


519



1.

MA6 / SA-217 e 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne le grade C5 de la spécification SA-217/SA-217M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

520



6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3)

4, 4.1 & 7.5

Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J à la température minimale de service. 6.5


6.6


7.


8.


MA6 / SA-217 e 2/2


2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


521



1.

MA6 / SA-217 f 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne le grade C12 de la spécification SA-217/SA-217M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

522



6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 2 et 3) 4, 4.1 & 7.5

Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J à la température minimale de service sur la base d’essais conformes à la spécification de référence. 6.5

MA6 / SA-217 f 2/2


6.6


7.


8.



2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


523


CODAP® - Fiche produit Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and High-Temperature Service

1.

MA6 / SA-234 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades WPB, WPC, WP1, WP11, WP12, WP22 et WP5 de la spécification SA-234/SA-234M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 370°C (Grades WPB, WPC), 400°C (Grades WP1, WP22, WP5), 510°C (Grades WP11, WP12).

−


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées. −


4.1 d)

Mise en œuvre.


4.

Pour les produits soudés, la qualification des modes opératoires de soudage doit être réalisée conformément aux exigences de la norme NF EN ISO 15614-1 : 2004 ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées. Pour les produits soudés, les opérations de soudage doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 287-1: 2004 ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées.

5.

Composition chimique La teneur en carbone (Gr. WPB, WPC et WP1) doit respecter les exigences du tableau M2.2-3b.

6.


6.1


6.2




A % (voir 8.)



6.3


T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

524


CODAP® - Fiche produit Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and High-Temperature Service

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3)

4., 4.1 & 7.5

Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) à la température minimale de service. 6.5


6.6


7.


8.


MA6 / SA-234 2/2


2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T

Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division lorsque cette annexe est applicable. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance et si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors de ces essais, seules les températures correspondant aux situations normales de service sont à prendre en compte.

525


CODAP® - Fiche produit Specification for Heat-Resisting Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Vessels

1.

MA6 / SA-240 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades 304, 304L, 304H, 304N, 309H, 310S, 310H, 310Cb, 316, 316L, 316H, 316N, 317, 317L, 321, 321H, 347 et 347H de la spécification SA-240/SA-240M de la Section II partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces tôles doivent être utilisés à une température inférieure à celles indiquées ci-après : 510°C (Grade 310Cb), 510°C / 540°C (Grade 310S), 540°C (Grades 310H, 347), 540°C / 565°C (Grade 309H), 565°C (Grade 321), 565°C / 595°C (Grades 304, 304H, 304N, 316N), 595°C (Grades 316L, 317, 321H), 595°C / 620°C (Grade 316H) et 620°C (Grades 317L, 347H).

−




4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1

Caractéristiques mécaniques à température ambiante Rm , Rp0,2 (voir 8.)


T


2.2.3 b), 4.1a & 7.5


2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

A % (voir 8.) 6.2


526


CODAP® - Fiche produit Specification for Heat-Resisting Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Vessels

6.3


6.4

2.2.3 b)

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2)

4, 4.1 & 7.5


MA6 / SA-240 2/2



2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.

Essais et contrôles Les essais et contrôles requis par la spécification de référence peuvent être réalisés suivant les méthodes d’essais ou procédures définies dans cette spécification ou suivant toutes autres spécifications acceptées par les parties concernées.

T

3.1.3

T

4.3

T



10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


527


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Low and Intermediate- Tensile Strength

1.

MA6 / SA-285 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.



La teneur en carbone (Gr C) doit respecter les exigences du tableau M2.2-1b. 6.


6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa



Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à 20°C sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées.

6.2

Col. 5


3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

528


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Low and Intermediate- Tensile Strength

6.4

MA6 / SA-285 2/2





2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


529


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Manganese-Silicon

1.

MA6 / SA-299 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades de la spécification SA-299/SA-299M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

530


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Manganese-Silicon

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2 sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence.

6.5

MA6 / SA-299 2/2


ASME 2004 Section II-A & 3 et 55

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


531


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Manganese-Molybdenum and Manganese-Molybdenum-Nickel

1.

MA6 / SA-302 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades A et B de la spécification SA-302/SA-302M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

532


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Manganese-Molybdenum and Manganese-Molybdenum-Nickel

6.4


6.5

MA6 / SA-302 2/2


ASME 2004 Section II-A & 55

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


533


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipes

1.

MA6 / SA-312 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades TP 304, TP 304H, TP 304L, TP 309S, TP 309H, TP 309Cb, TP 310S, TP 310H, TP 316, TP 316H, TP 316L, TP 316N, TP 317, TP 317L, TP 321, TP 321H, TP 347 et TP 347H de la spécification SA-312/SA-312M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure à celles indiquées ci-après : 510°C (Grade TP 310S), 510°C / 540°C (Grades TP 309S, TP 309Cb), 540°C (Grade TP 310H), 540°C / 565°C (Grades TP 309H, TP 347), 565°C (Grade TP 321), 565°C / 595°C (Grades TP 304, TP 304H, TP 316N), 595°C (Grade TP 321H) et 595°C / 620°C (Grades TP 316, TP 316H, TP 347H).

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à - 196°C.


Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à - 196°C sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. L’Annexe MA2 de la présente Division est l’un des moyens permettant d’étendre le domaine d’application de ces produits tout en respectant les exigences précitées. − 4.

4.1 d)

Mise en œuvre.

Elaboration des produits Pour les produits soudés, la qualification des modes opératoires de soudage doit être réalisée conformément aux exigences de la norme NF EN ISO 15614-1 : 2004 ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées. Pour les produits soudés, les opérations de soudage doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 287-1: 2004 ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées.

5.

Composition chimique Les exigences particulières relatives à la composition chimique du tableau M2.2-3b doivent être respectées.

6.


6.1






A % (voir 8.)


534

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipes

6.2



6.3

MA6 / SA-312 2/2


6.4

2.2.3 b)


4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


6.6


7.


8.



2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T


535


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Steel Pipe for Low-Temperature Service 1.

MA6 / SA-333 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Cette fiche concerne les grades 1, 3, 6 et 8 de la spécification SA-333/SA-333M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification. 3.

Col. 4

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits ASME 2004 Section II-A §1


Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 370°C (Grades 1, 3), 370°C (Grade 6) et 120°C (Grade 8).

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -45°C (Grades 1 et 6), -100°C (Grade 3) et -195°C (Grade 8)



4.1 d)

Mise en œuvre.


4.


5.


6.


6.1


6.2

ASME 2004 Section II-A §5, 6 et Table 1



A % (voir 8.)



6.3


T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

536


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Steel Pipe for Low-Temperature Service

6.4

6.5

MA6 / SA-333 2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) ou à 40 J (sens long) à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2 sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence.

ASME 2004 Section II-A Tables 4 & 5

4, 4.1 & 7.5



2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.


ASME 2004 Section II-A §9 & 10

8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division lorsque cette annexe est applicable. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance et si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors de ces essais, seules les températures correspondant aux situations normales de service sont à prendre en compte.

537


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Carbon and Alloy Steel Tubes for Low-Temperature Service

1.

MA6 / SA-334 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades 1, 3, 6 et 8 de la spécification SA-334/SA-334M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 370°C (Grades 1, 3), 370°C (Grade 6) et 120°C (Grade 8).

−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -45°C (Grades 1 et 6), -100°C (Grade 3) et -195°C (Grade 8)



4.1 d)

Mise en œuvre.


4.


5.

Composition chimique La teneur en carbone (Gr 1, 6) doit respecter les exigences du tableau M2.2-3b.

6.


6.1


6.2




A % (voir 8.)



6.3


T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

538


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Carbon and Alloy Steel Tubes for Low-Temperature Service

6.4


6.5

MA6 / SA-334 2/2


6.6


7.


8.


ASME 2004 Section II-D § 11 & 14

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)


3.1.4

T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division lorsque cette annexe est applicable. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance et si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors de ces essais, seules les températures correspondant aux situations normales de service sont à prendre en compte.

539


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High-Temperature Service

1.

MA6 / SA-335 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades P1, P5, P9, P11, P12 et P22 de la spécification SA-335/SA-335M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 450°C (Grades P1, P5, P22) et 510°C (Grades P9, P11, P12).

−



Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. −

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1


6.2



A % (voir 8.)



R 6.3


(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

540


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High-Temperature Service

6.4

MA6 / SA-335 2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 2 et 3)

4, 4.1 & 7.5




2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance et si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors de ces essais, seules les températures correspondant aux situations normales de service sont à prendre en compte.

541


CODAP® - Fiche produit Specification for Carbon and Low-Alloy Steel Forgings, Requiring Notch Toughness Testing for Piping Components

1.

MA6 / SA-350 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à 20°C (Grades LF1 et LF2) et -120°C (Grade LF3)

−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades LF1, LF2 et LF3 de la spécification SA-350/SA-350M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

542


CODAP® - Fiche produit Specification for Carbon and Low-Alloy Steel Forgings, Requiring Notch Toughness Testing for Piping Components

6.4


6.5


MA6 / SA-350 2/2

ASME 2004 Section II-A Tables 3, 4, 5 et 6

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6


ASME 2004 Section II-A § 5.4

7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


543


CODAP® - Fiche produit Specification for Castings, Austenitic, Austenitic-Ferritic (Duplex), for PressureContaining Parts

1.

MA6 / SA-351 c 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades CD4 MCu et CD3MWCuN de la spécification SA-351/SA-351M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

544



6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 40 J (sens travers) à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2 sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence.

6.5


MA6 / SA-351 c 2/2


4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6


ASME 2004 Section II-A § 6 + Table 1

7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


545



1.

MA6 / SA-351 d 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades CF8, CF8A, CF8M et CK20 de la spécification SA-351/SA-351M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 425°C (Grades CF8, CF8A, CF8M) et 540°C (Grade CK20).

−



Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. −

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1


6.2



A % (voir 8.)



6.3


T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

546



6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 40 J (sens travers) à la température minimale de service.

6.5


MA6 / SA-351 d 2/2


4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6


ASME 2004 Section II-A § 6 + Table 1

7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


547


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum

1.

MA6 / SA-387 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades 5, 11, 12, 21 et 22 de la spécification SA-387/SA-387M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 480°C (Grades 5, 11, 22), 510°C (Grade 12) et 455°C (Grade 21).

−



Ce domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures sous réserve que les exigences de la présente Division (§ 6.4) concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées. − 4.


5.



ASME 2004 Section II-A Les exigences particulières relatives à la composition chimique du tableau M2.2-3b doivent § 6, être respectées. Table 1 et 56.2

6.


6.1


6.2

4.1 d)

Mise en œuvre.



A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A Table 2 et 3 ASME 2004 Section II-D Table Y-1


6.3

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

548


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 2 et 3) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) à la température minimale de service.

6.5


MA6 / SA-387 2/2

ASME 2004 Section II-A & 55 et 56.3

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


549


MA6 / SA-403 SA-403M 1/2

CODAP® - Fiche produit Specification for Wrought Austenitic Stainless Steel Piping Fittings

1.


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades WP 304, WP 304H, WP 304L, WP 304N, WP 309, WP 310, WP 316, WP 316H, WP 316L, WP 316N, WP 317, WP 317L, WP 321, WP 321H, WP 347 et WP 347H de la spécification SA-403/SA-403M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4



−

Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure à celles indiquées ci-après : 427°C (Grades WP 304L, WP 316L, WP 317L) et 500°C (Grades WP 304, WP 304H, WP 304N, WP 309, WP 310, WP 316N, WP 316, WP 316H, WP 317, WP 321H, WP 321, WP 347, WP 347H). Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -196°C.



4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1


6.2



ASME 2004 Section II-D Table 13

A % (voir 8.)



550

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


MA6 / SA-403 SA-403M 2/2

CODAP® - Fiche produit Specification for Wrought Austenitic Stainless Steel Piping Fittings

6.3


6.4

2.2.3 b)


4, 4.1 & 7.5




2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


551


CODAP® - Fiche produit Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Low-Temperature Service

1.

MA6 / SA-420

c

1/2



Col. 1 2.

3.

Col. 2

Col. 3

Cette fiche concerne le grade WPL6 de la spécification SA-420/SA-420M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

1



–


−

Mise en œuvre


5.


6.


6.1


1.1

4 1° alinéa

T

4.1 d) 5 ASME 2004 Section II-A Table 1 § 7

Rm , Rp0,2 , A % et dureté Brinell (voir 8.)

ASME 2004 Section II-D Y.1

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

4.3.3 & 4.4.3

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


6.3

Col. 5


4.

6.2

Col. 4

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage 2.2.3 b) Sans objet compte tenu du domaine d’application défini en 3.

552

T



6.4

c

2/2


6.5

MA6 / SA-420

4, 4.1 & 7.5

T

2.2.3 b)

T


6.6



7.



8.


3.1.4

T 3.1.3



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T

Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

553



1.

MA6 / SA-420

d

1/2



Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 150°C pour la nuance WPL3 et 120°C pour la nuance WPL8.

–

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -100°C pour la nuance WPL3 et -195°C pour la nuance WPL8.

−

Mise en œuvre

4.


5.


6.


6.1


1.1

4 1° alinéa

T

4.1 d) 4.2 ASME 2004 Section II-A Table 1 § 7

Rm , Rp0,2 , A % et dureté Brinell (voir 8.)

ASME 2004 Section II-D Y.1

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

4.3.3 & 4.4.3

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


6.3

1


6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades WPL3 et WPL8 de la spécification SA-420/SA-420M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage 2.2.3 b) Sans objet compte tenu du domaine d’application défini en 3.

554

T



6.4

d

2/2

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (Grade WPL3) et 40 J (Grade WPL8) (sens travers) à la température minimale de service.

6.5

MA6 / SA-420

4, 4.1 & 7.5

T

2.2.3 b)

T


6.6



7.



8.


3.1.4

T 3.1.3



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T

Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’Annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Lorsque les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à la température d’essai répondent aux exigences concernant la rupture fragile pour l’équipement considéré, la prévention de ce mode de défaillance est aussi assurée pour les températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

555


CODAP® - Fiche produit Specification for Steel Castings Suitable for Pressure Service

.

MA6 / SA-487 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−

ASME 2004 Section II-D Table 1A & S.8

T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A Table 3A



Rtp0,2 (voir 8.)

6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne le grade CA6NM de la spécification SA-487/SA-487M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a explamatory note


2.2.3 b)

556


CODAP® - Fiche produit Specification for Steel Castings Suitable for Pressure Service

6.4

MA6 / SA-487 2/2





2.2.3 b)

3.1.4

6.6


ASME 2004 Section II-A Table 1 & § 5

7.


ASME 2004 Section II-A § 9 & 10

8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5

4.3

T


557


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate and Higher-Temperature Service

1.

MA6 / SA-515 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à + 20°C.

−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.



La teneur en carbone doit respecter les exigences du tableau M2.2-2a. 6.


6.1


ASME 2004 Section II-A §6 Table 1

Rm , Rp0,2 (voir 8.) ASME 2004 Section II-A Table 2

A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades 60, 65 et 70 de la spécification SA-515/SA-515M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

558


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate and Higher-Temperature Service

6.4


6.5

MA6 / SA-515 2/2



4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


559


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate and Lower-Temperature Service

1.

MA6 / SA-516 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.



La teneur en carbone doit respecter les exigences du tableau M2.2-2a. 6.


6.1



Rm , Rp0,2 (voir 8.) ASME 2004 Section II-A Table 2

A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades 55, 60, 65 et 70 de la spécification SA-516/SA-516M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

560


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate and Lower-Temperature Service

6.4


6.5

MA6 / SA-516 2/2



4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


561


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Heat-Treated, Carbon-Manganese-Silicon Steel

1.

MA6 / SA-537 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les classes 1, 2 et 3 de la spécification SA-537/SA-537M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

562


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Heat-Treated, Carbon-Manganese-Silicon Steel

6.4


6.5

MA6 / SA-537 2/2


ASME 2004 Section II-A & 55

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


563


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Quenched and Tempered 8 and 9 Percent Nickel

1.

MA6 / SA-553 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -196°C (type 1) et -170°C (type 2).

−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les types 1 et 2 de la spécification SA-553/SA-553M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

564


CODAP® - Fiche produit Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Quenched and Tempered 8 and 9 Percent Nickel

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 27 J (sens travers) à la température minimale de service.

6.5


MA6 / SA-553 2/2

ASME 2004 Section II-A & 7.2, 555 et 556

4, 4.1 & 7.5


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


565


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Ferritic / Austenitic Stainless Steel Tubing for General Service

1.

MA6 / SA-789 c 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−

Pour l’utilisation de ces produits dans le cadre de la présente Division la température minimale est limitée à -196°C (Grades LF1 et LF2) et -120°C (Grade LF3)

−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1





A % (voir 8.)



R 6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades UNS S31803, UNS S32205 et UNS S32001 de la spécification SA-789/SA-789M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

(voir 8.)

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

566



6.4


4, 4.1 & 7.5




2.2.3 b)

3.1.4

6.6


ASME 2004 Section II-A § 7 Table 3

7.



8.

Essais et contrôles Les essais et contrôles requis par la spécification de référence peuvent être réalisés suivant les méthodes d’essais ou procédures définies dans cette spécification ou suivant toutes autres spécifications acceptées par les parties concernées. Toutes les opérations de contrôle non destructif requises doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées.

9.

MA6 / SA-789 c 2/2

T

ASME 2004 Section II-A § 10, 11 et 12


T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


567



1.

MA6 / SA-789 d 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1




ASME 2004 Section II-D Table 1

A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades UNS S32550, UNS S31200, UNS S31160, UNS S32304, UNS S39274, UNS S32520, UNS S32750, UNS S32900, UNS S32950, UNS S39277, et UNS S32906 de la spécification SA-789/SA-789M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

568



6.4


Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 40 J à la température minimale de service déterminée par référence à l’Annexe MA2 sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence. 6.5



2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.

Essais et contrôles Les essais et contrôles requis par la spécification de référence peuvent être réalisés suivant les méthodes d’essais ou procédures définies dans cette spécification ou suivant toutes autres spécifications acceptées par les parties concernées. Toutes les opérations de contrôle non destructif requises doivent être réalisées par du personnel qualifié conformément aux exigences de la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées.

9.

MA6 / SA-789 d 2/2

T

ASME 2004 Section II-A § 10, 11 et 12


T


Marquage

11.

Conditionnement

12.



3.1.5


4.3

T


569


CODAP® - Fiche produit Specification for Seamless and Welded Ferritic / Austenitic Stainless Steel Pipe

1.

MA6 / SA-790 c 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1


ASME 2004 Section II-A § 6 et 7 Table 2

ASME 2004 Section II-A § 8, 9 et 12 Table 3

Rm , Rp0,2 (voir 8.) A % (voir 8.)



6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades UNSS31803, UNS S32205 et UNS S32001 de la spécification SA-790/SA-790M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

570



6.4


Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 40 J à la température minimale de service à la température déterminée par référence à l’Annexe MA2 sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence. 6.5

MA6 / SA-790 c 2/2



2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage


11.

Conditionnement


12.



3.1.5

4.3

T


571



1.

MA6 / SA-790 d 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

−


−


−


T

4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.





6.1


ASME 2004 Section II-A § 6 et 7 Table 2



A % (voir 8.)

ASME 2004 Section II-A § 9 et 12 Table 3 ASME 2004 Section II-D Table Y-1


6.3

4 1° alinéa




6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les grades UNS S32550, UNS S31200, UNS S31160, UNS S32304, UNS S39274, UNS S32520, UNS S32750, UNS S32900, UNS S32950, UNS S39277, et UNS S32906 de la spécification SA-790/SA-790M de la Section II Partie A du code ASME 2004 qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

572



6.4


4, 4.1 & 7.5



MA6 / SA-790 d 2/2


2.2.3 b)

3.1.4

6.6



7.



8.


T



T


Marquage


11.

Conditionnement


12.



3.1.5

4.3

T


573


CODAP® - Fiche produit Blech und Band aus warmfesten Stählen - Technische Lieferbedingungen (Plate and Strip of steels for elevated temperatures. Technical delivery conditions)

1.

MA6 / DIN 17 155 1/2


Les amendements techniques apportés à la spécification de référence (notés T colonne 5) ont été introduits afin d’une part de prendre en compte les évolutions techniques apportées par les Producteurs à la réalisation de ces produits et d’autre part d’assurer la conformité de ces produits aux exigences minimales de la présente Division. La colonne 3 donne la référence des paragraphes de la spécification concernée en regard des exigences de la présente Division (§ 2 à 12, colonne 2). La colonne 4 précise la correspondance avec les exigences essentielles de sécurité de la réglementation faisant l’objet de l’Annexe GA5 de la présente Division. Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

2 et Tableau 4

4 1° alinéa

T

1.1 et Annexe B

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances H I, H II, 17 Mn 4, 19 Mn 6, 15 Mo3, 13 Cr Mo 4-4 et 10 Cr Mo 9-10 de la Norme DIN 17 155 (Mai 1979) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette norme.

3.

Col. 4

1 et Tableau 1


Ces tôles et ces bandes doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 450°C pour les nuances H I, H II, 17 Mn 4 et 19 Mn 6, et à une température inférieure à 500°C pour les autres nuances.

−


Sous réserve que les exigences de la présente Division concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées le domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à 0°C. Pour les nuances H I, H II, 17 Mn 4 et 19 Mn 6A, l’annexe MA2 de la présente Division est applicable. −

Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1

Caractéristiques mécaniques à température ambiante •

6.2

7.3 Tableaux 1 et 2 7.4 Tableau 3

Rm , Re H , A % et dureté HV (voir 8.)

Caractéristiques mécaniques à température élevée •

6.3

7.1

Tableau 4

Rtp0,2 (voir 8.)

2.2.3 b), 4.1a & 7.5 2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage − −

Contrainte provoquant une déformation de 1% après 10 000 h et 100 000 h Résistance à la rupture par fluage pour 10 000, 100 000 et 200 000 h

574

Annexe A

2.2.3 b)


CODAP® - Fiche produit Blech und Band aus warmfesten Stählen - Technische Lieferbedingungen (Plate and Strip of steels for elevated temperatures. Technical delivery conditions)

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Pour ces nuances les exigences de la spécification de référence doivent être respectées.

6.5

MA6 / DIN 17 155 2/2

Tableau 3

4, 4.1 & 7.5

Annexe C

2.2.3 b)

Annexe B

3.1.4

Propriétés physiques Pour le module d’élasticité à la température de calcul, le coefficient de Poisson, le coefficient de dilatation…, les valeurs à utiliser sont celles données par la spécification du produit (même à titre indicatif), par la spécification du Producteur ou par tout autre document accepté par les parties concernées.

6.6


7.


8.


T

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après Contrôle de l’état de surface : Contrôle des dimensions : Contrôle de l’analyse chimique :

8

Essai de traction (y compris à température élevée) :



NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

3.1.3

Toutes les opérations de contrôle non destructif requises pour répondre à la réglementation applicable doivent être réalisées par du personnel qualifié selon la norme NF EN 10256 ou selon la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou tout autre spécification acceptée par les parties concernées.. 9.


4.3

9

3.1.5

6

4.3

T


Marquage

11.

Conditionnement

12.


La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à 0°C ou à la température minimale de service couvrent les exigences aux températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables soient prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

575


CODAP® - Fiche produit Nahtlose Rohre aus warmfesten Stählen - Technische Lieferbedingungen (Seamless Tubes of Heat-resistant Steels. Technical Conditions of Delivery)

1.

MA6 / DIN 17 175 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 5

Tableau 5

4 1° alinéa

T

7

4.1 d)

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances St.35.8, St.45.8, 17 Mn 4, 19 Mn 5, 15 Mo3, 13 Cr Mo 4-4, 10 Cr Mo 9-10, 14 MoV 6-3 et X20 CrMoV 12-1 de la Norme DIN 17 175 (Mai 1979) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette norme.

3.

Col. 4

1 et Tableau 1


Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 450°C pour les nuances St.35.8, St.45.8, 17 Mn 4 et 19 Mn 5, à une température inférieure à 500°C pour les nuances 15 Mo3, 13 Cr Mo 4-4 et 10 Cr Mo 9-10 et 14 MoV 9-10 et à une température inférieure à 600°C pour la nuance X20 CrMoV 12-1.

−


Sous réserve que les exigences de la présente Division concernant l’énergie de rupture en flexion par choc soient respectées le domaine d’application peut être étendu à des températures inférieures à 0°C. −

Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1


6.2

6.4

6.4 et Tableau 1 7.4 Tableau 5

Rm , Rp0,2, A % et dureté HV (voir 8.)


6.3

6.1.1 et 6.1.2

t p0,2

R

Tableau 6

(voir 8.)

2.2.3 b), 4.1a & 7.5 2.2.3 b), 4.1a & 4.2a

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage −

Contrainte provoquant une déformation de 1% après 10 000 h et 100 000 h

−

Résistance à la rupture par fluage pour 10 000, 100 000 et 200 000 h

Annexe A

2.2.3 b)

Tableau 5

4, 4.1 & 7.5

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et notes 1, 2 et 3) Les nuances de la présente fiche doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc de 27 J (sens travers) ou de 40 J (sens long ) à 0°C ou à la température minimale de service..

576

T


CODAP® - Fiche produit Nahtlose Rohre aus warmfesten Stählen - Technische Lieferbedingungen (Seamless Tubes of Heat-resistant Steels. Technical Conditions of Delivery)

6.5

MA6 / DIN 17 175 2/2

Propriétés physiques Pour le module d’élasticité à la température de calcul, le coefficient de Poisson, le coefficient de dilatation…, les valeurs à utiliser sont celles données par la spécification du produit (même à titre indicatif), par la spécification du Producteur ou par tout autre document accepté par les parties concernées.

6.6


7.


8.


2.2.3 b)

T

3.1.4 6.10

Les essais peuvent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence ou suivant les normes spécifiées ci-après Contrôle de l’état de surface Contrôle des dimensions Contrôle de l’analyse chimique

8

Essai de traction (y compris à température élevée)


Essai de flexion par choc sur éprouvette à entaille en V

NF EN 10045-1 (Octobre 1990)

3.1.3

T

8.8

4.3

T

9

3.1.5

5

4.3

Essais sur anneau Toutes les opérations de contrôle non destructif requises pour répondre à la réglementation applicable doivent être réalisées par du personnel qualifié selon la norme NF EN 10256 ou selon la norme NF EN 473 (Décembre 2000) ou tout autre spécification acceptée par les parties concernées.. 9.


10.

Marquage

11.

Conditionnement

12.


La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note 1 : La température d’essai doit être conforme aux exigences de l’annexe MA2 de la présente Division. Note 2 : Les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc spécifiées à 0°C ou à la température minimale de service couvrent les exigences aux températures supérieures. Note 3 : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables soient prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

577


CODAP® - Fiche produit Geschweißte kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen - Technische Lieferbedingungen (Welded circular tubes stainless steels with special quality requirements. Technical delivery conditions)

1.

MA6 / DIN 17 457 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 4

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades X2CrNiMo 17 13 2, X2CrNiMo 17 12 2, X2CrNiMo 17 13 3, X2CrNiMo 17 14 3, X5CrNiMo 17 13 3 et X2CrNiMoN 17 13 5 de la Norme DIN 17 457 (Juillet 1985) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette norme.

3.


Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 500°C sauf le grade X2CrNiMoN 17 13 5 limité à 400°C.

−



4.1 d)

Mise en œuvre.


4.


5.


6.


6.1


DIN 17 457 Tableau 1

Rm , Rp0,2 (voir 8.) DIN 17 457 Tableau 3

A % (voir 8.) 6.2



Rtp0,2 (voir 8.) 6.3

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

578


CODAP® - Fiche produit Geschweißte kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen - Technische Lieferbedingungen (Welded circular tubes stainless steels with special quality requirements. Technical delivery conditions)

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 55 J (sens travers) à la température minimale de service sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence.

6.5

MA6 / DIN 17 457 2/2


4, 4.1 & 7.5

T


6.6


7.


8.


DIN 17 457 § 5 et 6

3.1.4



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.


DIN 17 457 §4

3.1.5

4.3

T


579


CODAP® - Fiche produit Nahtlose kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen - Technische Lieferbedingungen (Seamless circular tubes of austenitic stainless steels with special quality requirements. Technical delivery conditions)

1.

MA6 / DIN 17 458 1/2


Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

Col. 4

Col. 5

4 1° alinéa

T

Définition des produits Cette fiche concerne les grades X2CrNiMo 17 13 2, X2CrNiMo 17 12 2, X2CrNiMo 17 13 3, X2CrNiMo 17 14 3, X5CrNiMo 17 13 3 et X2CrNiMoN 17 13 5 de la Norme DIN 17 458 (Juillet 1985) qui définit les caractéristiques dimensionnelles, chimiques et mécaniques, ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette norme.

3.


Ces produits doivent être utilisés à une température inférieure ou égale à 500°C sauf le grade X2CrNiMoN 17 13 5 limité à 400°C.

−



4.1 d)

Mise en œuvre.

4.


5.


6.


6.1



Rm , Rp0,2 (voir 8.) DIN 17 458 Tableau 3

A % (voir 8.) 6.2



Rtp0,2 (voir 8.) 6.3

T

2.2.3 b), 4.1a & 7.5

2.2.3 b), 4.1a & 4.2a


2.2.3 b)

580


CODAP® - Fiche produit Nahtlose kreisförmige Rohre aus austenitischen nichtrostenden Stählen für besondere Anforderungen - Technische Lieferbedingungen (Seamless circular tubes of austenitic stainless steels with special quality requirements. Technical delivery conditions)

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8 et note 2) Les produits doivent avoir une valeur moyenne de l’énergie de rupture en flexion par choc égale ou supérieure à 55 J (sens travers) à la température minimale de service sur la base d’essais conformes aux exigences de la spécification de référence. (température ambiante)

6.5

MA6 / DIN 17 458 2/2


4, 4.1 & 7.5

T


6.6


7.


8.


DIN 17 458 § 5 et 6

3.1.4



T


Marquage

11.

Conditionnement

12.


DIN 17 458 §4

3.1.5

4.3

T


581


CODAP® - Fiche produit Tôles pour appareils à pression Titane non allié et alliages de titane

1.

MA6 / ASME SB-265 ASTM B 265 1/2



Col. 1

Col. 2

2.

Col. 3

Dans le cadre de la présente Division, ces tôles peuvent être utilisées à une température comprise entre –29°C et 316°C pour les caractéristiques mécaniques définies par la spécification ASME SB-265.

4.


5.


6.


6.1


T

5, 9 et 10

6.1 Rm , Rp0,2 , A % (voir 8)

2.2.3 b), 4.1a & 7.5


Voir tableaux en annexe

Rtp0,2 , Rtm (voir 8)

L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau. 6.3

4 1° alinéa

1


6.2

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances 1, 2, 7, 9, 11, 12 ,16, 17 de la Norme ASTM SB-265 qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques (partiellement), ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

2.2.3 b),

T

4.1a & 4.2a

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Non applicable compte tenu du domaine d’application défini en 3.

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8) Compte tenu du domaine d’application défini par la présente fiche, les produits présenteront une faible susceptibilité à la rupture fragile. Toutefois, les essais de pliage du chapitre S de la spécification sont exigés pour les nuances 1 et 2.

582

4, 4.1 & 7.5

T


CODAP® - Fiche produit Tôles pour appareils à pression Titane non allié et alliages de titane

6.5




Telles que définies par la spécification.

2.2.3 b)

T

Traitement thermique 6.6

Traitement thermique de référence 650°C à 750°C,

3.1.4

Détensionnement après soudage 480°C à 540°C, Temps de maintien, en fonction des épaisseurs : de ½ h à 4 heures.

7.


8.


7 et 8 T

2 Les essais doivent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence. Toutes les opérations de contrôle non destructif doivent être réalisées par du personnel qualifié de niveau 1 ou 2 selon NF EN 10256 ou équivalent et/ou de niveau 3 selon NF EN 473 (Décembre 2000) ou équivalent.

2

3.1.3

15

4.3

Marquage

16.1

3.1.5

11.

Conditionnement

16.2

12.


9.

T

Document de contrôle T


4.3

T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

583


CODAP® - Fiche produit Tubes avec et sans soudure pour appareils à pression (échangeurs et condenseurs) Titane non allié et alliages de titane

1.




Col. 1 2.

Col. 2

Col. 3

1



5.


6.


6.1


4 1° alinéa

Dans le cadre de la présente Division ces tubes peuvent être utilisées à une température comprise entre –29°C et 316°C pour les caractéristiques mécaniques définies par la spécification ASME SB-338.

4.

6.2

5 6 et 7

8 Rm , Rp0,2 , A % (voir 8)

2.2.3 b), 4.1a & 7.5



Rtp0,2 , Rtm (voir 8)

L’interpolation linéaire est permise entre 2 valeurs successives du tableau. 6.3

Col. 5

Définition des produits Cette fiche concerne les nuances 1, 2, 7, 9, 12 ,16, 17 de la spécification ASME SB-338 qui définit les caractéristiques chimiques et mécaniques (partiellement), ainsi que les conditions techniques de livraison des produits objet de cette spécification.

3.

Col. 4

2.2.3 b),

T

4.1a & 4.2a

Caractéristiques mécaniques dans le domaine du fluage Non applicable compte tenu du domaine d’application défini en 3.

6.4

Energie de rupture en flexion par choc (voir 8) Compte tenu du domaine d’application défini par la présente fiche, les produits présenteront une faible susceptibilité à la rupture fragile.

6.5

Propriétés physiques Telles que définies par la spécification.

6.6

9 & 10

4, 4.1 & 7.5

T


2.2.3 b)

T

5.3

3.1.4

Traitement thermique Traitement thermique de référence 480°C à 780°C, sous atmosphère protectrice. Temps de maintien, en fonction des épaisseurs : de quelques secondes.

584


CODAP® - Fiche produit Tubes avec et sans soudure pour appareils à pression (échangeurs et condenseurs) Titane non allié et alliages de titane

7.

Dimensions, tolérances et aspect.

8.



12 2 et 11

Les essais doivent être réalisés suivant les normes définies dans la spécification de référence. Toutes les opérations de contrôle non destructif doivent être réalisées par du personnel qualifié selon NF EN 10256 ou NF EN 473 (Décembre 2000) ou équivalent. 9.

2 et 11

3.1.3

21

4.3 3.1.5

T

Document de contrôle T


Marquage

22

11.

Conditionnement

23

12.


T

La référence de la présente fiche doit être spécifiée à l’appel d’offre et à la commande. Note : Lorsque la température minimale de service est la température prévue lors des essais de résistance les caractéristiques concernant la rupture fragile peuvent être exigées seulement pour la température minimale correspondant aux situations normales de service si des mesures alternatives acceptables sont prises pour éviter tout risque de rupture fragile lors des essais de résistance.

585


PARTIE M MATÉRIAUX ANNEXE MA7 RÉPARATIONS DES DÉFAUTS DE SURFACE DES PRODUITS LAMINÉS OU CORROYÉS ET DES PRODUITS MOULÉS (Annexe non obligatoire) MA7.2 - REPARATIONS DES DÉFAUTS DE SURFACE SUR LES PRODUITS MOULÉS

MA7.1 - RÉPARATIONS DES DÉFAUTS DE SURFACE SUR LES PRODUITS LAMINÉS OU CORROYÉS

Avant expédition ou réception des pièces moulées, le Producteur peut éliminer les défauts de surface par meulage, dans la limite des tolérances d’épaisseur et sous réserve que l’affouillement se raccorde de façon progressive à la surface adjacente du produit.

Avant expédition ou réception des tôles, pièces forgées et produits tubulaires, le Producteur peut éliminer les défauts de surface par meulage, dans la limite des tolérances d’épaisseur et sous réserve que l’affouillement se raccorde de façon progressive à la surface adjacente du produit.

a) Définition des affouillements. Les affouillements sont classés en superficiel, mineur ou majeur, en fonction de leur surface projetée ou de leur profondeur maximale suivant les graphiques MA7.2-1 et MA7.2-2..

Après accord entre les parties intéressées (voir GA1.4), des défauts plus importants peuvent être réparés par meulage suivi d’un rechargement par soudage dans les conditions suivantes :

b) Élimination des discontinuités sans réparation.

a) une cartographie du ou des défauts doit être établie pour assurer la traçabilité des réparations.,

Les discontinuités superficielles révélées par les contrôles non destructifs peuvent être éliminées par simple meulage, pour autant que l’épaisseur locale reste dans les limites de tolérances imposées et que l’affouillement ainsi réalisé ne nuise pas à la fonction de la zone dans laquelle il est situé. L’affouillement doit se raccorder de façon progressive à la surface adjacente, et les critères à appliquer pour son contrôle doivent être identiques à ceux appliqués au contrôle de la surface de la pièce.

b) le défaut est éliminé avant tout apport de métal, et l’enlèvement complet de celui-ci ne doit pas réduire l’épaisseur nominale du produit de plus de 20%, c) le rechargement par soudage fait l’objet d’une qualification du mode opératoire acceptée par les parties intéressées et est effectué par des soudeurs qualifiés selon les dispositions de F1.4.1.4, d) le rechargement doit présenter une surépaisseur au moins égale à 1,5 mm qui est ensuite arasée par meulage pour donner à la surface réparée un aspect permettant les contrôles non destructifs ci-dessous,

c) Élimination des discontinuités suivie d’une réparation. Après accord entre les parties intéressées (voir GA1.4), des défauts plus importants peuvent être réparés par meulage suivi d’un rechargement par soudage et une cartographie du ou des défauts doit être établie pour assurer la traçabilité des réparations.

e) la réparation fait l’objet d’un contrôle soit par ressuage, soit par magnétoscopie, soit par ultrasons, éventuellement par radiographie ; le choix de la méthode et de la qualification de l’opérateur fait l’objet d’un accord entre le Producteur et le Fabricant, f) la réparation doit être effectuée avant le traitement thermique de référence du produit.

586


Les discontinuités hors critères d’acceptation révélées par les contrôles non destructifs doivent être éliminées. Leur élimination complète doit être contrôlée par ressuage, ou magnétoscopie, avec des critères identiques à ceux utilisés pour le reste de la pièce, dans les zones équivalentes. Le même type de contrôle volumique (préférentiellement par radiographie ou par ultrason) que celui qui a permis de déceler les défauts peut être requis après réparation. Ce

contrôle est obligatoire en cas d’affouillement majeur. Les conditions de la réparation par soudage font l’objet d’une qualification du mode opératoire acceptée par les parties intéressées. Elle est effectuée par des soudeurs qualifiés selon les dispositions de F1.4.2. Un traitement thermique est vivement recommandé après réparation (traitement thermique de référence ou de détensionnement).

Graphique MA7.2-1 - Classification des affouillements.

Graphique MA7.2-2 - Affouillements.

587






PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C1 GENERALITES Ces règles sont des règles d’analyse des contraintes permettant la vérification de la résistance des divers éléments d’un appareil aux effets de sollicitations à caractère essentiellement statique.

C1.1 - GENERALITES C1.1.1 - Objet des règles de calcul Les règles de calcul ont pour objet la détermination des épaisseurs ou la vérification de la résistance des divers éléments d’un appareil à pression et de leurs assemblages afin d’en prévenir la défaillance sous l’action des sollicitations mécaniques et thermiques prévues durant son utilisation.

L’application des règles de la Section C10 impose d’effectuer préalablement les déterminations de contraintes nécessaires par voie numérique, analytique ou expérimentale. c) Les règles de la Section C11 permettent, soit de vérifier l'acceptabilité des sollicitations variables susceptibles d’entraîner une défaillance par fissuration par fatigue (Chapitre C11.1), soit de vérifier la résistance des divers éléments d’un appareil aux effets de ces sollicitations (Chapitres C11.2 et C11.3).

C1.1.2 - Organisation de la Partie Conception et Calculs de la présente Division La présente Division propose trois ensembles complémentaires de règles de calcul : –

des règles spécifiques, objet de la Section C2 à C9,

–

des règles générales, objet de la Section C10,

–

des règles relatives à la prise en compte des phénomènes de fatigue, objet de la Section C11.

L’application des règles chapitre C11.2 ne requiert aucune analyse de contraintes. L’application des règles chapitre C11.3 impose d’effectuer préalablement les déterminations de contraintes nécessaires par voie numérique, analytique ou expérimentale.

a) Les règles spécifiques de calcul sont les règles d’usage consacré. Elles concernent les éléments et assemblages les plus courants, soumis aux sollicitations usuelles.

Les domaines respectifs d’application de ces différentes règles sont précisés en C1.1.3.

Dans ces règles, la détermination des épaisseurs ou la vérification de la résistance s’effectue au moyen de formules ou d’abaques établis spécifiquement pour chaque cas visé.

a) Les règles spécifiques de calcul ont chacune un domaine d’application qui est précisé par l’indication de limites pouvant concerner les caractéristiques géométriques des éléments visés, les sollicitations prises en compte, les modes de défaillance couverts, les caractéristiques du matériau, etc.

C1.1.3 - Domaine d’application des règles de calcul

A l’exception des règles de la Section C8, relatives aux soufflets pour compensateurs de dilatation, les règles spécifiques ne prennent en compte que des sollicitations à caractère essentiellement statique.

b) A l’intérieur du domaine d’application de chaque règle spécifique il n’est normalement pas permis d’utiliser une autre règle de calcul que celle proposée par la présente Division.

L’application de ces règles dans le respect de leur objet et de leurs conditions d’application dispense de toute autre justification.

Il est néanmoins permis, par accord entre les parties concernées, de substituer à la règle spécifique proposée un calcul justificatif effectué selon les règles d’analyse des contraintes de la Section C10.

b) Les règles générales de calcul de la Section C10 sont destinées à traiter les cas non couverts par les règles spécifiques. Dans ces règles, la vérification de la résistance s’effectue par le respect de critères portant sur le niveau des contraintes ou de leur étendue de variation.

600

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C1 – GENERALITES

b) Ces sollicitations peuvent être :

L’attention est cependant attirée sur le fait que l’application de ces règles ne conduit pas systématiquement à un dimensionnement plus économique. Les critères d’admissibilité des contraintes donnés en C10, appliqués à certaines configurations particulières, peuvent en effet conduire à un conservatisme supérieur à celui des règles spécifiques applicables qui bénéficient de fondements parfois plus pertinents.

–

c) Hors du domaine d’application de chaque règle spécifique ou lorsque la présente Division ne propose aucune règle spécifique, il appartient au Fabricant de justifier les dimensions et épaisseurs choisies au moyen de méthodes de calcul ou expérimentales largement reconnues, ou au moyen des règles d’analyse des contraintes de la Section C10, dont il importe de respecter les conditions d’application (les règles C10 ne s’appliquent notamment pas dans le domaine des températures où la défaillance par rupture par fluage est à craindre).

des sollicitations mécaniques, résultant d’une ou plusieurs des actions suivantes : •

pression, intérieure (voir C1.2),

•

action de la pesanteur (voir C1.4.1),

•

actions climatiques et sismiques (voir C1.4.3),

•

actions dynamiques (mouvements des fluides ou de pièces mobiles, chocs, etc.) (voir C1.4.3),

•

actions résultant de la dilatation des tuyauteries,

ou

extérieure

Note : Bien que d’origine thermique, puisque résultant de l’entrave à la libre dilatation des tuyauteries par l’appareil, ces actions doivent être considérées comme des sollicitations mécaniques.

Le Fabricant peut aussi se référer à l’expérience d’appareils déjà construits, pourvu que cette expérience soit réellement probante et acceptée par les parties concernées.

–

d) Les prescriptions générales relatives à la prévention de la défaillance par fissuration par fatigue sont données en C11.1. e) Les règles des chapitres C11.2 et C11.3, relatives à l’analyse de la résistance à la fatigue, sont applicables, dans le respect de leur objet et de leurs conditions d’application, dans tous les cas, quelles que soient les règles utilisées par ailleurs (règles spécifiques ou règles d’analyse des contraintes de la Section C10) pour justifier la résistance de l’appareil aux effets des sollicitations statiques.

•

phénomènes vibratoires (voir C1.4.5),

•

actions mécaniques diverses.

des sollicitations thermiques (voir C1.4.4), résultant de l’entrave à la libre dilatation : •

de l’appareil par des obstacles extérieurs,

•

d’un élément par d’autres éléments de l’appareil,

•

par autobridage.

b) L’objet de chacune des règles spécifiques des Sections C2 à C9 et des règles des Chapitres C11.1 et C11.2 précise les sollicitations qui sont effectivement prises en compte par ces règles. Les règles générales de la Section C10 et les règles du Chapitre C11.3 permettent, dans la limite des modes de défaillance qu’elles couvrent, de prendre en compte les sollicitations de toute nature.

Les règles d’analyse du chapitre C11.2 sont, cependant, plus particulièrement destinées à être appliquées aux appareils dont la résistance aux effets des sollicitations statiques est vérifiée au moyen des règles spécifiques, les règles d’analyse détaillée du chapitre C11.3 étant, elles, plus particulièrement destinées à être appliquées aux appareils dont la résistance aux effets des sollicitations statiques est vérifiée au moyen des règles d’analyse des contraintes de la Section C10.

C1.1.5 - Combinaisons des sollicitations - Situations Cycles C1.1.5.1 - Notion de situation Toute combinaison possible de sollicitations s’exerçant simultanément, à un instant donné, sur un appareil à pression, constitue une situation.

C1.1.4 - Sollicitations

A chaque situation est associée une répartition instantanée des températures dans le matériau (voir C1.3).

a) Les sollicitations appliquées à un appareil sont le résultat des diverses actions qui, s’exerçant sur l’appareil lui-même ou sur des éléments connexes, induisent des effets mécaniques, c’est-à-dire donnent naissance à des contraintes.

601


c) Situations d’essai de résistance

C1.1.5.2 - Types de situations

Ce sont les situations dans lesquelles l’appareil se trouve pendant les essais sous pression réalisés à la fin de la fabrication, en atelier ou sur le site, et pendant les renouvellements de ces essais.

La présente Division distingue trois types de situations : a) Situations normales de service Ce sont les situations auxquelles est soumis l’appareil dans ses conditions normales de fonctionnement et d’exploitation, y compris lors des opérations de mises en route et d’arrêt.

Lorsque les essais sous pression sont réalisés en atelier ou à l’intérieur d’un bâtiment, une telle situation est constituée de la seule combinaison des sollicitations de pression et des sollicitations résultant de l’action de la pesanteur.

Une telle situation est constituée par la combinaison des sollicitations suivantes : –

pression de calcul, telle que définie en C1.2.2.2 a ou b,

–

surcharge normale de neige (voir C1.4.2.1),

–

action normale du vent (voir C1.4.2.1),

–

autres sollicitations mécaniques et thermiques s’exerçant dans des conditions normales de fonctionnement et d’exploitation de l’appareil (ces conditions normales excluent la prise en compte de l’action d’un séisme).

Dans le cas d’essais sous pression réalisés à l’extérieur d’un bâtiment, il y a lieu de prendre en compte en outre, pour les situations correspondantes, les sollicitations résultant des actions de la neige et du vent précisées en C1.4.2.1. Ce troisième type de situation comprend également les situations d’essai de résistance autres que les essais sous pression. C1.1.5.3 - Notions relatives aux cycles Ces notions sont exposées en C11.1.2

b) Situations exceptionnelles de service

C1.1.6 - Modes de défaillance

Ce sont les situations auxquelles est soumis l’appareil dans des conditions exceptionnelles ou accidentelles de fonctionnement et d’exploitation, y compris lors des opérations de mise en route et d’arrêt.

C1.1.6.1 - Généralités Les modes de défaillance auxquels sont exposés les appareils et la classification retenue au titre de la présente Division sont définis en GA3.2.

Une telle situation est constituée par la combinaison des sollicitations suivantes : –

pression de calcul, telle que définie en C1.2.2.2c,

–

surcharge exceptionnelle C1.4.2.1),

–

action exceptionnelle du vent (voir C1.4.2.1),

–

action d’un séisme (voir C1.4.2.1),

–

autres sollicitations mécaniques et thermiques s’exerçant dans des conditions exceptionnelles ou accidentelles de fonctionnement et d’exploitation de l’appareil, y compris lors des opérations de transport, de montage et de maintenance ainsi que pour les situations de nettoyage et de lavage.

de

neige

Parmi les modes de défaillance définis en G3.2, les modes de défaillance couverts par la présente Division sont les suivants : a) Mode de défaillance de type primaire

(voir

–

rupture fragile,

–

déformation excessive

–

instabilité plastique (éclatement),

–

rupture ductile,

–

instabilité élastique (flambage),

–

rupture par fluage,

–

déformation excessive par fluage

et

élastoplastique

b) Mode de défaillance de type secondaire

Les enceintes « de confinement » destinées à n’être sollicitées qu’en cas de défaillance de l’appareil ou de l’équipement qu’elles isolent, peuvent être calculées en considérant que les sollicitations qui résultent de cette défaillance relèvent d’une situation exceptionnelle de service.

602

–

déformation plastique progressive

–

fissuration par fatigue


C1.1.7 - Méthodologie du calcul d’un appareil à pression

b2) Calcul basé sur l’endommagement réel en service

C1.1.7.1 - Principes généraux

Dans le cas où la durée totale prévue des périodes de fluage est différente de 100 000 h, ou quand les conditions de service de l’appareil comportent diverses périodes de fluage à des températures différentes, le calcul peut être effectué conformément aux prescriptions de l’Annexe C1.A1.

a) Le calcul d’un appareil à pression doit prendre en compte l’ensemble des sollicitations susceptibles de s’exercer pendant la durée de vie pour laquelle est prévu cet appareil. b) Ce calcul doit permettre de s’assurer du respect des critères fixés par les règles, destinés à couvrir les divers modes de défaillance auxquels est exposé l’appareil du fait de ces sollicitations, de leurs combinaisons et des circonstances dans lesquelles elles s’exercent (situations) ainsi que de leur caractère statique ou variable dans le temps.

Ce calcul prend en compte l’effet cumulé de toutes les périodes de fonctionnement donnant lieu à fluage significatif. c) Au regard de la défaillance par déformation progressive ou de l’adaptation plastique globale, un calcul prenant en compte l’étendue de variation des sollicitations entre deux situations doit être fait pour tout couple de situations normales de service susceptible d’être déterminant.

c) Il doit également permettre, dans la mesure où les sollicitations qui s’exercent n’ont jamais un caractère purement statique, de s’assurer de l’adaptation plastique globale – c'est-à-dire du comportement globalement élastique après quelques cycles de sollicitation – des zones de discontinuité majeure dans lesquelles peuvent subsister des déformations plastiques locales (voir note).

d) Au regard de la défaillance par fissuration par fatigue, le calcul doit prendre en compte le nombre, l’étendue et l’effet éventuel des superpositions de tous les cycles résultant de la variation des sollicitations dans les conditions de service normales définies en C1.1.5.2a.

Note : Les notions de discontinuité majeure et d’adaptation plastique globale sont définies en C10.3.1.

C1.1.7.3 - Calcul par les règles spécifiques

C1.1.7.2 - Situations et cycles à prendre en compte dans les calculs

a) Dans les limites de l’objet et des conditions d’application de chacune d’elles, les règles spécifiques de calcul des Sections C2 à C9 couvrent les modes de défaillance définis en C1.1.6.1 (à l’exception de la défaillance par rupture fragile) et assurent l’adaptation plastique globale des zones de discontinuité majeure.

a) Au regard de la défaillance par déformation excessive, ou par instabilité élastique et élastoplastique, un calcul doit être effectué pour chaque situation, quel qu’en soit le type, susceptible d’être déterminante (voir note) pour le dimensionnement des divers éléments de l’appareil.

Les règles spécifiques de la Section C8 couvrent en outre la défaillance par fissuration par fatigue.

Les coefficients de sécurité relatifs aux situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance sont plus faibles que ceux relatifs aux situations normales de service.

b) Les règles spécifiques des Sections C2 à C7 et C9 ne sont cependant conçues que pour traiter des intensités de sollicitations (celles de chaque situation étudiée) et ne font pas intervenir les étendues de variation de ces sollicitations entre des situations différentes.

Note : Une telle situation peut être l’une de celles pour lesquelles l’intensité de certaines sollicitations est minimale ; par exemple, la situation d’un appareil à l’arrêt (pression intérieure nulle) peut être une situation déterminante.

Au regard de l’adaptation plastique globale, les seuls cycles pris en compte par celles de ces règles spécifiques assurant le respect de ce critère de dimensionnement ne sont donc implicitement que ceux qui ont pour étendue de variation des sollicitations, celle comprise entre :

b) Au regard de la défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage, seules les situations normales de service sont à prendre en compte. Deux modes de calcul sont admis : b1) Calcul forfaitaire Un calcul doit être effectué pour chaque situation normale de service susceptible d’être déterminante, en considérant qu’elle peut être appliquée pendant une durée de 100 000 h.

–

la situation normale de service étudiée, d’une part,

–

la situation « zéro », où toutes les sollicitations sont nulles, d’autre part.

Les calculs ainsi effectués ne sont donc en toute rigueur valables que pour les appareils dans lesquels aucune sollicitation ne change de signe entre les diverses situations normales de service.

603


Ainsi définie, la pression effective est négative pour un appareil dans lequel la pression absolue est inférieure à la pression atmosphérique (appareil en dépression ou sous vide) ; il est alors d’usage de parler de pression extérieure pour qualifier la valeur absolue de cette pression effective négative.

Cependant, le conservatisme des règles spécifiques rend acceptable le fait de ne pas tenir compte des éventuels changements de signe des sollicitations. c) En conséquence, les modalités pratiques de respect des prescriptions de C1.1.7.2 lors de l’application des règles spécifiques sont les suivantes : –

–

C1.2.2 - Pression de calcul d’un appareil

Un calcul de résistance faisant intervenir l’intégralité des règles relatives à un élément d’appareil doit être effectué pour chaque situation normale de service susceptible d’être déterminante pour cet élément.

C1.2.2.1 - Définition La pression de calcul d’un appareil (ou d’une enceinte d’appareil qui en comporte plusieurs) est une valeur fixée, pour chaque situation de service ou d’essai de résistance, pour servir de base à l’étude de sa résistance à l’action de la pression.

Un calcul de résistance ne faisant intervenir que les règles destinées à couvrir la défaillance par déformation excessive ou par instabilité élastique et élastoplastique, doit être effectué pour chaque situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance, susceptible d’être déterminante pour l’élément concerné.

Dans le cas général, elle est, ou bien fixée par le Fabricant à partir des conditions de fonctionnement de l’appareil qui lui sont communiquées par le Donneur d’ordre, ou bien fixée par le Donneur d’ordre seul. Dans le cas d’un Appareil Catalogue, elle est fixée par le Fabricant seul, à partir des conditions de fonctionnement pour lesquelles est conçu l’appareil.

Ces modalités pratiques se traduisent par l’indication dans certaines règles spécifiques qu’elles ne doivent être appliquées que pour les situations normales de service.

La pression de calcul doit être définie à un emplacement spécifié de l’appareil.

C1.1.7.4 - Calcul par les règles générales a) Les règles générales de calcul de la Section C.10 donnent des critères d’admissibilité des contraintes destinés à couvrir la défaillance par déformation excessive et par déformation progressive et assurer l’adaptation plastique globale des zones de discontinuité majeure.

La pression de calcul d’un appareil sert de base à la détermination de la pression de calcul de chacun des éléments qui le constituent (voir C1.2.3). C1.2.2.2 - Détermination de la pression de calcul La valeur de la pression de calcul correspondant à une situation donnée doit être fixée conformément aux indications suivantes :

Les règles de la Section C11 couvrent la défaillance par fissuration par fatigue. Les situations et cycles à prendre en compte lors de l’application de ces règles générales sont ceux indiqués en C1.1.7.2a, c et d.

a) Pour une situation normale de service dans laquelle la défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage n’est pas susceptible d’être déterminante (voir note 1) : la pression de calcul doit être au moins égale à la plus grande valeur de la pression susceptible de régner dans l’appareil, dans ses conditions normales de service, au point de raccordement de l’organe de sécurité le protégeant contre les surpressions (elle est alors égale à la pression de déclenchement de cet organe de sécurité (voir note 2)) ou, en l’absence d’un tel organe, à la partie supérieure de l’appareil (voir note 3).

Les modes de défaillance par instabilité élastique et élastoplastique et par rupture ou déformation excessive par fluage, ne sont pas couverts par les règles générales de calcul ; dans le cas où ces modes de défaillance sont à craindre, il appartient au Fabricant de justifier, sous sa responsabilité, la résistance de l’appareil par tout moyen approprié.

Note 1 : La défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage n’est pas susceptible d’être déterminante pour une situation normale de service sans fluage à la température de calcul définie en C1.3.2a1 est inférieure ou égale à :

C1.2 - PRESSION DE CALCUL C1.2.1 - Pression effective Dans l’ensemble de la présente Division, le terme pression désigne, sauf indication contraire, la pression effective, c'est-à-dire la différence algébrique entre la pression absolue intérieure et la pression atmosphérique : c’est la pression indiquée par un manomètre installé sur l’appareil.

604

–

la contrainte nominale de calcul déterminée pour une situation normale de service avec fluage à la température de calcul définie C1.3.2a2, lorsqu’un calcul forfaitaire (voir définition en C1.1.7.2b1) est effectué,

–

la contrainte nominale de calcul équivalente déterminée selon l’Annexe C1.A1, lorsqu’un calcul basé sur l’endommagement réel par fluage en service (voir définition en C1.1.7.2b1) est effectué.


Note 2 : Pendant le fonctionnement des organes de sécurité, il est admis que la pression puisse momentanément dépasser d’au plus 10% la pression de déclenchement sans qu’il soit tenu compte de cette surpression.

d) Pour une situation d’essai de résistance : la pression de calcul est égale à celle qui régnera à la partie supérieure de l’appareil dans la position qu’il occupera lors de la réalisation de cet essai (voir note).

Note 3 : Pour un appareil dans lequel la pression est inférieure à la pression atmosphérique, la même règle s’applique en raisonnant sur la pression extérieure.

Note : La valeur de la pression à laquelle doit être effectué l’essai hydraulique est fixée en I1.6.

b) Pour une situation normale de service dans laquelle la défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage est susceptible d’être déterminante: deux valeurs doivent être envisagées pour la pression de calcul : –

–

C1.2.2.3 - Pression maximale admissible d’un appareil La pression maximale admissible Ps d’un appareil (ou d’une enceinte d’appareil qui en comporte plusieurs) est la pression maximale, spécifiée par le Fabricant à un emplacement donné, pour laquelle l’appareil (ou l’enceinte) est conçu(e).

d’une part, une valeur fixée selon le §a), notée Pmax, associée à la contrainte nominale de calcul déterminée pour une situation normale de service sans fluage à la température de calcul définie en C1.3.2a1, notée fhors fluage,

Cette pression maximale admissible est au plus égale à la plus élevée des pressions de calcul, fixées selon C1.2.2.2a au même emplacement, correspondant aux diverses situations normales de service de l’appareil (ou de l’enceinte).

d’autre part, une valeur au moins égale à la valeur moyenne (et non à la plus grande valeur) de la pression prévue en service normal au même emplacement, notée Pmoy, associée à : •

•

C1.2.3 - Pression de calcul d’un élément d’appareil C1.2.3.1 - Définition

la contrainte nominale de calcul déterminée pour une situation normale de service avec fluage à la température de calcul définie en C1.3.2a2, lorsque est effectué un calcul forfaitaire,

La pression de calcul P d’un élément d’appareil est la pression prise en compte pour la vérification de la résistance de cet élément, donc la pression dont la valeur est introduite dans les règles de calcul utilisées pour cette vérification.

la contrainte nominale de calcul équivalente déterminée selon l’Annexe C1.A1, lorsque est effectué un calcul basé sur l’endommagement réel en service,

La valeur de cette pression est à déterminer par le Fabricant pour chaque situation de service ou d’essai de résistance de l’appareil (ou de chacune des enceintes d’un appareil qui en comporte plusieurs), à partir de la pression de calcul de l’appareil et des conditions particulières de fonctionnement qui lui sont connues ; à chaque valeur de cette pression est associée une température de calcul (voir C1.3).

notée ffluage. La valeur à retenir pour la pression de calcul est celle des deux valeurs Pmax et Pmoy qui conduit au plus grand des rapports : Pmax f hors fluage

et

Pmoy f fluage

C1.2.3.2 - Pression de calcul d’un élément d’appareil non commun à deux enceintes

(C1.2.2b1 et b2)

La valeur de la pression de calcul d’un élément d’appareil non commun à deux enceintes contiguës de cet appareil doit être au moins égale :

La valeur de f à retenir pour les calculs dans la situation considérée est celle qui figure dans ce même rapport.

a) Pour une situation normale ou exceptionnelle de service : à la pression de calcul de l’appareil correspondant à cette situation, majorée, s’il y a lieu, des pertes de charges et de la surpression hydrostatique maximales s’exerçant dans cette même situation sur l’élément, comptées par rapport au point auquel est définie la pression de calcul de l’appareil.

c) Pour une situation exceptionnelle de service (voir note ci-dessous) : la pression de calcul doit être au moins égale à la plus grande valeur de la pression susceptible de régner dans l’appareil à un emplacement spécifié (sauf cas particulier, la partie supérieure de l’appareil) du fait du déréglage d’un équipement de régulation, de la décomposition de fluides instables contenus ou de toute autre circonstance exceptionnelle ou accidentelle entraînant une élévation de la pression au-delà de la pression correspondant aux conditions normales de service.

b) Pour une situation d’essai de résistance : à la pression de calcul de l’appareil correspondant à cette situation, majorée de la surpression hydrostatique s’exerçant sur l’élément dans la position de l’appareil durant la réalisation de l’essai.

Note : La défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage n’est pas à considérer pour une situation exceptionnelle de service.

605


Pour un appareil calorifugé ou protégé du milieu extérieur par un isolant, la température de calcul est égale à la température maximale du fluide intérieur pour la situation considérée.

C1.2.3.3 - Pression de calcul d’un élément d’appareil commun à deux enceintes La pression de calcul d’un élément d’appareil commun à deux enceintes contiguës de cet appareil est égale à la différence existant, dans la situation considérée, entre les deux pressions der calcul de cet élément, déterminées selon C1.2.3.2 en considérant successivement que l’élément n’appartient qu’à l’une, puis qu’à l’autre des deux enceintes.

Pour un appareil contenant un fluide dont la température est inférieure à la température ambiante, la température de calcul peut être inférieure à la température ambiante ; c’est cependant, pour un tel appareil, la situation correspondant à la température ambiante qui est le plus souvent déterminante.

Dans la recherche des situations susceptibles d’être déterminantes pour le dimensionnement d’un tel élément, il y a lieu de prendre en compte toutes les combinaisons de pression susceptibles de régner simultanément – même de façon accidentelle – dans les deux enceintes, notamment celles où l’une ou l’autre des pressions est nulle, ou encore celles où l’une ou l’autre des pressions est négative.

La température de calcul ainsi fixée est celle qui doit être utilisée pour la détermination de la contrainte nominale de calcul définie par la réglementation applicable (voir Annexes GA4 et suivantes) pour une situation normale de service sans fluage.

a2) Au regard de la défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage, la température de calcul est la température normalement prévue (et non plus la température maximale susceptible d’être atteinte) au milieu de l’épaisseur de la paroi dans la situation considérée.

C1.3 - TEMPERATURE DE CALCUL C1.3.1 - Définition

La température de calcul ainsi fixée est celle qui doit être utilisée pour la détermination de la contrainte nominale de calcul définie par la réglementation applicable (voir Annexes GA4 et suivantes) pour une situation normale de service avec fluage ou pour la détermination de la contrainte nominale de calcul équivalente définie en Annexe C1.A1.

La température de calcul t d’un élément d’appareil est la température à considérer pour la détermination des caractéristiques mécaniques du métal à prendre en compte pour l’étude de la résistance mécanique de cet élément. A chaque situation de l’appareil correspond une valeur de la température de calcul, à fixer par le Donneur d’ordre ou à déterminer par le Fabricant à partir des conditions de fonctionnement indiquées par le Donneur d’ordre.

b) Pour une situation exceptionnelle de service : la température de calcul doit être fixée conformément aux indications données en C1.3.2a1). c) Pour une situation d’essai de résistance : la température de calcul est la température prévue de la paroi de l’appareil dans les conditions d’exécution de l’essai.

Dans le cas des Appareils Catalogue, elle est fixée par le Fabricant seul. C1.3.2 - Détermination de la température de calcul La valeur de la température de calcul correspondant à une situation donnée doit être fixée conformément aux indications suivantes :

C1.3.3 - Température maximale admissible d’un appareil La température maximale admissible Ts,max d’un appareil (ou d’une enceinte d’appareil qui en comporte plusieurs), est la température maximale, spécifiée par le Fabricant, pour laquelle l’appareil (ou l’enceinte) est conçu(e).

a) Pour une situation normale de service : a1) Au regard des modes de défaillance autres que la rupture fragile (voir note) et la rupture ou la déformation excessive par fluage, la température de calcul est la température maximale susceptible d’être atteinte au milieu de l’épaisseur de la paroi dans la situation considérée, en tenant compte des conditions les plus défavorables d’échanges thermiques que peut subir l’appareil convenablement entretenu.

Cette température maximale admissible est au plus égale à la plus élevée des températures de calcul de chacun des éléments constituant l’appareil (ou l’enceinte), fixées selon C1.3.2a et b, correspondant aux diverses situations normales et exceptionnelles de service de cet appareil (ou de cette enceinte) (voir note).

Note : La prévention de la défaillance par rupture fragile fait appel à la notion de « température minimale d’évaluation TME » qui est différente de la notion de température de calcul (Voir Annexe MA2).

Note : Ainsi définie, la température maximale admissible Ts,max ne correspond pas nécessairement à la situation à laquelle correspond la pression maximale admissible Ps définie en C1.2.2.3.

606


C1.4 - SOLLICITATIONS AUTRES QUE LA PRESSION

C1.4.2 - Actions climatiques et sismiques

C1.4.1 - Action de la pesanteur

Les actions de la neige et du vent doivent être prises en compte pour les appareils installés à l’extérieur des bâtiments. Les valeurs des actions normales ou exceptionnelles de la neige et du vent sont en générale définies par la réglementation locale du pays d’implantation de l’appareil.

C1.4.2.1 - Actions de la neige et du vent

Pour l’évaluation de l’action de la pesanteur, il doit être tenu compte :

a) du poids de l’appareil lui-même et de ses éléments internes ; sauf cas particulier devant faire l’objet d’un accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant, ce poids est à déterminer à l’état neuf, avant disparition des éventuelles surépaisseurs de corrosion.

A cet égard, l’Annexe C1.A2 donne des recommandations quant à la prise en compte de ces actions pour les appareils implantés sur le territoire français.

b) du poids des éléments connexes supportés par l’appareil : autre appareil, tuyauteries, appareils de robinetterie, organes mécaniques, charpentes, passerelles et échelles d’accès, calorifuge, ignifuge, etc.

C1.4.2.2 - Actions d’origine sismique Lorsque requis par le Donneur d’ordre, les actions d’origine sismique doivent être évaluées et prises en compte pour le dimensionnement de l’appareil. Toute situation dans laquelle sont prises en compte ces actions doit être considérée comme une situation exceptionnelle.

c) du poids des produits contenus dans l’appareil et ses éléments connexes, s’ils sont liquides ou pulvérulents ; selon les situations, il convient de considérer : –

–

–

pour une situation normale de service : la quantité de produit correspondant au niveau maximal en service normal,

L’Annexe C1.A2 précise quelques références qui peuvent être utilisées pour l’évaluation des actions sismiques et le dimensionnement de l’appareil vis-à-vis de ces actions.

pour une situation exceptionnelle de service : la quantité de produit correspondant au niveau extrême effectivement possible,

C1.4.3 - Actions dynamiques Les actions dynamiques provoquées par les mouvements du fluide ou de pièces mobiles peuvent souvent être assimilées à des actions statiques équivalentes convenablement choisies (efforts locaux ou d’ensemble, surpression locale ou générale).

pour une situation d’essai de résistance : l’appareil entièrement rempli du fluide d’essai s’il est liquide.

d) des surcharges d’exploitation s’exerçant sur certains des éléments connexes : passerelles d’accès, supports d’appareils de levage, etc.

Lorsque les actions dynamiques sont la conséquence évidente des conditions de fonctionnement définies par le Donneur d’ordre, elles sont à prendre en compte par le Fabricant même si elles ne sont pas explicitement citées.

Sauf dans les cas des Appareils Catalogue, il appartient au Donneur d’ordre de fournir au Fabricant les indications nécessaires : poids des éléments connexes internes et externes supportés par l’appareil, masse volumique des produits contenus et hauteurs de remplissage, surcharges d’exploitation, etc.

En revanche, il appartient au Donneur d’ordre de définir les actions dynamiques qui ne seraient pas une conséquence évidente des conditions de fonctionnement de l’appareil.

L’action de la pesanteur se traduit par des actions intéressant l’appareil dans son ensemble, par des actions locales s’exerçant au droit des points de fixation des éléments connexes qu’il supporte et par des réactions locales s’exerçant au droit des supports.

En ce domaine, la référence à l’expérience constitue généralement une justification suffisante. C1.4.4 - Sollicitations thermiques - Contraintes thermiques

Pour l’étude de la résistance d’une zone de l’appareil éloignée des points de fixation d’éléments connexes sur lesquels s’exercent des surcharges d’exploitation, il peut être tenu compte, par accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant, de l’improbabilité de la simultanéité de ces surcharges. Si toutes les surcharges ne peuvent s’exercer simultanément sur tous les éléments connexes concernés, il suffit de prendre en compte le chargement possible le plus défavorable pour la zone étudiée.

La variation de la température de l’appareil, la différence de température ou la différence de dilatation des matériaux entre les éléments d’un même appareil ou entre des zones voisines d’un même élément, peuvent donner lieu à des dilatations différentielles qui, lorsqu’elles sont entravées, donnent naissance à contraintes appelées contraintes thermiques.

607


Ces contraintes thermiques ont pour origine trois sortes d’entraves à la libre dilatation : –

dilatation de l’appareil contrariée par des obstacles extérieurs (exemple : dilatation de l’appareil contrariée par ses supports),

–

dilatation d’un élément contrariée par d’autres éléments de l’appareil (exemple : dilatation des tubes d’un échangeur à deux plaques fixes contrariée par la calandre),

–

dilatation d’une zone contrariée par les zones voisines (autobridage) dont la température est différente (exemple : paroi dont la température n’est pas uniforme dans l’épaisseur) ou dont le coefficient de dilatation est différente (exemple : tôle plaquée).

Vis-à-vis des vibrations dont l’origine est inhérente aux conditions de fonctionnement définies par le Donneur d’ordre, le Fabricant doit prendre les dispositions nécessaires pour éviter la naissance de ces vibrations ou en supprimer les effets. Vis-à-vis des vibrations qui ne sont pas inhérentes aux conditions de fonctionnement définies par le Donneur d’ordre, il appartient à celui-ci de les définir explicitement au Fabricant afin que celui-ci puisse en tenir compte. En ce domaine, la référence à l’expérience constitue généralement une justification suffisante. Dans le cas où il n’est pas possible d’obtenir une atténuation suffisante des phénomènes vibratoires, ceuxci doivent être pris en compte dans une analyse détaillée de la résistance à la fatigue conduite selon les règles du chapitre C11.3.

Les contraintes thermiques dues à l’autobridage n’ont pas à être prises en compte vis-à-vis des modes de défaillance de type primaire, à l’exception de la défaillance par rupture fragile ; elles doivent l’être en revanche vis-à-vis des risques de défaillance de type secondaire.

C1.5 - PREVENTION DE LA DEFAILLANCE PAR FISSURATION PAR FATIGUE C1.5.1 - Généralités

Bien que d’origine thermique, les sollicitations résultant de l’entrave à la dilatation des tuyauteries par l’appareil doivent être considérées comme des sollicitations mécaniques.

a) Lorsque la variabilité des sollicitations s’exerçant sur un appareil est telle qu’une défaillance par fissuration par fatigue est à craindre, il appartient au Fabricant de s’assurer que la conception de l’appareil confère à ce dernier un comportement satisfaisant vis-àvis de ce risque.

Sauf dans le cas des Appareils Catalogue, il appartient au Donneur d’ordre de définir très précisément les conditions d’installation, de fonctionnement et d’exploitation de l’appareil qui permettent d’évaluer les sollicitations thermiques.

b) Il importe avant toute chose que la conception des assemblages soit appropriée (voir Annexe FA1). c) La référence à l’expérience acquise lors de la réalisation d’appareils aux conditions de fonctionnement comparables, peut souvent constituer une justification suffisante (voir C1.5.2). d) A défaut d’expérience suffisante, l’admissibilité des variations des sollicitations doit être évaluée au moyen de la règle C11.1. Si cette règle n’est pas satisfaite, il y a lieu d’appliquer les règles relatives à l’analyse de la résistance à la fatigue objet des Chapitres C11.2 (analyse simplifiée) ou C11.3 (analyse détaillée).

Il appartient au Fabricant d’évaluer les sollicitations thermiques et d’en tenir compte dans les calculs (certaines règles de la présente Division, telles les règles de calcul des échangeurs à deux plaques fixes, prennent en compte certaines sollicitations thermiques). Le Fabricant peut avoir intérêt à éliminer les entraves aux dilatations au moyen de appropriés, selon les règles de l’art ou expérience (libres déplacements des installation de compensateurs de dilatation, thermiques, etc.).

ou réduire dispositifs sa propre supports, manchons

e) La règle C11.1 ainsi que les règles d’analyse des chapitres C11.2 et C11.3 ne sont pas applicables dans le domaine des températures où la défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage est déterminante, c'est-à-dire dans le domaine où la contrainte nominale de calcul est déterminée par les caractéristiques de fluage du matériau.

C1.4.5 - Phénomènes vibratoires Les pulsations de pression ou les vibrations transmises par l’environnement d’un appareil peuvent être à l’origine de phénomènes vibratoires. Le grand nombre de cycles qui caractérise ces sollicitations expose les appareils qui y sont soumis à des risques de fissuration par fatigue, même pour de faibles étendues de variation des contraintes.

608


a2) Cas des matériaux subissant un ou plusieurs traitements thermiques au cours de la fabrication de l’appareil

Les règles de la présente Division relatives à la prévention du risque de fissuration par fatigue ne sont également pas applicables aux cas où peuvent se développer des phénomènes de fatigue en environnement corrosif.

Les valeurs des caractéristiques à utiliser dans les calculs ne doivent pas être supérieures à celles qui sont requises par la spécification du produit.

Note : Les matériaux qui y sont sensibles sont principalement : les aciers au carbone, les aciers alliés ferritiques, les aluminium et alliages d’aluminium, le titane.

Il appartient au Fabricant de prendre les dispositions nécessaires pour que les caractéristiques réelles du matériau après traitement(s) thermique(s) restent suffisantes pour justifier la résistance de l’appareil.

C1.5.2 - Référence à l’expérience Le Fabricant peut justifier la tenue d’un appareil à la fatigue par référence à l’expérience acquise sur des appareils similaires, soumis à des conditions de fonctionnement comparables et ayant manifesté un comportement satisfaisant en service.

a3) Cas où les caractéristiques de la zone soudée sont inférieures à celles du matériau de base Les valeurs des caractéristiques à utiliser pour le calcul de la résistance de l’assemblage soudé ne doivent pas être supérieures aux valeurs minimales spécifiées par le Fabricant pour cet assemblage soudé, indépendamment du coefficient de soudure défini en C1.8.

Toutefois, dans une telle comparaison, une attention particulière doit être accordée aux éventuelles différences portant sur des dispositions constructives dont l’effet peut être néfaste : –

construction en plusieurs éléments dont l’assemblage laisse persister des discontinuités au sein de la matière (par exemple : pièces de renforcement rapportées),

–

assemblages soudés non totalement pénétrés,

–

variations d’épaisseur importantes et brutales entre éléments voisins,

–

liaisons par goujons,

–

assemblages filetés de tuyauteries.

b) La valeur d’une caractéristique mécanique à la température de calcul t s’obtient par interpolation linéaire entre les deux valeurs les plus proches fournies par la spécification du produit. Pour une température de calcul t inférieure à la plus basse température à laquelle la spécification du produit donne une valeur d’une caractéristique mécanique, la valeur de cette caractéristique mécanique à la température t doit être prise égale à la valeur spécifiée. C1.6.2 - Résistance à la traction Les valeurs de résistance à la traction à considérer sont :

C1.6 - CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX UTILISEES DANS LES RÈGLES DE CALCUL

Rm

= Valeur minimale spécifiée de la résistance à la traction à la température ambiante

R mt

= Valeur minimale spécifiée de la résistance à la traction à la température de calcul t lorsque cette température est différente de la température ambiante

C1.6.1 - Généralités

a) Les caractéristiques des matériaux à la livraison doivent correspondre aux valeurs utilisées dans les calculs. Toutefois comme les propriétés d’un matériau peuvent être affectées par les traitements thermiques ou mécaniques subis au cours de la fabrication de l’appareil et notamment par les traitements thermiques après soudage, il y a lieu d’observer les prescriptions suivantes :

C1.6.3 - Limite d’élasticité Les valeurs de limite d’élasticité à considérer sont :

Rp0,2

a1) Cas des matériaux ne subissant pas de traitement thermique au cours de la fabrication de l’appareil

= Valeur minimale spécifiée de la limite conventionnelle d’élasticité à 0,2 % à la température ambiante

Pour les matériaux dont la limite d’élasticité spécifiée est la limite supérieure d’écoulement ReH,, la partie M définit comment déterminer la valeur de Rp0,2.

Les valeurs des caractéristiques à utiliser dans les calculs doivent être celles données par la spécification du produit pour l’état de référence de ce dernier. Pour la boulonnerie utilisée à l’état traité, ces valeurs sont celles spécifiées après traitement.

t Rp0,2

609

= Valeur minimale spécifiée de la limite conventionnelle d’élasticité à 0,2% à la température de calcul t lorsque cette température est différente de la température ambiante


t Rp1,0

= Valeur minimale spécifiée de la limite conventionnelle d’élasticité à 1% à la température de calcul t

Pour l’application des règles de calcul des appareils soumis à une pression extérieure, les valeurs du module d’élasticité E à la température de calcul t à utiliser sont celles indiquées Section C4.9.

C1.6.4 - Caractéristique de fluage

C1.6.6 - Coefficient de Poisson

Selon le mode de calcul de la résistance employé (voir C1.1.7.2b), les caractéristiques de fluage à considérer sont les suivantes :

La valeur du coefficient de Poisson v à utiliser est donnée par le tableau C1.6.6 ; elle peut être considérée comme indépendante de la température de calcul.

a1) Calcul forfaitaire

σR

Tableau C1.6.6 - Coefficient de Poisson.

= Valeur moyenne de la contrainte de rupture par fluage en 100 000 heures à la température de calcul t

Matériau

Toutefois, pour les matériaux dont la bande de dispersion des résultats des essais de fluage a, pour 100 000 heures, une largeur totale dépassant 40% de la valeur moyenne, σ R est égal à 1,25 fois la valeur de la contrainte de rupture en 100 000 heures qui correspond à la limite inférieure de la bande de dispersion.

σ 1%

= Valeur moyenne de la contrainte qui produit un allongement par fluage de 1% en 100 000 heures à la température de calcul t (valeur obtenue par extrapolation de résultats d'essais réalisés conformément à la norme applicable)

v

Acier

0,30

Aluminium et alliages

0,33

Cuivre et alliages

0,33

Nickel

0,31

Nickel-cuivre

0,32

Nickel- chrome- fer

0,29

Nickel- fer- chrome

0,34

Titane

0,32

Zirconium

0,35

C1.6.7 - Coefficient de dilatation

a2) Calcul basé sur l’endommagement réel en service

Pour l’application des règles de calcul, la valeur du coefficient de dilatation à la température de calcul t à utiliser est celle donnée par la spécification du produit même à titre indicatif, par la spécification du Producteur ou par tout autre document accepté par les parties concernées.

Les caractéristiques à considérer sont précisées en Annexe C1.A1.

b) Dans tous les cas, l’influence des traitements thermiques sur les caractéristiques de fluage peut être négligée. C1.6.5 - Module d’élasticité Pour l’application des règles de calcul, la valeur du module d’élasticité E à la température de calcul t à utiliser est celle donnée par la spécification du produit même à titre indicatif, par la spécification du Producteur ou par tout autre document accepté par les parties concernées.

610


C.1.9 EPAISSEURS, DEFINITIONS

C1.7 - CONTRAINTE NOMINALE DE CALCUL La contrainte nominale de calcul f est la valeur de la contrainte à introduire dans les formules de calcul de la présente Division ; c’est la valeur admissible de la contrainte primaire générale de membrane définie en C10.

d’une part, de la défaillance par déformation excessive et de la défaillance par instabilité plastique (les coefficients de sécurité diffèrent alors selon le type de situation considéré),

–

d’autre part, de la défaillance par rupture par fluage et de la défaillance par déformation excessive par fluage.

a) L’épaisseur minimale nécessaire d’un élément est la plus faible épaisseur exigée par la présente Division pour assurer la résistance de cet élément, à l’exception des sous- épaisseurs locales éventuellement autorisées (voir F1.5). Certaines règles de la présente Division proposent des formules permettant de calculer directement cette épaisseur minimale nécessaire.

b) Les règles de calcul de la présente Division qui ne permettent pas de calculer directement l’épaisseur minimale nécessaire d’un élément d’appareil proposent des formules permettant de vérifier qu’une épaisseur admise est suffisante pour assurer la résistance de cet élément.

La contrainte nominale de calcul prend donc des valeurs différentes selon que la situation considérée est une situation : –

Ces formules de vérification permettent généralement aussi la détermination, par itération, de l’épaisseur minimale nécessaire de l’élément concerné.

normale de service dans laquelle la défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage n’est pas déterminante, dite « situation sans fluage du matériau »,

–

normale de service dans laquelle la défaillance par rupture ou déformation excessive par fluage est déterminante, dite « situation avec fluage du matériau »,

–

exceptionnelle de service ou d’essai de résistance.

ET

C1.9.1 - Epaisseur minimale nécessaire - Epaisseur admise

La contrainte nominale de calcul dépend des caractéristiques mécaniques du matériau et des coefficients de sécurité adoptés vis-à-vis : –

NOTIONS

C1.9.2 - Epaisseur utile L’épaisseur utile est la plus faible épaisseur réelle possible – ou épaisseur minimale – de l’élément après disparition de la surépaisseur de corrosion, hors sousépaisseurs locales éventuellement autorisées (voir F1.5) ; c’est donc l’épaisseur minimale réellement disponible pour la résistance de l’élément. Cette épaisseur utile est égale à :

eu = en – c – c1 – c2

Les valeurs des contraintes nominales de calcul sont définies par les Annexes GA4 et suivantes, en fonction de la réglementation applicable.

(C1.9.2)

où :

en

= Epaisseur nominale de commande du produit brut mis en œuvre pour la réalisation d’un élément d’appareil

c

= Surépaisseur de corrosion définie en C1.9.3

c1

= Tolérance en moins sur l’épaisseur du produit brut, fixée par la spécification de commande

c2

= Réduction d’épaisseur possible en cours de fabrication, par formage ou usinage, de l’élément concerné

C1.8 - COEFFICIENT DE SOUDURE Pour le calcul de la résistance d’un assemblage soudé bout à bout dans une situation normale de service, la contrainte nominale de calcul doit être multipliée par un coefficient z appelé coefficient de soudure, dont la valeur dépend en particulier de la nature, de l’étendue et de la sévérité du contrôle des assemblages soudés (voir Partie I). Les valeurs des coefficients de soudure à appliquer sont définies par les Annexes GA4 et suivantes, en fonction de la réglementation applicable.

611


L’épaisseur utile doit être au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire calculée ou à l’épaisseur admise vérifiée de l’élément.

démontables ou facilement d’échangeurs, par exemple).

remplaçables

(tubes

Dans l’application des règles de calcul, il est admis que l’influence de cette surépaisseur de corrosion sur les dimensions autres que l’épaisseur soit négligée.

Note : Les règles de calcul des échangeurs de chaleur à deux plaques tubulaires fixes imposent en outre que l’épaisseur utile n’excède pas l’épaisseur admise dans les calculs de vérification, donc que ces calculs soient effectués au moyen de l’épaisseur utile effectivement prévue pour la réalisation de l’échangeur.

C1.9.4 - Epaisseur minimum La présente Division, étant d’application très générale, ne peut donner d’indications chiffrées sur les épaisseurs minimales à adopter pour les différents matériaux mis en œuvre.

C1.9.3 - Surépaisseur de corrosion Si un amincissement de la paroi est susceptible de se produire en service, par corrosion superficielle, par érosion ou par usure, sur l’une ou sur les deux faces, sous l’effet des produits contenus ou du milieu ambiant, il doit être prévu sur l’appareil neuf une surépaisseur c dite surépaisseur de corrosion suffisante pour compenser cet amincissement pendant la durée de vie prévue de l’appareil.

Par suite, quand le calcul conduit à une épaisseur paraissant faible, l’épaisseur à adopter doit tenir compte :

Dans le cas général, la valeur de la surépaisseur de corrosion c (qui peut être nulle si la corrosion n’est effectivement pas à envisager) doit être fixée par le Donneur d’ordre, ou éventuellement par accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant, en fonction de la nature des produits venant en contact avec la paroi, de leur température, de leur vitesse, etc.

–

des moyens de fabrication et de soudage,

–

des nécessités de tracer des pièces moulées, s’il y a lieu,

–

de la stabilité de forme et de la résistance aux chocs et autres actions extérieures nécessaires lors des manutentions.

En ce qui concerne les appareils minces d’usage particulier, il est souhaitable que le Donneur d’ordre fasse connaître au Fabricant, en lui passant commande, les épaisseurs minimales que sa propre expérience lui a montré comme étant nécessaire pour la résistance aux chocs ou pour la stabilité de forme.

Dans le cas d’un Appareil Catalogue la valeur de la surépaisseur de corrosion est fixée par le Fabricant seul. Cette valeur n’est pas nécessairement la même pour tous les éléments d’une même enceinte ; elle peut, en particulier, être réduite, voire nulle, sur des éléments

Tolérance en moins sur l'épaisseur du produit brut Réduction d'épaisseur possible en cours de fabrication Surépaisseur de corrosion

Figure C1.9 - Epaisseur utile, épaisseur minimale nécessaire et épaisseur admise d’un élément d’appareil.

612


C1.10.2 - Unités

C1.10 - NOTATIONS GÉNÉRALES - UNITÉS TOLÉRANCES

Sauf rares exceptions où les unités sont indiquées, les formules proposées dans les règles de calcul sont valables dans tout système cohérent d’unités.

C1.10.1 - Notations générales Les notations particulières à chaque règle de calcul sont indiquées dans le chapitre correspondant.

Il est cependant recommandé d’utiliser le système international d’unités, objet de la norme NF X 02-006.

Les notations générales utilisées sont les suivantes :

P

= Pression de calcul (voir C1.2)

C1.10.3 - Tolérances

f

= Contrainte nominale de calcul (voir C1.7)

z

= Coefficient de soudure (voir C1.8)

e

= Epaisseur minimale nécessaire calculée, ou épaisseur admise pour un calcul de vérification de la résistance (voir C1.9.1)

A l’exception des tolérances sur l’épaisseur traitées en C1.9.2, il n’y a pas lieu de tenir compte des tolérances sur les autres dimensions pour l’application des règles de calcul, pourvu que ces tolérances restent dans les limites fixées par la présente Division.

D, d

= Diamètres

R, r

= Rayons

A cette condition, les dimensions à utiliser dans les règles de calcul sont les dimensions figurant sur les plans.

Note : La notation R est aussi utilisée pour les caractéristiques de résistance à la traction des matériaux (voir C1.6).

Indices

e = extérieur m = moyen i = intérieur

E

= Module d’élasticité (voir C1.6.5)

v

= Coefficient de Poisson (voir C1.6.6)

613

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS

SECTION C1 GENERALITES ANNEXE C1.A1 CALCUL DE RÉSISTANCE BASÉ SUR L’ENDOMMAGEMENT RÉEL PAR FLUAGE EN SERVICE (Annexe non-obligatoire)

T1,1% , T2,1% ,… Tn,1%

C1.A1.1 - OBJET La présente annexe indique comment effectuer le calcul de la résistance d’un appareil vis-à-vis des modes de défaillance par rupture par fluage et par déformation excessive par fluage en prenant en compte l’endommagement réel subi par l’appareil en service (en alternative au calcul forfaitaire défini en C1.1.7.2b1) lorsqu’au cours de la durée de vie prévue de cet appareil, la durée totale prévue des périodes de fluage est différente de 100 000 heures, ou lorsque sont prévues diverses périodes de fluage à des températures différentes.

Durées de vie à 1% d'allongement du matériau, respectivement pour les températures de fonctionnement θ , θ , ... θ , sous la contrainte (σ1% )eq 1

2

n

Ces durées de vie sont déterminées à partir des caractéristiques de fluage du matériau (voir C1.A1.3.2).

La validité de ce mode de calcul suppose que les conditions de fonctionnement prises en compte pour le calcul (température et durée de chaque période de fluage) soient effectivement respectées en service. Il appartient au Donneur d’ordre de tenir compte de cette exigence, tant lors de la définition des données techniques communiquées au Fabricant que par la mise en place d’un suivi suffisant des conditions d’exploitation.

t1, t2, … tn

= Durées respectives des n périodes de fonctionnement de l’appareil dans des situations normales de service avec fluage aux températures constantes θ1 , θ 2 , ... θ n

(σR )eq

= Contrainte équivalente de rupture par fluage définie en C1.A1.3.3

(σ1% )eq

= Contrainte équivalente conduisant à un allongement par fluage de 1%, définie en C1.A1.3.3

θ1, θ2, ... = Températures respectives (constantes) des n périodes de fonctionnement de θn l’appareil dans des situations normales de service avec fluage

C1.A1.2 - NOTATIONS

feq

nominale de = Contrainte équivalente, définie en C1A1.3.4

T1,R, T2,R,… Tn,R

= Durées de vie à rupture du matériau, respectivement pour les températures de fonctionnement θ1 , θ 2 , ... θ n , sous la contrainte (σ R )eq

Ces températures sont les températures de calcul définies en C1.3.2a2, pour chacune de ces situations.

calcul

Ces durées de vie sont déterminées à partir des caractéristiques de fluage du matériau (voir C1.A1.3.2).

614

θeq

= Température de calcul définie en C1.A1.3.5

équivalente,

θ 0f

= Température de fluage définies en C1.A1.3.1

négligeable,

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Annexe C1.A1 - CALCUL DE RÉSISTANCE BASÉ SUR L’ENDOMMAGEMENT RÉEL PAR FLUAGE EN SERVICE

C1.A1.3.3 - Contrainte équivalente de rupture par fluage

C1.A1.3 - DÉFINITIONS C1.A1.3.1 - Température de fluage négligeable

C1.A1.3.3.1 - Définition

La température de fluage négligeable θ 0f est la température en dessous de laquelle l’endommagement par fluage dû au maintien en température peut être considérer comme non significatif quelle que soit la durée de maintien.

Pour un matériau soumis, sous contrainte constante, à plusieurs (voir Note) périodes de fonctionnement à des températures différentes θ1, θ2, ... θn donnant lieu à fluage, de durées respectives t1, t2, … tn, la contrainte équivalente de rupture par fluage (σR )eq est la valeur de la contrainte qui conduit le matériau à la rupture au terme de la durée totale de fonctionnement t1 + t2 + … + tn.

Cette température ne doit pas être confondue avec celle en dessous de laquelle la valeur de la contrainte nominale de calcul f déterminée pour une situation normale de service sans fluage est supérieure à la valeur déterminée pour une situation de service avec fluage.

C’est la valeur de contrainte pour laquelle est vérifiée l’égalité :

Cette dernière température est toujours supérieure à θ 0f .

t1 t t + 2 + ... + n = 1 T1,R T2,R Tn,R

Le tableau C1.A1 donne la valeur de θ 0f pour certains matériaux. Pour d’autres matériaux il appartient au Fabricant d’obtenir la valeur de θ 0f auprès du Producteur ou par toute autre source appropriée (norme, organisme qualifié, ouvrage reconnu, …).

dans laquelle T1,R, T2,R, … Tn,R, sont les durées de vie à rupture déterminées d’après les courbes de fluage applicables, respectivement pour chaque température de fonctionnement θ1, θ2, ... θn sous la contrainte (σR )eq.

Tableau C1.A1

Matériau

Pour la détermination de (σR )eq, seules les périodes

Température de fluage négligeable

θ 0f

de fonctionnement à des températures supérieures à θ 0f sont à considérer.

(°C)

Aciers non alliés au C et C-Mn

370

Aciers inoxydables austénitiques Nickel et alliages de nickel

425

(C1.A1.3.3.1)

Note : S’il n’y a qu’une seule période de fluage à considérer, la notion de « contraintes équivalentes » (σ ) et f est à conserver, pour la R

différencier de

σR

eq

eq

qui correspondent à la durée de vie particulière

de 100 000 heures, retenue pour le calcul forfaitaire.

C1.A1.3.3.2 - Détermination La définition de la contrainte équivalente (σR )eq ne permet pas un calcul direct de sa valeur (sauf si une seule période de fluage à température constante est à considérer). Celle-ci s’obtient par approximations successives à l’issue d’un calcul itératif, selon le processus suivant :

C1.A1.3.2 - Courbes de fluage L’application de la présente Annexe nécessite la connaissance des courbes de fluage caractéristiques des matériaux : contrainte / durée de vie à rupture, à température constante. De telles courbes ne sont pas données dans la présente Division. Il appartient au Fabricant d’obtenir les informations nécessaires auprès du Producteur, ou par toute autre source appropriée (norme, organisme qualifié, ouvrage reconnu, …). Dans tous les cas, les courbes utilisées doivent être représentatives de valeurs expérimentales moyennes.

–

prendre une valeur d’essai pour (σR )eq,

–

déterminer à l’aide des courbes de fluage applicables les durées de vie à rupture T1,R, T2,R, … Tn,R correspondant aux n périodes de fonctionnement considérées,

–

calculer l’expression : t1 t t + 2 + ... + n T1, R T2, R Tn, R

615

(C1.A1.3.3.2)

–

corriger en plus ou en moins la valeur d’essai (σR )eq selon que l’expression précédente est inférieure ou supérieure à 1,

–

itérer ce calcul pour approcher au plus près la valeur 1 par défaut.


–

C1.A1.3.4 - Contrainte équivalente conduisant à un allongement par fluage de 1%

inférieure ou supérieure à 1,

C1.A1.3.4.1 - Définition –

Pour un matériau soumis, sous contrainte constante, à plusieurs (voir Note) périodes de fonctionnement à des températures différentes θ1, θ2, ... θn donnant lieu à fluage, de durées respectives t1, t2, … tn, la contrainte équivalente conduisant à un allongement par fluage de 1% (σ1% )eq est la valeur de la contrainte qui conduit le matériau à un allongement de 1% au terme de la durée totale de fonctionnement t1 + t2 + … + tn.

t1 t t + 2 + ... + n = 1 T1,1% T2,1% Tn,1%

(C1.A1.3.4.1)

⎡⎛ (σ R )eq f eq = MIN ⎢⎜⎜ ⎣⎝ SF

de

calcul

⎤ ⎞ ⎟, (σ 1% )eq ⎥ ⎟ ⎦ ⎠

(

)

(C1.A1.3.5)

C’est la valeur admissible de la contrainte primaire générale de membrane définie en C10, pour un temps d’application égal à la durée cumulée de toutes les périodes de fluage considérées.

de fonctionnement à des températures supérieures à θ 0f sont à considérer. Note : S’il n’y a qu’une seule période de fluage à considérer, la notion

σ 1%

nominale

où SF est le coefficient de sécurité à prendre en compte dans le cadre de la réglementation applicable (voir Annexes GA4 et suivantes).

Pour la détermination de (σ1% )eq, seules les périodes

différencier des notions

Contrainte

Pour un matériau soumis, sous contrainte constante, à plusieurs (voir Note) périodes de fonctionnement à des températures différentes donnant lieu à fluage, pour lesquelles (σR )eq et (σ1% )eq sont les contraintes équivalentes respectivement de rupture par fluage et conduisant à un allongement par fluage de 1%, déterminées selon C1.A1.3.3 et C1.A1.3.4, la contrainte nominale de calcul équivalente feq est égale à :

dans laquelle T1,1% , T2,1% , … Tn,1% , sont les durées de vie à 1% d'allongement déterminées d’après les courbes de fluage applicables, respectivement pour chaque température de fonctionnement θ1, θ2, ... θn sous la contrainte (σ1% )eq.

(σ1% )eq

itérer ce calcul pour approcher au plus près la valeur 1 par défaut.

C1.A1.3.5 équivalente

C’est la valeur de contrainte pour laquelle est vérifiée l’égalité :

de « contraintes équivalentes »

corriger en plus ou en moins la valeur d’essai (σ 1% )eq selon que l’expression précédente est

Note : S’il n’y a qu’une seule période de fluage à considérer, la notion de « contrainte nominale de calcul équivalente » feq est à conserver, pour la différencier de f qui correspond à la durée de vie particulière de 100 000 heures, retenue pour le calcul forfaitaire.

est à conserver, pour la

qui correspondent à la durée de vie

particulière de 100 000 heures, retenue pour le calcul forfaitaire.

C1.A1.3.4.2 - Détermination

C1.A1.3.6 - Température de calcul équivalente

La définition de la contrainte équivalente (σ1% )eq ne permet pas un calcul direct de sa valeur (sauf si une seule période de fluage à température constante est à considérer). Celle-ci s’obtient par approximations successives à l’issue d’un calcul itératif, selon le processus suivant :

La température de calcul équivalente θeq est la température pour laquelle l’application à température constante de la contrainte équivalente qui détermine feq (σR )eq conduit à une durée de vie égale à la durée totale T1 + T2 + … + Tn des différentes périodes de fonctionnement considérées aux températures θ1, θ2, ...

–

prendre une valeur d’essai pour (σ1% )eq,

–

déterminer à l’aide des courbes de fluage applicables les durées de vie à 1% d’allongement T1,1% , T2,1% , … Tn,1% correspondant aux n périodes de fonctionnement considérées,

–

calculer l’expression : t1 T1,1%

+

t2 T2,1%

+ ... +

tn Tn,1%

θn, supérieures à θ 0f . C’est la température à retenir pour la détermination du module d’élasticité E et du coefficient de dilatation α du matériau à prendre en compte, si nécessaire, dans les calculs de résistance effectués en application de la présente Annexe. La détermination (par interpolation) de θeq est illustrée à la figure C1.A1a pour le cas où feq est déterminée par (σR )eq et à la figure C1.A1b pour le cas

(C1.A1.3.4.2)

où feq est déterminée par (σ1% )eq.

616


normales de service dont la température de calcul est supérieure à la température de fluage

C1.A1.4 - RÈGLE DE CALCUL Le calcul de la résistance d’un appareil basé sur l’endommagement réel par fluage en service doit être effectué au moyen des Règles Spécifiques des Sections C2 à C7 et C9, appliquées pour une seule situation fictive dite « situation normale de service équivalente » ainsi définie : –

négligeable θ 0f (définie en C1.A1.3.1),

les sollicitations sont celles de la situation qui serait déterminante, à contrainte nominale de calcul égale, parmi l’ensemble des situations

617

–

la contrainte nominale de calcul est la contrainte nominale de calcul équivalente feq (définie en C1.A1.3.4),

–

la température de calcul est la température de calcul équivalente θeq (définie en C1.A1.3.5).


a) Cas où feq est déterminée par (σR )eq

(σ 1% ) eq

Durée de vie à 1% d'allongement

b) Cas où feq est déterminée par (σ1% )eq Figure C1.A1 – Détermination de la température de calcul équivalente θeq

618


619


SECTION C1 GENERALITES ANNEXE C1.A2 RECOMMANDATIONS POUR LA PRISE EN COMPTE DES ACTIONS CLIMATIQUES ET SISMIQUES (Annexe non obligatoire) les actions – tant sur l’appareil lui-même que sur les éléments qui lui sont connexes – suivantes :

C1.A2.1 - ACTIONS DE LA NEIGE ET DU VENT Les actions de la neige et du vent à prendre en compte sont définies par les Règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions : DTU P06-002 (Avril 2000)

–

: Règles NV 65 - Règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes (édition 2001) (P06-002)

Pour une situation normale de service : •

action de la surcharge « normale » seule,

•

action du vent « normal » seule,

•

action du vent de « vitesse critique », si cette vitesse critique est inférieure à 25 m/s (voir note 1),

•

action de la surcharge de neige « normale réduite » seule, s’il y a possibilité d’enlèvement partiel avec redistribution de la neige par le vent (voir note 2),

•

actions combinées de la surcharge de neige « normale réduite » et du vent « normal », s’il y a possibilité d’enlèvement partiel, avec ou sans redistribution, de la neige par le vent.

Ces règles précisent, en chaque point du territoire français : –

la surcharge de neige dite « normale »,

–

la surcharge de neige dite « extrême »,

–

la modification de ces surcharges par enlèvement partiel de la neige par le vent (avec possibilité de redistribution lorsque cet enlèvement partiel est possible), définissant ainsi des surcharges de neige dites « normale réduite » et « extrême réduite »,

–

la surcharge de neige dite « accidentelle » dont se déduit la surcharge de neige dite « extrême accidentelle », plus forte valeur des deux surcharges « extrême » et « accidentelle »,

–

la vitesse du vent dit « normal »,

–

le mode de calcul de la « vitesse critique » du vent, vitesse pour laquelle la construction entre en résonance,

–

de

neige

– Pour une situation exceptionnelle de service : •

action de la surcharge de « extrême accidentelle » seule,

•

action du vent « extrême » seule,

•

action de la surcharge de neige « extrême réduite » seule, s’il y a possibilité d’enlèvement partiel avec redistribution de la neige par le vent (voir note 2),

•

actions combinées :

la vitesse du vent dit « extrême ».

Pour un appareil installé hors du territoire français, il convient de fixer entre le Donneur d’ordre et le Fabricant, pour le site concerné, les valeurs – répondant aux définitions des Règles NV 65 – de surcharges de neige et de vitesses du vent à prendre en compte. En application des prescriptions des Règles NV 65, l’étude de la résistance d’un appareil aux actions de la neige et du vent doit être menée en prenant en compte

neige

–

de la surcharge de neige « normale » et du vent « extrême »,

–

de la surcharge de neige « extrême » et du vent « normal »,

s’il n'y a pas possibilité d’enlèvement partiel de la neige par le vent,

620

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C1 – GÉNÉRALITÉS

•

–

actions combinées de la surcharge de neige « normale réduite » et du vent « extrême », s’il y a possibilité d’enlèvement partiel, avec ou sans redistribution, de la neige par le vent.

C1.A2.2 - ACTIONS D’ORIGINE SISMIQUE Les actions d’origine sismique à prendre en compte sont définies par les Règles parasismiques 1992 : NF P06-013 de construction : Règles (Novembre 2004) parasismique - Règles PS applicables aux bâtiments, dites règles PS 92

Pour une situation d’essai de résistance, dans le cas d’essai réalisé à l’extérieur d’un bâtiment : •

action d’une surcharge de neige égale à 1/3 de la surcharge de neige « normale » seule,

Ces règles précisent, en chaque point du territoire français exposé à un risque sismique, l’intensité nominale de séisme.

•

action d’un vent de vitesse à 1/√3 fois la vitesse du vent « normal » seul (voir note 3),

•

action du vent de « vitesse critique », si cette vitesse critique est inférieure à la fois à 1/√3 fois la vitesse du vent « normal » et à 25 m/s (voir note 1).

Pour un appareil installé hors du territoire français, il convient de fixer entre le Donneur d’ordre et le Fabricant, pour le site concerné, l’intensité nominale de séisme à prendre ne compte. L’étude de la résistance d’un appareil aux actions d’origine sismique doit être menée conformément aux prescriptions des Règles PS 92, en tenant compte de ces actions tant sur l’appareil lui-même que sur les éléments qui lui sont connexes ainsi que de la simultanéité de ces actions avec celles de la neige (la simultanéité des actions du vent et d’un séisme n’a jamais à être considérée).

Les sollicitations dues à l’action du vent doivent toujours être considérées comme statiques (voir note 4). Note 1 : Ce vent de vitesse critique n’est, en pratique, à prendre en considération que pour les appareils verticaux, d’élancement supérieur à 5, ne comportant pas de dispositif spécial destiné à éviter la formation de tourbillons de KARMAN (NV 65, Annexe 8,§ 8.2, note 1).

Toute situation dans laquelle sont prises en comptes les actions d’origine sismique doit être considérée comme une situation exceptionnelle de service.

Note 2 : En dépit de sa réduction par enlèvement partiel de la neige par le vent, cette surcharge peut, du fait de sa redistribution, avoir, dans certains cas, une action plus défavorable que la surcharge non réduite.

Aucune action d’origine sismique n’a à être prise en compte pour une situation d’essai de résistance.

Note 3 : A une vitesse de vent égale à 1/√3 fois la vitesse du vent « normal » correspond une pression dynamique égale à 1/3 de la pression dynamique de ce vent « normal ». Note 4 : Les règles NV 65 tiennent en effet compte du caractère variable de ces sollicitations et des phénomènes vibratoires qui peuvent en résulter pour définir des actions statiques équivalentes.

621


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C2 REGLES DE CALCUL DES ENVELOPPES CYLINDRIQUES, SPHERIQUES ET CONIQUES SOUMISES A UNE PRESSION INTERIEURE C2.1 - ENVELOPPES CYLINDRIQUES SECTION DROITE CIRCULAIRE

DE

C2.1.2.2 - Assemblages soudés a) A chaque assemblage soudé autre que circulaire, les fibres moyennes doivent être, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), dans le prolongement l’une de l’autre.

C2.1.1 - Objet a) La règle du présent chapitre permet de déterminer l’épaisseur d’une enveloppe cylindrique de section droite circulaire soumise à une pression intérieure.

Si l’enveloppe est constituée de plusieurs coquilles d’épaisseurs différentes, le raccordement des surfaces doit se faire par des pentes n’excédant pas 1/4.

Une telle enveloppe peut être constituée d’un seul ou de plusieurs tronçons (viroles) assemblés par des soudures circulaires bout à bout ; chaque tronçon peut être d’épaisseur uniforme, avec ou sans soudure longitudinale ou hélicoïdale, ou constitué de plusieurs coquilles d’épaisseurs différentes.

b) A chaque assemblage soudé circulaire de deux tronçons d’épaisseurs différentes, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au delà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant pas 1/3.

b) Les formules données en C2.1.4 concernent les régions de l’enveloppe cylindrique éloignées de toute discontinuité (raccordement avec une autre enveloppe, un fond ou une bride, ouverture, etc.) (1).

C2.1.2.3 - Défauts de circularité

Note 1 : Dans le cas d’une enveloppe cylindrique « courte », c'està-dire dont la longueur entre deux discontinuités majeures de forme

L’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe doivent respecter les limites indiquées en F1.5.

axisymétriques est inférieure à 1,4 Dm . e , une épaisseur plus faible que celle donnée par les formules C2.1.4.1 à C2.1.4.3 peut éventuellement être justifiée au moyen des règles d’analyse des contraintes du chapitre C10.1.

C2.1.2.4 - Sollicitations La règle du présent chapitre ne prend en compte que l’action de la pression intérieure.

Le paragraphe C2.1.5 donne des indications sur l’épaisseur nécessaire aux extrémités de l’enveloppe.

C2.1.3 - Notations

Si l’enveloppe comporte des ouvertures, sa résistance au voisinage de chaque ouverture doit en outre être vérifiée au moyen des règles de la Section C5.

De

= Diamètre extérieur de l’enveloppe

Di

= Diamètre intérieur de l’enveloppe

c) La règle du présent chapitre couvre la défaillance de l’enveloppe par déformation excessive et par rupture par fluage.

Dm

= Diamètre moyen de l’enveloppe

e

minimale = Epaisseur l’enveloppe

C2.1.2 - Conditions d’application

f

= Contrainte nominale de calcul du matériau de l’enveloppe

P

= Pression de calcul

z

= Coefficient de soudure

C2.1.2.1 - Epaisseur La présente règle ne s’applique que si : Dm ≥ 5e

(C2.1.2.1)

nécessaire

de

Pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance, ainsi que pour une enveloppe sans soudure longitudinale ou hélicoïdale : z = 1.

622

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C2 – REGLES DE CALCUL DES ENVELOPPES CYLINDRIQUES, SPHERIQUES ET CONIQUES SOUMISES A UNE PRESSION INTERIEURE

b) Lorsqu’un tronçon d’enveloppe cylindrique est assemblé à un autre tronçon d’épaisseur plus faible constitué d’un matériau dont la contrainte nominale de calcul f1 est > f, son épaisseur utile à l’extrémité peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique e0 donnée par la formule :

C2.1.4 - Règle de calcul a) L’épaisseur minimale nécessaire de l’enveloppe cylindrique est donnée par l’une ou l’autre des formules :

e=

P ⋅ Di 2f ⋅ z − P

e=

(C2.1.4.1)

e0 =

P ⋅ Dm 2f ⋅ z

(C2.1.4.2)

P ⋅ Di 2f − P

pour autant que la longueur l, définie par la figure C2.1.5, n’excède pas 0,2

P ⋅ De e= 2f ⋅ z + P

(C2.1.4.3)

(Di + e0 ) e0

.

c) Lorsque l’enveloppe cylindrique est assemblée à un fond bombé, il n’est jamais nécessaire d’augmenter son épaisseur à l’extrémité au-delà de l’épaisseur minimale nécessaire donnée par les formules C2.1.4.

b) Au droit de la soudure longitudinale d’assemblage de deux coquilles constituées de matériaux dont les contraintes nominales de calcul sont différentes, l’épaisseur minimale nécessaire des deux coquilles est donnée par ces mêmes formules, en prenant pour f la plus faible des deux contraintes nominales de calcul.

Lorsque l’assemblage est réalisé par soudure bout à bout, l’épaisseur de l’enveloppe au voisinage de la soudure doit satisfaire à la règle C3.1.7. d) Lorsque l’enveloppe cylindrique est assemblée à une enveloppe conique (à la grande base ou à la petite base), à un fond plat soudé, à une bride ou à une plaque tubulaire, la résistance de l’assemblage peut exiger une majoration locale de l’épaisseur (voir C2.3, C3.2, C6 et C7).

C2.1.5 - Epaisseur nécessaire aux extrémités de l’enveloppe

a) La règle C2.1.4 n’assure la résistance de l’enveloppe cylindrique que dans les régions éloignées de ses extrémités. Au voisinage du raccordement avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire, une bride, etc. la répartition des contraintes est modifiée et l’épaisseur minimale nécessaire de l’enveloppe cylindrique peut en être affectée.

pente < 1/3

l < 0,2 (D i + e0 ) e0

f1 > f Di

e0

f

(C2.1.5)

Figure C2.1.5 - Raccordement de deux tronçons d’enveloppe cylindrique.

623


C2.2 - ENVELOPPE SPHERIQUES

C2.2.2.4 - Sollicitations

C2.2.1 - Objet

La règle du présent chapitre ne prend en compte que l’action de la pression intérieure.

a) La règle du présent chapitre permet de déterminer l’épaisseur d’une enveloppe sphérique, complète ou non, soumise à une pression intérieure.

C2.2.3 - Notations

Une telle enveloppe peut être constituée de plusieurs éléments assemblés par des soudures bout à bout. Le présent chapitre ne concerne pas la calotte sphérique des fonds torisphériques ni les fonds hémisphériques, qui sont traités en C3.1, ni la calotte des fonds à calotte sphérique boulonnés, qui sont traités en C3.4. b) Les formules données en C2.2.4 ne concernent que les régions de l’enveloppe éloignées de toute discontinuité (raccordement avec une autre enveloppe, ouverture, etc.). Si l’enveloppe comporte des ouvertures, sa résistance au voisinage de chaque ouverture doit en outre être vérifiée au moyen des règles de la Section C5.

extérieur = Diamètre d’enveloppe

de

l’élément

Di

intérieur = Diamètre d’enveloppe

de

l’élément

Dm

moyen = Diamètre d’enveloppe

de

l’élément

e

minimale = Epaisseur l’élément d’enveloppe

nécessaire

f

= Contrainte nominale de calcul du matériau de l'enveloppe

P


z


de

Pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance : z = 1.

c) La règle du présent chapitre couvre la défaillance de l’enveloppe par déformation excessive et par rupture par fluage.

C2.2.4 - Règle de calcul

a) L’épaisseur minimale nécessaire d’un élément d’enveloppe sphérique est donnée par l’une ou l’autre des formules :

C2.2.2 - Conditions d’application C2.2.2.1 - Epaisseur

e=

La présente règle ne s’applique que si : Dm ≥ 5e

De

(C2.2.2.1)

P ⋅ Di 4f ⋅ z − P

(C2.2.4.1)

P ⋅ Dm 4f ⋅z

(C2.2.4.2)

P ⋅ De 4f ⋅ z + P

(C2.2.4.3)

e=

C2.2.2.2 - Assemblages soudés

A chaque assemblage soudé, les fibres moyennes doivent être, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), dans le prolongement l’une de l’autre.

e=

Si l’enveloppe est constituée de plusieurs éléments d’épaisseurs différentes, le raccordement des surfaces doit se faire par des pentes n’excédant pas 1/4.

b) Au droit de la soudure d’assemblage de deux éléments d’enveloppe sphérique constitués de matériaux dont les contraintes nominales de calcul sont différentes, l’épaisseur minimale nécessaire des deux éléments est donnée par ces mêmes formules, en prenant pour f la plus faible des deux contraintes nominales de calcul.


L’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe doivent respecter les limites indiquées en F1.5.

624


C2.3 - ENVELOPPES CONIQUES DE SECTION DROITE CIRCULAIRE

C2.3.2.2 - Grande base de l'enveloppe conique

C2.3.1 - Objet

si :

a) Les règles du présent chapitre permettent de déterminer l'épaisseur d'une enveloppe conique de section droite circulaire soumise à une pression intérieure et de vérifier la résistance de l'assemblage d'une telle enveloppe avec une enveloppe cylindrique de même axe.

a) l'épaisseur utile de l'enveloppe conique à la grande base est telle que :

Les règles C2.3.5 et C2.3.6 ne sont applicables que

e1,cône,u ⋅ cos α D m,1

(C2.3.2.2a)

b) la longueur Lcône de l'enveloppe conique est au moins égale à la longueur l1,cône.

L'enveloppe conique peut être constituée d'un seul ou de plusieurs tronçons (viroles) assemblés par des soudures circulaires bout à bout ; chaque tronçon peut être constitué de plusieurs éléments soudés de même épaisseur ; les tronçons peuvent être d'épaisseurs différentes.

c) la longueur l1,cyl d'enveloppe cylindrique participant à la résistance du raccordement à la grande base n'interfère pas avec la zone d'influence du raccordement de cette enveloppe avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur d'enveloppe cylindrique participant à la résistance d'une ouverture dans cette enveloppe, proche du raccordement à la grande base (voir C5).

b) Les formules données en C2.3.4 concernent les régions de l'enveloppe conique éloignées de ses extrémités. Si l'enveloppe comporte des ouvertures, sa résistance au voisinage de chaque ouverture doit en outre être vérifiée au moyen des règles de la Section C5.

La longueur l1,cône d'enveloppe conique participant à la résistance du raccordement à la grande base peut, elle aussi, interférer avec la longueur d'enveloppe conique participant à la résistance d'une ouverture dans cette enveloppe, proche du raccordement à la grande base (voir C5).

Les règles données en C2.3.5 et C2.3.6 permettent de déterminer les épaisseurs nécessaires de l'enveloppe conique et de l'enveloppe cylindrique à leur raccordement à la grande base, respectivement par l'intermédiaire d'une partie torique et à angle vif.

d) Dans le cas d'un raccordement enveloppe conique − enveloppe cylindrique par l'intermédiaire d'une partie torique, le rayon intérieur r1,t de la partie torique est tel que :

La règle donnée en C2.3.7 permet de vérifier la résistance de l'assemblage enveloppe conique – enveloppe cylindrique à la petite base.

r1, t ≤ 0,3Dm,1

c) Les règles données en C2.3.8 concernent les enveloppes coniques (non axisymétriques) raccordant deux enveloppes cylindriques d'axes parallèles décalés.

(C2.3.2.2d)

e) Dans le cas d'un raccordement enveloppe conique − enveloppe cylindrique à angle vif :

d) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance de l'enveloppe conique par déformation excessive et par rupture par fluage. Elles assurent en outre l'adaptation plastique globale du raccordement enveloppe conique – enveloppe cylindrique à la grande base et à la petite base. Elles couvrent également la défaillance par instabilité élastique et élastoplastique du raccordement enveloppe conique – enveloppe cylindrique à la grande base. C2.3.2 - Conditions d’applications C2.3.2.1 - Dimensions de l'enveloppe conique

La règle C2.3.4 ne s'applique qu'aux enveloppes dont le demi angle au sommet α n'excède pas 60° et telles que, dans toute section droite :

Dm ≥ 5e cos α

≥ 0,001

(C2.3.2.1)

625

−

l'assemblage est constitué par une soudure bout à bout avec reprise envers assurant - par meulage si nécessaire - un raccordement régulier des surfaces intérieures des deux enveloppes comme indiqué en Annexe FA1 ;

−

la soudure d'assemblage est soumise aux contrôles non destructifs à 100 % prévus dans la partie I.


C2.3.2.3 - Petite base de l'enveloppe conique

Di

= Diamètre intérieur de l'enveloppe conique, dans la section droite considérée (voir figure C2.3.3a)

Dm

= Diamètre moyen de l'enveloppe conique, dans la section droite considérée (voir figure C2.3.3a)

Di,1

= Diamètre intérieur de l'enveloppe cylindrique avec laquelle se raccorde l'enveloppe conique à sa grande base

Dm,1

= Diamètre moyen de l'enveloppe cylindrique avec laquelle se raccorde l'enveloppe conique à sa grande base

La règle C2.3.7 n'est applicable que si : a) Dans le cas d'un raccordement enveloppe conique − enveloppe cylindrique par l'intermédiaire d'une partie torique : −

le rayon intérieur r2,t de la partie torique (voir figure C2.3.7b) est tel que : r2, t ≤ 0,1Dm,2

−

(C2.3.2.3a)

l'épaisseur admise de la partie torique est au moins égale à la plus grande des épaisseurs admises des deux enveloppes adjacentes.

b) Dans le cas d'un assemblage à angle vif comportant un anneau-renfort rapporté : −

−

l'épaisseur utile et la largeur de l'anneau-renfort sont respectivement au plus égales à : •

1,5 e2,cône et l2,cône si l'anneau-renfort est rapporté sur l’enveloppe conique,

•

1,5 e2,cyl et l2,cyl si l'anneau-renfort est rapporté sur l’enveloppe cylindrique.

l'anneau-renfort rapporté sur l'une des enveloppes est solidarisé par soudure avec l'autre enveloppe. Figure C2.3.3a

C2.3.2.4 - Assemblages soudés

a) A chaque assemblage soudé autre que circulaire, les fibres moyennes doivent être, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), dans le prolongement l'une de l'autre. b) A chaque assemblage soudé circulaire de deux éléments d'enveloppe d'épaisseurs différentes, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l'alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n'excédant pas 1/3.

Dm,2

= Diamètre moyen de l'enveloppe cylindrique avec laquelle se raccorde l'enveloppe conique à sa petite base

Dk

= Diamètre intérieur à la grande base de l'enveloppe conique à la distance l k de son extrémité (voir figures C2.3.5 et C2.3.6) Dk = Di,1 − 2r1, t (1 − cos α ) − 2l k ⋅ sin α

(C2.3.3.1) Dans le cas d’un raccordement à angle vif, prendre r1,t = 0 dans cette formule.


L'ovalisation et les écarts locaux de circularité de l'enveloppe doivent rester dans les limites indiquées en F1.5.

e


minimale nécessaire e1,cône = Epaisseur l'enveloppe conique à sa grande base

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l'action de la pression intérieure.

de

e1,cône,u = Epaisseur utile de l'enveloppe conique à sa grande base

C2.3.3 - Notations

De

= Epaisseur minimale nécessaire de l'enveloppe conique dans la section droite considérée

= Diamètre extérieur de l'enveloppe conique, dans la section droite considérée (voir figure C2.3.3a)

e1,cyl

626

= Epaisseur minimale nécessaire de l'enveloppe cylindrique avec laquelle se raccorde l'enveloppe conique à sa grande base


e2,cône = Epaisseur admise de l'enveloppe conique à sa petite base Si l'épaisseur de l'enveloppe conique n'est pas constante, e2,cône est l'épaisseur moyenne admise sur la longueur l2,cône. e2,cyl

= Epaisseur admise de l'enveloppe cylindrique avec laquelle se raccorde l'enveloppe conique à sa petite base

= Epaisseur minimale nécessaire de la partie torique raccordant à sa grande base une enveloppe conique avec une enveloppe cylindrique

f

= Contrainte nominale de calcul du matériau de l'enveloppe conique

f1,cyl

= Contrainte nominale de calcul du matériau de l'enveloppe cylindrique adjacente à la grande base

f2,cyl

= Contrainte nominale de calcul du matériau de l'enveloppe cylindrique adjacente à la petite base

ft

= Contrainte nominale de calcul du matériau de la partie torique de raccordement à la grande base

fr

= Contrainte nominale de calcul du matériau du renfort à la petite base

fmin,1

=

l1,cône

= Longueur d'enveloppe conique, mesurée comme l'indiquent les figures C2.3.5 et C2.3.6, participant à la résistance du raccordement à la grande base

l1, cône = 1,4

= Epaisseur minimale entrant dans la détermination des épaisseurs minimales nécessaires e1,cyl et e1,cône des enveloppes conique et cylindrique à leur raccordement à la grande base

et

= Longueur de l'enveloppe conique, mesurée comme l'indiquent les figures C2.3.5, C2.3.6 et C2.3.7

− Dans le cas d'un raccordement à angle vif :

Si l'épaisseur de l'enveloppe cylindrique n'est pas constante, e2,cyl est l'épaisseur moyenne admise sur la longueur l2,cyl. ej

Lcône

l1,cône

(C2.3.3.2)

⎡⎧ ⎫ ⎤ ⎢⎪ Dm,1 ⋅ e1,cône ⎪ ⎥ ⎢⎪1,4 ⎪ ⎥ ⎢⎪ cos α ⎪ ⎥ ⎢⎨ ⎬ ,⎥ ⎢⎪ ⎛⎜ e1,cône,u ⎞⎟ α⎪ ⎥ ⎢⎪− ⎜ r1, t + ⋅ tg ⎪ ⎥ ⎟ = MAX ⎢ ⎜ 2 ⎟ 2⎪ ⎥ ⎪ ⎠ ⎢⎩ ⎝ ⎭ ⎥ ⎥ ⎢⎧ ⎫ ⎥ ⎢⎪⎪ Dm,1 ⋅ e1,cône ⎪⎪ ⎥ ⎢⎨0,7 ⎬ cos α ⎥ ⎢⎪ ⎪ ⎪ ⎥ ⎢⎩⎪ ⎭ ⎦ ⎣ (C2.3.3.3)

La valeur ainsi définie place la limite de la zone d'enveloppe conique participant à la résistance du raccordement au plus éloigné des points situés respectivement à : • 1,4

Dm,1 ⋅ e1,cône

de l'intersection cos α des fibres moyennes de l'enveloppe conique et de l'enveloppe cylindrique,

MIN {( f ) , ( f1, cyl ), ( f t )}

f min,1 = MIN {( f ) , ( f1, cyl )}

=

cos α

− Dans le cas d'un raccordement par l'intermédiaire d'une partie torique :

Si le raccordement à la grande base est à angle vif :

fmin,2

Dm,1 ⋅ e1, cône

•

MIN {( f ) , ( f 2,cyl ) }

0,7

Dm,1 ⋅ e1,cône cos α

de la ligne de

tangence enveloppe conique − partie torique, (voir figure C2.3.3b).

627


l1,cyl

= Longueur d'enveloppe cylindrique, mesurée comme l'indiquent les figures C2.3.5 et C2.3.6, participant à la résistance du raccordement à la grande base.

l2,cône

− Dans le cas d'un raccordement à angle vif :

l1,cyl = 1,4 Dm,1 ⋅ e1,cyl

= Longueur d'enveloppe conique, mesurée comme l'indiquent les figures C2.3.7a, b, c et d, participant à la résistance du raccordement à la petite base. −

l2,cône = l2,cône,n −

(C2.3.3.4)

− Dans le cas d'un raccordement par l'intermédiaire d'une partie torique :

l1,cyl

Dans le cas général :

⎡⎧ ⎫ ⎤ ⎢⎪1,4 D ⋅ e ⎪ ⎥ m,1 1,cyl ⎥ ⎢⎪ ⎪⎪ ⎥ ⎢⎪ ⎛ e1,cône,u ⎞⎟ α ⎬ ,⎥ ⎢⎨ ⎜ ⎪ ⎪ r tg ⋅ − + = MAX ⎢⎪ ⎜⎜ 1,t 2 ⎟⎟ 2⎪ ⎥ ⎢⎪ ⎝ ⎠ ⎪⎭ ⎥ ⎥ ⎢⎩ ⎫⎪ ⎥ ⎢⎧⎪ ⎥ ⎢⎨ 0,5 Dm,1 ⋅ e1,cyl ⎬ ⎪⎭ ⎥ ⎢⎪⎩ ⎦ ⎣

Dans le cas où la longueur l2,cône,n interfère avec la longueur l1,cône d’enveloppe conique participant à la résistance de raccordement à la grande base, prendre pour l2,cône une valeur réduite : l2,cône = l2,cône,r = Lcône − l1,cône

−

Dans le cas où la longueur l2,cône,n interfère avec la longueur d’enveloppe conique prise en compte (voir Note) pour la vérification de la résistance d’une ouverture proche de la petite base (voir C5), prendre pour l2,cône une valeur réduite : l2,cône = l2,cône,r

(C2.3.3.5)

déterminée comme l’indique la figure C2.3.3d.

La valeur ainsi définie place la limite de la zone d'enveloppe cylindrique participant à la résistance du raccordement au plus éloigné des points situés respectivement à :

Note : La valeur de cette longueur et celle de la longueur l2,cône,r ou l2,cyl,r sont, dans ces cas, interdépendantes. Leur détermination peut donc être faite au mieux des besoins de la vérification de la résistance de chacune des deux discontinuités voisines concernées.

• 1,4 Dm,1 ⋅ e1,cyl de l'intersection des fibres moyennes de conique et de cylindrique, •

0,5 Dm,1 ⋅ e1,cyl

l'enveloppe l'enveloppe

l2,cône,n = Valeur normale de la longueur l2,cône : l 2,cône,n =

de la ligne de

tangence enveloppe cylindrique − partie torique, (voir figure C2.3.3c).

628


(C2.3.3.6)


l2,cyl

= Longueur d'enveloppe cylindrique, mesurée comme l'indiquent les figures C2.3.7a, b, c et d, participant à la résistance du raccordement à la petite base. −

l2,cyl,n

l 2,cyl,n = Dm,2 ⋅ e2,cyl lk

Dans le cas général : l2,cyl = l2,cyl,n

−

Dans le cas où la longueur l2,cyl,n interfère avec : •

•

= Valeur normale de la longueur l2,cyl :

= Longueur, mesurée le long de l'enveloppe conique comme l'indiquent les figures C2.3.5 et C2.3.6, définissant la position du diamètre Dk : l k = 0,5

la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec un fond, une plaque tubulaire, une bride ou avec une autre enveloppe conique de même axe à la grande base,

(C2.3.3.7)


(C2.3.3.8)

P


r1,t

la longueur d’enveloppe cylindrique prise en compte (voir Note) pour la vérification de la résistance :

= Rayon intérieur de la partie torique raccordant, à sa grande base, une enveloppe conique avec une enveloppe cylindrique

r2,t

= Rayon intérieur de la partie torique raccordant, à sa petite base, une enveloppe conique avec une enveloppe cylindrique

-

d’une ouverture proche du raccordement étudié (voir C5),

s

= Rapport des épaisseurs admises des deux enveloppes à la petite base (anneau-renfort rapporté éventuel compris)

-

du raccordement de l’enveloppe cylindrique à la petite base d’une autre enveloppe conique de même axe,

-

Si l’assemblage ne comporte pas d'anneaurenfort rapporté : s=

du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une enveloppe sphérique ou une autre enveloppe cylindrique ou conique d’axes concourants,

z

e2,cône e2,cyl

(C2.3.3.9)


Pour une situation exceptionnelle de service ou d'essai de résistance, ainsi que pour une enveloppe sans soudure longitudinale, z = 1.

prendre pour l2,cyl une valeur réduite :

α

l2,cyl = l2,cyl,r déterminée comme l’indique la figure C2.3.3d. Note : La valeur de cette longueur et celle de la longueur l2,cône,r ou l2,cyl,r sont, dans ces cas, interdépendantes. Leur détermination peut donc être faite au mieux des besoins de la vérification de la résistance de chacune des deux discontinuités voisines concernées.

629

= Demi-angle au sommet de l'enveloppe conique


1,4 D m,1 . e 1,cyl

0,5 D m,1 . e 1,cyl

Section C2 – REGLES DE CALCUL DES ENVELOPPES CYLINDRIQUES, SPHERIQUES ET CONIQUES SOUMISES A UNE PRESSION INTERIEURE

l 1,cyl

e 1,cyl

L.T.

l 1,cyl

1,4 D m,1 . e 1,cyl

. L.T

0,5 D m,1 . e 1,cyl

e 1,cyl

L.T.

. L.T

a) Cas ou l1,cyl est déterminée par la distance

b) Cas ou l1,cyl est déterminée par la distance

0,5 Dm,1 ⋅ e1, cyl .

1,4 Dm,1 ⋅ e1,cyl .

Figure C2.3.3b - Détermination de la longueur l1,cyl.

630


L.T.

l 1,c

.

e ôn

1,4

ne ,cô

e1 ,1 . Dm os α c

ne ,cô

.e 1 ,1 α D m cos

0,7

L. T

L.T. e

e ôn 1,c

e ôn

ne ,cô

1,4

1 .e ,1 D m cos α

l 1,c

.

0,7

L.T

D 1 m, e ôn 1,c

.e α s co

e 1,c

a) Cas ou l1,cône est déterminée par la distance Dm,1 ⋅ e1,cône . 0,7 cos α

e ôn

b) Cas ou l1,cône est déterminée par la distance Dm,1 ⋅ e1,cône . 1,4 cos α

Figure C2.3.3c - Détermination de la longueur l1,cône.

631


Note 1

e2,cyl D m,2

l 2,cyl,r ( < D m,2 . e 2,cyl ) l 2,cône,r <

Dm,2 . e2,cône cos α

Note 2

Lc e ôn

e 2,

n cô

e

Note 1 : Longueur d'enveloppe cylindrique participant à la résistance du raccordement avec une autre enveloppe, ou prise en compte pour la vérification de la résistance d'une ouverture. Note 2 : Longueur d'enveloppe conique participant à la résistance du raccordement à la grande base, ou prise en compte pour la vérification de la résistance d'une ouverture.

Figure C2.3.3d

632


C2.3.4 - Règle de calcul de l’épaisseur l’enveloppe conique

b) Lorsqu'un tronçon d'enveloppe conique est assemblé à un autre tronçon d'épaisseur plus faible constitué d'un matériau dont la contrainte nominale de calcul f1 est supérieure à f, son épaisseur utile à l'extrémité peut être inférieure à l'épaisseur minimale théorique e0 donnée par la formule :

de

a) Dans toute section droite, l'épaisseur minimale nécessaire de l'enveloppe conique est donnée par l'une ou l'autre des formules :

e=

P ⋅ Di 1 2 f ⋅ z − P cos α

(C2.3.4a1)

P ⋅ Dm 1 2 f ⋅ z cos α

(C2.3.4a2)

P ⋅ De 1 2 f ⋅ z + P cos α

(C2.3.4a3)

e=

e=

e0 =

P ⋅ Di 1 2 f − P cos α

(C2.3.4b)

pour autant que la longueur l, définie par la figure C2.3.4, n'excède pas 0,2 ( Di + e0 ) e0 cos α .

e0

f1 >f

f pente < 1/3

l < 0,2 ( D i + e0 ) e0 cos α

Di

α

α

f1 > f

l < 0,2 ( Di + e0 ) e0 cos α

Di

e0

pente < 1/3

f Figure C2.3.4 - Raccordement de deux tronçons d'enveloppe conique.

633


b) enveloppe conique :

C2.3.5 - Raccordement d’une enveloppe conique et d'une enveloppe cylindrique à la grande base par une partie torique

1 ⎞⎫ ⎧ ⎛ P ⋅ Dk e1,cône = MAX ⎨(e j ), ⎜ ⎟⎬ ⎝ 2 f ⋅ z − P cos α ⎠⎭ ⎩

C2.3.5.1 - Les épaisseurs minimales nécessaires de l’enveloppe cylindrique, de l’enveloppe conique et de la partie torique sont données par les relations :

L'épaisseur utile de l'enveloppe conique doit être au moins égale à e1,cône sur une longueur, mesurée à partir de la ligne de tangence de l’enveloppe conique et de la partie torique (voir figure C2.3.5), au moins égale à l1,cône .

a) enveloppe cylindrique : ⎧ ⎛ P ⋅ Di,1 ⎞⎫ ⎟⎬ e1,cyl = MAX⎨(e j ) , ⎜⎜ ⎟ ⎩ ⎝ 2 f1,cyl⋅ z − P ⎠⎭

(C2.3.5.1b)

(C2.3.5.1a)

c) partie torique : et = e1,cône

L'épaisseur utile de l'enveloppe cylindrique doit être au moins égale à e1,cyl sur une longueur, mesurée à partir de la ligne de tangence de l’enveloppe cylindrique et de la partie torique (voir figure C2.3.5), au moins égale à l1,cyl .

(C2.3.5.1c)

C2.3.5.2 - L’épaisseur ej intervenant dans les relations C2.3.5.1a et C2.3.5.1b est donnée par la formule :

ej =

P ⋅ Dm,1 ⋅ β

(C2.3.5.2.1)

2 f min,1 ⋅ γ

dans laquelle :

⎧⎪ ⎪⎩

⎛ 1 Dm,1 ⎛ tg α 0,0005 ⎞ α ⎞⎟⎫⎪ ⎟ − ⎜⎜ 0,1 − ⎟ 60 ⎟⎬⎪ ⎜ 3 e j 1 + 1 cos α P f min, 1 ⎝ ⎠ ⎠⎭ ⎝ (C2.3.5.2.2)

β = MAX ⎨(1) , ⎜

D m,1 D i,1

γ = 1+

l 1,cyl

e 1,cyl

(C2.3.5.2.3)

⎛ 0,2 ⎞ ⎟ 1,2 ⎜⎜1 + ρ ⎟⎠ ⎝

Le coefficient ρ est donné par la formule :

ρ=

L.T. e 1,cône

λ ⋅ r1, t Dm,1 ⋅ e j 1 + 1

α

(C2.3.5.2.4) cos α

dans laquelle :

r 1 ,t lk

⎛r D ⎞ ⎜ 1,t i,1 ⎟ λ = 0,02 + 0,006 ⎜ ⎟ ⎜ 0,12 ⎟ ⎝ ⎠

e

Dk

l 1,

e ôn 1,c

2, 5

(C2.3.5.2.5)

Dans les formules C2.3.5.2.2 et C2.3.5.2.4, la valeur de α doit être exprimée en degrés.

α

ne cô

T. L.

ρ

Lc

Les valeurs de β et ρ données respectivement par ces deux formules étant fonction de l’épaisseur ej, le calcul de cette épaisseur au moyen de la formule C2.3.5.2.1 est itératif. A cet égard, toute valeur arbitraire attribuée à ej pour calculer β et ρ constitue une approximation acceptable de la valeur exacte de ej si la valeur qui résulte de l'application de la formule C2.3.5.2.1 n'est pas inférieure à cette valeur arbitraire.

e ôn

Figure C2.3.5 - Raccordement à la grande base d'une enveloppe conique par une partie torique.

634


b) L'épaisseur utile de l'enveloppe cylindrique doit être au moins égale à e1,cyl sur une longueur au moins égale à l1,cyl, et l'épaisseur utile de l'enveloppe conique doit être au moins égale à e1,cône sur une longueur au moins égale à l1,cône, ces deux longueurs étant mesurées à partir de l’intersection des fibres moyennes des deux enveloppes (voir figure C2.3.6).

C2.3.6 - Raccordement à angle vif d’une enveloppe conique et d'une enveloppe cylindrique à la grande base

a) Les épaisseurs minimales nécessaires de l’enveloppe cylindrique et de l’enveloppe conique sont respectivement données par les relations C2.3.5.1a et C2.3.5.1b.

c) Les épaisseurs d'enveloppe cylindrique et/ou conique peuvent être augmentées au voisinage du raccordement et réduites au-delà, à condition que :

L’épaisseur ej intervenant dans ces relations est donnée par la formule C2.3.5.2.1 dans laquelle le coefficient γ est égal à 1 (voir Note). Note : Cette valeur est celle que prend γ quand le rayon r1,t de la partie torique est pris égal à zéro dans la formule C2.3.5.2.4.

La valeur du coefficient β qui résulte de l'application de la formule C2.3.5.2.2 est alors donnée par le graphique C2.3.6.

−

les épaisseurs moyennes d'enveloppes sur les longueurs l1,cyl et l1,cône soient au moins égales respectivement aux valeurs e1,cyl et e1,cône (voir figure C2.3.6),

−

les épaisseurs utiles d'enveloppes soient en tout point au moins égales aux épaisseurs minimales nécessaires données par les règles C2.1.4 (enveloppe cylindrique) et C2.3.4 (enveloppe conique).

D m,1

D m,1

D i,1

D i,1

l 1,cyl

Note 1

e1,cyl l 1,cyl

e1,cyl

Dk lk e

c 1,

e ôn

Dk Note 1 lk

l 1,c

α

ôn

ne cô

e

e 1,

Lc ôn

α

l 1,

e

n cô e

Lc e ôn

a) Cas où les épaisseurs sont constantes sur les longueurs d'enveloppe participant à la résistance du raccordement.

b) Cas où les épaisseurs sont variables sur les longueurs d'enveloppe participant à la résistance du raccordement. Note 1 : Surfaces égales.

Figure C2.3.6 - Raccordement à angle vif à la grande base d'une enveloppe conique.

635


β α 60°

5

55°

50°

4

45°

40°

3

35°

30°

25°

2

20°

15°

10°

0 0,001

0,01 Graphique C2.3.6 - Valeurs du coefficient β pour un raccordement à angle vif à la grande base d'une enveloppe conique.

636

0,1

P / fmin,1


le coefficient ks est donné par la relation C2.3.7.2.3 ou par le graphique C2.3.7.2.3. Le coefficient ks0 qui, dans la relation C2.3.7.2.3, rend compte de l'influence du rapport s des épaisseurs admises de l’enveloppe conique et de l’enveloppe cylindrique, est donné par la formule C2.3.7.2.4.

–

C2.3.7 - Raccordement d'une enveloppe conique et d'une enveloppe cylindrique à la petite base C2.3.7.1 - La présente règle s'applique aux assemblages à angle vif (voir figure C2.3.7a) et aux assemblages par l'intermédiaire d'une partie torique (voir figure C2.3.7b).

L'assemblage peut comporter un renfort incorporé (figure C2.3.7c). Un assemblage à angle vif peut comporter un anneau-renfort rapporté sur l’enveloppe conique (figure C2.3.7d) ou sur l’enveloppe cylindrique.

Lorsque s = 1: ks = ks0 = 1

C2.3.7.2 - La résistance de l'assemblage est vérifiée en s'assurant que la relation C2.3.7.2.1 est satisfaite.

Dans cette relation : −

le coefficient k est donné par la formule C2.3.7.2.2 (dans laquelle l’angle α doit être exprimé en degrés) ou par le graphique C2.3.7.2.2,

(

)

(

−

le coefficient de soudure z n’est à prendre en compte que si l'enveloppe concernée comporte une soudure longitudinale.

−

si fr est supérieur à f et f2,cyl, prendre pour fr la plus grande des deux valeurs f ou f2,cyl.

−

les surfaces S, Scyl, Sr et G sont définies par les figures C2.3.7a à C2.3.7d qui illustrent quelques-unes des configurations les plus usuelles à partir desquelles il est possible de traiter d'autres configurations.

)

⎡ ⎤ k ⋅ k s ⎢ S f ⋅ z − 0,5 P + S cyl ⎛⎜ f 2,cyl ⋅ z − 0,5 P ⎞⎟ + S r f r − 0,5 P ⎥ ≥ P ⋅ G ⎠ ⎝ ⎢⎣ ⎥⎦

k = 1 + 2,92 ⋅10 −3 α + 7,84 ⋅10 − 2 α + 2,21 ⋅10

−2

⎧⎪ k s = MIN ⎨ (1) ; ⎪⎩ ks0 =

α

P f min,2

P − 3,70 ⋅10 − 2 α f min,2

− 1,65 ⋅10

α

−3

P f min,2

⎛ ⎛ P f min,2 ⎜ k s0 + s (1 − k s0 ) ⎜ ⎜ 0,1 ⎜ ⎝ ⎝

(C2.3.7.2.1)

P f min,2

+ 9,94 ⋅10

⎞ ⎞ ⎫⎪ ⎟⎟ ⎬ ⎟⎟ ⎠ ⎠ ⎪⎭

−12 ⎛

α

⎜ ⎜P f min,2 ⎝

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

2

(C2.3.7.2.2)

(C2.3.7.2.3)

1 − 1,80858s + 2,70972s 2 − 0,097955s 3

(C2.3.7.2.4)

1,53075 − 2,77213s + 3,04456s 2

637


k

1 α

10°

20° 30° 40° 50°

0,9 60°

0,8

0,7 0,001

0,01 Graphique C2.3.7.2.2 - Valeurs du coefficient k.

638

0,1

P / fmin,2


ks

1 0,05

0,1 0,1

0,02

0,95

P / f min,2 0,01

0,5

0,005 0,002

0,9

0,2 0,001

0,85

≤ 0,01

0,8

0,75

0,7 0

0,5

1

1,5

2

Graphique C2.3.7.2.3 - Valeurs du coefficient ks.

639

2,5

3

s


Dm,2

Dm,2

Scyl

cyl

e2,cyl l 2,cyl

l 2,cyl

e2,cyl

D m,2

l2

,cô n

e

0,1

ôn e

e

c 2,

e ôn

e

e

ôn

l 2, c Lc

cô n

,c

L

e2

ôn e

a) Raccordement à angle vif

b) Raccordement par une partie torique.

Figure C2.3.7 - Raccordements à la petite base d'une enveloppe conique.

640


Scyl

Dm,2

Dm,2

e2,cyl l 2,cyl

S

,cô

l2

Lc

e

ôn e

ôn

Lc

e ôn

er

l 2,c

ne

l 2,cyl

e2,cyl

S

e2

,c ôn e

e 2,

ne cô

G

c) Raccordement avec renfort incorporé et épaisseurs variables

d) Raccordement avec anneau-renfort rapporté

Figure C2.3.7 - Raccordements à la petite base d'une enveloppe conique. (suite)

641


C2.3.8.3 - A la petite base, la résistance de l'assemblage doit être vérifiée au moyen des règles C2.3.7, en prenant pour angle α la même valeur αmax.

C2.3.8 - Enveloppe conique raccordant deux enveloppes cylindriques d'axes parallèles décalés C2.3.8.1 - Les présentes règles concernent les enveloppes coniques (non axisymétriques) raccordant deux enveloppes cylindriques non coaxiales satisfaisant aux conditions suivantes :

−

les axes de ces enveloppes sont parallèles et leur entraxe δ n'est pas supérieur à la différence de leurs rayons extérieurs,

−

leurs raccordements avec l'enveloppe conique s'effectuent selon une section perpendiculaire à leurs axes (voir figure C2.3.8.4).

C2.3.8.4 - En tout point, l'épaisseur minimale nécessaire de l'enveloppe conique est donnée par la relation : e = MAX {(e1,cône ), (e2,cône )}

(C2.3.8.4)

α max

C2.3.8.2 - A la grande base, les épaisseurs minimales nécessaires de l'enveloppe conique et de l'enveloppe cylindrique doivent être déterminées au moyen des règles C2.3.5 (si le raccordement s'effectue par l'intermédiaire d'une partie torique) ou C2.3.6 (si le raccordement est à angle vif), en prenant pour angle α la plus grande valeur αmax que présente l'angle des génératrices des deux enveloppes (voir figure C2.3.8.4).

δ

Figure C2.3.8.4

642


643


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C3 REGLES DE CALCUL DES FONDS SOUMIS A UNE PRESSION INTERIEURE C3.1 - FONDS BOMBES


C3.1.1 - Objet

C3.1.2.1 - Dimensions des fonds Les dimensions des fonds doivent être telles que :

a) Les règles du présent chapitre permettent de déterminer l’épaisseur des fonds bombés de révolution soumis à une pression sur leur face concave.

a) Fonds elliptiques :

Ces règles concernent les fonds suivants : –

Fonds elliptiques, traités en C3.1.4,

–

Fonds torisphériques (fonds à méridienne en anse de panier), traités en C3.1.5,

–

Fonds hémisphériques, traités en C3.1.6.

Di ≤ 2,2 2 hi

•

1,7 <

•

De ≥ 12,5 e

•

épaisseur utile ≥ 0,001 De

b) Fonds torisphériques :

Ces fonds peuvent être en un seul élément sans soudure ou constitués de plusieurs éléments assemblés par soudure bout à bout. Dans le cas d’un fond torisphérique ou hémisphérique, ces éléments peuvent être d’épaisseurs différentes. b) Les règles C3.1.4, C3.1.5 et C3.1.6 permettent de déterminer l’épaisseur d’un fond sans ouverture. Si le fond comporte des ouvertures, sa résistance au voisinage de chaque ouverture doit en outre être vérifiée au moyen des règles de la Section C5.

•

R ≤ De

•

0,06 Di ≤ r ≤ 0,2 Di

•

r ≥ 2e

•

De ≥ 12,5 e

•

épaisseur utile de périphérique ≥ 0,001De .

la

région

c) Fonds hémisphériques :

Le paragraphe C3.1.7 donne les règles à respecter pour l’assemblage d’un fond bombé avec une enveloppe cylindrique.

•

Le paragraphe C3.1.8 donne les règles à respecter pour l’assemblage d’un fond bombé avec une bride ou un collet.

⎡ ⎤ De ≥ 6 MAX ⎢⎜⎛ e ⎞⎟ ; ⎛⎜ e1 ou e2 ⎞⎟⎥ ⎠⎥⎦ ⎣⎢⎝ ⎠ ⎝

C3.1.2.2 - Fonds constitués de plusieurs éléments soudés a) Un fond elliptique ou torisphérique ne doit comporter, dans la région à faible rayon de courbure, que des soudures situées, aux tolérances de fabrication près, dans un plan méridien ou dans un plan parallèle à l’axe du fond dont la distance à cet axe est au plus égale à 0,2De.

c) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance du fond par déformation excessive, par rupture par fluage et par instabilité élastique et élastoplastique. Elles assurent en outre l’adaptation plastique globale de la région à faible rayon de courbure des fonds elliptiques ou torisphériques.

Par région à faible rayon de courbure, il faut entendre la région du fond dont la distance à l’axe est supérieure à 0,4De (région 2 de la figure C3.1.2.2a).

644

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C3 – REGLES DE CALCUL DES FONDS SOUMIS A UNE PRESSION INTERIEURE

Deux exemples de fonds dont les soudures remplissent cette condition sont donnés par les figures C3.1.2.2b et c.

A chaque assemblage soudé, les fibres moyennes doivent être, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), dans le prolongement l’une de l’autre.

A chaque assemblage soudé d’éléments de même épaisseur, les fibres moyennes doivent être, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), dans le prolongement l’une de l’autre.

Si le fond est constitué d’éléments d’épaisseurs différentes, le raccordement doit se faire par des pentes n’excédant pas 1/4. C3.1.2.3 - Défauts de forme

Un fond torisphérique constitué de plusieurs éléments soudés d’épaisseurs différentes doit satisfaire aux conditions indiquées en C3.1.5.2a.

Les défauts de forme des fonds doivent respecter les limites indiquées en F1.5. C3.1.2.4 - Sollicitations

b) Dans le cas d’un fond hémisphérique, la disposition des soudures est indifférente.

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression intérieure.

a) Fond elliptique

b) Fond torisphérique Figure C3.1.1.

a)

b)

1 - Région où la disposition des soudures est indifférente pour l’application des règles de calcul. 2 - Région où la disposition des soudures n’est pas indifférente pour l’application des règles de calcul.

Figure C3.1.2.2 - Position des soudures d’un fond elliptique ou torisphérique constitué de plusieurs éléments soudés.

645

c)


C3.1.4 - Fonds elliptiques

C3.1.3 - Notations

De

= Diamètre extérieur du fond

Di

= Diamètre intérieur du fond

e

= Epaisseur minimale nécessaire d’un fond d’épaisseur uniforme

L’épaisseur minimale nécessaire d’un fond elliptique est celle, donnée par la règle C3.1.5.1, du fond torisphérique équivalent dont les rayons r et R sont donnés par les formules : ⎡ ⎢ 1 r = Di ⎢⎢ ⎛ D ⎢ 2 ⎜⎜ i ⎣⎢ ⎝ 2 hi

ou Epaisseur minimale nécessaire de la région périphérique d’un fond torisphérique constitué de plusieurs éléments soudés d’épaisseurs différentes

e1

e2

⎡ ⎛ D R = Di ⎢0,44 ⎜⎜ i ⎢⎣ ⎝ 2 hi

= Epaisseur minimale nécessaire d’un fond hémisphérique au droit de la soudure d’assemblage avec l’enveloppe cylindrique (voir figure C3.1.7.4)

= Epaisseur minimale nécessaire de la calotte sphérique d’un fond torisphérique

f

= Contrainte nominale de calcul du matériau du fond

hc

= Hauteur du bord cylindrique d’un fond elliptique ou torisphérique

hi

= Flèche intérieure théorique d’un fond elliptique

P


R

= Rayon intérieur de la calotte sphérique d’un fond torisphérique ou du fond torisphérique équivalent à un fond elliptique

(C3.1.4.2)

r = 0,183 Di

(C3.1.4.3)

R = 0,856 Di

(C3.1.4.4)

C3.1.5.1 - Fonds torisphériques d’épaisseur uniforme a) L’épaisseur minimale nécessaire d’un fond torisphérique en un seul élément ou constitué de plusieurs éléments soudés de même épaisseur est donnée par la relation :

⎤ ⎡ e = MAX ⎢⎛⎜ es ⎞⎟ ; ⎛⎜ e y ⎞⎟ ; ⎛⎜ eb ⎞⎟⎥ ⎢⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎥⎦

(C3.1.5.1a)

b) L’épaisseur es est donnée par la formule :

es =

P⋅ R 2 f ⋅ z − 0,5 P

(C3.1.5.1b)

dans laquelle z = 1 si le fond est constitué d’un seul élément sans soudure.

Rayon intérieur d’un fond hémisphérique

z

⎤ ⎞ ⎟⎟ + 0,02⎥ ⎥⎦ ⎠

C3.1.5 - Fonds torisphériques

ou

r

(C3.1.4.1)

Pour un fond elliptique conforme à la norme ⎛ D ⎞ NF E 81-103 (Décembre 1997) ⎜⎜ i = 1,9 ⎟⎟ , ces ⎝ 2 hi ⎠ formules s’écrivent :

= Epaisseur minimale nécessaire d’un fond hémisphérique au droit de la soudure d’assemblage avec une bride ou un collet à collerette soudée en bout (voir figure C3.1.8.5)

es

⎞ ⎟⎟ ⎠

⎤ ⎥ − 0,08⎥⎥ ⎥ ⎦⎥

c) L’épaisseur ey est donnée par la formule :

= Rayon de carre d’un fond torisphérique (rayon intérieur de l’élément torique dans un plan méridien) ou du fond torisphérique équivalent à un fond elliptique

P e y = β ⎛⎜ 0,75 R + 0,2 Di ⎞⎟ ⎝ ⎠ f

(C3.1.5.1c)

dans laquelle le coefficient β est donné par le graphique C3.1.5 ou par les formules du tableau C3.1.5.1c.

= Coefficient de soudure. Pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance : z = 1.

d) L’épaisseur eb est donnée par la formule : ⎛D eb = 0,0433 ⎛⎜ 0,75 R + 0,2 Di ⎞⎟ ⎜ i ⎝ ⎠ ⎜ r ⎝

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

0,55

0, 667

⎛P⎞ ⎜ ⎟ ⎜ f ⎟ ⎝ ⎠ (C3.1.5.1d)

Lorsque ey > 0,005 Di, il n’y a pas lieu de tenir compte de la valeur de eb dans la relation C3.1.5.1a.

646


e) Lorsque le fond est constitué d’éléments dont les matériaux ont des contraintes nominales de calcul différentes, la valeur de f à introduire dans les formules ci-dessus est la plus faible valeur de ces contraintes nominales de calcul. Tableau C3.1.5.1c Le présent tableau donne les formules permettant de calculer la valeur du coefficient β entrant dans la formule C3.1.5.1c de calcul de l’épaisseur minimale nécessaire ey de la région périphérique d’un fond torisphérique soumis à une pression sur sa face concave pour couvrir sa défaillance par déformation excessive La valeur du coefficient β est donnée par ces formules en fonction de l’épaisseur e de la région périphérique du fond, du rayon R et du rapport r / Di aussi doit-elle être déterminée par approximations successives lorsqu’il s’agit de calculer l’épaisseur ey. Les formules du Tableau C3.1.5.1c sont par contre d’application directe lorsqu’il s’agit de calculer la pression admissible d’un fond dont l’épaisseur est connue, e étant alors l’épaisseur utile de la région périphérique du fond.

Pour

r = 0,06, la valeur du coefficient β est donnée par la formule : Di ⎛ ⎞ β = β 0,06 = N ⎜ − 0,3635Z 3 + 2,2124Z 2 − 3,2937Z + 1,8873⎟ ⎝ ⎠

Pour 0,06 <

r < 0,1, la valeur du coefficient β est donnée par la formule : Di ⎡⎛ ⎢ r ⎞⎟ β = 25 ⎢⎜⎜ 0,1 − β Di ⎟⎟ ⎢⎜⎝ ⎠ ⎣

Pour

(C3.1.5.1c1)

0,06

⎤ ⎥ 0,1 ⎥ ⎥ ⎦

⎛ r ⎞ + ⎜⎜ − 0,06 ⎟⎟ β ⎜ Di ⎟ ⎝ ⎠

(C3.1.5.1c2)

r = 0,1, la valeur du coefficient β est donnée par la formule : Di ⎞ ⎠

⎛ ⎝

β = β 0,1 = N ⎜ − 0,1833 Z 3 + 1,0383 Z 2 − 1,2943 Z + 0,8370 ⎟ Pour 0,1 <

r < 0,2, la valeur du coefficient β est donnée par la formule : Di

⎡⎛ r β = 10 ⎢⎢ ⎜ 0,2 − ⎜ Di ⎢⎣ ⎝

Pour

(C3.1.5.1c3)

⎞ ⎟β ⎟ ⎠

⎤ ⎛ r ⎞ ⎜ ⎟ − 0,1 β 0, 2 ⎥⎥ 0,1 + ⎜ ⎟ D ⎝ i ⎠ ⎥⎦

(C3.1.5.1c4)

r = 0,2, la valeur du coefficient β est donnée par la relation : Di

⎤

⎡

⎛ ⎞ β = β 0,2 = MAX ⎢⎜ 0,532 − 1,843Y − 78,375Y 2 ⎟ ; ⎛⎜ 0,5 ⎞⎟⎥ ⎢⎝ ⎣

⎠

⎝

(C3.1.5.1c5)

⎠⎥ ⎦

Les coefficients Y, Z et N sont donnés par les formules : ⎧⎛ ⎞ ⎫ ⎪⎜ e ⎟ ⎛ ⎪ ⎞ Y = MIN ⎨ ; ⎜ 0,04 ⎟⎬ ⎜R⎟ ⎝ ⎠ ⎪⎝ ⎠ ⎪ ⎩ ⎭

(C3.1.5.1c6)

Z = − log Y

(C3.1.5.1c7)

N = 1,006 −

647

1 ⎤ ⎡ 4 ⎢6,2 + ⎛⎜ 90 Y ⎞⎟ ⎥ ⎝ ⎠ ⎥⎦ ⎢⎣

(C3.1.5.1c8)


C3.1.5.2 - Fonds torisphériques constitués de plusieurs éléments soudés d’épaisseurs différentes

Lorsque ey > 0,005 Di, il n’y a pas lieu de tenir compte de la valeur de eb dans la relation C3.1.5.2.

a) Un fond torisphérique constitué de plusieurs éléments soudés disposés comme l’indique la figure C3.1.5.2a et satisfaisant aux conditions indiquées sur la figure C3.1.5.2b, peut avoir dans la région centrale de la calotte sphérique une épaisseur plus faible que dans la région périphérique.

c) L’épaisseur minimale nécessaire de la région centrale de la calotte sphérique du fond est l’épaisseur es donnée par la formule C3.1.5.1b. Si la région centrale de la calotte sphérique et la région périphérique du fond sont constituées de matériaux dont les contraintes nominales de calcul sont différentes, l’épaisseur minimale nécessaire des deux éléments au droit de leur soudure d’assemblage est donnée par cette même formule, en prenant pour f la plus faible des deux contraintes nominales de calcul.

Le raccordement entre les épaisseurs différentes doit se faire sur la face interne et par une pente n’excédant pas 1/4. b) L’épaisseur minimale nécessaire de la région périphérique du fond est donnée par la relation : ⎡ ⎤ e = MAX ⎢⎛⎜ e y ⎞⎟ ; ⎛⎜ eb ⎞⎟⎥ ⎢⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎥⎦

(C3.1.5.2)

dans laquelle ey et eb sont les épaisseurs calculées respectivement au moyen des formules C3.1.5.1c et C3.1.5.1d.

a)

b)

1 - Région centrale de la calotte sphérique en un seul élément ou constituée de plusieurs éléments soudés de même épaisseur ; la disposition des soudures est indifférente pour l’application de la règle de calcul. 2 - Région périphérique du fond en plusieurs éléments soudés de même épaisseur ; la disposition des soudures doit satisfaire à la condition C3.1.2.2a.

Figure C3.1.5.2 - Fond torisphérique constitué d’éléments soudés d’épaisseurs différentes.

648


C3.1.6 - Fonds hémisphériques a) L’épaisseur minimale nécessaire d’un fond hémisphérique est donnée par l’une ou l’autre des formules :

a) L’assemblage d’un fond elliptique ou torisphérique avec une enveloppe cylindrique est le plus généralement réalisé par soudure bout à bout.

P ⋅ De 4 f ⋅z+P

(C3.1.6.1)

P⋅R 2 f ⋅ z − 0,5 P

Il peut aussi être réalisé, dans les limites fixées en Annexe FA1, par assemblage à recouvrement par double soudure ou par soudure unique.

(C3.1.6.2)

b) A l’assemblage par soudure bout à bout d’un fond et d’une enveloppe cylindrique, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), audelà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant pas 1/3.

e = e =

C3.1.7.3 - Fonds elliptiques ou torisphériques

dans lesquelles z = 1 si le fond est constitué d’un seul élément sans soudure. b) Au droit de la soudure d’assemblage de deux éléments du fond constitués de matériaux dont les contraintes nominales de calcul sont différentes, l’épaisseur minimale nécessaire des deux éléments est donnée par ces mêmes formules, en prenant pour f la plus faible de deux contraintes nominales de calcul. c) Au voisinage de la soudure d’assemblage du fond avec une enveloppe cylindrique ou avec une bride ou un collet à collerette soudée en bout, l’épaisseur du fond doit satisfaire aux conditions indiquées en C3.1.7.4 et C3.1.8.5.

c) La hauteur hc du bord cylindrique du fond doit être suffisante pour satisfaire aux conditions d’assemblage indiquées en Annexe FA1. d) L’épaisseur utile ec, définie par la figure C3.1.7.3, du bord cylindrique doit être au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire du fond e. e) De plus, si la longueur l, définie par la figure C3.1.7.3, est telle que :

C3.1.7 - Assemblage d’un fond bombé avec une enveloppe cylindrique

l > 0,2

C3.1.7.1 - Objet

ec,0 =

Lorsque le fond et l’enveloppe cylindrique sont assemblés par soudure bout à bout, la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un autre fond, une plaque tubulaire ou une bride peut s’étendre jusqu’à la ligne théorique de raccordement fond-enveloppe cylindrique (ligne de tangence LT).

•

C3.1.7.2 - Notations complémentaires

fs

= Contrainte nominale de calcul du matériau de l’enveloppe cylindrique

fmin,1

=

⎡ ⎤ MIN ⎢⎛⎜ f ⎞⎟ , ⎛⎜ f s ⎞⎟⎥ ⎣⎢⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎥⎦

(C3.1.7.3.1)

si l’épaisseur utile de l’enveloppe cylindrique est < ec (figure C3.1.7.3.1a), l’épaisseur utile du bord droit à son extrémité peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique ec,0, pour autant que la longueur lc n’excède pas 0,2

Les notations suivantes viennent en complément à celles listées en C3.1.3 : de

P ⋅ Di 2f −P

e2) lorsque le fond est assemblé à l’enveloppe cylindrique par soudure bout à bout :

Il en est de même de la longueur d’enveloppe cylindrique participant à la résistance d’une ouverture proche du fond (voir C5).

= Diamètre intérieur cylindrique

(C3.1.7.3e)

e1) l’épaisseur utile ec du bord cylindrique doit en outre être au moins égale à l’épaisseur minimale théorique ec,0 donnée par la formule :

Le présent paragraphe indique les règles à respecter pour l’assemblage d’un fond bombé avec une enveloppe cylindrique.

D

(Di + ec,0 ) ec,0

•

l’enveloppe

(Di + ec,0 )ec,0

.

si l’épaisseur utile de l’enveloppe cylindrique est > ec (figure C3.1.7.3.1b), l’épaisseur utile de cette enveloppe à son extrémité peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique es,0 donnée par la formule :

es,0 =

(C3.1.7.2)

P⋅D 2 fs − P

(C3.1.7.3.2)

pour autant que la longueur ls n’excède pas 0,2

(D + es,0 )es,0

(une telle configuration

n’est possible que si fs < f – voir figure C3.1.7.3b2).

649


Lorsque la soudure n’est pas située dans le plan de la ligne de tangence (figure C3.1.7.4.2), le raccordement des faces internes doit se faire par un angle au moins égal à 165°.

C3.1.7.4 - Fonds hémisphérique

a) L’assemblage d’un fond hémisphérique avec une enveloppe cylindrique doit être réalisé par soudure bout à bout.

b) L’épaisseur utile du fond au droit de la soudure d’assemblage avec l’enveloppe cylindrique doit être, que le fond soit en un seul élément sans soudure ou constitué de plusieurs éléments soudés, au moins égale à:

La soudure peut être ou non située dans le plan de la ligne de tangence. La transition d’épaisseur entre l’enveloppe cylindrique et le fond doit se faire par des pentes n’excédant pas 1/3.

e1 =

Lorsque la soudure est située dans le plan de la ligne de tangence (figure C3.1.7.4.1), les fibres moyennes de l’enveloppe cylindrique et du fond peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l’alignement des faces externes ou internes.

P⋅R 2 f min,1 ⋅ z − 0,5 P

(C3.1.7.4)

c) L’épaisseur utile de l’enveloppe cylindrique à son extrémité peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique es,0 donnée par la formule C3.1.7.3.2, pour autant que la longueur ls, définie par la figure C3.1.7.4, n’excède pas 0,2

650

(D + es,0 )es,0 .


a) Epaisseur utile de l’enveloppe cylindrique < ec.

b) Epaisseur utile de l’enveloppe cylindrique > ec. 1 - Assemblage par soudure bout à bout.

a) Assemblage par double soudure.

b) Assemblage par soudure unique.

2 - Assemblage à recouvrement. Figure C3.1.7.3 - Assemblage d’un fond elliptique ou torisphérique avec une enveloppe cylindrique.

651


a) Sans décalage des fibres moyennes.

b) Avec décalage des fibres moyennes.

1 - Soudure d’assemblage dans le plan de la ligne de tangence.

a) Transition d’épaisseur sur une seule face de l’enveloppe cylindrique.

b) Transition d’épaisseur sur les deux faces de l’enveloppe cylindrique.

2 - Soudure d’assemblage hors du plan de la ligne de tangence. Figure C3.1.7.4 - Assemblage d’un fond hémisphérique avec une enveloppe cylindrique.

652


C3.1.8 - Assemblage d’un fond bombé avec une bride ou un collet

C3.1.8.3 - Assemblage d’un fond elliptique ou torisphérique avec une bride ou un collet emmanchésoudé

C3.1.8.1 - Objet

a) L’assemblage peut être réalisé par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle ou par soudures à pleine pénétration.

Le présent paragraphe indique les règles à respecter pour l’assemblage d’un fond bombé avec une bride relevant des règles du chapitre C6.2 (joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons) ou du chapitre C6.5 (joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons) ou avec un collet pour bride tournante.

La hauteur hc du bord cylindrique du fond doit être suffisante pour satisfaire aux conditions d’assemblage indiquées en Annexe FA1. b) L’épaisseur utile ec du bord cylindrique doit être au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire du fond e.


Les notations suivantes viennent en complément à celles listées en C3.1.3 : B

= Diamètre intérieur de la bride ou du collet

ffl

= Contrainte nominale de calcul du matériau de la bride ou du collet

fmin,2 h

c) De plus, si la longueur l, définie par la figure C3.1.8.3, est telle que :

l > 0,2

(C3.1.8.3)

l’épaisseur utile ec du bord cylindrique doit en outre être au moins égale à l’épaisseur ec,0 donnée par la formule C3.1.7.3.1.

⎡ ⎤ (C3.1.8.2) = MIN ⎢⎛⎜ f ⎞⎟ , ⎛⎜ f fl ⎞⎟⎥ ⎣⎢⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎥⎦ = Longueur de la collerette de la bride ou du collet Pour une bride ou un collet à collerette cylindrique : h = 0. Pour une bride emmanchée-soudée sans collerette avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons calculée au moyen de la règle C6.2.7 : voir C6.2.4.3.

a) Collet

(Di + ec,0 ) ec,0

d) Lorsque le fond est assemblé à une bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons dont la résistance est vérifiée au moyen de la règle C6.2.7 (bride « monobloc »), l’épaisseur utile ec du bord cylindrique doit être au moins égale à l’épaisseur g0 admise pour la vérification de la résistance de la bride et la longueur l doit être au moins égale à l0 =

(D + g ) g i

b) Bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons calculée au moyen de la règle C6.2.6 ou bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.

0

0

.

c) Bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons calculée au moyen de la règle C6.2.7.

Figure C3.1.8.3 - Fond elliptique ou torisphérique assemblé avec une bride ou un collet emmanché-soudé.

653


e) Lorsque le fond est assemblé à une bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons dont la résistance est vérifiée au moyen de la règle C6.2.7 (bride « monobloc »), les épaisseurs utiles du bord cylindrique du fond et de la partie cylindrique de la collerette doivent être au moins égales à l’épaisseur g0 admise pour la vérification de la résistance de la bride et la longueur L, définie par la figure C3.1.8.4, doit être au moins égale à :

C3.1.8.4 - Assemblage d’un fond elliptique ou torisphérique avec une bride ou un collet à collerette soudée en bout

a) A l’assemblage par soudure bout à bout d’un fond avec une bride ou un collet à collerette, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant pas 1/3.

l0 =

La hauteur hc du bord cylindrique du fond doit être suffisante pour satisfaire aux conditions d’assemblage indiquées en Annexe FA1.

a) La soudure peut être ou non située dans le plan de la ligne de tangence. La transition d’épaisseur entre la collerette et le fond doit se faire par des pentes n’excédant pas 1/3.

c) L’épaisseur utile eh de la collerette, définie par la figure C3.1.8.4, doit être telle que :

Lorsque la soudure est située dans le plan de la ligne de tangence (figure C3.1.8.5.1), les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), audelà de l’alignement des fibres externes ou internes.

(C3.1.8.4.c)

L’épaisseur minimale théorique ec,0 est donnée par la formule C3.1.7.3.1.

Lorsque la soudure n’est pas située dans le plan de la ligne de tangence (figure C3.1.8.5.2), le raccordement des faces internes doit se faire par un angle au moins égal à 165°.

d) De plus, si la longueur l, définie par la figure C3.1.8.4, est telle que : l > 0,2

(Di + ec,0 ) ec,0

b) L’épaisseur utile du fond au droit de la soudure d’assemblage avec la collerette doit être, que le fond soit en un seul élément sans soudure ou constitué de plusieurs éléments soudés, au moins égale à :

(C3.1.8.4d)

d1) l’épaisseur utile du bord cylindrique doit être au moins égale à l’épaisseur minimale théorique ec,0 sur la longueur hc.

e2 =

d2) si eh ≤ ec (figure C3.1.8.4a), eh peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique eh,0 donnée par la formule :

eh,0 = pour

0,2

autant

P⋅B 2 f fl − P

que

(B + eh,0 ) eh,0

la

lh

n’excède

pas

n’excède pas 0,2

(une telle configuration n’est

d3) si eh > ec (figure C3.1.8.4b), eh peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique eh,0, pour autant que la longueur lh n’excède pas

(B + eh,0 ) eh,0

(une

telle

configuration

(C3.1.8.5b)

(B + eh,0 ) eh,0 .

d) Lorsque le fond est assemblé à une bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons dont la résistance est vérifiée au moyen de la règle C6.2.7 (bride « monobloc »), les épaisseurs utiles de la partie cylindrique de la collerette et du fond doivent être au moins égales à l’épaisseur g0 admise pour la vérification de la résistance de la bride sur une longueur, mesurée à mi-épaisseur comme l’indique la figure C3.1.8.5, au moins égale à :

possible que si ffl < f - voir figure C3.1.8.4a2).

0,2

P⋅ R 2 f min,2 ⋅ z − 0,5 P

c) L’épaisseur utile de la partie cylindrique de la collerette peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique eh,0 donnée par la formule C3.1.8.4d2, pour autant que la longueur lh, définie par la figure C3.1.8.5,

(C3.1.8.4d2)

longueur

(C3.1.8.4e)

C3.1.8.5 - Assemblage d’un fond hémisphérique avec une bride ou un collet à collerette soudée en bout

b) L’épaisseur utile ec du bord cylindrique, définie par la figure C3.1.8.4, doit être au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire du fond e.

⎡ ⎤ eh ≥ MIN ⎢⎛⎜ e ⎞⎟ ; ⎛⎜ ec,0 ⎞⎟⎥ ⎠⎥⎦ ⎢⎣⎝ ⎠ ⎝

(Di + g 0 )g 0

n’est

possible que si eh,0 > ec,0 – voir figures C3.1.8.4b2 et b3).

l0 =

(2 R + g 0 ) g 0

(C3.1.8.5d)

Cette longueur peut interférer avec la longueur d’enveloppe sphérique participant à la résistance d’une ouverture proche de la bride (voir C5).

654


a) Epaisseur de la collerette inférieur à l’épaisseur du bord droit.

b) Epaisseur de la collerette supérieure à l’épaisseur du bord droit. Figure C3.1.8.4 - Fond elliptique ou torisphérique assemblé avec une bride ou un collet à collerette coudée en bout.

655


1 - Soudure d’assemblage dans le plan de la ligne de tangence.

2 - Soudure d’assemblage hors du plan de la ligne de tangence. Figure C3.1.8.5 - Fond hémisphérique assemblé avec une bride ou un collet à collerette soudée en bout.

656

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C3 – RÈGLES DE CALCUL DES FONDS SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

β 1,8

Détail A

r / Di =

1,6 0,06

1,4

0,07

0,08

1,2

0,09

0,10

1,0

0,12

0,14

0,8 0,16

Détail A 0,18

0,6 0,20

0,4 0,001

0,010

0,100 D ⎞ P ⎛ ⎜ 0,75 + 0,2 i ⎟ R⎠ f ⎝

Graphique C3.1.5 - Valeurs du coefficient β pour les fonds torisphériques.

657


C3.2 - FONDS PLATS CIRCULAIRES SOUDES


C3.2.1 - Objet

C3.2.2.1 - Fond à bord tombé

a) Les règles du présent chapitre concernent les fonds plats circulaires soudés à l’extrémité d’une enveloppe cylindrique soumise à une pression intérieure.

a) L’épaisseur utile ef du fond doit être au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire e sur le diamètre :

Ces règles s’appliquent aux fonds suivants : –

Fonds à bord tombé, traités en C3.2.4,

–

Fonds raccordés à l’enveloppe cylindrique par un assemblage soudé à angle vif, traités en C3.2.5,

–

Fonds à rainure périphérique de décharge, traités en C3.2.6.

Trou de tube mandriné ou vissé, avec ou sans soudure d’étanchéité,

–

Trou taraudé obturé par un bouchon vissé.

•

Di lorsque le rayon intérieur r du bord tombé est ≤ ef.

c) L’assemblage du bord tombé du fond et de l’enveloppe cylindrique doit être réalisé par une soudure circulaire bout à bout.

Ouverture de tubulure de section droite circulaire, d’axe perpendiculaire au fond, fixée sur celui-ci par des soudures résistantes,

–

Deq lorsque le rayon intérieur r du bord tombé est > ef,

b) Dans le cas d’un fond à bord tombé de rayon intérieur r > ef, si l’épaisseur du bord tombé n’est pas constante, elle doit assurer une transition régulière entre l’épaisseur du fond et l’épaisseur de l’enveloppe cylindrique.

b) Ces fonds peuvent comporter une ouverture, centrée ou non centrée, d’un des types suivants : –

•

Les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant pas 1/3.

c) Les règles C3.2.4, C3.2.5 et C3.2.6 permettent de déterminer l’épaisseur d’un fond sans ouverture ou comportant une ouverture dont le renforcement est assuré par une surépaisseur généralisée du fond.

d) Le rayon intérieur r du bord tombé doit être tel que :

Le renforcement d’un fond comportant une ouverture de tubulure soudée peut aussi être assuré par adjonction d’anneaux-renforts ou par augmentation de l’épaisseur de la tubulure (ces modes de renforcement pouvant être associés) conformément à la règle du chapitre C5.3.

C3.2.2.2 - Fond raccordé par assemblage soudé à angle vif

r ≥ 0,25 es

(C3.2.2.1d)

L’assemblage du fond et de l’enveloppe cylindrique doit être réalisé conformément aux dispositions de l’Annexe FA1. C3.2.2.3 - Fond à rainure périphérique de décharge

d) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance du fond par déformation excessive (coefficient C1).

a) L’épaisseur utile er à fond de rainure périphérique de décharge doit être telle que : ⎡ ⎤ ⎢⎛ ⎞ ⎛⎜ f s ⎞⎟⎥ e r ≥ MAX ⎢⎜ es ⎟ ; es ⎝ ⎠ ⎜ f ⎟⎥⎥ ⎢ ⎝ ⎠⎦ ⎣

Les règles C3.2.5 et C3.2.6 assurent en outre l’adaptation plastique globale du raccordement fondenveloppe cylindrique (coefficient C2). e) Les détails d’exécution de l’assemblage par soudure du fond avec l’enveloppe cylindrique sont précisés en Annexe FA1.

(C3.2.2.3a)

b) L’assemblage du fond et de l’enveloppe cylindrique doit être réalisé par une soudure circulaire bout à bout. c) Le rayon rd de la rainure périphérique de décharge doit être tel que : rd ≥ 0,25 es

658

(C3.2.2.3c)


C3.2.2.4 - Enveloppe cylindrique


a) L’épaisseur de l’enveloppe cylindrique doit satisfaire à la règle C2.1.4.

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression.

b) Dans le cas d’un fond à bord tombé de rayon intérieur r > ef, l’épaisseur utile de l’enveloppe cylindrique doit avoir, au voisinage du fond, sur une longueur, mesurée comme l’indique la figure C3.2.4.1, au moins égale à :

C3.2.3 - Notations

ls = 0,5

(Di + es ) es

Di

une valeur moyenne au moins égale à l’épaisseur admise es. c) Dans le cas d’un fond : –

raccordé par assemblage soudé à angle vif,

–

à rainure périphérique de décharge,

= Diamètre équivalent d’un fond à bord tombé de rayon intérieur r > ef, défini par la figure C3.2.4.1

d

= Diamètre de l’ouverture : •

l’épaisseur utile de l’enveloppe cylindrique doit être, au voisinage du fond, au moins égale à l’épaisseur admise es sur une longueur, mesurée comme l’indiquent les figures C3.2.4.2, C3.2.5 et C3.2.6, au moins égale à :

ls =

(Di + es ) es

•

(C3.2.2.4c)

a) Le diamètre d de l’ouverture doit être tel que :

)

(C3.2.2.5a)

Pour un fond à bord tombé de rayon intérieur r > ef :

X ≤ •

Deq − d 2

(C3.2.2.5b1)

Pour un fond à bord tombé de rayon intérieur r ≤ ef, un fond raccordé par assemblage soudé à angle vif ou un fond à rainure périphérique de décharge : X ≤

Di − d 2

–

lorsque f b ≥ f : d = d i

–

lorsque fb < f :

•

Pour un trou de tube mandriné : d est le diamètre du trou.

•

Pour un trou taraudé : d est le diamètre mesuré à fond de filets du taraudage.

Lorsque l’ouverture est celle d’une tubulure soudée en bout d’une collerette extrudée ou si le diamètre de l’ouverture n’est pas constant dans l’épaisseur du fond, le diamètre d est à mesurer comme indiqué en C5.1.3.

b) La position de l’ouverture doit être telle que : •

Pour une ouverture de tubulure emmanchée-soudée (voir figure C3.2.3b) :

⎛ f ⎞ d = d i + 2eb ⎜1 − b ⎟ (C3.2.3.1) ⎜ f ⎟ ⎝ ⎠

C3.2.2.5 - Ouverture

(

Pour une ouverture de tubulure soudée sur la face extérieure du fond (voir figure C3.2.3a) : d = di

d) La longueur ls, définie en b et c, d’enveloppe cylindrique participant à la résistance du fond ne doit pas interférer avec la zone d’influence du raccordement de cette enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un autre fond, une plaque tubulaire, une bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur d’enveloppe cylindrique participant à la résistance d’une ouverture proche du raccordement avec le fond plat (voir C5).

d ≤ 0,6 Di + es

l’enveloppe

Deq

≤ ef,

à bord tombé de rayon intérieur r

de

Lorsque l’épaisseur de l’enveloppe cylindrique n’est pas constante au voisinage du fond, Di est le diamètre intérieur du tronçon d’enveloppe d’épaisseur moyenne es (voir figure C3.2.4.1b).

(C3.2.2.4b)

–


(C3.2.2.5b2)

659

di

= Diamètre intérieur de la tubulure

e

= Epaisseur minimale nécessaire du fond

eb

= Epaisseur utile de la tubulure

ef

= Epaisseur utile du fond

er

= Epaisseur utile du fond à fond de rainure périphérique de décharge


es

= Epaisseur admise de l’enveloppe cylindrique au voisinage du fond Pour un fond à bord tombé de rayon intérieur r < ef, si l’épaisseur de l’enveloppe cylindrique n’est pas constante au voisinage du fond, es est l’épaisseur moyenne admise de l’enveloppe cylindrique sur la longueur :

l s = 0,5 mesurée comme C3.2.4.1b.

(Di + es ) es l’indique

la

figure

f

= Contrainte nominale de calcul du matériau du fond

fb

= Contrainte nominale de calcul du matériau de la tubulure

fs

= Contrainte nominale de calcul du matériau de l’enveloppe cylindrique

fmin

=

P


r

= Rayon intérieur du bord tombé

X

= Distance du centre de l’ouverture au centre du fond

β

= Diamètre relatif de l’ouverture :

⎡ ⎤ MIN ⎢⎛⎜ f ⎞⎟ ; ⎛⎜ f s ⎞⎟⎥ ⎣⎢⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎥⎦

β =

a) Tubulure soudée sur la face extérieure du fond.

d Di + es

b) Tubulure emmanchée-soudée.

Figure C3.2.3 - Ouverture de tubulure soudée dans un fond plat.

660

(C3.2.3.2)

(C3.2.3.3)


c) Dans le cas d’un fond sans ouverture, la relation C3.2.4b1 s’écrit :

C3.2.4 - Fonds à bord tombé C3.2.4.1 - Fonds à bord tombé de rayon intérieur r > ef

⎧⎡ ⎤ ⎫ Di + es ⎥ ⎪ ⎪⎢ ; ⎪ ⎢ 0,40825 A1 D ⎥ ⎪ i ⎪⎪ ⎣ ⎦ ⎪⎪ C1 = MAX ⎨ ⎬ ⎞⎤ ⎪ ⎛ ⎪ ⎡⎢ e ⎪ ⎢ 0,299 ⎜ 1 + 1,7 s ⎟ ⎥⎥ ⎪ ⎜ Di ⎟ ⎪⎢ ⎠ ⎥⎦ ⎪ ⎝ ⎪⎭ ⎪⎩ ⎣

a) L’épaisseur minimal nécessaire du fond est donnée par la formule : e = C1 ⋅ Deq

P f

(C3.2.4a)

b) Dans le cas d’un fond avec ouverture, centrée ou non centrée, le coefficient C1 est donné par la relation C3.2.4b1, dans laquelle :

A1

⎡ ⎤ ⎢ ⎥ es ⎥ = B1 ⎢1 − B1 ⎢ 2 ⎛⎜ Di + es ⎞⎟ ⎥ ⎢ ⎝ ⎠ ⎥⎦ ⎣ 2

(C3.2.4c)

les valeurs correspondantes de C1 sont données par le graphique C3.2.4.

(C3.2.4b2)

4

3 f ⎛⎜ es ⎞⎟ 3 ⎛⎜ Di ⎞⎟ P B1 = 1− + P ⎜ Di + es ⎟ 16 ⎜ Di + es ⎟ f ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

−

2 3 (2 Di + es ) es (C3.2.4b3) 4 (Di + es )3

⎧ ⎡ ⎪⎪ ⎡ D + es ⎡ ⎛ ⎤⎤ ⎢ 2⎞ 2 C1 = MAX ⎨ ⎢ i ⎢ A1 ⎜ 0,40825 + 0,14 β + 0,38 β ⎟ + 0,075 β − 0,285 β ⎥ ⎥ ; ⎢0,299 ⎠ ⎢⎣ ⎝ ⎥⎦ ⎥⎥ ⎢ ⎪ ⎢⎢⎣ Di ⎦ ⎣ ⎪⎩

⎛ ⎜1 + 1,7 es ⎜ Di ⎝

(

⎞ ⎟ 1 + 0,303 β ⎟ ⎠

⎤⎫ ⎥ ⎪⎪ ⎥⎬ ⎥⎦ ⎪⎪ ⎭

)

(C3.2.4b1)

a) Enveloppe cylindrique d’épaisseur constante au voisinage du fond.

b) Enveloppe cylindrique d’épaisseur variable au voisinage du fond.

Figure C3.2.4.1 - Fond plat à bord tombé de rayon intérieur r > ef.

661


C1

0,42 es/ Di = 0,0025

0,40 0,004

0,003 0,005 0,0065

0,38

0,008

0,01 0,0125

0,015 0,02

0,36

0,025 0,03 0,04 0,05 0,065 0,08

0,34

0,32

0,30 0,001

Détail A

0,010

0,100 P / f (C3.2.4.1) P / fmin (C3.2.5 et C3.2.6)

Graphique C3.2.4 - Valeurs du coefficient C1 pour les fonds plats sans ouverture.

Détail A

662


–

C3.2.4.2 - Fonds à bord tombé de rayon intérieur r ≤ ef Un fond à bord tombé de rayon intérieur r ≤ ef doit être assimilé à un fond raccordé par assemblage à angle vif ; son épaisseur minimale nécessaire est donnée par la règle C3.2.5.

Le coefficient C2, relatif aux fonds sans ouverture, est donné par le graphique C3.2.5.1.

es P et Di f min conduisent à une valeur de C2 inférieure à 0,15, le second terme de la relation C3.2.5a1 n’est jamais déterminant.

Lorsque

–

les

valeurs

de

Le coefficient k2, relatif aux fonds avec ouverture centrée, est donné par la formule : 2

⎛ d ⎞ ⎛ d ⎞ ⎟⎟ k 2 = 1 + A 2 ⎜⎜ ⎟⎟ − B2 ⎜⎜ ⎝ Di ⎠ ⎝ Di ⎠

3

(C3.2.5b1)

dans laquelle les coefficients A2 et B2 sont respectivement donnés par les graphiques C3.2.5.2 et C3.2.5.3. – Figure C3.2.4.2 Fond plat à bord tombé de rayon intérieur r

Le coefficient k’2, relatif aux fonds avec ouverture excentrée, est donné par la formule : k 2 = 1 + 0,0015

≤ ef.

X Di + e s

Di es

(C3.2.5b2)

Dans le cas d’un fond sans ouverture : C3.2.5 - Fonds raccordés par assemblage soudé à angle vif

k2 = k’2 = 1

Dans le cas d’un fond avec ouverture centrée :

a) L’épaisseur minimal nécessaire du fond est donnée par les relations : –

k’2 = 1

Pour une situation normale de service :

⎧⎛ ⎪⎪ ⎜ e = MAX ⎨ ⎜ C1 Di ⎪⎜ ⎪⎩ ⎝

⎞ ⎛ P⎟ ⎜ ' ⎟ ; ⎜ C 2 ⋅ k 2 ⋅ k 2 ⋅ Di f ⎟ ⎜ ⎠ ⎝

c) L’expression

⎞⎫ P ⎟⎪⎪ ⎟⎬ f min ⎟⎪ ⎠⎪⎭

C 2 ⋅ k 2 ⋅ Di

P peut f min

être

calculée directement, sans utiliser les graphiques C3.2.5.1, 2 et 3, au moyen de la méthode présentée en C3.2.5d.

(C3.2.5a1) –

Pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance : e = C1 ⋅ Di

P f

(C3.2.5a2)

b) Dans ces relations :

–

Le coefficient C1 est donné : •

pour un fond sans ouverture : par la relation C3.2.4c ou par le graphique C3.2.4.

•

pour un fond avec ouverture, centrée ou non centrée : par la relation C3.2.4b1,

Figure C3.2.5 Fond plat accordé par assemblage soudé à angle vif. (les détails d’exécution de l’assemblage sont précisés en FA1)

dans lesquelles f doit être remplacé par fmin.

663


C2

1,00 e s / D i = 0,0025

0,95

0,003 0,004

0,90

0,005

0,85

0,0065 0,008

0,80

0,01

0,75

0,012

0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,015

0,45 0,02

0,40 0,025

0,35 0,03

0,30 0,04

0,25

0,05 0,06

0,20 0,15 0,001

0,010 Graphique C3.2.5.1 - Valeurs du coefficient C2 pour les fonds plats sans ouverture.

664

0,100 P / fmin


A2

4,50 e s/D i = 0,08 0,01

0,0125 0,015

0,02

0,025 0,03

0,04

0,05

0,065

4,00

0,0065

3,50

3,00

2,50 0,005

0,004

2,00

0,003 0,0025

1,50 0,001

0,010

0,100 P / fmin

Graphique C3.2.5.2 - Valeurs du coefficient A2 pour les fonds plats avec ouverture centrée.

665


B2

5,50 e s/D i = 0,008 0,01

0,0125 0,015

0,02

0,025

0,03

0,04

0,05

0,065

5,00

4,50 0,0065

4,00

3,50

3,00

2,50 0,005

2,00

0,004

1,50 0,003 0,0025

1,00 0,001

0,010

0,100

Graphique C3.2.5.3 - Valeurs du coefficient B2 pour les fonds plats avec ouverture centrée.

666

P / fmin


d) Calcul direct de l’épaisseur minimale nécessaire du fond pour assurer l’adaptation plastique globale du raccordement fond-enveloppe cylindrique. d1) L’épaisseur minimale nécessaire d’un fond plat sans ouverture ou avec une ouverture centrée, raccordé par assemblage soudé à angle vif à une enveloppe cylindrique soumise à une pression intérieure pour assurer l’adaptation plastique globale du raccordement fond-enveloppe cylindrique (contrainte maximale n’excédant pas 3fmin), est donnée en C3.2.5 par la formule : e = C 2 ⋅ k 2 ⋅ Di

P

(C3.2.5d1)

f min

dans laquelle les coefficients C2 et k2 sont à déterminer au moyen des graphiques C3.2.5.1, 2 et 3, tracés pour ν = 0,3.

d2) Notations

Diamètre intérieur cylindrique

de

d

=

Diamètre de l’ouverture, comme indiqué en C3.2.3

Epaisseur minimale nécessaire du fond

es

=

Epaisseur admise de l’enveloppe cylindrique au voisinage du fond

f

=

Contrainte nominale matériau du fond

calcul

du

fs

=

Contrainte nominale de calcul matériau de l’enveloppe cylindrique

du

fmin

=

⎤ ⎡ MIN ⎢⎛⎜ f ⎞⎟ ; ⎛⎜ f s ⎞⎟⎥ ⎢⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎥⎦

P

=

Pression de calcul

v

=

Coefficient de Poisson (supposé avoir la même valeur pour les matériaux du fond et de l’enveloppe cylindrique)

de

(C3.2.5d2)

Après calcul des expressions du tableau C3.2.5d, l’épaisseur minimale nécessaire du fond pour assurer l’adaptation plastique globale du raccordement fondenveloppe cylindrique est alors est donnée par la formule suivante:

Les conditions d’application de la méthode sont celles indiquées en C3.2.2. =

=

d3) Calcul de l’épaisseur

La méthode proposée ci-après permet de calculer e sans faire appel à ces graphiques.

Di

e

a⎞ ⎛ N − S − ⎟ e = (Di + es )⎜ S 3⎠ ⎝

l’enveloppe déterminé

667

(C3.2.5d3)


Tableau C3.2.5d

Di Di + es

(1)

g=

(2)

H=

(3)

J=

(4)

U=

(

12 1 − v 2

)

es Di + es

3 f min Di2 − −1 P 4 (Di + es ) es 2 (2 − v ⋅ g )

(

3 1 − v2

β= (5)

4

)

d Di + es

(11)

⎛3 D + es es ⎞⎟ 2 3 F =⎜ U ⋅ g + f1 i − 2J H ⎜8 16 es Di + es ⎟ ⎝ ⎠

(12)

⎡3 ⎛ es G = ⎢ f1 − 2 J ⎜⎜ ⎢8 ⎝ Di + es ⎣

(13)

a=

B A

(14)

b=

F A

(15)

c=

G A

(16)

N=

b a2 − 3 9

(17)

Q=

c a ⋅b a 3 − + 2 6 27

(18)

K=

Pour un fond sans ouverture : β = 0.

(6)

(7)

(

)(

)

⎡ 2 (3 + v ) β 4 + 1 − v 2 1 − β 2 ⎤ ⎢3 + v − ⎥ 1 − v + (1 + v ) β 2 ⎥⎦ ⎣⎢

f0 =

1 2

fk =

(1 − v ) (1 − β 2 ) 1 − v + (1 + v ) β 2

Pour un fond sans ouverture : f 0 = f k = 1.

[

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

2⎤

⎥H ⎥ ⎦

( ) ]

1 f 1 = f 0 − 2 ⎛⎜1 − g 2 ⎞⎟ + 1 − v + 1 + v f k ⎛⎜1 − g 4 ⎞⎟ ⎝ ⎠ 2 ⎝ ⎠ (8)

( )(

)

− 2 1 + v 1 − f k g 2 ⋅ ln g

N3 Q2

Pour un fond sans ouverture : f1 = 2 g 2 − g 4 . Si Q (9)

⎛ 3 U ⋅ Di ⎞ ⎡ es ⎤ A = ⎜⎜ − 2 J ⎟⎟ (1 + v ) ⎢ f k + (1 − v ) ⎥ Di + e s ⎦ ⎝ 4 es ⎠ ⎣

(19)

≥ 0:

(

S = 3 Q ⎡⎢1 + 1 + K ⎣

)

1/ 2 ⎤

⎥⎦

Si Q < 0 :

(10)

⎡ 1/ 2 ⎤ S = − 3 Q ⎢1 + ⎛⎜1 + K ⎞⎟ ⎥ ⎠ ⎥ ⎝ ⎢ ⎣ ⎦

⎤ ⎡⎛ 3 U ⋅ Di ⎞ 3 B = ⎢⎜⎜ − J ⎟⎟ H 2 − (2 − v ⋅ g ) g ⎥ H 2 ⎠ ⎦⎥ ⎣⎢⎝ 8 es

668


Dans le cas d’un fond sans ouverture :

C3.2.6 - Fonds à rainure périphérique de décharge

a) L’épaisseur minimale nécessaire du fond est donnée : –

k1 = 0,450 − 0,148

er ef

(C3.2.6.b2)

Pour une situation normale de service : par la relation C3.2.6a1,

⎧ ⎞ ⎪⎛⎜ ⎟ ⎪⎜ C1 ⋅ Di P ⎟ ; ⎪⎜ f ⎟⎟ ⎪⎪⎜⎝ ⎠ e = MAX ⎨ ⎞ ⎪ ⎛⎜ ⎪ ⎜ k ⋅ D P ⎟⎟ ⎪ ⎜ 1 i f ⎟ ⎟ ⎪ ⎜⎝ ⎠ ⎪⎩

⎞ ⎫⎪ P ⎟ ⎪ ⎟ ; f min ⎟ ⎪ ⎟ ⎪ ⎠ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎭

⎛ ⎜ ⎜ C 2 ⋅ k 2 ⋅ k 2' ⋅ Di ⎜⎜ ⎝

(C3.2.6a1) –

Pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance : par la relation : ⎡ ⎢⎛⎜ e = MAX ⎢⎜ C1 ⋅ Di ⎢⎜ ⎢⎜⎝ ⎣

P f

⎞ ⎛ ⎟ ⎜ ⎟ ; ⎜ k1 ⋅ Di ⎟⎟ ⎜⎜ ⎠ ⎝

P f

⎤ ⎞⎥ ⎟ ⎟⎥ ⎟⎟⎥ ⎠⎥⎦

Figure C3.2.6 Fond plat à rainure périphérique de décharge.

(C3.2.6a2) b) Dans ces relations : –

les coefficients C1, C2, k2 et k’2 sont définis en C3.2.5b,

–

le coefficient k1 est donné par la formule :

⎡ e ⎤ ⎡ ⎛ e ⎞ ⎤ k1 = ⎢0,450 − 0,148 r ⎥ ⎢1 + ⎜⎜ 0,574 − 0,276 r ⎟⎟ β ⎥ ef ⎦ ⎢⎣ ⎝ ef ⎠ ⎥⎦ ⎣

(C3.2.6.b1)

669


C3.3 FONDS BOULONNES

PLATS

CIRCULAIRES

C3.3.2 - Conditions d’application C3.3.2.1 - Fond

C3.3.1 - Objet

a) Le diamètre de la région centrale du fond, d’épaisseur minimale nécessaire e, doit être au moins égal à (voir figures C3.3.1.1 et C3.3.1.2) :

a) Les règles du présent chapitre concernent les fonds plats circulaires boulonnés soumis à une pression intérieure.

•

b) Ces fonds peuvent comporter une ouverture, centrée ou non centrée, d’un des types suivants : –

Ouverture de tubulure de section droite circulaire, d’axe perpendiculaire au fond, fixée sur celui-ci par des soudures résistantes,

–

Trou de tube mandriné ou vissé, avec ou sans soudure d’étanchéité,

–

Trou taraudé obturé par un bouchon vissé.

0,7 G pour un fond avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, •

0,7 C pour un fond avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.

b) Les trous de passage des boulons doivent être circulaires ; leur diamètre dh doit être au plus égal à celui de la série moyenne de la norme NF EN 20273 (Juin 1992) (voir Annexe C6.A4).

c) La règle C3.3.5 concerne les fonds constituant l’un des éléments d’un assemblage dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons, relevant des règles du chapitre C6.1 (figure C3.3.1.1).

C3.3.2.2 - Ouverture

La règle C3.3.6 concerne les fonds constituant l’un des éléments d’un assemblage dont le joint porte de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, relevant des règles du chapitre C6.4 (figure C3.3.1.2).

b) La position de l’ouverture doit être telle que les deux conditions suivantes soient satisfaites :

a) Le diamètre d de l’ouverture doit être tel que :

β ≤ 0,6

d) Ces règles concernent les fonds sans ouverture ou comportant une ouverture dont le renforcement est assuré par une surépaisseur généralisée de la région centrale du fond.

(C3.3.2.2)

–

δ ≤ 0,96 − β

–

l’ouverture est entièrement située dans la région centrale du fond définie en C3.3.2.1.


Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression intérieure et des efforts exercés par les boulons.

Le renforcement d’un fond comportant une ouverture de tubulure soudée peut aussi être assuré par adjonction d’anneaux-renforts ou par augmentation de l’épaisseur de la tubulure (ces modes de renforcement pouvant être associés) conformément à la règle du chapitre C5.3. e) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance du fond par déformation excessive.

670


Figure C3.3.1.1 - Fond plat circulaire boulonné avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons.

Figure C3.3.1.2 - Fond plat circulaire boulonné avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.

671


G

C3.3.3 - Notations A = Diamètre extérieur du fond

C

=

Diamètre du cercle de perçage des trous de boulons

CF

=

Coefficient correctif pour tenir compte de l’espacement des boulons : ⎡ ⎛ πC ⎜ ⎢ ⎜ ⎢ n C F = MAX ⎢(1) ; ⎜ ⎜ 2 d + 6 ep ⎢ b ⎜ m + 0,5 ⎢ ⎝ ⎣

=

Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, G est défini en C6.1.5. Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, G est défini en C6.4.5.

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦

HG

=

=

Diamètre de l’ouverture (voir C3.3.4.1)

db

=

Diamètre nominal d’un boulon

dh

=

Diamètre des trous de passage des boulons dans le fond

E

=

Module d’élasticité du matériau du fond pour la situation considérée

e

=

Epaisseur minimale nécessaire de la région centrale du fond

ep

=

Epaisseur admise de la région périphérique d’un fond avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

e0

=

Epaisseur admise de la région centrale d’un fond avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

e1

f

=

=

Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, HG est définie en C6.4.6.

Epaisseur minimale nécessaire de la région périphérique d’un fond avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons (voir figure C3.3.1.1) Contrainte nominale de calcul du matériau du fond pour la situation considérée

=

kM, kp

=

Coefficients relatifs à un fond avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons avec ouverture centrée (voir C3.3.4.2a)

k’M, k’p

=

Coefficients relatifs à un fond avec ouverture non centrée (voir C3.3.4.2.c)

k1, k2

=

Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, rigidités k, respectivement, du fond et de l’élément auquel il est assemblé (voir C3.3.6)

MA

=

Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, moment s’exerçant sur le fond dans une situation sous pression

MP,0, MP,G

=

Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, moments s’exerçant sur le fond dans la situation sous pression

M1, M2 = Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, moments M relatifs, respectivement, au fond et à l’élément auquel il est assemblé (voir C3.3.6), pour la situation sous pression considérée

Pour la situation d’assise du joint, f est la contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service à température ambiante. f1

Force de compression du joint dans une situation sous pression Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, HG est définie en C6.1.6.

(C3.3.3.1) d

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint

Coefficient relatif à un fond avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons avec ouverture centrée (voir C3.3.4.2b)

672

m

=

Coefficient de serrage du joint, défini en C6.1.5 et C6.4.5

n

=

Nombre de boulons

P

=

Pression de calcul pour la situation sous pression considérée


W’A

=

Force exercée par l’ensemble des boulons à prendre en compte pour le calcul d’un fond avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons dans la situation d’assise du joint, définie en C6.1.6

X

=

Distance du centre de l’ouverture au centre du fond

β

=

Diamètre relatif de l’ouverture : •

=

d G

d C

•

2X G

–

2X C

Pour une ouverture de tubulure emmanchée soudée (voir figure C3.3.4b) : •

(C3.3.3.2)

lorsque la contrainte nominale de calcul ft du matériau de la tubulure pour la situation considérée est ≥ f : d = di

•

(C3.3.3.3)

lorsque ft < f : le diamètre d est donné par la formule : f ⎞ ⎛ d = d i + 2 e t ⎜⎜1 − t ⎟⎟ (C3.3.4.1) f ⎠ ⎝

dans laquelle et est l’épaisseur utile de la tubulure.

(C3.3.3.4)

Pour un fond avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons :

δ =

Pour une ouverture de tubulure soudée sur la face extérieure du fond (voir figure C3.3.4a), d est le diamètre intérieur di de la tubulure : d = di

Pour un fond avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons :

δ =

=

–

Excentrement relatif de l’ouverture : •

v

Le diamètre d de l’ouverture est défini comme suit :

Pour un fond avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons :

β =

δ

C3.3.4.1 - Diamètre de l’ouverture

Pour un fond avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons :

β = •

C3.3.4 - Considérations générales relatives aux fonds avec ouverture

–

Pour un trou de tube mandriné : d est le diamètre du trou.

–

Pour un trou taraudé : d est le diamètre mesuré à fond de filets du taraudage.

Lorsque l’ouverture est celle d’une tubulure soudée en bout d’une collerette extrudée ou si le diamètre de l’ouverture n’est pas constant dans l’épaisseur du fond, le diamètre d est à mesurer comme indiqué en C5.1.3.

(C3.3.3.5)

Coefficient de Poisson du matériau du fond

a) Tubulure soudée sur la face extérieure du fond.

b) Tubulure emmanchée soudée.

Figure C3.3.4 - Ouverture de tubulure soudée dans un fond plat.

673


Les valeurs du coefficient k’M sont données par le graphique C3.3.4.

C3.3.4.2 - Coefficient relatifs aux fonds avec ouverture

(

a) Les coefficients kM et kP, relatifs aux fonds avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons avec ouverture, sont donnés par les formules : kM =

(1 − v ) + (1 + v ) β 2 (1 − v ) (1 − β 2 )

(C3.3.4.2c2)

Les coefficients α1, α2 et α3 sont respectivement donnés par les formules :

(C3.3.4.2a1)

α 1 = − 0,997 − 1,199 β + 4,812 β 2 − 6,280 β 3 (C3.3.4.2c3)

(3 + v ) β 2

kp = 1 +

)

k P' = 1 + 1,5 + 1,2 β − 3 β 2 β ⋅ δ

(C3.3.4.2a2)

1 − v

α 2 = 0,001 + 0,335 β + 3,509 β 2 − 9,713β 3 (C3.3.4.2c4)

Dans le cas d’un fond sans ouverture : kM = kp = 1

α 3 = − 0,008 + 0,135 β − 9,817 β 2 + 5,910 β 3

(C3.3.4.2a3)

(C3.3.4.2c5)

b) Le coefficient f1 relatif aux fonds avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons avec ouverture, est donné par la formule C3.3.4.2b1, dans laquelle :

Dans le cas d’un fond avec ouverture centrée : ' kM = k p' = 1

le coefficient f0 est donné par la formule :

–

C3.3.5 - Fonds avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons

( ) ( )( )

⎡ ⎤ 2 3 + v β 4 + ⎛⎜1 − v 2 ⎞⎟ ⎛⎜1 − β 2 ⎞⎟ ⎥ ⎢ 1⎢ ⎝ ⎠⎝ ⎠⎥ f0 = 3+v − ⎥ 2⎢ 1− v + 1+ v β2 ⎢ ⎥ ⎣ ⎦

( )

C3.3.5.1 - Considérations générales

a) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être préalablement vérifiée au moyen de la règle C6.1.6.

(C3.3.4.2b2)

b) La présente règle doit être appliquée pour chacune des situations définies en C6.1.4 : situation d’assise du joint et situations sous pression.

le coefficient km est donné par la formule C3.3.4.2.a1.

–

Dans le cas d’un fond sans ouverture :

f

1

=

(

G 2 2C 2 − G 2 C

)

4

c) La règle C3.3.5.2 est applicable : (C3.3.4.2b3)

c) Les coefficients k’M et k’p, relatifs aux fonds avec ouverture non centrée, sont donnés par les formules : ' kM =

(

(C3.3.4.2c6)

1− β 1 + α1 ⋅ δ + α 2 ⋅ δ 2 + α 3 ⋅ δ 3 1 − (β + δ )

)

–

à un fond avec joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2.

–

à un fond assemblé par boulons à griffes ou par boulons basculants, moyennant le respect des dispositions de l’Annexe C6.2.A2.

(C3.3.4.2c1)

f1 = f 0 − 2

C2 −G2 C2

⎡ ⎛ 1 + v⎤ C4 − G4 1 + ⎢ (1 − v ) + + 2 (1 + v ) ⎜⎜1 − ⎥ 4 kM ⎦ kM 2C ⎣ ⎝

⎞ G2 C ⎟⎟ ln 2 G ⎠ C

(C3.3.4.2b1)

674


c) L’épaisseur minimale nécessaire e1 de la région périphérique du fond pour la situation d’assise du joint est donnée par la formule :

C3.3.5.2 - Règle de calcul

a) L’épaisseur minimale nécessaire e de la région centrale du fond pour la situation d’assise du joint est donnée par la formule : 6MA 1 πG f

e =

3

kM ⋅

' kM

e1 =

(C3.3.5.2a1)

MA =

G 4

e1 =

Pour un fond sans ouverture, la formule C3.3.5.2a1 s’écrit : 6MA πG

1 f

(C3.3.5.2a3)

e =

6 M P,0 1 πG f

3

πG

' kM ⋅ kM +

C3.3.6.1 - Considération générales

a) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être parallèlement vérifiée au moyen de la règle C6.4.6.

G2 ⋅P k p ⋅ k p' 32

b) Lorsque le fond étudié est assemblé avec une bride inversée, la règle C3.3.6.2 n’est applicable que si :

2

M P.G G ⋅P + πG 32

M 1 ⋅ k 2 + M 2 ⋅ k1 ≥ 0

le moment MP,0 au centre du fond est donné par la formule :

Si tel n’est pas le cas, l’épaisseur du fond doit être calculée au moyen de la règle C3.3.5, la résistance de la boulonnerie de l’assemblage étant vérifiée au moyen de la règle C6.1.6, moyennant les adaptations indiquées en C6.4.2.1c.

⎡ 1 − v G2 ⎤ G 3 ⎢(1 + v ) + ⎥ P + M P,G 2 32 A 2 ⎥⎦ ⎢⎣

c) La résistance du fond ne doit être vérifiée que pour chacune des situations sous pression définies en C6.4.4.

dans laquelle :

M P,0 =

π

(C3.3.5.2b2) –

M P,G

(C3.3.5.2d)

C3.3.6 - Fonds avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

(C3.3.5.2b1) –

6 M P,G 1 πG f

dans laquelle le moment MP,G est donné par la formule C3.3.5.2b3.

b) L’épaisseur minimale nécessaire e de la région centrale du fond pour une situation sous pression est donnée par la formule : M P,G

(C3.3.5.2c)

d) L’épaisseur minimale nécessaire e1 de la région périphérique du fond pour une situation sous pression est donnée par la formule :

⎡ 1 − v C2 − G2 C⎤ + (1 + v ) ln ⎥ ⎢ 2 G ⎥⎦ A ⎢⎣ 2

(C3.3.5.2a2)

e =

1 f

dans laquelle le moment MA est donné par la formule C3.3.5.2a2.

dans laquelle le moment MA est donné par la formule : WA'

6MA πG

Cette disposition reste applicable lorsque, en application des dispositions b), le calcul de l’épaisseur du fond relève de la règle C3.3.5.

le moment MP,G à la périphérie du fond sur le diamètre G est donné par la formule :

2 2 C⎤ ⎛π ⎞ G ⎡1 − v C − G + (1 + v ) ln ⎥ =⎜ G2 ⋅ P + HG ⎟ ⎢ 2 4 4 2 G ⎝ ⎠ A ⎥⎦ ⎣⎢

(C3.3.5.2b3)

6 M P,0 1 πG f

a) La contrainte maximale radiale dans la région périphérique du fond est donnée par la formule :

σ r,C =

Pour un fond sans ouverture, la formule C3.3.5.2b1 s’écrit : e =


(C3.3.5.2b4)

675

(π C

6Mr

− n ⋅ d h ) e p2

CF

(C3.3.6.2a)


b) L’épaisseur minimale nécessaire e de la région centrale du fond est donnée par la formule : P f

e = C3 ⋅ C

f) Le moment M2 est le moment M relatif à l’élément auquel est assemblé le fond, donné par la formule indiquée au tableau C3.3.6.

(C3.3.6.2b)

g) k1 est la rigidité k du fond, donné par la formule : k = k0

c) Le coefficient C3 est donné par la relation C3.3.6.2c1 dans laquelle : 1 3 ⎡ 2 4 HG ⎛ 2 A3 = + ⎢ G + 2 ⎜⎜ G + 4 π P 4C 2 ⎣ ⎝

k0 =

(C3.3.6.2c2)

(C3.3.6.2c3)

(C3.3.6.2d)

32

G2

(C3.3.6.2gl)

6

E ⋅ ep3

1 1 ' 1− v kM ⋅ kM

(C3.3.6.2g2)

π 6

E ⋅ e03

1 1− v

(C3.3.6.2g3)

i) Pour chacune des situations sous pression étudiées, la contrainte σ r,C et l’épaisseur minimale nécessaire e doivent satisfaire aux conditions suivantes :

Pour un fond sans ouverture, cette formule s’écrit :

π

A C

h) k2 est la rigidité k de l’élément auquel est assemblé le fond, donné par la formule indiquée au tableau C3.3.6.

e) Le moment M1 est le moment M relatif au fond, donné par la formule C3.3.6.2e1.

M =

π

k0 =

d) Le moment Mr est donné par la formule :

k0 k1 + k 2

E ⋅ e p3 ⋅ ln

Pour un fond sans ouverture, cette formule s’écrit :

Dans le cas d’un fond sans ouverture, la relation C3.3.6.2.c1 s’écrit :

M r = M 1 + (M 2 − M 1 )

6

dans laquelle :

12 M r ⎞ C⎤ ⎟⎟ ln ⎥ − π C3 ⋅ P G ⎠ ⎦

C3 = MAX {(0,40825 A3 ) , (0,299 )}

π

2C 2 − G2 C2 − G2 P + HG C 4C

•

σ r,C ≤ f

•

e ≤ e0

(C3.3.6.2e2)

⎧ ⎪ C 3 = MAX ⎨ ⎪ ⎩

⎫ ⎤ ⎡ ⎡ ⎛ ⎤ ⎢ A3 ⎜ 0,40825 + 0,14 β + 0,38β 2 ⎞⎟ + 0,075 β − 0,285 β 2 ⎥ ; ⎢0,299 ⎛⎜1 + 0,303 β ⎞⎟⎥ ⎪⎬ ⎝ ⎠⎦⎥ ⎪ ⎥ ⎢⎣ ⎢ ⎝ ⎠ ⎦ ⎣ ⎭

(C3.3.6.2c1)

M =

π 32

C3 ⋅

k p' f1 ' kM

P + HG

2 2 ⎛⎜1 − v ⎞⎟ C − G + 2 ⎛⎜1 + v ⎞⎟ β 2 ⋅ ln C ⎠ ⎝ ⎠ C ⎝ G C2 2 4 ⎛⎜1 − v ⎞⎟ + ⎛⎜1 + v ⎞⎟ β ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

(C3.3.6.2e1) Tableau C3.3.6 - Formules de calcul du moment M2 et de la rigidité k2. Elément auquel est assemblé le fond

Moment M2

Rigidité k2

Bride normale

C6.5.5d

C6.5.5g

Bride inversée

C6.6.5d

C6.6.6g

676


k’M

3,50

β = 0,6

0,55 0,5 0,45 0,4

3 0,35

0,3

2,50 0,25

0,2

2

0,15

1,5

0,1

0,05

1 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Graphique C3.2.5.3 - Valeurs du coefficient B2 pour les fonds plats avec ouverture centrée.

677

1 δ


C3.4 - FONDS A CALOTTES SPHERIQUE BOULONNES


C3.4.1 - Objet

a) Le rayon intérieur de la calotte sphérique doit être tel que :

C3.4.2.1 - Calotte sphérique

a) Les règles du présent chapitre concernent les couvercles boulonnés constitués d’une calotte sphérique et d’une bride sans collerette (voir figure C3.4.1), soumis à une pression intérieure s’exerçant sur la face concave de la calotte sphérique.

R ≤ 1,2 B

b) La calotte sphérique peut être constituée d’un seul élément sans soudure ou de plusieurs éléments assemblés par des soudures bout à bout.

b) La règle C3.4.4 permet de déterminer l’épaisseur de la calotte sphérique.

La région centrale de la calotte peut avoir une épaisseur plus faible que la région périphérique (voir figure C3.4.1a). Au raccordement des deux régions d’épaisseurs différentes, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant pas 1/4.

Si cette calotte sphérique comporte des ouvertures, sa résistance au voisinage de chaque ouverture doit en outre être vérifiée au moyen des règles de la Section C5. c) La règle C3.4.5 permet de vérifier la résistance de la bride lorsque le fond constitue l’un des éléments d’un assemblage dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons, relevant des règles du chapitre C6.1.

Au droit de tout autre assemblage soudé, les fibres moyennes doivent être, aux tolérances de fabrication près, dans le prolongement l’une de l’autre.

d) La règle C3.4.6 permet de vérifier la résistance de la bride lorsque le fond constitue l’un des éléments d’un assemblage dont le joint porte de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, relevant des règles du chapitre C6.4.

c) Les défauts de forme de la calotte sphérique doivent respecter les limites indiquées en F1.5. C3.4.2.2 - Bride

e) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance par déformation excessive de la calotte sphérique et de la bride.

La bride doit respecter les conditions indiquées en :

f) Les détails de l’assemblage par soudure de la calotte sphérique avec la bride sont précisés en Annexe FA1.

–

C6.2.2.1a, b et c lorsque le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons,

–

C6.5.2.1a, b et c lorsque le joint porte de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.



a) Calotte d’épaisseur non uniforme.

b) Calotte d’épaisseur uniforme.

Figure C3.4.1 - Fond à calotte sphérique boulonné.

678


C3.4.3 - Notations

A

=

Diamètre extérieur de la bride

B

=

Diamètre intérieur de la bride

C

=


CF

=

Coefficient correctif pour tenir compte de l’espacement des boulons : ⎡ ⎛ ⎢ ⎜ πC ⎢ ⎜ n C F = MAX ⎢ 1 ; ⎜ ⎢ 6e ⎜ ⎢ ⎜ 2 d b + m + 0,5 ⎜ ⎢ ⎝ ⎣⎢

()


dh

=

Diamètre des trous de passage des boulons dans la bride

E

=

Module d’élasticité du matériau de la bride pour la situation considérée

e

=

Epaisseur admise de la bride

eD es f

= =

Force résultant de l’action de la pression sur la surface du cercle de diamètre B

HG

=

Force de compression du joint dans une situation sous pression

Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, HG est définie en C6.4.6. HT

=

Force résultant de l’action de la pression sur la surface annulaire comprise entre les cercles de diamètre G et B

Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, la somme des forces HD, HG et HT est la force WP définie en C6.1.6 (voir figure C3.4.5).

(C3.4.3.1) =

=

Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, HG est définie en C6.1.6.

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦⎥

db

HD

Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, la somme des forces HD, HG et HT et de la force HR définie en C6.4.6 est la force WP définie en C6.4.6 (voir figure C3.4.6).

Pour une bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, voir C6.2.4.2.

Hr

=

Composante radiale de la force de membrane s’exerçant dans la calotte sphérique à sa périphérie

Epaisseur minimale nécessaire de la région périphérique de la calotte sphérique

hD

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force HD

hG

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint HG

hT

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force HT

hr

=

Distance algébrique, mesurée parallèlement à l’axe du fond, entre le centre de gravité de la section droite de la bride et le point d’application de la force Hr

Epaisseur minimale nécessaire de la région centrale de la calotte sphérique contrainte nominale de calcul du matériau de la bride pour la situation considérée. Pour la situation d’assise du joint, f est la contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service à température ambiante.

fD

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de la calotte sphérique pour la situation considérée

G

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint

Le sens positif de hr est celui de la force WP (voir figures C3.4.5 et C3.4.6).

Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, G est défini en C6.1.5.

Les distances hD, hG, hT et hr, ainsi que, dans le cas d’un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, la distance hR définie en C6.4.6, sont indiquées sur les figures C3.4.5 et C3.4.6.

Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, G est défini en C6.4.5.

679


K

=

k1, k2

=

kF

=

A B

(C3.4.3.2)

Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, rigidités k, respectivement, de la bride du fond et de l’élément auquel elle est assemblée (voir C3.4.6) •

Pour B ≤ 1000 mm : kF = 1

•

Pour 1000 mm < B < 2000 mm :

•

MP

M1, M2

=

=

=

2 ⎛ B ⎞ ⎜1 + ⎟ 3 ⎝ 2000 ⎠

v

=

Coefficient de Poisson du matériau de la bride

C3.4.4 - Calcul de l’épaisseur de la calotte sphérique

a) L’épaisseur minimale nécessaire de la région périphérique de la calotte sphérique est donnée par la formule :

eD =

4 Pour B ≥ 2000 mm : kF = 3

Cette longueur peut interférer avec la longueur d’enveloppe participant à la résistance d’une ouverture proche de la bride (voir C5). b) L’épaisseur minimale nécessaire de la région centrale de la calotte sphérique est donnée par la formule :

Pour un assemblage avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons, moments M relatifs, respectivement, à la bride du fond et à l’élément auquel elle est assemblée (voir C3.4.6), pour la situation sous pression considérée

n

=

Nombre de boulons

P

=


R

=

Rayon intérieur de la calotte sphérique

W’A

=

Force exercée par l’ensemble des boulons à prendre en compte pour le calcul d’une bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons dans la situation d’assise du joint, définie en C6.1.6

(C3.4.4a)

R ⋅ eD .

Pour un assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, moment s’exerçant sur la bride dans une situation sous pression

Coefficient de serrage du joint, défini en C6.1.5 et C6.4.5

5P ⋅ R 6 fD

L’épaisseur utile de cette région périphérique doit être au moins égale à eD sur une longueur, mesurée comme l’indique la figure C3.4.1a, au moins égale à

Pour une assemblage avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, moment s’exerçant sur la bride dans la situation d’assise du joint

=

=

Le graphique C6.A3.6 donne les valeurs du coefficient βY pour v = 0,3.

(C3.4.3.3)

m

z

K 2 ln K ⎤ 1 ⎡3 6 (1 + v ) 2 ⎢ (1 − v ) + ⎥ K −1 ⎣ π π K −1 ⎦

=

(C3.4.3.4)

Coefficient de correction de contrainte :

kF =

MA

βY

es =

2 fD

P ⋅ R ⋅ z − 0,5P

(C3.4.4b)

Si la région centrale et la région périphérique de la calotte sphérique sont constituées de matériaux dont les contraintes nominales de calcul sont différentes, l’épaisseur minimale nécessaire des deux éléments au droit de leur soudure d’assemblage est donnée par cette même formule, en prenant pour fD la plus faible des deux contraintes nominales de calcul. C3.4.5 - Vérification de la résistance de la bride (joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons) C3.4.5.1 - Considérations générales

a) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être préalablement vérifiée au moyen de la règle C6.1.6. b) La présente règle doit être appliquée pour chacune des situations définies en C6.1.4 : situation d’assise du joint et situations sous pression.

Coefficient de soudure Pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance : z = 1.

c) Si l’assemblage concerne deux enceintes d’un même appareil, les dispositions de l’Annexe C6.1.A1 sont à respecter.

680


c) Dans les formules ci-dessus :

d) La règle C3.4.5.2 est applicable : –

–

–

à la bride d’un assemblage à joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2,

les forces HD, HT et Hr sont données par les formules : HD =

à une bride assemblée par boulons à griffes ou par boulons basculants, moyennant le respect des dispositions de l’Annexe C6.2.A2.

HT =


Hr =

a) La contrainte maximale circonférentielle dans la bride pour la situation d’assise du joint est donnée par la formule :

–

σθ =

βY M A e2

B

dans laquelle le moment MA est donné par la formule : MA =

WA'

⋅ hG

Hr β + Y2 π ( A − B )e e

(C3.4.5.2a2)

MP B

CF

π ⎛

⎜B 4 ⎝

B2 ⋅ P

4

(G

2

(C3.4.5.2.c1)

)

− B2 P

(C3.4.5.2.c2)

⎞ 4R 2 − B 2 ⎟ P ⎠

(C3.4.5.2.c3)

les distances hD, hT et hG sont données par les formules :

hT =

C − B 2

(C3.4.5.2.c4)

2C − B − G 4

(C3.4.5.2c5)

C − G 2

(C3.4.5.2c6)

hG =

b) La contrainte maximale circonférentielle dans la bride pour une situation sous pression est donnée par la formule :

σθ =

4

hD =

(C3.4.5.2a1)

CF

π

π

d) Pour chacune des situations étudiées (situation d’assise du joint et situations sous pression), la contrainte σ θ doit satisfaire à la condition :

(C3.4.5.2.b1)

kF ⋅ σ θ ≤ f

dans laquelle le moment MP est donné par la formule : M P = H D ⋅ h D + H T ⋅ hT + H r ⋅ h r + H G ⋅ hG

(C3.4.5.2.b2) Le moment MP peut être positif ou négatif.

681


Situation d’assise du joint

Situation sous pression

Note 1 : Centre de gravité de la section droite de la bride. La section à prendre en compte est la section droite totale de la bride, surface du trou de boulon non déduite.

Figure C3.4.5 - Forces et moments s’exerçant sur la bride d’un fond à calotte sphérique boulonnée avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons. (Les forces WA' , WP et H G sont définies en C6.1.6 - Sur cette figure, la distance hr est négative).

682


d) Le moment M1 est le moment M relatif à la bride du fond, donné par la formule :

C3.4.6 - Vérification de la résistance de la bride (joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons)

M = H D ⋅ hD + H T ⋅ hT + H r ⋅ hr + H G ⋅ hG


(C3.4.6.2d)

a) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être parallèlement vérifiée au moyen de la règle C6.4.6.

Le moment M peut être positif ou négatif. e) Dans les formules ci-dessus :

b) La règle C3.4.6.2 n’est applicable que si : M 1 ⋅ k 2 + M 2 ⋅ k1 ≥ 0

–

(C3.4.6.1b)

Si tel n’est pas le cas, la résistance de la bride doit être vérifiée au moyen de la règle C3.4.5, la résistance de la boulonnerie de l’assemblage étant vérifiée au moyen de la règle C6.1.6, moyennant les adaptations indiquées en C6.4.2.1c.

les forces HD, HT et Hr sont données par les formules :

π

HD =

c) La résistance de la bride ne doit être vérifiée que pour chacune des situations sous pression définies en C6.4.4.

Hr =

–

Cette disposition reste applicable lorsque, en application des dispositions de b), la vérification de la résistance de la bride relève de la règle C3.4.5.

4

π ⎛

⎜B 4 ⎝

(π C

6Mr

− n ⋅ dh ) e2

hT =

βy Hr + 2 π (A − B) e e

Mθ B

CF

k =

2C − B − G 4

(C3.4.6.2e5)

C − G 2

(C3.4.6.2e6)

k1 k1 + k 2

π 6

E ⋅ e 3 ⋅ ln K

(C3.4.6.2g)

h) k2 est la rigidité k de l’élément auquel est assemblé le fond, donnée par la formule indiquée au tableau C3.4.6.

C ln k1 B k1 + k 2 ln K

i) Pour chacune des situations sous pression étudiées, les contraintes σ r et σ θ doivent satisfaire aux conditions suivantes :

(C3.4.62c1)

M θ = (M 2 − M 1 )

(C3.4.6.2.e3)

g) k1 est la rigidité k de la bride du fond, donné par la formule :

(C3.4.6.2b)

c) Les moments Mr et Mθ sont donnés par les formules : M r = M 1 + (M 2 − M 1 )

⎞ 4 R2 − B2 ⎟ P ⎠

f) Le moment M2 est le moment M relatif à l’élément auquel est assemblé le fond, donné par la formule indiquée au tableau C3.4.6.

b) La contrainte maximale circonférentielle dans la bride est donnée par la formule :

σθ =

(C3.4.6.2e2)

(C3.4.6.2e4)

hG =

(C3.4.6.2a)

CF

)

C − B 2


σr =

− B2 P

2

les distances hD, hT, et hG sont données par les formules : hD =

a) La contrainte maximale radiale dans la bride est donnée par la formule :

(C3.4.6.2e1)

(G

π

HT =

B2 ⋅ P

4

(C3.4.6.2c2)

683

•

σr ≤ f

•

kF ⋅ σ θ ≤ f


Tableau C3.4.6 - Formules de calcul du moment M2 et de la rigidité k2. Elément auquel est assemblé le fond

Moment M2

Rigidité k2

Bride normale

C6.5.5d

C6.5.5g

Bride inversée

C6.6.5d

C6.6.5g

Plaque tubulaire formant bride

C7.A5.4 f

C7.A5.4hl

Note 1 : Centre de gravité de la section droite de la bride. La section à prendre en compte est la section droite totale de la bride, surface du trou de boulon non déduite.

Figure C3.4.6 - Forces s’exerçant sur la bride d’un fond à calotte sphérique boulonné avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons dans une situation sous pression. (Les forces WP, HG et Hr et la distance hR sont définies en C6.4.6 - Sur cette figure, la distance hr est négative).

684


685


PARTIE C CALCUL SECTION C4 REGLES DE CALCUL DES ENVELOPPES CYLINDRIQUES, SPHERIQUES, CONIQUES ET DES FONDS BOMBES SOUMIS A UNE PRESSION EXTERIEURE C4.1 - ENVELOPPES CYLINDRIQUES SECTION DROITE CIRCULAIRE

C4.1.2.5 - Notations

DE

e

= Epaisseur admise cylindrique

de

l’enveloppe

De

= Diamètre extérieur cylindrique

de

l’enveloppe

L

= Longueur déterminée selon C4.1.4

h2

= Flèche intérieure d’un fond bombé (profondeur théorique de la partie bombée) (voir Note)

C4.1.1 - Objet et domaine d’application Les règles du présent chapitre permettent de vérifier l’épaisseur des enveloppes cylindriques de section droite circulaire soumises à une pression extérieure. Une telle enveloppe peut être constituée de plusieurs éléments assemblés par des soudures bout à bout. Il n’y a pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs.

Note : Notation et définition identiques à celles de la norme NF E 81-100 : Décembre 1997.

L’enveloppe peut être munie d’anneaux raidisseurs rapportés qui doivent alors satisfaire aux règles de C4.5. Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive et par instabilité élastique et élasto-plastique sous l’action de la pression extérieure.

P

= Pression extérieure de calcul

Pa

= Pression extérieure maximale admissible de l’enveloppe cylindrique

K

= Coefficient égal à :

C4.1.2 - Conditions d’application des règles

1 pour une situation normale de service,

C4.1.2.1 - Température de calcul

1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance.

La température de calcul ne doit pas excéder la température la plus élevée figurant sur l’abaque relatif au matériau concerné.

E

= Module d’élasticité à la température de calcul donné par l’abaque relatif au matériau concerné

f

= Contrainte nominale de calcul

C4.1.2.2 - Défauts de circularité L’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe doivent rester dans les limites indiquées en F1.5.

C4.1.4 - Détermination de la longueur L L est la longueur mesurée parallèlement à l’axe de l’enveloppe entre deux éléments raidisseurs consécutifs. (Sauf cas particulier traité en C4.8.3).

C4.1.2.3 - Ouvertures Si l’enveloppe cylindrique comporte des ouvertures, il y a lieu de s’assurer que ces ouvertures n’affectent pas la résistance de l’enveloppe à l’action de la pression extérieure.

Un élément raidisseur peut être : a) Un anneau raidisseur rapporté satisfaisant aux règles de C4.5.

C4.1.2.4 - Sollicitations autres que la pression

La longueur L est alors à mesurer à partir d’un plan perpendiculaire à l’axe de l’enveloppe passant par le centre de gravité de l’ensemble constitué par l’anneau raidisseur et les longueurs d’enveloppe participantes éventuelles (voir C4.5 et figure C4.1.4a).

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression extérieure.

686

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C4 – REGLES DE CALCUL DES ENVELOPPES CYLINDRIQUES, SPHERIQUES, CONIQUES ET DES FONDS BOMBÉS SOUMIS A UNE PRESSION EXTERIEURE

La longueur L est alors à mesurer (voir C4.7) :

b) Un fond bombé La longueur L est alors à mesurer à partir d’un plan perpendiculaire à l’axe de l’enveloppe, situé à une distance du plan de raccordement de la partie bombé h avec le bord cylindrique égale à : 2 (voir figure 3 C4.1.4a et b). c) La jonction d’une l’enveloppe cylindrique. –

double

enveloppe

à partir de l’intersection des surfaces externes des deux enveloppes si la jonction ne comporte pas d’anneau raidisseur rapporté,

–

à partir d’un plan perpendiculaire à l’axe de l’enveloppe passant par le centre de gravité de l’ensemble constitué par l’anneau raidisseur et les longueurs d’enveloppes participantes éventuelles si la jonction comporte un anneau raidisseur rapporté.

sur

Lorsqu’une pression intérieure s’exerce dans l’enceinte entre les deux enveloppes, la longueur L est à mesurer à partir de la limite de la zone d’enveloppe sur laquelle s’exerce cette pression (voir figure C4.1.4c).

La jonction doit satisfaire aux règles de C4.7. Dans le cas d’un raccordement par l’intermédiaire d’une partie torique, le rayon de raccordement doit être au plus égal à 1/10 du diamètre extérieur de l’enveloppe cylindrique.

La jonction n’a pas à satisfaire aux règles de C4.5 (mais sa résistance aux sollicitations qu’elle supporte doit bien entendu être vérifiée). –

–

e) Une bride d’assemblage soudée à l’enveloppe et satisfaisant aux règles de C4.5.

Lorsqu’une dépression règne dans l’enveloppe cylindrique intérieure, la jonction doit, pour être considérée comme élément raidisseur, satisfaire aux règles de C4.5 ; la longueur L est alors à mesurer à partir d’un plan perpendiculaire à l’axe de l’enveloppe passant par le centre de gravité de la jonction (voir C4.5 et figure C4.1.4d).

f) Une plaque tubulaire, un fond plat soudé ou une structure intérieure (plateau de colonne, chicane, etc.) convenablement raidie.

d) La jonction de l’enveloppe cylindrique avec une enveloppe conique de même axe.

Les figures C4.1.4a à d illustrent les définitions cidessus et précisent comment mesurer L.

La longueur L est alors à mesurer à partir du plan de joint (voir figure C4.1.4b).

La longueur L est alors à mesurer à partir de la limite de la zone d’enveloppe sur laquelle s’exerce la pression.

Figure C4.1.4a

687


Figure C4.1.4b

Figure C4.1.4c - Appareil à double enveloppe - Pression s’exerçant dans l’enceinte entre les deux enveloppes. 688


Figure C4.1.4d - Appareil à double enveloppe - Dépression dans l’enceinte intérieure. Si la valeur de A se situe à gauche de la courbe correspondant à la température de calcul, calculer B par la formule :

C4.1.5 - Règle de calcul Pour l’application de la présente règle, E et f doivent être exprimés en MPa ; la valeur de Pa est obtenue dans la même unité.

A⋅E (C4.1.5.1c) 2 d) Calculer la pression extérieure maximale admissible Pa de l’enveloppe par la formule : B =

C4.1.5.1 - Enveloppes cylindriques telles que De/e ≥ 10 La vérification de la résistance de l’enveloppe cylindrique s’effectue comme suit :

Pa =

D L et e . a) Calculer les valeurs De e

Pa ≥ P

C4.1.5.2 - Enveloppes cylindriques telles que De/e < 10

Si la valeur de L/De est supérieure à 50, entrer dans cet abaque à la valeur :

La vérification de la résistance de l’enveloppe cylindrique s’effectue selon la procédure indiquée en C4.1.5.1 jusqu’à la détermination de la valeur du coefficient B.

(C4.1.5.1b1)

Si la valeur de L/De est inférieure à 0,05, entrer dans l’abaque à la valeur : L/De = 0,05

(C4.1.5.1d)

L’épaisseur admise e est suffisante si :

b) Déterminer, en fonction de ces valeurs, la valeur du coefficient A à l’aide de l’abaque C4.9.1.

L/De = 50

4 B K 3 De / e

La pression extérieure maximale admissible Pa de l’enveloppe est donnée par la relation :

(C4.1.5.1b2)

c) Déterminer, en fonction de A et de la température de calcul, la valeur du coefficient B à l’aide de l’abaque relatif au matériau concerné.

⎧⎪⎡⎛ 2167 ⎤ ⎡ 2f ⎛ ⎞ , 1 ⎞ ⎤⎫⎪ Pa = MIN ⎨⎢⎜ − 0,0833⎟ B ⋅ K⎥ , ⎢ ⎟ ⎥⎬ ⎜1 − ⎠ ⎪⎩⎢⎣⎝ De / e ⎥⎦ ⎢⎣ De / e ⎝ De / e⎠ ⎥⎦⎪⎭

Si la valeur de A se situe à droite de l’extrémité de la courbe correspondant à la température de calcul, prendre pour B la valeur qui correspond au point extrême de cette courbe.

(C4.1.5.2) L’épaisseur admise e est suffisante si : Pa ≥ P 689


C4.2 - ENVELOPPES ET FONDS SPHERIQUES

Pa

=

Pression extérieure maximale admissible de l’enveloppe sphérique ou du fond

K

=

Coefficient égal à :

C4.2.1 - Objet et domaine d’application Les règles du présent chapitre permettent de vérifier l’épaisseur des enveloppes sphériques, des fonds hémisphériques et des calottes des fonds à calotte sphérique boulonnés soumis à une pression extérieure.

1 pour une situation normale de service, 1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance.

L’enveloppe sphérique ou le fond peuvent être constitués de plusieurs éléments assemblés par des soudures bout à bout. Il n’y a pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs.

E

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive et par instabilité élastique et élastoplastique sous l’action de la pression extérieure.

=

Module d’élasticité à la température de calcul donné par l’abaque relatif au matériau concerné

C4.2.4 - Règle de calcul Pour l’application de la présente règle, E doit être exprimé en MPa ; la valeur de Pa est obtenue dans la même unité.


La vérification de la résistance s’effectue comme suit :

C4.2.2.1 - Température de calcul La température de calcul ne doit pas excéder la température la plus élevée figurant sur l’abaque relatif au matériau concerné.

a) calculer la valeur du coefficient A par la formule : A =

C4.2.2.2 - Défauts de circularité L’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe ou du fond doivent rester dans les limites indiquées en F1.5.

Si la valeur A se situe à droite de l’extrémité de la courbe correspondant à la température de calcul, prendre pour B la valeur qui correspond au point extrême de cette courbe.

Si l’enveloppe sphérique ou le fond comportent des ouvertures, il y à lieu de s’assurer que ces ouvertures n’affectent pas la résistance de l’enveloppe ou du fond vis-à-vis de l’action de la pression extérieure.

Si la valeur A se situe à gauche de la courbe correspondant à la température de calcul, calculer B par la formule :

C4.2.2.4 - Sollicitations autre que la pression Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression extérieure.

B =

C4.2.3 - Notations =

Epaisseur admise sphérique ou du fond

de

Re

=

Rayon extérieur de l’enveloppe ou du fond

P

=

Pression extérieure de calcul

(C4.2.4a)

b) déterminer en fonction de A et de la température de calcul, la valeur du coefficient B à l’aide de l’abaque relatif au matériau concerné.

C4.2.2.3 - Ouvertures

e

0, 125 Re / e

A⋅ E 2

b) calculer la pression admissible Pa par la formule :

l’enveloppe

Pa =

(C4.2.4b) extérieure

B K Re / e

L’épaisseur admise e est suffisante si :

Pa ≥ P

690

maximale

(C4.2.4c)


C4.3.3 - Notations

C4.3 - FONDS BOMBES ELLIPTIQUES ET TORISPHERIQUES C4.3.1 - Objet et domaine d’application Les règles du présent chapitre permettent de vérifier l’épaisseur des fonds bombés de révolution, elliptiques ou torisphériques, soumis à une pression sur leur face convexe (Figures C4.3.3a et b).

e

=

Epaisseur admise du fond

en

=

Epaisseur nominale de la tôle qui sert à la fabrication du fond Note : Notée E dans la Norme NF E 81-100 : Décembre 1997.

De

Ces règles s’appliquent aux fonds suivants :

=

Note : Notations et définitions identiques à celles de la norme NF E 81-100 : Décembre 1997.

a) fonds torisphériques tels que :

1,7 ≤

Di ≤ 2,2 2h 2

(C4.3.1-1)

et 0,001 D e ≤ e ≤ 0,08 De

(C4.3.1-2)

Di

=

Diamètre intérieur du fond

Ri

=

Rayon intérieur de la calotte sphérique d’un fond torisphérique

Re

=

Rayon extérieur de la sphère équivalente

rc

=

Rayon de carre d’un fond torisphérique (rayon intérieur de l’élément torique dans un plan méridien)

b) fonds torisphériques tels que : •

Ri ≤ D e

•

rc ≥ 0,06 D e

•

rc ≥ 3 e

•

0,001 D e ≤ e ≤ 0,08 D e

Diamètre extérieur du fond

Note : Notations et définitions identiques à celles de la norme NF E 81-100 : Décembre 1997.

h2

=

Flèche intérieure d’un fond elliptique (profondeur théorique de la partie bombée) Note : Notations et définitions identiques à celles de la norme NF E 81-100 : Décembre 1997.

Ces fonds peuvent être en un seul élément sans soudure ou constitués de plusieurs éléments de même épaisseurs assemblées par des soudures bout à bout. Il n’y a pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs.

P

=


f

=

Contrainte nominale de calcul

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive et par instabilité élastique et élastoplastique sous l’action de la pression extérieure. C4.3.2 - Conditions d’application des règles C4.3.2.1 - Température de calcul La température de calcul ne doit pas excéder la température la plus élevée figurant sur l’abaque au matériau concerné. C4.3.2.2 - Défauts de forme

Figure C4.3.3a - Fond elliptique.

Les défauts de forme des fonds doivent rester dans les limites indiquées en F1.5. C4.3.2.3 - Ouvertures Si le fond comporte des ouvertures, il y a lieu de s’assurer que ces ouvertures n’affectent pas la résistance du fond à l’action de la pression extérieure. C4.3.2.4 - Sollicitations autres que la pression Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression extérieure. Figure C4.3.3b - Fond torisphérique.

691


La valeur du coefficient C1 est donnée par la formule :

C4.3.4 - Règles de calcul Le fond doit satisfaire aux deux règles suivantes :

⎛ D C1 = 0 , 45 ⎜⎜ i ⎝ 2 h2

a) L’épaisseur admise du fond doit être au moins égale à la valeur ey donnée par la formule C3.1.5.1c, en prenant pour la détermination de cette valeur une pression intérieure de calcul égale à 1,2P.

C4.3.5 - Raccordement fond-enveloppe cylindrique

Le rayon extérieur Re de cette sphère équivalente est égal à : pour un fond elliptique : Re = C1 . De

–

pour un fond torisphérique : Re = Ri + en

(C4.3.4b)

Pour les fonds elliptiques conformes à la norme NF E 81-103 : Décembre 1997, (Di / 2h2 = 1,9), C1 = 0,855.

b) la pression extérieure maximale admissible de la « sphère équivalente » au fond, calculée selon C4.2.4, doit être au moins égale à P.

–

⎞ ⎟⎟ ⎠

L’épaisseur utile du bord cylindrique du fond doit, sauf justification particulière, être au moins égale à l’épaisseur admise de l’enveloppe cylindrique adjacente vérifiée selon C4.1.

692


C4.4 - ENVELOPPES CONIQUES DE SECTION DROITE CIRCULAIRE

De

=

Diamètre extérieur du tronçon d’enveloppe conique considéré, à sa grande base (voir figure C4.4.3)

H

=

Longueur, mesurée parallèlement à l’axe, du tronçon d’enveloppe conique considéré (voir figure C4.4.3)

C4.4.1 - Objet et domaine d’application Les règles du présent chapitre permettent de vérifier l’épaisseur des enveloppes coniques de section droite circulaire de demi-angle au sommet α inférieur ou égal à 60°, soumises à une pression extérieure.

La longueur H est à mesurer comme suit :

Une telle enveloppe peut être constituée de plusieurs éléments assemblés par des soudures bout à bout. Il n’y a pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs.

a) Pour un anneau raidisseur rapporté : –

Lorsque le demi-angle au sommet α n’excède pas 45°, l’enveloppe peut être munie d’anneaux raidisseurs rapportés qui doivent alors satisfaire aux règles de C4.6. Les jonctions enveloppe conique-enveloppe cylindrique à la grande base et à la petite base doivent satisfaire aux règles de C4.7.

à partir d’un plan perpendiculaire à l’axe de l’enveloppe passant par le centre de gravité G de l’ensemble constitué par l’anneau raidisseur et les longueurs d’enveloppe participantes éventuelles (voir C4.6).

b) Pour une jonction enveloppe coniqueenveloppe cylindrique (voir C4.7) :

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive et par instabilité élastique et élastoplastique sous l’action de la pression extérieure. C4.4.2 - Conditions d’applications des règles C4.4.2.1 - Température de calcul La température de calcul ne doit pas excéder la température la plus élevée figurant sur l’abaque relatif au matériau concerné. C4.4.2.2 - Défauts de circularité

–

à partir de l’intersection des surfaces externes des deux enveloppes si la jonction ne comporte pas d’anneau raidisseur rapporté,

–

à partir d’un plan perpendiculaire à l’axe de l’enveloppe passant par le centre de gravité G de l’ensemble constitué par l’anneau raidisseur et les longueurs d’enveloppe participantes éventuelles si la jonction comporte un anneau raidisseur rapporté.

L’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe doivent rester dans les limites indiquées en F1.5.

α

=

Demi angle au sommet de l’enveloppe conique

C4.4.2.3 - Ouvertures

P

=


Si l’enveloppe conique comporte des ouvertures, il y a lieu de s’assurer que ces ouvertures n’affectent pas la résistance de l’enveloppe à l’action de la pression extérieure.

C4.4.4 - Règle de calcul La vérification de la résistance d’un tronçon d’enveloppe conique est à effectuer au moyen de la règle C4.1.5 en assimilant ce tronçon d’enveloppe conique à une enveloppe cylindrique de diamètre De extérieur et de longueur Leq, soumise à la cos α pression extérieure P.

C4.4.2.4 - Sollicitations autres que la pression Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression extérieure. C4.4.3 - Notations e

=

Epaisseur admise du tronçon d’enveloppe conique considéré

La longueur Leq a pour valeur : ⎛ H ⋅ tg α ⎞ Leq = H ⎜1 − ⎟ De ⎝ ⎠

Un tronçon d’enveloppe conique est la partie d’enveloppe comprise entre deux éléments raidisseurs consécutifs (jonction enveloppe conique-enveloppe cylindrique satisfaisant à C4.7 ou anneau raidisseur rapporté satisfaisant à C4.6).

(C4.4.4)

L’application des règles données en C4.7 peut conduire à majorer l’épaisseur de l’enveloppe conique au voisinage de ses raccordements avec les enveloppes cylindriques adjacentes.

693


Figure C4.4.3.

694


Ll, L2

C4.5 ELEMENTS RAIDISSEURS DES ENVELOPPES CYLINDRIQUES DE SECTION DROITE CIRCULAIRE

=

Lorsque l’élément raidisseur est une bride L2 = 0.

C4.5.1 - Objet et domaine d’application Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des éléments raidisseurs des enveloppes cylindriques de section droite circulaire soumises à une pression extérieure. Elles concernent les éléments raidisseurs suivants : –

l

=

xl, x2, x3

=

anneau raidisseur rapporté (dont les dispositions constructives sont précisées en C4.8),

–

jonction d’une double enveloppe cylindrique sur une enveloppe cylindrique dans laquelle règne une dépression,

–

bride d’assemblage soudé à l’enveloppe.

Longueurs d’enveloppe de part et d’autre de l’élément raidisseur considéré, mesurées comme indiqué en C4.1.4

L1 + L2 2

(voir figure C4.5.3)

Longueurs d’enveloppe participantes, d’épaisseurs moyennes admises el, e2, e3 (voir figures C4.5.5) •

xl et x2 sont données par la formule :

{(

•

C4.5.2 - Conditions d’application des règles Lorsqu’un élément raidisseur comprend un élément rapport (anneau raidisseur, jonction de double enveloppe, bride) constitué d’un matériau différent de celui de l’enveloppe, l’abaque à utiliser pour l’application de la règle de calcul est celui qui, pour la valeur de B calculée par la formule C4.5.4a, conduit à la valeur de A la plus élevée. Si, dans la détermination du moment d’inertie I, la participation de l’enveloppe n’est pas prise en compte, l’abaque à utiliser dans la règle de calcul est celui relatif au matériau de l’élément rapporté.

x3 = 0,55 De ⋅e3

=

Section droite de l’anneau raidisseur rapporté. Dans les figures C4.5.5, Ar est la surface doublement hachurée :

I

=

Moment d’inertie de la section droite de l’élément raidisseur, déterminés selon C4.5.5

In

=

Moment d’inertie nécessaire de la section droite de l’élément raidisseur

P

=


K

=

Coefficient égal à : 1 pour une situation normale de service, 1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance.

C4.5.2.2 - Température de calcul La température de calcul ne doit pas excéder la température la plus élevée figurant sur l’abaque de C4.9.2 retenu en application de C4.5.2.1.

E

C4.5.2.3 - Défauts de circularité Au droit d’un élément raidisseur, l’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe doivent rester dans les limites indiquées en F1.5.

=

Module d’élasticité à la température de calcul du matériau correspondant à l’abaque retenu en application de C4.5.2.1 ; la valeur de E est donnée par le tableau C4.9.2

C4.5.2.4 - Sollicitations autres que la pression Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression extérieure. C4.5.3 - Notations =

Epaisseur moyenne admise de l’enveloppe cylindrique sur la longueur l.

el, e2, e3

=

Epaisseurs moyennes admises sur les longueurs xl, x2, x3.

De

=

Diamètre extérieur de l’enveloppe cylindrique dans le plan de l’élément raidisseur considéré.

}

Ar

C4.5.2.1 - Matériaux

eeq

)

xi = MIN 0,55 De ⋅ ei , ( Li / 2)

Figure C4.5.3

695



C4.5.5 - Détermination du moment d’inertie

Pour l’application de la présente règle, P et E doivent être exprimés en MPa.

Le moment d’inertie I est celui de la section droite de l’élément raidisseur par rapport à son axe neutre yy parallèle à l’axe de l’enveloppe.

La vérification de la résistance d’un élément raidisseur s’effectue comme suit :

Cette section est composée de :

a) Calculer B par la formule : B=

3 P ⋅ l ⋅ De 4 l ⋅ eeq + Ar

1 K

(C4.5.4a)

b) Déterminer, en fonction de B et de la température de calcul, la valeur du coefficient A à l’aide de l’abaque retenu en application de C4.5.2.1.

A=

In =

(

(C4.5.4b)

)

la section d’enveloppe directement associée à l’élément rapporté,

–

la section des participantes. est

longueurs des

d’enveloppe

surfaces hachurées des figures C4.5.5, de

La participation de l’enveloppe peut ne pas être prise en compte ; le moment d’inertie I est alors celui de la section droite de l’élément raidisseur rapporté seul, de section Ar ; G est alors le centre de gravité de cette section droite.

c) L’élément raidisseur est suffisant si son moment d’inertie I est au moins égal à : 2

–

constituée et centre de gravité G.

E

De l ⋅ eeq + Ar A

la section de l’élément rapporté,

Elle

Si la valeur de B est inférieure à la plus petite valeur figurant sur l’abaque, calculer A par la formule : 2B

–

(C4.5.4c)

12

Figure C4.5.5a

Figure C4.5.5b

696


* Si cet angle excède 45°, se reporter à la figure C4.5.5c. Figure C4.5.5c

Figure C4.5.5d

Figure C4.5.5e

Figure C4.5.5f

697


H1, H2 =

C4.6 ANNEAUX RAIDISSEURS DES ENVELOPPES CONIQUES DE SECTION DROITE CIRCULAIRE C4.5.6.1 - Objet et domaine d’application

Longueurs des tronçons d’enveloppe conique adjacents à l’anneau raidisseur considéré, mesurées parallèlement à l’axe comme indiqué en C4.4.3 H1 est la longueur du tronçon adjacent à l’anneau raidisseur côté grande base de l’enveloppe conique, H2 est la longueur du tronçon adjacent à l’anneau raidisseur côté petite base.

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des anneaux raidisseurs des enveloppes coniques de section droite circulaire soumises à une pression extérieure. Les dispositions constructives auxquelles doivent satisfaire ces anneaux raidisseurs sont précisées en C4.8.

h

=

H1 + H 2 2 cos α

(voir figure C4.6.3)

L’emploi de tels anneaux raidisseurs est limité aux enveloppes coniques dont le demi-angle au sommet α n’excède pas 45°. C4.6.2 - Conditions d’applications des règles C4.6.2.1 - Matériaux

Lorsque l’anneau raidisseur rapporté est constitué d’un matériau différent de celui de l’enveloppe, l’abaque à utiliser pour l’application de la règle de calcul est celui qui, pour la valeur de B calculée par la formule C4.6.4a1, conduit à la valeur de A la plus élevée. Si, dans la détermination du moment d’inertie I, la participation de l’enveloppe n’est pas prise en compte, l’abaque à utiliser dans la règle de calcul est celui relatif au matériau de l’anneau raidisseur rapporté.

Figure C4.6.3

α

=

Demi-angle au sommet de l’enveloppe conique

x1, x2

=

Longueurs d’enveloppes participantes, d’épaisseurs moyennes admises e1 et e2 (voir figure C4.6.5) :

C4.6.2.2 - Température de calcul

La température de calcul ne doit pas excéder la température la plus élevée figurant sur l’abaque retenu en application de C4.6.2.1.

⎧⎪⎛ ⎞ ⎛ H i ⎞ ⎫⎪ De x i = MIN ⎨⎜⎜ 0,55 ei ⎟⎟ , ⎜ ⎟⎬ cos α ⎠ ⎝ 2 cos α ⎠ ⎪ ⎪⎩⎝ ⎭


Au droit d’un anneau raidisseur, l’ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’enveloppe doivent rester dans les limites indiquées en F1.5.

Ar

=

Section droite de l’anneau raidisseur rapporté. Dans les figures C4.6.5, Ar est la surface doublement hachurée :

I

=

Moment d’inertie de la section droite de l’anneau raidisseur, déterminé selon C4.6.5

C4.6.2.4 - Sollicitations autre que la pression

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression extérieure. C4.6.3 - Notations

eeq

=

Epaisseur moyenne admise de l’enveloppe conique sur la longueur h

In

=

Moment d’inertie nécessaire de la section droite de l’anneau raidisseur

el, e2

=

Epaisseurs moyennes admises de l’enveloppe conique sur les longueurs xl et x2

P

=


K

=


De

=

1 pour une situation normale de service,

Diamètre extérieur de l’enveloppe conique dans le plan de l’anneau raidisseur considéré

1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance.

698


=

E

Module d’élasticité à la température de calcul du matériau correspondant à l’abaque retenu en application de C4.6.2.1 ; la valeur de E est donnée par l’abaque relatif au matériau concerné

A =

2

In =

Pour l’application de la présente règle, P et E doivent être exprimés en MPa.

1 K

(h ⋅ e

eq

)

+ Ar A

(C4.6.4c)

12

Le moment d’inertie I est celui de la section droite de l’anneau raidisseur par rapport à son axe neutre yy parallèle à l’axe de l’enveloppe conique.

a) Calculer B par la formule : Q ⋅ De h ⋅ eeq + Ar

De

C4.6.5 - Détermination du moment d’inertie I

La vérification de la résistance d’un anneau raidisseur s’effectue comme suit :

3 4

(C4.6.4b)

E

c) L’élément raidisseur est suffisant si son moment d’inertie I est au moins égal à :


B =

2B

Cette section est composée de :

(C4.6.4a1)

–

la section de l’anneau raidisseur rapporté,

Dans laquelle :

–

⎡H + H ⎛ H 2 − H 22 ⎞ tg α ⎤ 2 ⎟ ⎥ Q = P⎢ 1 + ⎜⎜ 1 ⎟ 3 De ⎢⎣ 2 cos 2 α ⎝ ⎠ cos2 α ⎥⎦

la section d’enveloppe directement associée à l’anneau rapporté,

–

la section des participantes.

Elle

est

constituée et centre de gravité G.

(C4.6.4a2) b) Déterminer, en fonction de B et de la température de calcul, la valeur du coefficient A à l’aide de l’abaque retenu en application de C4.6.2.1.

longueurs des

d’enveloppe

surfaces hachurées des figures C4.6.5, de

La participation de l’enveloppe peut ne pas être prise en compte ; le moment d’inertie I est alors celui de la section droite de l’anneau raidisseur rapporté seul, de section Ar ; G est alors le centre de gravité de cette section droite.

Si la valeur de B est inférieure à la plus petite valeur figurant sur l’abaque, calculer A par la formule :

Figure C4.6.5a

Figure C4.6.5b

699


C4.7 - JONCTIONS ENVELOPPE CONIQUEENVELOPPE CYLINDRIQUE

C4.7.2.5 - Jonction à la grande base

Les règles données en C4.7.4.1 et C4.7.4.2 ne sont applicables que si :

C4.7.1 - Objet et domaine d’application

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance à l’action de la pression extérieure des jonctions d’une enveloppe conique de section droite circulaire avec une enveloppe cylindrique de même axe, à la grande base et à la petite base.

a) la longueur Lcône de l’enveloppe conique est au moins égale à ll,cône, b) la longueur ll,cyl d’enveloppe cylindrique n’interfère pas avec la zone d’influence du raccordement de cette enveloppe avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire, une bride, etc.

Le raccordement des enveloppes peut être à angle vif ou bien réalisé par l’intermédiaire d’une partie torique ; dans ce cas, le rayon de raccordement doit être au plus égal à 1/10 du diamètre extérieur de l’enveloppe cylindrique.

C4.7.3 - Notations

eeq

=

Epaisseur moyenne admise des enveloppes au voisinage de la jonction, sur la longueur hj

ev

=

Epaisseur minimale nécessaire des enveloppes au voisinage du raccordement à angle vif à la grande base

Note : Ces règles sont transposables, en s’inspirant des indications données en C4.5, au cas où l’enveloppe cylindrique comporte, au voisinage de la jonction, une bride ou une jonction de double enveloppe.

et

=

Epaisseur minimale nécessaire des enveloppes au voisinage du raccordement à la grande base par une partie torique

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive, par déformation progressive et par instabilité élastique et élastoplastique sous l’action de la pression extérieure.

ecyl

=

Epaisseur admise de l’enveloppe cylindrique adjacente à la jonction à la petite base

La jonction peut comporter un anneau raidisseur rapporté permettant de satisfaire aux règles de C4.7.4.3 ou C4.7.5.2 (voir Note) ; les dispositions constructives relatives à un tel anneau sont précisées en C4.8.

Si l’épaisseur de l’enveloppe cylindrique n’est pas constante, ecyl est l’épaisseur moyenne admise sur la longueur l2,cyl.

C4.7.2 - Conditions d’application des règles C4.7.2.1 - Matériaux

ecône

Lorsque les deux enveloppes adjacentes à la jonction étudiée sont constituées de matériaux différents ou lorsque la jonction comporte un anneau raidisseur constitué d’un matériau différent de celui des enveloppes, l’abaque à utiliser pour l’application des règles de calcul C4.7.4.3 ou C4.7.5.2 set celui qui, pour la valeur de B calculée par la formule correspondante, conduit à la valeur de A la plus élevée.

=

Epaisseur admise de l’enveloppe conique à sa petite base Si l’épaisseur de l’enveloppe conique n’est pas constante, ecône est l’épaisseur moyenne admise sur la longueur l2,cône.

Si, dans la détermination d’un moment d’inertie I, la participation des enveloppes n’est pas prise en compte, l’abaque à utiliser dans les règles de calcul est celui relatif au matériau de l’élément rapporté. C4.7.2.2 - Température de calcul

La température de calcul ne doit pas excéder la température la plus élevée figurant sur l’abaque retenu en application de C4.7.2.1. C4.7.2.3 - Défauts de circularité

e1, e2, e3

=

Epaisseurs moyennes admises des enveloppes sur les longueurs x1, x2 et l3

Dm,l, De,l

=

Diamètres moyen et extérieur de l’enveloppe cylindrique adjacente à la jonction à la grande base

Dm,2, De,2

=

Diamètres moyen et extérieur de l’enveloppe cylindrique adjacente à la jonction à la petite base

L

=

cylindrique Longueur d’enveloppe adjacente à la jonction considérée, mesurée comme indiqué en C4.1.4

H

=

Longueur du tronçon d’enveloppe conique adjacent à la jonction considérée, mesurée parallèlement à l’axe, comme indiqué en C4.4.3

Lcône

=

Longueur de l’enveloppe conique entre ses deux bases, mesurée selon une génératrice comme l’indiquent les figures C4.7.4.1, C4.7.4.2 et C4.7.5.1

Au droit de la jonction, l’ovalisation et les écarts locaux de circularité des enveloppes doivent rester dans les limites indiquées en F1.5. C4.7.2.4 - Sollicitations autres que la pression

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression extérieure.

700


l1,cyl

=

•

Longueur d’enveloppe cylindrique, mesurée comme l’indiquent les figures C4.7.4.1 et C4.7.4.2, participant à la résistance du raccordement à la grande base : •

l1,cyl = 0,5

D m,1 ⋅ e t

prendre pour l2,cyl une valeur réduite :

lorsque le raccordement est réalisé par une partie torique. •

l1,cyl =

l 2, cyl = l 2, cyl,r

déterminée comme l’indique la figure C4.7.3.1.

D m,1 ⋅ e v

lorsque le raccordement est à angle vif. l1,cône

=

Note : La valeur de cette longueur et celle de la longueur l2,cône,r ou l2,cyl,r sont, dans ces cas, interdépendantes. Leur détermination peut donc être faite au mieux des besoins de la vérification de la résistance de chacune des deux discontinuités voisines concernées.

Longueur d’enveloppe conique, mesurée comme l’indiquent les figures C4.7.4.1 et C4.7.4.2, participant à la résistance du raccordement à la grande base : •

l1,cône =

l2,cyl,n

Dm,1 ⋅ e t

l1,cône =

=

Valeur normale de la longueur l2,cyl : l 2,cyl,n = Dm,2 ⋅ ecyl

cos α

lorsque le raccordement est réalisé par une partie torique. •

l2,cône

D m,1 ⋅ e v cos α

=

Longueur d’enveloppe conique, mesurée comme l’indiquent les figures C4.7.5.1, participant à la résistance du raccordement à la petite base. Dans le cas général :

lorsque le raccordement est à angle vif. l2,cyl

=

l2,cône = l2,cône,n

Longueur d’enveloppe cylindrique, mesurée comme l’indiquent les figures C4.7.5.1, participant à la résistance du raccordement à la petite base

•

Dans le cas général : l 2,cyl = l 2, cyl,n

la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec un fond, une plaque tubulaire, une bride ou avec une autre enveloppe conique de même axe à la grande base.

–

la longueur d’enveloppe cylindrique prise en compte (voir note) pour la vérification de la résistance :

Dans le cas où la longueur l2,cône,n interfère avec la longueur l1,cône d’enveloppe conique participant à la résistance de raccordement à la grande base, prendre pour l2,cône une valeur réduite :

l2,cône = l2,cône,r = Lcône – l1,cône

Dans le cas où la longueur l2,cyl,n interfère avec : –

du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une enveloppe sphérique ou une autre enveloppe cylindrique ou conique d’axes concourants,

•

Dans le cas où la longueur l2,cône,n interfère avec la longueur d’enveloppe conique prise en compte pour la vérification de la résistance d’une ouverture proche du raccordement étudié (voir C5), prendre pour l2,cône une valeur réduite :

l2,cône = l2,cône,r déterminée comme l’indique la figure C4.7.3.1.

•

d’une ouverture proche du raccordement étudié (voir C5),

Note : La valeur de cette longueur et celle de la longueur l2,cône,r ou l2,cyl,r sont, dans ces cas, interdépendantes.

•

du raccordement à la petite base de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe conique de même axe,

Leur détermination peut donc être faite au mieux des besoins de la vérification de la résistance de chacune des deux discontinuités voisines concernées.

701


l2,cône,n =

Valeur normale de la longueur l2,cône : ) l2,cone,n =k

l3

hj

=

=

Ar

=

Section droite de l’anneau raidisseur rapporté. Dans la figure C4.7.6.2, Ar est la surface doublement hachurée :

I

=

Moment d’inertie de la section droite de la jonction, déterminé selon C4.7.6

In

=

Moment d’inertie nécessaire de la section droite de la jonction

P

=


K

=


) Dm,2 ⋅ e2,cone cos α

Longueur développée d’enveloppes mesurée sur la paroi extérieure comme l’indique la figure C4.7.6.2, d’épaisseur moyenne admise e3 Longueur développée d’enveloppes mesurée sur la paroi extérieure comme l’indiquent les figures C4.7.3.2 et C4.7.3.3, d’épaisseur moyenne admise eeq

1 pour une situation normale de service, 1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance.

Pour une jonction à angle vif sans anneau raidisseur rapporté :

hj =

L H + 2 2 cos α

rt

=

Rayon intérieur de la partie torique raccordant, à la grande base, une enveloppe conique avec une enveloppe cylindrique

α

=

Demi-angle au sommet de l’enveloppe conique

x1

=

Longueur d’enveloppe cylindrique participant à l’inertie de la jonction, mesurée comme l’indiquent les figures C4.7.6.1 et C4.7.6.2, d’épaisseur moyenne admise e1 :

k

=

Coefficient C4.7.3.4

E

=

Module d’élasticité à la température de calcul du matériau correspondant à l’abaque retenu en application de C4.7.2.1 ; la valeur de E est donnée par le tableau C4.9.2

f, f1,cyl, = f2,cyl, ft, fa, fr

x1 = 0,55 De ⋅ e1 formule dans laquelle : ⎧⎪ De,1 pour la grande base, De = ⎨ ⎪⎩ De,2 pour la petite base.

Si la longueur x1 s’étend au-delà de la limite indiquée sur les figures C4.7.6.1 et C4.7.6.2, prendre pour x1 une longueur réduite ne dépassant pas cette limite. x2

=

par

le

graphique

Contrainte nominale de respectivement du matériau :

calcul

–

de l’enveloppe conique (f ),

–

de l’enveloppe cylindrique adjacente à la grande base (f1,cyl),

–

de l’enveloppe cylindrique adjacente à la petite base (f2,cyl),

–

de la torique de raccordement à la grande base (ft),

–

de l’anneau raidisseur rapporté à la petite base (fa),

–

du renfort à la petite base (fr).

Lorsque f2,cyl, fa ou fr sont supérieurs à f, prendre f2,cyl, fa ou fr = f pour l’application de la règle C4.7.5.1.

Longueur d’enveloppe conique participant à l’inertie de la jonction, mesurée comme l’indiquent les figures C4.7.6.1 et C4.7.6.2, d’épaisseur moyenne admise e2 : x 2 = 0,55

donné

fmin

=

MIN {(f ) , (f1,cyl), (ft)} Si le raccordement est à angle vif : fmin = MIN {(f ) , (f1,cyl)}

De ⋅ e2 cos α

formule dans laquelle : ⎧⎪ De,1 pour la grande base, De = ⎨ ⎪⎩ De,2 pour la petite base.

Si la longueur x2 s’étend au-delà de la limite indiquée sur les figures C4.7.6.1 et C4.7.6.2, prendre pour x2 une longueur réduite ne dépassant pas cette limite.

702


δ=

Dm,2 Dm,2 ⋅ econe $ cos α

Pour 4 ≤ δ ≤ 16 : k =

•

Pour δ > 16 : k = 0,75

Graphique C4.7.3.4 - Valeurs du coefficient k.

Figure C4.7.3.1

703

13 δ − 12 48

•


a) b)

d) c) G = Centre de gravité de la section droite, définie en C4.7.6.2, de l’ensemble constitué par l’anneau raidisseur et les longueurs d’enveloppes participantes. (1) L’anneau raidisseur peut être rapporté sur l’enveloppe cylindrique ou sur l’enveloppe conique.

Figure C4.7.3.2 - Définition de hj pour une jonction enveloppe conique-enveloppe cylindrique à la grande base.

704


b)

a)

c)

d)

G = Centre de gravité de la section droite, définie en C4.7.6.2, de l’ensemble constitué par l’anneau raidisseur et les longueurs d’enveloppes participantes. (1) L’anneau raidisseur peut être rapporté sur l’enveloppe cylindrique ou sur l’enveloppe conique.

Figure C4.7.3.3 - Définition de hj pour une jonction enveloppe conique-enveloppe cylindrique à la petite base.

705


les épaisseurs utiles :

C4.7.4 - Jonction enveloppe conique-enveloppe cylindrique à la grande base

–

C4.7.4.1 - Dans le cas d’un raccordement à angle vif, les épaisseurs utiles :

–

–

l1,cyl = 0,5 Dm,1 ⋅ e t

de l’enveloppe cylindrique, sur une longueur au moins égale à : l1,cyl =

Dm,1 ⋅ e v

(C4.7.4.1a1)

de l’enveloppe conique, sur une longueur, mesurée selon une génératrice, au moins égale à: l1,cône =

Dm,1 ⋅e v cosα

(C4.7.4.1a2)

P ⋅ De,1

2 f min + P

C2

de la partie torique,

–

de l’enveloppe conique, sur une longueur, mesurée selon une génératrice, au moins égale à: =

Dm,1 ⋅ e t cos α

(C4.7.4.2a3)

doivent être au moins égales (voir figure C4.7.4.2) à la valeur et donnée par la formule : P ⋅ De,1 et = C1 (C4.7.4.2a4) 2 f min Le coefficient C1 est donné par le graphique C2.3.5.

(C4.7.4.1a3)

b) Lorsque le rayon intérieur rt de la partie torique est inférieur à 0,01 De,1, il y a lieu d’appliquer la règle C4.7.4.1.

Le coefficient C2 est donné par le graphique C2.3.6. C4.7.4.2 - Dans le cas d’un raccordement par une partie torique :

a) Lorsque le rayon intérieur rt de la partie torique est tel que : 0,01 De,1 ≤ rt ≤ 0,1 De,1

(C4.7.4.2a2)

–

l1,cône

doivent être au moins égales (voir figure C4.7.4.1) à la valeur ev donnée par la formule : ev =

de l’enveloppe cylindrique, sur une longueur au moins égale à :

(C4.7.4.2a1)

Figure C4.7.4.1

Figure C4.7.4.2

706


C4.7.4.3 - Outre les vérifications selon C4.7.4.1 ou C4.7.4.2, la résistance de la jonction doit être vérifiée comme suit (pour l’application de cette règle, P et E doivent être exprimés en MPa) :

Dans le cas d’une jonction avec anneau raidisseur rapporté, si la section Ar de l’anneau s’étend au-delà des longueurs l2,cyl et l2,cône, prendre, pour l’application de la présente règle, une section réduite ne dépassant pas ces limites.

a) Calculer B par la formule : 3 B = 4

Q1 ⋅ De,1

1 K

h j ⋅ eeq + Ar

Si la jonction comporte un renfort rapporté (figure C4.7.5.1a), l’épaisseur utile de ce renfort doit être au plus égale à 1,5 ecône et sa largeur doit être au plus égale à l2,cône.

(C4.7.4.3a1)

Dans laquelle :

C4.7.5.2 - Outre la vérification selon C4.7.5.1, la résistance de la jonction doit être vérifiée comme suit (pour l’application de cette règle, P et E doivent être exprimés en MPa) :

⎡L + H ⎤ ⎛ H2 De,1 ⎞ ⎟⎟ tg α ⎥ − ⎜⎜ + Q1 = P ⎢ 4 ⎠ ⎝ 3De,1 ⎢⎣ 2 ⎥⎦

a) Calculer B par la formule :

(C4.7.4.3a2)

Q2 ⋅ De,2 3 4 h j ⋅ eeq + Ar

Si Q1 ≤ 0, il n’y a pas lieu de poursuivre la vérification.

B =


Dans laquelle :

2B

(C4.7.4.3b)


E

c) La résistance de la jonction est suffisante si son moment d’inertie I est supérieur ou égal à : In =

(

2 De,1 h j ⋅ eeq + Ar

)

A

Si la valeur de B est inférieure à la plus petite valeur figurant sur l’abaque, calculer A par la formule :

(C4.7.4.3c)

12

A =

C4.7.5 - Jonction enveloppe conique-enveloppe cylindrique à la petite base

)

S ( f − 0,5 P ) + S cyl f 2,cyl − 0,5 P + Ar ( f a − 0,5 P ) + S r ( f r − 0,5 P ) ≥ P . G

2B

(C4.7.5.2b)

E

c) La résistance de la jonction est suffisante si son moment d’inertie I est supérieur ou égal à :

C4.7.5.1 - La jonction doit satisfaire à la relation C4.7.5.1.

(

(C4.7.5.2a1)

⎡L ⎤ ⎛ De,2 ⎞ H H2 ⎟ tg α ⎥ ⎜ Q2 = P ⎢ + + + 4 ⎟⎠ ⎢2 ⎥ 2 cos2 α ⎜⎝ 3De,2 ⋅ cos2 α ⎣ ⎦ (C4.7.5.2a2)

Si la valeur de B est inférieure à la plus petite valeur figurant sur l’abaque, calculer A par la formule : A =

1 K

In =

(C4.7.5.1) Les surfaces S, Scyl, Sr et G sont définies par les figures C4.7.5.1 qui illustrent quelques-unes des configurations les plus usuelles à partir desquelles il est possible de traiter d’autres configurations.

707

2 De,2

(hj

⋅ eeq + Ar 12

)

A

(C4.7.5.2c)


a)

b)

c)

d)

(1) L’anneau-raidisseur peut être rapporté sur l’enveloppe cylindrique ou sur l’enveloppe conique.

Figure C4.7.5.1 - Jonctions enveloppe conique-enveloppe cylindrique à la petite base.

708


C4.7.6.1 - Si la jonction ne comporte pas d’anneau raidisseur rapporté, cette section est celle des longueurs d’enveloppes participantes (surface hachurée des figures C4.7.6.1).

C4.7.6 - Détermination du moment d’inertie I

Le moment d’inertie I est celui de la section droite de la jonction par rapport à son axe neutre yy parallèle à l’axe des enveloppes.

a)

b)

c)

d)

Figure C4.7.6.1 - Jonctions enveloppe conique-enveloppe cylindrique sans anneau raidisseur rapporté.

709


La participation des enveloppes peut ne pas être prise en compte ; le moment d’inertie I est alors celui de la section droite de l’anneau raidisseur rapporté seul, de section Ar ; G est alors le centre de gravité de cette section droite.

C4.7.6.2 - Si la jonction comporte un anneau raidisseur rapporté dont la position satisfait aux conditions des figures C4.7.6.2, cette section est composée de :

la section de l’anneau raidisseur rapporté, les sections d’enveloppes directement associées à l’anneau rapporté et à la jonction, la section des longueurs d’enveloppes – participantes. Elle est constituée des surfaces hachurées et des figures C4.7.6.2, de centre de gravité G. – –

C4.7.6.3 - Si la position de l’anneau raidisseur rapporté ne satisfait pas aux conditions des figures C4.7.6.2, cet anneau doit être considéré comme un élément raidisseur de l’enveloppe sur laquelle il est rapporté et non comme un élément contribuant à la résistance de la jonction.

a)

b)

c)

d)

(1) L’anneau raidisseur peut être rapporté sur l’enveloppe cylindrique ou sur l’enveloppe conique

Figure C4.7.6.2 - Jonctions enveloppe conique-enveloppe cylindrique avec anneau raidisseur rapporté. (suite) 710


Toute section droite de l’anneau raidisseur doit avoir une inertie satisfaisante à celle des règles de calcul de C4.5, C4.6 ou C4.7 qui s’applique.

C4.8 DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES RELATIVES AUX ANNEAUX RAIDISSEURS RAPPORTES DES ENVELOPPES CYLINDRIQUES ET CONIQUES

Les dimensions d’un anneau raidisseur doivent satisfaire aux conditions indiquées dans les figures C4.8.1 : bien que les figures représentent des anneaux raidisseurs extérieurs à l’enveloppe, les conditions indiquées s’appliquent également aux anneaux raidisseurs intérieurs à l’enveloppe.

C4.8.1 - Dispositions générales

Sauf cas particulier traité en C4.8.3, l’anneau raidisseur doit intéresser la totalité du pourtour de l’enveloppe.

Figure C4.8.1a

Figure C4.8.1b

Figure C4.8.1c

711


Si b ' > 1,1 De ⋅ e , l’ensemble des deux anneaux ne doit pas être considéré comme constituant un seul anneau raidisseur Figure C4.8.1d

Figure C4.8.1e

Figure C4.8.1f

Figure C4.8.1g

712


b) Les passages qui pourraient être ménagés dans un anneau raidisseur tels que ceux montrés sur la figure C4.8.3a, ne doivent pas conduire à une longueur d’arc non soutenue supérieure à celle donnée par le graphique C4.8.3.

C4.8.2 - Dispositions particulières aux anneaux raidisseurs extérieurs à l’enveloppe

La liaison soudée entre l’anneau raidisseur et l’enveloppe doit satisfaire aux conditions suivantes : –

–

La longueur totale des cordons de soudure, de chaque côté de l’anneau raidisseur, doit être supérieure à la moitié de la circonférence extérieure de l’enveloppe.

Cette condition ne s’applique pas :

La distance séparant deux cordons de soudure consécutifs ne doit pas être supérieure à 8 fois l’épaisseur admise de l’enveloppe (voir figure C4.8.2).

C4.8.3 - Dispositions particulières aux anneaux raidisseurs intérieurs à l’enveloppe

–

si l’enveloppe est soutenue par un dispositif efficace (voir exemple sur la figure C4.8.3b),

–

ou si, dans le cas d’une enveloppe cylindrique, les 3 conditions suivantes sont réalisées simultanément : 1)

L’arc d’enveloppe non soutenu est inférieur à 90°.

2)

Les arcs d’enveloppe non soutenus de 2 anneaux consécutifs sont décalés de 180°.

3)

La longueur L utilisée pour la vérification de l’épaisseur de l’enveloppe est la distance entre éléments raidisseurs comptés de 2 en 2 (voir figure C4.8.3c).

a) La liaison soudée entre l’anneau raidisseur et l’enveloppe doit satisfaire aux conditions suivantes : –

La longueur totale des cordons de soudure, de chaque côté de l’anneau raidisseur, doit être supérieure au tiers de la circonférence intérieure de l’enveloppe.

–

La distance séparant deux cordons de soudure consécutifs ne doit pas être supérieure à 12 fois l’épaisseur admise de l’enveloppe (voir figure C4.8.2).

Anneau extérieur : d ≤ 8 e ; Anneau intérieur : d ≤ 12 e Figure C4.8.2

713


Note 1 : Fond elliptique, torisphérique ou hémisphérique. Note 2 : Anneau raidisseur non interrompu.

De /e pour une enveloppe cylindrique De ⋅ cos α/e pour une enveloppe conique

Figure C4.8.3c

L/De pour une enveloppe cylindrique H/De pour une enveloppe conique Graphique C4.8.3

714


a : Anneau raidisseur b : Enveloppe 1.

Le moment d’inertie de ces sections doit satisfaire celle des règles de calcul C4.5.4, C4.6.4, C4.7.4.3 ou C4.7.5.2 qui s’applique.

2.

La longueur d’arc d’enveloppe non soutenue doit être inférieure à la valeur donnée par le graphique C4.8.3.

3.

Passage affaiblissant la section de l’anneau raidisseur.

4.

Si la longueur d’arc d’enveloppe non soutenue est supérieure à la valeur donnée par le graphique C4.8.3, le moment d’inertie de la section 5 doit satisfaire celle des règles de calcul C4.5.4, C4.6.4, C4.7.4.3 ou C4.7.5.2 qui s’applique. Figure C4.8.3

715


C4.9 - ABAQUES DE CALCUL DES APPAREILS SOUMIS À UNE PRESSION EXTERIEURE C4.9.1 - Détermination du coefficient A L/D0

4

5

6

8

20

600 500

10

25 800

15

30 1000

40

50

60

80

De / e

50

10

1

100

125

150

200

300 250

400

De / e

0,1

0,05 0,00001

0,0001

0,001

0,01

Abaque C4.9.1 - Détermination du coefficient A

716

0,1

A


C4.9.2 - Détermination du coefficient B B

1000

≤ 150°C (E = 199 900 MPa)

100

260°C (E = 186 200 MPa)

370°C (E = 168 900 MPa) 425°C (E = 157 200 MPa) 480°C (E = 143 400 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-1

717

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 150°C (E = 199 900 MPa)

260°C (E = 186 200 MPa)

100

370°C (E = 168 900 MPa)

425°C (E = 157 200 MPa)

480°C (E = 143 400 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001

0,01

Abaque C4-2 Pour une température supérieure à 150°C, l’Abaque C4-3 doit être utilisé en lieu et place de l’Abaque C4-2

718

0,1

A


B

1000

≥ 414 MPa

379 MPa 345 MPa

100 310 MPa

≥ 262 MPa à 276 MPa compris (E = 200 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

Abaque C4-3 (en fonction de Rp0,2) Note : Ces courbes ne doivent pas être utilisées au-delà de 150°C auquel cas il faut utiliser les courbes de l’abaque C4-2

719

A


B

1000

Class 2 (40°C) Class 1 (40°C)

100

Class 1 (150°C) Class 2 (150°C) (E = 206 800 MPa)

(E = 198 600 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-4

720

0,01

0,1

A


B

1000

95°C (E = 206 200 MPa)

≤ 40°C (E = 208 200 MPa)

150°C (E = 204 100 MPa)

100

205°C (E = 199 300 MPa)

290°C (E = 192 400 MPa) 340°C (E = 188 200 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-5

721

0,01

0,1

A


B

1000

100

95°C

205°C E = 206 800 MPa

≤ 40°C

150°C

E = 194 400 MPa

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-6

722

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 95°C (E = 199 900 MPa)

205°C (E = 190 300 MPa)

345°C (E = 173 100 MPa)

100

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-7

723

0,01

0,1

A


B

1000

40°C (E = 204 700 MPa)

100

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-8

724

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 193 100 MPa)

100 205°C (E = 178 600 MPa)

370°C (E = 164 100 MPa)

480°C (E = 154 400 MPa)

10

0,00001

650°C (E = 140 000 MPa)

0,0001

0,001 Abaque C4-9

725

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 193 100 MPa)

100

205°C (E = 178 600 MPa)

370°C (E = 164 100 MPa) 480°C (E = 154 400 MPa)

650°C (E = 140 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-10

726

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 193 100 MPa)

100

205°C (E = 178 600 MPa) 315°C (E = 168 900 MPa)

425°C (E = 159 300 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-11

727

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 193 100 MPa)

100

150°C (E = 182 000 MPa)

205°C (E = 182 000 MPa)

315°C (E = 168 900 MPa) 425°C (E = 159 300 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-12

728

0,01

0,1

A


B

1000

≈ 20°C (E = 195 000 MPa) 205°C (E = 183 000 MPa)

100

350°C (E = 172 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-13

729

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 20°C (E = 195 100 MPa) 95°C (E = 190 300 MPa)

100

205°C (E = 182 700 MPa)


10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-14

730

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 20°C (E = 201 300 MPa)

150°C (E = 192 400 MPa)

100

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-15

731

0,01

0,1

A


B

1000

100

≤ 40°C (E = 206 800 MPa)

205°C à 315°C (E = 196 500 MPa) 425°C (E = 181 300 MPa)

540°C (E = 172 400 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-16

732

0,01

0,1

A


B

1000

100

≤ 315°C 40°C (E = 206 800 MPa) 95°C (E = 204 100 MPa)

205°C (E = 197 200 MPa)

10 315°C (E = 188 900 MPa)

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-17

733

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 178 600 MPa)

100 95°C (E = 178 600 MPa) 315°C à 480°C 205°C (E = 178 600 MPa)

480°C (E = 141 300 MPa)

10

425°C (E = 153 800 MPa)

315°C (E = 168 200 MPa)

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-18

734

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 212 000 MPa)

100

95°C (E = 212 000 MPa) 540°C (E = 184 800 MPa)

205°C à 315°C (E = 203 400 MPa) 425°C (E = 197 200 MPa) 595°C (E = 175 800 MPa)

650°C (E = 175 800 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-19

735

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 203 400 MPa)

100 205° C (E = 203 00 MPa)

315°C à 345°C (E = 189 600 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-20

736

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 195 100 MPa)

100

100°C (E = 195 100 MPa)

205°C (E = 184 800 MPa) 370°C (E = 174 400 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-21

737

0,01

0,1

A


B

1000

205°C (E = 183 400 MPa)

100

≤ 40°C (E = 196 500 MPa)


595°C (E = 158 600 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-22

738

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 205 500 MPa) 100°C (E = 205 500 MPa)

100

205°C (E = 188 200 MPa) 315°C (E = 188 200 MPa)

425°C (E = 175 100 MPa)

540°C (E = 175 100 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-23

739

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 191 700 MPa) 95°C (E = 191 700 MPa)

100

205°C (E = 181 300 MPa) 425°C à 540°C (E = 161 300 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-24

740

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 208 900 MPa) 95°C (E = 199 900 MPa)

100

205°C (E = 190 300 MPa)

315°C (E = 182 000 MPa) 425°C (E = 175 800 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-25

741

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 196 500 MPa)

100

95°C (E = 196 500 MPa)

205°C (E = 182 700 MPa) 425°C (E = 172 400 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-26

742

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 210 000 MPa) 95°C (E = 210 000 MPa)

100

205°C (E = 201 000 MPa)

315°C (E = 201 000 MPa) 540°C (E = 179 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-27

743

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 196 500 MPa) 95°C (E = 192 000 MPa)

100 205°C (E = 187 000 MPa)

315°C (E = 182 000 MPa)

425°C (E = 175 000 MPa) 540°C (E = 167 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-28

744

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 214 400 MPa) 95°C (E = 213 000 MPa) 205°C (E = 207 500 MPa)

100 315°C (E = 202 000 MPa)

425°C (E = 195 800 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-29

745

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 207 000 MPa) 150°C (E = 193 000 MPa)

100 260°C (E = 163 000 MPa) 425°C à 650°C (E = 187 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-30

746

0,01

0,1

A


B

1000

95°C (E = 196 000 MPa)

≈ 20°C (E = 196 000 MPa)

100 175°C (E = 186 000 MPa) 260°C (E = 186 000 MPa) 370°C (E = 177 000 MPa) 425°C (E = 177 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-31

747

0,01

0,1

A


B

1000

95°C (E = 196 000 MPa)

100

≈ 20°C (E = 196 000 MPa)

175°C (E = 186 000 MPa) 260°C (E = 186 000 MPa) 345°C (E = 172 000 MPa) 425°C (E = 172 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-32

748

0,01

0,1

A


B

1000

205°C

100

≤ 40°C (E = 208 000 MPa)

205°C (E = 193 000 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-33

749

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 204 800 MPa) 205°C (E = 193 700 MPa)

95°C (E = 204 800 MPa)

425°C (E = 180 600 MPa)

100

650°C (E = 165 500 MPa)


730°C(E = 165 500 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-34

750

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 204 100 MPa) 150°C (E = 183 400 MPa)

260°C (E = 183 400 MPa)

100 370°C (E = 175 800 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-35

751

0,01

0,1

A


B

1000

150°C (E = 204 100 MPa) ≤ 20°C (E = 228 900 MPa) 315°C (E = 190 000 MPa)

100

705°C (E = 172 400 MPa) 870°C (E = 153 100 MPa)

925°C (E = 137 200 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-36

752

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 116 500 MPa)

95°C (E = 100 700 MPa)

100

205°C (E = 89 600 MPa)

315°C (E = 78 600 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-37

753

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 115 100 MPa) 95°C (E = 98 600 MPa)

100

205°C (E = 89 600 MPa)

315°C (E = 77 900 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-38

754

0,01

0,1

A


B

1000

40°C (E = 107 000 MPa)

100

205°C (E = 95 100 MPa)

315°C (E = 86 200 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-39

755

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 99 300 MPa)

100

150°C (E = 92 400 MPa)

260°C (E = 79 300 MPa)

370°C (E = 68 300 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-40

756

0,01

0,1

A


B

1000

≤ 40°C (E = 100 600 MPa)

150°C (E = 86 200 MPa)

100 260°C (E = 75 200 MPa)

370°C (E = 66 900 MPa)

10

0,00001

0,0001

0,001 Abaque C4-41

757

0,01

0,1

A


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C5 REGLES DE CALCUL DES ENVELOPPES COMPORTANT DES OUVERTURES Il peut être réalisé par une augmentation générale ou locale de l’épaisseur de l’enveloppe, par l’adjonction d’anneaux-renforts ou, s’il s’agit d’une ouverture de tubulure, par augmentation de l’épaisseur de la tubulure. Ces modes de renforcement peuvent être associés.

C5.1 ENVELOPPES CYLINDRIQUES, SPHERIQUES, CONIQUES ET FONDS BOMBES SOUMIS A UNE PRESSSION INTERIEURE ET COMPORTANT DES OUVERTURES ISOLEES C5.1.1 - Objet et domaine d’application

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive, par rupture par fluage et par déformation progressive sous l’effet de la pression intérieure.

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des enveloppes soumises à une pression intérieure au voisinage d’une ouverture. Lorsque cette ouverture est voisine, au sens du paragraphe C5.2.1, d’une ou plusieurs autres, il y a lieu d’appliquer en outre les règles de C5.2.

C5.1.2 - Conditions d’application des règles C5.1.2.1 - Diamètre de l’ouverture Le diamètre d de l’ouverture ne doit pas excéder :

Les présentes règles s’appliquent : –

⎡ ⎤ MIN ⎢ Dm ; 16 Dm ⋅e ⎥ ⎣⎢ ⎦⎥

aux enveloppes cylindriques de section droite circulaire,

–

aux enveloppes sphériques,

–

aux enveloppes coniques de révolution,

–

aux fonds bombés elliptiques, torisphériques ou hémisphériques,

–

aux fonds à calotte sphérique boulonnés,

C5.1.2.2 - Position de l’ouverture Outre la condition de distance à une autre ouverture mentionnée en C5.2.1, les règles du présent chapitre ne s’appliquent qu’aux ouvertures dont la position satisfait aux conditions suivantes : a) ouverture dans une enveloppe cylindrique ou conique ou un fond à calotte sphérique :

satisfaisant respectivement aux conditions dimensionnelles indiquées en C2.1, C2.2, C2.3, C3.1 et C3.4.

La distance x de l’ouverture à une discontinuité de la paroi doit satisfaire aux conditions indiquées au tableau C5.1.2.2.

Elles concernent les ouvertures suivantes : –

ouvertures de tubulures de section droite circulaire fixées sur l’enveloppe par des soudures résistantes,

–

trous de tubes mandrinés ou vissés, avec ou sans soudure d’étanchéité,

–

ouvertures obturées par un tampon autoclave.

(C5.1.2.1)

b) ouverture dans un fond bombé elliptique ou torisphérique : L’ouverture - y compris la zone éventuelle de largeur x0 - doit être entièrement située dans la région centrale du fond (région dont la distance à l’axe est au plus égale à 1,4 De ; voir figure C5.1.2.2l ).

Le renforcement d’une enveloppe comportant une ouverture doit être le même sur tout le pourtour de celleci.

758

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C5 – REGLES DE CALCUL DES ENVELOPPES COMPORTANT DES OUVERTURES

Ouverture dans un fond à calotte sphérique

Ouverture dans une enveloppe conique

Ouverture dans une enveloppe cylindrique

Tableau C5.1.2.2 - Distance minimale d’une ouverture à une discontinuité de la paroi.

Discontinuité

Figure

Raccordement enveloppe cylindrique-fond bombé elliptique, torisphérique ou hémisphérique

C5.1.2.2a

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe conique de même axe à la grande base

C5.1.2.2b

Raccordement enveloppe cylindrique-fond plat ou plaque tubulaire

C5.1.2.2c

Raccordement enveloppe cylindrique-soufflet de dilatation

C5.1.2.2d

Raccordement enveloppe cylindrique-bride

C5.1.2.2e

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe conique de même axe à la petite base

C5.1.2.2f

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe sphérique

C5.1.2.2g

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe cylindrique ou conique d’axes concourants

C5.1.2.2h

Condition à respecter

⎧⎪ ⎛ ⎫⎪ ⎞ x − x 0 ≥ MAX ⎨ ⎜ 0,2 Dm ⋅ e ⎟ ; (3e )⎬ ⎪⎩ ⎝ ⎪⎭ ⎠

x ≥ l cyl

⎧⎛ ⎪⎜ x − x 0 ≥ MAX ⎨⎜ 0,2 ⎪⎜ ⎩⎝

⎫ ⎞ Dm,cyl ⋅ e ⎟ ⎪ ⎟ ; (3e )⎬ cos α ⎟ ⎪ ⎠ ⎭

Raccordement enveloppe conique-enveloppe cylindrique de même axe à la grande base

C5.1.2.2i

Raccordement enveloppe conique-enveloppe cylindrique de même axe à la petite base

C5.1.2.2j

x ≥ l 2,cône

Raccordement calotte sphérique-bride

C5.1.2.2k

⎧⎪⎛ ⎫⎪ ⎞ x − x 0 ≥ MAX ⎨⎜ 0,2 Dm ⋅ e ⎟ ; (3e )⎬ ⎪⎩⎝ ⎪⎭ ⎠

759


Raccordement à angle vif Figure C5.1.2.2a Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche du raccordement avec un fond bombé elliptique, torisphérique ou hémisphérique.

Raccordement par une partie torique

Figure C5.1.2.2b Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche du raccordement, à la grande base, avec une enveloppe conique de même axe.

Figure C5.1.2.2c Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche du raccordement avec un fond plat ou une plaque tubulaire.

760


Figure C5.1.2.2d Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche du raccordement avec un soufflet de dilatation.

Bride sans collerette

Bride à collerette

e1) Bride emmanchée ou vissée.

Bride à collerette Bride à collerette cylindrique tronconique

e2) Bride monobloc.

Figure C5.1.2.2e Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche d’une bride.

761

e3) Bride tournante.


Raccordement à angle vif


Figure C5.1.2.2f Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche du raccordement, à la petite base, avec une enveloppe conique de même axe.

Figure C5.1.2.2g Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche du raccordement avec une enveloppe sphérique.

Figure C5.1.2.2h Ouverture dans une enveloppe cylindrique, proche du raccordement avec une autre enveloppe cylindrique ou une enveloppe conique (axes concourants).

762


Raccordement à angle vif


Figure C5.1.2.2i Ouverture dans une enveloppe conique, proche du raccordement, à la grande base, avec une enveloppe cylindrique de même axe.

Figure C5.1.2.2 j Ouverture dans une enveloppe conique, proche du raccordement, à la petite base, avec une enveloppe cylindrique de même axe.

763


Figure C5.1.2.2k Ouverture dans un fond à calotte sphérique, proche du raccordement de la calotte avec la bride.

Figure C5.1.2.2l Position d’une ouverture dans un fond bombé elliptique ou torisphérique. (pour une ouverture avec anneau-renfort rapporté, voir aussi C5.1.2.5b)

764


–

C5.1.2.3 - Tubulures soudées a) Les règles du présent chapitre s’appliquent aux ouvertures de tubulures soudées suivantes : –

Tubulure soudée sur une enveloppe cylindrique, dont l’axe et celui de l’enveloppe sont concourants ou non, et dont l’angle de l’axe avec un plan perpendiculaire à l’axe de l’enveloppe n’est pas supérieur à 45° (figure C5.1.2.3a et b).

b) Les épaisseurs admises et et e’t d’une tubulure soudée ne doivent pas être supérieures à : kt ⋅ e

Si l’axe de la tubulure et celui de l’enveloppe cylindrique ne sont pas concourants, la position de la tubulure doit satisfaire à la condition indiquée par la figure C5.1.2.3b. –

Tubulure soudée sur une enveloppe sphérique ou sur un fond bombé, dont l’angle de l’axe avec la normale à la paroi au centre de l’ouverture n’est pas supérieur à 45° et dont la position satisfait à la condition indiquée par la figure C5.1.2.3d.

La valeur du coefficient kt est donnée par le graphique C5.1.2.3. L’épaisseur de la tubulure doit aussi respecter les limitations indiquées, en fonction du type d’assemblage tubulure-enveloppe, à l’Annexe FA1.

Tubulure soudée sur une enveloppe conique, dont l’axe et celui de l’enveloppe sont concourants et dont l’angle de l’axe avec la normale à la paroi au centre de l’ouverture n’est pas supérieur à 45° (figure C5.1.2.3c).

Figure C5.1.2.3a - Tubulure soudée obliquement sur une enveloppe cylindrique (axes concourants).

Figure C5.1.2.3b - Tubulure soudée sur une enveloppe cylindrique (axes non concourants).

765


Figure C5.1.2.3c - Tubulure soudée obliquement sur une enveloppe conique (axes concourants).

Pour 0,2 ≤

Figure C5.1.2.3d - Tubulure soudée obliquement sur une enveloppe sphérique ou un fond bombé.

d ≤ 0,6 : k t = 2,5 Dm

Graphique C5.1.2.3

766

⎛ d ⎜⎜1 − Dm ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠


C5.1.3 - Notations

C5.1.2.4 - Ouvertures obturées par un tampon autoclave.

e

=

Une ouverture obturée par un tampon autoclave peut être circulaire, elliptique, ovale ou oblongue.

Si l’épaisseur de l’enveloppe n’est pas constante, e est l’épaisseur moyenne admise sur la longueur L (voir figure C5.1.4b2).

Dans le cas d’une ouverture non circulaire, le rapport du plus grand au plus petit diamètre de l’ouverture doit être au plus égal à 1,5. Pour une ouverture ovale, le plus petit rayon de courbure doit être au moins égal à 1/8 du grand diamètre.

et

=

d m' ⋅ e t'

Epaisseur admise de la tubulure. Si l’épaisseur de la tubulure n’est pas constante, et est l’épaisseur moyenne admise sur la longueur l (voir figure C5.1.4b2 et b3).

La longueur l t' du dépassement intérieur de la tubulure ou de la collerette ne doit pas excéder :

0,5

Epaisseur admise de l’enveloppe au voisinage de l’ouverture.

(C5.1.2.4)

e t'

=

Si la collerette est forgée, son rayon intérieur doit être au moins égal à 1,5e.

Epaisseur admise du intérieur de la tubulure.

dépassement

Si l’épaisseur du dépassement n’est pas constante, e t' est l’épaisseur moyenne admise sur la longueur l’.

Le dépassement intérieur d’une collerette forgée ne peut être considéré comme constituant un renforcement (voir figures C5.1.4b8 et b12).

Ri

=

C5.1.2.5 - Renforcement local d’une ouverture

Rayon intérieur de l’enveloppe ou du fond au droit de l’ouverture. Pour une enveloppe conique, le rayon Ri est mesuré comme l’indique la figure C5.1.2.3c.

a) Pour être compté comme participant au renforcement d’une ouverture, un élément rapporté (anneau renfort ou tubulure) doit être solidarisé avec l’enveloppe par des soudures résistantes ; un tube mandriné ou vissé ne peut constituer un renforcement, même s’il comporte une soudure d’étanchéité.

Pour un fond elliptique, le rayon Ri est le rayon intérieur du fond torisphérique équivalent :

b) Les limitations d’emploi des anneaux-renforts plaqués sur l’enveloppe, en fonction des conditions de service et de la catégorie de construction de l’appareil, sont indiquées à l’Annexe FA1.

Ri = 0,45 Di ⋅

Di 2 h2

(C5.1.3-1)

Pour un fond elliptique conforme à la norme NF E 81-103 (Décembre 1997) :

L’épaisseur utile d’un anneau-renfort rapporté doit être au plus égale à 1,5e et sa largeur doit être au plus égale à :

Ri = 0,855 Di

MAX {(L ) , (50 mm )}

Dm

Toutefois, la largeur d’anneau-renfort à prendre en compte pour le calcul de la surface Sr ne doit pas être supérieure à L.

=

Diamètre moyen de l’enveloppe ou du fond au droit de l’ouverture : Dm = 2 Ri + e

Diamètre moyen de l’enveloppe cylindrique sur laquelle se raccorde, à la grande base, une enveloppe conique comportant une ouverture (voir figure C5.1.2.2i).

De, Di =

Diamètre extérieur et intérieur d’un fond bombé.


Elles ne tiennent pas compte de l’action des forces et moments extérieurs pouvant s’exercer sur les tubulures.

767

(C5.1.3-3)

=

Dm,cyl

Un anneau-renfort rapporté sur un fond elliptique ou torisphérique ne doit pas déborder de la partie centrale du fond définie en C5.1.2.2b.


(C5.1.3-2)


d

=

Diamètre de l’ouverture, mesuré comme l’indiquent les figures C5.1.4b. Lorsque l’ouverture est celle d’une tubulure soudée en bout d’une collerette extrudée ou renforcée par une pièce forgée, les indications de ces figures sont à corriger, si le rayon r est supérieur à e/2, selon celles de la figure C5.1.3a.

lt

=

Longueur de tubulure disponible, mesurée comme l’indiquent les figures C5.1.3c, d, e, f et g, qui illustrent quelques cas dont il y a lieu de s’inspirer pour traiter d’éventuelles autres configurations.

l

=

Longueur de tubulure participant à la résistance de l’ouverture (voir figures C5.1.4b) :

Lorsque l’ouverture est celle d’une tubulure vissée, d doit être mesuré à fond de filets du taraudage de la paroi.

l = MIN ⎧⎨ ⎛⎜ d m ⋅ e t ⎞⎟ , (l t )⎫⎬ (C5.1.3-7) ⎠ ⎩⎝ ⎭

Lorsque le diamètre de l’ouverture n’est pas constant dans l’épaisseur de la paroi, d est la valeur moyenne de ce diamètre (voir figure C5.1.3b).

l'

=

()

⎧⎛ ⎫ ⎞ l ' = MIN ⎨⎜ 0,5 d m' ⋅ e t' ⎟ , l t' ⎬ (C5.1.3-8) ⎠ ⎩⎝ ⎭

Lorsque l’ouverture n’est pas circulaire, d est : –

–

pour une ouverture dans une enveloppe sphérique ou un fond bombé : la plus grande dimension de l’ouverture,

=

Diamètre intérieur de la tubulure.

dm

=

Diamètre moyen de la tubulure : d m = d i + et

d m'

=

l t'

=

Longueur du dépassement intérieur de la tubulure.

lcyl

=

Longueur d’enveloppe cylindrique participant à la résistance du raccordement de cette enveloppe avec :

pour une ouverture dans une enveloppe cylindrique ou conique : la plus grande dimension de l’ouverture mesurée dans un plan passant par l’axe de l’enveloppe.

di

Diamètre moyen du intérieur de la tubulure : d m' = d i + e t'

(C5.1.3-4) dépassement (C5.1.3-5)

h2

=

Flèche intérieure d’un fond elliptique.

L

=

Longueur d’enveloppe, mesurée à miépaisseur de la paroi comme l’indiquent les figures C5.1.4b, participant à la résistance de l’ouverture.

Dm ⋅ e

(C5.1.3-6)

–

une enveloppe conique de même axe, à la petite base (figure C5.1.2.2f) ; lcyl est alors la longueur l2,cyl définie en C2.3.

–

une enveloppe sphérique (figure C5.1.2.2g), une autre enveloppe cylindrique ou une enveloppe conique d’axes concourants (figure C5.1.2.2h) ; lcyl est alors la longueur l d’enveloppe cylindrique prise en compte pour la vérification, au moyen des règles du présent chapitre, de la résistance de l’enveloppe sur laquelle elle se raccorde.

l2,cône

=

Longueur d’enveloppe conique participant à la résistance du raccordement avec une enveloppe cylindrique à la petite base (figure C5.1.2.2j), définie en C2.3.

x

=

Distance, mesurée à mi-épaisseur de l’enveloppe, comme l’indiquent les figures C5.1.2.2a à k, entre l’ouverture et une discontinuité de forme de la paroi.

Dans le cas général :

L = k0

Longueur du dépassement intérieur de tubulure participant à la résistance de l’ouverture (voir figures C5.1.4b) :

Dans le cas d’une ouverture proche d’une discontinuité de la paroi – c'est-àdire une ouverture dont la distance x à une discontinuité est inférieure à la valeur xp indiquée au tableau C5.1.3 – la valeur de L est donnée par ce tableau.

Du côté de l’ouverture, x est à mesurer à partir du point où est mesurée la longueur L (voir figures C5.1.4b). X0

768

=

Distance définie par les figures C5.1.3h.


xp

=

Valeur de x en dessous de laquelle l’ouverture doit être considérée comme proche d’une discontinuité de la paroi ; xp est donnée par le tableau C5.1.3.

f, ft, fr =

Contrainte nominale de calcul, respectivement du matériau de l’enveloppe, de la tubulure, de l’anneau renfort.

α

=

Demi-angle au sommet d’une enveloppe conique.

z

Coefficient de soudure.

k0

=

Coefficient donné par le graphique C5.1.3.

P

=

Pression de calcul.

=

Pour les situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance, prendre z = 1.

b1) Tubulure mandrinée. Figure C5.1.3a - Définition de d pour une tubulure extrudée ou renforcée par une pièce forgée.

b2) Tubulure soudée.

Figure C5.1.3b - Définition de d lorsque le diamètre de l’ouverture n’est pas constant dans l’épaisseur de la paroi.

769


c1) Bride emmanchée-soudée ou vissée.

c2) Bride monobloc (1) Longueur de tubulure participant à la résistance de la bride monobloc, définie et notée l0 en C6.2.7.2.

c3) Bride monobloc calculée en bride indépendante. (voir C6.2.4.4)

c4) Bride tournante.

Figure C5.1.3c - Longueur d’une tubulure à bride.

770


Figure C5.1.3e - Longueur d’une tubulure fermée par un fond bombé.

Figure C5.1.3d - Longueur d’une tubulure comportant une ouverture. (1) Longueur de tubulure participant à la résistance de l’ouverture dans la tubulure, définie et notée L au présent chapitre.

Figure C5.1.3f - Longueur d’une tubulure avec réduction de diamètre.

Figure C5.1.3g - Longueur d’une tubulure avec augmentation de diamètre.

(1) Longueur de tubulure participant à la résistance du raccordement à la grande base du cône, définie et notée l1,cyl en C2.3.

(1) Longueur de tubulure participant à la résistance du raccordement à la petite base du cône, définie et notée l2,cyl en C2.3.

771


δ =

d Dm ⋅ e

Pour 4 ≤ δ ≤ 16 : k 0 =

δ 13 − 12 48

Graphique C5.1.3 - Valeurs du coefficient k0.

Figure C5.1.3h - Définition de x0.

772


Ouverture dans un fond à calotte sphérique

Ouverture dans une enveloppe conique

Ouverture dans une enveloppe cylindrique

Tableau C5.1.3 - Valeurs de L pour une ouverture proche d’une discontinuité de la paroi.

(1)

Discontinuité

Figure

Raccordement enveloppe cylindrique-fond bombé elliptique, torisphérique ou hémisphérique

C5.1.2.2a

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe conique de même axe à la grande base

C5.1.2.2b

Raccordement enveloppe cylindrique-fond plat ou plaque tubulaire

C5.1.2.2c

Raccordement enveloppe cylindrique-soufflet de dilatation

C5.1.2.2d

Raccordement enveloppe cylindrique-bride

C5.1.2.2e

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe conique de même axe à la petite base

C5.1.2.2f

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe sphérique

C5.1.2.2g

Raccordement enveloppe cylindrique-enveloppe cylindrique ou conique d’axes concourants

C5.1.2.2h

Raccordement enveloppe conique-enveloppe cylindrique de même axe à la grande base

C5.1.2.2i

Raccordement enveloppe conique-enveloppe cylindrique de même axe à la petite base

C5.1.2.2j

Raccordement calotte sphérique-bride

C5.1.2.2k

k0

(1

L

Dm ⋅ e

x

+ k 0 ) Dm ⋅ e

x − l cyl

(2)

Dm ⋅ e

x

Dm ⋅ e + l 2,cône,n

x − l 2,cône

k0 k0

xP

(1)

k0

Dm ⋅ e

(2)

x

l2, cône,n : valeur normale de la longueur l2, cône , définie en C2.3.3.

(2) La valeur de la longueur L et celle de la longueur lcyl ou l2,cône étant ici interdépendantes, leur détermination peut être faite au mieux des besoins de la vérification de la résistance de l’ouverture et de la discontinuité dont l’ouverture est proche.

773


c) Lorsque l’ouverture considérée est située sur un joint soudé :

C5.1.4 - Règle de vérification de la résistance d’une enveloppe comportant une ouverture

a) Aucune vérification n’est à effectuer pour les ouvertures telles que :

d ≤ 0,14 Dm ⋅ e

(C5.1.4a)

–

d’orientation quelconque sur une enveloppe sphérique, un fond bombé ou un fond à calotte sphérique,

–

longitudinal ou hélicoïde sur une enveloppe cylindrique ou conique,

b) Pour toute ouverture telle que :

d > 0,14 Dm ⋅ e

il y a lieu de remplacer f par f . z dans la relation C5.1.4b.

(C5.1.4b1)

il y a lieu de s’assurer que la relation :

(

d) Lorsque l’ouverture est celle d’une tubulure comportant une soudure longitudinale, il y a lieu de remplacer ft par ft . z dans la relation C5.1.4b.

)

S ( f − 0,5 P ) + S t ( f t − 0,5 P ) + S r f r − 0,5 P ≥ P . G

La présente règle C1.5.4d n’a pas lieu d’être appliquée aux tubulures disposées sur une enveloppe cylindrique ou conique lorsque l’angle θ défini par la figure C5.1.4d est supérieur ou égal à 45°.

(C5.1.4b2) est satisfaite. Lorsque ft ou fr sont supérieures à f, prendre ft ou fr = f pour la vérification de cette relation. Les surfaces S, St, Sr et G sont définies par les figures C5.1.4b1 à b12 qui illustrent quelques-unes des configurations les plus usuelles à partir desquelles il est possible de traiter les autres configurations couvertes par les règles.

Figure C5.1.4d

774


Dans le cas où la largeur de l’anneau-renfort rapporté est supérieure à L, la surface Sr est la ci-contre (ce cas n’est surface possible que si L < 50 mm).

Figure C5.1.4b1 - Ouverture de tubulure soudée normale à la paroi d’une enveloppe cylindrique avec anneau-renfort rapporté et tubulure dépassante.

Figure C5.1.4b2 - Ouverture de tubulure soudée normale à la paroi d’une enveloppe cylindrique avec épaisseurs variables sur les longueurs l et L.

775


Figure C5.1.4b3 - Ouverture de tubulure renforcée par une pièce forgée sur une enveloppe cylindrique (voir figure C5.1.3a pour la détermination de d).

Figure C5.1.4b4 - Ouverture de tubulure soudée obliquement sur une enveloppe cylindrique (axe de la tubulure et de l’enveloppe concourant), sans anneau-renfort rapporté.

776


Figure C5.1.4b5 - Ouverture de tubulure soudée obliquement sur une enveloppe cylindrique (axe de la tubulure et axe de l’enveloppe concourants), sans anneau-renfort rapporté.

777


Figure C5.1.4b6 - Ouverture de tubulure mandrinée dans une enveloppe cylindrique.

Figure C5.1.4b7 - Ouverture de tubulure obturée par un tampon autoclave dans une enveloppe cylindrique. (Cette figure illustre le cas où l t < d m ⋅ e t )

778


Figure C5.1.4b8 - Ouverture à collerette forgée vers l’intérieur, obturée par un tampon autoclave, dans une enveloppe cylindrique.

Figure C5.1.4b9 - Ouverture de tubulure soudée obliquement sur une enveloppe conique (axe de la tubulure et axe de l’enveloppe concourants), sans anneau-renfort rapporté.

779


Figure C5.1.4b10 - Ouverture de tubulure soudée normale à la paroi d’une enveloppe sphérique ou d’un fond bombé, avec anneau-renfort rapporté et tubulure dépassante. (dans le cas où la largeur de l’anneau-renfort rapporté est > L, la surface Sr doit être comptée comme indiqué sur la figure C5.1.4b1)

Figure C5.1.4b11 - Ouverture de tubulure soudée obliquement sur une enveloppe sphérique ou un fond bombé, sans anneau-renfort rapporté.

780


Figure C5.1.4b12 - Ouverture à collerette forgée vers l’intérieur, obturée par un tampon autoclave, dans une enveloppe sphérique ou un fond bombé.

781


C5.2 ENVELOPPES CYLINDRIQUES, SPHERIQUES, CONIQUES ET FONDS BOMBES SOUMIS A UNE PRESSION INTERIEURE ET COMPORTANT DES OUVERTURES VOISINES

d’ouvertures de tubulures, par augmentation de l’épaisseur de ces tubulures. Ces modes de renforcement peuvent être associés ; ils doivent satisfaire aux conditions indiquées en C5.1.2.5.

C5.2.1 - Objet et domaine d’application

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive, par rupture, par fluage et par déformation progressive sous l’effet de la pression intérieure.

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des enveloppes soumises à une pression intérieure et comportant des ouvertures voisines.


Deux ouvertures doivent être considérées comme voisines lorsque leur distance x, mesurée à mi-épaisseur de la paroi comme l’indiquent les figures C5.2.2.2, 3 et 4 et C5.2.4 est inférieure à : L1 + L2

C5.2.2.1 - Distance entre ouvertures voisines Les règles du présent chapitre ne s’appliquent qu’aux ouvertures telles que :

(C5.2.1-1)

⎧⎛ ⎪⎜ ⎪⎜ 0,2 ⎪⎜ ⎪ ⎞ ⎛ ⎜ x − x0,1 − x0, 2 ⎟ ≥ MAX ⎨⎜⎝ ⎠ ⎝ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩

Les présentes règles s’appliquent : –

aux enveloppes cylindriques de section droite circulaire,

–

aux enveloppes sphériques,

–

aux enveloppes coniques de révolution,

–

aux fonds bombés elliptiques, torisphériques ou hémisphériques,

–

aux fonds à calotte sphérique boulonnés,

–

trous de tubes, mandrinés ou vissés, avec ou sans soudure d’étanchéité,

–

ouvertures obturées par un tampon autoclave.

⎧⎪ ⎫⎪ d min = MIN ⎨⎛⎜ d1 ⎞⎟ ; ⎛⎜ d 2 ⎞⎟⎬ ⎪⎩⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎪⎭

( )

(C5.2.2.1-2)

Les règles du présent chapitre s’appliquent sans limitation aux ouvertures voisines dont les centres sont situés sur la même génératrice de l’enveloppe cylindrique (voir exemple sur la figure C5.2.2.2a). Elles s’appliquent aussi aux ouvertures dont les centres ne sont pas sur la même génératrice de l’enveloppe cylindrique. S’il s’agit de tubulures soudées, leurs axes doivent être dans des plans perpendiculaires à l’axe de l’enveloppe (voir figure C5.2.2.2b).

Les présentes règles doivent être appliquées même si : (C5.2.1-2)

C5.2.2.3 - Ouvertures voisines dans une enveloppe conique

(C5.2.1-3)

Les règles du présent chapitre s’appliquent aux ouvertures situées sur la même génératrice de l’enveloppe conique (voir exemple sur la figure C5.2.2.3).

où : d 2 ≤ 0,14 Dm,2 ⋅ e

⎞ ⎟ ⎟⎟ ⎠

C5.2.2.2 - Ouvertures voisines dans une enveloppe cylindrique

Ces ouvertures doivent, individuellement, satisfaire aux conditions indiquées en C5.1.2.1 à C5.1.2.4.

d1 ≤ 0,14 Dm,l ⋅ e

⎛d ⎜ min ⎜⎜ 2 ⎝

relation dans laquelle :

Elles concernent les ouvertures suivantes : ouvertures de tubulures de section droite circulaire fixées sur l’enveloppe par des soudures résistantes,

2

⎞ ⎫ ⎟ ⎪ e⎟ ; ⎪ ⎟ ⎪⎪ ⎟ ⎬ ⎠ ⎪ ; 3e ⎪ ⎪ ⎪⎭

(C5.2.2.1-1)

satisfaisant respectivement aux conditions dimensionnelles indiquées en C2.1, C2.2, C2.3, C3.1 et C3.4.

–

Dm,1 + Dm,2

C5.2.2.4 - Ouvertures voisines dans une enveloppe sphérique ou un fond bombé

Le renforcement d’une enveloppe comportant des ouvertures voisines peut être réalisé par une augmentation générale ou locale de son épaisseur, par l’adjonction d’anneaux-renforts rapportés ou, s’il s’agit

S’il s’agit de tubulures soudées, leurs axes doivent être dans un même plan (voir figure C5.2.2.4).

782


Figure C5.2.2.2a - Ouvertures voisines de tubulures soudées obliques situées sur la même génératrice d’une enveloppe cylindrique.

Figure C5.2.2.2b - Ouvertures voisines de tubulures soudées, non situées sur la même génératrice d’une enveloppe cylindrique, axes dans des plans perpendiculaires à l’axe de l’enveloppe.

783


Figure C5.2.2.3 - Ouvertures voisines de tubulures soudées, sur la même génératrice d’une enveloppe conique.

Figure C5.2.2.4 - Ouvertures voisines de tubulures soudées sur une enveloppe sphérique ou un fond bombé (axes des tubulures dans un même plan).

784



Di

=

Diamètre intérieur d’un fond bombé.


d1, d2

=

Diamètres des ouvertures voisines, mesurés comme l’indiquent les figures C5.2.4c et d.

Elles ne tiennent pas compte de l’action des forces et moments extérieurs pouvant s’exercer sur les tubulures.

Lorsqu’une ouverture est celle d’une tubulure soudée en bout d’une collerette extrudée, ou renforcée par une pièce forgée ou celle d’une tubulure vissée, ou lorsque son diamètre n’est pas constant dans l’épaisseur de la paroi, il y a lieu, pour mesurer d1 ou d2, de tenir compte des indications données en C5.1.3.

C5.2.3 - Notations

e

=

Epaisseur admise de l’enveloppe au voisinage des ouvertures voisines.

et,1 , et,2

=

épaisseurs admises des tubulures.

e’t,1 , e’t,2

Si l’épaisseur des tubulures n’est pas constante, et,1 ou et,2 est l’épaisseur moyenne admise, respectivement sur la longueur l1 ou l2. =

Epaisseurs admises du intérieur des tubulures.

Lorsqu’une ouverture n’est pas circulaire, d1 ou d2 est la plus grande dimension de l’ouverture mesurée dans un plan passant par les centres des deux ouvertures.

dépassement

Si l’épaisseur du dépassement n’est pas constante, e’t,1 ou e’t,2 est l’épaisseur moyenne admise, respectivement sur la longueur l’1 ou l’2. Ri

=

D Ri = 0,45 Di i 2 h2

Ri = 0,855 Di

Dm,1 , = Dm,2

Diamètres intérieurs des tubulures.

dm,1 dm,2

=

Diamètres moyens des tubulures :

d’m,1, d’m,2

=

(C5.2.3-1) h2

Pour un fond elliptique conforme à la norme NF E 81-103 (Décembre 1997) :

=

=

Rayon intérieur d’une enveloppe cylindrique ou sphérique ou d’un fond bombé au droit des ouvertures voisines.

Pour un fond elliptique le rayon Ri est le rayon intérieur du fond torisphérique équivalent :

Ri,1 , Ri,2

di,1, di,2

=

L1, L2 =

(C5.2.3-2)

Rayons intérieurs d’une enveloppe conique au droit de chaque ouverture, mesurés comme l’indique la figure C5.2.2.3. Diamètres moyens de l’enveloppe au droit de chaque ouverture : –

L’

pour une enveloppe cylindrique ou sphérique ou un fond bombé : Dm,1 = Dm,2 = 2 Ri + e (C5.2.3-3)

–

(C5.2.3-4)

Dm,2 = 2 Ri,2 + e

(C5.2.3-5)

(C5.2.3-6)

d m,2 = d i,2 + et,2

(C5.2.3-7)

Diamètres moyens du intérieur des tubulures :

785

dépassement

' ' d m, 1 = d i,1 + et,1

(C5.2.3-8)

' ' d m,2 = d i,2 + e t,2

(C5.2.3-9)

Flèche intérieure d’un fond elliptique. Distances, mesurées à mi-épaisseur de l’enveloppe, sur lesquelles s’étend l’influence des ouvertures : L1 = k 0,1 Dm,1 ⋅ e

(C5.2.3-10)

L2 = k 0, 2 Dm,2 ⋅ e

(C5.2.3-11)

Longueur d’enveloppe, mesurée à miépaisseur de la paroi comme l’indiquent les figures C5.2.4d, participant à la résistance de deux ouvertures voisines avec ligament peu résistant : L' = x' + k ' (L1 + L2 )

pour une enveloppe conique : Dm,1 = 2 Ri,1 + e

=

d m,1 = d i,1 + et,1

(C5.2.3-12)


l1, l2

=

Longueurs des tubulures participant à la résistance de l’enveloppe :

( )⎫⎪⎬

⎧⎪⎛ ⎞ l1 = MIN ⎨⎜⎜ d m,1 ⋅ e t,1 ⎟⎟ ; l t,1 ⎠ ⎪⎩⎝

⎪⎭

(C5.2.3-13) ⎧⎪⎛ l 2 = MIN ⎨⎜⎜ d m,2 ⋅ e t,2 ⎪⎩⎝

( )⎫⎪⎬

⎞ ⎟⎟ ; l t , 2 ⎠

⎪⎭

(C5.2.3-14) l’1, l’2 =

Longueurs du dépassement intérieur des tubulures participant à la résistance de l’enveloppe :

δ =

l '1 = MIN ⎧⎨⎛⎜ 0,5 d ' m,1 ⋅ e' t,1 ⎞⎟ , (l ' t,1 )⎫⎬ ⎠ ⎩⎝ ⎭

•

(C5.2.3-15) l ' 2 = MIN ⎧⎨⎛⎜ 0,5 d ' m,2 ⋅ e' t,2 ⎞⎟ , (l ' t,2 )⎫⎬ ⎠ ⎩⎝ ⎭

Longueurs des tubulures comme indiquées en C5.1.3.

l’t,1, l’t,2

=

Longueurs du dépassement intérieur des tubulures.

x

=

Distance entre deux ouvertures voisines, mesurée à mi-épaisseur de l’enveloppe comme l’indiquent les figures C5.2.2.2, 3 et 4 et C5.2.4.

x’

=

Distance définie par les figures C5.2.4d1 et d2.

x0,1, x0,2

=

X

=

θ

=

Dm,1 ⋅ e

ou

d2 Dm,2 ⋅ e

pour 4 ≤ δ ≤ 16 : k 0,1 ou k 0, 2 =

13 δ − 12 48

Graphique C5.2.3 - Valeurs des coefficients k0,1 ou k0,2. F

(C5.2.3-16) lt,1, lt,2 =

d1

=

Coefficient égal à : •

mesurées

•

k’

=

Distances définies, pour chacune des ouvertures voisines, par les figures C5.1.3h.

1 pour des ouvertures voisines dans une enveloppe conique, une enveloppe sphérique ou un fond bombé ou sur la même génératrice d’une enveloppe cylindrique. 1 + cos 2 θ pour des ouvertures 2 voisines dans une enveloppe cylindrique et non situées sur la même génératrice.

Coefficient à utiliser pour le calcul de L’ : •

si L1 + L2 < x' ≤ 2 (L1 + L2 ): k' = 2 −

Distance mesurée à mi-épaisseur de l’enveloppe, entre les centres de deux ouvertures voisines dans une enveloppe cylindrique, non situées sur la même génératrice. X est définie par la figure C5.2.2.2b.

• P

Angle défini par la figure C5.2.2.2b.

=

x' L1 + L2

si x' ≤ L1 + L2 : k ' = 1

Pression de calcul.

f1, ft,1, = ft,2, fr

Contrainte nominale de calcul, respectivement du matériau de l’enveloppe, de chaque tubulure, de l’anneau-renfort.

z

Coefficient de soudure.

k0,1,k0,2 = Coefficients donnés par le graphique C5.2.3. =

Pour les situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance, prendre z = 1.

786


desquelles il est possible, en s’aidant au besoin des figures C5.1.4b, de traiter les autres configurations couvertes par les règles.

C5.2.4 - Règles de vérification de la résistance d’une enveloppe comportant des ouvertures voisines

a) Chaque ouverture, considérée comme isolée, doit satisfaire aux règles de C5.1.4.

d) Si la règle c n’est pas satisfaite, le ligament séparant deux ouvertures voisines est dit « peu résistant ». Il est alors possible de justifier la résistance d’une enveloppe comportant de telles ouvertures en s’assurant que les relations C5.2.4d1 et C5.2.4d2 sont simultanément satisfaites. (Voir Note 1)

b) Aucune vérification n’est à effectuer pour des ouvertures dans une enveloppe cylindrique ou sphérique ou un fond bombé, entièrement ou partiellement situées à l’intérieur d’un cercle de diamètre :

2

(2 Ri + e) e

(C5.2.4-b1)

Note 1 : La présente règle repose sur la vérification simultanée :

et dont la somme des diamètres n’excède pas :

0,2

(2 Ri

+ e) e

(C5.2.4-b2)

pour autant qu’aucune autre ouverture ne soit voisine d’une des ouvertures concernées.

–

de ce que la résistance du ligament est au moins égale à 85% de la résistance exigée en application de la règle C5.2.4c,

–

de la résistance globale de l’enveloppe comportant les deux ouvertures voisines, vérifiée sur une longueur totale L’ = x’ + L1 + L2, plafonnée à 2 (L1 + L2).

Lorsque ft,1 ou ft,2 ou fr sont supérieures à f, prendre ft,1 ou ft,2 ou fr = f pour la vérification de ces relations.

c) Pour les ouvertures non concernées par la règle b, la résistance du ligament séparant deux ouvertures voisines doit être vérifiée en s’assurant que la relation :

La présente règle de calcul n’est cependant applicable que si :

S ⎛⎜ f − 0,5 P ⎞⎟ + S t,1 ⎛⎜ f t,1 − 0,5 P ⎞⎟ + S t,2 ⎛⎜ f t,2 − 0,5 P ⎞⎟ ⎠ ⎝ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ + S r ⎛⎜ f r − 0,5 P ⎞⎟ ≥ P ⎛⎜ G . F + G1 + G 2 ⎞⎟ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝

(C5.2.4c1) est satisfaite.

–

aucune autre ouverture n’est voisine des deux ouvertures voisines considérées,

–

aucune des deux ouvertures voisines considérées n’est proche (au sens du tableau C5.1.3) d’une discontinuité de la paroi,

–

la distance x’ est au plus égale à : 2 (L1 + L2).

Les surfaces S’, S’t,1, S’t,2, S’r, G, G1, G2, G’1 et G’2 sont définies par les figures C5.2.4d1 et d2 qui illustrent deux cas à partir desquels il est possible, en s’aidant des figures C5.2.4c et, au besoin, C5.1.4b, de traiter les autres configurations couvertes par les règles.

Lorsque ft,1 ou ft,2 ou fr sont supérieures à f, prendre ft,1 ou ft,2 ou fr = f pour la vérification de cette relation. Les surfaces S, St,1, St,2, Sr, G, G1 et G2, sont définies par les figures C5.2.4c1 à c6 qui illustrent quelquesunes des configurations les plus usuelles à partir

S ' ( f − 0,5P ) + S ' t,1 ( f t,1 − 0,5P ) + S ' t,2 ( f t,2 − 0,5P ) + S ' r ( f r − 0,5P ) ≥ P (G . F + G1 + G2 + G '1 + G ' 2 )

(C5.2.4d1) S ( f − 0,5P ) + S t,1 ( f t,1 − 0,5P ) + S t,2 ( f t,2 − 0,5P ) + S r ( f r − 0,5 P ) ≥ 0,85 P (G . F + G1 + G 2 )

(C5.2.4d2)

787


e) Si le ligament séparant les deux ouvertures est traversé par un joint soudé :

La présente règle C5.2.4f ne s’applique que si les angles θ1 ou θ2, définis par la figure C5.2.4f, sont :

–

d’orientation quelconque sur une enveloppe sphérique ou un fond bombé,

–

–

longitudinal ou hélicoïdal sur une enveloppe cylindrique ou conique,

–

pour l’application des relations C5.2.4c1 et d2 : < 45°,

pour l’application de la relation C5.2.4d1 :

< 45° ou > 135°

il y a lieu de remplacer f par f . z dans les relations C5.2.4c1, d1 et d2. f) Si l’une des ouvertures (ou les deux) est celle d’une tubulure comportant une soudure longitudinale il y a lieu de remplacer ft,1 ou ft,2 par ft,1 . z ou ft,2 . z dans les relations C5.2.4c1, d1 et d2.

c

d Figure C5.2.4 f

788

(C5.2.4f 1) (C5.2.4f 2)


Figure C5.2.4c1 - Ouvertures voisines de tubulures soudées sur la même génératrice d’une enveloppe cylindrique (l’axe de la tubulure 1 et l’axe de l’enveloppe sont dans un même plan. L’axe de la tubulure 2 est perpendiculaire à celui de l’enveloppe, mais pas nécessairement concourant).

Figure C5.2.4c2 - Ouvertures voisines de tubulures soudées, non situées sur la même génératrice d’une enveloppe cylindrique ; axes dans des plans perpendiculaires à l’axe de l’enveloppe.

789


Figure C5.2.4c3 - Ouvertures voisines de tubulures mandrinées dans une enveloppe cylindrique, situées ou non sur la même génératrice de l’enveloppe.

Figure C5.2.4c4 - Ouvertures voisines dans une enveloppe cylindrique : ouverture de tubulure obturée par un tampon autoclave et ouverture de tubulure soudée normale à la paroi (ouvertures situées ou non sur la même génératrice de l’enveloppe cylindrique). (Cette figure illustre le cas où lt,1 <

790

d m,1 . e t,1 )


Figure C5.2.4c5 - Ouvertures voisines de tubulures soudées situées sur la même génératrice d’une enveloppe conique (les axes des tubulures et l’axe de l’enveloppe sont dans un même plan).

Figure C5.2.4c6 - Ouvertures voisines de tubulures soudées sur une enveloppe sphérique ou un fond bombé (les axes des tubulures sont dans un même plan). La figure représente la section BB définie par la figure C5.2.2.4.

791


Figure C5.2.4d1 - Ouvertures voisines dans une enveloppe cylindrique avec ligament peu résistant. Ouvertures de tubulures soudées, normales à la paroi, situées ou non sur la même génératrice de l’enveloppe cylindrique.

Figure C5.2.4d2 - Ouvertures voisines dans une enveloppe sphérique ou un fond bombé avec alignement peu résistant. Ouvertures de tubulures soudées, normales à la paroi.

792


Elle assure en outre, pour les fonds raccordés par assemblage soudé à angle vif, l’adaptation plastique globale du raccordement fond-enveloppe cylindrique.

C5.3 - RENFORCEMENT LOCAL D’UNE OUVERTURE DE TUBULURE DANS UN FOND PLAT CIRCULAIRE SOUS PRESSION INTERIEURE


C5.3.1 - Objet

C5.3.2.1 - Fond

La règle du présent chapitre permet de vérifier la résistance d’un fond plat circulaire soumis à une pression intérieure et comportant une ouverture, centrée ou non centrée, de tubulure soudée sont le renforcement est assuré par adjonction d’anneaux-renforts ou par augmentation de l’épaisseur de la tubulure (ces modes de renforcement pouvant être associés).

a) Le fond doit satisfaire à celles des conditions indiquées en C3.2.2.1, C3.2.2.2, C3.2.2.3 ou C3.3.2.1 qui s’appliquent. b) L’épaisseur utile ef du fond (s’il s’agit d’un fond soudé) ou de sa région centrale (s’il s’agit d’un fond boulonné) doit être au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire e du fond sans ouverture :

Elle concerne les fonds suivants : – –

ef ≥ e

Fonds soudés à l’extrémité d’une enveloppe cylindrique, objet de la règle C3.2,

(C5.3.2.1b)

C5.3.2.2 - Tubulure

Fonds assemblés par boulonnage, objet de la règle C3.3.

a) La tubulure doit être de section droite circulaire, d’axe perpendiculaire au fond et fixée sur celui-ci par des soudures résistantes.

Dans le cas d’un fond boulonné dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons, la règle doit être appliquée pour chacune des situations sous pression susceptibles d’être déterminantes, ainsi que pour la situation d’assisse du joint définie en C6.1.

b) Le diamètre d de l’ouverture et la distance X de son centre au centre du fond doivent respecter les conditions indiquées au tableau C5.3.2.2.

La présente règle couvre la défaillance du fond par déformation excessive.

Tableau C5.3.2.2. Type de fond

d

X

≤

Fond soudé

à bord tombé de rayon intérieur r > ef ≤ 0,5 (Di + es )

à bord tombé de rayon intérieur r ≤ ef raccordé par assemblage soudé à angle vif

Deq 2

−d

≤

Di + es −d 2

Fond boulonné

à rainure périphérique de décharge avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons

≤ 0,5 G

≤

G −d 2

(*)

avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

≤ 0,5 C

≤

C −d 2

(*)

(*) De plus, l’ouverture doit être entièrement située dans la région centrale du fond, définie en C3.3.

793


C5.3.2.3 - Renforcement local de l’ouverture

e

=

Epaisseur minimale nécessaire du fond sans ouverture, donnée par celle des règles C3.2.4, C3.2.5, C3.2.6, C3.3.5 ou C3.3.6 qui s’applique.

ef

=

Epaisseur utile du fond (s’il est soudé) ou de sa région centrale (s’il est boulonné).

es

=

Epaisseur admise de l’enveloppe cylindrique au voisinage du fond, définie en C3.2.

et

=

Epaisseur utile de la tubulure.

f

=

Contrainte nominale de calcul du matériau du fond pour la situation considérée.

fr

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de l’anneau-renfort pour la situation considérée.

ft

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de la tubulure pour la situation considérée.

Le renforcement local d’une ouverture doit être le même sur tout le pourtour de celle-ci. Pour être considéré comme participant au renforcement d’une ouverture, un élément rapporté (anneau-renfort ou tubulure) doit être solidarisé avec le fond par des soudures résistantes ; un tube mandriné ou vissé ne peut constituer un renforcement, même s’il comporte une soudure d’étanchéité. L’épaisseur utile d’un anneau-renfort rapporté doit être au plus égale à ef et son diamètre extérieur doit être au plus égal à 2d. C5.3.2.4 - Sollicitations

La règle du présent chapitre ne prend en compte que l’action de la pression et, pour les fonds boulonnés avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, des efforts exercés par les boulons. C5.3.3 - Notations

C

=

Diamètre du cercle de perçage des trous de boulons.

Di

=

Diamètre intérieur de l’enveloppe cylindrique, défini en C3.2.

Deq

=

Diamètre équivalent d’un fond soudé à bord tombé de rayon intérieur r › ef, défini en C3.2.

d

=

Diamètre de l’ouverture : •

Pour la situation d’assise du joint, f, fr et ft sont les contraintes nominales de calcul pour une situation normale de service à température ambiante.

Pour une ouverture de tubulure soudée sur la face extérieure du fond (voir figure C5.3a) :

Pour une ouverture de tubulure emmanchée-soudée (voir figure C5.3b) : –

Lorsque f t ≥ f : d = d i

–

Lorsque ft < f :

⎛ f ⎞ d = d i + 2e t ⎜⎜ 1 − t ⎟⎟ f ⎠ ⎝

=

Pour un fond boulonné avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint, définie en C6.1.5.

P

=

Pression de calcul.

r

=

Rayon intérieur du bord tombé.

X

=

Distance du centre de l’ouverture au centre du fond.


La résistance du fond est vérifiée en s’assurant que la relation :

(

S f + S t + S t'

(C5.3.3)

) ff

t

+ Sr

fr ≥ 0,5 S f

(C5.3.4)

est satisfaite.

Lorsque l’ouverture est celle d’une tubulure soudée en bout d’une collerette extrudée (voir figure C5.3c), le diamètre d est à mesurer comme indiqué en C5.1.3. di

=

Pour la situation d’assise du joint : P = 0.

d = di

•

G

Les surfaces S f , S t , S ' t , S r et S sont définies par les figures C5.3a, b et c qui illustrent trois configurations caractéristiques. Lorsque ft ou fr sont supérieures à f, prendre ft ou fr = f pour la vérification de la relation C5.3.4.

Diamètre intérieur de la tubulure.

794


Figure C5.3a - Tubulure soudée sur la face extérieure d’un fond plat, sans anneau-renfort rapporté.

Figure C5.3b - Tubulure emmachée-soudée sur un fond plat avec anneau-renfort rapporté. (La figure illustre le cas où ft < f )

795


Figure C5.3c - Tubulure soudée en bout d’une collerette extrudée. (d est le diamètre moyen de l’ouverture mesuré sur l’épaisseur e comme indiqué en C5.1.3, figure C5.1.3a)

796


797


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C6 RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE −

C6.1 - ASSEMBLAGES A BRIDES AVEC JOINT INTERIEUR AU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS - SITUATIONS A ETUDIER - CARACTERISTIQUES DU JOINT VERIFICATION DE LA BOULONNERIE

d’un fond à calotte sphérique boulonné assemblé à une plaque tubulaire formant bride.

Un tel assemblage peut comporter un élément intermédiaire (par exemple, plaque tubulaire) pincé entre brides. Dans ce cas, si l’assemblage concerne deux enceintes, les dispositions de l’Annexe C6.1.A1 sont à respecter.

C6.1.1 - Objet a) Les règles du présent chapitre concernent les assemblages soumis à une pression intérieure et dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons.

c) Les assemblages à brides normalisées peuvent être utilisés sans vérification de leur résistance dans les conditions indiquées en Annexe C6.A1.

Note : De manière alternative à la présente procédure, la méthode proposée par la norme NF EN 1591 peut être utilisée dans le cadre de la présente Division notamment lorsque le respect d’un critère d’étanchéité est requis.

d) Les présentes règles sont applicables :

Elles s’appliquent aux assemblages à joint plat ou à joint annulaire métallique plein d’un des types indiqués au tableau C6.1.1 ou d’un type équivalent.

−

aux assemblages à joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2,

−

aux assemblages par boulons à griffes ou par boulons basculants, moyennant le respect des dispositions de l’Annexe C6.2.A2,

−

aux assemblages à lèvres soudées, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.2.A3.

b) Ces assemblages peuvent être constitués : −

de deux brides relevant des règles du chapitre C6.2 (brides normales),

−

d’une bride normale et d’une bride inversée relevant des règles du chapitre C6.3,

e) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance par déformation excessive de la boulonnerie.

−

d’une bride, normale ou inversée, assemblée à :

Il appartient au Fabricant de s’assurer par ailleurs de l’adéquation de l’assemblage (nature du joint, caractéristiques des portées de joint, etc.) à l’ensemble des conditions de fonctionnement de l’appareil, en particulier pour ce qui concerne la qualité d’étanchéité requise.

•

un fond plat boulonné relevant de la règle C3.3.5,

•

un fond à calotte sphérique boulonné relevant de la règle C3.4.5,

•

une plaque tubulaire formant bride relevant de la règle de l’Annexe C7.A4,

798

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

Tableau C6.1.1 - Types de joints concernés par les règles Joints plats non métalliques − Sans enveloppe − Avec enveloppe non métallique Joints plats métalloplastiques − Non ondulés − Ondulés − Spiralés Joints plats métalliques − Lisses − Striés − Ondulés avec ou sans garnissage

Joints annulaires métalliques pleins

799


C6.1.2 - Condition d’application

fb

=

Contrainte nominale de calcul des boulons ou goujons pour une situation sous pression

fb,A

=

Contrainte nominale de calcul des boulons ou goujons pour la situation d’assise du joint

C6.1.2.1 - Assemblage a) L’assemblage doit être de révolution. b) Les boulons ou goujons doivent être répartis régulièrement sur le cercle de perçage. Leur nombre doit être au moins égal à 4. C6.1.2.2 - Sollicitations

fb,A est la contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service à température ambiante. Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint (voir C6.1.5)

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression intérieure et des efforts à exercer sur le joint.

G

=

Elles ne prennent pas en compte les efforts agissant sur l’enveloppe cylindrique. (voir Note)

G0

=

Diamètre extérieur de la surface de contact d’un joint plat sur sa portée

Note : L’Annexe C6.A5 propose une méthode simplifiée de prise en compte de ces efforts.

HG

=


m

=

Coefficient de serrage du joint (voir C6.1.5)

n

=

Nombre de boulons ou goujons

P

=


WA

=

Force minimale à exercer par la boulonnerie dans la situation d’assise du joint

WA'

=

WP

=

Force exercée par la boulonnerie à prendre en compte pour le calcul des éléments assemblés dans la situation d’assise du joint. Force de traction s’exerçant sur la boulonnerie dans une situation sous pression

(C6.1.3.1)

w

=

Section minimale nécessaire de la boulonnerie

Largeur de contact du joint sur sa portée (voir C6.1.5)

y

=

Pression d’assise du joint (voir C6.1.5)

Section d’un boulon ou goujon :

C6.1.4 - Situations à étudier

•

pour un boulon ou goujon à filetage à filet triangulaire au profil ISO (NF ISO 68-1 : Mars 1999) : section résistante définie par la norme NF ISO 262 : Mars 1999 (voir Annexe C6.A4),

La règle C6.1.6 ainsi que les règles concernant les éléments assemblés doivent être appliquées pour chacune des situations suivantes :

•

pour un boulon ou goujon à filetage d’un autre type : section à fond de filet,

Dans cette situation, l’assemblage est soumis uniquement à l’effort résultant de la compression du joint nécessaire pour réaliser l’étanchéité attendue.

•

pour un boulon ou goujon à tige allégée : section de la tige cylindrique non filetée.

La compression minimale y à exercer sur le joint, dite pression d’assise du joint, dépend de la nature de celui-ci.

Elles ne prennent pas en compte non plus les différences de dilatation pouvant exister entre la boulonnerie et les éléments assemblés, qui peuvent être négligées tant que, pour une situation donnée : −

la différence de température entre la boulonnerie et les éléments assemblés n’excède pas 50°C,

−

si la température de calcul est ≥ 120°C, le coefficient de dilatation des éléments assemblés n’excède pas de plus de 10% le coefficient de dilatation de la boulonnerie.

C6.1.3 - Notations Ab

=

Section totale de la boulonnerie : Ab = n . ab

Ab,min ab

b

= =

=

a) La situation relative au serrage initial du joint avant mise sous pression, dite situation d’assise du joint.

Largeur efficace du joint (voir C6.1.5.)

800


c) La section minimale nécessaire de la boulonnerie est donnée par la relation :

La situation d’assise du joint est unique pour un assemblage donné ; elle doit être considérée comme une situation normale de service à température ambiante.

⎧⎪ ⎡ W ⎤ ⎡⎛ W ⎞ ⎤ ⎫⎪ Ab,min = MAX ⎨ ⎢ A ⎥ , ⎢⎜⎜ P ⎟⎟ ⎥ ⎬ ⎪⎩ ⎢⎣ f b,A ⎥⎦ ⎢⎣⎝ f b ⎠ max ⎥⎦ ⎪⎭

b) La ou les situations normales de service, exceptionnelles de service ou d’essai de résistance susceptibles d’être déterminantes pour l’assemblage, dites situations sous pression.

(C6.1.6c) ⎛W ⎞ est la plus grande valeur du dans laquelle ⎜⎜ P ⎟⎟ ⎝ f b ⎠ max

Dans ces situations, l’assemblage doit résister à l’action de la pression qui tend à écarter les deux éléments, tout en maintenant sur le joint un effort de compression suffisant pour assurer l’étanchéité.

⎛W ⎞ rapport ⎜⎜ P ⎟⎟ pour l’ensemble des situations sous ⎝ fb ⎠ pression étudiées.

Le rapport m entre la compression minimale du joint et la pression intérieure est une caractéristique du joint dite coefficient de serrage du joint.

d) La section totale de la boulonnerie doit être telle que :

C6.1.5 - Caractéristiques du joint

Ab ≥ Ab,min

a) Les valeurs de la pression d’assise y et du coefficient de serrage m doivent être indiquées par le fournisseur du joint ; à défaut il est possible d’utiliser les valeurs données en Annexe C6.A2.

e) La force exercée par la boulonnerie à prendre en compte pour le calcul des éléments assemblés dans la situation d’assise du joint est donnée par la formule :

b) La largeur efficace du joint b et le diamètre G du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint sont définis par le tableau C6.1.5.

WA' =

a) La force minimale que doit exercer la boulonnerie dans la situation d’assise du joint est donnée par la formule : (C6.1.6a)

π

G2 ⋅ P + HG

(C6.1.6b1)

H G = 2π b ⋅ G ⋅ m ⋅ P

(C6.1.6b2)

4

2

f b,A

WA' ≤ 2 π w ⋅ G ⋅ y

b) La force de traction s’exerçant sur la boulonnerie dans une situation sous pression est donnée par la formule : WP =

Ab + Ab,min

(C6.1.6e)

f) Dans le cas d’un joint plat, lorsque la portée de joint n’est pas à emboîtement double ou qu’aucune disposition mécanique (telle qu’un anneau ou emboîtement limiteur d’écrasement) ne protège le joint contre un serrage excessif, la force WA' doit vérifier la relation :

C6.1.6 - Vérification de la boulonnerie

WA = π b ⋅ G ⋅ y

(C6.1.6d)

dans laquelle :

801

(C6.1.6f)


Tableau C6.1.5 - Largeur efficace du joint b et diamètre G du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint. 1 - Joint plat

a) Faces plates •

Largeur de base du joint b0 : b0 =

b) Faces surélevées

•

•

c) Emboîtement simple

w 2

Largeur efficace du joint b : −

si b0 ≤ 6,3 mm : b = b0

−

si b0 > 6,3 mm : b = 2,52 b0

(1)

Diamètre G : G = G0 - 2b

(2)

d) Emboîtement double

(1)

Dans cette formule, la largeur b0 doit être exprimée en millimètres.

(2)

Si b0 ≤ 6,3 mm, G est alors le diamètre moyen de contact du joint sur sa portée. 2 - Joint annulaire métallique plein w 8

•

b=

•

G = diamètre moyen du joint

802


803


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.1.A1 ASSEMBLAGE À BRIDES DE DEUX ENCEINTES D’UN MÊME APPAREIL AVEC JOINTS INTÉRIEURS AU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS (Annexe obligatoire)

−

C6.1.A1.1 - OBJET

a) La présente Annexe indique les modalités d’application des règles des chapitres C6.1, C6.2 et C6.3 et de la règle C3.4.5 aux assemblages à brides de deux enceintes sous pression intérieure d’un même appareil avec joints intérieurs au cercle de perçage des trous de boulons.

c) La règle C6.1.A1.2 précise les situations à étudier pour l’assemblage.

Les règles C6.1.A1.3 et C6.1.A1.4 indiquent respectivement les modalités particulières de vérification de la boulonnerie et de détermination des moments s’exerçant sur les brides.

Un tel assemblage peut être, par exemple : −

l’assemblage d’une plaque tubulaire fixe pincée entre brides (voir figure C6.1.A1.1),

−

l’assemblage, côté plaque glissante, de la boîte d’extrémité d’un échangeur à plaque glissante (voir figure C7.2.A1.1).

d) Ces règles sont applicables :

b) Dans le cas le plus général, l’assemblage est caractérisé par des valeurs différentes : −

de la pression et de la température de calcul de chacune des deux enceintes.

des caractéristiques de chacun des deux joints,

−

aux assemblages dont l’un des joints (ou les deux) est annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2,

−

aux assemblages par boulons à griffes ou par boulons basculants, moyennant le respect des dispositions de l’Annexe C6.2.A2.

Figure C6.1.A1.1 - Exemples d’assemblage de plaque tubulaire fixe pincée entre brides.

804


C6.1.A1.2 - SITUATIONS À ETUDIER

C6.1.A1.4 - MOMENTS S’EXERÇANT SUR LES BRIDES

Les situations à étudier pour l’assemblage sont : −

la situation d’assise des joints,

−

les diverses situations sous pression de l’assemblage, caractérisées chacune par les valeurs de la pression de calcul susceptible de régner simultanément – même de façon accidentelle – dans chaque enceinte et les valeurs correspondantes de la température de calcul.

a) Le moment MA s’exerçant sur chaque bride dans la situation d’assise des joints est donné par celle des formules C6.2.5.1a, C6.2.5.2a, C6.3.5a ou C3.4.5.2a2 qui s’applique, en utilisant la valeur de WA' définie en C6.1.A1.3c. b) Le moment MP s’exerçant sur chaque bride dans une situation sous pression est donné par celle des formules C6.2.5.1b, C6.2.5.2b, C6.3.5b ou C3.4.5.2b2 qui s’applique, moyennant les adaptations suivantes :

C6.1.A1.3 - VÉRIFICATION DE LA BOULONNERIE

b1) Dans la formule C6.2.5.1b, la valeur de WP à utiliser est celle définie en C6.1.A1.3b.

La boulonnerie doit être vérifiée au moyen de la règle C6.1.6, moyennant les adaptations suivantes :

b2) Dans les formules C6.2.5.2b, C6.3.5b et C3.4.5.2b2 :

a) La force minimale WA que doit exercer la boulonnerie dans la situation d’assise des joints est la plus élevée des deux valeurs calculées au moyen de la formule C6.1.6a pour chacune des brides. b) La force de traction WP s’exerçant sur la boulonnerie dans une situation sous pression est la plus élevée des deux valeurs calculées au moyen de la formule C6.1.6b1 pour chacune des brides.

−

les forces HD et HT sont à calculer pour chaque bride avec la valeur de P qui lui correspond au moyen des formules données dans la règle concernée,

−

la force HG est à calculer pour chaque bride avec la valeur de P qui lui correspond au moyen de la formule : H G = WP −

c) La section de la boulonnerie doit être vérifiée au moyen des relations C6.1.6c et d et la force WA' calculée au moyen de la formule C6.1.6e, en utilisant les valeurs de WA et WP définies ci-dessus.

π 4

G2 ⋅ P

(C6.1.A1.4)

dans laquelle la valeur de WP à utiliser est celle définie en C6.1.A1.3b.

d) La force WA' ainsi calculée doit, s’il y a lieu, vérifier la relation C6.1.6f pour chacun des deux joints.

805


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.1.A2 ASSEMBLAGES À BRIDES À JOINT ANNULAIRE EN ÉLASTOMÈRE OU MÉTALLIQUE CREUX (Annexe obligatoire) C6.1.A2.1 - OBJET

b) Les joints concernés sont caractérisés par :

a) La présente Annexe indique les modalités d’application des règles des chapitres C6.1, C6.2 et C6.3, des règles C3.3.4 et C3.4.5 et de la règle de l’Annexe C7.A4 aux assemblages à brides dont le joint, intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, est annulaire en élastomère (avec ou sans armature métallique) ou métallique creux (avec ou sans enrobage élastomère ), et dont les faces sont, après serrage initial du joint, en contact métal-métal (directement ou par l’intermédiaire d’un anneau intercalaire métallique) à l’intérieur du cercle de perçage (voir figure C6.1.A2.1).

−

l’effort linéique minimal Y2 à exercer sur le joint dans la situation d'assise du joint,

−

l’effort linéique minimal Ym à maintenir sur le joint pour assurer l’étanchéité dans les diverses situations sous pression.

Les valeurs des efforts Y2 et Ym dépendent de la nature du joint, la valeur de Ym peut aussi dépendre de la pression et de la température. Ces valeurs doivent être indiquées par le fournisseur du joint (pour les joints annulaires en élastomère sans armature métallique, ces efforts sont négligeables et leurs valeurs peuvent être prises = 0).

Figure C6.1.A2.1 - Assemblages à brides avec joint annulaire en élastomère ou métallique creux.

806


d) Le coefficient CF correctif pour tenir compte de l’espacement des boulons est donné par les relations suivantes :

C6.1.A2.2 - RÈGLES DE CALCUL

Les règles des chapitres C6.1, C6.2 et C6.3, les règles C3.3.4 et C3.4.5 et la règle de l’Annexe C7.A4 s’appliquent moyennant les adaptations suivantes :

•

a) Le diamètre G du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint est le diamètre moyen du joint.

⎡ ⎛ ⎞⎤ πC ⎜ ⎟⎥ ⎢ n ⎟⎥ C F = MAX ⎢(1) , ⎜ ⎜ 2d b + 12e ⎟⎥ ⎢ ⎜ ⎟⎥ ⎢ ⎝ ⎠⎦ ⎣

b) La force minimale que doit exercer la boulonnerie dans la situation d’assise du joint est donnée par la formule : WA = π G . Y2

•

(C6.1.A2.2b)

c) La force de compression du joint dans une situation sous pression est donnée par la formule : H G = π G . Ym

pour un joint annulaire en élastomère sans armature métallique :

pour un joint annulaire d’un autre type :

⎡ ⎛ ⎞⎤ πC ⎜ ⎟⎥ ⎢ n ⎜ ⎟⎥ ⎢ C F = MAX (1) , ⎜ 2d b + 1,5e ⎟⎥ ⎢ ⎜ ⎟⎥ ⎢ ⎝ ⎠⎦ ⎣

(C6.1.A2.2c)

(C6.1.A2.2d1)

(C6.1.A2.2d2)

Dans ces relations :

807

−

pour une plaque tubulaire formant bride, e est l’épaisseur admise de la partie formant bride, notée efl, définie en Annexe C7.A4,

−

pour un assemblage par boulons à griffes, remplacer 2db par l.


La règle C6.2.6 permet de vérifier la résistance des brides dites « indépendantes », à la résistance desquelles ne participe pas l’enveloppe cylindrique ou pour lesquelles la participation de l’enveloppe cylindrique est négligée (voir C6.2.4.3).

C6.2 - BRIDES AVEC JOINT INTÉRIEUR AU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS C6.2.1 - Objet

a) Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance d’une bride constituant l’un des éléments d’un assemblage : −

soumis à une pression intérieure,

−

dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons,

La règle C6.2.7 permet de vérifier la résistance des brides dites « monobloc », à laquelle participe l’enveloppe cylindrique. Le tableau C6.2.1 précise les règles à utiliser pour chaque type de bride. Si l’assemblage concerne deux enceintes d’un même appareil, les dispositions de l’Annexe C6.1.A1 sont à respecter.

relevant des règles du chapitre C6.1. b) Les règles s’appliquent aux brides des types suivants :

d) Les présentes règles sont applicables : −

aux brides directement assemblées à un fond bombé elliptique, torisphérique ou hémisphérique, moyennant le respect de la règle C3.1.8,

figure

−

brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique (voir figure C6.2.1.4).

aux brides des assemblages à joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2,

−

aux brides assemblées par boulons à griffes ou par boulons basculants, moyennant le respect des dispositions de l’Annexe C6.2.A2,

−

aux brides à lèvres soudées, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C.2.A3.

−

brides tournantes (voir figure C6.2.1.1),

−

brides vissées (voir figure C6.2.1.2),

−

brides emmanchées-soudées C6.2.1.3),

−

(voir

Elles ne concernent pas les brides des fonds à calotte sphérique boulonnés qui sont traitées en C3.4. L’Annexe C6.2.A1 traite le cas particulier des brides tournantes en segments démontables.

e) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance par déformation excessive de la bride.

c) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être préalablement vérifiée au moyen de la règle C6.1.6.

Elles assurent en outre, pour les brides à collerette, l’adaption plastique globale :

La règle C6.2.5 permet de déterminer les moments s’exerçant sur la bride.

808

−

du raccordement plateau-collerette (règles C6.2.6 et C6.2.7),

−

du raccordement collerette-enveloppe cylindrique (règle C6.2.7).


Tableau C6.2.1 - Règles de calcul à utiliser.

2 - Bride vissée (avec ou sans collerette)

3 - Bride emmanchée soudée

a) à collerette tronconique

C6.2.1.1a

b) à collerette cylindrique

C6.2.1.1b

c) sans collerette (1)

C6.2.1.1.c

a) avec étanchéité sur l’enveloppe cylindrique

C6.2.1.2a

b) avec étanchéité sur la bride

C6.2.1.2b


C6.2.1.3a


C6.2.1.3b

sans collerette

c) assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

C6.2.1.3c

d) assemblée par soudures à pleine pénétration

C6.2.1.3d

4 - Bride à collerette a) à collerette tronconique soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe b) à collerette cylindrique cylindrique

Règle de détermination des moments

Règle de vérification de la résistance

C6.2.5.1

C6.2.6

C6.2.5.2

C6.2.1.4a

Brides « indépendantes »

1 - Bride tournante

Figure

C6.2.6 ou C6.2.7 (2) (3)

C6.2.7 (3)

Brides « monobloc »

Type de bride

C6.2.1.4b

(1) Les brides tournantes sans collerette en segments démontables sont traitées en Annexe C6.2.A1. (2) L’une ou l’autre de ces deux règles peut être indifféremment utilisée dans les conditions indiquées en C6.2.4.3. (3) Si les conditions C6.2.7.2 a et b ne sont pas satisfaites, il est possible de justifier la résistance de la bride au moyen de la règle C6.2.6 (voir C6.2.4.4).

809


a) Bride à collerette tronconique.

b) Bride à collerette cylindrique.

c) Bride sans collerette

Figure C6.2.1.1 - Brides tournantes.

a) Avec étanchéité sur l’extrémité de l’enveloppe cylindrique.

b) Avec étanchéité sur la bride. (1) Dans le cas d’un taraudage conique, B est le diamètre sur flancs mesuré à mi-longueur de serrage LT.

Figures C6.2.1.2 - Brides vissées (avec ou sans collerette).

810


(1) Limite de la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride lorsque la bride est calculée au moyen de la règle C6.2.7 (bride « monobloc »). (2) Limite de la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride lorsque la bride est calculée au moyen de la règle C6.2.6 (bride « indépendante »).

Figure C6.2.1.3 - Brides emmanchées-soudées. (Les détails d’exécution des assemblages soudés sont précisés en FA1)

811




(1) Limite de la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride lorsque la bride est calculée au moyen de la règle C6.2.7 (bride « monobloc »). (2) Limite de la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride lorsque la bride est calculée au moyen de la règle C6.2.6 (bride « indépendante »).

Figure C6.2.1.4 - Brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

812




C6.2.2.1 - Bride


a) La bride doit être de révolution. b) Les trous de passage des boulons doivent être circulaires ; leur diamètre doit être au plus égal à celui de la série moyenne de la norme NF EN 20-273 (voir Annexe C6.A4).

Elles ne prennent pas en compte les efforts agissant sur l’enveloppe cylindrique (voir Note). Note : L’Annexe C6.A5 propose une méthode simplifiée de prise en compte de ces efforts.

c) La bride peut être constituée de plusieurs éléments assemblés par soudure à pleine pénétration ; il n’y a alors pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs.

C6.2.3 - Notations

d) Le rayon r du congé de raccordement plateaucollerette d’une bride à collerette doit être tel que : r ≥ MIN [(0,25 g 1 ) , (5mm )]

A

=


A2

=

Diamètre extérieur de contact d’une bride tournante sur le collet

B

=


B2

=

Diamètre intérieur de contact d’une bride tournante sur le collet

C

=


CF

=

Coefficient correctif pour tenir compte de l’espacement des boulons : ⎡ ⎛ πC ⎜ ⎢ ⎜ n C F = MAX ⎢(1) , ⎜ 6e ⎢ ⎜⎜ 2d b + ⎢ m + 0,5 ⎝ ⎣

Figure C6.2.2 e) Dans le cas d’une bride à collerette de forme inhabituelle, il y a lieu de choisir des valeurs de g1 et h définissant une collerette tronconique simple équivalente au profil réel de la collerette.

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎟⎥ ⎠⎦

(C6.2.3.1) D

=

Diamètre intérieur de l’enveloppe cylindrique

f) Au droit de l’assemblage circulaire d’une bride à collerette soudée en bout avec l’enveloppe cylindrique, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant par 1/3.

db

=


e

=

Epaisseur du plateau de la bride (voir C6.2.4.2)

f

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de la bride pour la situation considérée

L’épaisseur de la collerette doit satisfaire à la règle C6.2.4.4c.

fs

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de l’enveloppe cylindrique pour la situation considérée

g) D’autres conditions, particulières à la règle utilisée pour la vérification de la résistance de la bride, sont indiquées en C6.2.4.3, C6.2.4.4 et C6.2.7.2.

Pour une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique : fs = f. Pour la situation d’assise du joint, f et fs sont les contraintes nominales de calcul pour une situation normale de service à température ambiante.


L’épaisseur de l’enveloppe cylindrique doit satisfaire à la règle C2.1.4.

813


G

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint WA' ou

hL

=

Différence, pour une bride tournante ou une bride visssée avec étanchéité sur l’enveloppe cylindrique, entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force d’appui WA' ou WP de la bride sur le collet ou le filetage de l’enveloppe

hT

=

Différence, pour une bride autre que tournante ou vissée avec étanchéité sur l’enveloppe cylindrique, entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force HT

HG, défini en C6.1.5 G1

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force d’appui WA' ou WP : •

d’une bride tournante sur le collet : A + B2 G1 = 2 2

•

(C6.2.3.2)

d’une bride vissée avec étanchéité sur l’enveloppe cylindrique sur le filetage de l’enveloppe :

Les distances hD , hG , hL et hT sont indiquées sur la figure C6.2.5.

G1 = B g0 g1

HD

= =

=

HG

=

HT

=

Epaisseur admise de la collerette à son extrémité

h0

=

Epaisseur admise de la collerette à son raccordement avec le plateau

K

=

Pour une bride à collerette cylindrique : g1 = g0.

kF

=


=

hG

=

=

(C6.2.3.4)


Force résultant de l’action de la pression sur la surface annulaire comprise entre les cercles de diamètres G et B

pour B ≤ 1000 mm :

•

pour 1000 mm < B < 2000 mm :

• M

=

Longueur de la collerette

kF = 1

•

kF =

2 3

B ⎞ ⎛ ⎟ ⎜⎜ 1 + 2000 ⎟⎠ ⎝

pour B ≥ 2000 mm :

(C6.2.3.5) kF =

4 3

Moment s’exerçant sur la bride dans la situation considérée M = MA ou MP selon qu’il s’agit de la situation d’assise du joint ou d’une situation sous pression.

Pour une bride à collerette cylindrique soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique : h = 0. hD

(C6.2.3.3)

A B

Force de compression du joint dans une situation sous pression, définie en C6.1.6

La somme des forces HD , HG et HT est la force WP définie en C6.1.6 (voir figure C6.2.5). h

B ⋅ g0

Différence, pour une bride autre que tournante ou vissée avec étanchéité sur l’enveloppe cylindrique, entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force HD Différence, pour une bride autre que tournante ou vissée avec étanchéité sur l’enveloppe cylindrique, entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint WA' ou HG

814

MA

=

Moment s’exerçant sur la bride dans la situation d’assise du joint

MP

=

Moment s’exerçant sur la bride dans une situation sous pression

m

=

Coefficient de serrage du joint, défini en C6.1.5

n

=

nombre de boulons

P

=


WA'

=

Force exercée par l’ensemble des boulons à prendre en compte pour le calcul de la bride dans la situation d’assise du joint, définie en C6.1.6


βF

=

Coefficient relatif aux brides « monobloc » donné en Annexe C6.A3

βFL

=

Coefficient relatif aux brides « indépendantes » donné en Annexe C6.A3

βT

=

C6.2.4 - Considérations générales C6.2.4.1 - Situations à étudier

Les règles doivent être appliquées pour chacune des situations définies en C6.1.4 : situation d’assise du joint et situations sous pression.

⎛ ⎞ 1+ν K 2 ⎜⎜1 + 2 ln K ⎟⎟ − 1 1 −ν 3 ⎝ ⎠ π ⎛ 1 +ν 2 ⎞ (K − 1) ⎜⎜1 + K ⎟⎟ 1 −ν ⎝ ⎠

C6.2.4.2 - Epaisseur du plateau de la bride

L’épaisseur e du plateau de la bride à utiliser dans les règles C6.2.6 et C6.2.7 est définie par le tableau C6.2.4.2.

(C6.2.3.6)

βU

=

Dans ce tableau :

⎛ ⎞ 1+ν K 2 ⎜⎜ 1 + 2 ln K ⎟⎟ − 1 1−ν 3 ⎝ ⎠

π

(1 + ν )

=

βVL

=

βY

=

e1 et e2 sont respectivement données par les formules : ⎛ A+ B ⎞ ⎟ 12 ⎜⎜ I 1 + I 2 A + A 1 ⎟⎠ ⎝ e1 = V1 ( A − B )

Coefficient relatif aux brides « indépendantes » donné en Annexe C6.A3 1 K −1

⎡3 K 2 ln K ⎤ 6 ⎢ (1 − ν ) + (1 + ν ) 2 ⎥ π K − 1 ⎦⎥ ⎣⎢ π

e2 = e1

A1 V1 B e p − V1

e ⋅ β F + h0 e3 ⋅ β V + β T ⋅ h0 β U ⋅ h0 ⋅ g 02

1 V1 = 2

2 e p,1

e p,1

3

=

(C6.2.4.2.2)

A1 est le diamètre de l’emboîtement de centrage d’une bride tournante,

(C6.2.3.9)

λL

(C6.2.4.2.1)

dans lesquelles :

Le graphique C6.A3.6 donne les valeurs des coefficients βT, βU et βY pour ν = 0,3. =

•


(C6.2.3.8)

λ

ep et ep,1 sont les épaisseurs utiles du plateau de la bride, mesurées comme l’indiquent les figures,

(K 2 − 1) (K − 1)

(C6.2.3.7)

βV

•

e ⋅ β FL + h0 e ⋅ β VL + β T ⋅ h0 β U ⋅ h0 ⋅ g 02

A− A+ A− A+

(

) AA +− AA

(

A − A1 A + A1

B 2 + e P2 − e p,1 B B + e p − e p,1 B

1

)

1

(C6.2.4.2.3) I1 =

(C6.2.3.10)

ν

=

Coefficient de Poisson du matériau de la bride.

ϕ

=

Coefficient relatif aux brides « monobloc » donné en Annexe C6.A3.

[

(

A−B 2 e p,1 e p,1 + 3V1 V1 − e p,1 6

)]

(C6.2.4.2.4) I2 =

A − A1 e p − e p,1 6

(

) [(ep − ep,1 ) 2 − 3 (ep − V1 )(V1 − ep,1 )] (C6.2.4.2.5)

815


b) Lorsque ces conditions ne sont pas satisfaites, la résistance de la bride peut être justifiée au moyen de la règle C6.2.6.

C6.2.4.3 - Brides emmanchées-soudées sans collerette

a) La résistance d’une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle (figures C6.2.1.3c1 et c2) peut être indifféremment vérifiée en négligeant la participation mécanique de l’enveloppe cylindrique à la résistance de la bride (règle C6.2.6) ou en tenant compte de cette participation (règle C6.2.7), pour autant que les conditions C6.2.7.2a et b soient satisfaites.

Une bride à collerette cylindrique doit être alors assimilée à une bride sans collerette. Pour une bride à collerette tronconique, g0 est l’épaisseur admise de la collerette à l’extrémité de la longueur h. c) Que la résistance de la bride soit vérifiée au moyen de la règle C6.2.6 ou au moyen de la règle C6.2.7 :

Les dimensions minimales nécessaires du cordon de soudure plateau-enveloppe cylindrique sur la face arrière de la bride sont différentes selon la règle utilisée (voir Annexe FA1).

c1) L’épaisseur utile de la collerette doit être au moins égale à :

b) Une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration (figure C6.2.1.3d) doit être assimilée à une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

es,0 =

g0 est l’épaisseur admise de l’enveloppe cylindrique,

•

le cordon de soudure plateau-enveloppe cylindrique sur la face arrière de la bride doit être considéré comme une collerette tronconique (dont les dimensions g0 , g1 et h sont définies par les figures C6.2.1.3c2 et d), sous réserve que :

(C6.2.4.4.1)

c2) Dans le cas d’une bride à collerette soudée en bout telle que :

c) Lorsque la résistance de la bride est vérifiée au moyen de la règle C6.2.7 : •

P⋅D 2 fs − P

f < fs si la longueur l, définie par la figure C6.2.4.4, est telle que : l > 0,2

•

h et (g1 − g 0 ) ≥ MIN [(0,25g 0 ) , (5mm )]

Dans le cas contraire, ou si le cordon est usiné avec un rayon r satisfaisant à la condition C6.2.2.1d, la bride doit être assimilée à une bride à collerette cylindrique.

(B + eh,0 )

l’épaisseur utile eh de la collerette, définie par la figure C6.2.4.4, doit en outre être au moins égale à l’épaisseur minimale théorique eh,0 donnée par la formule :

e h,0 = •

C6.2.4.4 - Brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

a) La résistance d’une bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique doit être vérifiée au moyen de la règle C6.2.7, pour autant que les conditions C6.2.7.2 a et b soient satisfaites.

816

P⋅B 2f − P

(C6.2.4.4.2)

si l’épaisseur utile de l’enveloppe cylindrique est < eh (figures C6.2.4.4.1a et 2a), l’épaisseur utile de la collerette à son extrémité peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique eh,0, pour autant que la longueur lh n’excède pas 0,2

g0 est alors l’épaisseur admise, sur la longueur l0 définie en C6.2.7.2a, de l’enveloppe constituée de la partie cylindrique de la collerette et de l’enveloppe cylindrique.

e h,0

(B + eh,0 )

e h,0 .


1 - Bride à collerette tronconique.

2 - Bride à collerette cylindrique.

Figure C6.2.4.4 - Brides à collerette soudée en bout.

817


Tableau C6.2.4.2 - Épaisseur e du plateau de la bride 1. Bride tournante sans emboîtement de centrage Bride vissée avec étanchéité sur l’enveloppe cylindrique

e = ep

2. Bride tournante avec emboîtement de centrage

2.1 - Bride à collerette

e = ep,1

2.2 - Bride sans collerette

e = MIN [ ( e1 ) , ( e 2 )]

(1)

(1) e1 et e2 sont respectivement données par les formules C6.2.4.2.1 et C6.2.4.2.2.

818


Tableau C6.2.4.2. - Épaisseur e du plateau de la bride (suite) 3. Bride vissée avec étanchéité sur la bride Bride emmanchée-soudée Bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

3.1 - Face plate ou surélevée

e = ep

3.2 - Emboîtement simple a) femelle

[( ) ( )]

e = MIN e p , e p,1

b) mâle e = ep 3.3 – Emboîtement double a) femelle

[( ) (

e = MIN e p , 1,1e p,1

)]

b) mâle e = ep 3.4 – Gorge pour joint annulaire

[( ) (

e = MIN e p , 1,1e p,1

)]

819


−

C6.2.5 - Moments s’exerçant sur la bride C6.2.5.1 - Brides tournantes et brides vissées avec étanchéité sur l’extrémité de l’enveloppe cylindrique

la distance hD est donnée par les formules suivantes : •

a) Le moment s’exerçant sur la bride dans la situation d’assise du joint est donné par la formule : M A = W A' ⋅ h L

(C6.2.5.1a)

b) Le moment s’exerçant sur la bride dans une situation sous pression est donné par la formule : M P = WP ⋅ hL

hD =

(C6.2.5.1b)

•

c) La distance hL est donnée par la formule : hL =

C − G1 2

(C6.2.5.1c)

C6.2.5.2 - Autres types de brides

−

(C6.2.5.2a)

b) Le moment s’exerçant sur la bride dans une situation sous pression est donné par la formule :

c) Dans ces formules : −

les forces HD et HT sont données par les formules : HD = HT =

π 4

π 4

(G

B2 ⋅ P 2

(C6.2.5.2c1)

)

− B2 P

(C6.2.5.2c2)

820

C − B − g1 2

(C6.2.5.2c3-2)

2C − B − G 4

(C6.2.5.2c4)

C −G 2

(C6.2.5.2c5)

hG =

(C6.2.5.2b)

(C6.2.5.2c3-1)

les distances hT et hG sont données par les formules : hT =

M P = H D ⋅ hD + H T ⋅ hT + H G ⋅ hG

C−B 2

pour une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration ou une bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique : hD =

a) Le moment s’exerçant sur la bride dans la situation d’assise du joint est donné par la formule : M A = W A' ⋅ hG

pour une bride vissée avec étanchéité sur la bride, une bride emmanchée-soudée à collerette ou une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle :


Type de bride



1 - Tournante

2a - Vissée avec l’enveloppe cylindrique

étanchéité

sur

2b - Vissée avec étanchéité sur la bride

3a - 3b - Emmanchée-soudée à collerette

3c - Emmanchée-soudée sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

3d - Emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration

4 - A collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

Figure C6.2.5 - Forces et moments s’exerçant sur une bride. (Les forces W A' , W P et H G sont définies en C6.1.6)

821


C6.2.6 - Vérification de la résistance des brides « indépendantes »

C6.2.6.2 - Détermination des contraintes

a) La contrainte maximale méridienne de flexion dans la collerette est donnée par la formule :

C6.2.6.1 - Objet

a) La présente règle permet de vérifier la résistance des brides des types suivants :

σH =

1 g12

λL ⋅

M CF B1

(C6.2.6.2a)

−

brides tournantes, avec ou sans collerette, en une seule pièce,

−

brides vissées, avec ou sans collerette,

•

lorsque B ≥ 20 g1 :

B1 = B

−

brides emmanchées-soudées à collerette,

•

lorsque B < 20 g1 :

B1 = B + g1

−

brides emmanchées-soudées sans collerette assemblées par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle dont la résistance est vérifiée en négligeant la participation mécanique et l’enveloppe cylindrique (voir C6.2.4.3).

Pour une bride sans collerette :

dans laquelle :

σH = 0 b) La contrainte maximale radiale dans le plateau est donnée par la formule :

Elle permet également de vérifier la résistance des brides relevant de la règle C6.2.7 lorsque les conditions indiquées en C6.2.7.2 a et b ne sont pas satisfaites (voir C6.2.4.4.b).

σr =

4e ⋅ β FL + 3h0 M CF 3λ L ⋅ e 2 ⋅ h0 B

(C6.2.6.2b)


b) Lorsque la résistance d’une bride est vérifiée au moyen de la présente règle, la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride peut s’étendre jusqu’à la limite (2) indiquée sur la figure C6.2.6.1.

σr = 0 c) La contrainte maximale circonférentielle dans le plateau est donnée par la formule :

σθ =

Il en est de même de la longueur d’enveloppe participant à la résistance d’une ouverture proche de la bride (voir C5).

βY M e2

B

CF − σ r

K2 + 1 K2 −1 (C6.2.6.2c1)

Pour une bride sans collerette, cette formule s’écrit :

σθ =

βY M e2

B

CF

(C6.2.6.2c2)

Figure C6.2.6.1 - Limite de la zone d’influence d’une discontinuité de l’enveloppe cylindrique pour une bride calculée au moyen de la règle C6.2.6.

822


c) Si les conditions a et b ci-dessus ne sont pas satisfaites, la résistance de la bride peut être vérifiée au moyen de la règle C6.2.6.

C6.2.6.3 - Valeurs admissibles des contraintes

Pour chacune des situations étudiées (situation d’assise du joint et situations sous pression), les contraintes σH , σr et σ θ doivent satisfaire aux conditions suivantes : •

kF . σH ≤ 1,5 f

d) Une collerette tronconique ne doit pas présenter une pente supérieure à 1/1 ; si tel n’est pas le cas, prendre pour g1 une valeur telle que cette condition soit respectée.

•

kF . σr ≤ f


•

kF . σ θ ≤ f


•

kF

•

kF

σH + σr

≤ f

2

σH + σθ

σH =

≤ f

2

kF . σ θ ≤ f

lorsque B ≥ 20 g1 :

•

lorsque B < 20 g1 et ϕ = 1 : B1 = B + g1

•

lorsque B < 20 g1 et ϕ > 1 : B1 = B + g0

σr =

La présente règle permet de vérifier la résistance des brides des types suivants :

brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

σθ =

4 e ⋅ β F + 3 h0 M CF 3λ ⋅ e 2 ⋅ h0 B

(C6.2.7.3b)

βY M e2

B

CF − σ r

K2 + 1 K2 −1

(C6.2.7.3c)


Pour chacune des situations étudiées (situation d’assise du joint et situations sous pression), les contraintes σH , σr et σθ doivent satisfaire aux conditions suivantes :

C6.2.7.2 - Conditions d’application

a) L’épaisseur utile de l’enveloppe constituée de la partie cylindrique de la collerette et de l’enveloppe cylindrique doit être au moins égale à l’épaisseur admise g0 sur une longueur, mesurée comme l’indiquent les figures C6.2.1.3c2 et d et C6.2.1.4, au moins égale à :

l0 =

B1 = B

c) La contrainte maximale circonférentielle dans le plateau est donnée par la formule :

brides emmanchées-soudées sans collerette assemblées par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle dont la résistance est vérifiée en tenant compte de la participation mécanique de l’enveloppe cylindrique (voir C6.2.4.3),

−

(C6.2.7.3a)

•

C6.2.7.1 - Objet

brides emmanchées-soudées sans collerette assemblées par soudures à pleine pénétration,

M CF B1

b) La contrainte maximale radiale dans le plateau est donnée par la formule :

C6.2.7 – Vérification de la résistance des brides « monobloc »

−

λ⋅

g12

dans laquelle :

Pour une bride sans collerette, seule est à satisfaire la condition :

−

ϕ

(D + g 0 ) g 0

b) Cette longueur l0 ne doit pas interférer avec la zone d’influence du raccordement avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur d’enveloppe participant à la résistance d’une ouverture proche de la bride (voir C5).

823

•

k F ⋅ σ H ≤ 1,5 MIN

•

kF . σr ≤ f

•

kF . σ θ ≤ f

•

kF

•

kF

σH + σr 2

σH + σθ 2

≤ f ≤ f

[( f ) , ( f s )]


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.2.A1 BRIDES TOURNANTES EN SEGMENTS DÉMONTABLES (Annexe obligatoire)

c) La règle doit être appliquée pour chacune des situations définies en C6.1.4 : situation d’assise du joint et situations sous pression.

C6.2.A1.1 - OBJET

a) La règle de la présente Annexe permet de vérifier la résistance d’une bride tournante sans collerette en segments démontables constituant l’un des éléments d’un assemblage : −


−

dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons,

La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être préalablement vérifiée au moyen de la règle C6.1.6. Si l’assemblage concerne deux enceintes d’un même appareil, les dispositions de l’Annexe C6.1.A1 sont à respecter. d) La présente règle est applicable aux brides tournantes en segments démontables des assemblages à joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2.

relevant des règles du chapitre C6.1. b) Une telle bride peut être constituée d’une seule ou de deux couronne(s) coupée(s) diamétralement en deux segments (voir figure C6.2.A1.1).

e) La présente règle couvre la défaillance par déformation excessive de la bride.

a) Une couronne en deux segments.

b) Deux couronnes, chacune en deux segments.

Figure C6.2.A1.1 - Brides tournantes en segments démontables.

824

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Annexe C6.2.A1 – BRIDES TOURNANTES EN SEGMENTS DÉMONTABLES Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

C6.2.A1.2 - CONDITIONS D’APPLICATION

C6.2.A1.4 - VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE DE LA BRIDE

a) Les conditions indiquées en C6.2.2.1 a, b et c et C6.2.2.3 sont à respecter.

a) Le moment M s’exerçant sur la bride est donné par la règle C6.2.5.1.

b) La coupure entre les deux segments d’une même couronne doit être disposée au milieu de l’intervalle entre deux trous de boulons.

b) La contrainte maximale circonférentielle dans une segment de la bride est donnée par les formules suivantes :

Les deux couronnes d’une bride en quatre segments doivent être assemblées de telle façon que les coupures entre les segments de chaque couronne soient décalées de 90°.

•

σθ = 2 •

C6.2.A1.3 - NOTATIONS

Les notations utilisées dans la présente Annexe sont définies en C6.2.3.

•

βY M e

2

B

CF

(C6.2.A1.4.1 )

pour une bride constituée de deux couronnes, chacune en deux segments démontables :

σ θ = 0, 75

L’épaisseur e d’un segment de la bride est définie par le tableau C6.2.A1.3 dans lequel : •

pour une bride en deux segments démontables :

βY M e

2

B

CF

(C6.2.A1.4.2 )

c) Pour chacune des situations étudiées (situation d’assise du joint et situations sous pression) la contrainte σ θ doit satisfaire à la condition :

ep, ep,1, ep,2 sont les épaisseurs utiles des segments de la bride mesurées comme l’indiquent les figures,

σθ ≤ f

e1 et e2 sont respectivement données par les formules C6.2.4.2.1 et C6.2.4.2.2.

825

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Annexe C6.2.A1 – BRIDES TOURNANTES EN SEGMENTS DÉMONTABLES Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

Tableau C6.2.A1.3. - Épaisseur e d’un segment de bride tournante en segments démontables 1. Bride sans emboîtement de centrage

1.1 - En deux segments démontables

e = ep

1.2 - En quatre segments démontables

[

( )]

e = MIN (e P ) , e p,2

2. Bride avec emboîtement de centrage

2.1 - En deux segments démontables

e = MIN [(e1 ) , (e 2 )]

(1)

2.2 - En quatre segments démontables

[

( )]

e = MIN (e1 ) , (e 2 ) , e p,2

(1)

(1) e1 et e2 sont respectivement données par les formules C6.2.4.2.1 et C6.2.4.2.2.

826


827


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.2.A2 ASSEMBLAGES PAR BOULONS À GRIFFES OU PAR BOULONS BASCULANTS (Annexe obligatoire) C6.2.A2.1 - OBJET

Elle est applicable :

La présente Annexe indique les modalités d’application des règles des chapitres C6.1 et C6.2, des règles C3.3.4 et C3.4.5 et de la règle de l’Annexe C7.A4 aux assemblages par boulons à griffes (voir figures C6.2.A2.1.1) ou par boulons basculants (voir figure C6.2.A2.1.2).

−

aux assemblages de deux enceintes d’un même appareil, moyennant le respect des dispositions de l’Annexe C6.1.A1,

−

aux assemblages à joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2.

Détail des types d’accrochages courants Figure C6.2.A2.1.1 - Assemblages par boulons à griffes.

Figure C6.2.A2.1.2 - Assemblage par boulons basculants.

828

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Annexe C6.2.A2 – ASSEMBLAGES PAR BOULONS À GRIFFES OU PAR BOULONS BASCULANTS Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

a) Le nombre minimal nécessaire de boulons est donné par la relation :

C6.2.A2.2 - ASSEMBLAGES PAR BOULONS À GRIFFES

⎧⎪⎡ W ⎤ ⎡⎛ Wp n min = MAX ⎨⎢ A ⎥ , ⎢⎜⎜ ⎪⎩⎢⎣ Wb,A ⎥⎦ ⎢⎣⎝ Wb

C6.2.A2.2.1 - Conditions d’application

a) Le diamètre G du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint, doit être tel que :

(C6.2.A2.2.3a)

G ≤ C

⎛ Wp ⎞ ⎟ est la plus grande valeur du dans laquelle ⎜⎜ ⎟ ⎝ Wb ⎠ max ⎛ Wp ⎞ ⎟ pour l’ensemble des situations sous presrapport ⎜⎜ ⎟ ⎝ Wb ⎠ sion étudiées.

b) L’assemblage doit être équipé d’un dispositif rendant les boulons imperdables lorsqu’ils sont desserrés et garantissant leur équidistance lors du serrage. C6.2.A2.2.2 - Notations

Les notations suivantes complètent ou modifient celles listées en C6.2.3 : C

l

Il appartient au Producteur des boulons d’indiquer et garantir :

= Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force exercée par les boulons, défini par la figure C6.2.A2.1.1 = Largeur circonférentielle de contact d’un boulon sur la bride, le fond ou la plaque tubulaire

nmin

= Nombre minimal nécessaire de boulons

Wb

= Charge admissible d’un boulon pour une situation sous pression à la température de calcul t

⎞ ⎤ ⎫⎪ ⎟ ⎥⎬ ⎟ ⎠ max ⎥⎦ ⎪⎭

•

ou bien les valeurs des charges Wb et Wb,A,

•

ou bien les valeurs des charges Wb,L, W b,t L , Wb,R et W b,t R .

Dans ce second cas, les valeurs des charges Wb et Wb,A sont données par le tableau C6.2.A2.2. b) Le nombre de boulons doit être tel que : n ≥ nmin

Wb,A = Charge admissible d’un boulon pour la situation d’assise du joint (charge admissible à la température ambiante)

(C6.2.A2.2.3b)

c) La force exercée par les n boulons à prendre en compte pour le calcul des éléments assemblés dans la situation d’assise du joint est donnée par la formule :

Wb, L , Wb,t L = Valeur minimale garantie de la charge limite d’un boulon, respectivement à la température ambiante et à la température t (effort provoquant une déformation permanente perceptible)

WA' =

n + n min Wb,A 2

(C6.2.A2.2.3c)

d) La force WA' doit, s’il y a lieu, vérifier la relation C6.1.6f.

Wb,R , Wb,t R = Valeur minimale garantie de la charge de ruine d’un boulon, respectivement à la température ambiante et à la température t (effort provoquant la rupture d’un élément du boulon ou l’ouverture ou le glissement du boulon par déformation) C6.2.A2.2.3 - Règles de calcul

e) Le coefficient CF correctif pour tenir compte de l’espacement des boulons est donné par la relation : ⎡ ⎛ πC ⎜ ⎢ ⎜ n C F = MAX ⎢(1) , ⎜ 6e ⎢ ⎜⎜ l + ⎢ m + 0,5 ⎝ ⎣

Les règles des chapitres C6.1.et C6.2, les règles C3.3.4 et C3.4.5 et la règle de l’Annexe C7.A4 s’appliquent moyennant les adaptations suivantes :

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎟⎥ ⎠⎦

(C6.2.A2.2.3e) Dans cette relation, pour une plaque tubulaire formant bride, e est l’épaisseur admise de la partie formant bride, notée efl, définie en Annexe C7.A4.

829

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Annexe C6.2.A2 – ASSEMBLAGES PAR BOULONS À GRIFFES OU PAR BOULONS BASCULANTS Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

Tableau C6.2.A2.2 - Charge admissible d’un boulon à griffes. Boulons en acier non allié ou allié non austénitique

Situation sous pression (à température de calcul t)

Normale de service

⎡⎛ Wb,t L Wb = MIN ⎢⎜ ⎢⎣⎜⎝ 3

Exceptionnelle de service ou d’essai de résistance

PAR

⎞⎤ ⎟⎟⎥ ⎠⎥⎦

Wb =

Wb,t L

Wb =

2

⎡⎛ Wb, L Wb,A = MIN ⎢⎜⎜ ⎣⎢⎝ 3


C6.2.A2.3 - ASSEMBLAGES BASCULANTS

Wb =

⎞ ⎛ Wb, R ⎟,⎜ ⎟ ⎜⎝ 4 ⎠

Boulons en acier austénitique

⎞ ⎛ Wb, R ⎟⎟ , ⎜⎜ ⎠ ⎝ 4

⎞⎤ ⎟⎟⎥ ⎠⎦⎥

Wb,t R 4 Wb,t R

Wb,A =

3 Wb,R 4

C6.2.A2.3.2 - Règles de calcul

BOULONS

Les règles des chapitres C6.1 et C6.2, les règles C3.3.4 et C3.4.5 et la règle de l’Annexe C7.A4 s’appliquent moyennant les adaptations suivantes :

C6.2.A2.3.1 - Condition d’application

L’assemblage doit être conçu (par exemple : lamage et rondelle d’appui sous les écrous) de façon qu’il ne puisse y avoir glissement des boulons.

a) Le diamètre A est le diamètre défini par la figure C6.2.A2.1.2. b) Il y a lieu de s’assurer que le dispositif d’articulation du boulon présente une résistance au moins égale à celle de sa partie filetée.

830


831


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.2.A3 ASSEMBLAGES À BRIDES À LÈVRES SOUDÉES (Annexe obligatoire)

b) Le diamètre G est le diamètre défini par la figure C6.2.A3.1.

C6.2.A3.1 - OBJET

La présente Annexe indique les modalités d’application des règles des chapitres C6.1 et C6.2 aux assemblages à brides dont les faces sont en contact métal-métal (directement ou par l’intermédiaire de joints métalliques à lèvre) à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons et dont l’étanchéité est assurée par soudure des lèvres de la bride ou des joints (voir figure C6.2.A3.1).

c) La force HG à exercer sur le joint dans une situation sous pression est donnée par la formule : HG =

π 4

(DL2 − G 2 ) P

dans laquelle DL est le diamètre intérieur de la soudure périphérique d’étanchéité, défini par la figure C6.2.A3.1.

Les règles des chapitres C6.1 et C6.2 s’appliquent moyennant les adaptations suivantes : a) Seules les situations sous pression sont à étudier.

a) Brides à lèvre incorporée.

(C6.2.A3.2)

b) Brides avec joints métalliques à lèvre. Figure C6.2.A3.1 - Brides à lèvres soudées.

832


833


La règle C6.3.6 permet de vérifier la résistance des brides dites « indépendantes », à la résistance desquelles ne participe pas l’enveloppe cylindrique ou pour lesquelles la participation de l’enveloppe cylindrique peut être négligée (voir C6.3.4.3).

C6.3 - BRIDES INVERSÉES AVEC JOINT INTÉRIEUR AU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE GOUJONS C6.3.1 - Objet

a) Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance d’une bride inversée constituant l’un des éléments d’un assemblage : −


−

dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de goujons,

La règle C6.3.7 permet de vérifier la résistance des brides dites « monobloc », à laquelle participe l’enveloppe cylindrique. Le tableau C6.3.1 précise la règle à utiliser pour chaque type de bride. Si l’assemblage concerne deux enceintes d’un même appareil, les dispositions de l’Annexe C6.1.A1 sont à respecter.

relevant des règles du chapitre C6.1. b) Les règles s’appliquent aux brides des types suivants : −


figure

d) Les présentes règles sont applicables aux brides inversées des assemblages à joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2.

−



(voir

Elles assurent en outre, pour les brides à collerette, l’adaptation plastique globale :

c) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être préalablement vérifiée au moyen de la règle C6.1.6. La règle C6.3.5 permet de déterminer les moments d’exerçant sur la bride.

834

−

du raccordement C6.3.6 et C6.3.7),

−

du raccordement collerette-enveloppe cylindrique (règle C6.3.7).

plateau-collerette

(règles


Tableau C6.3.1 - Règle de calcul à utiliser. Figure


C6.3.1.1a


C6.3.1.1b

Règle à utiliser

C6.3.6

c) assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

C6.3.1.1c

d) assemblée par soudures à pleine pénétration

C6.3.1.1d

C6.3.6 ou C6.3.7 (1) (2)

sans collerette

2 - Bride à collerette a) à collerette tronconique soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique b) à collerette cylindrique

C6.3.1.2a

C6.3.7 (2)

Brides « monobloc »

1 - Bride emmanchée soudée

Brides « indépendantes »

Type de bride

C6.3.1.2b

(1)

L’une ou l’autre de ces deux règles peut être indifféremment utilisée dans les conditions indiquées en C6.3.4.3.

(2)

Si les conditions indiquées en C6.3.7.2a et b ne sont pas satisfaites, il est possible de justifier la résistance de la bride au moyen de la règle C6.3.6 (voir C6.3.4.4).

835


(1)

Limite de la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride lorsque la bride est calculée au moyen de la règle C6.3.7 (bride « monobloc »).

(2)

Limite de la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride lorsque la bride est calculée au moyen de la règle C6.3.6 (bride « indépendante »).

Figure C6.3.1.1 - Brides inversées emmanchées-soudées. (Les détails d’exécution des assemblages soudés sont précisés en FA1)

836


(1)


(2)


Figure C6.3.1.1 - Brides inversées emmanchées-soudées. (Les détails d’exécution des assemblages soudés sont précisés en FA1)

837


(1)


(2)


Figure C6.3.1.2 - Brides inversées à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

838



C6.3.2 - Conditions d’application C6.3.2.1 - Bride

a) La bride doit être de révolution. Le rapport entre ses diamètres extérieur A et intérieur B doit être tel que : K=

A ≤2 B

L’épaisseur de la collerette doit satisfaire à la règle C6.3.4.4c.

b) La longueur d’engagement des filets d’un goujon à filetage à filet triangulaire au profil ISO (NF ISO 68-1 : Mars 1999) doit être au moins égale à :

( ) ( )

⎡ ⎛ Rp vis MAX ⎢(0,8d b ) , ⎜ 0,8d b ⎜ ⎢ Rp bride ⎝ ⎣

g) D’autres conditions, particulières à la règle utilisée pour la vérification de la résistance de la bride, sont indiquées en C6.3.4.3, C6.3.4.4 et C6.3.7.2.

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦



relation dans laquelle : db

=

Diamètre nominal du goujon

(R p )vis

=

Valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d’élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau du goujon

(Rp )bride

=


Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression intérieure et des efforts exercés par les goujons. Elles ne prennent pas en compte les efforts agissant sur l’enveloppe cylindrique (voir Note).

Valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d’élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau de la bride

Note : L’annexe C6.A5 propose une méthode simplifiée de prise en compte des ces efforts.

C6.3.3 - Notations

Note : Limite conventionnelle d’élasticité à 1% pour les aciers austénitiques, à 0,2% pour les autres matériaux.

Pour des goujons à filetage d’un autre type, les contraintes de cisaillement dans les filets du goujon et les filets du taraudage de la bride doivent être vérifiées au moyen des règles de l’Annexe C10.A1. c) La bride peut être constituée de plusieurs éléments assemblés par soudure à pleine pénétration ; il n’y a alors pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs. d) Le rayon r du congé de raccordement plateaucollerette d’une bride à collerette doit être tel que : r ≥ MIN [(0,25 g 1 ) , (5mm )]

A

=


B

=


C

=

Diamètre du cercle de perçage des trous de goujons

D

=


e

=

Epaisseur du plateau de la bride (voir C6.3.4.2)

f

=


fs

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de l’enveloppe cylindrique pour la situation considérée. Pour une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique : fs = f.

Pour la situation d’assise du joint, f et fs sont les contraintes nominales de calcul pour une situation normale de service à température ambiante. Figure C6.3.2 e) Dans le cas d’une bride à collerette de forme inhabituelle, il y a lieu de choisir des valeurs de g1 et h définissant une collerette tronconique simple équivalente au profil réel de la collerette.

839


G

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint WA' ou

kF

=

HG, défini en C6.1.5 g0 g1

= =

Epaisseur admise de la collerette à son extrémité

=

Force résultant de l’action de la pression sur la surface du cercle de diamètre D

HG

=


HT

=

Force résultant de l’action de la pression sur la surface annulaire comprise entre les cercles de diamètres G et D

M

hG

hT

=

=

=

=

Longueur de la collerette

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de goujons et du cercle sur lequel s’applique la force HD Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de goujons et du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint WA' ou HG Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de goujons et du cercle sur lequel s’applique la force HT

K

=

A ⋅ g0 A B

2 3

A ⎞ ⎛ ⎜⎜ 1 + ⎟⎟ 2000 ⎝ ⎠

pour A ≥ 2000 mm :

(C6.3.3.3) kF =

4 3

Moment s’exerçant sur la bride dans la situation considérée

MA

=

Moment s’exerçant sur la bride dans la situation d’assise du joint

MP

=

Moment s’exerçant sur la bride dans une situation sous pression

P

=


WA'

=

Force exercée par l’ensemble des goujons à prendre en compte pour le calcul de la bride dans la situation d’assise du joint, définie en C6.1.6

αR

=

βF

=


βFL

=


(C6.3.3.1)

3 (1 − ν ) (K + 1) ⎤ 1 ⎡ 1+ ⎥ 2 ⎢ π βY K ⎣ ⎦

βT

=

⎛ ⎞ 1 +ν K 2 ⎜⎜1 + 2 ln K ⎟⎟ − 1 1 −ν 3 ⎝ ⎠ π ⎛ 1 +ν 2 ⎞ (K − 1) ⎜⎜1 + K ⎟⎟ 1 −ν ⎝ ⎠

β TR

=

βT ⎢

=

⎞ ⎛ 1+ν ln K ⎟⎟ − 1 K 2 ⎜⎜ 1 + 2 1−ν 3 ⎠ ⎝

Les distances hD , hG et hT sont indiquées sur la figure C6.3.5. h0

pour 1000 mm < A < 2000 mm :

kF = 1

M = MA ou MP selon qu’il s’agit de la situation d’assise du joint ou d’une situation sous pression

Pour une bride à collerette cylindrique soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique : h = 0. =

•

•

La somme algébrique des forces HD , HG et HT est la force WP définie en C6.1.6 (voir figure C6.3.5).

hD

pour A ≤ 1000 mm :

Epaisseur admise de la collerette à son raccordement avec le plateau

HD

=

•

kF =

Pour une bride à collerette cylindrique : g1 = g0.

h


(C6.3.3.2)

βU

π

(C6.3.3.4)

(C6.3.3.5)

⎡ K 2 (1 + ν ) + (1 − ν ) ⎤ ⎥ αR 2 ⎢⎣ K (1 − ν ) + (1 + ν ) ⎥⎦

(C6.3.3.6)

(1 + ν )

(K 2 − 1) (K − 1)

(C6.3.3.7)

840


β UR

=

βU ⋅ αR

βV

=


βVL

=


βY

=

1 K −1

(C6.3.3.8)


a) La résistance d’une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle (figures C6.3.1.1.c1 et c2) peut être indifféremment vérifiée en négligeant la participation mécanique de l’enveloppe cylindrique à la résistance de la bride (règle C6.3.6) ou en tenant compte de cette participation (règle C6.3.7), pour autant que les conditions C6.3.7.2a et b soient satisfaites.

⎡3 K 2 ln K ⎤ 6 ⎢ (1 − ν ) + (1 + ν ) 2 ⎥ π K − 1 ⎥⎦ ⎢⎣ π

Les dimensions minimales nécessaires du cordon de soudure plateau-enveloppe cylindrique sur la face arrière de la bride sont différentes selon la règle utilisée (voir Annexe FA1).

(C6.3.3.9) Le graphique C6.A3.6 donne les valeurs des coefficients βT, βU et βY pour ν = 0,3.

βYR

=

λR

=

λRL

=

βY . αR

b) Une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration (figure C6.3.1.1d) doit être assimilée à une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

(C6.3.3.10)

e ⋅ β F + h0 e3 ⋅ β V + β TR ⋅ h0 β UR ⋅ h0 ⋅ g 02 (C6.3.3.11)

c) Lorsque la résistance de la bride est vérifiée au moyen de la règle C6.3.7 :

e ⋅ β FL + h0 e 3 ⋅ β VL + β TR ⋅ h0 β UR ⋅ h0 ⋅ g 02

(C6.3.3.12)

ν

=


ϕ

=


•

g0 est l’épaisseur admise de l’enveloppe cylindrique,

•

le cordon de soudure plateau-enveloppe cylindrique sur la face arrière de la bride doit être considéré comme une collerette tronconique (dont les dimensions g0, g1 et h sont définies par les figures C6.3.1.1c2 et d), sous réserve que : h et (g 1 − g 0 ) ≥ MIN [(0,25g 0 ) , (5mm )]



Les règles doivent être appliquées pour chacune des situations définies en C6.1.4 : situation d’assise du joint et situations sous pression.

C6.3.4.4 - Brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

C6.3.4.2 - Epaisseur du plateau de la bride

a) La résistance d’une bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique doit être vérifiée au moyen de la règle C6.3.7, pour autant que les conditions C6.3.7.2a et b soient satisfaites.

L’épaisseur e du plateau de la bride à utiliser dans les règles C6.3.6 et C6.3.7 est définie par le tableau C6.3.4.2.

g0 est alors l’épaisseur admise, sur la longueur l0 définie en C6.3.7.2a, de l’enveloppe constituée de la partie cylindrique de la collerette et de l’enveloppe cylindrique.

Dans ce tableau, ep et ep,1 sont les épaisseurs utiles du plateau de la bride, mesurées comme l’indiquent les figures.

841


c2) Dans le cas d’une bride à collerette soudée en bout telle que :

b) Lorsque ces conditions ne sont pas satisfaites, la résistance de la bride peut être justifiée au moyen de la règle C6.3.6.

f < fs

Une bride à collerette cylindrique doit alors être assimilée à une bride sans collerette.

si la longueur l, définie par la figure C6.3.4.4, est telle que :

Pour une bride à collerette tronconique, g0 est l’épaisseur admise de la collerette à l’extrémité de la longueur h.

l > 0,2

•

c) Que la résistance de la bride soit vérifiée au moyen de la règle C6.3.6 ou au moyen de la règle C6.3.7 : c1) L’épaisseur utile de la collerette doit être au moins égale à :

es,0 =

P⋅D 2 fs − P

•

P⋅A 2f + P

(C6.3.4.4.2)


842

e h,0


e h,0 =

(C6.3.4.4.1)

(A − eh,0 )

(A − eh,0 )

e h,0 .


1 - Bride à collerette tronconique.

2 - Bride à collerette cylindrique.

Figure C6.3.4.4 - Brides inversées à collerette soudée en bout.

843


Tableau C6.3.4.2 - Épaisseur e du plateau d’une bride inversée.

1. Face plate ou surélevée e = ep

2. Emboîtement simple

a) femelle

[( ) ( )]

e = MIN e p , e p,1

b) mâle e = ep

3. Emboîtement double

a) femelle

[( ) (

e = MIN e p , 1,1e p,1

)]

b) mâle e = ep

4. Gorge pour joint annulaire

[( ) (

e = MIN e p , 1,1e p,1

)]

844


−

C6.3.5 - Moments s’exerçant sur la bride

a) Le moment s’exerçant sur la bride dans la situation d’assise du joint est donné par la formule : MA =

W A'

⋅ hG


(C6.3.5a)

b) Le moment s’exerçant sur la bride dans une situation sous pression est donné par la formule : M P = H D ⋅ hD + H T ⋅ hT + H G ⋅ hG

hD =

(C6.3.5b)

c) Dans ces formules :

•

les forces HD et HT sont données par les formules : HD = HT =

π 4

(G 4

π

D2 ⋅ P 2

(C6.3.5c1)

)

− D2 P

C−D 2

(C6.3.5c3-1)

Dans ce cas, la distance hD est toujours négative.

Le moment MP peut être positif ou négatif. −

pour une bride emmanchée-soudée à collerette ou une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle :

pour une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration ou une bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique : hD =

(C6.3.5c2)

C − A + g1 2

(C6.3.5c3-2)

Dans ce cas, la distance hD peut être positive ou négative.

La force HT est toujours négative. −

les distances hT et hG sont données par les formules : hT =

2C − D − G 4

(C6.3.5c4)

C −G 2

(C6.3.5c5)

hG =

La distance hT peut être positive ou négative.

845


Type de bride



1a-1b - Emmanchée-soudée à collerette

1c - Emmanchée-soudée sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

1d - Emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration

2 - A collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

Figure C6.3.5 - Forces et moments s’exerçant sur une bride inversée. (Les forces W A' , W P et H G sont définies en C6.1.6 – Sur cette figure, la distance hD est négative et la distance hT positive)

846



C6.3.6 - Vérification de la résistance des brides « indépendantes »

σH = 0

C6.3.6.1 - Objet


a) La présente règle permet de vérifier la résistance des brides des types suivants :

σr =

−

brides emmanchées-soudées à collerette,

−

brides emmanchées-soudées sans collerette assemblées par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle dont la résistance est vérifiée en négligeant la participation mécanique de l’enveloppe cylindrique (voir C6.3.4.3).

σr = 0 c) Les contraintes maximales circonférentielles dans le plateau sont données par les formules : •

sur le diamètre extérieur de la bride :

•

βY M e

2

B

−σr

2 K 2 ⎡ 2e ⋅ β FL + 3h0 ⎤ ⎢ ⎥ K 2 − 1 ⎣ 4e ⋅ β FL + 3h0 ⎦

(C6.3.6.2c2) Pour une bride sans collerette, ces formules s’écrivent :


λRL ⋅

B

K 2 + 1 ⎡ 2e ⋅ β FL + 3h0 ⎤ ⎢ ⎥ K 2 − 1 ⎣ 4e ⋅ β FL + 3h0 ⎦

sur le diamètre intérieur de la bride :

σ θ,B =


M B

e2

−σr

(C6.3.6.2c1)

Il en est de même de la longueur d’enveloppe participant à la résistance d’une ouverture proche de la bride (voir C5).

g12

β YR M

σ θ,A =

b) Lorsque la résistance d’une bride est vérifiée au moyen de la présente règle, la zone d’influence du raccordement de l’enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride peut s’étendre jusqu’à la limite (2) indiquée sur la figure C6.3.6.1.

1

(C6.3.6.2b)


Elle permet également de vérifier la résistance des brides relevant de la règle C6.3.7 lorsque les conditions indiquées en C6.3.7.2a et b ne sont pas satisfaites (voir C6.3.4.4b).

σH =

4e ⋅ β FL + 3h0 M 3λ RL ⋅ e 2 ⋅ h0 B

σ θ,A =

(C6.3.6.2a)

σ θ,B =

Collerette cylindrique

β YR M e2

B

βY M e2

B

(C6.3.6.2c3) (C6.3.6.2c4)

Collerette tronconique

Figure C6.3.6.1 - Limite de la zone d’influence d’une discontinuité de l’enveloppe cylindrique pour une bride inversée calculée au moyen de la règle C6.3.6.

847


b) Cette longueur l0 ne doit pas interférer avec la zone d’influence du raccordement avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur d’enveloppe participant à la résistance d’une ouverture proche de la bride (voir C5).

C6.3.6.3 - Valeurs admissibles des contraintes Pour chacune des situations étudiées (situation d’assise du joint et situations sous pression), les contraintes σH , σr , σθ,A et σθ,B doivent satisfaire aux conditions suivantes :

•

kF . |σH| ≤ 1,5 f

•

kF . |σr| ≤ f

•

kF . |σ θ,A| ≤ f

•

kF . |σ θ,B| ≤ f

•

kF

•

kF

σH + σr 2

c) Si les conditions a et b ci-dessus ne sont pas satisfaites, la résistance de la bride peut être vérifiée au moyen de la règle C6.3.6. d) Une collerette tronconique ne doit pas présenter une pente supérieure à 1/1 ; si tel n’est pas le cas, prendre pour g1 une valeur telle que cette condition soit respectée.

≤ f


σ H + σ θ,A 2


≤ f

Pour une bride sans collerette, seules sont à satisfaire les conditions : •

kF . |σ θ,A| ≤ f

•

kF . |σ θ,B| ≤ f

σH =

C6.3.7 - V2rification de la r2sistance des brides « monobloc »

M B

(C6.3.7.3a)

•

La présente règle permet de vérifier la résistance des brides des types suivants :

brides emmanchées-soudées sans collerette assemblées par soudures à pleine pénétration,

−

brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

(C6.3.7.3b)

sur le diamètre extérieur de la bride :

σ θ,A =

brides emmanchées-soudées sans collerette assemblées par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle dont la résistance est vérifiée en tenant compte de la participation mécanique de l’enveloppe cylindrique (voir C6.3.4.3),

−

4e ⋅ β F + 3h0 M 3λ R ⋅ e 2 ⋅ h0 B

c) Les contraintes maximales circonférentielles dans le plateau sont données par les formules :

C6.3.7.1 - Objet

β YR M e2

B

−σr

K 2 + 1 ⎡ 2e ⋅ β F + 3h0 ⎤ ⎢ ⎥ K 2 − 1 ⎣ 4e ⋅ β F + 3h0 ⎦

(C6.3.7.3c1) •

sur le diamètre intérieur de la bride :

σ θ,B =

βY M e

2

B

−σr

2 K 2 ⎡ 2e ⋅ β F + 3h0 ⎤ ⎢ ⎥ K 2 − 1 ⎣ 4e ⋅ β F + 3h0 ⎦

(C6.3.7.3c2)


a) L’épaisseur utile de l’enveloppe constituée de la partie cylindrique de la collerette et de l’enveloppe cylindrique doit être au moins égale à l’épaisseur admise g0 sur une longueur, mesurée comme l’indiquent les figures C6.3.1.1c2 et d et C6.3.1.2, au moins égale à :

l0 =

λR ⋅

g12


σr =

−

ϕ

(D + g 0 ) g 0

848



Pour chacune des situations étudiées (situation d’assise du joint et situations sous pression), les contraintes σH , σr , σ θ,A , et σ θ,B doivent satisfaire aux conditions suivantes : •

k F ⋅ σ H ≤ 1,5 MIN [ ( f ) , ( f s )]

•

kF ⋅ σ r ≤ f

849

•

k F ⋅ σ θ,A ≤ f

•

k F ⋅ σ θ,B ≤ f

•

kF

•

kF

σH + σr 2

≤ f

σ H + σ θ,A 2

≤ f



C6.4 - ASSEMBLAGES À BRIDES AVEC JOINT PORTANT DE PART ET D'AUTRE DU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS SITUATIONS À ÉTUDIER CARACTÉRISTIQUES DU JOINT VÉRIFICATION DE LA BOULONNERIE

C6.4.2.1 - Assemblage

a) L’assemblage doit être de révolution. b) Les boulons ou goujons doivent être répartis régulièrement sur le cercle de perçage.

C6.4.1 - Objet

Leur nombre doit être au moins égal à 4.

a) Les règles du présent chapitre concernent les assemblages soumis à une pression intérieure et dont le joint porte de part et d'autre du cercle de perçage des trous de boulons.

c) Lorsque l'un des éléments de l'assemblage est une bride inversée ou un fond à calotte sphérique boulonné, les règles du présent chapitre ne sont applicables que si : M 1 ⋅ k 2 + M 2 ⋅ k1 ≥ 0

Elles s’appliquent aux assemblages à joint plat non métallique.

Si tel n'est pas le cas, l'assemblage relève de l'application des règles du chapitre C6.1 moyennant les adaptations suivantes :

b) Ces assemblages peuvent être constitués : −

de deux brides relevant des règles du chapitre C6.5 (brides normales),

−

d’une bride normale et d’une bride inversée relevant des règles du chapitre C6.6,

−

d’une bride, normale ou inversée, assemblée à : •

−

c1) La force minimale WA que doit exercer la boulonnerie dans la situation d'assise du joint est donnée par la formule C6.4.6a. c2) Pour les situations sous pression, le diamètre extérieur du joint G0 et sa longueur de contact sur sa portée w sont définis par la figure C6.4.2.1.

un fond plat boulonné relevant de la règle C3.3.6,

•

un fond à calotte sphérique boulonné relevant de la règle C3.4.6,

•

une plaque tubulaire formant bride relevant de la règle de l’Annexe C7.A5,

c3) Les règles C6.1.6 e et f sont sans objet.

d’un fond à calotte sphérique boulonné assemblé à une plaque tubulaire formant bride.

c) Les présentes règles ne sont pas applicables aux assemblages comportant un élément intermédiaire pincé entre brides (par exemple, plaque tubulaire) et concernant deux enceintes. Figure C6.4.2.1 - Diamètre extérieur du joint G0 et largeur de contact du joint sur sa portée w lorsque l’assemblage relève des règles du chapitre C6.1 (voir C6.4.2.1c).

d) Les assemblages à brides normalisées peuvent être utilisés sans vérification de leur résistance dans les conditions indiquées en Annexe C6.A1. e) Les règles du présent chapitre couvrent la défaillance par déformation excessive de la boulonnerie.

C6.4.2.2 - Joint

Il appartient au Fabricant de s'assurer par ailleurs de l'adéquation de l'assemblage (nature du joint, caractéristiques des portées de joint, etc.) à l'ensemble des conditions de fonctionnement de l'appareil, en particulier pour ce qui concerne la qualité d'étanchéité requise.

a) L'épaisseur du joint doit être au moins égale à 1,5 mm. b) Le diamètre intérieur du joint Gi doit être tel que : Gi ≤ C − d h − 10 mm

c) Le diamètre des trous de passage des boulons dans le joint ne doit pas être supérieur au diamètre dh des trous de passage des boulons dans les éléments assemblés.

850



dh

=

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression intérieure et des efforts à exercer sur le joint.

Diamètre des trous de passage des boulons ou goujons dans les éléments assemblés

fb

=

Contrainte nominale de calcul des boulons ou goujons pour une situation sous pression

fb,A

=

Contrainte nominale de calcul des boulons ou goujons pour la situation d’assise du joint

Elles ne prennent pas en compte les efforts agissant sur l’enveloppe cylindrique. (voir Note) Note : L’Annexe C6.A5 propose une méthode simplifiée de prise en compte de ces efforts.

Elles ne prennent pas en compte non plus les différences de dilatation pouvant exister entre la boulonnerie et les éléments assemblés, qui peuvent être négligées tant que, pour une situation donnée :

fb,A est la contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service à température ambiante.

−

la différence de température entre la boulonnerie et les éléments assemblés n’excède pas 50°C,

G

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint dans une situation sous pression (voir C6.4.5)

−

si la température de calcul est ≥ 120°C, le coefficient de dilatation des éléments assemblés n’excède pas de plus de 10% le coefficient de dilatation de la boulonnerie.

Gi

=

Diamètre intérieur du joint

G0

=

Diamètre extérieur de la surface de contact du joint sur sa portée

HG

=


HR

=

Réaction d'équilibrage des forces s'exerçant sur les éléments assemblés

hR

=

Différence entre les rayons du cercle sur lequel s'exerce la réaction HR et du cercle de perçage des trous de boulons ou goujons (voir C6.4.6)

k1 , k2

= Rigidités k de chacun des deux éléments assemblés (voir C6.4.6)

C6.4.3 - Notations

Ab

=

Section totale de la boulonnerie : Ab = n . ab

(C6.4.3.1)

Ab,min

=

Section minimale nécessaire de la boulonnerie

ab

=

Section d’un boulon ou goujon : •

•

b'' C

= = =

M1 , M2 = Moments M relatifs à chacun des deux éléments assemblés (voir C6.4.6) pour la situation considérée

pour un boulon ou goujon à filetage d’un autre type : section à fond de filet,

m

=

Coefficient de serrage du joint (voir C6.4.5)

n

=

Nombre de boulons ou goujons

pour un boulon ou goujon à tige allégée : section de la tige cylindrique non filetée.

P

=


WA

=

Largeur efficace du joint pour la situation d'assise (voir C6.4.5)

Force minimale à exercer par la boulonnerie dans la situation d’assise du joint

WP

=

Largeur efficace du joint pour une situation sous pression (voir C6.4.5)

Force de traction s’exerçant sur la boulonnerie dans une situation sous pression

y

=

Pression d’assise du joint (voir C6.4.5)

•

b'

pour un boulon ou goujon à filetage à filet triangulaire au profil ISO (NF ISO 68-1 : Mars 1999) : section résistante définie par la norme NF ISO 262 (voir Annexe C6.A4),

Diamètre du cercle de perçage des trous de boulons ou goujons

851


C6.4.4 - Situations à étudier

C6.4.5 - Caractéristiques du joint

a) La règle C6.4.6 de vérification de la boulonnerie doit être appliquée pour chacune des situations suivantes :

a) Les valeurs de la pression d’assise y et du coefficient de serrage m doivent être indiquées par le fournisseur du joint ; à défaut il est possible d’utiliser les valeurs données en Annexe C6.A2.

a1) La situation relative au serrage initial du joint, avant mise sous pression, dite situation d’assise du joint.

b) La largeur efficace du joint b' pour la situation d'assise est donnée par la formule :

Dans cette situation, l’assemblage est soumis uniquement à l’effort résultant de la compression du joint nécessaire pour réaliser l’étanchéité attendue.

b ' = 4 b0'

(C6.4.5b1)

dans laquelle :

La compression minimale y à exercer sur le joint, dite pression d’assise du joint, dépend de la nature de celui-ci.

−

b0' est la largeur de base du joint, donnée par la relation : b0' = MIN [(G 0 − C ) , (C − Gi )]

La situation d’assise du joint est unique pour un assemblage donné ; elle doit être considérée comme une situation normale de service à température ambiante.

−

a2) La ou les situations normales de service, exceptionnelles de service ou d’essai de résistance susceptibles d’être déterminantes pour l’assemblage, dites situations sous pression.

(C6.4.5b2)

la largeur b0' doit être exprimée en millimètres.

c) La largeur efficace du joint b'' pour une situation sous pression est égale à : b" = 2,5 mm d) Le diamètre G du cercle sur lequel s'applique la force de compression du joint dans une situation sous pression est donné par la formule :

Dans ces situations, l’assemblage doit résister à l’action de la pression qui tend à écarter les deux éléments, tout en maintenant sur le joint un effort de compression suffisant pour assurer l’étanchéité.

G = C − d h − 2b "

Le rapport m entre la compression minimale du joint et la pression intérieure est une caractéristique du joint dite coefficient de serrage du joint. b) Les règles concernant les éléments assemblés ne doivent être appliquées que pour chacune des situations sous pression définies ci-dessus.

a) G0 − C ≥ C − Gi

b) G0 − C ≤ C − Gi

(b0' = C − Gi )

(b0' = G0 − C )

Figure C6.4.5 - Largeurs du joint b0' et b'' et diamètre G du cercle sur lequel s'applique la force de compression du joint dans une situation sous pression.

852

(C6.4.5d)


c) La section minimale nécessaire de la boulonnerie est donnée par la relation :

C6.4.6 - Vérification de la boulonnerie

a) La force minimale que doit exercer la boulonnerie dans la situation d’assise du joint est donnée par la formule : WA = π b ' ⋅ C ⋅ y

⎧⎪ ⎡ W ⎤ ⎡⎛ W ⎞ ⎤ ⎫⎪ Ab,min = MAX ⎨ ⎢ A ⎥ , ⎢⎜⎜ P ⎟⎟ ⎥ ⎬ ⎪⎩ ⎢⎣ f b,A ⎥⎦ ⎢⎣⎝ f b ⎠ max ⎥⎦ ⎪⎭

(C6.4.6a)

(C6.4.6c)

b) La force de traction s’exerçant sur la boulonnerie dans une situation sous pression est donnée par la formule : WP =

π 4

G2 ⋅ P + HG + HR

⎛W ⎞ dans laquelle ⎜⎜ P ⎟⎟ est la plus grande valeur du ⎝ f b ⎠ max

(C6.4.6b1)

⎛W ⎞ rapport ⎜⎜ P ⎟⎟ pour l’ensemble des situations sous pres⎝ fb ⎠ sion étudiées.

(C6.4.6b2)

d) La section totale de la boulonnerie doit être telle que :

dans laquelle : H G = 2π b " ⋅ G ⋅ m ⋅ P

HR =

1 M 1 ⋅ k 2 + M 2 ⋅ k1 hR k1 + k 2

Ab ≥ Ab,min

(C6.4.6b3)

(C6.4.6d)

Dans cette formule : •

la distance hR est donnée (voir figure C6.4.6) par la formule : hR =

G0 − C + d h 4

(C6.4.6b4)

•

M1 et M2 sont les moments M relatifs à chacun des deux éléments assemblés, donnés par les formules indiquées au tableau C6.4.6,

•

k1 et k2 sont les rigidités k de chacun des deux éléments assemblés, données par les formules indiquées au tableau C6.4.6.

Figure C6.4.6 - Définition de la distance hR

Dans le cas d'un assemblage constitué de deux brides normales dont les dimensions B et g1, définies en C6.5.3, sont identiques, la formule C6.4.6b3 s'écrit :

HR =

M hR

(C6.4.6b5)

dans laquelle M est le moment donné par la formule C6.5.5d.

Tableau C6.4.6 - Formules de calcul des moments M et des rigidités k. Elément

Moment M

Rigidité k

Bride normale

C6.5.5d

C6.5.5g

Bride inversée

C6.6.5d

C6.6.5g

Fond plat boulonné

C3.3.6.2e1

C3.3.6.2g1

Fond à calotte sphérique boulonné

C3.4.6.2d

C3.4.6.2g


C7.A5.4f

C7.A5.4h1

853


C6.5 - BRIDES AVEC JOINT PORTANT DE PART ET D'AUTRE DU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS C6.5.1 - Objet

a) Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance d’une bride constituant l’un des éléments d’un assemblage : −


−

dont le joint porte de part et d'autre du cercle de perçage des trous de boulons,


−


(voir

figure

Elles ne concernent pas les brides des fonds à calotte sphérique boulonnés qui sont traitées en C3.4. c) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être parallèlement vérifiée au moyen de la règle C6.4.6. d) Les présentes règles sont applicables aux brides directement assemblées à un fond bombé elliptique, torisphérique ou hémisphérique, moyennant le respect de la règle C3.1.8.


−


brides vissées (voir figure C6.5.1.1),

854


(1) Dans le cas d’un taraudage conique, B est le diamètre sur flanc mesuré à mi-longueur de serrage LT.

Figure C6.5.1.1 - Brides vissées (avec ou sans collerette).

a) Bride avec ou sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle.

b) Bride sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration.

Figure C6.5.1.2 - Brides emmanchées-soudées. (Les détails d’exécution des assemblages soudés sont précisés en FA1 - Dans le cas d'une bride assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle, les dimensions minimales nécessaires des soudures sont celles données pour le cas où la participation mécanique de l'enveloppe cylindrique est négligée)

855




Figure C6.5.1.3 - Brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

856




C6.5.2.1 - Bride


a) La bride doit être de révolution.

La zone d'influence du raccordement de l'enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride peut s'étendre jusqu'à :

b) Les trous de passage des boulons doivent être circulaires ; leur diamètre dh doit être au plus égal à celui de la série moyenne de la norme NF EN 20-273 (voir Annexe C6.A4). c) La bride peut être constituée de plusieurs éléments assemblés par soudure à pleine pénétration ; il n’y a alors pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs. d) Le rayon r du congé de raccordement plateaucollerette d’une bride à collerette doit être tel que : r ≥ MIN [(0,25 g 1 ) , (5mm )]

•

l'extrémité de cette enveloppe si la bride est vissée ou emmanchée-soudée assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle,

•

la face postérieure du plateau de la bride si la bride est emmanchée-soudée assemblée par soudures à pleine pénétration ou à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

Il en est de même de la longueur d'enveloppe participant à la résistance d'une ouverture proche de la bride (voir C5). C6.5.2.3 - Sollicitations


Figure C6.5.2 e) La collerette d’une bride à collerette tronconique soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique ne doit pas présenter une pente supérieure à 1/1; si tel n'est pas le cas, prendre pour g1 une valeur telle que cette condition soit respectée.

Elles ne prennent pas en compte les efforts agissant sur l’enveloppe cylindrique. (voir Note) Note : L’Annexe C6.A5 propose une méthode simplifiée de prise en compte de ces efforts.

C6.5.3 - Notations

f) Au droit de l’assemblage circulaire d’une bride à collerette soudée en bout avec l’enveloppe cylindrique, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant par 1/3. L’épaisseur de la collerette doit satisfaire à la règle C6.5.4.3.

A

=


B

=


C

=


CF

=

Coefficient correctif pour tenir compte de l’espacement des boulons : ⎡ ⎛ πC ⎜ ⎢ ⎜ n C F = MAX ⎢(1) , ⎜ 6e ⎢ ⎜⎜ 2d b + ⎢ m + 0,5 ⎝ ⎣

g) Lorsque la bride étudiée est assemblée avec une bride inversée ou un fond à calotte sphérique boulonné, la règle C6.5.5 n'est applicable que si : M 1 ⋅ k 2 + M 2 ⋅ k1 ≥ 0

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎟⎥ ⎠⎦

(relation C6.5.3.1)

Si tel n’est pas le cas, la résistance de la bride doit être vérifiée au moyen des règles C6.2.6 ou C6.2.7, la résistance de la boulonnerie de l’assemblage étant vérifiée au moyen de la règle C6.1.6, moyennant les adaptations indiquées en C6.4.2.1c.

D

857

=



db

=


K

=

dh

=

Diamètre des trous de passage des boulons dans la bride

kF

=

E

=

Module d'élasticité du matériau de la bride pour la situation considérée

e

=

Epaisseur admise du plateau de la bride

f

=


fs

=


A B

(C6.5.3.2)

Coefficient de correction de contrainte : •

pour B ≤ 1000 mm :

•

pour 1000 mm < B < 2000 mm : kF =

• k1 , k2

Pour une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique : fs = f.

2 3

B ⎞ ⎛ ⎜⎜ 1 + ⎟ 2000 ⎟⎠ ⎝

pour B ≥ 2000 mm :

kF = 1

(C6.5.3.3) kF =

4 3

=

Rigidités k, respectivement, de la bride et de l'élément auquel elle est assemblée (voir C6.5.5)

G

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint HG, défini en C6.4.5

M1 , M2

=

g1

=

Epaisseur admise de la collerette d'une bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique à son raccordement avec le plateau

Moments M relatifs, respectivement, à la bride et à l'élément auquel elle est assemblée (voir C6.5.5), pour la situation considérée

m

=


n

=

Nombre de boulons

P

=


βY

=

Pour une bride à collerette, vissée ou emmanchée-soudée assemblée par double soudure non pénétrante où à pénétration partielle : g1 = 0. HD

=


HG

=


HT

=

1 K −1

⎡3 K 2 ln K ⎤ 6 ⎢ (1 − ν ) + (1 + ν ) 2 ⎥ π K − 1 ⎦⎥ ⎣⎢ π

(C6.5.3.4) Le graphique C6.A3.6 donne les valeurs du coefficient βY pour ν = 0,3.

Force résultant de l’action de la pression sur la surface annulaire comprise entre les cercles de diamètres G et B

ν

La somme des forces HD , HG et HT et de la force HR définie en C6.4.6 est la force WP définie en C6.4.6 (voir figure C6.5.5).

=

coefficient de Poisson du matériau de la bride


hD

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force HD

La résistance de la bride ne doit être vérifiée que pour chacune des situations sous pression définies en C6.4.4.

hG

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint HG

Cette disposition reste applicable lorsque, en application des dispositions de C6.5.2.1g, la vérification de la résistance de la bride relève des règles C6.2.6 ou C6.2.7.

hT

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de boulons et du cercle sur lequel s’applique la force HT

Les distances hD , hG et hT ainsi que la distance hR définie en C6.4.6 sont indiquées sur la figure C6.5.5.

858


De plus, dans le cas d’une bride à collerette soudée en bout telle que :


Une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration (figure C6.5.1.2b) doit être assimilée à une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

f < fs si la longueur l, définie par la figure C6.5.4.3, est telle que :

Le cordon de soudure plateau-enveloppe cylindrique sur la face arrière de la bride doit être considéré comme une collerette tronconique (dont les dimensions g0 , g1 et h sont définies par la figure C6.5.1.2b), sous réserve que :

l > 0,2

•

h et (g1 − g 0 ) ≥ MIN [(0,25g 0 ) , (5mm )]

e h,0 = •

L’épaisseur utile de la collerette doit être au moins égale à :

es,0 =

P⋅D 2 fs − P

(C6.5.4.3.1)

P⋅B 2f − P

(C6.5.4.3.2)

si l’épaisseur utile de l’enveloppe cylindrique est < eh (figures C6.5.4.3.1a et 2a), l’épaisseur utile de la collerette à son extrémité peut être inférieure à l’épaisseur minimale théorique eh,0, pour autant que la longueur lh n’excède pas 0, 2

1 - Brides à collerette tronconique.

e h,0

l’épaisseur utile eh de la collerette, définie par la figure C6.5.4.3, doit en outre être au moins égale à l’épaisseur minimale théorique, eh,0 donnée par la formule :

Dans le cas contraire, ou si le cordon est usiné avec un rayon r satisfaisant à la condition C6.5.2.1d, la bride doit être assimilée à une bride à collerette cylindrique. C6.5.4.3 - Brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

(B + eh,0 )

(B + eh,0 ) eh,0 .

2 - Brides à collerette cylindrique.

Figure C6.5.4.3 - Brides à collerette soudée en bout.

859


−

C6.5.5 - Vérification de la résistance de la bride

a) La contrainte maximale radiale dans le plateau est donnée par la formule :

σr =

6M r

(π C − n ⋅ d h ) e 2

CF

les distances hD, hT et hG sont données par les formules :

σθ =

e2

B

CF

M θ = (M 2 − M 1 )

k1 k1 + k 2

(C6.5.5b)

(C6.5.5c1)

HT =

π 4

(G

2

−B

2

π 6

E ⋅ e 3 ⋅ ln K

(C6.5.5g)

Mr = M1 = M2 , Mθ = 0 , σ θ = 0 j) Pour chacune des situations sous pression étudiées, les contraintes σr et σ θ doivent satisfaire aux conditions suivantes :

(C6.5.5e1)

)P

(C6.5.5e5)

i) Lorsque la bride étudiée est assemblée à une autre bride normale dont les dimensions B et g1 sont identiques :

les forces HD et HT sont données par les formules : B2 ⋅ P

C −G 2

h) k2 est la rigidité k de l'élément auquel est assemblée la bride étudiée, donnée par la formule indiquée au tableau C6.5.5.

(C6.5.5c2)

e) Dans cette formule :

4

(C6.5.5e4)

k=

(C6.5.5d)

π

2C − B − G 4

g) k1 est la rigidité k de la bride étudiée, donnée par la formule :

M = H D ⋅ hD + H T ⋅ hT + H G ⋅ hG

HD =

hT =

f) Le moment M2 est le moment M relatif à l'élément auquel est assemblée la bride étudiée, donné par la formule indiquée au tableau C6.5.5.

d) Le moment M1 est le moment M relatif à la bride étudiée, donné par la formule :

−

(C6.5.5e3)

hG =

c) Les moments Mr et Mθ sont donnés par les formules : C ln k1 B M r = M 1 + (M 2 − M 1 ) k1 + k 2 ln K

C − B − g1 2

(C6.5.5a)

b) La contrainte maximale circonférentielle dans le plateau est donnée par la formule :

βY Mθ

hD =

•

σr ≤ f

•

kF . σ θ ≤ f

(C6.5.5e2)

Tableau C6.5.5 - Formules de calcul du moment M2 et de la rigidité k2. Elément auquel est assemblée la bride étudiée

Moment M2

Rigidité k2

Bride normale

C6.5.5d

C6.5.5g

Bride inversée

C6.6.5d

C6.6.5g

Fond plat boulonné

C3.3.6.2e1

C3.3.6.2g1


C3.4.6.2d

C3.4.6.2g


C7.A5.4f

C7.A5.4h1

860


1 - Bride vissée

2a - Bride emmanchée-soudée avec ou sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante où à pénétration partielle

2b - Bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration

3 - Bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

Figure C6.5.5 - Forces s'exerçant sur un bride dans une situation sous pression. (Les forces WP, HG et HR et la distance hR sont définies en C6.4.6)

861


Pour des goujons à filetage d’un autre type, les contraintes de cisaillement dans les filets du goujon et les filets du taraudage de la bride doivent être vérifiées au moyen des règles de l’Annexe C10.A1.

C6.6 - BRIDES INVERSÉES AVEC JOINT PORTANT DE PART ET D'AUTRE DU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE GOUJONS C6.6.1 - Objet

c) La bride peut être constituée de plusieurs éléments assemblés par soudure à pleine pénétration ; il n’y a alors pas lieu de tenir compte d’un coefficient de soudure dans les calculs.

a) Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance d’une bride inversée constituant l’un des éléments d’un assemblage : −


−

dont le joint porte de part et d'autre du cercle de perçage des trous de goujons,

d) Le rayon r du congé de raccordement plateaucollerette d’une bride à collerette doit être tel que : r ≥ MIN [(0,25 g 1 ) , (5mm )]



−


(voir

figure

Figure C6.6.2 e) La collerette d'une bride à collerette tronconique soudée en bout ou monobloc avec l'enveloppe cylindrique ne doit pas présenter une pente supérieure à 1/1 ; si tel n'est pas le cas, prendre pour g1 une valeur telle que cette condition soit respectée.

c) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être parallèlement vérifiée au moyen de la règle C6.4.6. d) Les présentes règles couvrent la défaillance par déformation excessive de la bride.


C6.6.2 - Conditions d’application C6.6.2.1 - Bride

a) La bride doit être de révolution. b) La longueur d’engagement des filets d’un goujon à filetage à filet triangulaire au profil ISO (NF ISO 68-1 : Mars 1999) doit être au moins égale à :

( ) ( )

⎡ ⎛ Rp vis MAX ⎢(0,8d b ) , ⎜ 0,8d b ⎜ ⎢ Rp bride ⎝ ⎣

L’épaisseur de la collerette doit satisfaire à la règle C6.6.4.3.

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦

g) La règle C6.6.5 n'est applicable que si : M 1 ⋅ k 2 + M 2 ⋅ k1 ≥ 0

Si tel n'est pas le cas, la résistance de la bride doit être vérifiée au moyen des règles C6.3.6 ou C6.3.7, la résistance de la boulonnerie de l'assemblage étant vérifiée au moyen de la règle C6.1.6, moyennant les adaptations indiquées en C6.4.2.1c.

relation dans laquelle : db

=

Diamètre nominal du goujon

(R p )vis

=

(Rp )bride

Valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d’élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau du goujon

=

Valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d’élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau de la bride


862


b) Bride sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration.

a) Bride avec ou sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle.

Figure C6.6.1.1 - Brides inversées emmanchées-soudées. (Les détails d’exécution des assemblages soudés sont précisés en FA1 – Dans le cas d'une bride assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle, les dimensions minimales nécessaires des soudures sont celles données pour le cas où la participation mécanique de l'enveloppe cylindrique est négligée.)



Figure C6.6.1.2 - Brides inversées à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

863



G

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint HG, défini en C6.4.5

g1

=

Epaisseur admise de la collerette d'une bride à colerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique à son raccordement avec le plateau

L’épaisseur de l’enveloppe cylindrique doit satisfaire à la règle C2.1.4. La zone d'influence du raccordement de l'enveloppe cylindrique avec une autre enveloppe, un fond, une plaque tubulaire ou une autre bride peut s'étendre jusqu'à : •

l'extrémité de cette enveloppe si la bride est emmanchée-soudée assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle,

•

la face postérieure du plateau de la bride si la bride est emmanchée-soudée assemblée par soudures à pleine pénétration ou à collerette soudée en bout ou monobloc avec l'enveloppe cylindrique.

Pour une bride à collerette emmanchéesoudée assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle : g1 = 0.

Il est de même de la longueur d'enveloppe participant à la résistance d'une ouverture proche de la bride (voir C5). C6.6.2.3 - Sollicitations

HD

=

Force résultant de l’action de la pression sur la surface du cercle de diamètre D

HG

=


HT

=

Force résultant de l’action de la pression sur la surface annulaire comprise entre les cercles de diamètres G et D

La somme algébrique des forces HD , HG et HT et de la force HR définie en C6.4.6 est la force WP définie en C6.4.6 (voir figure C6.6.5).

Les règles du présent chapitre ne prennent en compte que l’action de la pression intérieure et des efforts exercés par les goujons. Elles ne prennent pas en compte les efforts agissant sur l’enveloppe cylindrique. (voir Note) Note : L’annexe C6.A5 propose une méthode simplifiée de prise en compte des ces efforts.

hD

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de goujons et du cercle sur lequel s’applique la force HD

hG

=

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de goujons et du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint HG

hT

=

C6.6.3 - Notations

A

=


B

=


C

=

Diamètre du cercle de perçage des trous de goujons

Différence entre les rayons du cercle de perçage des trous de goujons et du cercle sur lequel s’applique la force HT

D

=


Les distances hD , hG et hT ainsi que la distance hR définie en C6.4.6 sont indiquées sur la figure C6.6.5.

dT

=

Diamètre à fond de filet des trous de goujons

K

=

E

=

Module d'élasticité du matériau de la bride pour la situation considérée

kF

=

e

=

épaisseur admise du plateau de la bride

f

=


fs

=

A B

(C6.6.3.1)

coefficient de correction de contrainte : •

pour A ≤ 1000 mm :

•

pour 1000 mm < A < 2000 mm : kF =


•

Pour une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique : fs = f.

864

A ⎞ 2 ⎛ ⎟ ⎜1 + ⎜ 3 ⎝ 2000 ⎟⎠

pour A ≥ 2000 mm :

kF = 1

(C6.6.3.2) kF =

4 3


k1 , k2

=

Rigidités k, respectivement, de la bride et de l'élément auquel elle est assemblée (voir C6.6.5)

lT

=

Profondeur des trous de goujons

M1 , M2

=

Moments M relatifs, respectivement, à la bride et à l'élément auquel elle est assemblée (voir C6.6.5), pour la situation considérée

Le cordon de soudure plateau-enveloppe cylindrique sur la face arrière de la bride doit être considéré comme une collerette tronconique (dont les dimensions g0, g1 et h sont définies par la figure C6.6.1.1b), sous réserve que : h et (g 1 − g 0 ) ≥ MIN [(0,25g 0 ) , (5mm )]

n

=

Nombre de boulons


P

=


C6.6.4.3 - Brides à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

βY

=

1 K −1

L’épaisseur utile de la collerette doit être au moins égale à :

⎡3 K 2 ln K ⎤ 6 ⎢ (1 − ν ) + (1 + ν ) 2 ⎥ π K − 1 ⎥⎦ ⎢⎣ π

es,0 =

(formule C6.6.3.3)

ν

=

P⋅D 2 fs − P

(C6.6.4.3.1)

Le graphique C6.A3.6 donne les valeurs du coefficient βY pour ν = 0,3.

De plus, dans le cas d’une bride à collerette soudée en bout telle que :


f < fs si la longueur l, définie par la figure C6.6.4.3, est telle que :


l > 0,2

La résistance de la bride ne doit être vérifiée que pour chacune des situations sous pression définies en C6.4.4.

•

Cette disposition reste applicable lorsque, en application des dispositions de C6.6.2.1g, la vérification de la résistance de la bride relève des règles C6.3.6 ou C6.3.7.

e h,0 = •

P⋅A 2f + P

(C6.6.4.3.2)


865

e h,0



Une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration (figure C6.6.1.1b) doit être assimilée à une bride à collerette monobloc avec l’enveloppe cylindrique.

(A − eh,0 )

(A − eh,0 )

e h,0 .


1 - Brides à collerette tronconique.

2 - Brides à collerette cylindrique.

Figure C6.6.4.3 - Brides inversées à collerette soudée en bout.

866


•

C6.6.5 - Vérification de la résistance de la bride

a) La contrainte maximale radiale dans le plateau est donnée par la formule :

σr =

6M r lT ⎞ 2 ⎛ ⎜⎜ π C − n ⋅ d T e ⎟⎟ e ⎝ ⎠

(C6.6.5a)

hD =

b) La contrainte maximale circonférentielle dans le plateau est donnée par la formule :

σθ =

βY Mθ e

2

pour une bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration ou une bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique :

−

les distances hT et hG sont données par les formules :

c) Le moment Mr est donné par la formule C6.6.5c1.

hT =

Le moment Mθ est donné par la formule : k1 M θ = (M 2 − M 1 ) k1 + k 2

(C6.6.5d)

k=

les forces HD et HT sont données par les formules :

HT =

4

D2 ⋅ P

(G 2 − D 2 ) P 4


6

E ⋅ e 3 ⋅ ln K

(C6.6.5g)

i) Pour chacune des situations sous pression étudiée, les contraintes σr et σ θ doivent satisfaire aux conditions suivantes :

(C6.6.5e2)

La force HT est toujours négative. −

π

h) k2 est rigidité k de l'élément auquel est assemblée la bride inversée, donnée par la formule indiquée au tableau C6.6.5.

(C6.6.5e1)

π

(C6.6.5e5)

g) k1 est la rigidité k de la bride inversée, donnée par la formule :

e) Dans les formules ci-dessus :

π

C −G 2

f) Le moment M2 est le moment M relatif à l'élément auquel est assemblée la bride inversée, donné par la formule indiquée au tableau C6.6.5.

Le moment M peut être positif ou négatif.

HD =

(C6.6.5.e4)

La distance hT peut être positive ou négative.

d) Le moment M1 est le moment M relatif à la bride inversée, donné par la formule :

−

2C − D − G 4

hG =

(C6.6.5c2)

M = H D ⋅ hD + H T ⋅ hT + H G ⋅ hG

(C6.6.5e3-2)

Dans ce cas, la distance hD peut être positive ou négative.

(C6.6.5b)

B

C − A + g1 2

•

σr ≤ f

•

kF . σ θ ≤ f

pour une bride emmanchée-soudée avec ou sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle : hD =

C−D 2

(C6.6.5e3-1)

Dans ce cas, la distance hD est toujours négative.

C ln k1 B Mr = G − C (C − G ) P + H G ⋅ hG + (M 2 − M1 ) 16 k1 + k 2 ln K

π

(

2

2

)

867

(C6.6.5c1)


Tableau C6.6.5 - Formules de calcul du moment M2 et de la rigidité k2. Elément auquel est assemblée la bride inversée

Moment M2

Rigidité k2

Bride normale

C6.5.5d

C6.5.5g

Fond plat boulonné

C3.3.6.2e1

C3.3.6.2g1


C3.4.6.2d

C3.4.6.2g


C7.A5.4f

C7.A5.4h1

868


1a - Bride emmanchée-soudée avec ou sans collerette assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

1b - Bride emmanchée-soudée sans collerette assemblée par soudures à pleine pénétration

2 - Bride à collerette soudée en bout ou monobloc avec l’enveloppe cylindrique

Figure C6.6.5 - Forces s’exerçant sur une bride inversée dans une situation sous pression. (Les forces WP, HG et HR et la distance hR sont définies en C6.4.6 - Sur cette figure, les distances hD et hT sont négatives)

869


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.A1 UTILISATION DES ASSEMBLAGES À BRIDES NORMALISÉES (Annexe informative)

b) Pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance, la pression de calcul n’excède pas 1,5 fois la pression maximale admissible donnée par ces tableaux (voir Note 2).

C6.A1.1 - OBJET

La présente Annexe définit les conditions dans lesquelles un assemblage à brides normalisées en acier peut être utilisé dans la construction d’un appareil soumis à une pression intérieure sans qu’il soit nécessaire d’effectuer un calcul de vérification de sa résistance. Ces conditions ne prennent en compte que la résistance mécanique de l’assemblage aux effets des sollicitations statiques ; il appartient au Fabricant de s’assurer par ailleurs de l’adéquation de l’assemblage (nature du joint, caractéristiques des portées de joint, etc.) à l’ensemble des conditions de fonctionnement de l’appareil, en particulier pour ce qui concerne la qualité d’étanchéité requise.

C6.A1.2 - RÈGLE

c) Pour une situation dans laquelle l’assemblage est soumis aux actions simultanées d’une pression intérieure, d’un effort axial et d’un moment de flexion s’exerçant dans un plan contenant l’axe de l’assemblage, la pression de calcul équivalente (voir Annexe C6.A5) n’excède pas les limites fixées en a ou b. d) Le joint est d’un des types autorisés, pour chaque ISO PN, par le tableau C6.A1. e) La boulonnerie d’assemblage des brides est d’une catégorie de résistance au moins égale à celle fixée, pour chaque ISO PN en fonction du type de joint, par le tableau C6.A1. f) La différence de température entre brides et boulons n’excède pas, pour une situation donnée, 50°C.

Un assemblage à brides en acier conforme aux normes :

g) Si la température de calcul est ≥ 120°C, le coefficient de dilatation du matériau des brides n’excède pas de plus de 10 % le coefficient de dilatation du matériau des boulons.

− NF E 29-203 : dimensions des brides et collets, − NF E 29-204 (Novembre 1992) : nuances d’aciers pour brides,

Note 1 : Si un assemblage à brides normalisées constitue l’assemblage de deux enceintes sous pression intérieure d’un même appareil, les conditions indiquées doivent être satisfaites pour chacune de ces deux enceintes.

− NF E 29-900-2 à 6 : dimensions des joints. peut être utilisé sans calcul de vérification de sa résistance dans la construction d’un appareil à pression si l’ensemble des conditions suivantes sont satisfaites (voir Note 1) : a) Pour une situation normale de service, la pression de calcul n’excède pas la pression maximale admissible donnée, pour chaque ISO PN, en fonction du matériau des brides et de la température de calcul, par les tableaux de la norme NF E 29-005 (voir Note 2).

869-1

Note 2 : Pour les brides en acier austénitique, la norme NF E 29-005 propose deux séries de valeurs de pression maximale admissible ; la série à utiliser est celle des valeurs basées sur la limite conventionnelle d’élasticité à 1 % (notée Rp0,01 dans la norme). Note 3 : Cette Annexe s’appuie sur les anciennes normes françaises. Dans le cas d’une application s’appuyant sur d’autres normes, il convient de transposer la méthodologie sur la base des éléments fournis par ces normes.


Tableau C6.A1. ISO PN

6.10.16

20.25

TYPE DE JOINT AUTORISÉ

CATEGORIE MINIMALE DE RESISTANCE DE LA BOULONNERIE (Noir Note 1)

- Plat non métallique avec ou sans enveloppe

Basse

- Plat non métallique avec ou sans enveloppe

Basse

- Spiralé - Métalloplastique ondulé

Moyenne

- Métallique ondulé avec ou sans garnissage - Plat non métallique avec ou sans enveloppe

Basse

- Spiralé 40

- Métalloplastique ondulé

Moyenne

- Métallique ondulé avec ou sans garnissage - Métalloplastique non ondulé

Haute

- Métallique plat lisse ou strié - Plat non métallique avec ou sans enveloppe

Basse

- Spiralé - Métalloplastique ondulé 50

Moyenne

- Métallique ondulé avec ou sans garnissage - Métalloplastique non ondulé - Métallique plat lisse ou strié

Haute

- Annulaire métallique - Plat non métallique avec ou sans enveloppe - Spiralé

Moyenne

- Métalloplastique ondulé 100

- Métallique ondulé avec ou sans garnissage - Métalloplastique non ondulé - Métallique plat lisse ou strié

Haute

- Annulaire métallique Note 1 : La catégorie de résistance de la boulonnerie se définit ici par le rapport entre les valeurs minimales garanties de la limite conventionnelle d’élasticité (à 1% pour les aciers austénitiques, à 0,2% pour les autres matériaux) à la température ambiante, du matériau de la vis (RP)vis et du matériau de la bride (RP)bride :

Catégorie de résistance de la boulonnerie

(Rp )vis (Rp )bride

Basse

Moyenne

Haute

≥1

≥ 1,4

≥ 2,5

869-2


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.A2 COEFFICIENT DE SERRAGE ET PRESSION D’ASSISE DES JOINTS (Annexe informative)

Nature du joint (voir tableau C6.1.1)

Coefficient de serrage m

Pression d’assise y (MPa)

JOINTS PLAT NON METALLIQUES

Elastomère non entoilé, sans forte proportion de fibres d’amiante : ∗

dureté shore < 75

0,50

0

∗

dureté shore ≥ 75

1,00

1,4

Elastomère avec entoilage coton

1,25

2,8

Elastomère avec entoilage amiante, avec ou sans armature métallique : ∗

1 pli

2,75

25,5

∗

2 plis

2,50

20,0

∗

3 plis

2,25

15,2

Fibre végétale

1,75

7,6

Amiante-élastomère avec ou sans armature métallique, avec ou sans enveloppe PTFE ou similaire : ∗

épaisseur 1 mm

3,25

39,8

∗

épaisseur 2 mm

2,50

21,7

∗

épaisseur 3 mm

2,00

12,6

JOINTS PLATS METALLOPLASTIQUES

(interpoler pour les épaisseurs intermédiaires) Amiante enrobé d’une enveloppe métallique non ondulée : ∗

aluminium recuit

3,25

38,0

∗

cuivre ou laiton recuit

3,50

44,8

∗

fer ou acier doux

3,75

52,4

∗

monel

3,50

55,2

∗

acier allié type 5% Cr – 0,5% Mo

3,75

62,1

∗

acier inoxydable

3,75

62,1

869-3


COEFFICIENT DE SERRAGE ET PRESSION D’ASSISE DES JOINTS (suite)

JOINTS PLATS METALLOPLASTIQUES (suite)

Nature du joint (voir tableau C6.1.1)

Amiante enrobé d’une enveloppe métal ondulé avec garniture d’amiante :

métallique

∗

aluminium recuit

∗


∗

fer ou acier doux

∗

monel ou acier allié type 5% Cr – 0,5% Mo

∗

acier inoxydable

ondulée

Coefficient de serrage m

Pression d’assise y (MPa)

2,50

20,0

2,75

26,0

3,00

31,0

3,25

38,0

3,50

44,8

ou

Métal enroulé en spirale avec garniture amiante, PFTE ou similaire, graphite, … : ∗

acier non allié

2,50

69,0

∗

acier inoxydable ou monel

3,00

69,0

JOINTS PLATS METALLIQUES

Joints métalliques lisses : ∗

aluminium recuit

4,00

60,7

∗


4,75

89,6

∗

fer ou acier doux

5,50

124,1

∗


6,00

150,3

∗

acier inoxydable

6,50

179,3

Joints métalliques striés : ∗

aluminium recuit

3,25

38,0

∗


3,50

44,8

∗

fer ou acier doux

3,75

52,4

∗


3,75

62,1

∗

acier inoxydable

4,25

69,6

Joints métalliques ondulés : ∗

aluminium recuit

2,75

25,5

∗


3,00

31,0

∗

fer ou acier doux

3,25

38,0

∗

monel ou acier allié type 5% Cr – 0,5 % Mo

3,50

44,8

∗

acier inoxydable

3,75

52,4

JOINTS ANNULAIRES METALLIQUES PLEINS :

∗

fer ou acier doux

5,50

124,1

∗


6,00

150,3

∗

acier inoxydable

6,50

179,3

869-4


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.A3 COEFFICIENTS βFL , βVL , βF , βV , ϕ , βT , βU ET βY POUR LE CALCUL DES BRIDES (Annexe obligatoire)

a) Les graphiques C6.A3.1 à 5 donnent les valeurs des coefficients βFL et βVL, relatifs aux brides « indépendantes », et des coefficients βF, βV et ϕ, relatifs aux brides « monobloc », utilisés dans les règles de calcul des brides.

Le coefficient βF est donné par le graphique C6.A3.3. Le coefficient βV est donné par le graphique C6.A3.4. Le coefficient ϕ est donné par le graphique C6.A3.5.

Le coefficient βFL est donné par le graphique C6.A3.1.

b) Le graphique C6.A3.6 donne, pour ν = 0,3, les valeurs des coefficients βT , βU et βY dont les formules sont données dans les règles.

Le coefficient βVL est donné par le graphique C6.A3.2.

869-5

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE Annexe C6.A3 – COEFFICIENTS βFL , βVL , βF , βV , ϕ , βT , βU ET βY POUR LE CALCUL DES BRIDES

Graphique C6.A3.1 - Valeurs du coefficient βFL relatif aux brides « indépendantes » pour ν = 0,3. ⎛ 3 + A⎞ ⎛ 21 + 11A ⎞ ⎛ 3 + 2A ⎞ ⎛ 9 + 5A ⎞ C18 ⎜ ⎟ + C21 ⎜ 84 ⎟ + C24 ⎜ 210 ⎟ − ⎜ 360 ⎟ 6 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ β FL = − 1/ 4 ⎡ ⎤ 3 C ⎢ ⎥ (1 + A ) C ⎢ 3 1 −ν 2 ⎥ ⎣ ⎦

(

(C6.A3.1)

)

Les coefficients A, C, C18, C21 et C24 sont respectivement donnés par les formules 1, 2, 20, 23 et 26.

869-6


Graphique C6.A3.2 - Valeurs du coefficient βVL relatif aux brides « indépendantes » pour ν = 0,3.

β VL

1 C 24 3C 21 − − − C18 5 2 = 4 1/ 4 ⎡3 1 −ν 2 ⎤ 3 ⎢ ⎥ ( 1 + A) C ⎣⎢ ⎦⎥

(

)

(C6.A3.2)

Les coefficients A, C, C18, C21 et C24 sont respectivement donnés par les formules 1, 2, 20, 23 et 26.

869-7

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

869-8

(C6.A3.3) Les coefficients A, C et E6 sont respectivement donnés par les formules 1, 2 et 45. Pour les brides à collerette cylindrique : βF = 0,908920

Graphique C6.A3.3 - Valeurs du coefficient βF relatif aux brides « monobloc » pour ν = 0,3.

Annexe C6.A3 – COEFFICIENTS βFL , βVL , βF , βV , ϕ , βT , βU ET βY POUR LE CALCUL DES BRIDES

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C6 – RÈGLES DE CALCUL DES ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE

869-9

(C6.A3.4) Les coefficients A, C et E4 sont respectivement donnés par les formules 1, 2 et 43. Pour les brides à collerette cylindrique : βV = 0,550103

Graphique C6.A3.4 -Valeurs du coefficient βV relatif aux brides « monobloc » pour ν = 0,3.

Annexe C6.A3 – COEFFICIENTS βFL , βVL , βF , βV , ϕ , βT , βU ET βY POUR LE CALCUL DES BRIDES


Graphique C6.A3.5 - Valeurs du coefficient ϕ relatif aux brides « monobloc » pour ν = 0,3. (La valeur minimale de ϕ est : ϕ = 1)

ϕ=

C 36 1+ A

(C6.A3.5)

Les coefficients A et C36 sont respectivement donnés par les formules 1 et 38.

869-10


Graphique C6.A3.6 - Valeurs des coefficients βT, βU et βY pour ν = 0,3. Pour K ≤ 3, une valeur approchée de βY est donnée par la formule :

βY =

3 K +1

π K −1

869-11

(C6.A3.6)


FORMULES (1) A (45) DONNANT LES VALEURS DES COEFFICIENTS UTILISES DANS LES FORMULES C6.A3.1 A 5. A=

g1 −1 g0

(

(1)

)

⎛ h ⎞ ⎟⎟ C = 48 1 − ν 2 ⎜⎜ ⎝ h0 ⎠

4

(2)

C1 =

A 1 + 3 12

(3)

C2 =

17 A 5 + 42 336

(4)

C3 =

A 1 + 210 360

(5)

C4 =

59 A 1 + 3 A 11 + + 360 5040 C

(6)

C5 =

(1 + A)3 1 5A + − 90 1008 C

(7)

C6 =

17 A 1 1 + + 120 5040 C

(8)

C7 =

51 A ⎛ 120 + 225 A + 150 A 2 + 35 A3 ⎞ 1 215 ⎟ + +⎜ ⎟C 2772 1232 ⎜⎝ 14 ⎠

(9)

C8 =

128 A ⎛ 66 + 165 A + 132 A 2 + 35 A3 ⎞ 1 31 ⎟ + +⎜ ⎟C 6930 45045 ⎜⎝ 77 ⎠

(10)

C9 =

653 A ⎛ 42 + 198 A + 117 A 2 + 25 A3 ⎞ 1 533 ⎟ + +⎜ ⎟C 30240 73920 ⎜⎝ 84 ⎠

(11)

C10 =

⎛ 42 + 198 A + 243 A 2 + 91 A3 3A 29 + − ⎜⎜ 3780 704 ⎝ 84

C11 =

1763 A ⎛ 42 + 72 A + 45 A 2 + 10 A3 ⎞ 1 31 ⎟ + +⎜ ⎟C 6048 665280 ⎜⎝ 84 ⎠

(13)

C12 =

⎛ 88 + 198 A + 156 A 2 + 42 A3 ⎞ 1 71 A 1 ⎟ + + ⎜⎜ ⎟C 2925 300300 ⎝ 385 ⎠

(14)

C13 =

⎛ 2 + 12 A + 11 A 2 + 3 A 3 ⎞ 1 937 A 761 ⎟ + + ⎜⎜ ⎟C 831600 1663200 ⎝ 70 ⎠

(15)

⎞ 1 ⎟ ⎟C ⎠

869-12

(12)


C14 =

⎛ 2 + 12 A + 17 A 2 + 7 A3 ⎞ 1 103 A 197 ⎟ + − ⎜⎜ ⎟C 415800 332640 ⎝ 70 ⎠

(16)

C15 =

⎛ 6 + 18 A + 15 A 2 + 4 A3 ⎞ 1 97 A 233 ⎟ + + ⎜⎜ ⎟C 831600 554400 ⎝ 210 ⎠

(17)

(

C16 = C1 ⋅ C 7 ⋅ C12 + C 2 ⋅ C8 ⋅ C 3 + C 3 ⋅ C8 ⋅ C 2 − C 32 ⋅ C 7 + C82 ⋅ C1 + C 22 ⋅ C12

[

)

(18)

(

C17 = C 4 ⋅ C 7 ⋅ C12 + C 2 ⋅ C8 ⋅ C13 + C 3 ⋅ C8 ⋅ C 9 − C13 ⋅ C 7 ⋅ C 3 + C82 ⋅ C 4 + C12 ⋅ C 2 ⋅ C 9

) ] C1

(19)

16

[

(

C18 = C5 ⋅ C 7 ⋅ C12 + C 2 ⋅ C8 ⋅ C14 + C 3 ⋅ C8 ⋅ C10 − C14 ⋅ C 7 ⋅ C 3 + C82 ⋅ C 5 + C12 ⋅ C 2 ⋅ C10

[

(

C19 = C6 ⋅ C7 ⋅ C12 + C 2 ⋅ C8 ⋅ C15 + C3 ⋅ C8 ⋅ C11 − C15 ⋅ C7 ⋅ C3 + C82 ⋅ C6 + C12 ⋅ C 2 ⋅ C11

) ] C1

(20)

16

) ] C1

(21)

16

[

(

C 20 = C1 ⋅ C 9 ⋅ C12 + C 4 ⋅ C8 ⋅ C 3 + C 3 ⋅ C13 ⋅ C 2 − C 32 ⋅ C 9 + C13 ⋅ C8 ⋅ C1 + C12 ⋅ C 4 ⋅ C 2

) ] C1

(22)

16

[

(

C 21 = C1 ⋅ C10 ⋅ C12 + C5 ⋅ C8 ⋅ C 3 + C 3 ⋅ C14 ⋅ C 2 − C 32 ⋅ C10 + C14 ⋅ C8 ⋅ C1 + C12 ⋅ C5 ⋅ C 2

[

(

C 22 = C1 ⋅ C11 ⋅ C12 + C 6 ⋅ C8 ⋅ C 3 + C 3 ⋅ C15 ⋅ C 2 − C 32 ⋅ C11 + C15 ⋅ C8 ⋅ C1 + C12 ⋅ C 6 ⋅ C 2

) ] C1

(23)

) ] C1

(24)

16

16

[

(

C 23 = C1 ⋅ C 7 ⋅ C13 + C 2 ⋅ C 9 ⋅ C 3 + C 4 ⋅ C8 ⋅ C 2 − C 3 ⋅ C 7 ⋅ C 4 + C8 ⋅ C 9 ⋅ C1 + C 22 ⋅ C13

[

(

C 24 = C1 ⋅ C 7 ⋅ C14 + C 2 ⋅ C10 ⋅ C 3 + C5 ⋅ C8 ⋅ C 2 − C 3 ⋅ C 7 ⋅ C5 + C8 ⋅ C10 ⋅ C1 + C 22 ⋅ C14

) ] C1

(25)

16

) ] C1

(26)

16

[

(

C 25 = C1 ⋅ C7 ⋅ C15 + C 2 ⋅ C11 ⋅ C3 + C6 ⋅ C8 ⋅ C2 − C3 ⋅ C7 ⋅ C6 + C8 ⋅ C11 ⋅ C1 + C 22 ⋅ C15

) ] C1

(27)

16

⎛C ⎞ C 26 = − ⎜ ⎟ ⎝4⎠

1/ 4

(28)

C 27 = C 20 − C17 −

5 + C17 ⋅ C 26 12

(29)

C 28 = C 22 − C19 −

1 + C19 ⋅ C 26 12

(30)

⎛C ⎞ C 29 = − ⎜ ⎟ ⎝4⎠

1/ 2

⎛C ⎞ C 30 = − ⎜ ⎟ ⎝4⎠

3/ 4

(31)

(32)

869-13


C 31 =

3A − C17 ⋅ C 30 2

(33)

C32 =

1 − C19 ⋅ C30 2

(34)

C33 =

C 26 ⋅ C32 ⎛ C ⋅ C 28 ⎞ + C28 ⋅ C31 ⋅ C 29 − ⎜ 30 + C32 ⋅ C 27 ⋅ C 29 ⎟ 2 2 ⎝ ⎠

(35)

C 34 =

1 + C18 − C 21 − C18 ⋅ C 26 12

(36)

C 35 = C18 ⋅ C 30 C36 = ( C 28 ⋅ C35 ⋅ C 29 − C32 ⋅ C34 ⋅ C29 )

(37) 1 C33

(38)

C ⋅ C34 ⎛ C ⋅C ⎞ 1 − C35 ⋅ C 27 ⋅ C 29 ⎟ C37 = ⎜ 26 35 + C34 ⋅ C31 ⋅ C29 − 30 2 2 ⎝ ⎠ C33

(39)

E1 = C17 ⋅ C 36 + C18 + C19 ⋅ C 37

(40)

E 2 = C 20 ⋅ C 36 + C 21 + C 22 ⋅ C 37

(41)

E 3 = C 23 ⋅ C 36 + C 24 + C 25 ⋅ C 37

(42)

E4 =

3 + C 37 + 3C 36 2 E 3 + 15E 2 + 10 E1 − 12 10

(43)

⎛ 3 + 2 A⎞ ⎛ 21 + 11 A ⎞ ⎛ 3 + A⎞ E 5 = E1 ⎜ ⎟ ⎟ + E3 ⎜ ⎟ + E2 ⎜ ⎝ 210 ⎠ ⎝ ⎝ 6 ⎠ 84 ⎠

(44)

A 3A⎞ A A 1 1⎞ ⎛ 7 ⎛ 1 − − C37 ⎜ + + ⎟ E 6 = E5 − C36 ⎜ + + ⎟− ⎝ 60 120 C ⎠ ⎝ 120 36 C ⎠ 40 72

(45)

869-14


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.A4 CARACTÉRISTIQUES DE LA BOULONNERIE À FILETAGE MÉTRIQUE, À FILET TRIANGULAIRE AU PROFIL ISO (Annexe informative)

Caractéristiques de la boulonnerie à filetage métrique à filet triangulaire au profil ISO (NF ISO 68-1 : Mars 1999) à pas gros (1) (d’après les normes NF ISO 261 et NF ISO 262 de Mars 1999) Section résistante

Diamètre nominal db (2)

Pas p

Diamètre sur flancs d2 = db - 0,6495 p

Diamètre du noyau de la vis d3 = db - 1,2268 p

12

1,75

10,863

9,853

84,3

ab =

π ⎛ d2 + d3 ⎞ ⎜ 4 ⎝

2

⎟ ⎠

2

Diamètre des trous de passage de boulons, série moyenne suivant NF EN 20273 (Juin 1992) dh (1) 13,5

14

2

12,701

11,546

115

15,5

16

2

14,701

13,546

157

17,5

18

2,5

16,376

14,933

192

20

20

2,5

18,376

16,933

245

22

22

2,5

20,376

18,933

303

24

24

3

22,051

20,319

353

26

27

3

25,051

23,319

459

30

30

3,5

27,727

25,706

561

33

33

3,5

30,727

28,706

694

36

36

4

33,402

31,093

817

39

39

4

36,402

34,093

976

42

42

4,5

39,077

36,479

1120

45

45

4,5

42,077

39,479

1306

48

48

5

44,752

41,866

1473

52

52

5

48,752

45,866

1757

56

56

5,5

52,427

49,252

2030

62

60

5,5

56,427

53,252

2362

66

64

6

60,103

56,639

2676

70

68

6

64,103

60,639

3055

74

72

6

68,103

64,639

3460

78

76

6

72,103

68,639

3889

82

80

6

76,103

72,639

4344

86

(1) Dimensions en millimètres.

(2) Employer de préférence les diamètres dans les cases grisées.

869-15


869-16


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C6.A5 ASSEMBLAGES À BRIDES BOULONNÉES SOUMIS À UNE PRESSION INTÉRIEURE ET À D’AUTRES SOLLICITATIONS (Annexe informative) C6.A5.1 - OBJET

C6.A5.2 - RÈGLE DE CALCUL

La présente Annexe propose une méthode simplifiée de calcul de la résistance d’un assemblage à brides pour une situation dans laquelle il est soumis aux actons simultanées :

La vérification de la résistance est à effectuer au moyen de celle des règles qui s’applique à l’assemblage concerné, en substituant à la pression de calcul P une pression de calcul équivalente Peq donnée par la formule :

−

d’une pression intérieure P,

−

d’une force axiale F, comptée positivement lorsqu’elle tend à séparer les deux brides,

−

Peq = P +

d’un moment de flexion M s’exerçant dans un plan contenant l’axe de l’assemblage.

4F

π G2

+

16 M

π G2

(C6.A5)

dans laquelle G est le diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint.

869-17


869-18


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C7 REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES C7.1.3 - Désignation des échangeurs

C7.1. DISPOSITIONS PARTICULIERES APPLICABLES AUX ECHANGEURS DE CHALEUR

C7.1.3.1 - Dimensions caractéristiques Un échangeur est défini par deux dimensions caractéristiques :

C7.1.1 - Objet et domaine d’application Cette Annexe rassemble un ensemble de règles de conception, fabrication, contrôle et utilisation s’appliquant de façon usuelle aux échangeurs multitubulaires.

−

son diamètre Di,

−

sa longueur L0,

toutes deux exprimées en mm (voir figure C7.1.3.1).

Cet ensemble de règles garanti une bonne cohérence entre les calculs thermo-hydrauliques, les calculs de vérification de l’absence de risque de vibration et les calculs mécaniques (voir logigramme C7.1.1).

C7.1.3.1.1 - Diamètre L’échangeur est défini par le diamètre intérieur de la calandre, dans sa partie courante.


Lorsque la calandre d’un échangeur est réalisée à l’aide d’un tube et non d’une tôle roulée (∅ < 610 mm), il est habituel d’utiliser le diamètre extérieur à la place du diamètre intérieur.

C7.1.2.1 - Catégorie de construction La catégorie de construction de l’échangeur est choisie conformément aux dispositions de G7.

Dans le cas d’un échangeur de type « Rebouilleur » l’appareil est défini par deux diamètres intérieurs : celui de la calandre au niveau de la plaque tubulaire di et celui de la partie formant réservoir Di.

C7.1.2.2 - Classe de l’échangeur Indépendamment de la catégorie de construction, la présente Annexe définit deux classes d’échangeurs : N et R. Cette notion se surimpose à la notion de catégorie de construction.

Le diamètre limitant la zone perforée de la plaque tubulaire (noté D0 dans la Section C7 et souvent dénommé OTL) peut également être considéré comme une dimension diamétrale caractéristique de l’échangeur.

Le choix de la classe de l’échangeur est fait par le Donneur d’ordre ou conjointement par le Donneur d’ordre et le Fabricant. La classe de l’échangeur peut également être proposée par le Fabricant, pour les échangeurs de « catalogue », par exemple.

C7.1.3.1.2 - Longueur Dans le cas d’un échangeur à tubes droits, l’échangeur est défini par la longueur L0 des tubes mesurée hors tout.

La classe N correspond aux échangeurs dont les conditions d’exploitation et de maintenance sont normales et relativement bien connues.

Dans le cas de tubes en U, l’échangeur est défini par la longueur droite des tubes ayant le plus grand rayon de cintrage.

La classe R correspond aux échangeurs dont les conditions d’exploitation sont difficiles et justifient de choisir des conceptions permettant de faciliter la maintenance de ces appareils.

870

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES

Logigramme C7.1.1 Règles d’application Non obligatoires

Obligatoires

C7.1

Section M

Etablissement des données techniques de construction – Conditions de fonctionnement – Conditions d’installation – Risques de corrosion – Risques d’encrassement – Facteurs potentiels de défaillance et conséquence d’une défaillance

ª – – – –

Conception générale Choix de la classe de l’appareil Choix de la technologie et de la conception des composants Choix des matériaux Choix des joints : types et matériaux

ª – –

©

Calculs thermo-hydrauliques Dimensionnement thermique et hydraulique Vérification de l’absence de risque de vibration

ª – –

CX

©

Calculs mécaniques Règles de calcul des plaques tubulaires Règles de calcul des autres composants

C7.A7

C7.2 à C7.4 C7.A1 à C7.A6, C7.A8, C7.A9 Section C

ª Partie F

Règles de fabrication

ª Partie I

Règles d’inspection

ª XX

Notice d’instruction

871


C7.1.3.2 - Types d’échangeurs

C7.1.4 - Conception

Les échangeurs peuvent être désignés par une combinaison de 3 lettres, ces lettres désignant respectivement :

C7.1.4.1 - Épaisseurs minimales des parois soumises à pression

–

le type de boîte avant,

–

le type de calandre,

–

le type de la boîte arrière.

Les épaisseurs minimales des parois soumises à pression (calandres, boîtes) ne doivent pas être inférieures à celles résultant de l’application des règles de la partie C. De plus, en aucun cas, pour les échangeurs de la classe R, ces valeurs ne doivent être inférieures aux valeurs du tableau C7.1.4.1.

Le tableau C7.1.3.2 donne les notations utilisées pour cette désignation. Les conceptions représentées correspondent échangeurs les plus fréquemment utilisés.

aux

Tableau C7.1.4.1 - Limites inférieures d’épaisseurs des parois soumises à pression des échangeurs de la classe R. (surépaisseur de corrosion non comprise) Diamètre de l’échangeur (en mm)

Ep (en mm) tous matériaux

≤ 200

3

200 < Di ≤ 350

4

350 < Di ≤ 750

6

750 < Di ≤ 1 500

8

1 500 < Di ≤ 2 500

10

2 500 < Di ≤ 3 000

12

872


Figure C7.1.3.1 - Dimensions caractéristiques.

873


Tableau C7.1.3.2 - Types d’échangeurs. BOÎTE AVANT

CALANDRE

E

A

BOÎTE ARRIERE

L Un passage

Boîte avec fond démontable

Plaque tubulaire fixe (voir A)

M

F

Deux passages

Plaque tubulaire fixe (voir B)

N

G

Ecoulement partagé

B

H

Plaque tubulaire fixe (voir N)

P Double écoulement partagé

S

J Boîte avec fond non démontable

Ecoulement divisé

K

C

T

X

Boîte avec plaque monobloc

Tête flottante

Tête flottante

Type rebouilleur

Boîte avec plaque monobloc

N

Tête glissante

U Ecoulement transversal

Faisceau en U

W

D Boîte haute pression

Plaque tubulaire glissante

874


Figure C7.1.3.2 - Exemples de désignation.

875


C7.1.4.2 - Plaques tubulaires - Epaisseurs minimales

C7.1.4.3 - Faisceau tubulaire

a) Tubes fixés sur la plaque tubulaire par une soudure de résistance. L’épaisseur minimale de la plaque (surépaisseurs de corrosion déduites) est déterminée par les règles données en C7.

C7.1.4.3.1 - Tubes Les tubes doivent être définis par une norme, une Approbation Européenne de Matériaux ou un rapport d’Evaluation Particulière de Matériaux s’appliquant à ce type de produit, compte tenu des tolérances dimensionnelles spécifiques à la fabrication d’échangeurs.

b) Tubes fixés par dudgeonnage seul. L’épaisseur minimale de la plaque tubulaire (surépaisseurs de corrosion déduites) est déterminée par les règles données en C7. En aucun cas, ces valeurs ne doivent être inférieures à : −

en classe N, à 0,75 de,

Pour certains types particuliers d’échangeurs (récupérateurs, échangeurs de « catalogue », ….) des produits différents peuvent être utilisés.

−

en classe R, à de.

C7.1.4.3.2 - Epaisseur minimale des tubes Pour les échangeurs de la classe R, les épaisseurs minimales recommandées pour les diamètres les plus courants sont données dans le tableau C7.1.4.3.2.

c) Dans le cas de plaques tubulaires avec plaquage ou revêtement et tubes dudgeonnés avec rainures, ces rainures doivent être situées en dehors du placage ou du revêtement, sauf cas particulier et par accord entre le Fabricant et le Donneur d’ordre. Une rainure complémentaire peut être demandée dans le placage ou le revêtement pour assurer l’étanchéité.

Tableau C7.1.4.3.2 - Épaisseurs minimales des tubes pour les échangeurs de la classe R. Aciers non alliés ou faiblement alliés Aluminium et alliages d1 *

d2 **

12,7 (1/2″)

Aciers inoxydables Autres métaux ou alliages e

d1 *

1,22

12,7 (1/2″)

d2 **

0,89 14

1,24

15,88 (5/8″) 16

16

1,65

19,05 (3/4″)

1 1

15,88 (5/8″)

1,5

e

1 1,24

19,05(3/4″)

20

1,6

20

1,5

25

2,0

25

1,5

2,11

25,4 (1″) 30

1,65

25,4 (1″)

2,0

30

1,5

31,8 (1″¼)

2,8

31,8 (1″¼)

1,65

38,1 (1″½)

2,77

38,1 (1″½)

2,11

50,8 (2″)

2,77

50,8 (2″)

2,11

* d1 = diamètre extérieur du tube en mm et en (pouces). ** d2 = diamètre extérieur du tube en mm.

876

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CALCUL Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES

La section de passage qui permet la circulation du fluide est exprimée en % de la section totale disponible à l’intérieur de la calandre (voir figure C7.1.4.4.1.2).

C7.1.4.3.3 - Disposition des tubes Les dispositions des tubes les plus habituellement utilisées sont données par la figure C7.1.4.3.3.

La valeur de la flèche correspondante (voir figure C7.1.4.4.1.2) et l’orientation des chicanes dans la calandre sont déterminées par le Fabricant lorsque celuici assure le dimensionnement thermo-hydraulique de l’appareil.

C7.1.4.3.4 - Pas des tubes Le pas, calculé en C7, doit, sauf justification, respecter les valeurs données par le tableau C7.1.4.3.4.

Les plaques supports (ou supports de tubes) sont utilisées lorsque la circulation principale dans l’échangeur est perpendiculaire aux tubes. Elles supportent généralement l’ensemble des tubes. Cette disposition concerne les échangeurs type G, H, K et X.

Tableau C7.1.4.3.4 - Pas minimal des tubes de (mini)

Classe N

Classe R

≤ 14

1,25

1,3

≤ 30

1,2

1,25

≤ 50,8

1,15

1,2

C7.1.4.4 - Chicanes et composants du circuit extra tubulaire C7.1.4.4.1 - Chicanes transversales et plaques supports Les chicanes sont de formes variables et leurs dispositions les plus courantes sont représentées sur la figure C7.1.4.4.1.1. Figure C7.1.4.4.1.2.

Figure C7.1.4.3.3 - Disposition des tubes.

877


Figure C7.1.4.4.1.1 - Chicanes.

878


Pour les échangeurs verticaux de la classe N, et par accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant, ces valeurs peuvent être augmentées de 30%.

C7.1.4.4.2 - Ecartement des chicanes transversales et des plaques supports Les écartements entre chicanes sont déterminés par le calcul thermo-hydraulique de l’échangeur. Les valeurs sont communiquées par le Donneur d’ordre ou déterminées par le Fabricant lorsque celui-ci assure ce calcul.

b) En l’absence de plaque-support arrière d’un faisceau de tubes en U, les 2 dernières chicanes doivent être positionnées de telle sorte que la somme des longueurs a, b et c (voir figure C7.1.4.4.2) soit au plus égale à la valeur l donnée par l’une des formules précédentes.

Cependant les longueurs de tube non soutenues minimales et maximales conseillées sont indiquées cidessous : −

−

Nota : Pour les échangeurs verticaux de la classe N, ces valeurs peuvent être augmentées.

La distance intérieure minimale entre deux chicanes, ou deux plaques-supports, ne doit pas être inférieure à 0,2 Di, (pour les rebouilleurs : 0,2 di )

C7.1.4.4.3 - Dimension des chicanes transversales et plaques supports a) Diamètre

Cette distance ne doit pas être supérieure aux valeurs suivantes : •

Le jeu entre diamètre intérieur Di de la calandre et le diamètre de la chicane ou de la plaque support est donné dans le tableau C7.1.4.4.3a.

Tubes en aciers non alliés et alliés, ou en nickel et alliages de nickel :

b) Epaisseur

l ≤ (55 de + 500) mm •

Les épaisseurs minimales des chicanes et des plaques supports transversales sont données dans le tableau C7.1.4.4.3b.

Tubes en aluminium et alliages d’aluminium ou en cuivre et alliages de cuivre :

c) Perçage Le diamètre des trous de passage des tubes dans les chicanes est égal au diamètre nominal du tube augmenté de l’une des valeurs suivantes :

l ≤ (44 de + 500) mm Dans le cas où le phénomène de fluage ou des phénomènes de vibration sont à prendre en compte, les longueurs données par ces formules peuvent être modifiées.

−

Maximum 0,8 mm si la longueur de tube non soutenue est au plus égale à 900 mm ou si le diamètre nominal du tube est supérieur à 31,8 mm,

−

Maximum 0,4 mm dans les autres cas.

Figure C7.1.4.4.2 - Ecartement des chicanes.

879


Tableau C7.1.4.4.3a - Jeu des chicanes et des plaques supports (en mm). Diamètre de l’échangeur

Di ≤ 350

350 < Di ≤ 450

450 < Di ≤ 750

750 < Di ≤ 1 000

1 000 < Di ≤ 1 250

1 250 < Di ≤ 1 500

1 500 < Di ≤ 3 000

Jeu théorique

2,5

3

4

4,5

6

8

10

Tableau C7.1.4.4.3b - Épaisseurs des chicanes et des plaques supports (en mm). Longueur de tube non soutenue Diamètre de l’échangeur

l ≤ 350

350 < l ≤ 750

750 < l ≤ 1 000

1 000 < l ≤ 1 250

1 250 < l ≤ 1 500

1 500 < l ≤ 3 000

Classe R - Toutes nuances Di ≤ 350

3

4

5

6

9

9

350 < Di ≤ 750

4

5

6

9

9

12

750 < Di ≤ 1 000

5

6

8

9

12

15

1 000 < Di ≤ 1 500

6

9

12

15

15

1 500 < Di ≤ 3 000

9

12

15

18

18

Classe N - Toutes nuances Di ≤ 220

2

3

3

4

4

5

220 < Di ≤ 350

3

4

4

5

5

6

350 < Di ≤ 750

4

5

5

6

6

8

750 < Di ≤ 1 000

5

6

6

8

8

10

1 000 < Di ≤ 1 500

6

8

8

10

10

12

1 500 < Di ≤ 3 000

8

8

10

10

12

12

880


C7.1.4.4.4 - Support de tête flottante

C7.1.4.4.6 - Tirants et entretoises

Une plaque support spécifique ou tout autre dispositif doit être prévu pour soutenir le faisceau tubulaire près de la tête flottante d’un échangeur de type T ou S.

a) Les tirants ont pour but de maintenir en position les chicanes et plaques supports à leur écartement. Ils sont fixés soit sur les chicanes, soit les chicanes sont maintenues par un jeu d’entretoises.

Dans le cas ou une plaque support est utilisée à cet effet, son épaisseur doit être au moins égale à celle qui est donnée dans le tableau C7.1.4.4.3b pour une longueur de tube non supportée de :

b) Dans le cas d’un échangeur à tête flottante ou glissante, les tirants sont fixés sur la plaque tubulaire fixe. c) Le diamètre et le nombre des tirants, donnés dans le tableau C7.1.4.4.6c en fonction du diamètre intérieur Di de la calandre, le sont à titre indicatif.

1000 < 1 ≤ 1250 C7.1.4.4.5 - Chicanes longitudinales a) Les chicanes longitudinales équipent les échangeurs de type F à deux passes dans la calandre et les échangeurs de type G (écoulement partagé) ou H (double écoulement partagé).

Tableau C7.1.4.4.6c - Nombre et diamètre des tirants (en mm). Diamètre

b) Pour les échangeurs de type F, le Fabricant doit adopter des dispositifs adaptés pour assurer l’étanchéité entre la génératrice de la calandre et la chicane. Un joint de type multi-lamellaire métallique ou élastomère est conseillé.

Diamètre intérieur de la calandre Di ≤ 220

2

c) Pour les échangeurs de types G et H, le jeu acceptable et le type de joint à prévoir doivent être précisés par le Donneur d’ordre ou définis par le Fabricant lorsque celui-ci assure le dimensionnement thermo-hydraulique de l’appareil.

220 < Di ≤ 350

4

350 < Di ≤ 750 750 < Di ≤ 1 000

Tableau C7.1.4.4.5 - Épaisseurs des chicanes longitudinales (en mm).

Di ≤ 350 350 < Di ≤ 1 000 1 000 < Di ≤ 1 500 1 500 < Di ≤ 3 000

Classe R

Classe N 3

6

4 5

8

Classe R

d) Les épaisseurs minimales des chicanes longitudinales sont données dans le tableau C7.1.4.4.5 en fonction du diamètre Di de la calandre.

Diamètre de l’échangeur

Nombre

6

881

N

8 10

6

6

1 000 < Di ≤ 1 250

8

1 250 < Di ≤ 1 500

10

1 500 < Di ≤ 3 000

12

12

8

14

10


C7.1.4.4.7 préférentiel)

Dispositifs

anti

by-pass

C7.1.4.5 - Boîtes et assemblages boulonnés

(circuit

C7.1.4.5.1 - Cloisons de passe dans les boîtes

a) Plats anti by-pass.

L’épaisseur des cloisons de passe doit être au moins égale à la valeur donnée dans le tableau C7.1.4.5.1.

Pour les échangeurs à tête flottante ou glissante (type P, S et T) présentant un espace important entre le faisceau tubulaire et la calandre, il peut être nécessaire d’installer des plats fixés aux chicanes transversales et destinés à éviter des circuits préférentiels (voir figure C7.1.4.4.7a).

Tableau C7.1.4.5.1 - Épaisseurs des cloisons de passes (en mm)

b) Pour les échangeurs multi-passes, en fonction de la circulation du fluide extérieur aux tubes et de la coupe des chicanes, il peut être nécessaire d’installer des ronds ou des plats destinés à limiter des circuits préférentiels du fluide (voir figure C7.1.4.4.7b). c) L’emplacement et les caractéristiques de ces dispositifs sont définis par le Donneur d’ordre, lorsque celui-ci assure le dimensionnement thermo-hydraulique de l’appareil. d) Dans le cas de calandres de type F (voir tableau C7.1.3.2), le Fabricant doit adopter les dispositions constructives adaptées pour assurer l’étanchéité entre la génératrice de la calandre et le bord longitudinal de la chicane.

Di

R

N

≤ 220

4

3

≤ 350

6

4

≤ 750

8

6

≤ 1500

10

8

> 1500

12

10

C7.1.4.5.2 - Assemblages boulonnés a) Le dimensionnement des assemblages est déterminé par les règles de calcul données dans la Section C6. b) Le nombre d’éléments de boulonnerie doit être un multiple de 4, éventuellement de 2 pour les assemblages haute pression. c) La boulonnerie est constituée par des tiges filetées ou des goujons et leurs écrous. L’utilisation de vis est admise pour les échangeurs de classe N lorsque la pression est au plus égale à 30 bar. d) Le diamètre nominal ne sera pas :

Figure C7.1.4.4.7a

−

inférieur à 12 mm pour la classe R,

−

inférieur à 8 mm pour la classe N.

C7.1.4.5.3 - Joints et emboîtement des joints La qualité des joints est spécifiée par le Donneur d’ordre ou proposée par le Fabricant en fonction des conditions de service de l’appareil, en particulier pour les échangeurs de « catalogue ». −

Figure C7.1.4.4.7b

882

en classe R : l’usinage des brides devant recevoir les joints doit être à emboîtement (simple ou double).


Ces conditions de calcul doivent être précisées par le Donneur d’ordre ou déterminées par le Fabricant lorsque celui-ci assure le dimensionnement thermohydraulique de l’appareil.

C7.1.4.5.4 - Fonds plats et assemblages boulonnés a) Lorsque l’étanchéité entre passes du circuit intratubulaire est importante, les conditions d’assise du joint doivent tenir compte de la présence d’une ou de plusieurs barrettes pour assurer le niveau d’étanchéité souhaité et doivent être pris en compte dans le renforcement de l’assemblage boulonné.

C7.1.4.5.5 - Plaque tubulaire/calandre ou boîtes d’extrémités Dans les fonds plats et les plaques tubulaires possédant un revêtement de protection (placage, revêtement par soudage ou doublage) les rainures de logement des joints d’étanchéité avec les cloisons de passe doivent également posséder un revêtement sur toutes les faces de ces rainures, dont l’épaisseur est au moins égale à l’épaisseur spécifiée.

Dans ce cas, l’épaisseur de fonds à adopter ne doit pas être inférieure à la valeur donnée par la formule : ⎡ D4 ⋅ P DJ ⋅ hJ S r ⎤ ⎥ e = ⎢0,056 J + 698 ⎥ ⎢ E E dB ⎥ ⎢⎣ ⎦

1/ 3

C7.1.4.6 - Dispositifs de manutention et de montage

(C7.1.4.5.4)

a) A la demande du Donneur d’ordre, des dispositifs, doivent être prévus dans la plaque tubulaire des faisceaux démontables des échangeurs de la classe R, pour faciliter leur extraction de la calandre. Ces dispositifs doivent être démontés durant le service.

dans laquelle : DJ

=

Diamètre moyen de la portée du joint (mm)

P

=

Pression de calcul (MPa)

E

=

Module d’élasticité du métal (MPa)

hJ

=

Distance entre le cercle de perçage et Dj (mm)

Sr

=

Section totale des boulons (mm2)

dB

=

Diamètre nominal des boulons

b) Pour les faisceaux démontables, de type U, T, S, il peut être nécessaire de prévoir un dispositif tel que glissières, galets, etc. pour faciliter le démontage de ces faisceaux, en particulier lorsque les faisceaux sont montés dans une calandre de type K. c) Vis de décollement de joint : pour faciliter le démontage des joints, les assemblages boulonnés peuvent être munis de vis de décollement.

Si le coefficient de serrage m du joint est au plus égal à 3, la valeur minimale déterminée par cette formule peut être diminuée de 20%.

Le nombre et leur diamètre, conseillés, sont donnés par le tableau C7.1.4.6c.

b) Lorsque l’étanchéité est moins importante (cas général) les hypothèses de calcul peuvent être différentes pour éviter un renforcement de l’assemblage boulonné, par exemple : −

choix d’un joint différent pour la ou les barrettes,

−

jeu entre cloison(s) et plaque tubulaire ou fond plat, augmenté.

883


Tableau C7.1.4.6c - Vis de décollement de joints. Nombre de vis

Diamètre de l’échangeur (en mm)

Diamètre des vis (en mm)

Di ≤ 350

Classe R

N

12

2

0 ou 2

350 < Di ≤ 750

16

4

2 ou 4

750 < Di ≤ 1 000

18

4

4

1 000 < Di ≤ 2 000

20

4

4

2 000 < Di ≤ 3 000

24

6

4

Les dispositifs de montage sont donnés, à titre indicatif, suivant la figure C7.1.4.6c.

Figure C7.1.4.6c - Dispositif de décollement des joints.

884


d’extrémité (configurations a, b, c, e, f ) ou assemblée avec celles-ci par brides avec joint(s) intérieur(s) au cercle de perçage des trous de boulons (configurations b, c, d, e, f ).

C7.2 - ÉCHANGEURS A TUBES EN U C7.2.1 - Objet a) Les règles du présent Chapitre concernent les échangeurs de chaleur comportant une seule plaque tubulaire liée à un faisceau de tubes en U. (voir figure C7.2.1.1)

La règle C7.2.8 permet d’adapter ces règles au cas des plaques tubulaires assemblées par bride avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’, d’, e’).

Elles s’appliquent aux 6 configurations de plaque tubulaire suivantes, illustrées par la figure C7.2.1.2 :

c) Les tubes, la calandre et la virole de boîte d’extrémité doivent en outre satisfaire aux règles de calcul des autres Sections de la présente Division qui les concernent.

–

Configuration a : plaque monobloc avec la calandre et la virole de boite d’extrémité,

–

Configuration b : plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, formant bride,

–

Configuration c : plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, ne formant pas bride,

–

du Chapitre C6.1 lorsque le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b, c, d, e, f ),

–

Configuration d : plaque démontable des deux côtés, pincée entre brides, formant bride ou pas,

–

du Chapitre C6.4 lorsque le joint porte de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’, d’, e’).

–

Configuration e : plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, formant bride,

–

Configuration f : plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, ne formant pas bride.

L’assemblage à brides des plaques tubulaires démontables relève des règles :

L’échangeur doit, par ailleurs, satisfaire aux règles de fabrication données en Annexe FA4. Les détails d’exécution des assemblages par soudures de la plaque tubulaire avec la calandre, la virole de boîte d’extrémité et les tubes sont précisés en Annexe FA1. d) Les règles du présent Chapitre couvrent :

Lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride, le joint d’étanchéité peut être intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, comme indiqué sur la figure C7.2.1.2 (configurations b, c, d, e, f ) ou situé de part et d’autre de celui-ci, comme indiqué à la figure C7.2.8.1 (configurations b’, d’, e’). b) Les règles C7.2.5, C7.2.6 et C7.2.7 permettent respectivement de vérifier la résistance de la plaque tubulaire, des tubes, de la calandre et de la virole de boîte d’extrémité lorsque la plaque tubulaire est monobloc avec la calandre ou la virole de boîte

–

la défaillance par déformation excessive de la plaque tubulaire,

–

la défaillance par glissement entre tubes et plaque tubulaire.

Elles assurent, en outre l’adaptation plastique globale du raccordement plaque tubulaire-calandrevirole de boîte d’extrémité lorsqu’elles sont monobloc ou assemblées par bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.

Figure C7.2.1 - Echangeurs à tubes en U.

885


ec

es

Pt

Ps

Dc

Ds

Gc Pt

A

Ps

C

e

e

Configuration a : Plaque monobloc avec la calandre et la virole de boîte d’extrémité.

Ds

As (1) Gs A (2)

Configuration d : Plaque démontable des deux côtés, pincée entre brides. (1) (2)

plaque tubulaire ne formant pas bride plaque tubulaire formant bride

es ec

Gc Pt C

Ps

Ds

Dc Pt

A

A

Ps

C

e

Configuration b : Plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, formant bride.

Gs

e

Configuration e : Plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, formant bride.

es

ec Gc Pt C

Ps

Dc Pt

A

Ds G1 A

G1

e

Configuration c : Plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, ne formant pas bride.

Ps e

Gs C

Configuration f : Plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, ne formant pas bride.

Figure C7.2.1.2 - Configurations de plaque tubulaire d’échangeurs à tubes en U. Nota : Si la plaque tubulaire est assemblée par bride avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’, d’, e’) : voir figure C7.2.8.1.

886


Une ou plusieurs rangées non perforées pour cloison(s) de passes sont cependant admises pourvu que leur largeur UL, définie en Annexe C7.A2, soit au plus égale à 4 fois le pas p des tubes :

C7.2.2 - Conditions d’application C7.2.2.1 - Plaque tubulaire a) La plaque tubulaire doit être plane, circulaire et d’épaisseur uniforme. Une éventuelle diminution locale d’épaisseur de la plaque tubulaire pour rainure(s) de cloison(s) de passes est prise en compte dans les calculs.

UL ≤ 4 p f) Le diamètre D0 de la zone perforée doit respecter les conditions suivantes :

b) Une diminution locale d’épaisseur à la périphérie de la plaque pour portée(s) de joint(s) ou rainure(s) de décharge est admise à condition que l’épaisseur utile subsistante eu, p à l’intérieur du diamètre effectif De soit au moins égale à 0,8 fois l’épaisseur utile eu de la plaque tubulaire (voir figure C7.2.2.1). eu, p ≥ 0,8 eu c) Lorsque la plaque tubulaire forme bride (configurations b, e), la résistance de la partie de plaque formant bride doit être vérifiée au moyen de la règle de l’Annexe C7.A4.

–

pour la configuration a :

D0 ≥ 0,7

Ds + D c 2

–

pour les configurations b, c : D0 ≥ 0,7

Ds + Gc 2

–

pour la configuration d :

D0 ≥ 0,7

Gs + Gc 2

–

pour les configurations e, f : D0 ≥ 0,7

G s + Dc 2

g) Lorsque les tubes sont assemblés à la plaque tubulaire par dudgeonnage seul, l’épaisseur de la plaque tubulaire soit être au moins égale à :

d) L’épaisseur de la plaque tubulaire doit être suffisante pour assurer une réalisation correcte de l’assemblage tubes-plaque (voir Annexe FA4). e) La plaque tubulaire doit être uniformément perforée sur une zone quasi circulaire de diamètre D0, selon un réseau triangulaire équilatéral ou carré.

Dc

eu, p

–

dt si l’échangeur est en classe R : e ≥ dt.

eu, p

Ds

Gc

eu

e u, p

Ds

Configuration a.

Configuration c.

Gs

eu

eu, p

Gs

eu

eu, p

Dc

Gc

Configuration e.

eu Dc

Configuration f.

Figure C7.2.2.1 - Réduction locale d’épaisseur à la périphérie de la plaque tubulaire.

887

eu Ds

Configuration b.

Gs

Configuration d.

0,75 dt si l’échangeur est en classe N : e ≥ 0,75 dt.

Gc

eu

eu, p

–


et

C7.2.2.2 - Tubes a) Les tubes doivent être tous de même épaisseur uniforme dans leurs parties droites, de même diamètre et même matériau.

=

Epaisseur nominale des tubes Epaisseur fixée par la norme du tube, hors corrosion et tolérance

f

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de la plaque tubulaire pour la situation considérée

fc

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de la virole de boîte d’extrémité pour la situation considérée

La calandre et la virole de boîte d’extrémité doivent être de révolution au voisinage de la plaque tubulaire.

fs

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de la calandre pour la situation considérée

Lorsque leur assemblage à la plaque tubulaire est monobloc, elles doivent être cylindriques et d’épaisseur uniforme au voisinage de la plaque tubulaire.

G1

=

Diamètre moyen de contact de la bride tournante sur la plaque tubulaire (voir figure C7.2.3)

b) Lorsque l’assemblage tubes-plaque est réalisé par soudage, cet assemblage doit être d’un des types 9.1a, b, c1, d ou 9.2a1, a2 définis en FA1.9 (d’autres types d’assemblage sont traités en Annexe C7.A8). C7.2.2.3 - Calandre et virole de boîte d’extrémité

Ce diamètre est le diamètre G1 défini en C6.2.3.

C7.2.2.4 - Sollicitations Les présentes règles ne prennent en compte que les pressions, supposées uniformes dans chaque enceinte.

Gc

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint côté virole de boîte d’extrémité

Gs

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint côté calandre

C7.2.3 - Notations Les notations D0, E*, v*, hg' , µ, µ* et ρ utilisés dans les calculs sont définies à l’Annexe C7.A2. A

=

Diamètre extérieur de la plaque tubulaire

C

=


Ces diamètres sont le diamètre noté G défini en C6.1.5.

Dc

=

Diamètre intérieur de la virole de boîte d’extrémité

kc

=

Rigidité en flexion de la virole de boîte d’extrémité

Ds

=

Diamètre intérieur de la calandre

ks

=

Rigidité en flexion de la calandre

dt

=

Diamètre nominal des tubes

Mo

=

Diamètre fixé par la norme du tube, hors corrosion et tolérance

Moment de flexion agissant au centre de la plaque tubulaire

MP

=

Moment de flexion agissant périphérie de la plaque tubulaire

Pe

=

Pression effective agissant sur la plaque tubulaire :

E

=

Module d’élasticité du matériau de la plaque tubulaire pour la situation considérée

Ec

=

Module d’élasticité du matériau de la virole de boîte d’extrémité pour la situation considérée

Es

=

Pe = Ps – PE

Module d’élasticité du matériau de la calandre pour la situation considérée

e

=

Epaisseur admise de la plaque tubulaire

ec

=

Epaisseur utile de la virole de boîte d’extrémité au voisinage de la plaque tubulaire

es

=

Epaisseur utile de la calandre au voisinage de la plaque tubulaire

à

la

(C7.2.3-1)

Ps

=

Pression de calcul côté calandre (pression extérieure aux tubes) pour la situation considérée

Pt

=

Pression de calcul côté tubes (pression intérieure aux tubes) pour la situation considérée En cas de dépression, ces pressions sont comptées négativement.

888


Wc

Ws

=

=

Force de traction s’exerçant sur les boulons lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride à la virole de boîte d’extrémité (configuration b), pour la situation d’assise du joint

xt

=

Force de traction s’exerçant sur les boulons lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride à la calandre (configuration e), pour la situation d’assise du joint

βc

=

Coefficient de coque de la virole de boîte d’extrémité

βs

=

Coefficient de coque de la calandre

νc

=

Coefficient de Poisson du matériau de la virole de la boîte d’extrémité

νs

=

Coefficient de Poisson du matériau de la plaque tubulaire

Coefficient de perçage de la plaque tubulaire côté calandre : ⎛d ⎞ xs = 1 − N t ⎜⎜ t ⎟⎟ ⎝ De ⎠

2

Coefficient de perçage de la plaque tubulaire côté boîte d’extrémité : ⎛ d − 2e t x t = 1 − N t ⎜⎜ t ⎝ De

Ces forces de traction sont la force notée W’A en C6.1.6e, donnée par la formule C6.1.6e. xs

=

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

2

(C7.2.3-2)

B2

G1

A2

= =

Figure C7.2.3 - Définition du diamètre G1 pour une plaque tubulaire pincée entre brides.

889

(C7.2.3-3)


C7.2.4 - Considérations générales

C7.2.4.3 - Caractéristiques de la plaque tubulaire

C7.2.4.1 - Situations à étudier

a) Les règles de l’Annexe C7.A2 permettent de déterminer :

Les règles de calcul doivent être appliquées pour chacune des situations (normales de service, exceptionnelles de service, d’essai de résistance) susceptibles d’être déterminantes pour le dimensionnement des divers éléments de l’échangeur.

–

le diamètre de la zone perforée D0,

–

la profondeur effective de la rainure de cloison de passes éventuelle hg' ,

–

le coefficient de ligament de base µ,

–

le coefficient de ligament équivalent µ*, fonction de la profondeur relative d’expansion des tubes ρ,

2 - la pression côté calandre (Ps) s’exerce seule (Pt = 0),

–

le module d’élasticité équivalent de la plaque tubulaire E*,

3 - les pressions côté tubes (Pt) et côté calandre (Ps) s’exercent simultanément.

–

le coefficient de Poisson équivalent de la plaque tubulaire ν*,

Il y a lieu d’étudier notamment, si elles sont susceptibles de se produire - même accidentellement les situations dans lesquelles : 1 - la pression côté tubes (Pt) s’exerce seule (Ps = 0),

Cette situation est toujours à étudier lorsque l’un des deux côtés est en dépression (Pt ou Ps négative).

b) Chaque fois qu’elles apparaissent dans une formule, les valeurs de µ*, E* et ν* à utiliser doivent être déterminées pour la valeur concernée de l’épaisseur de la plaque tubulaire et pour la valeur de ρ appropriée.

Note : Cette seule situation peut être prise en compte pour le calcul, sous réserve de justification et de l’accord des parties concernées.

La valeur définitivement retenue pour ρ doit être au moins égale à celle utilisée pour la détermination de la valeur µ*.

C7.2.4.2 - Modalités d’exécution des calculs a) Les règles de calcul permettent de vérifier une disposition donnée des éléments constitutifs de l’échangeur (plaque tubulaire, tubes, calandre, virole de la boîte d’extrémité). Les calculs sont à effectuer pour l’échangeur corrodé, sauf pour les tubes pour lesquels le diamètre extérieur dt et l’épaisseur et doivent être utilisés.

C7.2.4.4 - Détermination des rapports de diamètres ρs et ρc et du moment MTS a) Rapport ρs pour la calandre :

b) Du fait que la règle de calcul est itérative, une valeur e d’épaisseur de plaque tubulaire doit être admise pour calculer les contraintes dans les éléments de l’échangeur (plaque tubulaire, tubes, calandre, virole de la boîte d’extrémité), puis vérifier qu’elles n’excèdent pas les valeurs admissibles indiquées. Il est recommandé d’utiliser une épaisseur admise initiale au moins égale à celle donnée par la formule suivante : ⎛ 1 ⎞⎛ D ⎟⎜ 0 e=⎜ ⎜ 4 µ ⎟ ⎜ 0,8 f ⎠⎝ ⎝

⎞ ⎟P ⎟ e ⎠

–

pour les configurations a, b, c :

ρs =

Ds D0

–

pour les configurations d, e, f :

ρs =

Gs D0

b) Rapport ρc pour la virole de la boîte d’extrémité : –

pour les configurations a, e, f :

ρc =

Dc D0

–

pour les configurations b, c, d :

ρc =

Gc D0

c) Moment MTS du aux pressions Ps et Pt agissant sur l’anneau périphérique non perforé :

(C7.2.4.2b)

Si la contrainte calculée dans un élément de l’échangeur excède la valeur admissible, les calculs devront être repris en utilisant une épaisseur supérieure, ou en modifiant d’autres paramètres, jusqu’à ce que la contrainte calculée dans chaque élément de l’échangeur soit inférieure ou égale à la valeur admissible.

M TS =

(

)

(

)

D0 2 ⎡ ⎛ 2 ⎞ ⎛ 2 ⎞ ⎤ ⎢ ρ s − 1 ⎜ ρ s + 1⎟ Ps − ρ c − 1 ⎜ ρ c + 1⎟ Pt ⎥ 16 ⎣⎢ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎥⎦

(C7.2.4.4c)

890


–

C7.2.4.5 - Détermination des coefficients relatifs à la calandre et à la virole de la boîte d’extrémité lorsqu’elles sont monobloc avec la plaque tubulaire

F=

Note : Ces coefficients ne s’appliquent pas lorsque la calandre ou la virole de la boîte d’extrémité sont assemblées par bride avec la plaque tubulaire.

–

βs =

(

12 1 − ν s2

λs =

e3

⎛ e 2 β s2 k s ⎜1 + eβ s + ⎜ 2 ⎝

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

⎞ ⎟⎟ ⎠

a) pour la configuration a : M* = M TS + ω c Pt − ω s Ps

(C7.2.4.5a3)

M* = M TS

(C7.2.4.5a5)

b) Coefficients relatifs à la calandre βc, kc, λc, δc, ωc : 4

λc =

e3

δc =

)

E c ec3

(

6 1 − ν c2

)

⎛ e 2 β c2 k c ⎜1 + eβ c + ⎜ 2 ⎝ Dc2 4 E c ec

⎛ νc ⎜⎜1 − 2 ⎝

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

⎞ ⎟⎟ ⎠

ωc = ρ c kc β c δ c ( 1 + e β c )

⎛⎜ G − G ⎞⎟ 1 c⎠ M* = M TS − ω s Ps − ⎝ Wc 2 π D0

(C7.2.4.5b2)

d) pour la configuration d :

(C7.2.4.5b3)

⎛⎜ G − G ⎞⎟ c s⎠ M* = M TS + ⎝ Wmax 2 π D0

M* = M TS (C7.2.4.6a)

–

⎛⎜ G − G ⎞⎟ 1 s⎠ M* = M TS + ω c Pt + ⎝ Ws 2 π D0

(C7.2.4.6b1)

pour les configurations b, c : F=

1 − ν* (λs + E ln K ) E*

⎛⎜ C − G ⎞⎟ s ⎠ + ω c Pt + ⎝ Ws 2 π D0

(C7.2.5.1.1e)

f) pour la configuration f :

pour la configuration a : 1 − ν* (λs + λc + E ln K ) E*

(C7.2.5.1.1d)

e) pour la configuration e :

b) Coefficient F :

F=

(C7.2.5.1.1c)

Wmax = 0 si la plaque tubulaire ne forme pas bride.

(C7.2.4.5b5)

a) Rapport de diamètre K :

–

(C7.2.5.1.1b)

Wmax = MAX (Ws ; Wc ) si la plaque tubulaire forme bride.

(C7.2.4.5b4)

C7.2.4.6 - Détermination du rapport de diamètre K et du coefficient F de la plaque tubulaire

A K= D0

⎛⎜ C − G ⎞⎟ c⎠ − ωs Ps − ⎝ Wc 2 π D0

c) pour la configuration c :

(C7.2.4.5b1)

(D c + e c ) e c

kc = β c

6 Dc

(

12 1 − ν c2

(C7.2.5.1.1a)

b) pour la configuration b : (C7.2.4.5a4)

ωs = ρ s k s β s δ s ( 1 + e β s )

βc =

(C7.2.4.6b4)

C7.2.5.1.1 - Détermination du moment de flexion M* agissant sur l’anneau périphérique non perforé

(C7.2.4.5a2)

6 ⎛⎜1 − ν s2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

⎛ νs ⎜⎜1 − 2 ⎝

1 − ν* (λc + E ln K ) E*

C7.2.5.1 - Détermination du moment maximal de flexion agissant sur la plaque tubulaire

E s es3

Ds2 δs = 4 E s es

(C7.2.4.6b3)

C7.2.5 - Vérification de la résistance de la plaque tubulaire

(C7.2.4.5a1)

(D s + e s ) e s

ks = β s

6 Ds

)

1 − ν* (E ln K ) E*

pour les configurations e, f : F=

a) Coefficients relatifs à la calandre βs, ks, λs, δs, ωs : 4

pour la configuration d :

(C7.2.4.6b2)

891

(C7.2.5.1.1f)


b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte longitudinale de membrane σ t ne doit pas, en valeur absolue, excéder la valeur admissible pour l’assemblage tubes-plaque, ft,j , déterminée selon C7.A3.3 :

C7.2.5.1.2 - Détermination des moments de flexion agissant sur la plaque tubulaire a) Le moment de flexion Mp agissant à la périphérie de la plaque tubulaire est donné par la formule suivante :

D0

σ t ≤ f t, j

(C7.2.6b)

2

(C7.2.5.1.2a)

C7.2.7 - Vérification de la résistance de la calandre et de la virole de boîte d’extrémité à leur raccordement avec la plaque tubulaire

b) Le moment de flexion M0 agissant au centre de la plaque tubulaire est donné par la formule suivante :

Cette vérification n’est à effectuer que si la calandre ou la virole de la boîte d’extrémité sont monobloc avec la plaque tubulaire (configurations a, b, c, e, f ).

Mp =

M* −

32 1+ F

D0

2

F ⋅ Pe

( 3 + ν* ) P

(C7.2.5.1.2b)

Elle n’est à effectuer que pour chacune des situations normales de service étudiées.

c) Le moment de flexion maximal M agissant sur la plaque tubulaire est donné par la formule suivante :

C7.2.7.1 - Détermination des contraintes dans la calandre à son raccordement avec la plaque tubulaire (configurations a, b, c)

Mo = Mp +

64

e

M = MAX [ (Mp) ; (Mo) ]

(C7.2.5.1.2c)

La calandre doit être d’épaisseur constante es au voisinage de la plaque tubulaire, sur une longueur au moins égale à :

C7.2.5.2 - Détermination de la contrainte de flexion a) La contrainte maximale de flexion dans la plaque tubulaire est donnée par la formule suivante : σ=

l s,min = 1,8

6M ⎛

⎞

⎝

⎠

2

µ * ⎜ e − hg' ⎟

a) La contrainte longitudinale de membrane est donnée par la formule :

(C7.2.5.2b)

C7.2.5.3 - Détermination de la contrainte de cisaillement

σ s,m =

a) La contrainte maximale de cisaillement dans la plaque tubulaire est donnée par la formule suivante :

⎛ 1 ⎞ ⎛ D0 ⎞ ⎟P ⎟⎜ ⎜ 4µ ⎟ ⎜ e ⎟ e ⎝ ⎠⎝ ⎠

τ =⎜

6

(C7.2.7.1b)

(C7.2.5.3b)

c) La contrainte équivalente est donnée par la formule :

(

σ s, eq = MAX σ s,m − σ s,b + Ps ; σ s,m + σ s,b

a) La contrainte longitudinale de membrane dans les tubes est donnée par la formule : x t − xs

(C7.2.7.1a)

⎡ ⎞⎤ ⎛ e βs ⎞⎟ ⎜ D02 ⎟⎥ 1− v* D0 ⎛⎜ ⎢ Mp + Pe 1+ σs,b = 2 ks βs δs Ps + 6 E* e3 ⎜⎝ 2 ⎟⎠ ⎜⎜ 32 ⎟⎟⎥⎥ es ⎢ ⎢⎣ ⎠⎦ ⎝

(C7.2.5.3a)

C7.2.6 - Vérification de la résistance de l’assemblage tubes-plaque tubulaire

P (1 − x t ) − Ps (1 − xs ) σt = t

Ds2 Ps 4es (Ds + es )

b) La contrainte longitudinale de flexion est donnée par la formule :

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte de cisaillement τ doit satisfaire à la condition suivante : τ ≤ 0,8 f

(C7.2.7.1)

Cette longueur ne doit pas interférer avec la zone d’influence du raccordement de la calandre avec une autre enveloppe, un fond ou une bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur de calandre participant à la résistance d’une ouverture proche du raccordement avec la plaque tubulaire (voir C5).

(C7.2.5.2a)

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte maximale de flexion σ doit satisfaire à la condition suivante : σ ≤ 2f

(D s + e s ) e s

)

(C7.2.7.1c)

(C7.2.6a)

892


Option 2 : augmenter l’épaisseur es de la calandre ou l’épaisseur ec de la virole de boîte d’extrémité (en tenant compte de la variation éventuelle des diamètres Ds et Dc). Reprendre les calculs en C7.2.4.4.

C7.2.7.2 - Détermination des contraintes dans la virole de la boîte d’extrémité à son raccordement avec la plaque tubulaire (configurations a, e, f ) La virole de la boîte d’extrémité doit être d’épaisseur constante ec au voisinage de la plaque tubulaire, sur une longueur au moins égale respectivement à : l c,min = 1,8

(Dc + ec ) ec

Option 3 : cette option n’est utilisable que si : σ s, eq ≤ 3 f s et σ c, eq ≤ 3 f c . Elle propose un calcul élasto-plastique simplifié utilisant, pour celle(s) des deux enveloppes cylindriques pour laquelle la contrainte équivalente excède la valeur admissible indiquée en a, un module d’élasticité réduit reflétant le transfert de charge qui résulte de la déformation plastique à leur raccordement avec la plaque tubulaire. Ceci peut conduire à une augmentation de la contrainte de flexion σ dans la plaque tubulaire.

(C7.2.7.2)

Cette longueur ne doit pas interférer avec la zone d’influence du raccordement de la virole de boîte d’extrémité avec une autre enveloppe, un fond ou une bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur de la virole participant à la résistance d’une ouverture proche du raccordement avec la plaque tubulaire (voir C5).

Le calcul de la contrainte de flexion σ dans la plaque tubulaire doit être repris, à partir de C7.2.4.5, en procédant comme suit :

a) La contrainte longitudinale de membrane est donnée par la formule : σ c, m =

Dc2 Pt 4ec (Dc + ec )

a) Pour la configuration a :

(C7.2.7.2a)

•

b) La contrainte longitudinale de flexion est donnée par la formule : ⎡ 1 − v* D0 ⎛⎜ eβ ⎞ σc,b = 2 kc ⎢βc δc Pt + 6 1 + c⎟ 3 ⎜ ⎢ E* e ⎝ 2 ⎟⎠ ec ⎢⎣ 6

c, m

− σ c, b + Pt ; σ c, m + σ c, b

•

Si σ c > 1,5 f c

1,5 f s

σ s, eq

et

:

Remplacer Ec par :

E c* = E c

1,5 f c

σ c, eq

et

recalculer kc, et λc. b) Pour les configurations b et c :

]

Remplacer Es par : E s* = E s

(C7.2.7.2c)

1,5 f s

σ s, eq

et recalculer

ks, et λs.

C7.2.7.3 - Vérification des contraintes dans la calandre et la virole de la boîte d’extrémité

c) Pour les configurations e et f :

a) Pour chacune des situations normales de service étudiées, les contraintes équivalentes σs,eq et σc,eq doivent satisfaire aux conditions : σ s, eq ≤ 1,5 f s , σ c, eq ≤ 1,5 f c

E s* = E s

recalculer ks, et λs.

⎞⎤ ⎛ D02 ⎟⎥ ⎜ ⎜⎜Mp + 32 Pe ⎟⎟⎥ ⎠⎥⎦ ⎝

c) La contrainte équivalente est donnée par la relation :

[σ

:

Remplacer Es par :

(C7.2.7.2b)

σ c, eq = MAX

Si σ s > 1,5 f s

Remplacer Ec par :

E c* = E c

1,5 f c

σ c, eq

et

recalculer kc, et λc.

(C7.2.7.3a)

Si σ ≤ 2 f : les épaisseurs e, es et ec sont acceptables et le calcul est terminé.

b) Si ces conditions ne sont pas satisfaites, trois options, combinables entre elles, sont possibles pour ramener ces contraintes à des valeurs acceptables :

Si σ > 2 f : les calculs doivent être repris en utilisant les options 1 ou 2.

Option 1 : augmenter l’épaisseur de la plaque tubulaire et reprendre les calculs en C7.2.4.3.

893



C7.2.8 - Echangeurs à plaque démontable avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

a) Les conditions d’application indiquées en C7.2.2 sont à respecter, en considérant la plaque tubulaire comme monobloc avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité.

C7.2.8.1 - Objet a) La présente règle s’applique aux échangeurs dont la plaque tubulaire est assemblée par bride avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (voir figure C7.2.8.1) : –

configuration b’ : plaque tubulaire monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, formant bride,

–

configuration d’ : plaque tubulaire démontable côté calandre et côté boîte d’extrémité, pincée entre brides,

–

configuration e’ : plaque tubulaire monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, formant bride.

b) Lorsque la plaque tubulaire forme bride, la résistance de la partie de plaque formant bride doit être vérifiée au moyen de la règle de l’Annexe C7.A5. L’épaisseur utile eu,p de la plaque tubulaire à sa périphérie, définie en C7.2.2.1b, doit alors être au moins égale à l’épaisseur ef1 de la partie de plaque formant bride utilisée pour cette vérification : eu,p ≥ ef1

894

(C7.2.8.2b)


(2)

ec

(1)

es

l s,min

l c,min Dc Pt

Ps

Ds

Configuration b’ : Plaque monobloc avec la calandre et formant bride côté boîte d’extrémité.

(2)

(1)

es

ec

l s,min

l c,min Dc Pt

Ps

Ds

Configuration d’ : Plaque démontable des deux côtés, pincée entre brides.

(2)

ec

es

(1)

l s,min

l c,min

Pt Dc

Ps

Ds

Configuration e’ : Plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et formant bride côté calandre. Figure C7.2.8.1 - Echangeur à plaque démontable avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons. (configurations b’, d’, e’) (1) Calandre -

(2) Virole de boîte d’extrémité

895


La règle C7.3.8 permet de vérifier la résistance des viroles de boîtes d’extrémités au voisinage des plaques tubulaires lorsqu’elles sont monoblocs avec celles-ci (configuration a).

C7.2.8.3 - Règles de calcul Les règles de C7.2.3 à C7.2.7 sont à appliquer en considérant l’assemblage à bride de la plaque tubulaire avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité comme un assemblage monobloc, avec les modifications suivantes : –

lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride à la virole de boîte d’extrémité (configurations b’, d’), 1 kc = βc 2

–

La règle C7.3.9 permet de traiter le cas des échangeurs dont la calandre, au voisinage des plaques tubulaires, lorsqu’elles sont monoblocs avec celle-ci, comporte une surépaisseur ou est constituée d’un matériau différent.

E c ec3 6 ⎛⎜1 − ν c2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

La règle C7.3.10 permet d’adapter ces règles au cas des plaques tubulaires assemblées par bride avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration b’).

(C7.2.8.3-1)

lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride à la calandre (configurations d’, e’). ks =

1 βs 2

Es e s3 6 ⎛⎜1 − ν s2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

c) Les tubes, la calandre, les viroles de boîtes d’extrémités et l’éventuel soufflet de dilatation doivent en outre satisfaire aux règles de calcul des autres Sections de la présente Division qui les concernent.

(C7.2.8.3-2)

L’assemblage à bride des plaques tubulaires démontables relève des règles : –

du chapitre C6.1 lorsque le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b, c),

–

du chapitre C6.4 lorsque le joint porte de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration b’).

C7.3 - ECHANGEURS A DEUX PLAQUES FIXES C7.3.1 - Objet a) Les règles du présent chapitre concernent les échangeurs de chaleur comportant deux plaques tubulaires fixes reliées par un faisceau de tubes droits. (voir figure C7.3.1.1) La calandre peut comporter un soufflet de dilatation.

L’échangeur doit, par ailleurs, satisfaire aux règles de fabrication données en Annexe FA4.

Elles s’appliquent aux 3 configurations de plaques tubulaires suivantes, illustrées par la figure C7.3.1.2 : –

Configuration a : plaques monobloc avec la calandre et les viroles de boîtes d’extrémités,

–

Configuration b : plaques monobloc avec la calandre et démontables côté boîtes d’extrémités, formant bride,

–

Les détails d’exécution des assemblages par soudure des plaques tubulaires avec la calandre, les viroles de boîtes d’extrémités et les tubes sont précisés en Annexe FA1. d) Les règles du présent chapitre couvrent :

Configuration c : plaques monobloc avec la calandre et démontables côté boîtes d’extrémités ne formant pas bride.

Lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride, le joint d’étanchéité peut être intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, comme indiqué à la figure C7.3.1.2 (configurations b, c), ou situé de part et d’autre de celui-ci, comme indiqué à la figure C7.3.10.1 (configuration b’).

–

la défaillance par déformation excessive des plaques tubulaires, des tubes et de la calandre,

–

la défaillance par glissement entre tubes et plaques tubulaires,

–

la défaillance par instabilité élastique et élastoplastique des tubes et de la calandre.

Elles assurent en outre l’adaptation plastique globale du raccordement plaques tubulaires-calandre ainsi que du raccordement plaques tubulaires-calandre-viroles de boîtes d’extrémités lorsque ces dernières sont monobloc avec les plaques ou assemblées par bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.

b) Les règles C7.3.5, C7.3.6 et C7.3.7 permettent respectivement de vérifier la résistance des plaques tubulaires, des tubes et de la calandre lorsque les plaques tubulaires sont monoblocs avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité (configurations a, b, c) ou assemblées avec celles-ci avec joint(s) intérieur(s) au cercle de perçage des trous de boulons (configurations b, c).

896


Figure C7.3.1.1 - Echangeur de chaleur à 2 plaques fixes.

897


ec

es

Pt

Ps

Dc

Ds

A

e


es

Gc Pt C

Ps

Ds

A

e


es

Gc Pt C

Ps

Ds G1 A

e

Configuration c : Plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, ne formant pas bride. Figure C7.3.1.2 - Configurations de plaque tubulaire d’échangeurs à deux plaques fixes. Nota : Si la plaque tubulaire est assemblée par bride avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’) : voir figure C7.3.10.1.

898


d) L’épaisseur des plaques tubulaires doit être suffisante pour assurer une réalisation correcte de l’assemblage tubes-plaques (voir Annexe FA4).

C7.3.2 - Conditions d’application C7.3.2.1 - Plaques tubulaires a) Les deux plaques tubulaires doivent être planes, circulaires et identiques (même épaisseur uniforme, même matériau et même assemblage avec la calandre et les viroles de boîtes d’extrémités). Une éventuelle diminution locale d’épaisseur des plaques pour rainure(s) de cloison(s) de passes est prise en compte dans les calculs.

e) Les plaques tubulaires doivent être uniformément perforées sur une zone quasi circulaire de diamètre Do, selon un réseau triangulaire équilatéral ou carré. Une ou plusieurs rangées non perforées pour cloison(s) de passes sont cependant admises pourvu que leur largeur UL, définie en Annexe C7.A2, soit au plus égale à 4 fois le pas p des tubes :

b) Une diminution locale d’épaisseur à la périphérie des plaques pour portée(s) de joint(s) ou rainure(s) de décharge est admise à condition que l’épaisseur utile subsistante eu,p à l’intérieur du diamètre effectif De soit au moins égale à 0,8 fois l’épaisseur utile eu, mesurée hors rainure(s) de cloison(s) de passes, des plaques tubulaires (voir figure C7.3.2.1) : e u, p ≥ 0,8 e u

UL ≤ 4p

f) Diamètre Do de la zone circulaire perforée doit être tel que : D0 ≥ 0,85 De

(C7.3.2.1f )

g) Lorsque les tubes sont assemblés à la plaque tubulaire par dudgeonnage seul, l’épaisseur de la plaque tubulaire doit être au moins égale à :

(C7.3.2.1b)

c) Lorsque les plaques tubulaires forment bride (configuration b), la résistance de la partie de plaques formant bride doit être vérifiée au moyen des règles de l’Annexe C7.A4. L’épaisseur utile eu,p des plaques tubulaires à leur périphérie, définie en b, doit alors être au moins égale à l’épaisseur efl de la partie de plaques formant bride utilisée pour cette vérification : e u, p ≥ efl

(C7.3.2.1e)

–

0,75 dt si l’échangeur est en classe N : e ≥ 0,75 dt.

–

dt si l’échangeur est en classe R : e ≥ dt.

(C7.3.2.1c)

Dc

eu, p

Gc

eu

eu, p

Ds Configuration a.

Gc

eu

e u, p

Ds Configuration b.

Ds Configuration c.

Figure C7.3.2.1 - Réduction locale d’épaisseur à la périphérie des plaques tubulaires.

899

eu


C7.3.3 - Notations

C7.3.2.2 - Tubes a) Les tubes doivent être droits et tous identiques (même épaisseur uniforme, même diamètre et même matériau).

Les notations D0, E*, v*, D*, hg' , µ, µ*et ρ utilisés dans les calculs sont définies à l’Annexe C7.A2.

b) Lorsque l’assemblage tubes-plaque et réalisé par soudage, cet assemblage doit être d’un des types 9.1a, b, c1, d ou 9.2a1, a2 définis en FA1.9 (d’autres types d’assemblage sont traités en Annexe C7.A8).

Dc

=

Diamètre intérieur des viroles de boîtes d’extrémités

De

=

Diamètre effectif des plaques tubulaires : •

C7.3.2.3 - Calandre

De =

a) La calandre doit être cylindrique, de section droite circulaire. •

b) Pour l’application des règles C7.3.5 à C7.3.8 : b1) la calandre doit être d’épaisseur uniforme es et constituée d’un même matériau,

(Ds + es ) es

(C7.3.2.3b2)

Ds + Dc 2

(C7.3.3.1)

pour les configurations b, c : De =

b2) les amorces des ondes extrêmes du soufflet de dilatation doivent être situées à une distance des plaques tubulaires au moins égale à (voir figure C7.3.3.1) :

ls,min = 1,8


Ds + Gc 2

(C7.3.3.2)

DJ

=

Diamètre intérieur en haut d’onde du soufflet de dilatation (voir figure C7.3.3.2)

DS

=

Diamètre intérieur de la calandre

dt

=

Diamètre nominal des tubes Diamètre fixé par la norme du tube, hors corrosion et tolérance

c) Les conditions d’application particulières au cas où la calandre, au voisinage des plaques tubulaires, comporte une surépaisseur ou est constituée d’un matériau différent sont indiquées en C7.3.9.2.

Ec

=

Module d’élasticité du matériau des viroles de boîtes d’extrémités pour la situation considérée

Es

=

Module d’élasticité du matériau de la calandre pour la situation considérée

Et

=

Module d’élasticité du matériau des tubes pour la situation considérée

e

=

Epaisseur admise des plaques tubulaires, mesurée hors rainure(s) de cloison(s) de passes

ec

=

Epaisseur utile des viroles de boîtes d’extrémités au voisinage des plaques tubulaires


es

=

Epaisseur utile de la calandre

Les présentes règles ne prennent en compte que les pressions, supposées uniformes dans chaque enceinte, et les efforts résultant des différences de dilatation entre le faisceau tubulaire et la calandre.

et

=

Epaisseur nominale des tubes

C7.3.2.4 - Viroles de boîtes d’extrémités a) Les viroles de boîtes d’extrémités doivent être cylindrique, de section droite circulaire au voisinage des plaques tubulaires. b) Les diamètres Dc, Ds et Gc doivent être tels que : –

pour la configuration a : 0,9 Ds ≤ Dc ≤ 1,1 Ds

–

(C7.3.2.4b1)

pour les configurations b et c : 0,9 Ds ≤ G c ≤ 1,2 Ds

(C7.3.2.4b2)

Epaisseur fixée par la norme du tube, hors corrosion et tolérance

900

Fi

=

Coefficient donné en Annexe C7.A6

Fq

=


f

=

Contrainte nominale de calcul du matériau des plaques tubulaires pour la situation considérée


fc

=

Contrainte nominale de calcul du matériau des viroles de boîtes d’extrémités pour la situation considérée

fs

=

Contrainte nominale de calcul du matériau de la calandre pour la situation considérée

ft

Gc

=

=

kc


J

=

Rapport des rigidités axiales entre le soufflet de dilatation et la calandre : J =

1 K 1+ s Kj

•

Ks

=

=

=

=

pour les configurations b, c :

ks

=

Rigidité en flexion de la calandre : ks = β s ⋅

L

=

Es ⋅ es3 6 ⎛⎜1 − ν s2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

(C7.3.3.11)

Distance entre faces intérieures des plaques tubulaires :

(C7.3.3.4)

L = L t − 2e

(C7.3.3.12)

Distance entre faces extérieures des plaques tubulaires

Nt

=

Nombre de tubes

Rigidité axiale du soufflet de dilatation (voir C7.3.4.4)

Pe

=

Pression équivalente agissant sur les plaques tubulaires, définie en C7.3.4.5

Cette rigidité est notée Ks en C8.

Ps

=


Pt

=

Pression de calcul côté tubes (pression intérieure aux tubes) pour la situation considérée

Rigidité axiale de la calandre :

π es (Ds + es ) Es L

(C7.3.3.5)

Rapport des rigidités axiales du faisceau tubulaire et de la calandre :

Ks Nt ⋅Kt

En cas de dépression, ces pressions Ps et Pt sont comptées négativement.

(C7.3.3.6)

Rigidité axiale d’un tube : Kt =

Kw

(C7.3.3.9)

=

K s,t = Kt

6 (1 − ν c2 )

Lt

Ks =

Ks,t

E c ⋅ ec3

kc = 0

J = 1 s’il n’y a pas de soufflet de dilatation. =

pour la configuration a : kc = β c ⋅

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint côté boîtes d’extrémités

=

Rigidité en flexion des viroles de boîtes d’extrémités : •

Contrainte nominale de calcul de matériau des tubes pour la situation considérée

H

Kj

=

π e t (d t − e t ) E t

(C7.3.3.7)

L

Module de la fondation élastique équivalente au faisceau tubulaire : Kw =

4 Nt ⋅Kt

⎛ 2 Kw X = ⎜ ⎜ D* ⎝

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

0, 25

=

Température ambiante

ts,m

=

Température moyenne de la calandre pour la situation considérée

tt,m

=

Température moyenne des tubes pour la situation considérée Pour le calcul de γ ou γ*, les températures ts,m et tt,m doivent être exprimées en °C.

(C7.3.3.8)

π De2

ta

Ces températures ne doivent pas être confondues avec les températures de calcul des éléments concernés.

(

)

De ⎡⎢ ⎛ E t ⋅ e t d t − e t De2 ⎤⎥ = 6 ⎜1 − v * 2 ⎞⎟ N t ⎢ ⎝ ⎥ 2 ⎠ E * ⋅ L ⋅ e3 ⎣ ⎦

0, 25

(C7.3.3.13)

901


X

=

xs

=

⎛d xs = 1 − N t ⎜⎜ t ⎝ De

xt

=

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

=

(C7.3.3.14)

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

•

0, 25

(D *)

βs

=

(Dc

)

(C7.3.3.17)

+ ec ) ec

Coefficient de coque de la calandre :

βs =

γ

=

(C7.3.3.16)

0, 75

4

(

12 1 − vs2

( Ds

)

(C7.3.3.18)

+ es ) es

Dilatation thermique différentielle entre les tubes et la calandre pour la situation considérée :

⎡ ⎤ γ = ⎢α t,m ⎛⎜ t t,m − t a ⎞⎟ − α s,m ⎛⎜ t s,m − t a ⎞⎟⎥ L ⎝

⎢⎣

⎠

⎝

⎠⎥⎦

(C7.3.3.19)

Coefficient moyen de dilatation du matériau de la calandre entre 20°C et la température ts,m =

(

12 1 − v c2

pour les configurations b, c :

(C7.3.3.15)

Les faibles valeurs de Z correspondent à l’appui simple, les fortes valeurs de Z (Z > 5) correspondent à l’encastrement de la plaque tubulaire.

αt,m

4

βc = 0

2

ks + kc


βc =

Coefficient d’encastrement élastique de la plaque tubulaire à sa périphérie :

⎛2 K ⎞ ⎜ w⎟ ⎝ ⎠

Coefficient de coque de la virole de boîte d’extrémité : •

Coefficient de perçage des plaques tubulaires côté boîtes d’extrémités :

Z=

αs,m

=

2

⎛ d − 2e t x t = 1 − N t ⎜⎜ t ⎝ De

Z

βc

Coefficient relatif au rapport des rigidités entre la plaque tubulaire et le faisceau tubulaire donné par la formule C7.3.3.13 Coefficient de perçage des plaques tubulaires côté calandre :

Coefficient moyen de dilatation du matériau des tubes entre 20°C et la température tt,m

vc

=

Coefficient de Poisson du matériau des viroles de boîtes d’extrémités

vs

=

Coefficient de Poisson du matériau de la calandre

vt

=

Coefficient de Poisson du matériau des tubes

DJ

Figure C7.3.3.2 - Soufflet de dilatation.

902


(2)

l c,min

ls,min

ec

es

Pt

(1)

Ps

Dc

Ds

L Configuration a : Plaques monobloc avec la calandre et les viroles de boîtes d’extrémités.

(2)

(1)

es ls,min

Gc Pt

Ps

Ds L

Configuration b : joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons. Plaques monobloc avec la calandre et démontables côté boîtes d’extrémités, formant bride.

(2)

(1)

es

l s,min

Gc Pt

Ps

Ds L

Configuration c : Plaques monobloc avec la calandre et démontables côté boîtes d’extrémités, ne formant pas bride.

Figure C7.3.3.1 - Géométrie des échangeurs à deux plaques fixes. (Cette figure n’a pour but que d’illustrer les notations) (1) Calandre -

(2) Virole de boîte d’extrémité

903


Si l’une quelconque des contraintes calculées excède sa valeur admissible, la disposition envisagée doit être modifiée et les calculs de Pe et de vérification des contraintes dans tous les éléments entièrement repris.

C7.3.4 - Considérations générales C7.3.4.1 - Situations à étudier Les règles de calcul doivent être appliquées pour chacune des situations (normales de service, exceptionnelles de service, d’essai de résistance) susceptibles d’être déterminantes pour le dimensionnement des divers éléments de l’échangeur.

Quatre options, combinables entre elles, sont possibles : Option 1 : augmenter uniquement l’épaisseur de l’élément concerné.

Il y a lieu d’étudier notamment, si elles sont susceptibles de se produire – même accidentellement – les situations dans lesquelles : 1-

la pression côté tubes (Pt) s’exerce seule (Ps = 0), sans dilatation thermique (γ = 0),

2-

la pression côté calandre (Ps) s’exerce seule (Pt = 0), sans dilatation thermique (γ = 0),

3-

les pressions côté tubes (Pt) et côté calandre (Ps) s’exercent simultanément, sans dilatation thermique (γ = 0),

4-

la dilatation thermique (γ) s’exerce seule (Pt = 0, Ps = 0),

5-

la pression côté tubes (Pt) s’exerce seule (Ps = 0), avec dilatation thermique (γ),

6-

la pression côté calandre (Ps) s’exerce seule (Pt = 0), avec dilatation thermique (γ),

7-

Option 2 : modifier l’épaisseur d’un ou plusieurs autres éléments. Option 3 : augmenter l’épaisseur de la calandre uniquement au voisinage des plaques tubulaires, comme indiqué en C7.3.9. Option 4 : modifier d’autres paramètres (caractéristiques du soufflet de dilatation, disposition des chicanes transversales,…). b) Toute augmentation ou diminution d’épaisseur d’un des éléments de l’échangeur conduit à une modification des contraintes dans tous les éléments. De ce fait, la vérification finale de la résistance des divers éléments de l’échangeur doit être effectuée en utilisant les épaisseurs réellement retenues pour ces éléments. C7.3.4.3 - Caractéristiques des plaques tubulaires a) Les règles de l’Annexe C7.A2 permettent de déterminer :

les pressions côté tubes (Pt) et côté calandre (Ps) s’exercent simultanément, avec dilatation thermiques (γ).

Nota : Les seules situations 3, 4 et 7 peuvent être prises en compte pour les calculs, sous réserve de justification et de l’accord des parties concernées. Pour les situations d’essai de résistance la dilatation thermique est nulle (γ = 0) sauf dispositions particulières exceptionnelles d’essai. L’annexe C7.A7 donne des indications plus détaillées pour la détermination des situations à étudier. C7.3.4.2 - Modalités d’exécution des calculs a) Les règles de calcul permettent de vérifier une disposition donnée des éléments constitutifs de l’échangeur (plaques tubulaires, tubes, calandre, viroles de boîtes d’extrémités).

–


–


–

le coefficient de ligament de base µ ,

–

le coefficient de ligament équivalent µ *, fonction de la profondeur relative d’expansion des tubes ρ ,

–

le module d’élasticité équivalent des plaques tubulaires E*,

–

le coefficient de Poisson équivalent des plaques tubulaires v*,

–

la rigidité en flexion des plaques tubulaires D*.

b) Les valeurs de µ *, E*, v* et D* à prendre en compte dans les calculs doivent être déterminées pour la valeur concernée de l’épaisseur des plaques tubulaires et pour la valeur de ρ appropriée.

Une valeur e d’épaisseur des plaques tubulaires doit être admise pour calculer la pression équivalente Pe et les contraintes dans les éléments de l’échangeur (plaques, tubes, calandre et viroles de boîtes d’extrémités), puis vérifier qu’elles n’excèdent pas les valeurs admissibles indiquées.

La valeur définitivement retenue pour ρ doit être au moins égale à celle utilisée pour la détermination de µ *.

904


c) Pour chacune des situations normales de service étudiées, la contrainte de flexion σ due aux actions simultanées des pressions Pt et Ps et de la dilatation thermique γ doit satisfaire à la condition :

C7.3.4.4 - Rigidité axiale du soufflet de dilatation La valeur de la rigidité axiale du soufflet – après disparition de la surépaisseur de corrosion éventuelle – doit être : –

ou bien indiquée et Producteur du soufflet,

garantie

par

–

ou bien calculée au moyen des règles données en C8.7, dans lesquelles l’épaisseur à utiliser est l’épaisseur e2 définie en C8.3, diminuée de la surépaisseur de corrosion relative aux ondes du soufflet.

•

le

σ ≤3 f •

C7.3.5.2 - Contrainte de cisaillement a) La contrainte maximale de cisaillement dans les plaques tubulaires est donnée par la formule :

C7.3.5 - Vérification de la résistance des plaques tubulaires

⎛ 1 ⎞⎛D ⎟⎜ 0 ⎜ 2µ ⎟ ⎜ 2e ⎝ ⎠⎝

C7.3.5.1 - Contrainte de flexion

τ =⎜

a) La contrainte maximale de flexion dans les plaques tubulaires est donnée par la formule :

où :

Fm =

(C7.3.5.1a1)

τ ≤ 0,8 f

a) La contrainte longitudinale de membrane dans les tubes est donnée par les formules : •

1 x t − xs

[ (Ps ⋅ xs − Pt ⋅ x t ) − Pe ⋅ Fq ] (C7.3.6.1a1)

•

pour les tubes intérieurs les plus chargés :

σ t,i =

pour les configurations a, c :

σ ≤2 f

pour les tubes périphériques :

σ t,o =

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte de flexion σ due aux pressions Pt et Ps agissant seules (c’est-à-dire calculée avec la valeur de Pe obtenue en prenant γ = 0 dans la formule C7.3.4.5) doit satisfaire à la condition :

•

(C7.3.5.2b)

C7.3.6.1 - Contrainte longitudinale de membrane est obtenue lorsque la

valeur du coefficient Z est proche de 0,52. Il est possible de se rapprocher de cette valeur en modifiant l’épaisseur de la calandre au voisinage des plaques tubulaires comme indiqué en C7.3.9.

•

(C7.3.5.2a)

C7.3.6 - Vérification de la résistance des tubes

(C7.3.5.1a2)

La valeur minimale de σ

⎞ ⎟P ⎟ e ⎠

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte de cisaillement τ doit satisfaire à la condition :

2

1 6H

(C7.3.5.1c2)

Aucune limitation de la contrainte de flexion σ due aux actions simultanées des pressions Pt et Ps et de la dilatation thermique γ n’est imposée pour les situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance.

Pour chacune des situations étudiées, la pression équivalente Pe agissant sur les plaques tubulaires est donnée par la formule C7.3.4.5.

⎞ ⎟ P ⎟ e ⎠

(C7.3.5.1c1)

pour la configuration b :

σ ≤ 2,25 f

C7.3.4.5 - Détermination de la pression équivalente

1,5 Fm ⎛⎜ De σ= µ * ⎜ e − hg' ⎝

pour les configurations a, c :

1 x t − xs

[ (Ps ⋅ xs − Pt ⋅ x t ) − Pe ⋅ Fi ]

(C7.3.5.1b1)

(C7.3.6.1a2)

pour la configuration b :

σ ≤ 1,5 f

Pe =

(C7.3.5.1b2)

J ⋅ K s,t 1 + J ⋅ K s,t

⎧⎡ ⎤ ⎪⎢ 2vs DJ2 − Ds2 ⎥ 1 − J ⎞ ⎛ P − ⎨ xs + 2vt ⎜ 1 − xs ⎟ + ⎥ s ⎠ ⎝ K s,t 2 J ⋅ K s,t ⋅ Fq ⎪⎢ Ds2 ⎦ ⎩⎣ ⎫ ⎡ ⎤ ⎪ 1 ⎥ ⎤ ⎡ ⎢ x + 2v ⎛⎜1 − x ⎞⎟ + Pt + K W ⋅ γ ⎬ t t ⎥ ⎢ ⎢ t ⎥ ⎦ ⎝ ⎠ ⎣ J ⋅ K s,t ⎪ ⎣ ⎦ ⎭

905

(C7.3.4.5)


b) Pour chacune des situations étudiées, les contraintes longitudinales de membrane σ t,o et σ t,i ne

C7.3.7 - Vérification de la résistance de la calandre C7.3.7.1 - Vérification de la résistance de la calandre loin des plaques tubulaires

doivent pas, en valeur absolue, excéder la valeur admissible pour l’assemblage tubes-plaque f t, j

La calandre doit être d’épaisseur constante es au voisinage des plaques tubulaires, sur une longueur au moins égale à (voir figure C7.3.3.1)

déterminée selon C7.A3.3 :

σ t,o ≤ f t, j , σ t,i ≤ f t, j

(C7.3.6.1b)

ls,min = 1,8

c) Pour chacune des situations dans lesquelles les contraintes longitudinales de membrane σ t,o et σ t,i

C7.A3.4 : (C7.3.6.1c)

a) La contrainte longitudinale de membrane dans la calandre est donnée par la formule :

a) La contrainte équivalente dans les tubes les plus chargés est donnée par la relation C7.3.6.2.1, dans laquelle :

σ t,θ

est

la

contrainte

σ s,m =

circonférentielle

moyenne, donnée par la formule :

σ t,θ = •

Pt (d t − 2e t ) − Ps ⋅ d t 2e t

De2 (Pt + Pe ) 4es (Ds + es )

(C7.3.6.2a1)

contrainte ne doit pas excéder la valeur admissible au flambage f s,bk :

σ s,m ≤ f s,bk

par la formule : Pt + Ps 2

(C7.3.7.1.1b1)

donnée par la formule :

(C7.3.6.2a2)

f s,bk = K

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte équivalente σ t,eq due aux pressions Pt et Ps

es ⋅ Es 4 (Ds + es )

(C7.3.7.1.1b2)

dans laquelle :

agissant seules (c’est-à-dire calculée avec la valeur de Pe obtenue en prenant γ = 0 dans la formule C7.3.4.5) doit satisfaire à la condition :

σ t,eq ≤ f t

(C7.3.7.1.1a)

b) Pour chacune des situations dans lesquelles la contrainte σ s,m est négative, la valeur absolue de cette

σ t,r est la contrainte radiale moyenne, donnée σ t,r = −

(C7.3.7.1)

C7.3.7.1.1 - Contrainte longitudinale de membrane

C7.3.6.2 - Contrainte équivalente

•

+ es ) es


sont négatives (tubes en compression), la valeur absolue de ces contraintes ne doit pas excéder la valeur admissible au flambage f t,bk déterminée selon

σ t,o ≤ f t,bk , σ t,i ≤ f t,bk

(Ds

(C7.3.6.2b)

•

K = 1 pour une situation normale de service,

•

K = 1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’essai de résistance.

c) Pour chacune des situations dans lesquelles γ est différent de 0, la contrainte équivalente σ t,eq doit satisfaire à la condition :

σ t,eq ≤ 1,5 f t

(C7.3.6.2c)

(

σ t,eq = MAX σ t,i − σ t,θ , σ t,i − σ t,r , σ t,θ − σ t,r , σ t,o − σ t,θ , σ t,o − σ t,r

906

)

(C7.3.6.2.1)


C7.3.7.1.2 - Contrainte équivalente

C7.3.7.2.2 - Contrainte équivalente

a) La contrainte équivalente dans la calandre est donnée par la relation :

a) La contrainte équivalente dans la calandre à son raccordement avec les plaques tubulaires est donnée par la relation :

(

σ s,eq, m = MAX σ s, m − σ s,θ , σ s, m − σ s,r , σ s,θ − σ s, r

)

(

σ s,eq = MAX σ s,m − σ s,b + Ps , σ s,m + σ s,b

(C7.3.7.1.2.1)

(C7.3.7.2.2a)

dans laquelle : •

σ s,θ

est

la

contrainte

dans laquelle

circonférentielle

•

P ⋅D = s s 2es

(C7.3.7.1.2.2)

la condition :

σ s,eq ≤ 3 f s

par la formule : (C7.3.7.1.2.3)

n’est imposée pour les situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance. C7.3.8 - Vérification de la résistance des viroles de boîtes d’extrémités au voisinage des plaques tubulaire

seules (c’est-à-dire calculée avec la valeur de Pe obtenue en prenant γ = 0 dans la formule C7.3.4.5) doit satisfaire à la condition :

Cette vérification n’est à effectuer que si les viroles de boîtes d’extrémités sont monobloc avec les plaques tubulaires (configuration a).

σ s,eq, m ≤ f s

Les viroles de boîte d’extrémité doivent être, au voisinage des plaques, cylindriques, de même épaisseur constante ec et constituées du même matériau, sur une longueur au moins égale à (voir C7.3.3.1) :

c) Pour chacune des situations dans lesquelles γ est différent de 0, la contrainte équivalente σ s,eq, m doit satisfaire à la condition :

σ s,eq, m ≤ 1,5 f s

l c,min = 1,8

C7.3.7.2 - Vérification de la résistance de la calandre à son raccordement avec les plaques tubulaires

La contrainte longitudinale de flexion dans la calandre à son raccordement avec les plaques tubulaires est donnée par la formule : 2

⎞ ⎟ Pe ⎟ ⎠

(Dc

+ e c ) ec

(C7.3.8)

Cette longueur ne doit pas interférer avec la zone d’influence du raccordement de ces viroles avec une autre enveloppe, un fond ou une bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur de virole participant à la résistance d’une ouverture proche du raccordement avec l’une des plaques tubulaires ou brides d’assemblage (voir C5).

C7.3.7.2.1 - Contrainte longitudinale de flexion

ks 1 ⎛ De ⎜ k s + k c I1 ⎜⎝ 2es

(C7.3.7.2.2b)

Aucune limitation de la contrainte équivalente σ s,eq

Ps 2

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte équivalente σ s,eq, m due aux pressions Pt et Ps agissant

σ s,b =

est donnée par la formule

b) Pour chacune des situations normales de service étudiées, la contrainte équivalente σ s,eq doit satisfaire à

σ s,r est la contrainte radiale moyenne, donnée σ s,r = −

σ s,m

C7.3.7.1.1a.


σ s,θ

)

C7.3.8.1 - Contrainte longitudinale de membrane

(C7.3.7.2.1.1)

La contrainte longitudinale de membrane dans les viroles de boîtes d’extrémités est donnée par la formule :

dans laquelle : ⎡⎛ 2 ⎞ ⎛ 1 − v * ⎞⎤ ⎟⎥ I1 = H ∞ ⎢⎜⎜ Fq,∞ ⎟⎟ + ⎜⎜1 − X ⋅ Z ⎟⎠⎦⎥ ⎠ ⎝ ⎣⎢⎝ X ⋅ Z

σ c,m =

(C7.3.7.2.1.2) H ∞ et

Fq,∞ étant les valeurs des coefficients H et Fq pour Z = ∞ données en Annexe C7.A6.

907


(C7.3.8.1)


C7.3.8.2 - Contrainte longitudinale de flexion

b) Une telle disposition peut permettre :

La contrainte longitudinale de flexion dans les viroles de boîtes d’extrémités à leur raccordement avec les plaques tubulaires ou avec les brides d’assemblage est donnée par la formule :

–

d’abaisser les contraintes dans les plaques tubulaires, la calandre ou les viroles de boîtes d’extrémités à des valeurs acceptables,

–

d’optimiser l’épaisseur des plaques tubulaires en rapprochant la valeur du coefficient d’encastrement élastique Z de sa valeur optimale Z = 0,52,

–

de résoudre les problèmes d’incompatibilité de matériaux entre calandre et plaques tubulaires.

σ c,b =

kc 1 ⎛ De ⎜ k s + k c I1 ⎜⎝ 2ec

2

⎞ ⎟ Pe ⎟ ⎠

(C7.3.8.2)

dans laquelle I1 est donné par la formule C7.3.7.2.1.2. C7.3.8.3 - Contrainte équivalente

a) La contrainte équivalente dans les viroles de boîtes d’extrémités à leur raccordement avec les plaques tubulaires ou avec les brides d’assemblage est donnée par la relation :

σ c,eq = MAX

(σ

c,m

+ σ c,b + Pt , σ c,m − σ c,b


Les conditions d’application indiquées en C7.3.2 sont à respecter, à l’exception des conditions indiquées en C7.3.2.3b qui sont à remplacer par les conditions suivantes :

)

a) Les deux tronçons de calandre voisins des plaques tubulaires doivent être de même diamètre, de même épaisseur constante es,1 et constitués du même matériau.

(C7.3.8.3)

b) Pour chacune des situations normales de service étudiées, la contrainte équivalente σ c,eq,1 doit satisfaire

' Leurs longueurs l s,1 et l s,1 , qui peuvent être

à la condition :

σ c,eq ≤ 3 f c

différentes (voir figure C7.3.9.3), doivent être au moins égales à :

(C7.3.8.3b)

Aucune limitation de la contrainte équivalente σ c,eq

ls,min,1 = 1,8

n’est imposée pour les situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance.

(Ds + es,1 ) es,1

' ≥ ls,min,1 l s,1 , l s,1

C7.3.9 - Echangeurs dont la calandre, au voisinage des plaques tubulaires comporte une surépaisseur ou est constituée d’un matériau différent

(C7.3.9.2a1) (C7.3.9.2a2)

b) Au raccordement des tronçons d’épaisseurs différentes, les fibres moyennes peuvent être décalées, sans toutefois que ce décalage aille, aux tolérances de fabrication près (voir F1.5), au-delà de l’alignement des faces externes ou internes. Le raccordement des surfaces doit se faire par une pente n’excédant pas 1/3.

C7.3.9.1 - Objet

a) La présente règle indique comment appliquer les règles C7.3.4 à C7.3.8 au cas des échangeurs dont la calandre, au voisinage des plaques tubulaires, comporte une surépaisseur ou est constituée d’un matériau différent (voir figure C7.3.9.3).

c) lorsque la calandre est munie d’un soufflet de dilatation, les amorces des ondes extrêmes doivent être situées à une distance des plaques tubulaires au moins égale à ls,min,1.

908



C7.3.9.4 - Règles de calcul

Les notations suivantes viennent en complément à celles listées en C7.3.3 :

La résistance des plaques tubulaires, des tubes, de la calandre et des viroles de boîtes d’extrémités est à vérifier au moyen des règles C7.3.5 à C7.3.8 moyennant les modifications suivantes :

Es,1

=

Module d’élasticité du matériau des tronçons de calandre d’épaisseur es,1, pour la situation considérée.

Es,1

=

Epaisseur utile de la calandre voisinage des plaques tubulaires.

Fs,1

=

Contrainte nominale de calcul du matériau des tronçons de calandre d’épaisseur es,1 , pour la situation considérée.

K s*

=

Rigidité axiale calandre : K s* =

équivalente

de

a) Calculer les coefficients J et Ks,t en remplaçant, dans leurs formules respectives (formules C7.3.3.4 et C7.3.3.6), Ks par K s* ,

au

b) Calculer la rigidité en flexion de la calandre ks en remplaçant, dans la formule C7.3.3.11, es par es,1 et Es par Es,1, c) Calculer la pression équivalente agissant sur les plaques tubulaires Pe en utilisant, dans la formule C7.3.4.5, les valeurs de J et Ks,t ainsi calculées et la valeur de Fq correspondante et en y remplaçant γ par γ*, donnée par la formule C7.3.9.3.2,

la

π (Ds + es ) L − ls,1 − ls,' 1 es ⋅ Es

+

ls,1 + ls,' 1

d) Utiliser, dans l’ensemble des calculs, les valeurs J, Ks,t, ks et Pe calculées ci-dessus,

es,1 ⋅ Es,1

(C7.3.9.3.1) l s,1 , ls,' 1 =

Longueurs des tronçons de calandre d’épaisseur es,1

α s,m,1 =

Coefficient moyen de dilatation du matériau des tronçons de calandre d’épaisseur es,1 entre 20°C et la température ts,m

γ*

Dilatation thermique différentielle entre les tubes et la calandre pour la situation considérée, donnée par la formule C7.3.9.3.2

=

e) Remplacer dans la règle C7.3.7.2 de vérification de la résistance de la calandre au voisinage des plaques tubulaires, es par es,1 pour le calcul de σ s,m et σ s, b et fs par fs,1 pour la vérification de σ s,eq .

⎡ ⎤ ⎛ ⎛ ' ⎞ ' ⎞ γ * = ⎛⎜ tt, m − ta ⎞⎟ α t,m ⋅ L − ⎛⎜ ts,m − ta ⎞⎟ ⎢ α s,m ⎜ L − ls,1 − ls,1 ⎟ + α s, m,1 ⎜ ls,1 + ls,1 ⎟ ⎥ ⎝

⎠

⎝

⎠ ⎢ ⎣

⎝

< 1/3

es,1

< 1/3

es

< 1/3 l s,1

Es,1 f s,1 α s,m,1

Ds L

Es fs α s,m

⎠⎥ ⎦

⎝

⎠

es,1

< 1/3 ' l s,1

Figure C7.3.9.3 - Calandre surépaissie au voisinage des plaques tubulaires.

909

(C7.3.9.3.2)


C7.3.10 - Echangeur à plaque démontable avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

b) La résistance de la partie de plaque formant bride doit être vérifiée au moyen de la règle de l’Annexe C7.A5.

C7.3.10.1 - Objet

L’épaisseur utile eu,p de la plaque tubulaire à sa périphérie, définie en C7.3.2.1b, doit alors être au moins égale à l’épaisseur ef1 de la partie de plaque formant bride utilisée pour cette vérification :

a) La présente règle s’applique aux échangeurs dont la plaque tubulaire est monobloc avec la calandre et assemblée par bride avec la virole de boîte d’extrémité avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration b’ – voir figure C7.3.10.3) :

e u, p ≥ ef1

(C7.3.10.2b)


Les règles de C7.3.3 à C7.3.8 sont à appliquer en considérant l’assemblage à bride de la plaque tubulaire avec la virole de boîte d’extrémité comme un assemblage monobloc, avec la modification suivante :


a) Les conditions d’application indiquées en C7.4.2 sont à respecter, en considérant la plaque tubulaire comme monobloc avec la virole de boîte d’extrémité.

kc =

(2)

ec

1 βc 2

E c ec3 6 ⎛⎜1 − v c2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

(C7.3.10.3)

(1)

es

l s,min

l c,min Dc Pt

Ps

Ds

Figure C7.3.10.1 - Echangeur à plaque démontable avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration b’). (1) Calandre - (2) Virole de boîte d’extrémité

910


Lorsque la plaque tubulaire flottante est assemblée par bride, le joint d’étanchéité peut être intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, comme indiqué sur la figure C7.4.1.3 (configuration B) ou situé de part et d’autre de celui-ci, comme indiqué à la figure C7.4.9.2 (configurations B’).

C7.4 - ECHANGEURS À UNE PLAQUE FIXE ET UNE PLAQUE MOBILE C7.4.1 - Objet

a) Les règles du présent chapitre concernent les échangeurs de chaleur comportant une plaque tubulaire fixe et une plaque tubulaire mobile reliées par un faisceau de tubes droits.

b) Les règles C7.4.5 et C7.4.6 permettent respectivement de vérifier la résistance de la plaque tubulaire fixe et des tubes.

Elles s’appliquent aux échangeurs des types suivants, illustrés par la figure C7.4.1.1 : –

Echangeur à tête flottante intérieure,

–

Echangeur à tête flottante extérieure.

Les règles C7.4.7 et C7.4.8 permettent respectivement de vérifier la résistance de la calandre et de la virole de boîte d’extrémité au voisinage de la plaque tubulaire fixe lorsqu’elles sont monobloc avec celle-ci (configurations a, b, c, e, f ).

L’Annexe C7.A9 traite le cas particulier des échangeurs à plaque glissante.

La règle C7.4.9 permet d’adapter ces règles au cas des plaques tubulaires assemblées par bride avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’, d’, e’, B’).

Les règles s’appliquent aux configurations de plaques tubulaires suivantes : a1) Plaque tubulaire fixe (voir figure C7.4.1.2) : –

Configuration a : plaque monobloc avec la calandre et la virole de boîte d’extrémité,

–

Configuration b : plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, formant bride,

–

Configuration c : plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, ne formant pas bride,

–

Configuration d : plaque démontable des deux côtés, pincée entre brides,

–

Configuration e : plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, formant bride,

–

Configuration f : plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, ne formant pas bride.

c) Les tubes, la calandre et les viroles de boîtes d’extrémités doivent en outre satisfaire aux règles de calcul des autres Sections de la présente Division qui les concernent. L’assemblage à bride des plaques tubulaires démontables relève des règles : –

du chapitre C6.1 lorsque le ou les joint(s) est (sont) situé(s) à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b, c, d, e, f, B, C),

–

du chapitre C6.4 lorsque le ou les joint(s) porte(nt) de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’, d’, e’).

L’échangeur doit, par ailleurs, satisfaire aux règles de fabrication données en Annexe FA4. Les détails d’exécution des assemblages par soudure des plaques tubulaires avec la calandre, les viroles de boîtes d’extrémités et les tubes sont précisés en Annexe FA1.

Lorsque la plaque tubulaire fixe est assemblée par bride, le joint d’étanchéité peut être intérieur au cercle de perçage des trous de boulons, comme indiqué sur la figure C7.4.1.2 (configurations b, c, d, e, f), ou situé de part et d’autre de celui-ci, comme indiqué à la figure C7.4.9.1 (configurations b’, d’, e’).

d) les règles du présent chapitre couvrent : –

la défaillance par déformation excessive des plaques tubulaires et des tubes,

figure

–

la défaillance par glissement entre tubes et plaques tubulaires,

–

Configuration A : plaque de tête flottante intérieure ou extérieure, monobloc avec la virole de boîte d’extrémité,

–

la défaillance par instabilité élastique et élastoplastique des tubes.

–

Configuration B : plaque de tête flottante intérieure démontable, formant bride,

–

Configuration C : plaque de tête flottante intérieure démontable, pincée entre brides.

a2) Plaque C7.4.1.3) :

tubulaire

mobile

(voir

Elles assurent en outre l’adaptation plastique globale du raccordement plaque tubulaire fixe-calandre-virole de boîte d’extrémité lorsqu’elles sont monobloc ou assemblées par bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.

911


a) Echangeur à tête flottante intérieure.

b) Echangeur à tête flottante extérieure. Figure C7.4.1.1 - Types d’échangeurs à une plaque fixe et une plaque mobile traité par les règles.

912


ec

es

Pt

Gc Pt

Ps

Dc

Ds

A

Ps

C

Ds

e

As (1) Gs A (2)

e

Configuration d : Plaque démontable des deux côtés, pincée entre brides.


(1) (2)

plaque tubulaire ne formant pas bride plaque tubulaire formant bride

es ec

Gc Pt C

Ps

Ds

Ps

C

e


Dc Pt

A

A

Gs

e

Configuration e : Plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, formant bride.

es

ec Gc Pt C

Ps

G1

e

Configuration c : Plaque monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, ne formant pas bride.

Dc Pt

A

Ds G1 A

Ps e

Gs C

Configuration f : Plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, ne formant pas bride.

Figure C7.4.1.2 - Configurations de plaque tubulaire fixe Nota : Si la plaque tubulaire est assemblée par bride avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’, d’, e’) : voir figure C7.4.9.1.

913


ec

Pt

Pt

Ps Dc

A

Ps

C

Gc

A

e

e

Configuration B : Plaque de tête flottante intérieure formant bride.

Configuration A : Plaque de tête flottante intérieure ou extérieure, monobloc avec la virole de boîte d’extrémité.

Détail A

Pt

A

Ps

G1

e

Gc C

Détail A

(2)

(1)

(1) Contre-bride en 2 ou 4 segments.

(2) Anneau intermédiaire en 2 segments.

Configuration C : Plaque de tête flottante intérieure ne formant pas bride. Figure C7.4.1.3 - Configurations de plaque tubulaire mobile. Nota : Si la plaque tubulaire est assemblée par bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration B’) : voir figures C7.4.9.2a.

914


c) Une diminution locale d’épaisseur à la périphérie d’une plaque pour portée(s) de joint(s), emboîtement(s) de centrage ou rainure(s) de décharge est admise à condition que l’épaisseur utile subsistante eu,p à l’intérieur du diamètre effectif De ou De,f soit au moins égale à 0,8 fois l’épaisseur utile eu, mesurée hors rainure(s) de cloison(s) de passes, des plaques tubulaires (voir figures C7.4.2.1.1 et C7.4.2.1.2) :

C7.4.2 - Conditions d’application C7.4.2.1 - Plaques tubulaires

a) Les deux plaques tubulaires doivent être planes, circulaires, de même épaisseur uniforme et même matériau. Une éventuelle diminution locale d’épaisseur des plaques pour rainure(s) de cloison(s) de passes est prise en compte dans les calculs.

eu,p ≥ 0,8 e

b) Les diamètres effectifs de la plaque tubulaire fixe De et de la plaque tubulaire mobile De,f doivent être tels que : 0,9 De ≤ De,f ≤ 1,1 De

d) Lorsqu’une plaque tubulaire forme bride (configurations b, e et B), la résistance de la partie de plaque formant bride doit être vérifiée au moyen des règles de l’Annexe C7.A4.

(C7.4.2.1b1)

le diamètre effectif De,f de la plaque tubulaire mobile étant (voir figure C7.4.2.1.2) : –

–

L’épaisseur utile eu,p de la plaque tubulaire à sa périphérie, définie en c, doit alors être au moins égale à l’épaisseur ef1 de la partie de plaque formant bride utilisée pour cette vérification :

pour la configuration A : le diamètre intérieur Df de la virole de boîte d’extrémité côté plaque mobile : De,f = Df

eu,p ≥ ef1

(C7.4.2.1b2)

pour les configurations B et C : le diamètre du cercle sur lequel s’applique la force compression du joint de l’assemblage de plaque mobile (diamètre noté G défini C6.1.5) : De,f = Gf

(C7.4.2.1c)

(C7.4.2.1d)

Gf de la en

(C7.4.2.1b3)

Gc ou G s

Dc

e u, p

e u, p eu Ds ou Dc

eu Ds

Configuration a.

Configuration b ou e.

Gc ou Gs

Gc

e u, p

e u, p

eu

eu Ds ou Dc

Gs Configuration d.

Configuration c ou f.

Figure C7.4.2.1.1 - Réduction locale d’épaisseur à la périphérie de la plaque tubulaire fixe.

915


De,f = Df

eu, p

eu

Configuration A.

De,f = Gf

De,f = Gf

eu, p

eu, p

eu

Configuration B.

eu

Configuration C.

Figure C7.4.2.1.2 - Réduction locale d’épaisseur à la périphérie de la plaque tubulaire mobile.

b) Lorsque l’assemblage tubes-plaque est réalisé par soudage, cet assemblage doit être d’un des types 9.1a, b, c1, d ou 9.2a, a2 définies en FA1.9 (d’autres types d’assemblage sont traités en Annexe C7.A8).

e) L’épaisseur des plaques tubulaires doit être suffisante pour assurer une réalisation correcte de l’assemblage tubes-plaque (voir Annexe FA4). f) Les plaques tubulaires doivent être uniformément perforées sur une zone quasi circulaire de diamètre D0, selon un réseau triangulaire équilatéral ou carré.

C7.4.2.3 - Calandre et viroles de boîtes d’extrémités

a) La calandre et les viroles de boîtes d’extrémités doivent être de révolution au voisinage des plaques tubulaires.

Une ou plusieurs rangées non perforées pour cloison(s) de passes sont cependant admises pourvu que leur largeur UL, définie en annexe C7.A2, soit au plus égale à 4 fois le pas p des tubes : UL ≤ 4p

b) Les diamètres Dc, Ds, Gc et Gs doivent être tels que :

(C7.4.2.1 f)

–

g) Le diamètre D0 de la zone circulaire perforée doit être tel que : D0 ≥ 0,85 De

pour la configuration a : 0,9 Ds ≤ Dc ≤ 1,1 Ds

–

(C7.4.2.1g)

pour les configurations b, c : 0,9 Ds ≤ Gc ≤ 1,2 Ds

h) Lorsque les tubes sont assemblés à la plaque tubulaire par dudgeonnage seul, l’épaisseur de la plaque tubulaire doit être au moins égale à

–

–

0,75 dt si l’échangeur est en classe N : e ≥ 0,75 dt

–

–

dt si l’échangeur est en classe R : e ≥ dt

(C7.4.2.3b1)

(C7.4.2.3b2)

pour la configuration d : 0,9 Gs ≤ Gc ≤ 1,1 Gs

(C7.4.2.3b3)

pour les configurations e, f : 0,8 Gs ≤ Dc ≤ 1,1 Gs

(C7.4.2.3b4)

C7.4.2.2 - Tubes


a) Les tubes doivent être droits et tous identiques (même épaisseur uniforme, même diamètre et même matériau).

Les présentes règles ne prennent en compte que les pressions, supposées uniformes dans chaque enceinte.

916


f

= Contrainte nominale de calcul du matériau des plaques tubulaires pour la situation considérée

fc

= Contrainte nominale de calcul du matériau de la virole de boîte d’extrémité côté plaque tubulaire fixe pour la situation considérée

fs

= Contrainte nominale de calcul du matériau de la calandre pour la situation considérée

ft

= Contrainte nominale de calcul du matériau des tubes pour al situation considérée

(C7.4.3.1)

Gc

= Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint de l’assemblage de la plaque tubulaire fixe côté boîte d’extrémité

(C7.4.3.2)

Gs

= Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint de l’assemblage de la plaque tubulaire fixe côté calandre

C7.4.3 - Notations

Les notations D0, E*, v*, D*, hg' , µ, µ*, v∗ et ρ utilisés dans les calculs sont définies à l’Annexe C7.A2. Dc

= Diamètre intérieur de la virole de boîte d’extrémité côté plaque tubulaire fixe

De

= Diamètre effectif de la plaque tubulaire fixe : •

pour a configuration a : De =

•

pour les configurations b, c : De =

•

Ds + Gc 2

pour la configuration d : De =

•

Ds + Dc 2

Gs + Gc 2

(C7.4.3.3)

Ces diamètres sont le diamètre noté G défini en C6.1.5.

pour les configurations e, f : D + Gs De = c 2

Ds

= Diamètre intérieur de la calandre

dt

= Diamètre nominal des tubes

(C7.4.3.4)

H

= Coefficient donné en Annexe C7.A6

Kt

= Rigidité axiale d’un tube : Kt =

Kw

Diamètre fixé par la norme du tube, hors corrosion et tolérance Ec

= Module d’élasticité du matériau de la virole de boîte d’extrémité côté plaque tubulaire fixe pour la situation considérée

Es

= Module d’élasticité du matériau de la calandre pour la situation considérée

Et e

ec

es et

Kw =

kc

•

π De2

(C7.4.3.6)

E c ec3

(

6 1 − vc2

)

(C7.4.3.7)

pour les configurations b, c, d : kc = 0

ks

= Rigidité en flexion de la calandre : •

= Epaisseur utile de la calandre au voisinage de la plaque tubulaire fixe

pour les configurations a, b, c : ks = β s

= Epaisseur nominale des tubes •

épaisseur fixée par la norme du tube, hors corrosion et tolérance = Coefficient donné en Annexe C7.A6

4 Nt ⋅ Kt

pour les configurations a, e, f : kc = β c

= Epaisseur utile de la virole de boîte d’extrémité au voisinage de la plaque tubulaire fixe

Fq

(C7.4.3.5)

= Rigidité en flexion de la virole de boîte d’extrémité côté plaque tubulaire fixe : •

= Epaisseur admise de la plaque tubulaire, mesurée hors rainure(s) de cloison(s) de passes

= Coefficient donné en Annexe C7.A6

L

= Module de la fondation élastique équivalente au faisceau tubulaire :

= Module d’élasticité du matériau des tubes pour la situation considérée

Fi

π et (d t − et ) E t

Es ⋅ es3

(

6 1 − vs2

)

pour les configurations d, e, f : ks = 0

917

(C7.4.3.8)


L

= Distance entre faces intérieures des plaques tubulaires : L = Lt − 2e

= Coefficient d’encastrement élastique de la plaque tubulaire fixe à sa périphérie :

(C7.4.3.9)

Lt

= Distance entre faces extérieures des plaques tubulaires

Nt

= Nombre de tubes

Pe

= Pression de calcul agissant sur la plaque tubulaire fixe, définie en C7.4.4.4

Ps

= Pression de calcul côté calandre (pression extérieure aux tubes) pour la situation considérée

Pt

Z

Z=

xs

βc

xt

pour les configurations a, e, f :

βc = •

βs

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

0, 25

(Dc

)

+ ec ) ec

(C7.4.3.14)

= Coefficient de coque de la calandre : •

pour les configurations a, b, c :

2

(C7.4.3.11) •

4

(

12 1 − vs2

( Ds

)

+ es ) es

(C7.4.3.15)

pour les configurations d, e, f :

= Coefficient de perçage de la plaque tubulaire fixe côté boîte d’extrémité :

⎛ 2 Kw X = ⎜ ⎜ D* ⎝

(

12 1 − v c2

pour les configurations b, c, d :

βs =

⎞ ⎟⎟ ⎠

4

βc = 0

= Coefficient de perçage de la plaque tubulaire fixe côté calandre :

⎛ d − 2e t x t = 1 − N t ⎜⎜ t ⎝ De

(C7.4.3.13)

0, 75

= Coefficient de coque de la virole de boîte d’extrémité : •

= Coefficient relatif au rapport des rigidités entre la plaque tubulaire fixe et le faisceau tubulaire donné par la formule C7.4.3.10

⎞ ⎟⎟ ⎠

0, 25

les faibles valeurs de Z correspondent à l’appui simple, les fortes valeurs de Z (Z > 5) correspondent à l’encastrement de la plaque tubulaire.

= Pression de calcul côté tubes (pression intérieure aux tubes) pour la situation considérée

⎛d xs = 1 − N t ⎜⎜ t ⎝ De

(2 K ) (D *) w

En cas de dépression, ces pressions Ps et Pt sont comptées négativement. X

ks + kc

βs = 0

2

vc

= Coefficient de Poisson du matériau de la virole de boîte d’extrémité côté plaque tubulaire fixe.

vs

= Coefficient de Poisson du matériau de la calandre

(C7.4.3.12)

(

)

⎡ De E t ⋅ e t d t − e t De2 ⎤⎥ = ⎢6 ⎛⎜1 − v * 2 ⎞⎟ N t ⎢ ⎝ ⎥ 2 ⎠ E * ⋅ L ⋅ e3 ⎣ ⎦

918

0, 25

(C7.4.3.10)


(2)

l c,min

ls,min

ec

es

Pt

(1)

Ps

Dc

Ds

L Configuration a : Plaque monobloc des deux côtés.

(2)

(1)

es ls,min

Gc Pt

Ps

Ds L

Configuration b : Plaque formant bride côté virole de boîte d’extrémité.

(2)

(1)

es

l s,min

Gc Pt

Ps

Ds L

Configuration c : Plaque ne formant pas bride côté virole de boîte d’extrémité. Figure C7.4.3 - Géométrie des échangeurs côté plaque tubulaire fixe. (Cette figure n’a pour but que d’illustrer les notations) (1) Calandre - (2) Virole de boîte d’extrémité

919


(2)

(1)

Gc Pt

Ps

Gs

L Configuration d : Plaque démontable des deux côtés, pincée entre brides.

(2)

(1)

ec l c,min

Pt Ps

Dc

Gs

L Configuration e : Plaque formant bride côté calandre.

(2)

(1)

ec

l c,min Pt Ps

Dc

Gs

L Configuration f : Plaque ne formant pas bride côté calandre. Figure C7.4.3 - Géométrie des échangeurs côté plaque tubulaire fixe. (suite) (Cette figure n’a pour but que d’illustrer les notations) (1) Calandre - (2) Virole de boîte d’extrémité

920


c) Toute augmentation ou diminution d’épaisseur d’un des éléments de l’échangeur conduit à une modification des contraintes dans tous les éléments. De ce fait, la vérification finale de la résistance des divers éléments de l’échangeur doit être effectuée en utilisant les épaisseurs réellement retenues pour ces éléments.


Les règles de calcul doivent être appliquées pour chacune de situations (normales de service, exceptionnelles de service, d’essai de résistance) susceptibles d’être déterminantes pour le dimensionnement des divers éléments de l’échangeur.

d) L’épaisseur de la plaque tubulaire mobile sera prise égale à celle de la plaque tubulaire fixe.

Il y a lieu d’étudier notamment, si elles sont susceptibles de se produire – même accidentellement – les situations dans lesquelles :

C7.4.4.3 - Caractéristiques de la plaque tubulaire fixe

a) Les règles de l’Annexe C7.A2 permettent de déterminer :

1 – la pression côté tubes (Pt) s’exerce seule (Ps = 0), 2 – la pression côté calandre (Ps) s’exerce seule (Pt = 0), 3 – les pressions côté tubes (Pt) et côté calandre (Ps) s’exercent simultanément. Cette situation est toujours à étudier lorsque l’un des deux côtés est en dépression (Pt ou Ps négative). Note : Cette seule situation peut être prise en compte pour le calcul, sous réserve de justification et de l’accord des parties concernées. C7.4.4.2 - Modalités d’exécution des calculs

a) Les règles de calcul permettent de vérifier une disposition donnée des éléments constitutifs de l’échangeur (plaque tubulaire fixe, tubes, calandre, virole de boîte d’extrémité côté plaque tubulaire fixe).

elles,


–

le coefficient de ligament de base µ ,

–

le coefficient de ligament équivalent µ *, fonction de la profondeur relative d’expansion des tubes ρ ,

–

le module d’élasticité équivalent des plaques tubulaires E * ,

–

le coefficient de Poisson équivalent des plaques tubulaires v*,

–

la rigidité en flexion des plaques tubulaires D*.

C7.4.4.4 - Détermination de la pression de calcul

Si l’une quelconque de contraintes calculées excède sa valeur admissible, la disposition envisagée doit être modifiée et les calculs de vérification des contraintes dans tous les éléments entièrement repris. entre

–

La valeur définitivement retenue pour ρ doit être au moins égale à celle utilisée pour la détermination de µ *.

La plaque tubulaire mobile doit avoir la même épaisseur que la plaque tubulaire fixe.

combinables


b) Les valeurs de µ *, E * , v* et D* à prendre en compte dans les calculs doivent être déterminées pour la valeur concernée de l’épaisseur de la plaque tubulaire fixe et pour la valeur de ρ appropriée.

b) Une valeur e d’épaisseur de la plaque tubulaire fixe doit être admise pour calculer les contraintes dans les éléments de l’échangeur (plaque tubulaire fixe, tubes, calandre et virole de boîte d’extrémité côté plaque fixe), puis vérifier qu’elles n’excèdent pas les valeurs admissibles indiquées.

Trois options, possibles :

–

Pour chacune de situations étudiées, la pression de calcul Pe agissant sur les plaques tubulaires a pour valeur :

sont

•

Echangeurs à tête flottante intérieure : Pe = Ps − Pt

Option 1 : augmenter uniquement l’épaisseur de l’élément concerné.

•

Option 2 : modifier l’épaisseur d’un ou plusieurs autres éléments.

Changeurs à tête flottante extérieure : Pe = − Pt

Option 3 : modifier d’autres paramètres (disposition des chicanes transversales, …).

921

(C7.4.4.4-1)

(C7.4.4.4-2)


•

C7.4.5 - Vérification de la résistance des plaques tubulaires

pour les tubes intérieurs les plus chargés :

σ t,i =

C7.4.5.1 - Contrainte de flexion

1 x t − xs

[(Ps ⋅ xs

− Pt ⋅ x t ) − Pe ⋅ Fi ]

a) La contrainte maximale de flexion dans les plaques tubulaires fixes est donnée par la formule :

(C7.4.6.1a2) b) Pour chacune des situations étudiées, les contraintes longitudinales de membrane σ t,o et σ t,i ne

2

1,5 Fm ⎛⎜ De ⎞⎟ σ = Pe µ * ⎜ e − hg' ⎟ ⎝ ⎠ où :

Fm =

(C7.4.5a1)

1 6H

doivent pas, en valeur absolue, excéder la valeur f t, j admissible pour l’assemblage tubes-plaque déterminée selon C7.A3.3 :

(C7.4.5a2)

La valeur minimale de σ

σ t,o ≤ f t, j , σ t,i ≤ f t, j

est obtenue lorsque la

c) Pour chacune des situations dans lesquelles les contraintes longitudinale de membrane σ t,o ou σ t,i

valeur du coefficient Z est proche de 0,52. b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte de flexion σ doit satisfaire à la condition : •

•

sont négatives (tubes en compression), la valeur absolue de ces contraintes ne doit pas excéder la valeur admissible au flambage ft,bk déterminée selon C7.A3.4 :

pour les configurations de plaque tubulaire fixe a, c, d, f, lorsque la plaque tubulaire mobile est de configuration B ou C :

σ ≤2 f

σ t,o ≤ f t,bk , σ t,i ≤ f t,bk

(C7.4.5b1)

(C7.4.6.1c)


a) La contrainte équivalente dans les tubes plus chargés est donnée par la relation C7.4.6.2.1.

pour toutes les autres configurations, dans lesquelles l’une ou l’autre des deux plaques tubulaires forme bride avec joint intérieur au cercle de perçage des trous de boulons :

σ ≤ 1,5 f

(C7.4.6.1b)

⎛ σ t,i − σ t,θ , σ t,i − σ t,r , σ t,θ − σ t,r , ⎞ ⎟ ⎟⎟ ⎜ σ t,o − σ t,θ , σ t,o − σ t,r ⎠ ⎝

σ t,eq = MAX ⎜⎜

(C7.4.5b1)

(C7.4.6.2a1)

C7.4.5.2 - Contrainte de cisaillement

dans laquelle :

a) La contrainte maximale de cisaillement dans la plaque tubulaire fixe est donnée par la formule :

⎛ 1 ⎞⎛D τ =⎜ ⎟⎜ 0 ⎜ 2µ ⎟ ⎜ 2e ⎝ ⎠⎝

⎞ ⎟P ⎟ e ⎠

•

σ t,θ = •

circonférentielle

(C7.4.6.2a2)

σ t,r est la contrainte radiale moyenne, donnée Pt + Ps 2

(C7.4.6.2a3)

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte équivalente σ t,eq doit satisfaire à la condition :

a) La contrainte longitudinale de membrane dans les tubes est donnée par les formules :

σ t,eq ≤ f t

pour les tubes périphériques : 1 x t − xs

contrainte

Pt (d t − 2e t ) − Ps ⋅ d t 2e t

σ t,eq = −


σ t,o =

la

par la formule :

(C7.4.5.2b)

C7.4.6 - Vérification de la résistance des tubes

•

est


(C7.4.5.2a)

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte de cisaillement τ doit satisfaire à la condition :

τ ≤ 0,8 f

σ t,θ

[(Ps ⋅ xs − Pt ⋅ x t ) − Pe ⋅ Fq ] (C7.4.6.1a1)

922

(C7.4.6.2b)


C7.4.7 - Vérification de la résistance de la calandre au voisinage au voisinage de la plaque tubulaire fixe

b) Pour chacune des situations normales de service étudiées, la contrainte équivalente σ s,eq doit satisfaire à

Cette vérification n’est à effectuer que si la calandre est monobloc avec la plaque tubulaire fixe (configurations a, b, c ).

la condition :

σ s,eq ≤ 3 f s

Aucune limitation de la contrainte équivalente σ s,eq

La calandre doit être d’épaisseur constante es au voisinage de la plaque tubulaire, sur une longueur au moins égale à (voir figure C7.4.3) :

ls,min = 1,8

(Ds

+ es ) es

n’est imposée pour les situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance.

(C7.4.7)

C7.4.8 - Vérification de la résistance de la virole de boîte d’extrémité au voisinage de la plaque tubulaire fixe

Cette longueur ne doit pas interférer avec la zone d’influence du raccordement de la calandre avec une autre enveloppe, un fond ou une bride. Elle peut cependant interférer avec la longueur de calandre participant à la résistance d’une ouverture proche du raccordement avec la plaque tubulaire (voir C5)

Cette vérification n’est à effectuer que si la virole de boîte d’extrémité est monobloc avec la plaque tubulaire fixe (configurations a, e, f ). La virole de boîte doit être d’épaisseur constante ec au voisinage de la plaque tubulaire, sur une longueur au moins égale à :


La contrainte longitudinale de membrane dans la calandre est donnée par la formule :

σ s,m =

Ds2 (Pt + Pe ) 4es (Ds + es )

l c,min = 1,8

La contrainte longitudinale de flexion dans la calandre à son raccordement avec la plaque tubulaire fixe est donnée par la formule :

σ s,b

σ c,m =

⎡⎛ 2 ⎞ ⎛ 1 − v * ⎞⎤ ⎟⎟⎥ Fq,∞ ⎟⎟ + ⎜⎜1 − ⎢⎜⎜ ⎠ ⎝ X ⋅ Z ⎠⎦⎥ ⎣⎢⎝ X ⋅ Z


σ c,b

a) La contrainte équivalente dans la calandre à son raccordement avec la plaque tubulaire fixe est donnée par la relation : s, m

− σ s,b + Ps , σ s,m + σ s,b

(C7.4.8.1)

La contrainte longitudinale de flexion dans la virole de boîte d’extrémité à son raccordement avec la plaque tubulaire fixe est donnée par la formule :

H∞ et Fq,∞ étant les valeurs des coefficients H et Fq pour Z = ∞ données en Annexe C7.A6.

(σ



(C7.4.7.2.2)

σ s,eq = MAX

(C7.4.8)

La contrainte longitudinale de flexion dans la virole de boîte d’extrémité à son raccordement avec la plaque tubulaire fixe est donnée par la formule :

(C7.4.7.2.1)

dans laquelle : I1 = H ∞

+ ec ) ec


2

⎞ ⎟ Pe ⎟ ⎠

( Dc


(C7.4.7.1)


ks 1 ⎛ De ⎜ = k s + k c I 1 ⎜⎝ 2es

(C7.4.7.3b)

kc 1 ⎛ De ⎜ = k s + k c I 1 ⎜⎝ 2ec

2

⎞ ⎟ Pe ⎟ ⎠

(C7.4.8.2)

dans laquelle I1 est donné par la formule C7.4.7.2.2.

)

(C7.4.7.3a)

923




a) La contrainte équivalente dans la virole de boîte d’extrémité à son raccordement avec la plaque tubulaire fixe ou avec la bride d’assemblage est donnée par la relation :

a) Les conditions d’application indiquées en C7.2.2 sont à respecter, en considérant la plaque tubulaire comme monobloc avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité.

(

σ c,eq = MAX σ c,m + σ c,b + Pt , σ c,m − σ c,b

)

b) Lorsque la plaque tubulaire fixe forme bride, la résistance de la partie de plaque formant bride doit être vérifiée au moyen de la règle de l’Annexe C7.A5.

(C7.4.8.3a)

c) Pour la plaque tubulaire mobile formant bride, avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration B’ – voir figure C7.4.9.2a) :

b) Pour chacune des situations normales de service étudiées, la contrainte équivalente σ c,eq doit satisfaire à la condition :

σ c,eq ≤ 3 f c

(C7.4.8.3b)

Aucune limitation de la contrainte équivalente σ c,eq n’est imposée pour les situations exceptionnelles de service ou d’essai de résistance. C7.4.9 - Echangeurs à plaque démontable avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons

a) La présente règle s’applique aux échangeurs à tête flottante intérieure dont la plaque tubulaire fixe est assemblée par bride avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (voir figure C7.4.9.1) : configuration b’ : plaque tubulaire monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité, formant bride,

–

configuration d’ : plaque tubulaire démontable côté calandre et côté boîte d’extrémité, pincée entre brides,

–

l’assemblage à bride doit être vérifié au moyen du chapitre C6.4,

–

la résistance de la partie de plaque formant bride doit être vérifiée au moyen de la règle C7.A5.

d) L’épaisseur utile eu,p de la plaque tubulaire à sa périphérie, définie en C7.4.2.1, doit alors être au moins égale à l’épaisseur ef1 de la partie de plaque formant bride utilisée pour cette vérification (voir figure C7.4.9.2b) :

C7.4.9.1 - Objet

–

–

e u, p ≥ e f1

(C7.4.9.2)


Les règles de C7.4.3 à C7.4.8 sont à appliquer en considérant l’assemblage à bride de la plaque tubulaire fixe avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité comme un assemblage monobloc, avec les modifications suivantes : –

lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride à la calandre (configurations b’, d’) : ks =

configuration e’ : plaque tubulaire monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre, formant bride.

–

b) La plaque tubulaire flottante forme bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration B’ - voir figure C7.4.9.2a).

E s e s3 6 ⎛⎜1 − ν s2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

(C7.4.9.3-1)

lorsque la plaque tubulaire est assemblée par bride à la virole de boîte d’extrémité (configurations d’, e’) : kc =

924

1 βs 2

1 βc 2

E c e c3 6 ⎛⎜1 − ν c2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

(C7.4.9.3-2)


(2) ec

(1)

es

l s,min

l c,min Dc Pt

Ps

Ds

Configuration b’ : Plaque monobloc avec la calandre et formant bride côté boîte d’extrémité.

(2)

(1)

es

ec

l s,min

l c,min Dc Pt

Ps

Ds

Configuration d’ : Plaque démontable des deux côtés, pincée entre brides.

(2) ec

es

(1)

l s,min

l c,min

Pt Dc

Ps

Ds

Configuration e’ : Plaque monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et formant bride côté calandre. Figure C7.4.9.1 - Echangeur à plaque tubulaire fixe démontable avec joint(s) portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configurations b’, d’, e’). (1) Calandre - (2) Virole de boîte d’extrémité

925


Figure C7.4.9.2a - Plaque mobile formant bride avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons (configuration B’).

Dc

ou

Ds

eu, p eu Ds ou Dc Configuration b’ ou e’

Ds

eu, p

De,f = Gf

eu

eu, p

Dc Configuration d’

eu

Configuration B’

Figure C7.4.9.2b - Réduction locale d’épaisseur à la périphérie de la plaque tubulaire fixe (configurations b’, d’, e’) et de la plaque tubulaire mobile (configuration B’).

926


927


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A1 TERMINOLOGIE DES ÉCHANGEURS DE CHALEUR À PLAQUES TUBULAIRES (Annexe obligatoire)

Une plaque tubulaire est dite fixe lorsqu'elle ne peut se déplacer par rapport à la calandre ; elle est dite mobile dans le cas contraire.

C7.A1.1 - OBJET

La présente Annexe a pour objet de préciser la terminologie spécifique aux échangeurs de chaleur à plaques tubulaires utilisée dans les règles de la Section C7.

Une plaque tubulaire fixe peut être (voir figure C7.A1.3.2) : –

monobloc avec la calandre et la virole de boîte d'extrémité,

–

monobloc d'un côté et démontable de l'autre, formant bride ou pincée entre brides,

–

démontable des deux côtés, pincée entre brides.

C7.A1.2 - TYPES D'ÉCHANGEURS

Les types d'échangeurs de chaleur à plaques tubulaires concernés par les règles de la Section C7 sont les suivants (voir figure C7.A1.2) :

Une plaque tubulaire mobile peut être (voir figure C7.A1.3.3) :

a) Echangeurs à tubes en U, comportant une seule plaque tubulaire fixe et un faisceau de tubes en U, b) Echangeurs à une plaque fixe et une plaque mobile, reliées par un faisceau de tubes droits :

–

monobloc avec la virole de boîte d'extrémité (échangeurs à tête flottante ou glissante),

b1) Echangeurs à tête flottante intérieure, dont la plaque tubulaire mobile est solidaire d'une boîte d'extrémité intérieure à l'enceinte côté calandre,

–

démontable (échangeurs à tête flottante), formant bride ou pincée entre brides,

–

sans liaison à sa périphérie (échangeurs à plaque glissante).

b2) Echangeurs à tête flottante extérieure, dont la plaque tubulaire mobile est solidaire d'une boîte d'extrémité coulissante avec garniture d'étanchéité entre l'enceinte côté calandre et l'extérieur,

b) Faisceau tubulaire : Constitué par l’ensemble des tubes de l’échangeur (2) fixés sur la ou les plaques tubulaires par expansion ou par soudage ou par combinaison des deux procédés (voir F20), les chicanes et les plaquessupports.

b3) Echangeurs à plaque glissante, avec garniture d'étanchéité entre les enceintes côté calandre et côté tubes, c) Echangeurs à deux plaques fixes, comportant deux plaques tubulaires fixes reliées par un faisceau de tubes droits.

Le faisceau tubulaire peut être constitué de tubes droits reliant deux plaques tubulaires ou de tubes en U fixés sur une seule plaque. c) Calandre (3) :

C7.A1.3 - TERMINOLOGIE

Enveloppe qui entoure le faisceau tubulaire et qui délimite l'enceinte « côté calandre ».

Les éléments constituant un échangeur (voir figure C7A1.3.1) sont les suivants :

La calandre d'un échangeur à deux plaques fixes peut être munie d'un soufflet de dilatation (4).

a) Plaque tubulaire (1) : Plaque métallique perforée exécutée à partir d’une pièce forgée ou d’une tôle sur laquelle sont fixés les tubes du faisceau tubulaire.

928

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A1 – TERMINOLOGIE DES ÉCHANGEURS DE CHALEUR À PLAQUES TUBULAIRES

d) Boîte d'extrémité (5) :

f) Chicane (8 et 9) :

Enveloppe qui délimite, à l'extrémité du faisceau tubulaire, l'enceinte « côté tubes ».

Plaque destinée à diriger, dans la calandre, la circulation du fluide à l’extérieur des tubes.

Constituée d’une virole (6) fermée par un fond soudé ou un couvercle boulonné, elle peut être démontable ou monobloc avec la plaque tubulaire.

Une chicane peut être transversale (8) (perpendiculaire aux tubes du faisceau) ou longitudinale (9) (parallèle aux tubes du faisceau). Les chicanes transversales supportent latéralement les tubes ; lorsqu'une chicane n'est destinée qu'à assurer cette fonction, elle est aussi qualifiée de plaque-support.

e) Cloison de passes (7) : Plaque de séparation, dans une boîte d'extrémité, des passes du fluide circulant à l'intérieur des tubes.

La fonction des chicanes peut être assurée par d’autres dispositions.

Un échangeur peut être monopasse (il n’y a alors pas de cloison dans les boîtes d’extrémité) ou multipasse (les boîtes d’extrémité peuvent alors comporter une ou plusieurs cloisons).

g) Tête flottante : Ensemble, plaque tubulaire mobile – boîte d’extrémité, susceptible de se déplacer longitudinalement à l’intérieur de la calandre.

Dans le cas d'une boîte d'extrémité démontable, l'étanchéité entre cloison de passes et plaque tubulaire est généralement réalisée par un joint qui peut être logé dans une rainure usinée dans la plaque tubulaire.

h) Tête glissante : Ensemble, plaque tubulaire mobile – boîte d’extrémité, susceptible de se déplacer longitudinalement à l’extérieur de la calandre.

929

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A1 – TERMINOLOGIE DES ÉCHANGEURS DE CHALEUR À PLAQUES TUBULAIRES

Figure C7.A1.2 - Types d'échangeurs à plaques tubulaires.

930


Figure C7.A1.3.3 - Plaque tubulaire mobile.

931


PARTIE C CALCUL ANNEXE C7.A2 CARACTÉRISTIQUES DES PLAQUES TUBULAIRES (Annexe obligatoire) C7.A2.1 - OBJET

C7.A2.3 - NOTATIONS

La présente Annexe à pour objet de déterminer les caractéristiques des plaques tubulaires utilisées dans les règles de calcul de la section C7 :

AL

AL = U L1 LL1 + U L2 LL 2 + K (C7.A2.3)

–

diamètre de la zone perforée D0,

–

profondeur effective de la rainure de cloison de passes éventuelle h’g,

–

profondeur relative d’expansion des tubes ρ ,

–

coefficient de ligament de base µ ,

–

coefficient de ligament équivalent µ * ,

–

constantes élastiques équivalentes E* et v*,

–

rigidité en flexion D*.

ct

= Surépaisseur de corrosion relative à la plaque tubulaire côté boîte d’extrémité.

DO

= Diamètre du cercle limitant la zone perforée de la plaque tubulaire

D*

= Rigidité en flexion de la plaque tubulaire (voir C7.A2.10)

dt

= Diamètre nominal des tubes Diamètre fixé par la norme du tube, hors corrosion et tolérance

C7.A2.2 - CONDITIONS D’APPLICATION

E

= Module d’élasticité du matériau de la plaque tubulaire pour la situation considérée

Et,T

= Module d’élasticité du matériau des tubes pour la situation considérée à la température de calcul T de la plaque tubulaire

E*

= Module d’élasticité équivalent de la plaque tubulaire (voir C7.A2.9)

e

= Epaisseur admise de la plaque tubulaire, mesurée hors rainure(s) de cloison(s) de passes. (voir figure C7.A2.3.4)

et

= Epaisseur nominale des tubes

C7.A2.2.1 - Plaque tubulaire

a) La plaque tubulaire doit être plane, circulaire et d’épaisseur uniforme. b) La plaque tubulaire doit être uniformément perforée sur une zone quasi circulaire selon un réseau triangulaire équilatéral ou carré. (voir figure C7.A2.3.3) Elle peut cependant comporter une ou plusieurs rangées non perforées pour cloison(s) de passes, dont les largeurs UL1, UL2, … ne doivent pas excéder 4 fois le pas p des tubes : U L1 , U L2 , ... ≤ 4 p

= Surface totale des rangées non perforées de la plaque tubulaire (voir figure C7.A2.3.5)

(C7.A2.2.1b)

Epaisseur fixée par la norme du tube, hors corrosion et tolérance

C7.A2.2.2 - Assemblage tubes-plaque tubulaire

Lorsque l’assemblage tubes-plaque est réalisé par soudage, cet assemblage doit être d’un des types 9.1a, b, c1, d ou 9.2a1, a2 définis en FA1.9 (d’autres types d’assemblage sont traités en Annexe C7.A8).

932

f

= Contrainte nominale de calcul du matériau de la plaque tubulaire pour la situation considérée

ft,T

= Contrainte nominale de calcul du matériau des tubes pour la situation considérée à la température de calcul T de la plaque tubulaire

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A2 – CARACTÉRISTIQUES DES PLAQUES TUBULAIRES

hg

= Profondeur de la rainure de cloison de passes éventuelle (voir figure C7.A2.3.4)

C7.A2.5 - CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DE LA PLAQUE TUBULAIRE

hg'

= Profondeur effective de la rainure de cloison de passes éventuelle

a) Le diamètre D0 de la zone perforée d’une plaque tubulaire est le diamètre du cercle circonscrit au faisceau tubulaire (voir figure C7.A2.3.1) :

LL1, LL2, …

= Longueur des rangées non perforées (voir figure C7.A2.3.5)

lt,x

= Profondeur d’expansion des tubes (voir figure C7.A2.3.2)

p

= Pas de tubes (voir figure C7.A2.3.3)

ro

= Distance entre l’axe de la plaque tubulaire et l’axe du tube le plus éloigné (voir figure C7.A2.3.1)

T

= Température de calcul de la plaque tubulaire pour la situation considérée

D0 = 2ro + d t

b) La profondeur effective de la rainure de cloison de passes éventuelle est donnée par la formule :

()

⎤ ⎡⎛ ⎞ h' g = MAX ⎢⎜ hg − c t ⎟ ; 0 ⎥ ⎥⎦ ⎢⎣⎝ ⎠

C7.A2.6 PROFONDEUR D’EXPANSION DES TUBES

UL1, UL2, … = Largeurs des rangées non perforées de la plaque tubulaire, mesurées entre axes des tubes adjacents (voir figure C7.A2.3.5)

µ

(C7.A2.5a)

(C7.A2.5b)

RELATIVE

a) Dans le cas de tubes assemblés par expansion, la profondeur relative d’expansion ρ est donnée par la formule :

= Coefficient de ligament de base de la plaque tubulaire (voir C7.A2.6)

ρ=

µ*

= Coefficient de ligament équivalent de la plaque tubulaire (voir C7.A2.7)

La valeur de ρ peut être :

v*

= Coefficient de Poisson équivalent de la plaque tubulaire (voir C7.A2.8)

ρ

= Profondeur relative d’expansion des tubes (voir C7.A2.5)

l t,x e

(C7.A2.6a)

a1) ou bien choisie constante. La valeur de lt,x dépend alors de l’épaisseur de plaque tubulaire finalement retenue en application de la règle de calcul concernée,

C7.A2.4 - CONSIDERATIONS GENERALES

a2) ou bien déterminée à partir d’une valeur fixée de lt,x. La valeur de ρ doit alors être calculée au moyen de l’épaisseur admise de la plaque tubulaire.

a) Les valeurs de µ * , E*/E et v* sont à déterminer pour l’épaisseur admise e de la plaque tubulaire et pour la valeur de ρ, qui peut être fixée ou déterminée à partir de e et ltx.

b) La formule C7.A2.5 s’applique lorsque l’assemblage des tubes par expansion est complété par une soudure d’étanchéité, sous réserve que le Fabricant s’assure que cette soudure n’affecte pas la résistance de l’assemblage par expansion.

b) Les présentes règles s’appliquent pour les assemblages soudés tubes-plaques courants, tels que représentés à la figure C7.A2.3.2. D’autres types d’assemblages sont proposés à l’Annexe C7.A8.

c) Dans le cas de tubes assemblés par soudage :

ρ =0

(C7.A2.6c)

C7.A2.7 - COEFFICIENT DE LIGAMENT DE BASE

Le coefficient de ligament de base µ d’une plaque tubulaire, à utiliser dans les calculs de résistance au cisaillement, est donné par la formule :

µ=

933

p − dt p

(C7.A2.7)


C7.A2.8 - COEFFICIENT EQUIVALENT

DE

C7.A2.9 CONSTANTES EQUIVALENTES

LIGAMENT

Les valeurs du module d’élasticité équivalente E* et du coefficient de Poisson équivalent v* d’une plaque tubulaire sont respectivement données, en fonction de µ * et e/p :

Le coefficient de ligament équivalent µ * d’une plaque tubulaire, à utiliser dans les calculs de résistance à la flexion, est donné par la formule :

µ*=

p* − d * p*

(C7.A2.8.1)

•

pour les plaques perforées en réseau triangulaire équilatéral : par les Figures C7.A2.9.1,

d* est le diamètre équivalent des trous de la plaque tubulaire, donné par la relation :

•

pour les plaques perforées en réseau carré : par les Figures C7.A2.9.2.

dans laquelle : •

⎡⎛ ⎤ E t,T f t,T ⎞ d * = MAX ⎢⎜⎜ d t − 2e t ρ ⎟⎟ , (d t − 2e t )⎥ E f ⎥⎦ ⎠ ⎣⎢⎝

C7.A2.10 - RIGIDITE EN FLEXION

La rigidité en flexion D* d’une plaque tubulaire est donnée par la formule :

(C7.A2.8.2) • p* =

ELASTIQUES

p* est le pas équivalent des tubes, donné par la formule : p

1− 4

⎡ ⎤ MIN ⎢⎛⎜ AU ⎞⎟ , ⎛⎜ 4 pD0 ⎞⎟⎥ ⎠⎦⎥ ⎣⎢⎝ ⎠ ⎝

D*=

(C7.A2.8.3)

12 ⎛⎜1 − v * 2 ⎞⎟ ⎝ ⎠

(C7.A2.10)

dans laquelle e est l’épaisseur de plaque tubulaire utilisée dans la règle de calcul concernée.

πD02

Dans le cas d’une plaque tubulaire ne comportant aucune rangée non perforée :

p*= p

E * ⋅ e3

(C7.A2.8.4)

934


e

l t,x

D0

UL

p

ro

et dt

Figure C7.A2.3.2 - Définition de la profondeur d’expansion des tubes lt,x.

p

p

p

p

Figure C7.A2.3.1 - Géométrie de la zone perforée d’une plaque tubulaire.

Réseau triangulaire équilatéral.

Réseau carré.

Figure C7.A2.3.3 - Pas des tubes.

e hg

Figure C7.A2.3.4 - Profondeur de la rainure de passe hg' .

935


UL2

D0

UL1

UL1

L L1

D0

L L1

LL 2 = LL1 − U L1

AL = U L1 LL1

AL = U L1 LL1 + U L2 LL 2

a) Une rangée.

b) Deux rangées.

D0

UL2

L L2

UL1

L L1

UL3

L L3

AL = U L1 LL1 + U L2 LL 2 + U L3 LL3

c) Trois rangées. Figure C7.A2.3.5 - Configurations typiques de rangées non perforées.

936


E*/E

0,8

0,7

v* e/p ≥ 2

0,7

1

0,6

0,5

0,6 0,5 0,5

0,25

0,4 0,4

0,15

0,3 0,3 0,2

e/p

0,2

≤ 0,1

0,25

0,1

0,1

0,5 ≥2

0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

≤ 0,1

0

µ*

0

0,6

0,1

µ* 0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

b) Valeurs de ν*.

a) Valeurs de E*/E.

E*/E = α 0 + α1 ⋅ µ * + α 2 ⋅ µ *2 + α 3 ⋅ µ *3 + α 4 ⋅ µ *4 e/p ≤

0,10 0,25 0,50

≥

2,00

α0 0,0353 0,0135 0,0054 - 0,0029

α1

α2

α3 0,3604 - 1,0498 - 4,3657 - 6,1730

- 0,0491 1,0080 3,0461 3,9906

1,2502 0,9910 0,5279 0,2126

α4 - 0,6100 0,0184 1,9435 3,4307

ν* = β 0 + β1 ⋅ µ * + β 2 ⋅ µ *2 + β 3 ⋅ µ *3 + β 4 ⋅ µ *4 e/p ≤

0,10 0,15 0,25 0,50 1,00

≥

2,00

β0 - 0,0958 0,8897 0,7439 0,9100 0,9923 0,9966

β1

β2 - 0,8683 36,1435 12,5779 12,4325 12,3572 9,0478

0,6209 - 9,0855 - 4,4989 - 4,8901 - 4,8759 - 4,1978

β3 2,1099 - 59,5425 - 14,2092 - 12,7039 - 13,7214 - 7,9955

β4 - 1,6831 35,8223 5,7822 4,4298 5,7629 2,2398

Figures C7.A2.9.1 Valeurs des constantes élastiques E* et ν* pour les plaques perforées en réseau triangulaire équilatéral. (les formules donnant E*/E et ν* ne sont applicables que si : 0,10 ≤ µ* ≤0,60)

937


v*

E*/E 0,8

0,4

e/p 0,7

≥2

1

0,6

0,5

0,3

0,5

0,25

0,4

0,2

0,3

0,15

e/p ≤ 0,1 0,25 0,5 ≥2

0,2

0,1

0,1 ≤ 0,1

0

0

µ* 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

µ* 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

b) Valeurs de ν*.

a) Valeurs de E*/E.

E*/E = α 0 + α1 ⋅ µ * + α 2 ⋅ µ *2 + α 3 ⋅ µ *3 + α 4 ⋅ µ *4 e/p ≤

0,10 0,25 0,50

≥

2,00

α0 0,0676 0,0250 0,0394 0,0372

α1

α2

1,5756 1,9251 1,3024 1,0314

α3

- 1,2119 - 3,5230 - 1,1041 - 0,6402

1,7715 6,9830 2,8714 2,6201

α4 - 1,2628 - 5,0017 - 2,3994 - 2,1929

ν* = β 0 + β1 ⋅ µ * + β 2 ⋅ µ *2 + β 3 ⋅ µ *3 + β 4 ⋅ µ *4 e/p ≤

0,10 0,15 0,25 0,50 1,00

≥

2,00

β0 - 0,0791 0,3345 0,4296 0,3636 0,3527 0,3341

β1

β2 - 0,3468 10,9709 8,6864 2,0463 0,4354 - 0,6920

0,6008 -2,8420 - 2,6350 - 0,8057 - 0,2842 0,1260

β3 0,4858 - 15,8994 - 11,5227 - 2,2902 - 0,0901 0,6877

Figures C7.A2.9.2 Valeurs des constantes élastiques E* et ν* pour les plaques perforées en réseau carré. (les formules donnant E*/E et ν* ne sont applicables que si : 0,10 ≤ µ* ≤0,60)

938

β4 - 0,3606 8,3516 5,8544 1,1862 - 0,1590 - 0,0600


939


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A3 VALEURS ADMISSIBLES DE LA CONTRAINTE LONGITUDINALE DE MEMBRANE DANS LES TUBES D’ECHANGEURS (Annexe obligatoire) C7.A3.1 - OBJET

La présente Annexe a pour objet de déterminer les valeurs admissibles de la contrainte longitudinale de membrane dans les tubes d’échangeurs afin de prévenir leur défaillance : –

par glissement entre tubes et plaque tubulaire (règle C7.A3.3),

–

par instabilité élastique et élastoplastique (flambage) des tubes droits lorsqu’ils sont en compression (règle C7.A3.4).

L

=

Distance entre faces intérieures des plaques tubulaires

lt,bk

=

Longueur de flambage des tubes, égale à : •

l t,bk = 0,5 L •

C7.A3.2 - NOTATIONS

at

=

Hauteur de gorge de la soudure d’assemblage tubes-plaque, définie en FA1 l t,bk

Cette hauteur de gorge est notée g en FA1. dt

=

Diamètre nominal des tubes Diamètre fixé par la norme du tube, hors corrosion et tolérance

Et

=

Module d’élasticité du matériau des tubes pour la situation considérée

et

=

Epaisseur nominale des tubes

=


ft

=

Contrainte nominale de calcul du matériau des tubes pour la situation considérée

fmin

=

⎤ ⎡⎛ ⎞ MIN ⎢⎜ f ⎟ ; ⎛⎜ f t ⎞⎟⎥ ⎢⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎥⎦

(C7.A3.2.2)

si tous les tubes sont supportés par au moins une chicane transversale (figures C7.A3b et c) : ⎧ ⎤⎫ ⎡⎛ '⎞ ⎞ ⎛ ⎪ ⎢⎜ 0,7l1 ⎟ ; ⎜ 0,7l1 ⎟ ;⎥ ⎪ ⎪ ⎠ ⎝ ⎠ ⎥⎪ ⎢⎝ ⎪ ⎪ = MIN ⎨ 0,5 L ; MAX ⎢ ⎛⎜ l 2 ⎞⎟ ; ⎛⎜ l 2' ⎞⎟ ; ⎥ ⎬ ⎥ ⎢ ⎝ ⎠ ⎠ ⎝ ⎪ ⎥ ⎪⎪ ⎢ ⎛l ⎞ ⎪ ⎜ 3⎟ ⎥⎪ ⎢ ⎝ ⎠ ⎪ ⎦⎭ ⎣ ⎩

[ ]

(C7.A3.2.3) Les longueurs l1 , l1' , l 2 , l 2' et l 3 définies par les figures C7.A3b et c.

Epaisseur fixée par la norme du tube, hors corrosion et tolérance f

si certains tubes ne sont supportés par aucune chicane transversale (figure C7.A3a) :

sont

lt,x

=

Profondeur d’expansion des tubes, définie en C7.A2

Rpt

=

Valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d’élasticité - à 1 % pour les aciers austénitiques, à 0,2 % pour les autres matériaux - du matériau des tubes à la température de calcul de la situation considérée

C7.A3.3 - VALEUR ADMISSIBLE POUR L’ASSEMBLAGE TUBES - PLAQUE TUBULAIRE

(C7.A3.2.1)

La valeur admissible pour l’assemblage tubes-plaque tubulaire ft,j de la contrainte longitudinale dans les tubes est donnée par les formules suivantes :

940

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCUL Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A3 – VALEURS ADMISSIBLES DE LA CONTRAINTE LONGITUDINALE DE MEMBRANE DANS LES TUBES D’ECHANGEURS

a) Tubes assemblés par expansion avec trous dans la plaque tubulaire : –

–

Ft =

lisses :

f t, j = f min

–

⎡⎛ ⎢ ⎜ l t, x ⋅ MIN ⎢ ⎜ ⎢ ⎜⎝ 2d t ⎣

⎤ ⎞ ⎥ ⎟ ⎟ ; 0,6 ⎥ ⎟ ⎥ ⎠ ⎦

( )

–

(C7.A3.3a1)

–

avec deux rainures ou plus :

–

f t, j = 0,8 f min

Rpt

Dans laquelle Fq est déterminé selon l’Annexe C7.A6. Si le coefficient Fs est supérieur à 2, prendre Fs = 2 dans les formules C7.A3.4b1 et C7.A3.4b2.

(C7.A3.3.4)

b) La valeur admissible au flambage des tubes est donnée par la formule : –

Il est possible d’utiliser pour ft,j une valeur supérieure à celle donnée par les formules ci-dessus (sans toutefois excéder la valeur ft ), tirée d’essais destructifs de l’assemblage tubes-plaque, dont les modalités d’exécution et d’interprétation des résultats doivent être approuvées par le service ou l’organisme d’inspection.

ADMISSIBLE

si Ct > Ft :

AU

f t,bk

⎧⎡ ⎪⎪⎢ R p, t = MIN ⎨⎢ ⎪⎢ Fs ⎪⎩⎣

⎫ ⎤ ⎛ Ft ⎞⎟⎥ ⎡ ⎤ ⎪⎪ ⎜ ⎜1 − 2 C ⎟⎥ ; ⎢⎣ f t ⎥⎦ ⎬ ⎜ ⎪ t ⎟ ⎝ ⎠⎥⎦ ⎪⎭ (C7.A3.4b2)

a) Calculer pour les tubes : le rayon de giration, donné par la formule : d t2 + (d t − 2 e t )2

⎫ ⎧⎡ ⎤ 2 ⎪⎪⎢ 1 π E t ⎥ ⎡ ⎤ ⎪⎪ = MIN ⎨ ; f 2 ⎥ ⎢ t ⎥⎬ ⎢ ⎪⎢ Fs Ft ⎥ ⎣ ⎦ ⎪ ⎦ ⎭⎪ ⎩⎪⎣

(C7.A3.4b1)

La valeur admissible au flambage ft,bk de la contrainte longitudinale de compression dans les tubes droits d’échangeurs à deux plaques tubulaires est à déterminer comme suit :

rt =

si Ct ≤ Ft :

f t,bk

– VALEUR

le coefficient de sécurité au flambage, donné par la formule :

(C7.A3.4a4)

c) Tubes assemblés par soudage :

C7.A3.4 FLAMBAGE

(C7.A3.4a3)

( )

b) Ces formules s’appliquent lorsque l’assemblage des tubes par expansion est complété par une soudure d’étanchéité, sous réserve que le Fabricant s’assure que cette soudure n’affecte pas la résistance de l’assemblage par expansion.

f t, j

(C7.A3.4a2)

⎤ ⎡⎛ ⎞ Fs = MAX ⎢⎜ 3,25 − 0,5 Fq ⎟ ; 1,25 ⎥ ⎥⎦ ⎢⎣⎝ ⎠

(C7.A3.3.3)

⎡⎛ ⎤ a t ⎞⎟ ⎛ ⎞⎥ ⎢⎜ = MIN ⎢⎜ f min ; ⎜ f ⎟⎥ e t ⎟⎟ ⎝ t ⎠⎥ ⎢⎜⎝ ⎠ ⎣ ⎦

rt

2π 2 Et

Ct = (C7.A3.3a2)

l t,bk

l’élancement critique, donné par la formule :

avec une rainure : f t, j = 0,6 f min

–

l’élancement, donné par la formule :

(C7.A3.4a1)

4

941

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCUL Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A3 – VALEURS ADMISSIBLES DE LA CONTRAINTE LONGITUDINALE DE MEMBRANE DANS LES TUBES D’ECHANGEURS

L

L

a) Echangeurs sans chicane ou avec une chicane ne supportant pas tous les tubes du faisceau.

l2

l'1

l1

l1

l'1

l1

l1

l3

l2

l'2

l2

l'1

l'1

l'2

b) Echangeurs avec plusieurs chicanes ne supportant pas tous les tubes du faisceau.

l1

l1

l2

l'1

l1

l2

l1

l'1

l2

l'2

l3

l'1

l'2

l'1

c) Echangeurs avec une ou plusieurs chicanes supportant tous les tubes du faisceau. Figure C7.A3 - Définition des longueurs permettant de déterminer lt,bk.

942


943


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A4 PLAQUES TUBULAIRES FORMANT BRIDE AVEC JOINT INTERIEUR AU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS (Annexe obligatoire) C7.A4.1 - OBJET

d) La règle est applicable :

a) La règle de la présente Annexe permet de vérifier la résistance de la partie formant bride d’une plaque tubulaire constituant l’un des éléments d’un assemblage :

–

aux assemblages à joint annulaire en élastomère ou métallique creux, moyennant les adaptations indiquées en Annexe C6.1.A2,

–

aux assemblages par boulons à griffes ou par boulons basculants, moyennant le respect des dispositions de l’Annexe C6.2.A2.

–

soumis à une pression intérieure (pression de calcul P positive),

–

dont le joint est situé à l’intérieur du cercle de perçage des trous de boulons.

e) La règle couvre la défaillance par déformation excessive de la partie formant bride de la plaque tubulaire.

relevant des règles du chapitre C6.1. b) Elle concerne les configurations de plaque tubulaire suivantes, illustrées par la figure C7.A4.1 :


–

Configuration b : plaque fixe monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité,

a) La partie formant bride de la plaque tubulaire doit être de révolution.

–

Configuration e : plaque fixe monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre,

–

Configuration B : plaque mobile de tête flottante intérieure démontable.

b) Les trous de passage des boulons doivent être circulaires ; leur diamètre doit être au plus égale à celui de la série moyenne de la norme NF EN 20273 : Juin 1992 (voir Annexe C6.A4). c) Pour les plaques tubulaires de configurations b et e, le diamètre intérieur Dex de la partie formant bride doit être tel que :

c) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être préalablement vérifiée au moyen de la règle C6.1.6.

Dex ≤ G

(C7.A4.2)

d) La règle de la présente Annexe ne prend en compte que l’action de la pression intérieure et des efforts exercés par les boulons.

944

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A4 – PLAQUES TUBULAIRES FORMANT BRIDE AVEC JOINT INTERIEUR AU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS

A C

A

Dex = Dce

C Ps

G = Gc

Pt

P = Pt

Pt P = Ps

Dex = D0

Ps Dex = Dse

G = GS

G = Gf

C A G = Gc

G = Gs

G = Gf

Dex = Ds,e

Dex = Dc,e

Dex = Do

P = Pt

P = Ps

P = Pt si Ps ≥ 0 P = Pt + Ps si Ps < 0

Configuration b : Plaque fixe monobloc avec la calandre.

Configuration e : Plaque fixe monobloc avec la virole de boîte d’extrémité.

Configuration B : Plaque de tête flottante intérieure.

Figure C7.A4.1 - Configurations de plaque tubulaire formant bride traitées par la règle.

945


a) Face plate.

b) Face surélevée.

c) Emboîtement simple mâle.

⎤ ⎡ efl = MIN ⎢ ⎛⎜ efl,1 ⎞⎟ ; ⎛⎜ efl,2 ⎞⎟⎥ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎦ ⎣

d) Emboîtement double femelle.

⎤ ⎡ efl = MIN ⎢ ⎛⎜ efl,1 ⎞⎟ ; ⎛⎜ efl,2 ⎞⎟⎥ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎦ ⎣

e) Gorge pour joint annulaire.

Figure C7.A4.3 - Définition de efl.

946


C7.A4.3 - NOTATIONS

P

=

Pression de calcul, définie par la figure C7.A4.1

A

=


Dex

=

Diamètre intérieur de la partie formant bride de la plaque tubulaire, définie par la figure C7.A4.1 (Dex = Dc,e ou Ds,e ou Do)

Ps

=


C

=


Pt

=

Pression de calcul côté tubes (pression extérieure aux tubes) pour la situation considérée

Dc,e =

Diamètre extérieur de la virole de boîte d’extrémité à son raccordement avec la plaque tubulaire

Ds,e =

Diamètre extérieur de la calandre à son raccordement avec la plaque tubulaire

D0

=

Diamètre du cercle limitant la zone perforée de la plaque tubulaire (voir C7.A2)

efl

=

Epaisseur admise de la partie formant bride de la plaque tubulaire, définie par la figure C7.A4.3

f

=


En cas de dépression, les pressions Ps et Pt sont comptées négativement.

Gc

=

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint de l’assemblage d’une plaque de tête flottante

Gs

=

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint de l’assemblage d’une plaque fixe côté calandre

b) La contrainte maximale radiale sur le diamètre Dex de la partie formant bride de la plaque tubulaire est donnée par la formule :

σr =

=

6 M

π Dex ⋅ efl2

(C7.A4.4b)

c) Pour la situation d’assise du joint, le moment M est le moment MA donné par la formule C7.A4.4c.

MA

Les diamètres Gc , Gf et Gs sont définis en C7.2, C7.4 et C7.3. HG


a) La règle doit être appliquée pour chacune des situations définies en C6.1.4 : situation d’assise du joint et situations sous pression.

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint de l’assemblage d’une plaque fixe côté boîte d’extrémité

=

=

C7.A4.4 - REGLE DE CALCUL

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint, défini par la figure C7.A4.1 (G = Gc ou Gf ou Gs)

Gf

Force exercée par l’ensemble des boulons à prendre en compte pour vérifier la résistance de la partie formant bride de la plaque tubulaire dans la situation d’assise du joint, définie en C6.1.6

v

Pour la situation d’assise du joint, f est la contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service à température ambiante. G

W A' =


⎡ 2 A2 ⋅ ⎢ 2 2 ⎢ (1 + v ) A + (1 − v ) Dex ⎢ ⎢ ⎢⎡ 1 − v A 2 − G 2 A⎤ + (1 + v ) ln ⎥ ' Dex ⎢ ⎢ 2 = WA 2 G ⎥⎦ A 4 ⎢ ⎢⎣ ⎢ ⎡1 − v A 2 − C 2 ⎢ ⎢ 2 ⎢ 2A A2 ⎢ 2 ⎢− 2 2 ⎢ A ⎢ (1 + v ) A + (1 − v ) C ⎢+ (1 + v ) ln ⎢ C ⎣ ⎣

⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎤⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦⎦

(C7.A4.4c)

947


e) Pour chacune des situations étudiées (situation d’assise du joint et situations sous pression), la contrainte σ r doit satisfaire à la condition :

d) Pour une situation sous pression, le moment M est le moment MP donné par la formule C7.A4.4d.

σr ≤ f

M B,P =

−

2A

2

(1+ v) A + (1 − v)D 2

2 ex

⎡ ⎡ ⎢π ⎢⎛⎜ G 2 B ⎢16 ⎢⎝ ⎢ ⎣ ⎢ ⎢ D ⎢ + H G ex 4 ⎢ ⎣

2 A2

(1 + v) A + (1 − v) C 2

2

⎛π ⎜ G2 ⎜ 4 ⎝

(C7.A4.4e)

⎤ 2 4 − Dex − G 4 ⎤⎥ ⎥ 1 − v 2 A 2 ⋅ Dex A ⎞ 2 − + P ⎟ + G 1 + v ln ⎥ ⎥ 4 G ⎠ A2 ⎦ ⎥ ⎥ ⎤ ⎡1 − v A 2 − G 2 ⎥ A ⎢ + 1 + v ln ⎥ ⎥ 2 G⎥ ⎢ 2 A ⎥ ⎦ ⎣ ⎦ ⎞ D ⎡ 1 − v A2 − C 2 A ⎤⎥ v 1 ln ⋅ P + H G ⎟ ex ⎢ + + ⎟ 4 ⎢ 2 C⎥ A2 ⎠ ⎦ ⎣

(

2 Dex

)

( )

(

)

(C7.A4.4d)

948


949


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A5 PLAQUES TUBULAIRES FORMANT BRIDE AVEC JOINT PORTANT DE PART ET D’AUTRE DU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS (Annexe obligatoire) C7.A5.1 - OBJET


a) La règle de la présente Annexe permet de vérifier la résistance de la partie formant bride d’une plaque tubulaire constituant l’un des éléments d’un assemblage :

a) La partie formant bride de la plaque tubulaire doit être de révolution.

–

soumis à une pression intérieure (pression de calcul P positive),

–

dont le joint porte de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons,

b) Les trous de passage des boulons doivent être circulaires ; leur diamètre dh doit être au plus égal à celui de la série moyenne de la norme NF EN 20273 : Juin 1992 (voir Annexe C6.A4). c) Pour les plaques tubulaires de configuration b2 et e2, le diamètre intérieur B de la partie formant bride doit être tel que :

relevant des règles du chapitre C6.4.

D ex ≤ G

b) Elle concerne les configurations de plaque tubulaire suivantes, illustrées par la figure C7.A5.1 : –

d) Lorsque la plaque tubulaire est assemblée avec une bride inversée ou un fond à calotte sphérique boulonné, la règle C7.A5.4 n’est applicable que si :

Configuration b’ : plaque fixe monobloc avec la calandre et démontable côté boîte d’extrémité,

–

Configuration e’ : plaque fixe monobloc avec la virole de boîte d’extrémité et démontable côté calandre,

–

Configuration B’ : plaque mobile de tête flottante intérieure démontable.

(C7.A5.2c)

M 1 ⋅ k 2 + M 2 ⋅ k1 ≥ 0

(C7.A5.2d)

Si tel n’est pas le cas, la résistance de la partie formant bride de la plaque tubulaire doit être vérifiée au moyen de la règle C7.A4.4, la résistance de la boulonnerie de l’assemblage étant vérifiée au moyen de la règle C6.1.6, moyennant les adaptations indiquées en C6.4.2.1c.

c) La résistance de la boulonnerie de l’assemblage doit être parallèlement vérifiée au moyen de la règle C6.4.6.

e) La règle de la présente Annexe ne prend en compte que l’action de la pression intérieure et des efforts exercés par les boulons.

d) La règle couvre la défaillance par déformation excessive de la partie formant bride de la plaque tubulaire.

950

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A5 – PLAQUES TUBULAIRES FORMANT BRIDE AVEC JOINT PORTANT DE PART ET D’AUTRE DU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS

A C

A

Dex = Dce

C Ps

G = Gc

Pt

P = Pt

Pt Dex = D0

P = Ps Ps

G = GS

Dex = Dse

G = Gf

C A G = Gc

G = Gs

G = Gf

Dex = Ds,e

Dex = Dc,e

Dex = D0

P = Pt

P = Ps

P = Pt si Ps ≥ 0 P = Pt + Ps si Ps < 0

Configuration b’ : Plaque fixe monobloc avec la calandre.

Configuration e’ : Plaque fixe monobloc avec la virole de boîte d’extrémité.

Configuration B’ : Plaque de tête flottante intérieure.

e fl

Figure C7.A5.1 - Configurations de plaque tubulaire formant bride traitées par la règle.

B C A Figure C7.A5.3 - Définition de efl.

951

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A5 – PLAQUES TUBULAIRES FORMANT BRIDE AVEC JOINT PORTANT DE PART ET D’AUTRE DU CERCLE DE PERÇAGE DES TROUS DE BOULONS

C7.A5.3 - NOTATIONS

A

=


Dex

=

Diamètre intérieur de la partie formant bride de la plaque tubulaire, défini par la figure C7.A5.1 (Dex = Dc,e ou Ds,e ou D0)

C

=


CF

=

Coefficient correctif pour tenir compte de l’espacement des boulons : ⎡ ⎛ πC ⎜ ⎢ ⎜ ⎢ n C F = MAX ⎢(1) , ⎜ ⎜ 2d b + 6e fl ⎢ ⎜ m + 0,5 ⎢⎣ ⎝

⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦

(C7.A5.3) Dc,e

=

=

Diamètre extérieur de la calandre à son raccordement avec la plaque tubulaire

D0

=

Diamètre du cercle limitant la zone perforée de la plaque tubulaire (voir C7.A2)

db

=


dh

=

Diamètre des trous de passage des boulons dans la plaque tubulaire

E

=

Module d’élasticité du matériau de la plaque tubulaire pour situation considérée

efl

f

G

=

=

=

k1, k2

=

Rigidités k, respectivement, de la partie formant bride de la plaque tubulaire et de l’élément auquel elle est assemblée (voir C7.A5.4)

=


n

=

Nombre de boulons

P

=

Pression de calcul, définie par la figure C7.A5.1

Ps

=


Pt

=

Pression de calcul côté tubes (pression intérieure aux tubes) pour la situation considérée

=


a) La résistance de la partie formant bride de la plaque tubulaire doit être vérifiée pour chacune des situations sous pression définies en C6.4.4. b) La contrainte maximale radiale sur le diamètre C de la partie formant bride de la plaque tubulaire est donnée par la formule :

σ r,C =

6Mr

(π C − n ⋅ d h ) efl2

CF

(C7.A5.4b)

c) La contrainte maximale radiale sur le diamètre Dex de la partie formant bride de la plaque tubulaire est donnée par la formule :

σ r,D =

Diamètre du cercle sur lequel s’applique la force de compression du joint HG, défini en C6.4.5 Force de compression du joint dans une situation sous pression, définie en C6.4.6

m

C7.A5.4 - REGLE DE CALCUL


=

Moments M relatifs, respectivement, à la partie formant bride de la plaque tubulaire et à l’élément auquel elle est assemblée (voir C7.A5.4) pour la situation considérée

v

Epaisseur admise de la partie formant bride de la plaque tubulaire, définie par la figure C7.A5.3

HG

=

En cas de dépression, les pressions Ps et Pt sont comptées négativement.

Diamètre extérieur de la virole de boîte d’extrémité à son raccordement avec la plaque tubulaire

Ds,e

M1, M2

6 MB

π C ⋅ e fl2

(C7.A5.4c)

d) Le moment MD est donné par la formule : kB M D = M 1 + ⎛⎜ M 2 − M 1 ⎞⎟ ⎝ ⎠ k1 + k 2

952

(C7.A5.4d)


e) Le moment MD est donné par la formule C7.A5.4e.

i) k2 est la rigidité k de l’élément auquel est assemblée la plaque tubulaire, donné par la formule indiquée au tableau C7.A5.4.

f) Le moment M1 est le moment M relatif à la partie formant bride de la plaque tubulaire, donné par la formule C7.A5.4 f.

j) Pour chacune des situations sous pression étudiées, les contraintes σ r,C et σ r, B doivent satisfaire aux conditions suivantes :

g) Le moment M2 est le moment M relatif à l’élément auquel est assemblé la plaque tubulaire, donné par la formule indiquée au tableau C7.A5.4. h) k1 est la rigidité k de la partie formant bride de la plaque tubulaire, donnée par la formule : k = kD +

π 6

A C

E ⋅ efl3 ⋅ ln

•

σ r,C ≤ f

•

σ r,D ≤ 1,5 f

(C7.A5.4h1)

dans laquelle : kD =

π 6

E ⋅

efl3

⎛⎜1 + v ⎞⎟ C 2 + ⎛⎜ 1 − v ⎞⎟ D 2 ⎠ ex ⎝ ⎠ ⎝ ⎛ 2⎞⎛ 2 2 ⎞ ⎜ 1 − v ⎟ ⎜ C − Dex ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠

(C7.A5.4h2)

MD =

2C

⎡ ⎤ ⎡ 2 4 − Dex − G 4 ⎤⎥ 1 − v 2 C 2 ⋅ Dex C ⎢π ⎥ 2 ⎞ 2 ⎢⎛⎜ G 2 − Dex + + + 1 ln P C G v ⎟ ⎢16 ⎥ 2 ⎥ ⎢⎝ 4 G ⎠ C ⎢ ⎥ ⎦ ⎣ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ C ⎤⎥ C ⎡⎢1 − v C 2 − G 2 + + − 1 ln M v ⎢+ H G ⎥ r 4 ⎢ 2 G⎥ C2 ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

(

2

(1 + v )C + (1− v) D 2

2 ex

)

(

)

(C7.A5.4e) ⎡

M =

π ⎢

2 ⎢ Dex

16 ⎢ ⎢⎣ + HG

⎤ ⎛ ⎞ 2 2 2 2G2 C⎟ ⎜ ⎛ 2 2 ⎞ 2 C − G − Dex ⎥ ⋅ C ⎜1 − 2 + ⎜ G − Dex ⎟ ln ⎥ P 2 G ⎟⎟ 2C C − Dex ⎝ ⎠ ⎜ ⎥ ⎝ ⎠ ⎥⎦

⎛ ⎞ C ⎜ C 2 − G 2 − 2 D 2 ⋅ ln C ⎟ ex G⎟ ⎛ 2 ⎞ ⎜ ⎠ 4 ⎜ C 2 − Dex ⎟ ⎝ ⎠ ⎝

Tableau C7.A5.4 - Formules de calcul du moment M2 et de la rigidité k2. Elément auquel est assemblée la plaque tubulaire

Moment M2

Rigidité k2

Bride normale

C6.5.5d

C6.5.5g

Bride inversée

C6.6.5d

C6.6.5g


C3.4.6.2d

C3.4.6.2g

953

(C7.A5.4 f)


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A6 COEFFICIENTS FQ, H ET FI POUR LE CALCUL DES ÉCHANGEURS À DEUX PLAQUES TUBULAIRES (Annexe obligatoire)

Le coefficient H est donné par les Figures C7.A6.2.1 et C7.A6.2.2.

Les Figures de la présente Annexe donnent les valeurs des coefficients Fq, H et Fi utilisés dans les règles C7.4 et C7.3 de calcul des échangeurs à deux plaques tubulaires.

Le coefficient Fi est donné par les Figures C7.A6.3.1 et C7.A6.3.2.

Le coefficient Fq est donné par les Figures C7.A6.1.1 et C7.A6.1.2.

954

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A6 – COEFFICIENTS Fq, H ET Fi POUR LE CALCUL DES ÉCHANGEURS À DEUX PLAQUES TUBULAIRES

Fq

15 0

Z

14 0,1

13

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1

12 11 10

1,5 2

9

3 4

8

8

8

7 6 5 4 Voir graphique C7.A6.1.2

3 2 1 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Figure C7.A6.1.1 - Valeurs du coefficient Fq. Fq = α q ⋅ X + 0 , 2622

Pour X > 5 : Z

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

αq

0,7109

0,6659

0,6314

0,6034

0,5804

0,5614

0,5454

0,5319

0,8

1

1,5

2

3

4

8

infini

0,5199

0,5004

0,4668

0,4457

0,4207

0,4064

0,3819

0,3533

955

X


Fq

4

Z

0 0,1

3,5

0,2 0,3 0,4 0,5

3

0,7

1

0,6

0,8

1,5 2 3 4 8

8

2,5

2

1,5

1

0,5

0 0

1

2

3

4

Figure C7.A6.1.2 - Valeurs du coefficient Fq pour X ≤ 5. Les valeurs de Fq sont données par le tableau C7.A6.1.2.

956

5

X


H

24 Z

23 22

0,52

21

0,4 0,6

20

0,3

19

0,7 0,2

18

0,8

17 1

16

0,1

15 0

14 13

1,5

2

12

3 4

11

8 8

10 9 8 7 6 Voir graphique C7.A6.2.2

5 4 3 2 1 0 0

1

2

3

4

5

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Figure C7.A6.2.1 - Valeurs du coefficient H. H = αH ⋅ X + βH

Pour X > 5 : Z

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,52

αH

0,7269

0,8244

0,9134

0,9949

1,0684

1,1354

1,1194

βH

- 0,2870 0,6 1,0205

0,7 0,9425

0,8 0,8835

1 0,8010

1,5 0,6915

2 0,6365 0

957

3 0,5815

4 0,5540

8 0,5130

infini 0,4719

20

X


H

6 Z

5,5

0,52 0,6 0,4

5

0,7 0,3

4,5

0,8 0,2 1

4

3,5

0,1

1,5 0 2

3

3 4 8 8

2,5

2

1,5

1

0,5

0 0

1

2

3

4

Figure C7.A6.2.2 - Valeurs du coefficient H pour X ≤ 5. Les valeurs de H sont données par le tableau C7.A6.2.2.

958

5

X


Fi 1,1 Voir graphique C7.A6.3.2

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2

Z 8

-0,3 -0,4

4 2

-0,5

1

-0,6

0,7

-0,7

0,5

-0,8

0,3 0,2

-0,9

0,1

-1,0

0

-1,1 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Figure C7.A6.3.1 - Valeurs du coefficient Fi. Les valeurs de Fi pour X ≤ 13 sont données par le tableau C7.A6.3. Fi = − α i ⋅ X − β i

Pour X > 13 : Z

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

αi βi

0,04646

0,04088

0,03678

0,03366

0,03129

0,02937

0,16435

0,14555

0,13250

0,12330

0,11535

0,10970

0,6 0,02783 0,10500

0,7 0,02656 0,10120

1 0,02385 0,09295

2 0,01979 0,08120

4 0,01737 0,07410

infini 0,01473 0,06700

959

X


Fi

1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 Z 8

-0,3 -0,4

2

4

1 0,7 0,5 0,3 0,2 0,1 0

-0,5 -0,6 -0,7 -0,8 0

1

2

3

4

Figure C7.A6.3.2 - Valeurs du coefficient Fi pour X ≤ 5. Les valeurs de Fi sont données par le tableau C7.A6.3.

960

5

X


Tableau C7.A6.1.2 - Valeurs du coefficient Fq pour X ≤ 5.

Z X

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

1

1,5

2

3

4

8

infini

0

1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

0,2

1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

0,4

1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,001 1,000 1,001 1,001 1,001

0,6

1,004 1,004 1,004 1,003 1,003 1,003 1,003 1,003 1,003 1,003 1,003 1,003 1,002 1,002 1,002 1,001

0,8

1,012 1,011 1,011 1,011 1,010 1,010 1,009 1,009 1,009 1,008 1,007 1,007 1,005 1,005 1,004 1,002

1

1,029 1,027 1,026 1,024 1,023 1,022 1,022 1,021 1,020 1,018 1,016 1,015 1,012 1,011 1,008 1,005

1,2

1,059 1,055 1,052 1,049 1,047 1,044 1,042 1,041 1,040 1,036 1,031 1,028 1,024 1,021 1,016 1,010

1,4

1,108 1,099 1,092 1,087 1,081 1,077 1,073 1,071 1,067 1,063 1,054 1,048 1,041 1,037 1,029 1,019

1,6

1,178 1,163 1,151 1,140 1,132 1,124 1,118 1,113 1,108 1,100 1,086 1,077 1,065 1,059 1,047 1,033

1,8

1,274 1,249 1,228 1,212 1,199 1,188 1,178 1,169 1,162 1,150 1,128 1,114 1,099 1,089 1,072 1,053

2

1,396 1,358 1,326 1,303 1,283 1,267 1,252 1,240 1,229 1,212 1,182 1,163 1,140 1,127 1,104 1,079

2,2

1,541 1,487 1,445 1,411 1,384 1,360 1,341 1,325 1,311 1,287 1,247 1,221 1,192 1,175 1,145 1,111

2,4

1,704 1,633 1,577 1,533 1,498 1,468 1,443 1,422 1,404 1,374 1,322 1,290 1,253 1,231 1,195 1,152

2,6

1,882 1,791 1,723 1,668 1,624 1,587 1,556 1,530 1,508 1,471 1,408 1,369 1,322 1,297 1,253 1,201

2,8

2,067 1,958 1,875 1,810 1,758 1,713 1,676 1,646 1,619 1,574 1,501 1,454 1,400 1,369 1,317 1,256

3

2,251 2,126 2,031 1,955 1,895 1,844 1,802 1,766 1,735 1,684 1,599 1,546 1,484 1,448 1,388 1,317

3,2

2,433 2,294 2,186 2,102 2,034 1,977 1,929 1,888 1,854 1,797 1,701 1,641 1,571 1,531 1,463 1,385

3,4

2,610 2,456 2,339 2,245 2,171 2,108 2,056 2,012 1,973 1,910 1,805 1,739 1,662 1,617 1,543 1,455

3,6

2,778 2,613 2,486 2,386 2,305 2,237 2,181 2,133 2,091 2,023 1,909 1,837 1,753 1,704 1,623 1,529

3,8

2,941 2,765 2,630 2,522 2,436 2,364 2,304 2,252 2,208 2,135 2,012 1,935 1,844 1,793 1,705 1,603

4

3,096 2,911 2,768 2,655 2,564 2,488 2,424 2,369 2,322 2,244 2,113 2,031 1,935 1,880 1,787 1,678

4,5

3,467 3,260 3,099 2,973 2,870 2,784 2,711 2,650 2,597 2,508 2,360 2,266 2,157 2,094 1,987 1,862

5

3,826 3,596 3,419 3,278 3,164 3,069 2,987 2,919 2,859 2,762 2,597 2,494 2,372 2,301 2,182 2,043

961


Tableau C7.A6.2.2 - Valeurs du coefficient H pour X ≤ 5.

Z X

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,52

0,6

0,7

0,8

1

1,5

2

3

4

8

infini

0

0,808 0,809 0,809 0,809 0,810 0,810 0,810 0,811 0,811 0,812 0,814 0,816 0,819 0,823 0,838

1,334

0,2

0,808 0,816 0,823 0,830 0,838 0,846 0,852 0,859 0,866 0,879 0,912 0,943 0,999 1,051 1,214

1,333

0,4

0,808 0,823 0,838 0,852 0,866 0,882 0,893 0,906 0,918 0,943 1,000 1,051 1,140 1,214 1,420

1,333

0,6

0,810 0,832 0,853 0,874 0,894 0,917 0,932 0,950 0,968 1,001 1,076 1,141 1,248 1,333 1,546

1,334

0,8

0,813 0,843 0,871 0,897 0,923 0,952 0,971 0,994 1,015 1,056 1,145 1,219 1,337 1,425 1,607

1,335

1

0,820 0,857 0,892 0,924 0,955 0,990 1,012 1,038 1,063 1,110 1,209 1,290 1,413 1,502 1,556

1,337

1,2

0,834 0,877 0,918 0,956 0,992 1,032 1,057 1,086 1,114 1,166 1,273 1,358 1,483 1,571 1,525

1,341

1,4

0,856 0,906 0,953 0,997 1,037 1,081 1,109 1,141 1,172 1,227 1,340 1,428 1,553 1,639 1,508

1,347

1,6

0,890 0,948 1,000 1,049 1,093 1,142 1,172 1,207 1,239 1,298 1,416 1,504 1,629 1,645 1,501

1,356

1,8

0,940 1,005 1,064 1,117 1,165 1,217 1,249 1,287 1,321 1,382 1,503 1,593 1,715 1,636 1,503

1,369

2

1,012 1,084 1,149 1,206 1,258 1,314 1,348 1,387 1,423 1,486 1,609 1,698 1,724 1,640 1,514

1,387

2,2

1,113 1,192 1,262 1,324 1,379 1,438 1,474 1,514 1,551 1,616 1,741 1,829 1,737 1,655 1,533

1,411

2,4

1,252 1,338 1,413 1,479 1,537 1,599 1,635 1,677 1,715 1,781 1,905 1,924 1,763 1,683 1,562

1,442

2,6

1,441 1,534 1,613 1,683 1,743 1,807 1,844 1,887 1,925 1,991 2,114 1,963 1,802 1,721 1,600

1,479

2,8

1,668 1,791 1,880 1,951 2,013 2,078 2,116 2,158 2,196 2,262 2,183 2,018 1,854 1,771 1,648

1,525

3

1,885 2,057 2,189 2,290 2,366 2,433 2,470 2,511 2,548 2,596 2,256 2,087 1,917 1,832 1,705

1,578

3,2

2,087 2,307 2,486 2,629 2,742 2,847 2,903 2,959 2,963 2,698 2,344 2,168 1,991 1,903 1,771

1,638

3,4

2,273 2,539 2,762 2,948 3,100 3,248 3,329 3,290 3,092 2,815 2,445 2,260 2,075 1,983 1,844

1,706

3,6

2,445 2,751 3,015 3,240 3,431 3,621 3,722 3,444 3,236 2,945 2,556 2,362 2,168 2,071 1,925

1,779

3,8

2,604 2,944 3,243 3,504 3,729 3,959 3,902 3,610 3,391 3,085 2,676 2,472 2,268 2,165 2,012

1,859

4

2,754 3,122 3,451 3,742 3,997 4,262 4,092 3,785 3,555 3,233 2,803 2,588 2,373 2,265 2,104

1,943

4,5

3,101 3,525 3,911 4,258 4,568 4,898 4,593 4,246 3,986 3,622 3,137 2,894 2,651 2,530 2,348

2,166

5

3,434 3,904 4,332 4,719 5,069 5,442 5,105 4,718 4,428 4,022 3,481 3,210 2,939 2,804 2,601

2,398

962


Tableau C7.A6.3 - Valeurs du coefficient Fi pour X ≤ 13.

Z

0,0

0,1

0,2

0,3

0,5

0,7

1,0

2,0

4,0

infini

0,0

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

0,5

0,998

0,998

0,998

0,998

0,998

0,998

0,998

0,999

0,999

0,999

0,8

0,986

0,987

0,987

0,988

0,988

0,989

0,990

0,991

0,993

0,996

1,0

0,966

0,968

0,969

0,970

0,973

0,974

0,976

0,980

0,984

0,990

1,3

0,905

0,911

0,916

0,920

0,927

0,932

0,938

0,949

0,957

0,971

1,5

0,837

0,848

0,857

0,865

0,877

0,886

0,896

0,914

0,928

0,949

1,8

0,683

0,707

0,726

0,742

0,766

0,784

0,803

0,836

0,861

0,896

2,0

0,546

0,582

0,610

0,633

0,668

0,693

0,719

0,766

0,800

0,846

2,3

0,300

0,357

0,401

0,436

0,489

0,526

0,565

0,632

0,681

0,745

3,0

-0,306

-0,210

-0,137

-0,080

0,005

0,065

0,128

0,234

0,309

0,408

3,3

-0,507

-0,407

-0,331

-0,270

-0,181

-0,118

-0,053

0,059

0,138

0,242

3,5

-0,608

-0,510

-0,434

-0,374

-0,286

-0,224

-0,159

-0,048

0,031

0,135

3,8

-0,708

-0,616

-0,546

-0,491

-0,408

-0,350

-0,289

-0,185

-0,111

-0,013

4,0

-0,741

-0,657

-0,592

-0,541

-0,465

-0,411

-0,354

-0,258

-0,189

-0,098

4,2

-0,751

-0,675

-0,617

-0,571

-0,502

-0,454

-0,403

-0,315

-0,253

-0,170

4,3

-0,748

-0,677

-0,622

-0,579

-0,514

-0,468

-0,420

-0,338

-0,279

-0,201

4,4

-0,740

-0,674

-0,623

-0,582

-0,522

-0,479

-0,434

-0,357

-0,302

-0,228

4,5

-0,728

-0,666

-0,619

-0,581

-0,525

-0,485

-0,443

-0,372

-0,321

-0,252

4,6

-0,711

-0,655

-0,611

-0,576

-0,525

-0,488

-0,449

-0,383

-0,336

-0,273

4,8

-0,669

-0,622

-0,585

-0,557

-0,514

-0,483

-0,451

-0,396

-0,357

-0,304

5,0

-0,618

-0,577

-0,548

-0,525

-0,491

-0,466

-0,441

-0,397

-0,365

-0,323

5,3

-0,564

-0,520

-0,489

-0,467

-0,440

-0,424

-0,407

-0,378

-0,357

-0,330

5,5

-0,541

-0,494

-0,462

-0,438

-0,408

-0,390

-0,376

-0,356

-0,342

-0,323

5,8

-0,521

-0,471

-0,436

-0,410

-0,376

-0,355

-0,337

-0,315

-0,307

-0,299

6,0

-0,515

-0,463

-0,426

-0,399

-0,363

-0,340

-0,320

-0,293

-0,282

-0,276

6,3

-0,514

-0,459

-0,420

-0,391

-0,352

-0,327

-0,304

-0,272

-0,256

-0,244

6,5

-0,516

-0,460

-0,420

-0,390

-0,348

-0,322

-0,298

-0,263

-0,245

-0,230

7,0

-0,529

-0,469

-0,426

-0,394

-0,350

-0,321

-0,294

-0,254

-0,232

-0,210

8,0

-0,564

-0,499

-0,452

-0,417

-0,368

-0,336

-0,306

-0,260

-0,234

-0,205

10,0

-0,642

-0,567

-0,512

-0,471

-0,414

-0,377

-0,342

-0,289

-0,257

-0,224

13,0

-0,771

-0,680

-0,613

-0,563

-0,494

-0,449

-0,405

-0,341

-0,302

-0,261

X

963


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A7 DÉTERMINATION DES SITUATIONS À ÉTUDIER POUR LE CALCUL DES ÉCHANGEURS À DEUX PLAQUES FIXES (Annexe informative)

b) Pour chacune de ces situations, noter, comme indiqué au tableau C7.A7.2, les valeurs de :

C7.A7.1 - OBJET

Il n'est généralement pas possible de déterminer a priori les situations susceptibles d'être déterminantes pour le dimensionnement des divers éléments d'un échangeur à deux plaques tubulaires fixes par application des règles de calcul données en C7.3.

–

La procédure générale C7.A7.2 précise comment dresser, en application de la règle C7.3.4.1, la liste de l'ensemble des situations à étudier et noter les valeurs de leurs paramètres caractéristiques (pressions, températures, dilatation thermique différentielle). La procédure simplifiée C7.A7.3, applicable aux seules situations normales de service, indique comment déterminer 8 situations "enveloppes", permettant ainsi de limiter le nombre de situations à étudier. Les notations utilisées dans la présente Annexe sont définies en C7.3.

Dans le cas général, les situations à étudier et leurs paramètres caractéristiques doivent être déterminés selon la procédure suivante :

–

exceptionnelles de service,

–

d'essai de résistance,

côté calandre Ps,

•

côté tubes Pt.

–

la dilatation thermique différentielle γ (ou le cas échéant γ*),

–

la température de calcul : •

des plaques tubulaires t,

•

des tubes tt,

•

de la calandre ts,

•

des viroles de boîtes d'extrémités tc.

C7.A7.3 - PROCÉDURE SIMPLIFIÉE PARTICULIÈRE AUX SITUATIONS NORMALES DE SERVICE

a) Dresser la liste de toutes les situations : normales de service,

•

c) Pour chacune de ces situations, les règles de calcul doivent être appliquées en utilisant, pour chaque élément de l'échangeur (plaques, tubes, calandre, viroles de boîtes d'extrémités), les valeurs des caractéristiques mécaniques de son matériau à sa température de calcul.

C7.A7.2 - PROCÉDURE GÉNÉRALE

–

la pression de calcul :

Dans le cas des seules situations normales de service, il est admis de n'étudier qu'un nombre restreint de situations, déterminées selon la procédure suivante : a) Dresser la liste de toutes les situations normales de service, comme indiqué en C7.A7.2a.

effectivement susceptibles de se produire - même accidentellement - en tenant compte des 7 combinaisons listées en C7.3.4.1.

b) Pour chacune de ces situations, noter les valeurs des paramètres caractéristiques, comme indiqué en C7.A7.2b.

964

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A7 – DÉTERMINATION DES SITUATIONS À ÉTUDIER POUR LE CALCUL DES ÉCHANGEURS À DEUX PLAQUES FIXES

c) Pour l'ensemble de ces situations, déterminer :

c2) La valeur maximale de la température de calcul de chacun des éléments de l'échangeur :

c1) Les valeurs extrêmes (avec leurs signes) entre lesquelles Pt, Ps et γ varient :

tmax , tt,max , ts,max , tc,max cette valeur maximale étant donnée (voir tableau C7.A7.2) par les relations :

Pt,min ≤ Pt ≤ Pt,max Ps,min ≤ Ps ≤ Ps,max

tmax = MAX [ (t1 ) , (t 2 ) , ... , (t n ) ]

γmin ≤ γ ≤ γmax

ts,max

[( ) ( ) ( )] = MIN [ (Pt,1 ) , (Pt,2 ) , ... , (Pt,n ) ] = MAX [ (Ps,1 ) , (Ps,2 ) , ... , (Ps,n ) ] = MIN [ (Ps,1 ) , (Ps,2 ) , ... , (Ps,n ) ]

Pt,max = MAX Pt,1 , Pt,2 , ... , Pt,n Pt,min Ps,max Ps,min

[( ) ( ) ( )] = MAX [ (t s,1 ) , (t s,2 ) , ... , (t s,n ) ] = MAX [ (t c,1 ) , (t c,2 ) , ... , (t c,n ) ]

tt,max = MAX t t,1 , t t,2 , ... , t t, n

ces valeurs extrêmes étant données (voir tableau C7.A7.2) par les relations :

tc,max

d) Les situations normales de service à étudier sont les 8 situations "enveloppes" définies par le tableau C7.A7.3. Certaines de ces situations "enveloppes" pouvant être fictives, le recours à cette procédure simplifiée peut conduire à des épaisseurs plus élevées que celles obtenues par application de la procédure générale C7.A7.2.

γmax = MAX [ (γ 1 ) , (γ 2 ) , ... , (γ n ) ] γmin = MIN [ (γ 1 ) , (γ 2 ) , ... , (γ n ) ]

965

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A7 – DÉTERMINATION DES SITUATIONS À ÉTUDIER POUR LE CALCUL DES ÉCHANGEURS À DEUX PLAQUES FIXES

Tableau C7.A7.2 Situations à étudier pour un échangeur soumis à (n + p + q) situations :

p situations exceptionnelles de service : (n + 1) à (n + p),

–

q situations d'essais de résistance : (n + p + 1) à (n + p + q). Pt

Ps

γ

t

tt

ts

tc

Situations normales de service

–

1 2 | n

Pt,1 Pt,2 | Pt,n

Ps,1 Ps,2 | Ps,n

γ1 γ2

t1 t2 | tn

tt,1 tt,2 | tt,n

ts,1 ts,2 | ts,n

tc,1 tc,2 | tc,n

Situations exceptionnelles de service

n situations normales de service : 1 à n,

n+1 n+2 | n+p

Pt,n+1 Pt,n+2 | Pt,n+p

Ps,n+1 Ps,n+2 | Ps,n+p

γn+1 γn+2

tn+1 tn+2 | tn+p

tt,n+1 tt,n+2 | tt,n+p

ts,n+1 ts,n+2 | ts,n+p

tc,n+1 tc,n+2 | tc,n+p

Situations d'essais de résistance

–

n+p+1 n+p+2 | n+p+q

Pt,n+p+1 Pt,n+p+2 | Pt,n+p+q

Ps,n+p+1 Ps,n+p+2 | Ps,n+p+q

tn+p+1 tn+p+2 | tn+p+q

tt,n+p+1 tt,n+p+2 | tt,n+p+q

ts,n+p+1 ts,n+p+2 | ts,n+p+q

tc,n+p+1 tc,n+p+2 | tc,n+p+q

Situation

|

γn

|

γn+p

0 (*)

(*) Sauf dispositions particulières exceptionnelles d'essai.

Tableau C7.A7.3 Situations "enveloppes" normales de service à étudier Situation

Pt

Ps

γ

E0

Pt,min

Ps,min

γmin

E1

Pt,max

Ps,min

γmin

E2

Pt,min

Ps,max

γmin

E3

Pt,max

Ps,max

γmin

E4

Pt,min

Ps,min

γmax

E5

Pt,max

Ps,min

γmax

E6

Pt,min

Ps,max

γmax

E7

Pt,max

Ps,max

γmax

966

t

tt

ts

tc

tmax

tt,max

ts,max

tc,max


967


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A8 CAS PARTICULIERS D'ASSEMBLAGES SOUDÉS TUBES-PLAQUE TUBULAIRE (Annexe obligatoire) C7.A8.1 - OBJET

C7.A8.3 - TUBES SOUDÉS SUR GORGE USINÉE SUR LA FACE EXTÉRIEURE DE LA PLAQUE TUBULAIRE

La présente Annexe indique les modalités d'application des règles des chapitres C7.2, C7.4, C7.3 et de l’Annexe C7.A2 aux échangeurs dont l'assemblage tubes-plaque tubulaire par soudage est d'un type autre que ceux indiqués dans les conditions d'application C7.2.2.2, C7.4.2.2, C7.3.2.2 et C7.A9.2.

Les règles des chapitres C7.2, C7.4, C7.3 et de l'Annexe C7.A2 s'appliquent moyennant les adaptations suivantes : a) L'épaisseur de la plaque tubulaire est à mesurer à fond de gorge de soudage des tubes.

Elle concerne les types d'assemblage tubes-plaque suivants : –

–

–

b) La profondeur effective h g' de la rainure de

tubes soudés sur gorge usinée sur la face extérieure de la plaque tubulaire (assemblage type 9.1c2 de l'Annexe FA1), traités en C7.A8.3,

cloison de passes éventuelle est donnée par la relation :

()

⎤ ⎡ hg' = MAX ⎢ ⎛⎜ hg − c t − hw ⎞⎟ ; 0 ⎥ ⎝ ⎠ ⎦⎥ ⎣⎢

tubes assemblés par soudure d’angle sur la face intérieure de la plaque tubulaire : •

tubes emboîtés soudés sur gorge usinée (assemblage type 9.2a3 de l’Annexe FA1), traités en C7.A8.4,

•

tubes semi-emboîtés (assemblage type 9.2b de l’Annexe FA1), traités en C7.A8.5,

dans laquelle hw est la profondeur de la gorge de soudage des tubes.

tubes assemblés par soudure bout à bout sur la face intérieure de la plaque tubulaire : •

sur lèvre en surépaisseur de la plaque (assemblage type 9.2c1 de l’annexe FA1), traités en C7.A8.6,

•

sur gorge usinée (assemblage type 9.2c2 de l’Annexe FA1), traités en C7.A8.7.

Figure C7.A8.3

C7.A8.2 - NOTATIONS

Les notations hg, ct, hg' , r0, D0, p, p*, µ et µ* utilisées dans cette Annexe sont définies à l’Annexe C7.A2. d

(C7.A8.3.1)

= Diamètre des trous de la plaque tubulaire

968

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A8 – CAS PARTICULIERS D'ASSEMBLAGES SOUDÉS TUBES-PLAQUE TUBULAIRE

C7.A8.4 - TUBES EMBOITÉS SOUDÉS SUR GORGE USINÉE SUR LA FACE INTÉRIEURE DE LA PLAQUE TUBULAIRE

Pour l’application des règles des chapitres C7.2, C7.4, C7.3 et de l’Annexe C7.A2, l’épaisseur de la plaque tubulaire est à mesurer à fond de gorge de soudage des tubes.

Figure C7.A8.5

C7.A8.6 - TUBES ASSEMBLÉS PAR SOUDURE BOUT À BOUT SUR LÈVRE EN SURÉPAISSEUR DE LA PLAQUE TUBULAIRE SUR SA FACE INTÉRIEURE

a) Les règles des chapitres C7.2, C7.4 et C7.3 s'appliquent sans modification.

Figure C7.A8.4

b) Les règles de l'Annexe C7.A2 s'appliquent moyennant les adaptations suivantes : C7.A8.5 - TUBES SEMI-EMBOÎTÉS SOUDÉS SUR LA FACE INTÉRIEURE DE LA PLAQUE TUBULAIRE

b1) Le diamètre D0 de la zone perforée de la plaque tubulaire est donné par la formule : D0 = 2ro + d

a) Les règles des chapitres C7.2, C7.4 et C7.3 s’appliquent sans modification.

b2) Le coefficient de ligament de base µ de la plaque tubulaire est donné par la formule :

b) Les règles de l’Annexe C7.A2 s’appliquent moyennant les adaptations suivantes :

µ=

b1) Le diamètre D0 de la zone perforée de la plaque tubulaire est donné par la formule : D0 = 2r0 + d

p−d p

µ*=

p *− d p*

(C7.A8.5.2)

b3) Le coefficient de ligament équivalent µ* de la plaque tubulaire est donné par la formule :

µ*=

p*− d p*

(C7.A8.6.2)

b3) Le coefficient de ligament équivalent µ* de la plaque tubulaire est donné par la formule :

(C7.A8.5.1)

b2) Le coefficient de ligament de base µ de la plaque tubulaire est donné par la formule :

p−d µ= p

(C7.A8.6.1)

(C7.A8.5.3)

Figure C7.A8.6

969

(C7.A8.6.3)

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C7 – REGLES DE CALCUL DES ECHANGEURS DE CHALEUR A PLAQUES TUBULAIRES Annexe C7.A8 – CAS PARTICULIERS D'ASSEMBLAGES SOUDÉS TUBES-PLAQUE TUBULAIRE

C7.A8.7 - TUBES ASSEMBLÉS PAR SOUDURE BOUT À BOUT SUR GORGE USINÉE SUR LA FACE INTÉRIEURE DE LA PLAQUE TUBULAIRE

Les règles des chapitres C7.2, C7.4, C7.3 et de l’Annexe C7.A2 s'appliquent moyennant les adaptations suivantes : a) L'épaisseur de la plaque tubulaire est à mesurer à fond de gorge de soudage des tubes. b) Les adaptations relatives à l’Annexe C7.A2 indiquées en C7.A8.6 b sont à respecter.

Figure C7.A8.7

970


971


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C7.A9 ÉCHANGEUR A PLAQUE GLISSANTE (Annexe obligatoire) C7.A9.1 - Objet

C7.A9.2.2 - Tubes, calandre et viroles de boîtes d’extrémités

a) Les règles de la présente Annexe’ concernent les échangeurs de chaleur comportant une plaque tubulaire fixe et une plaque tubulaire mobile reliées par un faisceau de tubes droits, du type échangeur à plaque glissante, illustré par la figure C7.A9.1.

a) Les tubes doivent respecter les conditions indiquées en C7.4.2.2. b) la calandre et les viroles de boîtes d’extrémités doivent respecter la condition indiquée en C7.4.2.3a.

Les configurations possibles de plaque tubulaire fixe sont celles définies en C7.4.1a1 et illustrées par la figure C7.4.1.2. b) La règle C7.A9.5 permet l’épaisseur des plaques tubulaires.

de

C7.A9.2.3 - Sollicitations

Les règles de la présente Annexe ne prennent en compte que les pressions, supposées uniformes dans chaque enceinte.

déterminer

C7.A9.3 - Notations

La règle C7.A9.6 permet de vérifier la résistance des tubes, qui doivent en outre satisfaire aux règles de calcul des autres Sections de la présente Division qui les concernent.

Les notations utilisées dans la présente Annexe sont définies en C7.4.3. C7.A9.4 - Situations à étudier

c) La calandre et les viroles de boîtes d’extrémités doivent satisfaire aux règles de calcul des autres Sections de la présente Division qui les concernent ; aucune vérification de leur résistance au voisinage des plaques tubulaires n’est à effectuer.

Les situations à étudier sont celles définies en C7.4.4.1. C7.A9.5 - Epaisseurs des plaques tubulaires

L’épaisseur des plaques tubulaires ne résulte pas de l’application d’une règle de calcul ; elle ne dépend que du respect des conditions indiquées en C7.A9.2.1.

d ) Les règles de la présente Annexe couvrent : –

–

la défaillance des tubes par déformation excessive ainsi que par instabilité élastique et élastoplastique,

C7.A9.6 - Vérification de la résistance des tubes C7.A9.6.1 - Contrainte longitudinale de membrane

la défaillance par glissement entre tubes et plaques tubulaires.

a) La contrainte longitudinale de membrane dans les tubes est donnée par la formule :

C7.A9.2 - Conditions d’application

σt =

C7.A9.2.1 - Plaques tubulaires

a) Les deux plaques tubulaires doivent être planes, circulaires et de même épaisseur uniforme. Une éventuelle diminution locale d’épaisseur des plaques pour rainure(s) de cloison(s) de passes est admise.

Ps ⋅ xs − Pt ⋅ x t x t − xs

(C7.A9.6.1a)

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte longitudinale de membrane σ t ne doit pas, en valeur absolue, excéder la valeur admissible pour l’assemblage tubes-plaque f t, j déterminée selon C7.A3.3 :

b) La plaque tubulaire fixe doit respecter la condition indiquée en C7.4.2.1d.

σ t ≤ f t, j

c) les deux plaques tubulaires doivent respecter les conditions indiquées en C7.4.2.1e, f, g et h.

972

(C7.A9.6.1b)


•

c) Pour chacune des situations dans lesquelles la contrainte longitudinale de membrane σ t est négative (tubes en compression), la valeur absolue de cette contrainte ne doit pas excéder la valeur admissible au flambage f t,bk déterminée selon C7.A3.4 :

σ t ≤ f t,bk

σ t,r est la contrainte radiale moyenne, donnée par la formule C7.4.6.2.3.

b) Pour chacune des situations étudiées, la contrainte équivalente σ t,eq doit satisfaire à la condition :

σ t,eq ≤ f t

(C7.A9.6.1c)

C7.A9.6.2 - Contrainte équivalente

a) La contrainte équivalente dans les tubes est donnée par la relation :

(

σ t,eq = MAX σ t − σ t,θ , σ t − σ t,r , σ t,θ − σ t,r

)

(C7.A9.6.2a) dans laquelle : •

σ t,θ

est

la

contrainte

circonférentielle

moyenne, donnée par la formule C7.4.6.2.2,

Figure C7.A9.1 - Echangeur à plaque glissante.

973

(C7.A9.6.2b)


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C8 RÈGLES DE CALCUL DES SOUFFLETS POUR COMPENSATEURS DE DILATATION C8.1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION a) Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des soufflets pour compensateurs de dilatation, le nombre de cycles de déplacement et les variations de pression que peuvent supporter ces soufflets. Ces règles s’appliquent aux soufflets à une ou plusieurs couches de même épaisseur et de même matériau, formés d’une ou plusieurs ondes identiques, renforcées ou non (voir Note), et dont chaque onde est symétrique, sauf éventuellement les ondes d’extrémité. Note : Dans le cas des soufflets multicouches comportant une couche intérieure en matériau résistant à la corrosion différent du matériau des autres couches, il appartient au fabricant du soufflet de s’assurer de la tenue à la fissuration par fatigue de la couche intérieure et de tenir compte de l’influence de cette couche sur la raideur du soufflet.

La présence d’éventuels dispositifs directement soudés sur les ondes (tels que bossages pour évents ou vidange) n’est pas prise en compte dans les présentes règles. b) Les soufflets renforcés sont équipés de pièces circulaires épousant à l’extérieur la forme du creux de l’onde afin d’éviter que celui-ci ne se déforme sous l’effet de la pression intérieure. Le contact doit se faire au moins sur la partie torique du creux de l’onde. Ces pièces circulaires s’appellent anneaux de renforcement et peuvent être monobloc ou constituées de deux parties reliées par un système de maintien : boulons, pattes d’assemblage, etc...

On les nomme anneaux de renforcement intermédiaires si elles sont situées entre deux ondes, anneaux de renforcement d’extrémité si elles se trouvent sur la dernière demi-onde du soufflet. c) La partie cylindrique tangente à la partie torique de la première et de la dernière onde est appelée manchette. La manchette peut être entourée d’un anneau cylindrique appelé ceinture, destiné à éviter la déformation de la manchette sous l’effet de la pression intérieure. Lorsque la manchette n’est pas tangente au tore intérieur de l’onde, la zone de raccordement doit faire l’objet d’une justification particulière, soit par une méthode de calcul reconnue soit par des essais significatifs. d) Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive, par fatigue et par instabilité élastique et élasto-plastique sous l’action de la pression et des déplacements. Elles ne couvrent pas le mode de défaillance par rupture par fluage, ni l’intéraction fatigue-fluage ; elles ne sont donc applicables que lorsque la température de calcul n’est pas supérieure à : −

370°C pour les aciers non alliés et alliés non austénitiques,

−

425°C pour les aciers austénitiques.

e) Ces règles s’appliquent aux soufflets comportant une ou plusieurs soudures méridiennes ; elles s’appliquent également aux soufflets monocouches à ondes en U non renforcées comportant des soudures circonférentielles au sommet ou à la base de chaque onde.

974

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C8 – RÈGLES DE CALCUL DES SOUFFLETS POUR COMPENSATEURS DE DILATATION

d) Hauteur de l’onde

f) Les règles s’appliquent aux soufflets constitués de deux demi-ondes symétriques reliées à leur sommet par un tronçon d’enveloppe cylindrique (figure C8.1).

Les règles s’appliquent si H ≤ 0,33 Di C8.2.2 - Sollicitations

Pour l’application des règles, un tel soufflet est à considérer comme un soufflet constitué des deux demiondes assemblées directement par une soudure circulaire.

a) Les règles s’appliquent aux soufflets soumis à une pression intérieure ou extérieure et à des variations cycliques de déplacement axial. Des règles complémentaires sont données en C8.8 pour le cas où le soufflet doit absorber des déplacements latéraux ou angulaires.

L’enveloppe cylindrique intermédiaire doit satisfaire aux prescriptions des chapitres C2.1 et C4.1 ; elle doit être à ses extrémités en même matériau que le soufflet sur une longueur au moins égale à 0,5 De ⋅ e v (ev = épaisseur minimale d’enveloppe cylindrique).

nécessaire

du

Elles ne prennent pas en compte les effets des vibrations éventuelles.

tronçon

Un effort de torsion dans le soufflet est admissible à condition que la contrainte de torsion dans la manchette reste inférieure à 0,2 fs. b) Dans la règle donnée en C8.5, la pression est supposée constante. Cependant des variations de pression peuvent être admises dans la mesure où elles produisent un endommagement par fatigue faible comparé à celui produit par les variations du déplacement axial. c) Dans la règle donnée en C8.6 l’endommagement par fatigue dû aux variations de pression est pris en compte. C8.2.3 - Soufflets comportant des soudures Lorsqu’un soufflet comporte des soudures méridiennes ou circonférentielles, celles-ci doivent satisfaire les conditions indiquées en Annexe FA3.

Figure C8.1

C8.2.4 - Conditions de montage

C8.2 - CONDITIONS D’APPLICATION DES RÈGLES

Le soufflet doit être monté de telle sorte que la résistance à l’effet de fond (c’est à dire la résistance à l’effort longitudinal exercé par la pression dans toute enceinte cylindrique fermée) soit assurée par une autre structure jouant le rôle de butée, pour que le soufflet lui-même puisse ainsi s’allonger ou se contracter sous l’effet des seuls déplacements imposés à ses extrémités.

C8.2.1 - Géométrie de l’onde a) Epaisseur L’épaisseur de l’onde doit être constante. Cependant des variations d’épaisseur, notamment celles qui sont dues au mode de fabrication, sont admises.

Dans le cas où l’une des extrémités du soufflet doit se déplacer latéralement par rapport à l’autre, le nombre des ondes doit être au moins égal à deux pour que le déplacement imposé se fasse par rotation des ondes, comme indiqué en C8.8.

b) Partie cylindrique au sommet de l’onde Si le soufflet comporte une courte partie cylindrique de longueur m au sommet de l’onde, cette longueur m ne doit pas excéder 5 fois l’épaisseur e1. c) Manchette

Si l’épaisseur du soufflet est faible par rapport à celle des enveloppes cylindriques entre lesquelles il est monté, les précautions nécessaires doivent être prises pour que le soufflet ne soit soumis à aucun effort de torsion ni à aucun effort latéral excessifs.

Si le soufflet est prolongé par une manchette cylindrique non ceinturée de longueur b et d’épaisseur inférieure à celle de l’enveloppe cylindrique sur laquelle elle est montée, cette longueur b ne doit pas excéder la valeur 0,5 nc ⋅ Di ⋅ e1 .

975


Figure C8.3a - Géométrie des ondes. (Cette figure n’a pour but que d’illustrer les notations)

Figure C8.3b - Soufflet à ondes en U non renforcées. (voir Note) Note : Les assemblages soufflet-enveloppe cylindrique ne sont représentés qu’à titre d’exemple ; d’autres types d’assemblages sont possibles.

976


par boulonnage

par patte d’assemblage soudée

Assemblage des anneaux de renforcement en plusieurs parties. (Vue suivant A)

Figure C8.3c - Soufflet à ondes en U renforcées. (voir Note) Note : Les assemblages soufflet-enveloppe cylindrique ne sont représentés qu’à titre d’exemple ; d’autres types d’assemblages sont possibles.

977


Nsp

C8.3 - NOTATIONS e1

= Plus faible épaisseur admise d’une couche après mise en forme, sans surépaisseur de corrosion

e2

= Plus forte épaisseur admise d’une couche après mise en forme, avec surépaisseur de corrosion

ec

= Epaisseur admise de la ceinture

De

= Diamètre extérieur de la fibre moyenne de l’onde

Di

= Diamètre intérieur de la fibre moyenne de l’onde

Dm

=

De + Di 2

Ce nombre de cycles est à fixer par le Donneur d’ordre, en prenant garde à ne pas superposer de façon excessive son coefficient de sécurité à celui pris par le fabricant en application des présentes règles de calcul.

σm,m (P), = Contraintes méridiennes de membrane dues respectivement à la pression P et σm,m (∆l) au déplacement axial ∆l

= Diamètre moyen de la fibre

= Rayon des parties toriques de la fibre moyenne du profil de l’onde

H

=

b

= Longueur de la manchette cylindrique non ceinturée (figures C8.3)

b’

= Longueur de la partie cylindrique à la base de l’onde

σm,f (P), σm,f (∆l)

= Contraintes méridiennes de flexion dues respectivement à la pression P et au déplacement axial ∆l

σθ,m (P)

= Contrainte circonférentielle de membrane due à la pression P

∆σ

moyenne de l’onde r

= Nombre de cycles spécifié

= Variation de contrainte à utiliser pour la vérification de la tenue à la fatigue des soufflets à ondes en U (C8.5)

σeq(P) = Contrainte équivalente de membrane +

De − Di = Hauteur de l’onde 2

flexion due à la pression P (C8.6)

Si le soufflet ne comporte qu’une onde, prendre b’ = 2b dans les formules.

σalt

= Contrainte alternée à utiliser pour la vérification de la tenue à la fatigue selon la règle générale de calcul (C8.6)

Ks

= Raideur axiale du soufflet

Eo

= Module d’élasticité de référence de la courbe de fatigue du graphique C8.6 relative au matériau du soufflet

m

= Longueur de la partie cylindrique au sommet de l’onde

Es

= Module d’élasticité du matériau du soufflet à la température de calcul

l

= 4r + m + b’ = Longueur de l’onde selon l’axe, les flancs de l’onde étant parallèles (figures C8.3)

Eb

= Module d’élasticité du matériau des boulons à la température de calcul

L

= Longueur maximale de l’onde pour la situation considérée

Er

= Module d’élasticité du matériau de l’anneau de renforcement à la température de calcul

lb

= longueur d’un boulon (figure C8.3c)

νs

= Coefficient de Poisson du matériau du soufflet

no

= Nombre d’ondes

fs

nc

= Nombre de couches

= Contrainte nominale du matériau du soufflet

Ap, As = Aires définies par les figures C8.5.2.1 et C8.6.2a

fc

= Contrainte nominale du matériau de la ceinture

Ab

= Section d’un boulon (figure C8.3c)

fb

Ar

= Section d’un anneau de renforcement (figure C8.3c)

= Contrainte nominale du matériau des boulons

fr

= Contrainte nominale du matériau des anneaux de renforcement

Rs

= Valeur minimale de la résistance à la traction du matériau du soufflet à la température ambiante

P


∆l

= Variation maximale de la longueur d’une onde de soufflet au cours d’un cycle (toujours comptée positivement)

978


Rst

= Valeur minimale de la résistance à la traction du matériau du soufflet à la température de calcul

Rst1, Rst2

= Valeurs minimales de la résistance à la traction du matériau du soufflet aux températures t1 et t2

Tf

= Facteur correctif de température pour la tenue à la fatigue du soufflet −

C8.4 - PRINCIPES DES RÈGLES DE CALCUL Les règles de calcul données en C8.5 et C8.6 sont basées sur des principes analogues :

Si le déplacement cyclique est dû à des variations de température entre t1 et t2 :

−

Détermination, par une analyse élastique reposant sur la théorie des coques minces, des contraintes dues à la pression et au déplacement axial.

−

Combinaison de ces contraintes pour déterminer une contrainte équivalente de fatigue.

−

Détermination, au moyen d’une courbe de fatigue expérimentale, d’un nombre de cycles de fatigue dépendant de la contrainte équivalente obtenue ci-dessus.

R t1 + Rst 2 Tf = s 2 Rs

−

Si le déplacement cyclique s’effectue à température constante : Tf =

Y

= Coefficient de d’onde, égal à :

La règle donnée en C8.5 utilise des formules de calcul simples ; celle donnée en C8.6 nécessite une analyse des contraintes.

Rst Rs

correction

de

⎡ ⎤ 1 0,3 − ⎢ ⎥ 1,5 ⎢⎣10,48P + 3,2 ⎥⎦

Si les cycles supportés par le soufflet ne sont pas tous identiques, il y a lieu d’appliquer la règle C8.6, et de calculer le dommage cumulé en accord avec la règle de MINER (voir C10.2).

hauteur

2

C8.5 - RÈGLES DE CALCUL DES SOUFFLETS À ONDES EN U

où P doit être exprimé en mégapascals (MPa).

ρ

La présente règle s’applique aux soufflets non renforcé ou renforcés, à une ou plusieurs couches de même matériau et de même épaisseur, et dont les ondes sont formées de parties toriques de même rayon moyen reliées par deux parties planes ou coniques comme l’indiquent les figures C8.5.1a et b.

= Rapport de l’effort de pression supporté par les ondes à celui supporté par les anneaux de renforcement : −

lorsque les anneaux de renforcement ne comportent pas de boulonnage :

ρ= −

L’inclinaison α du flanc de l’onde, par rapport à son plan de symétrie doit être comprise au repos entre 0° (voir figure C8.5.1a) et 15° vers l’intérieur (voir figure C8.5.1b), aux tolérances de fabrication près.

As ⋅ Es Ar ⋅ E r

lorsque les anneaux de renforcement comportent un boulonnage :

ρ = As z

C8.5.1 - Domaine d’application

Les formules de calcul des contraintes sont valables quel que soit le matériau du soufflet.

E s ⎡ lb Dm ⎤ + ⎢ ⎥ Dm ⎣ Ab ⋅ E b Ar ⋅ E r ⎦

Les règles de la tenue à la fatigue données dans le présent chapitre supposent que :

= Coefficient de soudure pour le soufflet (voir C1.7)

−

les variations cycliques de longueur du soufflet sont d’amplitude constante ;

−

la pression appliquée est constante, ou peut être considérée comme telle (voir C8.2.2b).

La vérification de la tenue à la fatigue ne s’applique qu’aux aciers inoxydables austénitiques, aux alliages nickel-chrome-fer ou nickel-fer-chrome ou nickelcuivre.

979


–

Pour les autres matériaux il y a lieu d’utiliser une courbe de fatigue spécifique au type de soufflet considéré, établie selon les prescriptions données en C10.2 ou d’appliquer la règle générale de C8.6.

dans la partie ceinturée :

σ θ ,m ( P) = P

Hors du domaine d’application défini ci-dessus, il y a lieu d’appliquer la règle générale donnée en C8.6 ou de procéder à des essais.

Di + nc ⋅ e1 + ec 2eeq

dans laquelle :

eeq = nc ⋅ e1 + ec ⋅

C8.5.2 - Soufflets non renforcés

fc fs

a) La contrainte circonférentielle de membrane moyenne due à la pression P est donnée par les formules suivantes :

σ m,m ( P ) =

1 H P 2nc e1

dans les ondes : • pour les ondes extrêmes :

σ θ ,m ( P) =

(

)

(

)

L − b ' Dm + b + b ' / 2 Di + m ⋅ H P 2nc ⋅ e1 2 H + 2r ( π − 2) + b + b ' / 2 + m

(

)

(C8.5.2.1a1) • pour les ondes intérieures :

σ θ ,m ( P) =

(

(C8.5.2.1a4)

b) La contrainte méridienne de membrane moyenne due à la pression P est donnée par la formule :


−

(C8.5.2.1a3)

)

L − b ' Dm + b ' ⋅ Di + m ⋅ H P 2nc ⋅ e1 2 H + 2r ( π − 2) + b ' + m (C8.5.2.1a2)

Figure C8.5.2.1

Figure C8.5.1 - Forme des ondes au repos.

980

(C8.5.2.1b)


−

c) La contrainte méridienne de flexion maximale due à la pression P est donnée par la formule :

Vérification des contraintes méridiennes : •

2

σ m,f ( P) =

1 ⎡H⎤ ⎢ ⎥ Cp ⋅ P 2 n c ⎣ e1 ⎦

(C8.5.2.1c)

Le coefficient Cp est donné par le graphique C8.5a.

σ m,m ( P) + σ m,f ( P) ≤ 0,75 Rst

d) La contrainte méridienne de membrane maximale due à la variation de longueur ∆l (voir Note 1) est donnée par la formule :

σ m,m ( ∆l ) =

e22 3

1 Es 2 H

1 ∆l Cf

•

−

Vérification des contraintes circonférentielles (cette vérification est à effectuer pour les ondes intérieures, les ondes extrêmes et la partie ceinturée) :

σ θ ,m ( P) ≤ f s −

e) La contrainte méridienne de flexion maximale due à la variation de longueur ∆l (voir Note 2) est donnée par la formule : (C8.5.2.1e)

•

Cette vérification n’est à effectuer que pour les situations normales de service. a) Détermination de la variation de contrainte. La variation de contrainte à utiliser pour la vérification de la tenue à la fatigue est donnée par l’une ou l’autre des formules suivantes :

a) Pour les situations normales de service : Vérification des contraintes circonférentielles (cette vérification est à effectuer pour les ondes intérieures, les ondes extrêmes et la partie ceinturée) :

−

lorsque le soufflet ne comporte pas de soudure circonférentielle au sommet ou à la base de l’onde :

[

si le soufflet ne comporte pas de soudure méridienne :

] [

∆σ = 0,7 σ m,m ( P) + σ m,f ( P) + σ m,m ( ∆l ) + σ m,f ( ∆l ) (C8.5.2.3a1)

(C8.5.2.2a1)

−

si le soufflet comporte une soudure méridienne :

σ θ ,m ( P) ≤ fs ⋅ z

(C8.5.2.2b3)

C8.5.2.3 - Vérification de la tenue à la fatigue

Les contraintes dues à la pression doivent vérifier les inégalités suivantes :

•

(C8.5.2.2b2)

pour les autres matériaux :

σ m,m ( P) + σ m,f ( P) ≤ 1,5 fs

C8.5.2.2 - Valeurs maximales admissibles des contraintes

σ θ ,m ( P) ≤ fs

pour les aciers inoxydables austénitiques, les alliages nickel-chrome-fer ou nickel-fer-chrome, les alliages cupronickel ou nickel-cuivre :

σ m,m ( P) + σ m,f ( P) ≤ 1125 , Rst

Note 2 : Les contraintes σm,m(∆l) et σm,f(∆l) ci-dessus sont des contraintes fictives, calculées dans le domaine élastique, qui n’ont de sens que pour le calcul en fatigue. Elles peuvent atteindre des valeurs plusieurs fois supérieures à la contrainte nominale de calcul sans pour autant être préjudiciables au bon comportement du soufflet.

•

(C8.5.2.2b1)

Vérification des contraintes méridiennes : •

Le coefficient Cd est donné par le graphique C8.5c.

−

(C8.5.2.2a4)

b) Pour les situations exceptionnelles de service et d’essai de résistance :

(C8.5.2.1d)

Note 1 : Les contraintes σm,m(∆l) et σm,f(∆l) ci-dessus sont des contraintes fictives, calculées dans le domaine élastique, qui n’ont de sens que pour le calcul en fatigue. Elles peuvent atteindre des valeurs plusieurs fois supérieures à la contrainte nominale de calcul sans pour autant être préjudiciables au bon comportement du soufflet.

e 5 1 Es 2 ∆l 2 C 3 H d

(C8.5.2.2a3)


σ m,m ( P) + σ m,f ( P) ≤ 1,5 fs

Le coefficient Cf est donné par le graphique C8.5b.

σ m,f ( ∆l ) =

pour les aciers inoxydables austénitiques, les alliages nickel-chrome-fer ou nickel-fer-chrome, les alliages cupronickel ou nickel-cuivre :

(C8.5.2.2a2)

lorsque le soufflet comporte une soudure circonférentielle au sommet ou à la base de l’onde :

[

] [

∆σ = 1,4 σ m,m ( P) + σ m,f ( P) + 2 σ m,m ( ∆l ) + σ m,f ( ∆l )

]

(C8.5.2.3a2)

981

]


b) Détermination du nombre de cycles admissible.

C8.5.2.5 - Vérification de la résistance à la pression extérieure

Le nombre de cycles admissible est donné par la formule : N adm = N c

1 k

a) Lorsqu’un soufflet à ondes en U est soumis à une pression extérieure, il faut vérifier sa résistance selon les règles de C8.5.2.1, C8.5.2.2 et C8.5.2.3, appliquées en prenant pour valeur de P la valeur absolue de la pression exercée.

(C8.5.2.3b1)

dans laquelle : •

Le coefficient de soudure z intervenant dans la relation C8.5.2.2a2 doit alors être égal à 1.

le coefficient de sécurité k, fixé par le fabricant du soufflet sous sa responsabilité, ne doit pas être inférieur à 3 ; ⎡ 12800 Tf ⎤ Nc = ⎢ ⎥ ⎣ ∆σ − 372 ⎦

•

b) L’absence de risque d’instabilité circonférentielle doit être vérifiée.

3,4

(C8.5.2.3b2)

Cette vérification doit être effectuée par application des règles de C4.1 à l’ensemble dont fait partie le soufflet entre les deux éléments raidisseurs les plus proches de celui-ci.

Dans cette formule ∆σ doit être exprimé en mégapascals.

Dans ce calcul, le soufflet est assimilé à un tronçon d’enveloppe cylindrique de diamètre moyen Di et d’épaisseur et donnée par la formule :

Si la valeur de Nc donnée par cette formule est supérieure à 106 ou si ∆σ ≤ 372 MPa, prendre Nc = 106.

(

Lorsque Tf = 1, Nc est donné par le graphique C8.5.2.3. c) La tenue à la fatigue est assurée si : Nsp ≤ N adm

)

et = 3 12 1 − ν s2 ⋅

I xx L

formule dans laquelle Ixx est le moment quadratique de la section d’une onde par rapport à un axe passant par son centre de gravité et parallèle à l’axe de révolution (figure C8.5.2.5).

(C8.5.2.3c)

C8.5.2.4 - Vérification de la tenue au flambage

Dans le cas d’un soufflet à ondes en U, pour lequel b = 0 et m = 0.

a) La pression intérieure peut provoquer une instabilité générale se traduisant par une soudaine déformation de l’axe du soufflet analogue à l’instabilité élastique d’une poutre comprimée.

⎡ (2 H − l ) 3 ⎤ 2 I xx = nc ⋅ e1 ⎢ + 0,4l ( H − 0,2l ) ⎥ 48 ⎢⎣ ⎥⎦

Dans ce cas, la pression critique de flambage est donnée par la formule :

(C8.5.2.5b)

3

Pcr =

n Dm ⎡ e1 ⎤ 1 π2 Es c ⎢ ⎥ 2 n02 L ⎣ H ⎦ C f 1− νs

(C8.5.2.4a) Le coefficient Cf est donné par le graphique C8.5b. b) La tenue au flambage est assurée si : •

Pcr , lorsque le déplacement est unique5 ment axial,

•

Pcr , lorsqu’il y a déplacement angulaire 10 ou latéral.

(C8.5.2.5a)

P≤

P≤

Pour des compensateurs de dilatation comportant plusieurs soufflets, la vérification de la tenue au flambage de chacun des soufflets ne garantit pas nécessairement la tenue au flambage de l’ensemble.

Figure C8.5.2.5

982


c) La contrainte de traction dans les boulons est donnée par la formule :

C8.5.3 - Soufflets renforcés

Les règles du présent paragraphe s’appliquent aux soufflets renforcés soumis à une pression intérieure.

σ θ ,m ( P) = P

Si dans certaines situations, un soufflet renforcé est soumis à une pression extérieure, la résistance du soufflet dans ces situations doit être vérifiée au moyen des règles de C8.5.2, c’est à dire en considérant que les pièces de renforcement n’apportent aucune résistance additionnelle au soufflet.

σ m,m ( P) =

a) La contrainte circonférentielle de membrane moyenne due à la pression P est donnée par les formules :

Dm ⋅ L ρ 2 As ρ +1

(C8.5.3.1a1)


fc fs

σ m,m ( ∆l ) =

Dm ⋅ L 1 2 Ar ρ +1

1 Es 2

e22

( H − Y ⋅ l)

3

1 ∆l Cf

(C8.5.3.1f)

Le coefficient Cf est donné par le graphique C8.5b. Note : Les contraintes σm,m(∆l) et σm,f(∆l) ci-dessus sont des contraintes fictives, calculées dans le domaine élastique, qui n’ont de sens que pour le calcul en fatigue. Elles peuvent atteindre des valeurs plusieurs fois supérieures à la contrainte nominale de calcul sans pour autant être préjudiciables au bon comportement du soufflet.

(C8.5.3.1a2)

g) La contrainte méridienne de flexion maximale dans les ondes due à la variation de longueur ∆l est donnée par la formule : (C8.5.3.1a3)

σ m,f ( ∆l ) =

b) La contrainte circonférentielle moyenne dans les anneaux de renforcement est donnée par la formule :

σ θ ,m ( P) = P

(C8.5.3.1e)

f) La contrainte méridienne de membrane maximale dans les ondes due à la variation de longueur ∆l (voir Note) est donnée par la formule :

dans laquelle :

eeq = nc ⋅ e1 + ec

1 ⎡H − Y ⋅l⎤ ⎢ ⎥ Cp ⋅ P 2nc ⎣ e1 ⎦

Le coefficient CP est donné par le graphique C8.5a.

dans la partie ceinturée :

σ θ ,m ( P) = P

(C8.5.3.1d)

2

σ m,f ( P ) =

Dans le cas d’anneaux de renforcement en deux parties maintenues par des boulons, cette équation n’est valable que si la partie utilisée comme appui pour les têtes de boulons ne fléchit pas en permettant un gonflement diamétral des anneaux de renforcement. De plus, les anneaux de renforcement d’extrémité doivent résister à l’effort dû à la poussée annulaire agissant sur les ondes dans le sens axial et doivent être convenablement arrêtés axialement pour ne pas reculer sous l’effet de cette poussée. −

1 H − Y ⋅l P 2nc e1

e) La contrainte méridienne de flexion maximale dans les ondes due à la pression P est donnée par la formule :

dans les ondes :

σ θ ,m ( P) = P

(C8.5.3.1c)

d) La contrainte méridienne de membrane moyenne dans les ondes due à la pression P est donnée par la formule :


−

Dm ⋅ L 1 2 Ab ρ + 1

5 Es 3

e2

( H − Y ⋅ l)

2

1 ∆l Cd

(C8.5.3.1g)

Le coefficient Cd est donné par le graphique C8.5c.

(C8.5.3.1b)

Dans le cas d’anneaux de renforcement en deux parties, cette équation donne uniquement la contrainte moyenne circonférentielle et n’inclut pas la contrainte de flexion due au positionnement excentré des boulons.

983


C8.5.3.2 - Valeurs maximales admissibles des contraintes

C8.5.3.3 - Vérification de la tenue à la fatigue

Cette vérification n’est à effectuer que pour les situations normales de service.


a) Détermination de la variation de contrainte.

a) Pour les situations normales de service : −

•

•

b) Détermination du nombre de cycles admissible. Le nombre de cycles admissible est donné par la formule :

(C8.5.3.2a2)

•

N adm = N c ⋅

s’ils ne comportent pas de soudure :

σ θ ,m ( P) ≤ f r

•

(C8.5.3.2a4)

dans les boulons :

σ θ ,m ( P) ≤ f b

• (C8.5.3.5a5)

b) Pour les situations exceptionnelles de service et d'essais de résistance : −

−

−

(C8.5.3.2b1)

⎡ 35700 Tf ⎤ Nc = ⎢ ⎥ ⎣ ∆σ − 288 ⎦ (C8.5.3.3b2)

2,9

Lorsque Tf = 1, Nc est donné par le graphique C8.5.3.3.

(C8.5.3.2b2)

c) La tenue à la fatigue est assurée si :

dans les boulons :

σ θ ,m ( P) ≤ f b

le coefficient de sécurité k, fixé par le fabricant du soufflet sous sa responsabilité, ne doit pas être inférieur à 3 ;

Si la valeur de Nc donnée par cette formule est supérieure à 106 ou si ∆σ ≤ 288 MPa, prendre Nc = 106.

dans les anneaux de renforcement :

σ θ ,m ( P) ≤ f r

(C8.5.3.3b1)

Dans cette formule ∆σ doit être exprimé en mégapascals.

dans le soufflet (cette vérification est à effectuer pour les ondes et la partie ceinturée) :

σ θ ,m ( P) ≤ fs

1 k

dans laquelle :

(C8.5.3.2a3)

s’ils comportent une soudure :

σ θ ,m ( P) ≤ f r ⋅ z

]

(C8.5.3.2a1)

dans les anneaux de renforcement : •

] [

(C8.5.3.3a)

s’il comporte une soudure méridienne :

σ θ ,m ( P) ≤ fs ⋅ z

−

[

∆σ = 0,7 σ m,m ( P ) + σ m,f ( P ) + σ m,m ( ∆l ) + σ m,f ( ∆l )

s’il ne comporte pas de soudure méridienne :

σ θ ,m ( P) ≤ fs

−

La variation de contrainte à utiliser pour la vérification de la tenue à la fatigue est donnée par la formule :

dans le soufflet (cette vérification est à effectuer pour les ondes et la partie ceinturée) :

Nsp ≤ N adm

(C8.5.3.2b3)

984

(C8.5.3.3c)


Graphique C8.5a

985


Graphique C8.5b

986


Graphique C8.5c

987


988

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CALCUL Section C8 – RÈGLES DE CALCUL DES SOUFFLETS POUR COMPENSATEURS DE DILATATION

989


C8.5.3.4 - Vérification de la tenue au flambage

C8.6.2 - Détermination des contraintes

a) La pression intérieure peut provoquer une instabilité générale se traduisant par une soudaine déformation de l’axe du soufflet analogue à l’instabilité élastique d’une poutre comprimée.

a) La contrainte circonférentielle de membrane moyenne due à la pression P est donnée par la formule : −

Dans ce cas, la pression critique de flambage est donnée par la formule :

Dans les ondes :

σ θ ,m ( P) = P

3

Pcr =

⎤ 1 n Dm ⎡ e1 π2 Es c ⎢ ⎥ 1 − ν 2s n02 L ⎢⎣ ( H − Y ⋅ l ) ⎥⎦ Cf

b) La tenue au flambage est assurée si :

−

•

Pcr , lorsqu’il y a déplacement angulaire 10 ou latéral.

+

P 2

Dans la partie ceinturée :

σ θ ,m ( P) = P


eeq = nc ⋅ e1 + ec


−

C8.6 - RÈGLES GÉNÉRALES DE CALCUL

fc fs

La présente règle s’applique aux soufflets, renforcés ou non, dont les ondes sont de forme symétrique et ne comportent pas d’angle vif. Elle prend en compte l’endommagement par fatigue dû aux variations de déplacement axial ainsi que celui dû aux variations de pression. Elle est utilisable pour tous les matériaux dont la courbe de fatigue admissible est connue (voir C10.2). Le graphique C8.6 reproduit les courbes de fatigue admissible des matériaux les plus utilisés pour la fabrication des soufflets : −

aciers inoxydables austénitiques,

−

alliages nickel-chrome-fer chrome,

−

et

nickel-ferFigure C8.6.2a

alliages cupro-nickel et nickel-cuivre.

990

(C8.6.2a3)

S’il y a des anneaux de renforcement, ils doivent être calculés conformément à C8.5.3, dans les situations où le soufflet est soumis à une pression intérieure. Leur résistance ne doit pas être prise en compte dans les situations où le soufflet est soumis à une pression extérieure.

C8.6.1 - Domaine d’application

aciers non alliés ou faiblement alliés,

(C8.6.2a2)

dans laquelle :

P≤

−

(C8.6.2a1)

l’aide de la formule C8.5.2.1a1 pour les ondes extrêmes, et de la formule C8.5.2.12 pour les ondes intérieures.


•

As

Dans le cas où le soufflet est à ondes en U non renforcées, la contrainte σ θ ,m ( P) peut être déterminée à

(C8.5.3.4a)

P P ≤ cr , lorsque le déplacement est unique5 ment axial,

Ap


b) Les autres contraintes sont à déterminer par une analyse des contraintes menée selon C10.1. On peut utiliser une méthode de calcul par différences finies, par éléments finis ou par coefficients d’influence en décomposant l’onde élémentaire en éléments de disques plans, de tores et de troncs de cône. Il est possible de ne traiter qu’une demi-onde AB à condition de lui appliquer les conditions aux limites adéquates : −

Au creux de l’onde (Point A) : •

•

−

Pour le cas de chargement dû au déplacement axial ∆l seul : −

rotation méridienne bloquée,

−

déplacement axial égal à

−

déplacement radial libre.

∆l , 2

Figure C8.6.2b

Pour le cas de chargement sous pression seule :

C8.6.3 - Valeurs maximales admissibles des contraintes

−



−

déplacement axial nul,

−


a) Pour les situations normales de service : −

Au sommet de l’onde (Point B) : •

•

Pour les deux cas de chargement (pression seule et déplacement axial seul) : −


−

déplacement axial bloqué,

−


Vérification des contraintes circonférentielles de membrane (cette vérification est à effectuer pour les ondes intérieures, les ondes extrêmes et la partie ceinturée) : •

σ θ ,m ( P) ≤ fs •

L’épaisseur à prendre en compte dans les calculs est différente selon les cas de charges : −

pour la pression, prendre e1,

−

pour les déplacements, prendre e2.

si le soufflet ne comporte pas de soudure méridienne :

si le soufflet comporte une soudure méridienne :

σ θ ,m ( P) ≤ fs ⋅ z −

(C8.6.3a2)

Vérification des contraintes de membrane + flexion : •

pour les aciers inoxydables austénitiques, les alliages nickel-chrome-fer ou nickelfer-chrome, les alliages cupro-nickel ou nickel-cuivre :

σ eq ( P ) ≤ 0,75 Rst •

(C8.6.3a3)


σ eq ( P ) ≤ 1,5 f s

991

(C8.6.3a1)

(C8.6.3a4)


a) Détermination de la contrainte alternée.

b) Pour les situations exceptionnelles de service et d’essai de résistance : −

σ θ ,m ( P) ≤ fs −

La contrainte alternée à utiliser pour la vérification de la tenue à la fatigue est donnée par la formule :

Vérification des contraintes circonférentielles de membrane (cette vérification est à effectuer pour les ondes intérieures, les ondes extrêmes et la partie ceinturée) :

σ alt =

pour les aciers inoxydables austénitiques, les alliages nickel-chrome-fer ou nickelfer-chrome, les alliages cupro-nickel ou nickel cuivre :

σ eq ( P) ≤ 1125 , Rst •

Le nombre de cycles admissible Nadm est déterminé au moyen de la courbe de fatigue du graphique C8.6 relative au matériau concerné en portant en ordonnée :

(C8.6.3b2)

−

E0 pour les points du soufflet où il Es n’existe pas de soudure circonférentielle ;

−

E0 pour les points du soufflet où il Es existe une soudure circonférentielle.

(C8.6.3b3)

Dans les formules C8.6.3a3, a4, b2 et b3, σeq(P) désigne la contrainte équivalente due à la pression P telle que définie en C10.1.3.7

Pour chaque type de cycle appliqué en service, caractérisé par une valeur particulière de (∆P, ∆l), la contrainte alternée σalt et le nombre de cycles admissibles Nadm doivent être calculés comme indiqué en C8.6.4.1.

Ce cas correspond aux appareils pour lesquels les variations en service de la pression et du déplacement axial présentent les caractéristiques suivantes :

elles sont concomitantes, c’est à dire qu’à chaque variation ∆P de la pression est associée (simultanéement ou successivement) une variation ∆l du déplacement axial, l’ensemble de ces deux variations constituant le cycle à considérer.

(C8.6.4c)

C8.6.4.2 - Cas général

C8.6.4.1 - Cas où les sollicitations cycliques comportent un seul type de cycle (∆P, ∆l)

−

2σ alt ⋅

Nsp ≤ Nadm

Cette vérification n’est à effectuer que pour les cycles résultant de la variation des sollicitations dans les conditions de service normales, telles que définies en C1.1.5.2a.

elles ont une amplitude constante (respectivement ∆P et ∆l)

σ alt ⋅

c) La tenue à la fatigue est assurée si :

C8.6.4 - Vérification de la tenue à la fatigue

−

(C8.6.4a)

b) Détermination du nombre de cycles admissible.


σ eq ( P ) ≤ 1,5 f s

2

dans laquelle ∆σeq (∆P, ∆l) est la variation équivalente des contraintes due aux variations de pression ∆P et de déplacement ∆l au cours du cycle, telle que définie en C10.1.3.8.

(C8.6.3b1)

Vérification des contraintes de membrane + flexion : •

∆σ eq ( ∆ P , ∆ l )

La vérification de la tenue à la fatigue doit être ensuite effectuée selon la règle de cumul linéraire d’endommagement dite « règle de MINER » (voir C10.2), en tenant compte du nombre d’occurences spécifié pour chaque type de cycle.

992


993


Pour les soufflets à ondes en U, on peut utiliser les formules suivantes :

C8.6.5 - Vérification de la tenue au flambage

La pression intérieure peut provoquer une instabilité générale se traduisant par une soudaine déformation de l’axe du soufflet, analogue à l’instabilité élastique d’une poutre comprimée.

a) Soufflets à ondes en U non renforcées : Ks =

Dans ce cas la pression critique de flambage est donnée par la formule : Pcr = 2

π n0 ⋅ L

(

3

π

2 1 − ν 2s

)

Es

nc ⎡e ⎤ 1 Dm ⎢ 2 ⎥ n0 ⎣ H ⎦ Cf

Le coefficient Cf est donné par le graphique C8.5b. K s,min

(C8.6.5a)

b) Soufflets à ondes en U renforcées :

dans laquelle Ks,min est la raideur axiale du soufflet en supposant que les couches ont l’épaisseur e1 ; elle peut être calculée selon C8.7 ou par une autre méthode.

Ks =

(

π

2 1 − ν 2s

)

Es

nc Dm n0

•

3

⎡ e2 ⎤ 1 ⎢ ⎥ ⎣ H − Y ⋅ l ⎦ Cf (C8.7b)

La tenue au flambage est assurée si : •

(C8.7a)


Pcr , lorsque le déplacement est unique5 ment axial, P≤

Des valeurs différentes de celles qui résultent des formules ci-dessus peuvent être utilisées à condition d’être justifiées.

Pcr , lorsqu’il y a déplacement angulaire 10 ou latéral. P≤

La raideur axiale d’une onde seule est égale à Ks . n0. C8.8 - CALCUL DES SOUFFLETS SOUMIS A DES DEPLACEMENTS LATERAUX OU ANGULAIRES AUX EXTREMITES


Un soufflet soumis, au cours d’un cycle, à ses extrémités, à la superposition :

C8.6.6 - Vérification de la résistance à la pression extérieure

a) Lorsqu’un soufflet est soumis à une pression extérieure, il faut vérifier sa résistance selon les règles de C8.6.2, C8.6.3 et C8.6.4, appliquées en prenant pour valeur de P la valeur absolue de la pression exercée. Le coefficient de soudure z intervenant dans la relation C8.6.3a2 doit être pris égal à 1.

−

d’une variation de longueur ∆x,

−

d’une variation de déplacement latéral ∆u,

−

d’une variation de rotation ∆ϕ,

doit être calculé au moyen des règles données en C8.5 et C8.6 comme si chacune de ses ondes était soumise à une variation de longueur équivalente : ∆l = ∆lx + ∆lu + ∆lϕ

b) L’absence de risque d’instabilité circonférentielle doit être vérifiée comme indiqué en C8.5.2.5b.

(C8.8)

formule dans laquelle ∆lx, ∆lu et ∆lϕ sont donnés par les formules ci-après :

C8.7 - DETERMINATION DE LA RAIDEUR AXIALE D’UN SOUFFLET

a) Lorsque les extrémités du soufflet sont soumises à une variation de longueur ∆x, la variation de longueur ∆lx d’une onde du soufflet est donnée par la formule :

La raideur axiale d’un soufflet est le rapport entre l’effort axial appliqué à ses extrémités et le déplacement correspondant. On peut la calculer par l’une des méthodes mentionnées en C8.6.2b ; l’épaisseur à prendre en compte est e2.

∆l x =

1 ⋅ ∆x n0

(C8.8a1)

L’effort axial Fx appliqué aux extrémités du soufflet est donné par la formule : Fx = Ks . x

994

(C8.8a2)


c) Lorsque les extrémités du soufflet sont soumises à une variation de rotation relative ∆ϕ, la variation de déplacement axial équivalente ∆lϕ d’une onde du soufflet est donnée par la formule :

b) Lorsque les extrémités du soufflet sont soumises à une variation de déplacement relatif latéral ∆u, la variation de déplacement axiale équivalente ∆lu d’une onde du soufflet est donnée par la formule :

∆l u =

3Dm

n02

( L − ∆lx )

∆u

∆lϕ =

(C8.8b1)

2

Mϕ = Ks

(C8.8b2)

3 Ks 4 n0

2 Dm u ( L − ∆lx )

2 Dm ϕ 8

(C8.8c2)

Dans ces formules ∆ϕ et ϕ sont exprimés en radians.

Le moment Mu appliqué aux extrémités du soufflet est donné par la formule : Mu =

(C8.8c1)

Le moment Mϕ appliqué aux extrémités du soufflet est donné par la formule :

L’effort transversal Fu appliqué aux extrémités du soufflet est donné par la formule : 3 K s ⎡ Dm ⎤ Fu = ⎢ ⎥ u 2 n02 ⎣ L − ∆l x ⎦

Dm ∆ϕ 2n0

(C8.8b3)

Figure C8.8a

Figure C8.8b

995


Figure C8.8c

996


997


3$57,(& &21&(37,21(7&$/&8/6 6(&7,21& &+$5*(6$'',7,211(//(6$875(648(/$35(66,21 &&RQGLWLRQVG¶DSSOLFDWLRQGHVUqJOHV

& (19(/233(6 &
&$VVHPEODJHVVRXGpV

Les assemblages soudés doivent satisfaire aux conditions indiquées en C2.1.2.2 pour les enveloppes cylindriques, C2.2.2.2 pour les enveloppes sphériques et C2.3.2.1 pour les enveloppes coniques.

&2EMHWHWGRPDLQHG¶DSSOLFDWLRQ

Les règles du présent chapitre permettent de déterminer ou de vérifier l’épaisseur des enveloppes cylindriques de section droite circulaire, des enveloppes sphériques ou des enveloppes coniques de révolution soumises aux actions simultanées : –

d’une pression intérieure,

–

d’une force s’exerçant selon l’axe l’enveloppe (pesanteur par exemple),

–

d’un moment de flexion s’exerçant dans un plan contenant l’axe de l’enveloppe (action du vent sur un appareil d’axe vertical par exemple),

–

d’un moment de torsion autour de l’axe de l’enveloppe.

&'pIDXWVGHFLUFXODULWp

L’ ovalisation et les écarts locaux de circularité des enveloppes doivent rester dans les limites indiquées en F1.5. &1RWDWLRQV

de

H

Hcyl Hcône

Ces règles ne prennent pas en compte l’action des efforts tranchants, généralement négligeable.

5i

Ces règles s’appliquent aux enveloppes dont le rapport de l’épaisseur (H, Hcyl ou Hcône) au diamètre extérieur 'e est au plus égal à 0,16 ; pour une enveloppe conique, le demi-angle au sommet α ne doit pas, en outre, excéder 30°.

'm, 'e, 'i

Ces règles concernent les régions des enveloppes éloignées de toute discontinuité (raccordement avec une autre enveloppe, un fond ou une bride, ouverture, etc.) et des points d’ application des charges.

= Épaisseur admise de l’ enveloppe pour l’ application de la règle générale C9.1.4 = Épaisseur minimale nécessaire d’ une enveloppe cylindrique sans torsion, donnée par la règle C9.1.5 = Épaisseur minimale nécessaire d’ une enveloppe conique sans torsion, donnée par la règle C9.1.5 = Rayon intérieur de l’ enveloppe (pour une enveloppe conique, 5i est mesuré perpendiculairement à l’ axe, comme l’ indique la figure C9.1.3) = Diamètres moyen, extérieur et intérieur de l’ enveloppe (pour une enveloppe conique 'm, 'e et 'i sont mesurés comme l’ indique la figure C9.1.3)

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive, par rupture par fluage et, lorsqu’ il n’ y a pas de torsion, par instabilité élastique. Le paragraphe C9.1.4 donne la règle générale de calcul ; le paragraphe C9.1.5 donne une règle de calcul plus simple, particulière aux enveloppes cylindriques et coniques sans torsion. Comme indiqué en C1.1.6.1, ces règles sont à appliquer pour chaque situation susceptible d’ être déterminante, en tenant compte notamment des situations où la pression intérieure est nulle.

Figure C9.1.3

998

CODAP 2005 Division 2 • PARTIE C – CONCEPTION ET CALCULS SECTION C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION

α 3

)

0

&5qJOHJpQpUDOHGHFDOFXO

= Demi-angle au sommet d’ une enveloppe conique

&*pQpUDOLWpV


La règle générale de calcul permet de vérifier la résistance d’ une enveloppe cylindrique, sphérique ou conique soumise aux actions énumérées en C9.1.1.

= Force axiale autre que celle due à la pression qui s’ exerce sur les fonds = Moment de flexion s’ exerçant dans un plan contenant l’ axe de l’ enveloppe

Pour une enveloppe cylindrique ou conique sans torsion, la règle donnée en C9.1.5 peut être utilisée à la place de cette règle générale.

/HV VHQV SRVLWLIV GH ) HW 0 VRQW LQGLTXpV VXU OHV ILJXUHV C9.1.4.2.1 à C9.1.4.2.3. 0t

&&DOFXOGHVFRQWUDLQWHVGHPHPEUDQH HW

= Moment de torsion autour de l’ axe de l’ enveloppe

& &RQWUDLQWHV GDQV XQH HQYHORSSH F\OLQGULTXH

= (enveloppe sphérique seulement) angle de la normale à l’ enveloppe, dans la section droite considérée, avec l’ axe (voir figure C9.1.4.2.2) = (enveloppe sphérique ou conique seulement) angle du plan méridien d’ action du moment 0 avec le plan méridien du point considéré

( I

.

(C9.1.4.2.1D)

π 'm2 ⋅ H

(C9.1.4.2.1E)

(C9.1.4.2.1F)

Les signes + et - devant le terme 0 s’ appliquent aux contraintes respectivement aux points A et B de la figure C9.1.4.2.1.

& &RQWUDLQWHV GDQV XQH HQYHORSSH VSKpULTXH

= Contrainte méridienne de membrane (longitudinale dans une enveloppe cylindrique), une traction étant comptée positivement

σ =

3 ⋅ 5i2 ) 1 40 1 − − cos θ 'm ⋅ H π 'm ⋅ H sin 2 ϕ π 'm2 ⋅ H sin 3 ϕ

= Contraintes principales dans le plan tangent à la surface moyenne de l’ enveloppe, une traction étant comptée positivement

(C9.1.4.2.2D)

σz =

= Module d’ élasticité à la température de calcul

⋅

m

⋅

2 i

+

π

m

⋅

1 2

sin ϕ

+

π

4

2 m

⋅

1 sin 3 ϕ

cos θ

(C9.1.4.2.2E)

= Contrainte nominale de calcul = Coefficient égal à : 1 pour une situation normale de service,

2 0t

τ=

= Contrainte de cisaillement 2

3 ⋅ 5i2 ) 40 + ± 'm ⋅ H π 'm ⋅ H π 'm2 ⋅ H

σz =

= Contrainte circonférentielle de membrane, une traction étant comptée positivement

1,

3 ⋅ 5i H

σ =

HVW PHVXUp j SDUWLU GX SRLQW R 0 SURGXLW OD SOXV JUDQGH WUDFWLRQ PpULGLHQQH

z

τ=

1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’ essai de résistance.

4 0

π

' m2

cos ϕ

⋅ H sin θ 3

sin θ +

2 0t

π

' m2

1

⋅ H sin 2 ϕ

(C9.1.4.2.2F)

999


&&RQWUDLQWHVGDQVXQHHQYHORSSHFRQLTXH

σ =

σ =

3 ⋅ 5i 1 H cos D

3 ⋅ 5i2 1 ) + ' m ⋅ H cos α π ' m ⋅ H

Pour les enveloppes cylindriques et coniques, seule la contrainte méridienne σ z peut être négative. Il suffit alors de vérifier que :

(C9.1.4.2.3D)

– 1 40 1 cos θ + cos α π ' m2 ⋅ H cos α

σz ≤ . –

(C9.1.4.2.3E)

τ=

4 0

π 'm2 ⋅ H

tg α ⋅ sin θ +

2 0t

π 'm2 ⋅ H

Hcyl = MAX {Hc , H1 , H2 }

 − σ z )2 + 4τ 2  

 − σ z )2 + 4τ 2   et σ z

  H   H  Hcône = MAX (Hc ) ,  1  ,  2    cos α   cos α 

doivent être

(C9.1.5E) F Dans ces relations :

&&RQWUDLQWHGHPHPEUDQHpTXLYDOHQWH

ec

La contrainte de membrane équivalente au point considéré est donnée par la relation :

{

σ eq = MAX σ 1 − σ 2 , σ 1 + 0,5

(C9.1.5D)

E L’ épaisseur minimale nécessaire d’ une enveloppe conique de révolution sans torsion est donnée par la relation :

(C9.1.4.3E) Dans ces formules, σ introduites avec leur signe.

(C9.1.4.5E)

D L’ épaisseur minimale nécessaire d’ une enveloppe cylindrique sans torsion est donnée par la relation :

(C9.1.4.3D)

(σ

H ⋅ cos α ( 8 'm

& 5qJOH GH FDOFXO GHV HQYHORSSHV F\OLQGULTXHV HWFRQLTXHVDQVWRUVLRQ

Les contraintes principales agissant tangentiellement à la surface moyenne de l’ enveloppe au point considéré sont données par les formules :

 σ 2 = 0,5 σ + σ z − 

(C9.1.4.5D)

Ces vérifications ne couvrent pas le risque de flambage d’ une enveloppe soumise à un moment de torsion notable.

&&DOFXOGHVFRQWUDLQWHVSULQFLSDOHV

(σ

H ( 8 'm

pour les enveloppes coniques :

σz ≤ .

(C9.1.4.2.3F)

 σ 1 = 0,5 σ + σ z + 

pour les enveloppes cylindriques :

, σ 2 + 0,5

} e1

(C9.1.4.4) Dans ces expressions, σ1 et σ2 doivent être introduites avec leur signe.

e2

&9DOHXUDGPLVVLEOHGHVFRQWUDLQWHV

= Épaisseur minimale nécessaire pour résister à l’ action de la pression intérieure seule, calculée par les formules C2.1.4.1 à C2.1.4.3 ou C2.3.4a1 à C2.3.4a3 =

=

4 0 ) 1  3 ⋅ 'm  + + I  4 π 'm π ' m2 

8

m

⋅

 −  

⋅

m

4

−

π

   

(C9.1.5F1)

+ m

4

π

2 m

   

(C9.1.5F2)

a) En tout point de l’ enveloppe, la valeur de la contrainte de membrane équivalente ne doit pas dépasser la valeur de la contrainte nominale de calcul f.

Les formules C9.1.5F1 et C9.1.5F2 peuvent être utilisées en substituant 'e ou 'i à 'm.

b) En tout point où les contraintes de membrane sont négatives, il y a lieu de s’ assurer que le risque de défaillance par flambage est couvert.

La formule C9.1.5F2 est sans objet lorsque la quantité sous le radical est négative.

1000


Figure C9.1.4.2.1 Contraintes dans une enveloppe cylindrique.

Figure C9.1.4.2.2 Contraintes dans une enveloppe sphérique.

1001

Figure C9.1.4.2.3 Contraintes dans une enveloppe conique.


&&+$5*(6/,1e,48(6

& 'LUHFWLRQ VXLYDQW ODTXHOOH OD FKDUJH OLQpLTXHHVWDSSOLTXpH

&2EMHWHWGRPDLQHG DSSOLFDWLRQ

La charge linéique considérée doit agir normalement à l' enveloppe. Cette charge doit être appliquée suivant la direction longitudinale (figure C9.2.2.3-1) ou suivant la direction circonférentielle (figure C9.2.2.3-2).

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance d' une enveloppe présentant une symétrie de révolution et soumise aux actions simultanées de la pression et de charges linéiques locales agissant suivant la direction longitudinale ou circonférentielle.

Une charge linéique appliquée suivant une direction quelconque sur une enveloppe sphérique, sur la partie centrale sphérique d' un fond bombé ou sur un fond elliptique doit être considérée comme appliquée suivant la direction longitudinale.

Ces règles s’ appliquent aux charges linéiques qui agissent sur des enveloppes cylindriques de section droite circulaire, sur des enveloppes coniques de section droite circulaire, sur des enveloppes sphériques, sur les parties centrales sphériques des fonds bombés ou sur des fonds elliptiques.

Dans le cas d' un fond torisphérique, la charge linéique doit être appliquée suivant une courbe entièrement située dans la partie centrale sphérique du fond (figure C9.2.2.3-3).

Ces règles permettent de vérifier que les épaisseurs utiles des enveloppes sont suffisantes et de déterminer les valeurs des charges linéiques maximales admissibles.

)L

Préalablement à l’ application de ces règles, il y a lieu de s’ assurer, au moyen des règles des autres sections de la présente Division, que les épaisseurs sont suffisantes pour assurer la résistance à la pression seule.

E

Ces règles couvrent la défaillance par déformation excessive.

'i

&&RQGLWLRQVG DSSOLFDWLRQGHVUqJOHV &eSDLVVHXUGHO HQYHORSSH

Hu

L' épaisseur utile Hu de l' enveloppe doit être telle que :

0,001 ≤

Hu ≤ 0,05 'eq

(C9.2.2.1-1)

0L

& /RQJXHXU VXLYDQW ODTXHOOH OD FKDUJH OLQpLTXHHVWDSSOLTXpH

La longueur curviligne E sur laquelle est appliquée la charge linéique doit être telle que :

0≤

E ≤ 1,0 'eq

(C9.2.2.2-1)

1002

Figure C9.2.2.3-1 - Charges linéiques appliquées suivant la direction longitudinale.

CODAP 2005 Division 2 • PARTIE C – CONCEPTION ET CALCULS Section C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION

Ces règles ne permettent pas de prendre compte l' effet des charges qui n' agissent pas normalement à l' enveloppe.

)L

&1RWDWLRQV

E

'i

Hu

0L Figure C9.2.2.3-2 : Charge linéique appliquée suivant la direction circonférentielle.

Figure C9.2.2.3-3 : Charge linéique appliquée sur un fond elliptique.

&6ROOLFLWDWLRQV

E

= Longueur suivant laquelle est appliqué un

'eq

= Diamètre

'i

= Diamètre

'k

= Diamètre

Hu

= Epaisseur utile de l'enveloppe

I

= Contrainte nominale de calcul pour le

)

= Force axiale globale additionnelle à

)L

= Force linéique locale additionnelle à

)Lmax

= Force linéique locale maximale admissible

+i

= Hauteur intérieure d'un fond elliptique

.1

= Coefficient intermédiaire

.2

= Coefficient de sécurité dont la valeur

Les règles du présent chapitre permettent de prendre en compte les sollicitations suivantes :

effort ou un moment local additionnel l' enveloppe

E Charges linéiques qui agissent normalement à l' enveloppe de l' appareil. .13, .14

G Actions de toute nature qui se traduisent par des moments de flexion d' axe perpendiculaire à un plan contenant l' axe de l' appareil.

1003

équivalent

de

intérieur d' une enveloppe conique au droit du milieu du segment longitudinal suivant lequel est appliquée la charge linéique

matériau de l' enveloppe et pour la situation de calcul considérée laquelle l’ enveloppe est soumise ; une force tendant à allonger la bande d' enveloppe longitudinale à laquelle est appliquée la charge linéique doit être comptée positivement, une force tendant à comprimer la bande d' enveloppe longitudinale à laquelle est appliquée la charge linéique doit être comptée négativement laquelle l’ enveloppe est soumise

à laquelle l’ enveloppe peut être soumise mesurée à partir de la ligne de tangence

dépend de la situation de calcul en cours

–

F Actions de toute nature qui se traduisent par des forces résultantes appliquées suivant l' axe de l' appareil.

calcul

intérieur d' une enveloppe cylindrique ou d' un fond bombé

–

D Pression intérieure ou extérieure.

de

.2 = 1,25 pour une situation normale de service .2 = 1,05 pour une situation d' essai ou une situation exceptionnelle de service

= Coefficients intermédiaires


0

= Moment de flexion global de toutes les

auxquelles les enveloppes sont effectivement soumises demeurent inférieures aux valeurs ainsi déterminées.

forces extérieures rapporté au centre de la section droite perpendiculaire à l' axe de l’enveloppe qui contient le milieu du segment sur lequel est appliquée la charge linéique ; un moment tendant à allonger la bande d' enveloppe longitudinale à laquelle est appliquée la charge linéique doit être compté positivement, un moment tendant à comprimer la bande d' enveloppe longitudinale à laquelle est appliquée la charge linéique doit être compté négativement

La règle présentée en C9.2.5 doit être utilisée dans le cas où les charges linéiques sont appliquées : D Suivant la direction longitudinale à une enveloppe cylindrique ou conique. E Suivant une direction quelconque à une enveloppe sphérique. F Suivant une direction quelconque à l' enveloppe de la partie centrale sphérique d' un fond bombé.

additionnel

G Suivant une direction quelconque sur l' enveloppe d' un fond elliptique.

linéique local maximal admissible auquel l’ enveloppe peut être soumise

La règle présentée en C9.2.6 doit être utilisée dans le cas où les charges linéiques sont appliquées suivant la direction circonférentielle à une enveloppe cylindrique ou conique.

0L

= Moment

0Lmax

= Moment

3

= Pression pour la situation de calcul

linéique local appliqué à l’ enveloppe

& &KDUJHV OLQpLTXHV DSSOLTXpHV VXLYDQW OD GLUHFWLRQORQJLWXGLQDOH

considérée ; une pression intérieure doit être comptée positivement, une pression extérieure doit être comptée négativement.

5i

= Rayon

;

= Distance entre l'axe d'un fond elliptique et

α

= Demi angle au sommet d'une enveloppe

λ


σball

= Valeur limite de la contrainte de flexion

σmx

= Contrainte de membrane globale dans la

σmy


υ1

= Rapport entre la contrainte de membrane

υ2


La procédure suivante doit être utilisée pour les charges linéiques appliquées à une enveloppe cylindrique ou conique suivant la direction longitudinale. Cette procédure doit également être utilisée pour les charges linéiques appliquées à une enveloppe sphérique suivant une direction quelconque, à la partie centrale sphérique d' un fond bombé ou bien sur un fond elliptique. Cette procédure permet de déterminer les valeurs maximales admissibles de la force linéique et du moment linéique qui peuvent être appliquées à l' enveloppe et de vérifier la résistance de cette dernière

intérieur d' une enveloppe sphérique ou cylindrique ou de la partie sphérique d' un fond bombé

le milieu du segment sur lequel s' applique la charge linéique conique

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW GH O HQYHORSSH'

pour l' enveloppe

D Pour une enveloppe cylindrique : 'eq = 'i

direction longitudinale

(C9.2.5-1)

E Pour une enveloppe conique :

direction circonférentielle

'eq =

locale et la contrainte de flexion locale

'k cos (α )

(C9.2.5-2)

F Pour une enveloppe sphérique ou pour la partie centrale d' un fond torisphérique :

globale et la contrainte admissible

&*pQpUDOLWpV

'eq = 5i

(C9.2.5-3)

G Pour un fond elliptique :

Les règles du présent chapitre doivent être appliquées pour chaque situation susceptible d' être déterminante.

'eq =

Ces règles consistent à déterminer les valeurs des charges linéiques qui provoqueraient l' apparition de l' état limite dans les sections les plus sollicitées des enveloppes et à s' assurer que les valeurs des charges

2  2 ;    2+ i ' 2  1 −  1 −  4 ⋅ +i  'i    'i

  

2

  

(C9.2.5-4)

1004


eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX X HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHV GH ODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQGHO HQYHORSSH •

E

•

(C9.2.5-6)

3 ⋅ ' eq

)lmax

2

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion pour l' enveloppe :

1,2 1 + 0,06λ

2

0 lmax

≤ 1,0

'eq = 'i

(C9.2.5-15)

(C9.2.6-1)

E Pour une enveloppe conique : 'eq =

Calculer la valeur du coefficient .13 :

1

0l

D Pour une enveloppe cylindrique :

(C9.2.5-10)

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV ) GH OD IRUFH OLQpLTXH HW 0! GX PRPHQW OLQpLTXHDX[TXHOOHVO HQYHORSSHSHXWrWUHVRXPLVH

.13 =

+

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW GH O HQYHORSSH'"#

(C9.2.5-9)

•

(C9.2.5-14)

La procédure suivante doit être utilisée pour les charges linéiques appliquées à une enveloppe cylindrique ou conique suivant la direction circonférentielle. Cette procédure permet de déterminer les valeurs maximales admissibles de la force linéique et du moment linéique qui peuvent être appliqués à l' enveloppe et de vérifier la résistance de cette dernière.

1 − υ 22

σ ball = .1 ⋅ . 2 ⋅ I

σ ball ⋅ Hu2 ⋅ E .14

& &KDUJHV OLQpLTXHV DSSOLTXpHV VXLYDQW OD GLUHFWLRQFLUFRQIpUHQWLHOOH

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3 3     •

(C9.2.5-13)

Calculer la valeur 0Lmax du moment linéique local maximal admissible auquel l' enveloppe peut être soumise :

)l


.1 =

0.6 1 + 0,03 λ2

L' épaisseur de l' enveloppe est suffisante si :

(C9.2.5-8)

(. 2 . I )

(C9.2.5-12)

eWDSH9pULILFDWLRQGHO HQYHORSSH

Calculer la valeur υ2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible :

σ my

1

0 Lmax =

(C9.2.5-7)

2 ⋅ Hu

σ ball ⋅ Hu2 . 13


.14 =

Calculer la valeur σmy de la contrainte de membrane globale dans la direction circonférentielle :

υ2 = •

•

Calculer la valeur υ1 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale :

σ my = •

)Lmax = (C9.2.5-5)

'eq . H u

υ 1 = MIN (0 , 08 λ ; 0 , 20 ) •

Calculer la valeur )Lmax de la force linéique locale maximale admissible à laquelle l' enveloppe peut être soumise :

Calculer la valeur du coefficient λ:

λ= •

•

(C9.2.5-11)

1005

'k cos (α )

(C9.2.6-2)


eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX $ X% HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHV&' ' GH ODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQGHO HQYHORSSH •

E

•

•


υ1 = MIN (0,08 λ ; 0,30 )


. 13 =

(C9.2.6-4)

•

Calculer la valeur σmx de la contrainte de membrane globale dans la direction longitudinale :

3 ⋅ ' eq 4 ⋅ Hu

+

1 π ⋅ ' eq ⋅ H u

  ) ± 4⋅ 0   ' eq  

•

4 ⋅ Hu

•

  1 ) ± 4⋅ 0  + π ⋅ ' k cos (α )⋅ Hu  ' eq   

σ mx υ2 = (. 2 . I ) •

(C9.2.6-11)

0,6 1 + 0,06 λ2

(C9.2.6-12)

σ ball ⋅ Hu2 ⋅ E .14

(C9.2.6-13)

eWDSH9pULILFDWLRQGHO HQYHORSSH L' épaisseur de l' enveloppe est suffisante si :

)l

(C9.2.6-7)

)lmax


.1 =

1

0 Lmax =


σ ball ⋅ Hu2 . 13

Calculer la valeur 0Lmax du moment linéique local maximal admissible auquel l' enveloppe peut être soumise :

(C9.2.6-6) •

(C9.2.6-10)


. 14 =


σ mx =

1,2 1 + 0,60λ2

)Lmax =

(C9.2.6-5)

3 ⋅ 'eq

1

Calculer la valeur )Lmax de la force linéique locale maximale admissible à laquelle l' enveloppe peut être soumise :


σ mx =

(C9.2.6-9)

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV )()*+ GH OD IRUFH OLQpLTXH HW 0(!)*+ GX PRPHQW OLQpLTXHDX[TXHOOHVO HQYHORSSHSHXWrWUHVRXPLVH

(C9.2.6-3)

' eq . H u

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion pour l’enveloppe :

σ ball = .1 ⋅ . 2 ⋅ I


λ= •

•

1 − υ 22 2

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3 3     (C9.2.6-8)

1006

+

0l

0 lmax

≤ 1,0

(C9.2.6-14)


& $33$5(,/ +25,=217$/ 6833257e 3$5 '(6 %(5&($8; 28 '(6 $11($8; 68332576

L’ enveloppe cylindrique peut comporter, au droit des supports, des plaques-renforts soudées ou des anneaux raidisseurs rapportés.

&*pQpUDOLWpV

Préalablement à l’ application des présentes règles, il y a lieu de s’ assurer, au moyen des règles des autres sections de la présente Division, que les épaisseurs sont suffisantes pour assurer la résistance à la pression intérieure seule.

Deux procédures sont proposées ci-après pour la vérification des appareils supportés par des berceaux ou d’ autres dispositifs. La première méthode (C9.3.2) permet de traiter les appareils comportant ou non des anneaux raidisseurs intérieurs ou extérieurs et supportés uniquement par deux berceaux. Les raidisseurs peuvent être situés dans le plan ou hors du plan de supportage et les appareils peuvent être munis ou non de plaque-renfort au droit des berceaux.

Les règles données en C9.3.2.4 résultent de l’ étude des contraintes longitudinales engendrées dans l’ enveloppe cylindrique par la flexion d’ ensemble de l’ appareil considéré comme une poutre sur deux appuis simples. Les règles données en C9.3.2.5 résultent de l’ étude des contraintes de cisaillement engendrées par la transmission des charges aux supports.

La deuxième méthode (C9.3.3.2, C9.3.3.3, C9.3.3.3, C9.3.3.5, C9.3.3.6) permet de traiter les appareils comportant ou non des anneaux raidisseurs intérieurs ou extérieurs et supportés par deux ou plus de deux berceaux ou d’ autres dispositifs. Seuls les raidisseurs situés dans le plan de supportage sont pris en compte dans les calculs et les appareils peuvent être munis ou non de plaque-renfort au droit des berceaux.

Les règles données en C9.3.2.6 résultent de l’ étude des contraintes circonférentielles engendrées dans l’ enveloppe cylindrique et les éventuels anneaux raidisseurs de cette enveloppe par cette transmission des charges aux supports. Si l’ appareil ne présente pas de plan de symétrie perpendiculaire à son axe, les règles doivent être appliquées pour chacun des deux supports.

&$SSDUHLOVXUEHUFHDX[ PpWKRGH ,- .


Ces règles doivent être appliquées pour chaque situation susceptible d’ être déterminante, en tenant compte, notamment, des situations où la pression intérieure est nulle et des divers états de remplissage de l’ appareil.

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance de l’ enveloppe d’ un appareil cylindrique de section droite circulaire, d’ axe horizontal, reposant sur deux berceaux, soumis aux actions simultanées de la pression intérieure et de la pesanteur (ou d’ actions se traduisant par des effets analogues à ceux de la pesanteur - voir C9.3.2.2.3).

Les règles du présent chapitre couvrent les modes de défaillance par déformation excessive et par instabilité élastique.

Ces règles s’ appliquent aux appareils dont le rapport H/5m est au moins égal à 0,003. Ces règles concernent en particulier les régions d’ enveloppe proches des supports mais pas les régions d’ application de charges locales autres que celles dues aux supports.

1007


&&RQGLWLRQVG¶DSSOLFDWLRQGHVUqJOHV

&1RWDWLRQV

&*pRPpWULHGHO¶DSSDUHLO

H

Hr

L’ appareil repose sur deux berceaux intéressant l’ enveloppe cylindrique sur un angle θ compris entre 120° et 180° inclus. &'pIDXWVGHFLUFXODULWp

Hf

L’ ovalisation et les écarts locaux de circularité de l’ enveloppe doivent rester dans les limites indiquées en en partie F.

5m O

&6ROOLFLWDWLRQV

Les règles du présent chapitre prennent en compte : –

l’ action de la pression intérieure,

–

l’ action de la pesanteur sur l’ appareil luimême, le fluide qu’ il contient et les accessoires internes ou externes qu’ il supporte,

–

plus généralement, les actions de toute nature qui se traduisent par des forces résultantes verticales s’ exerçant dans le plan vertical contenant l’ axe de l’ appareil et par des moments de flexion d’ axe perpendiculaire à ce plan.

D

E E1 [1, [2

Les actions se traduisant par des forces résultantes horizontales ne sont pas prises en compte.

&3ODTXHVUHQIRUWV

5m ⋅ H

= Epaisseur admise de la plaque-renfort soudée sur l’ enveloppe cylindrique au droit d’ un support (figure C9.3.2.6.1) = Epaisseur admise d’ un torisphérique ou elliptique

fond

bombé

= Rayon moyen de l’ enveloppe cylindrique = Longueur d’ enveloppe cylindrique mesurée à partir du plan transversal équidistant des deux supports, comme l’ indique la figure C9.3.2.3 = Distance de l’ axe d’ un support à la naissance de la courbure d’ un fond bombé ou à la face intérieure d’ une plaque tubulaire (figure C9.3.2.3) = Largeur de la surface de contact de l’ enveloppe et du support (figures C9.3.2.3 et C9.3.2.6.1) = Largeur de la plaque-renfort soudée sur l’ enveloppe cylindrique (figure C9.3.2.6.1) = Longueurs d’ enveloppe cylindrique données par la formule :

[ i = 0,78 5m ⋅ H

La largeur E1 d’ une plaque-renfort soudée sur l’ enveloppe cylindrique au droit d’ un support doit être au moins égale à :

E + 1,56

= Epaisseur admise de l’ enveloppe cylindrique

(C9.3.2.2.4)

sans toutefois excéder : E + 2D.

K

Une telle plaque-renfort doit intéresser l’ enveloppe cylindrique sur un angle θ1 au moins égal à : θ + 12°. La figure C9.3.2.6.1E illustre ces dispositions.

&$QQHDX[UDLGLVVHXUV

L’ enveloppe cylindrique peut être munie d’ un anneau raidisseur rapporté, intérieur ou extérieur, situé dans le plan d’ un support (figures C9.3.2.6.2D et E) ou de deux anneaux raidisseurs rapportés, intérieurs ou extérieurs, situés de part et d’ autre et à égales distances d’ un support (figure C9.3.2.6.3).

= Ouverture de l’ arc d’ enveloppe cylindrique supporté

θ1

= Ouverture de l’ arc d’ enveloppe cylindrique intéressé par une plaque-renfort soudée (figure C9.3.2.6.1E)

'i K2 $

Si cet écartement K est inférieur ou égal à 1,56 5m ⋅ H , l’ ensemble des deux anneaux raidisseurs doit être considéré comme un anneau raidisseur unique situé dans le plan du support ; la figure C9.3.2.6.2F illustre un tel cas.

1008

= Ecartement de deux anneaux raidisseurs rapportés situés de part et d’ autre d’ un support (voir C9.3.2.2.5)

θ

5i

L’ écartement K de ces deux anneaux raidisseurs, mesuré comme l’ indique la figure C9.3.2.6.3, ne doit pas être supérieur à 5m.

6LODORQJXHXU[1V¶pWHQGDXGHOjGHODOLPLWH LQGLTXpH VXU OHV ILJXUHV C9.3.2.6.1 C9.3.2.6.2HWC9.3.2.6.3SUHQGUHSRXU[1XQH ORQJXHXU UpGXLWH QH GpSDVVDQW SDV FHWWH OLPLWH.

= Rayon intérieur de la calotte sphérique d’ un fond torisphérique = Diamètre intérieur d’ un fond elliptique = Flèche intérieure d’ un fond elliptique (profondeur théorique de la partie bombée) = Section droite du ou des anneau(x) raidisseur(s) et des longueurs d’ enveloppe cylindrique associées (section hachurée des figures C9.3.2.6.2 et C9.3.2.6.3)


,

= Moment d’ inertie de la section $ par rapport à son axe neutre \\ parallèle à l’ axe de l’ enveloppe cylindrique

&$GRQQHOHVYDOHXUVGHFHVSDUDPqWUHVSRXUOHFDV SDUWLFXOLHU G¶XQ UpVHUYRLU KRUL]RQWDO j GHX[ IRQGV ERPEpV HQWLqUHPHQW UHPSOL GH OLTXLGH SUpVHQWDQW XQ SODQGHV\PpWULHSHUSHQGLFXODLUHjVRQD[H

F1, F2 = Distances des fibres extrêmes de la section $ à l’ axe neutre \\

3

4 01

02

7

(

= Pression de calcul = Réaction d’ appui d’ un support

I If, Ir, Ia

4HVWWRXMRXUVFRPSWpHSRVLWLYHPHQW. = Moment de flexion longitudinale au droit d’ un support 01 HVW FRPSWp QpJDWLYHPHQW ORUVTX¶LO HQJHQGUH XQH FRQWUDLQWH ORQJLWXGLQDOH GH WUDFWLRQ VXU OD JpQpUDWULFH VXSpULHXUH GH O¶HQYHORSSHF\OLQGULTXH.

Icis, Icis,f

= Module d’ élasticité, à la température de calcul, du matériau de l’ enveloppe cylindrique = Contrainte nominale de calcul, pour la situation considérée, respectivement du matériau de l’ enveloppe cylindrique, du fond, d’ une plaque-renfort et d’ un anneau raidisseur = Contrainte nominale de calcul en cisaillement, pour la situation considérée, respectivement du matériau de l’ enveloppe cylindrique et du fond : Icis ou Icis,f = 0,8 ( I ou If) pour l’ acier,

= Moment de flexion longitudinale maximal entre les supports

Icis ou Icis,f = 0,6 ( I ou If) pour les autres matériaux.

02 HVW FRPSWp SRVLWLYHPHQW ORUVTX¶LO HQJHQGUH XQH FRQWUDLQWH ORQJLWXGLQDOH GH WUDFWLRQ VXU OD JpQpUDWULFH LQIpULHXUH GH O¶HQYHORSSHF\OLQGULTXH.

.

= Coefficient égal à : 1 pour une situation normale de service,

= Valeur maximale de l’ effort tranchant au droit d’ un support

1,35 pour une situation exceptionnelle de service ou d’ essai de résistance.

/HVYDOHXUVGH40102HW7GRLYHQWrWUHGpWHUPLQpHV SDUOHVPpWKRGHVKDELWXHOOHVGHODVWDWLTXHHQIRQFWLRQ GH OD UpSDUWLWLRQ GHV FKDUJHV FRUUHVSRQGDQW j OD VLWXDWLRQpWXGLpHHQFRQVLGpUDQWO¶DSSDUHLOFRPPHXQH SRXWUH KRUL]RQWDOH VXU GHX[ DSSXLV VLPSOHV /¶$QQH[H

N

= Coefficient égal à : 1 si l’ appareil est posé sur le support, 0,1 si le support est soudé sur l’ appareil.

Figure C9.3.2.3

1009


&9pULILFDWLRQGHVFRQWUDLQWHVORQJLWXGLQDOHV & &RQWUDLQWHV ORQJLWXGLQDOHV O¶HQYHORSSHF\OLQGULTXHHQWUHOHVVXSSRUWV

D Enveloppe cylindrique convenablement raidie :

GDQV

D1 sur la génératrice supérieure de l’ enveloppe :

σ3 =

Les valeurs maximales de ces contraintes sont données par les formules :

3 ⋅ 5m 02 − 2H π 5m2 ⋅ H

σ4 =

(C9.3.2.4.1D)

3 ⋅ 5m 02 + 2H π 5m2 ⋅ H

3 ⋅ 5m 01 + 2 2H π 5m ⋅H

(C9.3.2.4.2D2)

E Enveloppe cylindrique non raidie :

E Sur la génératrice inférieure de l’ enveloppe :

σ2=

(C9.3.2.4.2D1)

D2 sur la génératrice inférieure de l’ enveloppe :

D Sur la génératrice supérieure de l’ enveloppe :

σ1=

3 ⋅ 5m 01 − 2 2H π 5m ⋅H

E1 aux points A et B de la figure C9.3.2.4.2 :

(C9.3.2.4.1E)

σ ’3 =

3 ⋅ 5m 01 − 2 2H .1 π 5m ⋅H

(C9.3.2.4.2E1)

& &RQWUDLQWHV ORQJLWXGLQDOHV GDQV O¶HQYHORSSHF\OLQGULTXHDXGURLWG¶XQVXSSRUW

E2 sur la génératrice inférieure de l’ enveloppe :

La valeur de ces contraintes dépend de la rigidité de l’ enveloppe au droit du support.

σ ’4 =

L’ enveloppe cylindrique peut être considérée comme convenablement raidie si elle comporte des anneaux raidisseurs au droit ou de part et d’ autre du support, ou bien si le support est suffisamment proche d’ un fond bombé torisphérique ou elliptique (un fond hémisphérique ne constitue jamais un élément raidisseur suffisant) ou d’ une plaque tubulaire, c’ est à dire si :

5 D≤ m 2

3 ⋅ 5m 01 + ’ 2 2H .1 π 5m ⋅H

(C9.3.2.4.2E2)

Les valeurs des coefficients .1 et .’ 1 sont données par le graphique C9.3.2.4.2 ou par les formules de l’ Annexe C9.A2.

& 9DOHXU DGPLVVLEOH GHV FRQWUDLQWHV ORQJLWXGLQDOHVGDQVO¶HQYHORSSHF\OLQGULTXH D Les contraintes σ1, σ2, σ3, σ¶3, σ4 et σ¶4 ne doivent pas, en valeur absolue, excéder I.

(C9.3.2.4.2)

E Lorsque ces contraintes sont négatives, leur valeur absolue ne doit pas, en outre, excéder la valeur :

Les valeurs maximales des contraintes longitudinales dans l’ enveloppe cylindrique au droit d’ un support sont données par les formules :

σ cr = .

Graphique C9.3.2.4.2 Coefficients .1 et .¶1.

H ( 16 5m

Figure C9.3.2.4.2

1010

(C9.3.2.4.3)


&9pULILFDWLRQGHVFRQWUDLQWHVGHFLVDLOOHPHQW

La contrainte de cisaillement dans l’ enveloppe cylindrique est maximale aux points E et F de la figure C9.3.2.5.2.

& &RQWUDLQWHV GH FLVDLOOHPHQW GDQV XQH HQYHORSSHF\OLQGULTXHDYHFDQQHDXUDLGLVVHXUGDQVOH SODQGXVXSSRUW

Cette valeur maximale est la valeur τ2 donnée par la formule C9.3.2.5.2.

La contrainte de cisaillement dans l’ enveloppe cylindrique est maximale aux points C et D de la figure C9.3.2.5.1. Cette valeur maximale est donnée par la formule :

τ1 =

7 π 5m ⋅ H

& &RQWUDLQWHV GH FLVDLOOHPHQW GDQV XQH HQYHORSSHF\OLQGULTXHVDQVDQQHDXUDLGLVVHXUUDLGLH SDU XQ IRQG ERPEp WRULVSKpULTXH RX HOOLSWLTXH RX XQHSODTXHWXEXODLUHDd5P

(C9.3.2.5.1)

Les contraintes de cisaillement dans l’ enveloppe cylindrique et à la naissance de la courbure du fond bombé sont maximales aux points E et F de la figure C9.3.2.5.2

& &RQWUDLQWHV GH FLVDLOOHPHQW GDQV XQH HQYHORSSH F\OLQGULTXH DYHF DQQHDX[ UDLGLVVHXUV GH SDUWHWG¶DXWUHGXVXSSRUW

Ces valeurs maximales sont données par les formules :

La contrainte de cisaillement dans l’ enveloppe cylindrique est maximale aux points E et F de la figure C9.3.2.5.2. Cette valeur maximale est donnée par la formule :

τ 2 = .2

7

5m ⋅ H

D Dans l’ enveloppe cylindrique :

τ 3 = .3

(C9.3.2.5.2)

4

5m ⋅ H

(C9.3.2.5.4D)

E Dans le fond bombé :

La valeur du coefficient .2 est donnée par le graphique C9.3.2.5 ou par la formule de l’ Annexe C9.A2.

τ ’3 = . 3

& &RQWUDLQWHV GH FLVDLOOHPHQW GDQV XQH HQYHORSSH F\OLQGULTXH VDQV DQQHDX UDLGLVVHXU QRQ UDLGLHSDUXQIRQGERPEpRXXQHSODTXHWXEXODLUH

4 5m ⋅ H f

(C9.3.2.5.4E)

La valeur du coefficient .3 est donnée par le graphique C9.3.2.5 ou par la formule de l’ Annexe C9.A2.

Les enveloppes concernées sont celles des appareils avec fonds torisphériques ou elliptiques ou avec plaques tubulaires tels que D > 5m/2, ou celles des appareils avec fonds hémisphériques.

Figure C9.3.2.5.1

Figure C9.3.2.5.2 Note : La position des points E et F a été déterminée expérimentalement.

1011


& &RQWUDLQWH GH PHPEUDQH GDQV XQ IRQG ERPEp WRULVSKpULTXH RX HOOLSWLTXH VHUYDQW GH UDLGLVVHXUDd5P

& 9pULILFDWLRQ FLUFRQIpUHQWLHOOHV

4 + σ f,p 5m ⋅ Hf

FRQWUDLQWHV

La distribution du moment de flexion circonférentielle au droit d’ un support est illustrée par les figures C9.3.2.6D et E.

La contrainte de membrane de traction dans un fond bombé torisphérique ou elliptique servant de raidisseur est donnée par la formule :

σ 5 = .4

GHV

(C9.3.2.5.5D)

La valeur du coefficient .4 est donnée par le graphique C9.3.2.5 ou par la formule de l’ Annexe C9.A2. La valeur σf,p est donnée par les formules : –

Fond torisphérique :

σ f,p = –

3 ⋅ 5i 2Hf

(C9.3.2.5.5E)

Fond elliptique :

σ f,p

3 ⋅ 'i 'i = 4H f 2K2

0β = Moment de flexion maximal (C9.3.2.5.5F)

Figure C9.3.2.6D - Enveloppe cylindrique sans anneau raidisseur ou avec anneau raidisseur dans le plan du support.

&9DOHXUDGPLVVLEOHGHVFRQWUDLQWHV

D Les contraintes de cisaillement τ1, τ2, τ3 ne doivent pas excéder Icis. E La contrainte de cisaillement τ3 ne doit pas excéder Icis,f. F La contrainte de membrane σ5 ne doit pas excéder 1,25 / f . Graphique C9.3.2.5 - Coefficients .2, .3, .4.

Moment de flexion maximal0ρ = .10 · 4 · 5m

θ ρ

120°

130°

140°

150°

160°

93°40’ 91°08’ 87°50’ 84°10’ 79°40’

170°

180°

74° 66°56’

La relation définissant l’ angle ρ est donnée à l’ Annexe C9.A2.

Figure C9.3.2.6E - Enveloppe cylindrique avec anneaux raidisseurs de part et d’ autre du support.

1012


& &RQWUDLQWHV FLUFRQIpUHQWLHOOHV GDQV XQH HQYHORSSHF\OLQGULTXHVDQVDQQHDXUDLGLVVHXU

E Contrainte de compression de membrane + flexion, maximale aux points G et H de la figure C9.3.2.6D, dont la valeur est donnée par les formules :

Les contraintes à considérer sont les suivantes :

E1 Si O ≥ 4 5m :

D Contrainte de membrane de compression, maximale sur la génératrice inférieure de l’ enveloppe, dont la valeur est donnée par la formule :

σ6 =

− .5 ⋅ 4 N H (E + [1 + [ 2 )

σ7 =

3. 7 ⋅ 4 −4 − 4H (E + [1 + [ 2 ) 2H 2

(C9.3.2.6.1E1)

E2 Si O < 4 5m :

(C9.3.2.6.1D)

La valeur du coefficient .5 est donnée par le graphique C9.3.2.6.1D ou par la formule de l’ Annexe C9.A2.

σ 7’ =

6 . 7 ⋅ 4 ⋅ 5m −4 (C9.3.2.6.1E) − 4H E + [1 + [ 2 O ⋅ H2

(

)

La valeur du coefficient .7 est donnée par le graphique C9.3.2.6.1E ou par la formule de l’ Annexe C9.A2.

Graphique C9.3.2.6.1D Graphique C9.3.2.6.1E

D Sans plaque renfort.

E Avec plaque renfort soudée.

Figure C9.3.2.6.1 - Enveloppe cylindrique sans anneau raidisseur

1013


F Les contraintes σ6, σ7, σ7 peuvent être réduites par adjonction d’ une plaque-renfort soudée sur l’ enveloppe cylindrique au droit du support (figure C9.3.2.6.1E).

& &RQWUDLQWHV FLUFRQIpUHQWLHOOHV GDQV XQH HQYHORSSHF\OLQGULTXHDYHFDQQHDXUDLGLVVHXUGDQVOH SODQGXVXSSRUW

Les valeurs de ces contraintes réduites sont données par les formules :

D Contrainte de membrane de compression, maximale au point bas de la section transversale, dont la valeur est donnée par la formule :

σ 6,r =

− .5 ⋅ 4 N H ( + Hr ) E1

σ 7,r =


(C9.3.2.6.1F1)

σ ’6 =

3. 7 ⋅ 4

−4 − 4 (H + H r ) E1 2 (H + H r ) 2

σ

7,r

E1 Anneau raidisseur intérieur à l’ enveloppe :

6 . 7 ⋅ 4 ⋅ 5m −4 = − 2 4 (H + H r ) E1 O (H + H r )

–

Si la contrainte nominale de calcul Ir du matériau de la plaque-renfort est inférieure à I, l’ épaisseur Hr doit être multipliée par le rapport Ir / I dans les formules cidessus.

− .8 ⋅ 4 . 6 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F1 − $ , (C9.3.2.6.2E1-1)

–

Contrainte dans l’ anneau raidisseur :

σ9 =

G Si l’ épaisseur Hr de la plaque-renfort est supérieure à 2H, il faut en outre prendre en considération la contrainte de compression de membrane + flexion dans l’ enveloppe cylindrique aux extrémités de la plaque-renfort (points G1 et H1 de la figure C9.3.2.6.1E) dont la valeur est donnée par les formules :

− .8 ⋅ 4 . 6 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F2 + $ , (C9.3.2.6.2E1-2)

E2 Anneau raidisseur extérieur à l’ enveloppe : –

G1 Si O ≥ 4 5m :

Contrainte dans l’ enveloppe :

σ ’8 =

3. 7,1 ⋅ 4 −4 − 4H (E1 + [1 + [ 2 ) 2H 2

− .8 ⋅ 4 . 6 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F1 + $ , (C9.3.2.6.2E2.1)

–

(C9.3.2.6.1G1)

Contrainte dans l’ anneau raidisseur :

σ ’9 =

G2 Si O < 4 5m :

σ ’7,1 =


σ8 =

(C9.3.2.6.1F3)

σ 7,1 =

(C9.3.2.6.2D)

E Contrainte de compression de membrane plus flexion, maximale aux points G et H de la figure C9.3.2.6D, dont la valeur est donnée par les formules :

(C9.3.2.6.1F2) ’

− .5 ⋅ 4 N $

6 . 7,1 ⋅ 4 ⋅ 5m −4 − 4H (E1 + [1 + [ 2 ) O ⋅ H2

− .8 ⋅ 4 . 6 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F2 − $ , (C9.3.2.6.2E2.2)

Les valeurs des coefficients .6 et .8 sont respectivement données par les graphiques C9.3.2.6.2D et E ou par les formules de l’ Annexe C9.A2.

(C9.3.2.6.1G) formules dans lesquelles .7,1 est la valeur du coefficient .7 donnée par le graphique C9.3.2.6.1E ou par la formule de l’ Annexe C9.A2 en remplaçant θ par θ1.

1014


D) Anneaux raidisseurs intérieurs.

E) Anneaux raidisseurs extérieurs.

Figure C9.3.2.6.2 - Enveloppe cylindrique avec anneau raidisseur dans le plan du support.

Figure C9.3.2.6.2F Exemple de dispositions d’ anneaux raidisseurs situés de part et d’ autre du support, devant être considérés comme anneau unique.

1015


Graphiques C9.3.2.6.2D

Graphique C9.3.2.6.2E

Valeurs des coefficients .6 et .10.

Valeurs des coefficients .8 et .9.

& &RQWUDLQWHV FLUFRQIpUHQWLHOOHV GDQV XQH HQYHORSSH F\OLQGULTXH DYHF DQQHDX[ UDLGLVVHXUV GH SDUWHWG¶DXWUHGXVXSSRUW

E2 Anneaux l’ enveloppe : −


σ6 =

− .5 ⋅ 4 N H (E + 2 [ 2 )

−

(C9.3.2.6.3D)

$

+

. 10 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F 2 ,

Les valeurs des coefficients .10 et .9 sont respectivement données par les graphiques C9.3.2.6D et E ou par les formules de l’ Annexe C9.A2. &9DOHXUDGPLVVLEOHGHVFRQWUDLQWHV

D Les contraintes de compression σ6 ou σ6,r dans l’ enveloppe cylindrique ne doivent pas, en valeur absolue, excéder I


− . 9 ⋅ 4 .10 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F1 + $ ,

E La contrainte de compression σ¶6 dans l’ enveloppe avec anneau raidisseur dans le plan du support ne doit pas, en valeur absolue, excéder la plus petite des deux valeursI ou Ia.

(C9.3.2.6.3E1-1) Contrainte dans les anneaux raidisseurs :

σ 11 =

− .9 ⋅ 4

(C9.3.2.6.3E2-2)

E1 Anneaux raidisseurs intérieurs à l’ enveloppe :

–

− . 9 ⋅ 4 .10 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F1 − $ ,

Contrainte dans les anneaux raidisseurs :

σ ’11 =

E Contrainte de compression de membrane + flexion, maximale aux points I et J de la figure C9.3.2.6E, dont la valeur est donnée par les formules :

σ 10 =

à

(C9.3.2.6.3E2-1)

Cette contrainte peut être réduite par l’ adjonction d’ une plaque-renfort comme indiqué en C9.3.2.6.1F (formule C9.3.2.6.1F1).

–

extérieurs


σ ’10 =

D Contrainte de membrane de compression dans l’ enveloppe cylindrique, maximale sur la génératrice inférieure, dont la valeur est donnée par la formule :

raidisseurs

− . 9 ⋅ 4 .10 ⋅ 4 ⋅ 5m ⋅ F 2 − $ ,

F Les contraintes de compression et flexion σ7, σ7, σ7,r, σ7,r, σ7,1, σ7,1, σ8, σ8, σ10 ou σ10 dans l’ enveloppe ne doivent pas, en valeur absolue, excéder 1,25 I.

(C9.3.2.6.3E1-2)

G Les contraintes de compression et flexion σ9, σ¶9, σ11 ou σ¶11 dans les anneaux raidisseurs ne doivent pas, en valeur absolue excéder 1,25 Ia.

1016


D) Anneaux raidisseurs intérieurs.

E) Anneaux raidisseurs extérieurs.

Figure C9.3.2.6.3 - Enveloppe cylindrique avec anneau raidisseur de part et d’ autre du support.

1017


&$SSDUHLOVXUEHUFHDX[ &*pQpUDOLWpV

0132

PpWKRGH

Ces règles couvrent les modes de défaillance par déformation excessive et par instabilité élastique ou élasto-plastique.


&7\SHG¶DSSDUHLO

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier :

L' appareil cylindrique de section droite circulaire considéré doit être de l' un des trois types notés A, B, C qui sont définis par les figures C9.3.3.1.2-1, C9.3.3.1.22 et C9.3.3.1.2-3

D La résistance de l’ enveloppe munie ou non de plaques-renforts d’ un appareil cylindrique de section droite circulaire, d’ axe horizontal, reposant sur des berceaux.

Les dispositifs de supportage d' un appareil doivent tous être sollicités par une force verticale agissant dans le sens descendant.

E La résistance de l’ enveloppe renforcée par des anneaux-raidisseurs internes d’ un appareil cylindrique de section droite circulaire, d’ axe horizontal, soutenu au droit des anneaux- raidisseurs internes par des berceaux, par des pieds ou de toute autre façon.

Si l' appareil est susceptible d' être le siège de dilatations thermiques significatives, les liaisons entre les dispositifs de supportage et l' enveloppe ou le sol doivent être choisies de telle sorte que l' effet des contraintes associées à ces dilatations reste négligeable. Si un tel choix n' est pas possible, les dispositifs de supportage doivent être conçus de manière à présenter une rigidité axiale aussi faible que possible, de façon à minimiser les contraintes associées à ces dilatations.

F La résistance de l’ enveloppe munie d' anneauxsupports externes d’ un appareil cylindrique de section droite circulaire, d’ axe horizontal, soutenu au droit des anneaux-supports par des berceaux, par des pieds ou de toute autre façon.

La zone d' enveloppe située à une distance de l' axe d' un dispositif de supportage inférieure ou égale à :

Ces règles sont applicables lorsque l' appareil considéré est soumis aux actions simultanées de la pression intérieure ou extérieure et de la pesanteur ou d’ actions se traduisant par des effets analogues à ceux de la pesanteur.

'i ⋅ H u

(C9.3.3.1.2-1)

ne doit pas interférer avec la zone d' enveloppe associée à la longueur d' influence d' une quelconque discontinuité majeure.

Préalablement à l’ application de ces règles, il y a lieu de s’ assurer, au moyen des règles des autres sections de la présente Division, que les épaisseurs sont suffisantes pour garantir la résistance à la pression seule.

1018


/

/7

/7

4

1 )1

)2

)1

Figure C9.3.3.1.2-1 - Appareil de type A : L’appareil repose sur deux dispositifs de supportage et possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe

/

/7

+i

O1

D1

D3

)1

O1

)2

)n/2

)3

/7

/7

Figure C9.3.3.1.2-2 - Appareil de type B : L' appareil repose sur trois ou plus de trois dispositifs de supportage et possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe

)1

)2

Figure C9.3.3.1.2-3 - Appareil de type C : L' appareil repose sur deux ou plus de deux dispositifs de supportage et ne possède pas de plan de symétrie perpendiculaire à son axe

1019


&eSDLVVHXUGHO HQYHORSSH

Hu

L' épaisseur utile eu de l' enveloppe doit être telle que :

H 0,001 ≤ u ≤ 0,05 'i

Z1

(C9.3.3.1.3)

O g1

&eFDUWVGHIRUPHGHO HQYHORSSH

La déformation locale Z1 dans le sens longitudinal doit être mesurée hors des zones soudées à l' aide d' un gabarit droit de longueur Og1 telle que :

  'm ⋅ Hu O g1 = MIN  4 ⋅ ; 0,95 ⋅ O t    2  

5

(C9.3.3.1.4-1)

  'm ⋅ Hu O g2 = MIN  4 ⋅ ; 0,95 ⋅ O c    2  

Z2

La déformation locale Z2 dans le sens circonférentiel doit être mesurée hors des zones soudées à l' aide d' un gabarit au rayon théorique de l' enveloppe de longueur Og2 telle que : (C9.3.3.1.4-2)

O g3 = 25 ⋅ Hu

Hu

La déformation locale Z3 dans le sens longitudinal doit être mesurée au droit des cordons de soudure à l' aide d' un gabarit droit de longueur Og3 telle que :

O g2

(C9.3.3.1.4-3)

Les déformations locales mesurées doivent être telles que:

Z Z Z  MAX  1 ; 2 ; 3  ≤ 0,2  O g1 O g2 O g3   

(C9.3.3.1.4-4)

&%HUFHDX[

60° ≤ δ ≤ 180°

O g3

L' angle d' ouverture δ (figure C9.3.3.1.5) du berceau doit être tel que : (C9.3.3.1.5)

Note : Les berceaux doivent être soudés au récipient dans toute la mesure du possible.

&3ODTXHVUHQIRUWV

Z3

L' épaisseur utile H2 de la plaque-renfort éventuelle doit être telle que :

H2 ≥ Hu

(C9.3.3.1.6-1)

La distance D2 de l' extrémité du berceau à l' extrémité de la plaque-renfort et le diamètre intérieur 'i doivent être tels que :

D 2 ≥ 0,1 ⋅ 'i

Hu

Figure C9.3.3.1.4-1 - Vérifications des écarts de forme.

(C9.3.3.1.6-2)

1020


Ha

+i

'i

D1

/7

E1

δ

Ha

+i

'i

D1

/7

E2

H2

2

δ

2

δ

Ha

+i

E2

H2

E1 2

δ δ

3

D2

/7

'i

D1

2

Figure C9.3.3.1.5 Différents types de dispositions constructif pour un appareil sur berceaux.

1021


&$QQHDX[VXSSRUWV

E) Par des pieds ou par tout autre dispositif à travers deux liaisons.

L’appareil doit être supporté au droit des anneauxsupports :

L’ angle d' ouverture δa du dispositif de supportage doit être tel que :

D) Par des berceaux soudés ou par tout autre dispositif.

30° ≤ δ a ≤ 330°

(C9.3.3.1.7-1)

Ha

'i

5R

)V Oe W

δa

Figure C9.3.3.1.7-1 - Enveloppe cylindrique munie d' anneaux-supports.

Figure C9.3.3.1.7-2 - Appareil supporté par des berceaux.

)V

)H δa

δa

+

)V

)H

Figure C9.3.3.1.7-3 - Appareil supporté par deux liaisons.

1022

)H


&$QQHDX[UDLGLVVHXUV

&3URFpGXUHVGHFDOFXO

L' appareil doit être supporté au droit des anneauxraidisseurs éventuels :

Les règles du présent chapitre doivent être appliquées :

D Par des berceaux soudés ou par tout autre dispositif.

D Au droit du premier berceau ou du premier dispositif de supportage (L = 1) et pour chaque situation susceptible d' être déterminante si l' appareil possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type A ou B).

E Par des pieds ou par tout autre dispositif à travers deux liaisons. L’ angle d' ouverture δa du dispositif de supportage doit être tel que :

30° ≤ δ a ≤ 330°

E Au droit de chaque berceau ou de chaque dispositif de supportage et pour chaque situation susceptible d' être déterminante si l' appareil ne possède pas de plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type C).

(C9.3.3.1.8)

La règle présentée en C9.3.3.2 doit être utilisée dans le cas où toutes les conditions suivantes sont simultanément vérifiées :

Hu

D L' enveloppe est supportée par un berceau.

E L' enveloppe n' est pas munie d' une plaque-renfort.

φ

'i

5R

F L' enveloppe n' est pas munie d' un anneauraidisseur. La règle présentée en C9.3.3.3 doit être utilisée dans le cas où toutes les conditions suivantes sont simultanément vérifiées : D L' enveloppe est supportée par un berceau.

E L' enveloppe est munie d' une plaque-renfort dont la largeur E2 vérifie la condition (C9.3.3.1.10-1) dans laquelle le coefficient .11 est donné par la formule (C9.3.3.1.10-2).

E2 ≥ .11 ⋅ '4 + 1,5 ⋅ E1

Figure C9.3.3.1.8-1 - Enveloppe cylindrique renforcée par des anneaux-raidisseurs intérieurs.

.11 =

&6ROOLFLWDWLRQV

(C9.3.3.1.10-1)

5

(0,10472 ⋅ δ ) 3

'i Hu

(C9.3.3.1.10-2)

F L' enveloppe n' est pas munie d' un anneauraidisseur.

Les règles du présent chapitre prennent en compte les sollicitations suivantes : D Pression intérieure ou extérieure.

Les cinq règles ci-dessus font appel aux procédures de calcul définies dans les annexes C9.A3, C9.A4 et C9.A5.

E Pesanteur sur l' appareil lui-même et sur le fluide qu' il contient. F Actions de toute nature qui se traduisent par des moments de flexion d' axe perpendiculaire au plan vertical contenant l' axe de l' appareil. G Actions de toute nature qui se traduisent par des forces résultantes appliquées suivant un axe perpendiculaire au plan vertical contenant l' axe de l' appareil si l' enveloppe est supportée par des anneauxsupports.

1023


'i

La règle présentée en C9.3.3.4 doit être utilisée dans le cas où toutes les conditions suivantes sont simultanément vérifiées :

'm


(

E L' enveloppe est munie d' une plaque-renfort dont la largeur E2 ne vérifie pas la condition (C9.3.3.4-1).


Hu

La règle présentée en C9.3.3.5 doit être utilisée si :

Hc

H2

D L' enveloppe est munie d' un anneau-raidisseur intérieur et est supportée par un berceau.

D L' enveloppe est munie d' un anneau-raidisseur intérieur et est supportée en deux points au droit de cet anneau-raidisseur par un quelconque dispositif de supportage.

I

E L' enveloppe est supportée par un anneau support soutenu en deux points par un quelconque dispositif de supportage. Cette règle ne permet pas de prendre en compte la présence d' une plaque-renfort.

Ir Ia

Les procédures de calcul définies en Annexe C9.A3 fournissent les valeurs des charges )i, 0i, 0ij, 4i qui sollicitent l' enveloppe.

)eq

Les procédures de calcul définies en C9.A4 permettent de déterminer les valeurs des charges maximales )cmax 3max, 4max en deçà desquelles il faut demeurer pour conserver la stabilité de l' enveloppe.

)i

Les procédures de calcul définies en Annexe C9.A5 fournissent les caractéristiques d' inertie de la section droite d' un anneau support ou d' un anneau-raidisseur.

)H

&1RWDWLRQV

D3 E1 E2

= Diamètre moyen de l' enveloppe cylindrique = Module d' élasticité du matériau de l' enveloppe pour la situation de calcul considérée = Epaisseur utile de l' enveloppe = Epaisseur utile de la plaque-renfort = Epaisseur de paroi équivalente à la combinaison enveloppe plus plaque-renfort

)3max = Charge maximale admissible à laquelle l' enveloppe peut être soumise au point e de la figure C9.3.3.1.5

La règle présentée en C9.3.3.6 doit être utilisée si :

D2

l' enveloppe

)2max = Charge maximale admissible à laquelle l' enveloppe peut être soumise au point d de la figure C9.3.3.1.5

Cette règle ne permet pas de prendre en compte la présence d' une plaque-renfort.

D1

de

)cmax = Valeur maximale admissible de la force de compression globale

E L' enveloppe est supportée par un anneau-support supporté autrement qu' en deux points par un berceau ou par un quelconque dispositif de supportage.

$R


= Contrainte nominale de calcul pour le matériau de l' enveloppe et la situation de calcul considérée = Contrainte nominale de calcul pour le matériau de la plaque-renfort et la situation de calcul considérée = Contrainte nominale de calcul pour le matériau de l' anneau et la situation de calcul considérée = Force axiale globale équivalente tenant compte des contraintes de membrane locales au voisinage d' un berceau ou d' un dispositif de supportage = Force verticale à laquelle l' enveloppe est soumise droit du berceau ou du dispositif de supportage L = Force horizontale agissant sur l' anneausupport

= Aire de la section droite d' un anneausupport ou d' un anneau-raidisseur

)Hmax = Valeur maximale admissible de la force horizontale qui agit sur l' anneau-support

= Distance du milieu du dispositif de supportage à l' extrémité de la partie cylindrique voisine

)Vmax = Valeur maximale admissible de la force verticale qui agit sur un anneau-support ou sur un anneau-raidisseur +

= Distance de l' extrémité du berceau à l' extrémité de la plaque-renfort = Longueur de équivalente

l' enveloppe

+i

cylindrique

KG

= Largeur suivant l' axe du berceau d' un berceau = Largeur de la plaque-renfort

1024

= Distance de la fondation aux articulations de l' anneau = Hauteur intérieure d' un fond bombé mesurée à partir de la ligne de tangence = Distance de l' axe neutre de la section droite d' un anneau-support ou d' un anneauraidisseur à l' enveloppe


.1

.2

= Coefficient de sécurité dont la valeur dépend de la situation de calcul : – –

.3 à .11

.11p2, .11p3

.12

.12p2, .12p3

.18 et .19 / Oc Og1 Og2 Og3

Oi Ot 0i 0ij 0max P Q

3


.2 = 1.25 pour une situation normale de service

3max

.2 = 1.05 pour une situation d' essai de résistance ou une situation exceptionnelle de service

4i

= Coefficients intermédiaires = Coefficients intermédiaires

4max


RR

= Coefficients intermédiaires

:

= Coefficients intermédiaires utilisés pour le calcul des anneaux-supports ou des anneaux-raidisseurs

:f

= Longueur de la partie cylindrique de l’ appareil (partie cylindrique des fonds inclue)

:p Z1

= Distance curviligne maximale entre deux cordons de soudure longitudinaux

Z2

= Longueur du gabarit droit utilisé pour mesurer la déformation locale dans le sens longitudinal hors des zones soudées

Z3

= Longueur du gabarit utilisé pour mesurer la déformation locale dans le sens circonférentiel hors des zones soudées

[

= Longueur du gabarit droit utilisé pour mesurer la déformation locale dans le sens longitudinal au droit des cordons de soudure

\

= Moment de flexion global au droit du berceau ou du dispositif de supportage i = Moment de flexion global maximal entre les dispositifs de supportage = Valeur maximale admissible du moment de flexion global = Valeur intermédiaire = Nombre de berceau ou de dispositif de supportage

1025

= Valeur maximale de la pression extérieure admissible par l' enveloppe cylindrique calculée à l' aide de la procédure décrite en C4.1 = Effort tranchant appliqué à l' enveloppe au droit du berceau ou du dispositif de supportage i = Valeur maximale admissible de l' effort tranchant = Distance entre l' axe neutre de la section droite d' un anneau-support ou d' un anneauraidisseur et l' axe de l’ appareil = Poids total de l’ appareil (y compris de son contenu) = Poids du fluide = Module de flexion plastique de la section droite de l' anneau-support = Déformation locale hors des zones soudées dans le sens longitudinal = Déformation locale hors des zones soudées dans le sens circonférentiel = Déformation locale dans le sens longitudinal mesurée au droit d' un cordon de soudure = Valeur intermédiaire = Valeur intermédiaire

]

= Coefficient de soudure ; ] doit être égal à 1 pour une situation d' essai de résistance, pour une situation exceptionnelle de service ou pour une zone d' enveloppe qui ne chevauche pas un cordon de soudure circonférentiel

β

= Coefficient d' influence relatif à la largeur du berceau

γ

= Coefficient d' influence relatif à la distance entre les berceaux

δ

= Valeur en degrés de l' angle d' ouverture d' un berceau support

δa

= Valeur en degrés de l' angle d' ouverture du dispositif de supportage d' un anneau

δ2

= Valeur en degrés de l' angle d' ouverture de la plaque-renfort

= Distance entre deux berceaux ou deux dispositifs de supportage consécutifs = Longueur maximale entre deux cordons de soudure circonférentiels

= Pression pour la situation de calcul considérée, une pression intérieure doit être comptée positivement, une pression extérieure doit être comptée négativement


σball

υ1p2

σballp2 = Valeur limite de la contrainte de flexion pour l’enveloppe au point d de la figure C9.3.3.1.5

= Rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point d de la figure C9.3.3.1.5

υ1p3

σballp3 = Valeur limite de la contrainte de flexion pour l’enveloppe au point e de la figure C9.3.3.1.5

= Rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point e de la figure C9.3.3.1.5

υ21p2

= Rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible pour une situation sans pression au point d de la figure C9.3.3.1.5

υ21p3

= Rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible pour une situation sans pression au point e de la figure C9.3.3.1.5

υ22p2

= Rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible pour la situation considérée au point d de la figure C9.3.3.1.5

υ22p3

= Rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible pour la situation considérée au point e de la figure C9.3.3.1.5

σball1p2

σball1p3

σball2p2

σball2p3

σcall

= Valeur limite de la contrainte de flexion pour l’enveloppe

= Valeur limite de la contrainte de flexion pour l’enveloppe pour une situation sans pression au point d de la figure C9.3.3.1.5 = Valeur limite de la contrainte de flexion pour l’enveloppe pour une situation sans pression au point e de la figure C9.3.3.1.5 = Valeur limite de la contrainte de flexion pour l’enveloppe pour la situation considérée au point d de la figure C9.3.3.1.5 = Valeur limite de la contrainte de flexion pour l' enveloppe pour la situation considérée au point e de la figure C9.3.3.1.5 = Valeur maximale admissible de la contrainte de compression longitudinale pour le matériau de l' enveloppe

1026


& 9pULILFDWLRQ DX GURLW G¶XQ EHUFHDX G¶XQH HQYHORSSHVDQVSODTXHUHQIRUWQLDQQHDXUDLGLVVHXU

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV GHVFKDUJHVJOREDOHV •

La procédure ci-dessous doit être utilisée si toutes les conditions suivantes sont simultanément vérifiées : D L' enveloppe est supportée par un berceau.

E L' enveloppe n' est pas munie d' une plaque-renfort.

Calculer les valeurs des charges )cmax 3max, 4max en deçà desquelles il faut demeurer pour conserver la stabilité de l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A4

eWDSH9pULILFDWLRQGHODUpVLVWDQFHGHO HQYHORSSH HQWUHOHVEHUFHDX[


Cette vérification ne doit être effectuée que si les deux conditions suivantes s' appliquent simultanément :

Cette procédure doit être appliquée : D Au droit du premier berceau ou du premier dispositif de supportage (L= 1) et pour chaque situation susceptible d' être déterminante si l' appareil possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type A ou B).

D L' appareil est supporté par deux berceaux.

E Les valeurs 0ij et 0i des moments qui sollicitent l' enveloppe entre et au droit des berceaux sont telles que :

0 ij > 0 i


•

Calculer les valeurs adimensionnels [ et \ :

[=

Cette procédure permet de vérifier la résistance de l' enveloppe et de déterminer la valeur de la charge maximale admissible au droit du berceau.

\= •

(C9.3.3.2-1)

/ 'i

'i Hu

des

paramètres

(C9.3.3.2-2) (C9.3.3.2-3)

Calculer la valeur intermédiaire P:

P = 1,6 − 0,20924 ([ − 1) + 0,028702 [ ([ − 1) + 0,4795 ⋅ 10 −3 \ ([ − 1) − 0,2391 ⋅ 10 −6 [\ ([ − 1) − 0,29936 ⋅ 10−2 ([ − 1) [ 2 − 0,85692 ⋅ 10−6 ([ − 1) \ 2 + 0,88174 ⋅ 10−6 [ 2 ([ − 1) \ − 0,75955 ⋅ 10−8 \ 2 ([ − 1) [ + 0,82748 ⋅ 10−4 ([ − 1) [ 3 + 0,48168 ⋅ 10 −9 ([ − 1) \ 3

(C9.3.3.2-4) •

Calculer la valeur du coefficient intermédiaire .12 :

. 12 = MAX(P ; 1,0 )

•

Figure C9.3.3.2 - Enveloppe sans plaque-renfort ni anneau-raidisseur supportée par un berceau

Vérifier la contrainte longitudinale entre les berceaux :


3 ⋅ 'i 4 ⋅ 0 ij ⋅ . 12 + ≤ I ⋅] 4 ⋅ Hu π ⋅ 'i 2 ⋅ H u

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV FKDUJHV DX[TXHOOHV O HQYHORSSHHVWVRXPLVH •

(C9.3.3.2-5)

Calculer les valeurs des charges )i, 0i, 0ij, 4i auxquelles est soumise l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A3

1027

(C9.3.3.2-6)


•

Vérifier la stabilité de l' enveloppe entre les berceaux :

1 + 0,010472 ⋅ 3

D Si le récipient est soumis à une pression intérieure ou à une pression nulle : •


0 ij

0 max

(C9.3.3.2-7)

≤1

•


3max

+

0 ij

0 max

(C9.3.3.2-8)

≤1

•

•

(C9.3.3.2-10)

'i . Hu

Calculer les valeurs des coefficients K3 à K10 :

(1 − 2,718282

cos ( β )

β

.5 =

.6 =

−β

)

.7 =

1,45 − 0,007505 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

 0,8 ⋅ γ + 6 ⋅ γ . 8 = MIN1,0 ; 0,017453 ⋅ δ   .9 = 1 −

0,65

1 + (6 ⋅ γ )

2

60 δ

•

(C9.3.3.2-13)

MAX(1,7 − 0,011667 ⋅ δ ; 0 ) sin (0,5 ⋅ δ )

4⋅0i

π ⋅ 'i ⋅ H 8 2

⋅

1 .2. I

(C9.3.3.2-21)

Calculer la valeur υ22p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d pour la situation considéré e:

 ⋅ 1  .2 . I 

Calculer la valeur υ21p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e pour une situation sans pression :

υ 21p3 = 0

(C9.3.3.2-14)

•

(C9.3.3.2-15)

   

Calculer la valeur υ21p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d pour une situation sans pression :

(C9.3.3.2-22)

(C9.3.3.2-12)

1,15 − 0,0025 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

.4 . 7 ⋅ . 9 ⋅ .10 ⋅ sin (0.5 ⋅ δ )

 3 ⋅ 'i 4⋅0i υ 22p2 =  −  4 ⋅ Hu π ⋅ 'i 2 ⋅ H u 

  sin ( β ) ; 0,25  (C9.3.3.2-11) . 3 = MAX 2,718282 − β β   .4 =

(C9.3.3.2-19)

Calculer la valeur υ1p3 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point e :

υ 21p2 = −

(C9.3.3.2-9)

E1

β = 0,91 •

H6 '5

   

.6 ⋅ .8 .5 ⋅ .3

(C9.3.3.2-20)

Calculer les valeurs des coefficients d' influence γ et β: D γ = 2,83  1  '5

(C9.3.3.2-18)

Calculer la valeur υ1p2 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point d :

υ1p3 = − 0,53 ⋅

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV FKDUJHV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV DX[TXHOOHV O¶HQYHORSSH SHXW rWUH VRXPLVHVDXGURLWGXEHUFHDXFRQVLGpUp •

'7 E1 ⋅ ⋅δ Hu 'i

υ1p2 = − 0,23 ⋅

E Si le récipient est soumis à une pression extérieure :

3

1

. 10 =

Calculer la valeur υ22p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e pour la situation considérée :

υ 22p3 =

(C9.3.3.2-16)

(C9.3.3.2-17)

1028

(C9.3.3.2-23)

3 ⋅ 'i 1 ⋅ 2 ⋅ Hu . 2 . I

(C9.3.3.2-24)


•

Calculer la valeur du coefficient .11p2 au point d pour une situation sans pression :

1 − υ 21p2 2

. 11p2 =

2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  + (1 − υ 21p2 ) ⋅ υ1p2 3  3  •

Calculer la valeur du coefficient .12p2 au point d pour la situation considérée :

1 − υ 22p2 2

. 12p2 =

2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  + (1 − υ 22p2 ) ⋅ υ1p2 3 3     •

1 − υ 21p3 2 2

1  1  2 2  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  +  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  + (1 − υ 21p3 ) ⋅ υ1p3 3 3    

1 − υ 22p3 2 2

1  1  2 2  + υ1p3 ⋅ υ 22p3  +  + υ1p3 ⋅ υ 22p3  + (1 − υ 22p3 ) ⋅ υ1p3 3  3 

(C9.3.3.2-29)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d pour la situation considérée :

σ ball2p2 = .12p2 ⋅ . 2 ⋅ I •

•

(C9.3.3.2-30)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d :

σ ballp2 = MIN (σ ball1p2 ; σ ball2p2 )

(C9.3.3.2-32)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e pour la situation considérée :

σ ball2p3 = . 12p3 ⋅ . 2 ⋅ I •

•

(C9.3.3.2-33)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e :


(C9.3.3.2-34)

Calculer la valeur maximale admissible )2max de la charge au point d de l' enveloppe :

)2 max = •

(C9.3.3.2-31)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e pour une situation sans pression :

σ ball1p3 = . 11p3 ⋅ . 2 ⋅ I •

(C9.3.3.2-28)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d pour une situation sans pression :

σ ball1p2 = . 11p2 ⋅ . 2 ⋅ I •

(C9.3.3.2-27)

Calculer la valeur du coefficient.12p3 au point e pour la situation considérée :

. 12p3 =

•

(C9.3.3.2-26)

Calculer la valeur du coefficient .11p3 au point e pour une situation sans pression :

. 11p3 =

•

(C9.3.3.2-25)

0,7 ⋅ σ ballp2 ⋅ 'i ⋅ Hu ⋅ Hu .3 ⋅ .5

(C9.3.3.2-35)

Calculer la valeur maximale admissible)3max de la charge au point e de l' enveloppe : )3 max =

0,9 ⋅ σ ballp3 ⋅ 'i ⋅ Hu ⋅ Hu . 7 ⋅ . 9 ⋅ . 10

1029

(C9.3.3.2-36)


eWDSH 9pULILFDWLRQ GH O DGPLVVLELOLWp GHV FKDUJHV DX[SRLQWVdHWeGHO HQYHORSSH •

•

Vérifier que les charges aux points d et e de l' enveloppe au droit du berceau sont acceptables :

D) Si le récipient est soumis à une pression intérieure ou à une pression nulle : L' épaisseur de l' enveloppe est suffisante si :


)i ≤ MIN ()2 max ; )3 max )

0i

(C9.3.3.2-37)

0 max

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD VWDELOLWp GH O HQYHORSSH DXGURLWG XQEHUFHDXVXSSRUW •

)eq

+

)eq

)cmax

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0  

(C9.3.3.2-39)

E) Si le récipient est soumis à une pression extérieure :

Calculer la valeur de la force axiale globale équivalente )eq qui agit au droit du berceau : 'i π = )i ⋅ ⋅ ⋅ . 6 ⋅ .8 4 Hu

Vérifier la stabilité de l' enveloppe au droit du berceau :


3

(C9.3.3.2-38)

3max

1030

+

0i

0 max

+

)eq

)cmax

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0   (C9.3.3.2-40)


& 9pULILFDWLRQ DX GURLW G¶XQ EHUFHDX G¶XQH HQYHORSSH PXQLH G XQH SODTXHUHQIRUW YpULILDQW OD FRQGLWLRQ&


La procédure présentée ci-dessous doit être utilisée si toutes les conditions suivantes sont simultanément vérifiées :

Calculer les valeurs des charges)i, 0i, 0ij, 4i auxquelles est soumise l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A3

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV GHVFKDUJHVJOREDOHV


E L' enveloppe est munie d' une plaque-renfort dont la largeur E2 vérifie la condition (C9.3.3.4-1).

•


Calculer les valeurs des charges maximales )cmax, 3max, 4max en deçà desquelles il faut demeurer pour conserver la stabilité de l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A4

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD WHQXH GH O HQYHORSSH HQWUHOHVEHUFHDX[

Cette procédure doit être appliquée : D Au droit du premier berceau ou du premier dispositif de supportage (L = 1) et pour chaque situation susceptible d' être déterminante si l' appareil possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type A ou B).

Cette vérification ne doit être effectuée que si les deux conditions suivantes s' appliquent simultanément : D L' appareil est supporté par deux berceaux.


E Les valeurs 0ij et 0i des moments qui sollicitent l' enveloppe entre et au droit des berceaux sont telles que :

0 ij > 0 i

Cette procédure permet de vérifier la tenue de l' enveloppe avec plaque-renfort et de déterminer la valeur de la charge maximale admissible au droit du berceau-support.

•

•

Calculer les valeurs adimensionnels [ et \:

(C9.3.3.3-1) des

paramètres

[=

/ 'i

(C9.3.3.3-2)

\=

'i Hu

(C9.3.3.3-3)

Calculer la valeur intermédiaire P :

P = 1,6 − 0,20924([ − 1) + 0,028702 [ ([ − 1)

+ 0,4795 ⋅10 −3 \ ([ − 1)− 0,2391 ⋅10 −6 [\ ([ − 1) − 0,29936 ⋅ 10−2 ([ − 1) [ 2 − 0,85692 ⋅ 10−6 ([ − 1) \ 2 + 0,88174 ⋅ 10−6 [ 2 ([ − 1) \ − 0,75955 ⋅ 10−8 \ 2 ([ − 1) [ + 0,82748 ⋅ 10−4 ([ − 1) [ 3 + 0,48168 ⋅ 10 −9 ([ − 1) \ 3

(C9.3.3.3-4) •


. 12 = MAX (P ; 1,0 )

Figure C9.3.3.3 - Enveloppe supportée par un berceau et munie d' une plaque-renfort vérifiant la condition (C9.3.3.4-1)

•

(C9.3.3.3-5)

Vérifier la contrainte longitudinale : L' épaisseur de l' enveloppe est suffisante si :

3 ⋅ 'i 4 ⋅ 0 ij ⋅ . 12 + ≤ I ⋅] 4 ⋅ Hu π ⋅ 'i 2 ⋅ H u

1031

(C9.3.3.3-6)


•


•


0 max

(C9.3.3.3-7)

≤1

•


3max

+

0 ij

0 max

(C9.3.3.3-8)

≤1

•

β = 0,91 •

  

Hu 'i

•

•

(C9.3.3.3-10)

'i . Hu

Calculer les valeurs des coefficients .3 à .10 :

.4 =

(1 − 2,718282

cos ( β )

β

.5 =

)

1,15 − 0,0025 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

.7 =

1,45 − 0,007505 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

 0,8 ⋅ γ + 6 ⋅ γ . 8 = MIN1,0 ; 0,017453 ⋅ δ   .9 = 1 −

0,65

1 + (6 ⋅ γ )

2

60 δ

•

(C9.3.3.3-12)

•

(C9.3.3.3-14) (C9.3.3.3-15)

   

π ⋅ 'i ⋅ Hu 2

⋅

1 .2 . I

 ⋅ 1  .2 . I 

(C9.3.3.3-17)

1032

(C9.3.3.3-22)

Calculer la valeur υ21p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e pour une situation sans pression : (C9.3.3.3-23)

Calculer la valeur υ22p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e pour la situation considérée :

υ 22p3 =

(C9.3.3.3-16)

(C9.3.3.3-21)

Calculer la valeur υ22p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d pour la situation considérée :

υ 21p3 = 0

(C9.3.3.3-13)

MAX(1,7 − 0,011667 ⋅ δ ; 0 ) .6 = sin (0,5 ⋅ δ )

4 ⋅ 0i

 3 ⋅ 'i 4⋅0i υ 22p2 =  −  4 ⋅ Hu π ⋅ ' 2 ⋅ H i u 

  sin ( β ) . 3 = MAX 2,718282 − β ; 0,25  (C9.3.3.3-11) β   −β

.4 . 7 ⋅ . 9 ⋅ .10 ⋅ sin (0,5 ⋅ δ )

Calculer la valeur υ21p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d pour une situation sans pression :

υ 21p2 = −

(C9.3.3.3-9)

E1

(C9.3.3.3-19)

(C9.3.3.3-20)

Calculer les valeurs des coefficients d' influence γ et β: D γ = 2,83  1  'i

.6 ⋅ .8 .5 ⋅ .3

Calculer la valeur υ1p3 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point e :

υ1p3 = − 0,53 ⋅

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV FKDUJHV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV TXL SHXYHQW rWUH DSSOLTXpHV j O HQYHORSSHDYHFSODTXHUHQIRUWDXGURLWGXEHUFHDX FRQVLGpUp

(C9.3.3.3-18)

Calculer la valeur υ1p2 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point d :

υ1p2 = − 0,23 ⋅

E) Si le récipient est soumis à une pression extérieure :

3

'i E1 ⋅ ⋅δ Hu 'i

1 + 0,010472 ⋅ 3

D) Si le récipient est soumis à une pression intérieure ou à une pression nulle :

0 ij

1

. 10 =

3 ⋅ 'i 1 ⋅ 2 ⋅ Hu . 2 . I

(C9.3.3.3-24)


•

Calculer la valeur du coefficient .11p2 au point d pour une situation sans pression :

. 11p2 =

1 − υ 21p2 2 2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  + (1 − υ 21p2 ) ⋅ υ1p2 3  3  •

Calculer la valeur du coefficient .12p2 au point d pour la situation considérée :

. 12p2 =

1 − υ 22p2 2

2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  + (1 − υ 22p2 ) ⋅ υ1p2 3 3     •

1 − υ 21p3 2

2

1  1  2 2  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  +  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  + (1 − υ 21p3 ) ⋅ υ1p3 3  3  1 − υ 22p3 2

2

1  1  2 2  + υ1p3 ⋅ υ 22p3  +  + υ1p3 ⋅ υ 22p3  + (1 − υ 22p3 ) ⋅ υ1p3 3  3 

•

(C9.3.3.3-30)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d :


(C9.3.3.3-31)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e pour une situation sans pression :

σ ball1p3 = . 11p3 ⋅ . 2 ⋅ I •

(C9.3.3.3-29)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d pour la situation considérée :

σ ball2p2 = .12p2 ⋅ . 2 ⋅ I •

(C9.3.3.3-28)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d pour une situation sans pression :

σ ball1p2 = . 11p2 ⋅ . 2 ⋅ I •

(C9.3.3.3-27)

Calculer la valeur du coefficient .12p3 au point e pour la situation considérée :

. 12p3 =

•

(C9.3.3.3-26)

Calculer la valeur du coefficient .11p3 au point e pour une situation sans pression :

. 11p3 =

•

(C9.3.3.3-25)

(C9.3.3.3-32)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e pour la situation considérée :

σ ball2p3 = . 12p3 ⋅ . 2 ⋅ I

(C9.3.3.3-33)

1033


•

σ ballp3 = MIN (σ ball1p3 ; σ ball2p3 ) •

•

(C9.3.3.3-34)

Calculer la valeur maximale admissible )2max de la charge qui peut être appliquée au point d de l' enveloppe avec plaque-renfort :

)2 max = •

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD VWDELOLWp GH O HQYHORSSH DXGURLWG XQEHUFHDX

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e :

1,05 ⋅ σ ballp2 ⋅ 'i ⋅ H u ⋅ H u .3 ⋅ .5

)eq = )i ⋅

•

(C9.3.3.3-35)

)3 max =

. 7 ⋅ . 9 ⋅ .10

0 max

+

)eq

)cmax

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0  

(C9.3.3.3-39)

E Si le récipient est soumis à une pression extérieure : L' épaisseur de l' enveloppe est suffisante si :

3

3max

L' épaisseur de l' enveloppe avec plaque-renfort est suffisante si :


0i

(C9.3.3.3-36)

Vérifier que les charges aux points d et e de l' enveloppe avec plaque-renfort au droit du berceau sont acceptables :

)9 ≤ MIN ()2 max ; )3 max )

(C9.3.3.3-38)


eWDSH 9pULILFDWLRQ GH O DGPLVVLELOLWp GHV FKDUJHV DX[ SRLQWV d HW e GH O HQYHORSSH DYHF SODTXH UHQIRUW •

'i π ⋅ ⋅ . 6 ⋅ .8 4 Hu

D Si le récipient est soumis à une pression intérieure ou à une pression nulle :

Calculer la valeur maximale admissible )3max de la charge qui peut être appliquée au point e de l' enveloppe avec plaque-renfort :

1,35 ⋅ σ ballp3 ⋅ 'i ⋅ H u ⋅ Hu

Calculer la valeur de la force axiale globale équivalente )eq appliquée au droit du berceau :

+

0i

0 max

+

)eq

)cma:

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0   (C9.3.3.3-40)

(C9.3.3.3-37)

1034


& 9pULILFDWLRQ DX GURLW G¶XQ EHUFHDX G¶XQH HQYHORSSH PXQLH G XQH SODTXHUHQIRUW QH YpULILDQW SDVODFRQGLWLRQ&


La procédure présentée ci-dessous doit être utilisée si toutes les conditions suivantes sont simultanément vérifiées :

Calculer les valeurs des charges )i, 0i, 0ij, 4i auxquelles est soumise l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A3.



E L' enveloppe est munie d' une plaque-renfort dont la largeur E2 ne vérifie pas la condition (C9.3.3.4-1).

•


Calculer les valeurs des charges )cmax, 3max, 4max en deçà desquelles il faut demeurer pour conserver la stabilité de l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A4.

eWDSH9pULILFDWLRQGHODUpVLVWDQFHGHO HQYHORSSH HQWUHOHVEHUFHDX[

Cette procédure doit être appliquée : D Au droit du premier berceau ou du premier dispositif de supportage (i = 1) et pour chaque situation susceptible d' être déterminante si l' appareil possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type A ou B).

Cette vérification ne doit être effectuée que si les deux conditions suivantes s' appliquent simultanément : D L' appareil est supporté par deux berceaux.

E) Les valeurs 0ij et 0i des moments qui sollicitent l' enveloppe entre et au droit des berceaux sont telles que :


0 ij > 0 i •

Cette procédure permet de vérifier la résistance de l' enveloppe avec plaque-renfort et de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit d' un berceau.

•

(C9.3.3.4-1)


des

paramètres

[=

/ 'i

(C9.3.3.4-2)

\=

'i Hu

(C9.3.3.4-3)


P = 1,6 − 0,20924 ([ − 1) + 0,028702 [([ − 1)

+ 0,4795 ⋅ 10 −3 \ ([ − 1) − 0,2391 ⋅ 10 −6 [\([ − 1) − 0,29936 ⋅ 10−2 ([ − 1) [ 2 − 0,85692 ⋅ 10−6 ([ − 1) \ 2 + 0,88174 ⋅ 10−6 [ 2 ([ − 1) \ − 0,75955 ⋅ 10−8 \ 2 ([ − 1) [ + 0,82748 ⋅ 10−4 ([ − 1) [ 3 + 0,48168 ⋅ 10 −9 ([ − 1) \ 3

(C9.3.3.4-4) •

. 12 = MAX (P ; 1,0 )


Figure C9.3.3.4 - Enveloppe supportée par un berceau et munie d' une plaque-renfort ne vérifiant pas la condition (C9.3.3.4-1)

1035

(C9.3.3.4-5)


•

Vérifier la contrainte longitudinale entre les berceaux :


3 ⋅ 'i 4 ⋅ 0 ij ⋅ . 12 + ≤ I ⋅] 4 ⋅ Hu π ⋅ 'i 2 ⋅ H u •

(C9.3.3.4-6)

  sin ( β ) . 3 = MAX  2,718282 − β ; 0,25  (C9.3.3.4-11) β   .4 =


(C9.3.3.4-7)

≤1

.6 =


3max

+

0 ij

0 max

/HVpWDSHVFLDSUqVGHODSUpVHQWHSURFpGXUHSRUWHQW VXUGHX[DSSDUHLOV©pTXLYDOHQWVªGpILQLVGHODPDQLqUH VXLYDQWH –

–

/HSUHPLHUGHFHVDSSDUHLOVGpQRPPp©%ª GDQV OD VXLWH D XQH pSDLVVHXU G HQYHORSSH YDODQWHujODSODFHGHODVRPPHGHVpSDLVVHXUV Hu GH O HQYHORSSH HW H2 GH OD SODTXHUHQIRUW LO HVW VXSSRUWp SDU GHV EHUFHDX[ D\DQW SRXU ODUJHXU E2 j OD SODFH GH E1 HW SRXU DQJOH G RXYHUWXUH δ2 j OD SODFH GH δ (WDSHV D HW D

Hu 'i

(C9.3.3.4-14)

1,45 − 0,007505 ⋅ δ 2 sin (0,5 ⋅ δ 2 )

(C9.3.3.4-15)

0,65

1 + (6 ⋅ γ )

2

•

   

60 δ2

(C9.3.3.4-16)

(C9.3.3.4-17)

1 'i E2 ⋅ ⋅ δ2 Hu 'i

(C9.3.3.4-18)

Calculer la valeur υ1p2 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point d de l' appareil B1 :

υ1p2 = − 0,23 ⋅

.6 ⋅ .8 .5 ⋅ .3

(C9.3.3.4-19)

Calculer la valeur υ1p3 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point e de l' appareil B1 :

υ1p3 = − 0,53 ⋅

.4 . 7 ⋅ . 9 ⋅ . 10 ⋅ sin (0,5 ⋅ δ 2 ) (C9.3.3.4-20)

•

Calculer les valeurs des coefficients d' influence γ et β pour l' appareil B1 :   

MAX (1,7 − 0,011667 ⋅ δ 2 ; 0 ) sin (0,5 ⋅ δ 2 )

1 + 0,010472 ⋅ 3 •

(C9.3.3.4-12) (C9.3.3.4-13)

. 10 =

/H VHFRQG GH FHV EHUFHDX[ GpQRPPp ©%ª GDQV OD VXLWH D XQH pSDLVVHXU G HQYHORSSH YDODQWHcjODSODFHGHODVRPPHGHVpSDLVVHXUV Hu GH O HQYHORSSH HW H2 GH OD SODTXHUHQIRUW LO HVW VXSSRUWp SDU GHV EHUFHDX[ D\DQW SRXU ODUJHXUE1HWSRXUDQJOHG RXYHUWXUH δ(WDSHV EHWE

D γ = 2,83  1  'i

)

1,15 − 0,0025 ⋅ δ 2 sin (0,5 ⋅ δ 2 )

.9 = 1 −

eWDSH D SRXU O DSSDUHLO pTXLYDOHQW % &DOFXO GHV YDOHXUV GHV FKDUJHV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV TXL SHXYHQW rWUH DSSOLTXpHV j O HQYHORSSH DX GURLW GX EHUFHDXFRQVLGpUp •

cos ( β )

 0,8 ⋅ γ + 6 ⋅ γ . 8 = MIN 1,0 ; 0,017453 ⋅ δ 2  

(C9.3.3.4-8)

≤1

−β

β

.7 =


3

(1 − 2,718282

.5 =


0 max

(C9.3.3.4-10)

'i . Hu

Calculer les valeurs des coefficients .3 à .10 pour l' appareil B1 :

•


0 ij

E2

β = 0,91

(C9.3.3.4-9)

Calculer la valeur υ21p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d de l' appareil B1 pour une situation sans pression :

υ 21p2 = −

1036

4⋅ 0i

π ⋅ 'i ⋅ H u 2

⋅

1 .2 . I

(C9.3.3.4-21)


•

Calculer la valeur υ22p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d de l' appareil B1 pour la situation considérée :

 3 ⋅ 'i 4⋅0i υ 22p2 =  −  4 ⋅ Hu π ⋅ 'i 2 ⋅ Hu  •

 ⋅ 1  .2 . I 

(C9.3.3.4-22)

Calculer la valeur υ21p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e de l' appareil B1 pour une situation sans pression :

υ 21p3 = 0 •

Calculer la valeur υ22p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e de l' appareil B1 pour la situation considérée :

υ 22p3 = •

(C9.3.3.4-23)

3 ⋅ 'i 1 ⋅ 2 ⋅ Hu . 2 . I

(C9.3.3.4-24)

Calculer la valeur du coefficient .11p2 au point d de l' appareil B1 pour une situation sans pression :

1 − υ 21p2 2

. 11p2 =

2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  + (1 − υ 21p2 ) ⋅ υ1p2 3  3  •

Calculer la valeur du coefficient .12p2 au point d de l' appareil B1 pour la situation considérée :

1 − υ 22p2 2

. 12p2 =

2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  + (1 − υ 22p2 ) ⋅ υ1p2 3  3  •

1 − υ 21p3 2 2

1  1  2 2  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  +  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  + (1 − υ 21p3 ) ⋅ υ1p3 3  3 

3

1 − υ 22 ;

= 1  + υ1; 3

 1 3 ⋅ υ 22 ; 3  +  + υ1;  3

3

2 2

 3 ⋅ υ 22 ; 3  + (1 − υ 22 ; 

•

2

) ⋅υ1;

3

2

(C9.3.3.4-28)

(C9.3.3.4-29)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d de l' appareil B1 pour la situation considérée :

σ ball2p2 = .12p2 ⋅ . 2 ⋅ I

•

3

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d de l' appareil B1 pour une situation sans pression :

σ ball1p2 = . 11p2 ⋅ . 2 ⋅ I •

(C9.3.3.4-27)

Calculer la valeur du coefficient .12p3 au point e de l' appareil B1 pour la situation considérée :

.12 ;

•

(C9.3.3.4-26)

Calculer la valeur du coefficient .11p3 au point e de l' appareil B1 pour une situation sans pression :

. 11p3 =

•

(C9.3.3.4-25)

(C9.3.3.4-30)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d de l' appareil B1 :


(C9.3.3.4-31)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e de l' appareil B1 pour une situation sans pression :

σ ball1p3 = . 11p3 ⋅ . 2 ⋅ I

(C9.3.3.4-32)

1037


•

σ ball2p3 = . 12p3 ⋅ . 2 ⋅ I •

•

.4 =

(C9.3.3.4-34)

0,7 ⋅ σ ballp2 ⋅ 'i ⋅ Hu ⋅ Hu .3 ⋅ .5

.6 =

(C9.3.3.4-35)

0,9 ⋅ σ ballp3 ⋅ 'i ⋅ Hu ⋅ Hu . 7 ⋅ . 9 ⋅ . 10

(C9.3.3.4-36)

(C9.3.3.4-37)

eWDSH E SRXU O DSSDUHLO pTXLYDOHQW % &DOFXO GHV YDOHXUV GHV FKDUJHV PD[LPDOHV DGPLVVLEOHV DX[TXHOOHV O¶HQYHORSSH SHXW rWUH VRXPLVHV DX GURLW GXEHUFHDXVXSSRUWFRQVLGpUp

•

2

  I 2  + H2 2 ⋅ MIN 1 ;  <     I    

•

β = 0,91

  

E1

Hc 'i

'i . Hc

(C9.3.3.4-45)

0,65

   

60 δ

1 + (6 ⋅ γ )

2

(C9.3.3.4-46)

(C9.3.3.4-47)

1 'i E1 ⋅ ⋅δ Hc 'i

(C9.3.3.4-48)

Calculer la valeur υ1p2 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point d de l' appareil B2 : .6 ⋅ .8 .5 ⋅ .3

(C9.3.3.4-49)

Calculer la valeur υ1p3 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale au point e de l' appareil B2 :

υ1p3 = − 0,53 ⋅

.4 . 7 ⋅ . 9 ⋅ .10 ⋅ sin (0,5 ⋅ δ )

(C9.3.3.4-38)

(C9.3.3.4-50) •

Calculer les valeurs des coefficients d' influence γ et β pour l' appareil B2 : D γ = 2,83  1  'i

1,45 − 0,007505 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

υ1p2 = − 0,23 ⋅

Calculer l' épaisseur équivalente d' enveloppe de l' appareil B2 :

H> = H=

(C9.3.3.4-44)

1 + 0,010472 ⋅ 3 •

(C9.3.3.4-42)

MAX (1,7 − 0,011667 ⋅ δ ; 0) sin (0,5 ⋅ δ )

. 10 =


•

)

(C9.3.3.4-43)

.9 = 1 −

Vérifier que les charges aux points d et e de l' enveloppe de l' appareil B1 au droit du berceau-support sont acceptables :

)i ≤ MIN ()2 max ; )3 max )

cos ( β )

β

 0,8 ⋅ γ + 6 ⋅ γ . 8 = MIN 1,0 ; 0,017453 ⋅ δ  

eWDSHDSRXUO DSSDUHLOpTXLYDOHQW%9pULILFDWLRQ GH O DGPLVVLELOLWp GHV FKDUJHV DX[ SRLQWV d HW e GH O HQYHORSSH •

−β

1,15 − 0,0025 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

.7 =

Calculer la valeur maximale admissible )3max de la charge qui peut être appliquée au point e de l' enveloppe de l' appareil B1 :

)3 max =

(1 − 2,718282

.5 =

Calculer la valeur maximale admissible )2max de la charge qui peut être appliquée au point d de l' enveloppe de l' appareil B1 :

)2 max =

Calculer les valeurs des coefficients K3 à K10 pour l' appareil B2 :

  sin ( β ) . 3 = MAX  2,718282 − β ; 0,25  (C9.3.3.4-41) β  

(C9.3.3.4-33)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e de l' appareil B1 :


•

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e de l’appareil B1 pour la situation considérée :

(C9.3.3.4-39)

Calculer la valeur υ21p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d de l' appareil B2 pour une situation sans pression :

υ 21p2 = −

(C9.3.3.4-40)

1038

4⋅0?

π ⋅ 'i ⋅ Hc 2

⋅

1 .2 . I

(C9.3.3.4-51)


•

Calculer la valeur υ22p2 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point d de l' appareil B2 pour la situation considérée :

 3 ⋅ 'i 4⋅0i υ 22p2 =  −  4 ⋅ Hu π ⋅ ' 2 ⋅ H i c  •

 ⋅ 1  .2. I 

Calculer la valeur υ21p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e de l' appareil B2 pour une situation sans pression :

υ 21p3 = 0 •

(C9.3.3.4-53)

Calculer la valeur υ22p3 du rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible au point e de l' appareil B2 pour la situation considérée :

υ 22p3 = •

3 ⋅ 'i 1 ⋅ 2 ⋅ Hc . 2 . I

(C9.3.3.4-54)

Calculer la valeur du coefficient K11p2 au point d de l' appareil B2 pour une situation sans pression :

1 − υ 21p 2 2

. 11p2 =

2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 21p2  + (1 − υ 21p2 ) ⋅ υ1p2 3  3  •

1 − υ 22p2 2 2

1  1  2 2  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  +  + υ1p2 ⋅ υ 22p2  + (1 − υ 22p2 ) ⋅ υ1p2 3 3    

(C9.3.3.4-56)

Calculer la valeur du coefficient K11p3 au point e de l' appareil B2 pour une situation sans pression :

1 − υ 21p3 2

. 11p3 =

2

1  1  2 2  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  +  + υ1p3 ⋅ υ 21p3  + (1 − υ 21p3 ) ⋅ υ1p3 3 3     •

(C9.3.3.4-55)

Calculer la valeur du coefficient K12p2 au point d de l' appareil B2 pour la situation considérée :

. 12p 2 =

•

(C9.3.3.4-52)

(C9.3.3.4-57)

Calculer la valeur du coefficient .12p3 au point e de l' appareil B2 pour la situation considérée :

.12p3 =

1−υ22p32 2

1  1  2 2  +υ1p3 ⋅υ22p3  +  +υ1p3 ⋅υ22p3 + (1 −υ22p3 ) ⋅υ1p3 3  3 

1039

(C9.3.3.4-58)


•

σ ball1p2 = . 11p 2 ⋅ . 2 ⋅ I •

•

•

•

(C9.3.3.4-62)

.3 ⋅ .5

0,9 ⋅ σ ballp3 ⋅ 'i ⋅ Hc ⋅ Hc . 7 ⋅ . 9 ⋅ .10

'i π ⋅ ⋅ . 6 ⋅ .8 4 Hu

(C9.3.3.4-68)


D Si le récipient est soumis à une pression intérieure ou à une pression nulle : L' épaisseur de l' enveloppe est suffisante si :

(C9.3.3.4-63)

0i

0 max

+

)eq

)cma@

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0  

(C9.3.3.4-69)


(C9.3.3.4-64)


3

3max

(C9.3.3.4-65)

+

0i

0 max

+

)eq

)cmax

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0  (C9.3.3.4-70)

Calculer la valeur maximale admissible )3max de la charge qui peut être appliquée au point e de l' enveloppe de l' appareil B2 :

)3 max =

0,7 ⋅ σ ballp2 ⋅ 'i ⋅ Hc ⋅ Hc

Calculer la valeur de la force axiale globale équivalente )eq au droit du berceau : )eq = )i ⋅

Calculer la valeur maximale admissible )2max de la charge qui peut être appliquée au point d de l' enveloppe de l' appareil B2 :

)2 max = •

•

(C9.3.3.4-61)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e de l' appareil B2 :


(C9.3.3.4-67)

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD VWDELOLWp GH O HQYHORSSH DXGURLWG XQEHUFHDX

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e de l' appareil B2 pour la situation considérée :

σ ball2p3 = . 12p 3 ⋅ . 2 ⋅ I •

)i ≤ MIN ()2 max ; )3 max )

(C9.3.3.4-60)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point e de l' appareil B2 pour une situation sans pression :

σ ball1p 3 = . 11p 3 ⋅ . 2 ⋅ I

Vérifier que les charges aux points d et e de l' enveloppe de l' appareil B2 au droit du berceau-support sont acceptables :


Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d de l' appareil B2 :


•

(C9.3.3.4-59)

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d de l’appareil B2 pour la situation considérée :

σ ball2p2 = .12 p2 ⋅ . 2 ⋅ I •

eWDSHESRXUO DSSDUHLOpTXLYDOHQW%9pULILFDWLRQ GH O DGPLVVLELOLWp GHV FKDUJHV DX[ SRLQWV d HW e GH O HQYHORSSH

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion au point d de l’appareil B2 pour une situation sans pression :

(C9.3.3.4-66)

1040


& 9pULILFDWLRQ DX GURLW G¶XQ GLVSRVLWLI GH VXSSRUWDJH G¶XQH HQYHORSSH DYHF DQQHDXUDLGLVVHXU RX DYHF DQQHDXVXSSRUW VRXWHQX DXWUHPHQW TX HQ GHX[SRLQWV si :

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV FKDUJHV DX[TXHOOHV O¶HQYHORSSHHVWVRXPLVH •

Calculer la valeur de la charge horizontale )H appliquée aux dispositifs de supportage à l' aide des méthodes habituelles de la statique

•

Calculer les valeurs des charges )i, 0i, 0ij, 4i auxquelles l’ enveloppe est soumise à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A3

La procédure présentée ci-dessous doit être utilisée

D L' enveloppe est munie d' un anneau-raidisseur intérieur et est supportée par un berceau.


E L' enveloppe est supportée par un anneau-support soutenu autrement qu' en deux points par un berceausupport ou par un quelconque dispositif de supportage.

•

Cette procédure ne permet pas de prendre en compte la présence d' une plaque-renfort. Cette procédure doit être appliquée :

Calculer les valeurs des charges )cmax, 3max, 4max en deçà desquelles il faut demeurer pour conserver la stabilité de l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A4

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD WHQXH GH O HQYHORSSH HQWUHOHVGLVSRVLWLIVGHVXSSRUWDJH

D Au droit du premier berceau ou du premier dispositif de supportage (L = 1) et pour chaque situation susceptible d' être déterminante si l' appareil possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type A ou B).

Cette vérification ne doit être effectuée que si les deux conditions suivantes s' appliquent simultanément : D L' appareil est soutenu par deux dispositifs de supportage.


E Les valeurs 0ij et 0i des moments qui sollicitent l' enveloppe entre et au droit des dispositifs de supportage sont telles que :

0 ij > 0 i

Elle permet de vérifier la tenue de l' enveloppe et la tenue de l' anneau.

•

•


(C9.3.3.5-1) des

paramètres

[=

/ 'i

(C9.3.3.5-2)

\=

'i Hu

(C9.3.3.5-3)


P = 1,6 − 0,20924 ([ − 1) + 0,028702 [ ([ − 1) + 0,4795 ⋅ 10 −3 \ ([ − 1) − 0,2391 ⋅ 10 −6 [\ ([ − 1) − 0,29936 ⋅ 10−2 ([ − 1) [ 2 − 0,85692 ⋅ 10−6 ([ − 1) \ 2 + 0,88174 ⋅ 10−6 [ 2 ([ − 1) \ − 0,75955 ⋅ 10−8 \ 2 ([ − 1) [ + 0,82748 ⋅ 10−4 ([ − 1) [ 3 + 0,48168 ⋅ 10 −9 ([ − 1) \ 3

(C9.3.3.5-4)

•

Figure C9.3.3.5 - Enveloppe avec anneau-raidisseur soutenu autrement qu' en deux points


. 12 = MAX (P ; 1,0)

1041

(C9.3.3.5-5)


•

•

Vérifier la contrainte longitudinale entre les dispositifs de supportage :

D Si le récipient est soumis à une pression intérieure ou à une pression nulle.


3 ⋅ 'i 4 ⋅ 0 ij ⋅ . 12 + ≤ I ⋅] 4 ⋅ Hu π ⋅ 'i 2 ⋅ H u •


(C9.3.3.5-6)

0i

Vérifier la stabilité de l' enveloppe entre les dispositifs de supportage :

0 max

3

(C9.3.3.5-7)

≤1

3max

0 AB

0 max

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD VWDELOLWp GH O HQYHORSSH DXGURLWGXGLVSRVLWLIGHVXSSRUWDJHFRQVLGpUp •

Calculer les valeurs des coefficients d' influence γ et β : D γ = 2,83  1  'i

β = 0,91 •

.6 =

  

Hu 'i

 0,8 ⋅ γ + 6 ⋅ γ . 8 = MIN 1,0 ; 0,017453 ⋅ δ a   •

   

π ⋅ 4

'i ⋅ .6 ⋅ .8 Hu

0 max

+

)eq

)cmax

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0 

Calculer la valeur KG de la distance entre l' axe neutre de la section droite de l' anneau et l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A5

•

Calculer la valeur du module de flexion plastique :p de la section droite de l' anneau à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A5

•

(C9.3.3.5-11)

Calculer la valeur du paramètre [ :

δa 360

(C9.3.3.5-16)

Calculer les valeurs des coefficients .18 et .19 :

. 18 = 0,1616 ⋅ [ 4 − 0,0268 ⋅ [ 6 + 0,0101 ⋅ [ 8 (C9.3.3.5-17)

(C9.3.3.5-12)

.19 = 0,4224 ⋅ [ 3 − 0,0524 ⋅ [ 5 + 0,1297 ⋅ [ 7 (C9.3.3.5-18)

Calculer la valeur de la force axiale globale équivalente )eq qui agit au droit du dispositif de supportage :

)eq = )i ⋅

0i

[ =1−

Calculer les valeurs des coefficients.6 et .8 : MAX (1,7 − 0,011667 ⋅ δ a ; 0 ) sin (0,5 ⋅ δ a )

+

•

•

(C9.3.3.5-10)

'i . H C

(C9.3.3.5-14)

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD VWDELOLWp GH O DQQHDX VXSSRUWRXGHO DQQHDXUDLGLVVHXU

(C9.3.3.5-9)

E1

2

  ≤ 1,0 

eWDSH &DOFXO GHV FDUDFWpULVWLTXHV G LQHUWLH GH OD VHFWLRQ GURLWH GH O DQQHDXVXSSRUW RX GH O DQQHDX UDLGLVVHXU

(C9.3.3.5-8)

≤1

 4 +  i  4max

(C9.3.3.5-15)


+

)cmax

3max


3

)eq



0 max

+

E Si le récipient est soumis à une pression extérieure.


0 ij

Vérifier la stabilité de l' enveloppe au droit du dispositif de supportage :

(C9.3.3.5-13)

1042


•

Calculer la valeur 5R de la distance entre l’axe neutre de la section droite de l’anneau et l’axe de l’ appareil :

•

Calculer la valeur maximale )Hmax de la charge horizontale admissible par l' anneau :

)Hmax =

D Pour un anneau-raidisseur situé à l' intérieur de l' enveloppe : 5R =

'i − KD 2

•

(C9.3.3.5-19)

•

'i + H u + KE 2

I a ⋅ :p

5R ⋅ .18

(C9.3.3.5-22)

Vérifier que les caractéristiques de l' anneau sont suffisantes :

 )i  )  Vmax

(C9.3.3.5-20)

Calculer la valeur maximale )Vmax de la charge verticale admissible par l' anneau :

)Vmax =

5R ⋅ .19

Les caractéristiques de l' anneau sont suffisantes si :

E Pour un anneau-support situé à l' extérieur de l' enveloppe : 5R =

I a ⋅ :p

(C9.3.3.5-21)

1043

 )H  + ≤ 1,0  )Hmax  2

(C9.3.3.5-23)


& 9pULILFDWLRQ DX GURLW G¶XQ GLVSRVLWLI GH VXSSRUWDJHG¶XQHHQYHORSSHDYHFDQQHDXVXSSRUWRX DQQHDXUDLGLVVHXU VRXWHQX HQ GHX[ SRLQWV SDU XQ GLVSRVLWLIGHVXSSRUWDJHTXHOFRQTXH si :

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV FKDUJHV DX[TXHOOHV O¶HQYHORSSHHVWVRXPLVH •

Calculer la valeur de la charge horizontale FH appliquée aux dispositifs de supportage à l' aide des méthodes habituelles de la statique

•

Calculer les valeurs des charges)i, 0i, 0ij, 4i auxquelles l’ enveloppe est soumise à l' aide de la procédure donnée en C9.A3

La procédure présentée ci-dessous doit être utilisée

D L' enveloppe est munie d' un anneau-raidisseur intérieur et est supportée en deux points au droit de cet anneau-raidisseur par un dispositif de supportage quelconque.


E L' enveloppe est supportée par un anneau-support soutenu en deux points par un dispositif de supportage quelconque.

•

Cette procédure ne permet pas de prendre en compte la présence d' une plaque-renfort.

Calculer les valeurs des charges )cmax, 3max, 4max en deçà desquelles il faut demeurer pour conserver la stabilité de l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en C9.A4

eWDSH9pULILFDWLRQGHODWHQXHGHO HQYHORSSHHQWUH OHVGLVSRVLWLIVGHVXSSRUWDJH

Cette procédure doit être appliquée: D Au droit du premier berceau ou du premier dispositif de supportage (i=1) et pour chaque situation susceptible d' être déterminante si l' appareil possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type A ou B).

Cette vérification ne doit être effectuée que si les deux conditions suivantes s' appliquent simultanément: D L' appareil est soutenu par deux dispositifs de supportage. E Les valeurs 0ij et 0i des moments qui sollicitent l' enveloppe entre et au droit des dispositifs de supportage sont telles que :


0 ij > 0 i

Cette procédure permet de vérifier la résistance de l' enveloppe et la résistance de l' anneau.

•

Calculer les valeurs adimensionnels [ et \:

[=

\= •

(C9.3.3.6-1)

/ 'i

'i Hu

des

paramètres

(C9.3.3.6-2) (C9.3.3.6-3)


P = 1,6 − 0,20924 ([ − 1) + 0,028702 [ ([ − 1) + 0,4795 ⋅ 10 −3 \ ([ − 1) − 0,2391 ⋅ 10 −6 [\ ([ − 1) − 0,29936 ⋅ 10 −2 ([ − 1) [ 2 − 0,85692 ⋅ 10 −6 ([ − 1) \ 2 + 0,88174 ⋅ 10 −6 [ 2 ([ − 1) \ − 0,75955 ⋅ 10 −8 \ 2 ([ − 1) [ + 0,82748 ⋅ 10 −4 ([ − 1) [ 3 + 0,48168 ⋅ 10 −9 ([ − 1) \ 3

(C9.3.3.6-4) •

Figure C9.3.3.6 - Enveloppe avec anneau-support soutenu en deux points par un dispositif de supportage quelconque


. 12 = MAX (P ; 1,0 )

1044

(C9.3.3.6-5)


•

•

Vérifier la contrainte longitudinale entre les dispositifs de supportage :



3 ⋅ 'i 4 ⋅ 0 ij ⋅ .12 + ≤ I ⋅] 4 ⋅ Hu π ⋅ 'i 2 ⋅ H u •


(C9.3.3.6-6)

0i

Vérifier la stabilité de l' enveloppe entre les dispositifs de supportage :

0 max

3

(C9.3.3.6-7)

≤1

3max


3max

+

0 ij

0 max

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD VWDELOLWp GH O HQYHORSSH DXGURLWGXGLVSRVLWLIGHVXSSRUWDJHFRQVLGpUp •

Calculer les valeurs des coefficients d' influence γ et β: D γ = 2,83  1  'i

β = 0,91

Hu 'i

E1

MAX (1,7 − 0,011667 ⋅ δ a ; 0 ) sin (0,5 ⋅ δ a )

 0,8 ⋅ γ + 6 ⋅ γ . 8 = MIN 1,0 ; 0,017453 ⋅ δ a   •

)eq

   

'i ⋅ . 6 ⋅ .8 Hu

0 max

+

)eq

)cmaF

 4 +  i  4max

2

  ≤ 1,0 

Calculer la valeur KG de la distance entre l' axe neutre de la section droite de l' anneau et l' enveloppe à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A5.

•

Calculer la valeur du module de flexion plastique :p de la section droite de l' anneau à l' aide de la procédure donnée en Annexe C9.A5.

Calculer la valeur du paramètre [ : [ = MAX (

•

(C9.3.3.6-11)

δa δ ;1 − a ) 360 360

(C9.3.3.6-16)

Calculer la valeur du coefficient .18:

D Si 30° ≤ δ a ≤ 150° ou bien si 210° ≤ δ a ≤ 330°

. 18 = 0,1616 ⋅ [ 4 − 0,0268 ⋅ [ 6 + 0,0101 ⋅ [ 8

(C9.3.3.6-12)

(C9.3.3.6-17) E Si 150° < δ a < 210°

Calculer la valeur de la force axiale globale équivalente )eq qui agit au droit du dispositif de supportage :

π = )i ⋅ ⋅ 4

0i

•

•

(C9.3.3.6-10)

'i . Hu

+

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD VWDELOLWp GH O DQQHDX VXSSRUWRXGHO DQQHDXUDLGLVVHXU

(C9.3.3.6-9)

Calculer les valeurs des coefficients .6 et .8 :

•

.6 =

  

(C9.3.3.6-14)

eWDSH &DOFXO GHV FDUDFWpULVWLTXHV G LQHUWLH GH OD VHFWLRQ GURLWH GH O DQQHDXVXSSRUW RX GH O DQQHDX UDLGLVVHXU

(C9.3.3.6-8)

≤1

2

  ≤ 1,0 

(C9.3.3.6-15)


3

)cmax

 4 +  i  4max



0 max

)eq

+



0 ij

Vérifier la stabilité de l' enveloppe au droit du dispositif de supportage :

.18 = 0,0137 + 0,148 ⋅ (2 ⋅ [ − 1)2 •

(C9.3.3.6-13)

(C9.3.3.6-18)


.19 = 0,4224 ⋅ [ 3 − 0,0524 ⋅ [ 5 + 0,1297 ⋅ [ 7 (C9.3.3.6-19)

1045


•

Calculer la valeur 5R de la distance entre l’axe neutre de la section droite de l’anneau et l’axe de l’ appareil :

•

)Hmax =

D Pour un anneau-raidisseur situé à l' intérieur de l' enveloppe : 5R =

'i − KG 2

•

(C9.3.3.6-20)

•

'i + H u + KH 2

I a ⋅ :p

5R ⋅ . 18

5R ⋅ .19

(C9.3.3.6-23)

Vérifier que les caractéristiques de l' anneau sont suffisantes :

 )i  )  Vmax

(C9.3.3.6-21)

Calculer la valeur maximale )Vmax de la charge verticale admissiblepar l' anneau :

)Vmax =

I a ⋅ :p

Les caractéristiques de l' anneau sont suffisantes si :

E) Pour un anneau-support situé à l' extérieur de l' enveloppe : 5R =

Calculer la valeur maximale )Hmax de la charge horizontale admissible par l' anneau :

(C9.3.3.6-22)

1046

 )H  + ≤ 1,0  )Hmax  2

(C9.3.3.6-24)


& $33$5(,/6 9(57,&$8; 6833257e6 3$5'(6&2162/(6

Préalablement à l’ application de ces règles, il y a lieu de s’ assurer, au moyen des règles des autres sections de la présente Division, que les épaisseurs sont suffisantes pour assurer la résistance de l’ enveloppe à la pression seule.


Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des enveloppes d' appareils verticaux soumises aux actions simultanées de la pression et des charges locales dues aux consoles.

Ces règles couvrent la défaillance par déformation excessive.

&&RQGLWLRQVG DSSOLFDWLRQGHVUqJOHV

Ces règles s’ appliquent aux consoles disposées sur les enveloppes cylindriques de section droite circulaire ou coniques de section droite circulaire d' appareils verticaux. Les enveloppes considérées peuvent comporter des plaques-renforts soudées au droit des consoles.


Ces règles permettent de vérifier que les épaisseurs utiles des enveloppes seules ou bien que les sommes des épaisseurs des enveloppes et des plaques-renforts sont suffisantes.

&7\SHGHODFRQVROHVXSSRUW


0,001 ≤

Hu ≤ 0,05 'eq

(C9.4.2.1-1)

La console doit être d' un des quatre types notés A, B, C, D définis par les figures C9.4.2.2-1 à C9.4.2.2-4.

Ces règles permettent de déterminer pour ces épaisseurs ou ces sommes d' épaisseurs les valeurs des forces admissibles maximales qui peuvent être appliquées au droit des consoles.

J K1 E3

K2

D1

E1 E2

H2

) Vi

Figure C9.4.2.2-1 - Console de type A.

J K1 E3

K2

D1

E1 E2

H2

) Vi

Figure C9.4.2.2-2 - Console de type B.

1047


J K1 E3

K2 D1

E1 E2

H2

) Vi

Figure C9.4.2.2-3 - Console de type C.

K2

K1 E3

D1

E1 E2

H2

) Vi

Figure C9.4.2.2-4 - Console de type D. & 'LPHQVLRQV GHV FRQVROHVVXSSRUWV GHV W\SHV$%&

La dimensions E2 et E3 de la plaque-renfort et la hauteur K1 de la console doivent être telles que :

La distance J entre les âmes de la console et la hauteur K1 de la console doivent être telles que :

J 0,2 ≤ ≤ 1,0 K1

(C9.4.2.5-3)

Les consoles d' un appareil doivent être disposées de telle sorte que l' on puisse considérer qu' elles sont toutes soumises à des chargements sensiblement égaux.

(C9.4.2.4-1)

La force locale verticale )Vi appliquée à une console-support doit agir parallèlement à l' axe de l' appareil.

&3ODTXHVUHQIRUWV

L' épaisseur utile H2 de la plaque-renfort doit être telle que :

H2 ≥ Hu

E2 ≥ 0,6 ⋅ E3

Les consoles doivent être disposées sur des enveloppes cylindriques ou coniques de section droite circulaire d' appareils verticaux.

La largeur E1 de la semelle de la console et la hauteur K1 de la console doivent être telles que :

E1 ≤ 1,5 K1

(C9.4.2.5-2)

&'LVSRVLWLRQGHVFRQVROHVVXSSRUWV

(C9.4.2.3-1)

& 'LPHQVLRQV GHV FRQVROHVVXSSRUWV GX W\SHV'

0,5 ≤

E3 ≤ 1,5 ⋅ K1

(C9.4.2.5-1)

1048


&6ROOLFLWDWLRQV

)H

=

Les règles du présent chapitre prennent en compte les sollicitations suivantes :

Force horizontale appliquée à l' ensemble des consoles

)Hi

=

Force horizontale au niveau de la jonction entre la console et le dispositif de supportage de cette console (force horizontale agissant à la base du pied L si la console est supportée par un pied)

)V

=

Force verticale par l' ensemble des consoles

)Vi

=

Force verticale au niveau de la jonction entre la console et le dispositif de supportage de cette console (force verticale agissant à la base du pied L si la console est supportée par un pied)

)ima

=

Force verticale maximale admissible à laquelle l’ enveloppe est soumise au droit de la console

=

Distance entre les âmes d' une console

K

=

Distance du centre de la console à la base du pied qui supporte la console, valeur nulle si la console ne repose pas sur un dispositif assimilable à un pied.

K1

=

Hauteur de la console

=

Profondeur de la console

=

Moment d' inertie central de la section droite du pied qui supporte la console par rapport à un axe normal au plan vertical défini par l' axe de l' appareil et la direction d' application de )H

–

L' action de la pression intérieure ou extérieure.

–

L' action de la pesanteur sur l' appareil lui-même et sur le fluide qu' il contient.

–

Les actions de toute nature qui se traduisent par des forces résultantes appliquées suivant l' axe vertical de l' appareil.

–

Les actions de toute nature qui se traduisent par des moments de flexion d' axe perpendiculaire à un plan vertical contenant l' axe de l' appareil.

&1RWDWLRQV D1

=

Distance du point d' application de la charge à l' enveloppe ou à la plaque-renfort

D1eq

=

Bras de levier équivalent

=

Largeur de la semelle de la console

=

Largeur de la plaque-renfort

=

Hauteur de la plaque-renfort

'eq

=

Diamètre de l' enveloppe

'i

=


d' une

enveloppe

'k

=

Diamètre intérieur d' une conique au droit d' une console

enveloppe

Hu

=

Épaisseur utile de l' enveloppe

=

Épaisseur utile de la plaque-renfort

H2eq

=

Épaisseur de calcul équivalente de la plaque-renfort

I

=

Contrainte nominale de calcul pour le matériau de l' enveloppe et la situation de calcul considérée

Ir

=

Contrainte nominale de calcul pour le matériau de la plaque-renfort et la situation de calcul considérée

E1

E2

E3

H2

)

=

calcul

équivalent

x

J

de

K2

,xxi

∑, I

.1 .2

.13, .14

Force axiale globale additionnelle appliquée à une enveloppe au droit d' un plan de coupe perpendiculaire à l' axe de l' appareil, une force tendant à allonger la bande d' enveloppe longitudinale sur laquelle est implantée la console doit être comptée positivement, une force tendant à comprimer cette même bande d' enveloppe doit être comptée négativement

1049

xxi

=

Somme des moments d' inertie ,xxi de l' ensemble des pieds

=

Coefficient intermédiaire

=

Coefficient de sécurité –

.2 = 1,25 pour une situation normale de calcul

–

.2 = 1,05 pour une situation d' essai ou une situation exceptionnelle

=

Coefficients intermédiaires

.16

=

Coefficient intermédiaire l’ absence de plaque-renfort

utilisé

en

.17

=

Coefficient intermédiaire utilisé présence d’ une plaque-renfort

en


0

=

Moment de flexion global de toutes les forces extérieures transmis par l' enveloppe au droit du plan de coupe perpendiculaire à l' axe de l' appareil, un moment tendant à allonger la bande d’enveloppe longitudinale sur laquelle est implantée la console doit être compté positivement, un moment tendant à comprimer cette même bande d' enveloppe doit être compté négativement

0A

=

Moment de renversement appliqué à l' ensemble des consoles

Q

=

Nombre des consoles-supports

3

=

Pression pour la situation de calcul considérée, une pression intérieure doit être comptée positivement, une pression extérieure doit être comptée négativement.

α

=

Demi angle au sommet d' une enveloppe conique

λ

=


σball

=

Valeur limite de la contrainte de flexion pour l' enveloppe

σmx

=

Contrainte de membrane globale dans la direction longitudinale

σmy

=

Contrainte de membrane globale dans la direction circonférentielle

υ1

=

Rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale

υ2

=

Rapport entre la contrainte de membrane globale et la contrainte admissible

La règle présentée en C9.4.6 doit être utilisée dans le cas d' une console-support de type D disposée sur une enveloppe ne comportant pas de plaque-renfort. La règle présentée en C9.4.7 doit être utilisée dans le cas d' une console de type A, B, C, ou D disposée sur une enveloppe comportant une plaque-renfort.

&5qJOHGHFDOFXOSRXUXQHFRQVROHVXSSRUWGH W\SH $ % RX & GLVSRVpH VXU XQH HQYHORSSH QH FRPSRUWDQWSDVGHSODTXHUHQIRUW La procédure suivante doit être utilisée dans le cas d' une console de type A, B, ou C disposée sur une enveloppe ne comportant pas de plaque-renfort. Cette procédure permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit de la console et de vérifier la tenue de l' enveloppe.

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW GH O HQYHORSSH'H J D) Pour une enveloppe cylindrique :

'eq = 'i

(C9.4.5-1)

E) Pour une enveloppe conique :

'eq =

'k cos (α )

(C9.4.5-2)

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU )K3L GH OD IRUFH KRUL]RQWDOH j OD MRQFWLRQ HQWUH OD FRQVROH HW OH GLVSRVLWLIGHVXSSRUWDJHGHFHWWHFRQVROH •

Calculer la valeur de la force horizontale )Hi :

D) Si l' appareil est disposé sur un ensemble de pieds et que les moments d' inertie,xxi des sections droites des pieds sont tous connus :

&*pQpUDOLWpV


)Hi = )H ⋅

Ces règles consistent à calculer les valeurs des charges transmises aux enveloppes par les consoles, à déterminer les valeurs de ces charges qui provoqueraient l' apparition de l' état limite dans les sections les plus sollicitées des enveloppes et à s' assurer que les valeurs des charges effectivement transmises demeurent inférieures aux valeurs ainsi déterminées.

, xxi

∑, M

xxi

(C9.4.5-3)

E) Si l' appareil n' est pas disposé sur un ensemble de pieds ou si l' appareil est disposé sur un ensemble de pieds et que les moments d' inertie ,xxi des sections droites des pieds ne sont pas tous connus ou alternativement à l' utilisation de la formule (C9.4.5-3) :

La règle présentée en C9.4.5 doit être utilisée dans le cas d' une console-support de type A, B, ou C disposée sur une enveloppe ne comportant pas de plaque-renfort.

)Hi =

1050

)H Q

(C9.4.5-4)


eWDSH&DOFXOODYDOHXU )NOL GHODIRUFHYHUWLFDOHj OD MRQFWLRQ HQWUH OD FRQVROH HW OH GLVSRVLWLI GH VXSSRUWDJHGHFHWWHFRQVROH

•

D1eq = D1 +

Calculer la valeur de la force verticale )Vi :

•

)Vi =

4⋅ 0A )V + Q Q ['Q + 2 (D1 + HP

•

(C9.4.5-5)

)]

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX R XS HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHVTUV V GH ODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQGHO HQYHORSSH •

•

K1

•

(C9.4.5-7)

eq

(C9.4.5-8)

W u

σ my

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW GH O HQYHORSSH'_` D) Pour une enveloppe cylindrique :

'eq = 'i


'eq =

1 − υ 22

.1 =

•

(C9.4.5-10)

(C9.4.5-11)

. 16 =

0,36 + 0,40 λ + 0,02 λ2

, xxi

∑, b


1


)Hi = )H ⋅

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU PD[LPDOH DGPLVVLEOH )Z [\] GH OD IRUFH YHUWLFDOH j ODTXHOOH O¶HQYHORSSH HVW VRXPLVHDXGURLWGHODFRQVROH •

(C9.4.6-2)

D) Si l' appareil est disposé sur un ensemble de pieds et que les moments d' inertie ,xxi des sections droites des pieds sont tous connus :


σ ball = . 1 ⋅ . 2 ⋅ I

'k cos (α )

eWDSH&DOFXOODYDOHXU)a3Z GHODIRUFHKRUL]RQWDOH j OD MRQFWLRQ HQWUH OD FRQVROH HW OH GLVSRVLWLI GH VXSSRUWDJHGHFHWWHFRQVROH

2

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3  3  •

(C9.4.6-1)


(C9.4.5-9)

(. 2 . I )

(C9.4.5-15)

La procédure suivante doit être utilisée dans le cas d' une console de type D disposée sur une enveloppe ne comportant pas de plaque-renfort. Cette procédure permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible au droit de la console et de vérifier l' enveloppe.

X

2⋅

 σ ball ⋅ Hu2 ⋅ K1 J ⋅ MIN 1 ; 0,5 +  (C9.4.5-14) . 16 ⋅ D1eq K1  

& 5qJOH GH FDOFXO SRXU XQH FRQVROH GH W\SH ' GLVSRVpH VXU XQH HQYHORSSH QH FRPSRUWDQW SDV GH SODTXHUHQIRUW


υ2 = •

⋅

Calculer la valeur maximale admissible )imax de la force verticale qui peut être appliquée à l' enveloppe :

)Vi ≤ )imax

Calculer la valeur σmy de la contrainte de membrane globale dans la direction circonférentielle : Y

(C9.4.5-13)



σ my =

)H^ ⋅ K )Vi

eWDSH9pULILFDWLRQGHO¶HQYHORSSH (C9.4.5-6)

'eq . H u

υ 1 = MIN (0 ,08 λ ; 0 ,30 ) •

)imax =


λ=

Calculer la valeur D1eq du bras de levier équivalent :

(C9.4.5-12)

1051

xxi

(C9.4.6-3)


E) Si l’appareil n’est pas disposé sur un ensemble de pieds ou si l' appareil est disposé sur un ensemble de pieds et que les moments d' inertie ,xxi des sections droites des pieds-supports ne sont pas tous connus ou alternativement à l' utilisation de la formule (C9.4.6-3) :

)H Q

)Hi =

•

)Vi

(C9.4.6-11) •

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX d Xe HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHVf\g g GH ODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQGHO HQYHORSSH

•

(C9.4.6-6)

•

(C9.4.6-7)


+

4 ⋅ Hu

1 π ⋅ ' eq ⋅ H u

 ) ± 4⋅ 0  ' eq 

4 ⋅ Hu

+

1 π ⋅ ' k cos (α )⋅ H h

   

  ) ± 4⋅ 0   ' eq  


υ2 =

σ mx (. 2 . I )

(C9.4.6-14)

Calculer la valeur maximale admissible )imax de la force verticale à laquelle l’ enveloppe peut être soumise :  σ ball ⋅ Hu2 ⋅ K1 J ⋅ MIN 1 ; 0,5 +  .16 ⋅ D1eq K1  

L’ épaisseur de l’ enveloppe est suffisante si :

(C9.4.6-9) •

)Hi ⋅ K )Vi

eWDSH9pULILFDWLRQGHO pSDLVVHXUGHO HQYHORSSH

E) Si la console est disposée sur une enveloppe conique :

3 ⋅ ' eq

(C9.4.6-13)

(C9.4.6-15)

(C9.4.6-8)

σ mx =

0,36 + 0,86 λ2


)imax =

D) Si la console est disposée sur une enveloppe cylindrique :

3 ⋅ ' eq

1

D1eq = D1 +


σ mx =


. 16 = •

υ 1 = MIN (0 , 08 λ ; 0 ,30 ) •

•

Calculer la valeur du coefficient λ :

'eq . Hu

(C9.4.6-12)

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU PD[LPDOH DGPLVVLEOH )i jkl GHODIRUFHYHUWLFDOHjODTXHOOHO¶HQYHORSSHSHXW rWUHVRXPLVHDXGURLWGHODFRQVROH

(C9.4.6-5)

E1


σ ball = . 1 ⋅ . 2 ⋅ I


λ=

2

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3 3    

(C9.4.6-4)

) 4⋅ 0A = V + Q Q ['i + 2 (D1 + Hu )]

•

1 − υ 22

.1 =

eWDSH&DOFXOGHODYDOHXU)cOZ GHODIRUFHYHUWLFDOH j OD MRQFWLRQ HQWUH OD FRQVROH HW OH GLVSRVLWLI GH VXSSRUWDJHGHFHWWHFRQVROH •


(C9.4.6-10)

1052

)Vi ≤ )imax

(C9.4.6-16)


&5qJOHGHFDOFXOSRXUXQHFRQVROHGHW\SH$ % & RX ' GLVSRVpH VXU XQH HQYHORSSH FRPSRUWDQW XQHSODTXHUHQIRUW

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX r Xs HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHVtku u GH OD FRQWUDLQWH GH IOH[LRQ GH O HQYHORSSH DYHF SODTXH UHQIRUW

La procédure suivante doit être utilisée dans le cas d' une console-support de type A, B, C, ou D disposée sur une enveloppe comportant une plaque-renfort. Elle permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit de la console-support et de vérifier l' enveloppe avec plaquerenfort.

•

•

•

(C9.4.7-1)


'k cos (α )

•

, xxi

∑, p

xxi

•

)H Q

)Vi =

•

1 − υ 22 2

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion pour l' enveloppe avec plaque-renfort :

σ ball = . 1 ⋅ . 2 ⋅ I

(C9.4.7-4)

(C9.4.7-11)

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU PD[LPDOH DGPLVVLEOH )w xyz GH OD IRUFH YHUWLFDOH j ODTXHOOH j O HQYHORSSH DYHFSODTXHUHQIRUWSHXWrWUHVRXPLVHDXGURLWGHOD FRQVROH


)V 4⋅0A + Q Q ['i + 2 (D1 + H u + H2 )]


(C9.4.7-10)

eWDSH&DOFXOGHODYDOHXU)qOi GHODIRUFHYHUWLFDOH j OD MRQFWLRQ HQWUH OD FRQVROH HW OH GLVSRVLWLI GH VXSSRUWDJHGHFHWWHFRQVROH •

(C9.4.7-9)

(. 2 . I )

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3 3    

E) Si l' appareil n' est pas disposé sur un ensemble de pieds ou si l' appareil est disposé sur un ensemble de pieds et que les moments d' inertie ,xxi des sections droites des pieds ne sont pas tous connus ou alternativement à l' utilisation de la formule (C9.4.7-3) :

)Hi =

(C9.4.7-8)

2 ⋅ Hv

σ my

.1 =

(C9.4.7-3)

3 ⋅ ' eq


υ2 =

D) Si l' appareil est disposé sur un ensemble de pieds et que les moments d' inertie ,xxi des sections droites des pieds sont tous connus :

(C9.4.7-7)


σ my =


)Hi = )H ⋅


(C9.4.7-2)

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU )o3i GH OD IRUFH KRUL]RQWDOH j OD MRQFWLRQ HQWUH OD FRQVROH HW OH GLVSRVLWLIGHVXSSRUWDJHGHFHWWHFRQVROH •

(C9.4.7-6)

'eq . Hu

υ 1 = MIN (0 , 08 λ ; 0 , 40 )

D) Pour une enveloppe cylindrique :

'eq =

E3

λ=

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW GH O HQYHORSSH'mn 'eq = 'i


•

. 17 =

(C9.4.7-5)

1053


1 0,36 + 0,50λ + 0,50 λ2

(C9.4.7-12)


•

Calculer l' épaisseur équivalente H2eq de la plaque-renfort :

 I  H2eq = MIN H2 ; H2 ⋅ r  I   •

•

(C9.4.7-13)

)imax =


D1eq = D1 + H2eq +

)Hi ⋅ K )Vi

Calculer la valeur maximale admissible )imax de la force verticale qui peut être appliquée à l' enveloppe avec plaque-renfort :

σ bal{ ⋅ Hu2 ⋅ E3 .17 ⋅ D1eq

(C9.4.7-15)

eWDSH9pULILFDWLRQGHO¶HQYHORSSH La somme des épaisseurs de l' enveloppe et de la plaque-renfort est suffisante si :

(C9.4.7-14)

)Vi ≤ )imax

1054

(C9.4.7-16)


& $33$5(,/6 9(57,&$8; 6833257e6 3$5'(63,('6

&3RVLWLRQVGHVSLHGV Les pieds d' un appareil doivent être implantés de telle sorte que l' on puisse considérer qu' ils reçoivent tous des chargements sensiblement égaux.


La règle du présent chapitre permet de vérifier la résistance des enveloppes d' appareils verticaux soumises aux actions simultanées de la pression intérieure et des charges locales dues aux pieds.

Note : Dans toute la mesure du possible, il faut utiliser au plus quatre pieds pour soutenir l’appareil.

Des dispositions appropriées doivent être prises pour interdire l' apparition de mouvements des pieds qui généreraient des contraintes de flexion additionnelles dans l' enveloppe.

Cette règle s’ applique aux pieds disposés sur les fonds bombés d' appareils verticaux. Les enveloppes considérées peuvent comporter des plaques-renforts soudées au droit des pieds.

Les pieds doivent être implantés sur l' enveloppe d' un fond hémisphérique, sur l' enveloppe de la partie centrale sphérique d' un fond torisphérique ou sur l' enveloppe de la partie centrale d' un fond elliptique définie par une valeur de la cote ;telle que :

Cette règle permet de vérifier que les épaisseurs utiles des enveloppes seules ou bien que les sommes des épaisseurs des enveloppes et des plaques-renforts sont suffisantes, De plus, cette règle permet de déterminer, pour ces épaisseurs ou ces sommes d' épaisseurs, les valeurs des forces admissibles maximales qui peuvent être appliquées au droit des pieds.

0 ≤ ; ≤ 0,4 ⋅ 'i

La figure C9.5.2.4-1 illustre le positionnement des pieds sur l' enveloppe de l' appareil.

Préalablement à son application, il y a lieu de s’ assurer, au moyen des règles des autres sections de la présente Division, que les épaisseurs sont suffisantes pour assurer la résistance à la pression seule.

& 9DOHXUV DGGLWLRQQHOOHV

&&RQGLWLRQVG DSSOLFDWLRQGHODUqJOH


)>

(C9.5.2.1-1)

4⋅ 0 G4

(C9.5.2.5-1)

La règle du présent chapitre prend en compte les sollicitations suivantes :

Les sections droites des pieds doivent être circulaires. &3ODTXHVUHQIRUWV

Les plaques-renforts doivent être circulaires L' épaisseur utile H2 d' une plaque-renfort doit être telle que : (C9.5.2.3-1)

Les diamètres G2 d' un pied et G3 de la plaque-renfort sur laquelle s' appuie ce pied doivent être tels que :

JOREDOHV

&6ROOLFLWDWLRQV

&6HFWLRQGURLWHGHVSLHGV

G 3 ≤ 1,6 ⋅ G 2

FKDUJHV

Les charges globales additionnelles ) et 0 doivent être telles que :


H2 ≥ Hu

GHV

Un moment global additionnel 0 non nul peut être pris en considération seulement si l' appareil est soutenu par un minimum de trois pieds. Si le moment 0 n' est pas nul, les pieds doivent de plus être fixés à la fondation.

Cette règle couvre la défaillance par déformation excessive.

H 0,001 ≤ u ≤ 0,05 'eq

(C9.5.2.4-1)

(C9.5.2.3-2)

1055

–

l' action de la pression intérieure : la règle ne doit pas être utilisée dans le cas d' un appareil soumis à la pression extérieure,

–

l' action de la pesanteur sur l' appareil lui-même et sur le fluide qu' il contient,

–

les actions de toute nature qui se traduisent par des forces résultantes appliquées suivant l' axe vertical de l' appareil,

–

les actions de toute nature qui se traduisent par des moments de flexion d' axe perpendiculaire à un plan vertical contenant l' axe de l' appareil.


'i

'i

H2

Hu G3

α

Hu

H2 G3

G2

G1 G 4

G4

G1 )i

α

G2

β

)i

Figure C9.5.2.4-1 : Pieds soutenant un appareil vertical &1RWDWLRQV G1

= Diamètre d'implantation des pieds

G2

= Diamètre extérieur d'un pied

G3

= Diamètre de la plaque-renfort

G4

= Diamètre au raccordement des pieds

Geff

= Diamètre de calcul effectif d'un pied

'eq

= Diamètre

'i

= Diamètre intérieur d'un fond bombé ou

'm

=

(distance horizontale entre l' axe du fond et le centre du pied)

l' enveloppe

de

calcul

équivalent

de

d' une enveloppe cylindrique Diamètre moyen l' enveloppe

de

calcul

pour

Hu

= Épaisseur utile de l'enveloppe

I


)

= Force axiale globale à laquelle l'ensemble

= Force maximale admissible qui peut être

+i


0

= Moment

Q

= Nombre de pied

3


3max

= Pression intérieure maximale admissible

5i

= Rayon intérieur d'une enveloppe sphérique

]

= Coefficient de soudure, ] doit être pris

α

= Angle entre l'horizontale et la tangente au

β

= Angle formé par l'axe du pied et l'axe

λ


matériau de l' enveloppe et la situation de calcul considérée

des pieds est soumis, cette force doit être comptée positivement ) doit être déterminée en appliquant les méthodes habituelles de la statique

)i

)imax

= Force à laquelle le pied est soumis (force verticale agissant à la base du pied)

1056

appliquée à l' enveloppe au droit du pied mesurée à partir de la ligne de tangence

de renversement auquel l' ensemble des pieds est soumis ; 0 doit être déterminé en appliquant les méthodes habituelles de la statique

considérée, une pression intérieure doit être comptée positivement pour une enveloppe sphérique

ou de la partie centrale sphérique d' un fond bombé

égal à 1 pour une situation d' essai de résistance, pour une situation exceptionnelle de service ou pour un fond sans soudure qu' elle que soit la situation considérée fond bombé au droit du raccordement entre l' enveloppe et le pied vertical


&*pQpUDOLWpV

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU PD[LPDOH DGPLVVLEOH ) GH OD IRUFH j ODTXHOOH O¶HQYHORSSH SHXW rWUH VRXPLVHDXGURLWGHVDMRQFWLRQDYHFOHSLHGVXSSRUW

La règle du présent chapitre doit être appliquée pour chaque situation susceptible d' être déterminante.

•

Cette règle consiste à calculer les valeurs des charges transmises aux enveloppes par les pieds, à déterminer les valeurs de ces charges qui provoqueraient l' apparition de l' état limite dans les sections les plus sollicitées des enveloppes et à s' assurer que les valeurs des charges effectivement transmises demeurent en deçà des valeurs ainsi déterminées.

D) Pour une enveloppe sans plaque-renfort :

G eff = G 2

G eff = G 3 •

•

•

'eq

  

Calculer la valeur du diamètre moyen 'm de l' enveloppe :

'm = 2 ⋅ 5i + Hu

'm =

•

  

  

2

  2⋅ + i 1 −   '   i 

  

2

 + Hu  

Calculer la valeur de la pression maximale admissible 3max pour l' enveloppe : 4 ⋅ I ⋅ ] ⋅ Hu 'm

(C9.5.5-10)

L' épaisseur de l' enveloppe ou la somme des épaisseurs de l' enveloppe et de la plaque-renfort est suffisante si les deux conditions suivantes sont simultanément vérifiées :

Calculer la valeur de la force )i : ) 4⋅0 + Q Q ⋅ G4

 2 ⋅ d4 1 −   Di

3max =

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU ) GH OD IRUFH j OD MRQFWLRQHQWUHOHSLHGVXSSRUWHWO HQYHORSSH )i =

' 2 2 ⋅ +i

(C9.5.5-9)

2

(C9.5.5-2)

•

(C9.5.5-8)

E) Pour un fond elliptique :

E) Pour un fond elliptique :

  2⋅ + 1 −    'i 

)

D) Pour une enveloppe sphérique ou pour la partie centrale d' un fond torisphérique :

(C9.5.5-1)

2

(

cos β ⋅ 1,82 + 3.6 ⋅ λ + 0,91 ⋅ λ 2 cos (α − β )

eWDSH9pULILFDWLRQGHODUpVLVWDQFHGHO¶HQYHORSSH

D) Pour une enveloppe sphérique ou pour la partie centrale d' un fond torisphérique :

  

(C9.5.5-6)

'eq . Hu

(C9.5.5-7)

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW '|~} SRXU O HQYHORSSH

G 1 −  4  'i

G eff

Calculer la valeur maximale admissible )imax de la force à laquelle l’ enveloppe peut être soumise :

)imax = I ⋅ H u2 ⋅

La procédure suivante doit être utilisée pour vérifier la résistance de l' enveloppe d' un fond au droit de son raccordement avec un pied que cette enveloppe comporte ou non une plaque-renfort. Cette procédure permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit du pied et de vérifier la tenue de l' enveloppe avec ou sans plaquerenfort.

(C9.5.5-5)


λ=

& 5qJOH GH YpULILFDWLRQ GH OD WHQXH GH O HQYHORSSH DX GURLW GH VRQ UDFFRUGHPHQW DYHF XQ SLHG

'i 2 = 4 ⋅ +i

(C9.5.5-4)

E) Pour une enveloppe comportant une plaquerenfort :

La règle ne permet pas de vérifier la résistance du pied lui-même. La vérification de cette résistance doit être effectuée à l' aide des méthodes usuelles de la résistance des matériaux. Pour la vérification de la résistance vis-à-vis du flambage il est recommandé de considérer que le pied est articulé au niveau de la plaque de base et libre de se déplacer latéralement au niveau de sa jonction avec l' enveloppe de l' appareil.

'eq = 5i

Calculer la valeur Geff du diamètre effectif du pied :

(C9.5.5-3)

)i ≤ )imax

)i −

1057

3 ⋅ π ⋅ G eff 2 3 4 + ≤1 )imax 3max

(C9.5.5-11)

(C9.5.5-12)

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS SECTION C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION

&25(,//(6'(/(9$*(

&'LPHQVLRQVGHO RUHLOOHGHOHYDJH


La longueur E1 d' une oreille de levage sans plaquerenfort à sa jonction avec l' enveloppe doit être telle que :

Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des enveloppes d' appareils soumises aux actions simultanées de la pression et des charges locales dues aux oreilles de levage.

0≤

E1 ≤ 1,0 'eq

(C9.6.2.2-1)

&3ODTXHVUHQIRUWV

Ces règles s’ appliquent aux oreilles de levage disposées sur des enveloppes cylindriques de section droite circulaire, sur des enveloppes coniques de section droite circulaire, sur des enveloppes sphériques, sur les parties centrales sphériques des fonds bombés ou bien sur des fonds elliptiques. Les enveloppes considérées peuvent comporter des plaques-renforts soudées au droit des oreilles de levage.

L' épaisseur utile H2 de la plaque-renfort doit être telle que :

H2 ≥ Hu

(C9.6.2.3-1)

La longueur E3 de la plaque-renfort doit être telle que :

Ces règles permettent de vérifier que les épaisseurs utiles des enveloppes seules ou bien que les sommes des épaisseurs des enveloppes et des plaques-renforts sont suffisantes. De plus, ces règles permettent de déterminer, pour ces épaisseurs ou ces sommes d' épaisseurs, les valeurs des forces maximales admissibles qui peuvent être appliquées au droit des oreilles de levage.

0≤

E3 ≤ 1,0 'eq

E3 ≤ 1,5 ⋅ E1

(C9.6.2.3-2) (C9.6.2.3-3)

&'LVSRVLWLRQGHVRUHLOOHVGHOHYDJH

Les oreilles de levages peuvent être disposées suivant la direction longitudinale (figure C9.6.2.4-1) ou suivant la direction circonférentielle (figure C9.6.2.4-2). Il faut considérer qu' une oreille de levage implantée sur une enveloppe sphérique, sur la partie centrale sphérique d' un fond bombé ou bien sur un fond elliptique est disposée suivant la direction longitudinale.

Préalablement à leur application, il y a lieu de s’ assurer, au moyen des règles des autres sections de la présente Division, que les épaisseurs sont suffisantes pour assurer la résistance à la pression seule. Ces règles couvrent la défaillance par déformation excessive.

La force locale )R doit agir dans le plan de l' oreille de levage.


Les oreilles de levage implantées sur un fond torisphérique doivent être situées sur la partie centrale sphérique du fond.

&&RQGLWLRQVG DSSOLFDWLRQGHVUqJOHV


0,001 ≤

Hu ≤ 0,05 'eq

Les oreilles de levage implantées sur un fond elliptique doivent être situées sur la partie centrale du fond associée à une valeur de la cote ; telle que :

(C9.6.2.1-1)

0 ≤ ; ≤ 0,4 ⋅ 'i

(C9.6.2.4-1)

Les figures C9.6.2.4-1 à C9.6.2.4-4 illustrent ces dispositions.

1058


β

Hu

H2

D2

D1 E1

E1 E3

)R

)R

'i

E2

)R

)R

Hu

H2

D2 E2

E1 E3

'i

Figure C9.6.2.4-1 - Oreille de levage disposée suivant la direction longitudinale.

1059


β

Hu

H2

)R

)R

D2

D1 E1

E1 E3

'i

)R

Hu

)R

D2

H2

E3

E2

E1

'i

E2

Figure C9.6.2.4-2 - Oreille de levage disposée suivant la direction circonférentielle.

1060


)R

)R

)

5i

0

0

Figure C9.6.2.4-3 - Oreille de levage disposée sur une enveloppe cylindrique.

;

; +i

Figure C9.6.2.4-4 - Oreille de levage disposée sur un fond elliptique.

1061

)


&6ROOLFLWDWLRQV

)

= Force

)R

= Force locale à laquelle l'enveloppe est

)Rmax

= Force locale maximale admissible qui peut

+i


Les règles du présent chapitre prennent en compte les sollicitations suivantes : –

Pression intérieure ou extérieure.

–

Pesanteur sur l' appareil lui-même et sur le fluide qu' il contient.

–

Actions de toute nature qui se traduisent par des forces résultantes appliquées suivant l' axe de l' appareil.

–

Actions de toute nature qui se traduisent des moments de flexion d' axe perpendiculaire au plan contenant l' axe de l' appareil et la fibre longitudinale de l' enveloppe sur laquelle est implantée l' oreille de levage considérée.

&1RWDWLRQV

axiale globale additionnelle appliquée à une enveloppe, une force tendant à allonger la bande d' enveloppe longitudinale sur laquelle est implantée l' oreille de levage doit être comptée positivement, une force tendant à comprimer la bande d' enveloppe longitudinale sur laquelle est implantée l' oreille de levage doit être comptée négativement soumise au droit de l' oreille de levage

être appliquée à l' enveloppe au droit de l' oreille de levage mesurée à partir de la ligne de tangence

D1

= Excentricité de la charge

D2

.1


= Distance du point d'application de la

.2

= Coefficient de sécurité

E1

= Longueur de l'oreille de levage à la

E2

= Largeur de la plaque-renfort

E3

= Longueur de la plaque-renfort

'eq

= Diamètre

'i

= Diamètre

'k

= Diamètre

Hu

= Épaisseur utile de l'enveloppe

H2

= Épaisseur utile de la plaque-renfort

H2eq

= Épaisseur de calcul équivalente de la

I


Ir


charge à l' enveloppe ou à la plaque-renfort jonction avec l' enveloppe

l' enveloppe

de

calcul

équivalent

.13, .14

de

intérieur d' une enveloppe cylindrique ou d' un fond bombé

1062

–

.2 = 1,05 pour une situation d' essai ou une situation exceptionnelle

= Coefficients intermédiaires = Coefficient intermédiaire utilisé s'il y a une

0

= Moment de flexion global de toutes les

Q

= Nombre d’ oreilles de levage

3


plaque-renfort

matériau de la plaque-renfort et la situation de calcul considérée

.2 = 1,25 pour une situation normale de calcul

.15

intérieur d' une enveloppe conique au droit d' une oreille de levage

matériau de l' enveloppe et la situation de calcul considérée

–

plaque-renfort

forces extérieures rapporté au centre de la section droite perpendiculaire à l' axe de l' enveloppe qui contient l' oreille de levage, un moment tendant à allonger la bande d' enveloppe longitudinale sur laquelle est implantée l' oreille de levage doit être compté positivement, un moment tendant à comprimer la bande d' enveloppe longitudinale sur laquelle est implantée l' oreille de levage doit être compté négativement

considérée, une pression intérieure doit être comptée positivement, une pression extérieure doit être comptée négativement.


5i

= Rayon intérieur d'une enveloppe sphérique

F) Suivant une direction quelconque sur l' enveloppe de la partie centrale sphérique d' un fond bombé quand cette enveloppe ne comporte pas de plaque-renfort.

:

= Poids total de l’ appareil

;

= Distance entre l'axe d'un fond elliptique et

G) Suivant une direction quelconque sur l' enveloppe d' un fond elliptique quand cette enveloppe ne comporte pas de plaque-renfort.

α

= Demi angle au sommet d'une enveloppe

La règle présentée en C9.6.6 doit être utilisée dans le cas où l' oreille de levage est disposée :

β

= Angle formé par la direction d'application

λ

D) Suivant la direction longitudinale sur une enveloppe cylindrique ou conique comportant une plaque-renfort.


σball

= Valeur limite de la contrainte de flexion

σmx


σmy


υ1


υ2


ou cylindrique ou de la partie sphérique d' un fond bombé

le centre de l' oreille de levage conique

de la force )R et la normale à l' enveloppe

E) Suivant une direction quelconque sur une enveloppe sphérique comportant une plaque-renfort. F) Suivant une direction quelconque sur l' enveloppe de la partie centrale sphérique d' un fond bombé quand cette enveloppe comporte une plaque-renfort.

pour l' enveloppe

direction longitudinale

G) Suivant une direction quelconque sur l' enveloppe d' un fond elliptique quand cette enveloppe comporte une plaque-renfort.

direction circonférentielle

La règle présentée en C9.6.7 doit être utilisée dans le cas où l' oreille de levage est disposée suivant la direction circonférentielle sur une enveloppe cylindrique ou conique ne comportant pas de plaquerenfort.

locale et la contrainte de flexion locale globale et la contrainte admissible

&*pQpUDOLWpV

La règle présentée en C9.6.8 doit être utilisée dans le cas où l' oreille de levage est disposée suivant la direction circonférentielle sur une enveloppe cylindrique ou conique comportant une plaque-renfort.


& 5qJOH GH FDOFXO SRXU XQH RUHLOOH GH OHYDJH GLVSRVpH VXLYDQW OD GLUHFWLRQ ORQJLWXGLQDOH FDV R O HQYHORSSHQHFRPSRUWHSDVGHSODTXHUHQIRUW

Ces règles consistent à calculer les valeurs des charges transmises aux enveloppes par les oreilles de levage, à déterminer les valeurs de ces charges qui provoqueraient l' apparition de l' état limite dans les sections les plus sollicitées des enveloppes et à s' assurer que les valeurs des charges effectivement transmises demeurent en deçà des valeurs ainsi déterminées.

La procédure suivante doit être utilisée pour une oreille de levage disposée suivant la direction longitudinale sur une enveloppe cylindrique ou conique, Cette procédure doit également être utilisée pour une oreille de levage disposée suivant une direction quelconque sur une enveloppe sphérique, sur la partie centrale sphérique d' un fond bombé ou bien sur un fond elliptique. Cette procédure traite le cas où l' enveloppe ne comporte pas de plaque-renfort. Cette procédure permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit de l' oreille de levage et de vérifier la tenue de l' enveloppe.

La règle présentée en C9.6.5 doit être utilisée dans le cas où l' oreille de levage est disposée : D) Suivant la direction longitudinale sur une enveloppe cylindrique ou conique ne comportant pas de plaque-renfort. E) Suivant une direction quelconque sur une enveloppe sphérique ne comportant pas de plaquerenfort.

1063



•


'eq

(C9.6.5-9) •

(C9.6.5-2)

F) Pour une enveloppe sphérique ou pour la partie centrale d' un fond torisphérique :

'eq = 5i

'eq =

'i 4 ⋅ +i

 2; 1 −   'i

  

  2+ i 1 −    'i 

•

2

     •

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX X SXLVFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHV GHODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQSRXUO HQYHORSSH

E1

•

'eq . Hu

3 ⋅ ' eq 2 ⋅ Hu

υ2 =

(. 2 . I )

(C9.6.5-11)

1 0,6 1 + 0,03λ2

(C9.6.5-12)

. 13

σ ball ⋅ Hu2 (D 2 sin β − D1 cos β ) cos β + .14 E1 (C9.6.5-13)

eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU ) GH OD IRUFH ORFDOH HIIHFWLYHPHQWDSSOLTXpHjO HQYHORSSH

(C9.6.5-6)

•

Calculer la valeur )R de la force locale effectivement appliquée à l' enveloppe au droit de l' oreille de levage :

)R =

(C9.6.5-7)

: Q cos β

(C9.6.5-14)

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD UpVLVWDQFH GH O HQYHORSSH


σ my

1,2 1 + 0,06λ2

Calculer la valeur )Rmax de la force locale maximale admissible par l' enveloppe :

)Rmax =


σ my = •

(C9.6.5-5)


υ 1 = MIN (0,08 λ ; 0,20 ) •

•

1


. 14 =

Calculer la valeur du coefficient λ :

λ=


. 13 =

(C9.6.5-4)

•

(C9.6.5-10)

eWDSH&DOFXOGHODYDOHXU) GHODIRUFHORFDOH PD[LPDOH DGPLVVLEOH SDU O HQYHORSSH DX GURLW GH O RUHLOOHGHOHYDJH

(C9.6.5-3)

2


σ ball = . 1 ⋅ . 2 ⋅ I

G) Pour un fond elliptique : 2

2

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3 3    

(C9.6.5-1)

' = cos (α )

1 − υ 22

.1 =


'eq = 'i



(C9.6.5-8)

1064

)R ≤ )Rmax

(C9.6.5-15)


& 5qJOH GH FDOFXO SRXU XQH RUHLOOH GH OHYDJH GLVSRVpH VXLYDQW OD GLUHFWLRQ ORQJLWXGLQDOH FDV R O HQYHORSSHFRPSRUWHXQHSODTXHUHQIRUW

•

La procédure suivante doit être utilisée pour une oreille de levage disposée suivant la direction longitudinale sur une enveloppe cylindrique ou conique, elle doit également être utilisée pour une oreille de levage disposée suivant une direction quelconque sur une enveloppe sphérique, sur la partie centrale sphérique d' un fond bombé ou bien sur un fond elliptique. Cette procédure traite le cas où l' enveloppe comporte une plaque-renfort. Cette procédure permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit de l' oreille de levage et de vérifier la tenue de l' enveloppe avec plaque-renfort.

υ2 = •

•

•

(C9.6.6-2)

•

G) Pour un fond elliptique :

'

2

  2+ i 1 −    'i 

  

2

  

•

. 15

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX X HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHV GH ODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQGHO HQYHORSSH

•

E3

'eq . H u

•

•

(C9.6.6-5)

•

(C9.6.6-6)

)Rmax =


σ my =

3 ⋅ ' eq 2 ⋅ Hu

(C9.6.6-11)

1,2 1 + 0,06 λ2


1

(C9.6.6-12)

0,6 1 + 0,03 λ2


  ' eq = MIN 1 + 2 , 60    Hu 

   

0 . 30

 E2   ' eq 

   ; 2 ,0     

Calculer l' épaisseur équivalente H2eq de la plaque-renfort :

 I  H 2eq = MIN H 2 ; H 2 ⋅ r  I  

Calculer la valeur υ1 du rapport entre la contrainte de membrane locale et la contrainte de flexion locale : υ 1 = MIN (0 , 08 λ ; 0 , 20 )

1

(C9.6.6-13)


λ=

(C9.6.6-10)


. 14 =

(C9.6.6-4)

•


. 13 =

(C9.6.6-3)

  

2

eWDSH&DOFXOGHODYDOHXU) GHODIRUFHORFDOH PD[LPDOH DGPLVVLEOH j ODTXHOOH O¶HQYHORSSH DYHF SODTXHUHQIRUWSHXWrWUHVRXPLVHDXGURLWGHO RUHLOOH GHOHYDJH

F) Pour une enveloppe sphérique ou pour la partie centrale d' un fond torisphérique :

 2; 'i 2 = 1 −  4 ⋅ +i  'i

1 − υ 22

σ ball = . 1 ⋅ . 2 ⋅ I


'eq = 5i

Calculer la valeur du coefficient.1 :

(C9.6.6-9)

(C9.6.6-1)

'k cos (α )

(C9.6.6-8)

(. 2 . I )

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3  3 


'eq =

σ my

.1 =


'eq = 'i


(C9.6.6-14)

Calculer la valeur )Rmax de la force locale maximale admissible à laquelle l’ enveloppe avec plaque-renfort peut être soumise :

.15 σ ball ⋅ Hu2 . 13 cos β + .14 ⋅

((D2 + H2 )sin β − D1 cos β )

E3

(C9.6.6-15)

(C9.6.6-7)

1065


eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU ) GH OD IRUFH ORFDOH HIIHFWLYHPHQW DSSOLTXpH j O HQYHORSSH DYHF SODTXH UHQIRUW

•

Calculer la valeur )R de la force locale effectivement appliquée à l' enveloppe avec plaque-renfort au droit de l' oreille de levage :

: )R = Q cos β

D) Si l' oreille est disposée sur une enveloppe cylindrique :

σ mx =

(C9.6.6-16)

eWDSH 9pULILFDWLRQ GH OD UpVLVWDQFH GH O HQYHORSSH

σ mx =

(C9.6.6-17)

& 5qJOH GH FDOFXO SRXU XQH RUHLOOH GH OHYDJH GLVSRVpHVXLYDQWODGLUHFWLRQFLUFRQIpUHQWLHOOHFDVR O HQYHORSSHQHFRPSRUWHSDVGHSODTXHUHQIRUW

•

•

•

(C9.6.7-1)

•

'eq . Hu

•

1 π ⋅ ' k cos (α )⋅ H u

 ) ± 4⋅ 0  ' eq 

   


σ mx (. 2 . I )

(C9.6.7-7)


1 − υ 22 2

Calculer la valeur limite de la contrainte de flexion pour l' enveloppe : (C9.6.7-9)

Calculer la valeur du coefficient K13 :

. 13 = •

(C9.6.7-3)

•

(C9.6.7-4)

1,2 1 + 0,60 λ2

(C9.6.7-10)

1 0,6 1 + 0,06 λ2

(C9.6.7-11)

Calculer la valeur )Rmax de la force locale maximale admissible qui peut être appliquée à l' enveloppe :

)Rmax =

1066

1


. 14 =


υ 1 = MIN (0,08 λ ; 0,30 )

4 ⋅ Hu

+

eWDSH&DOFXOGHODYDOHXU)¨©3ª« GHODIRUFHORFDOH PD[LPDOH DGPLVVLEOH TXL SHXW rWUH DSSOLTXpH j O HQYHORSSHDXGURLWGHO RUHLOOHGHOHYDJH

(C9.6.7-2)


E1

3 ⋅ ' eq

σ ball = . 1 ⋅ . 2 ⋅ I

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX £ X¤ HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHV¥¦§ § GH ODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQGHO HQYHORSSH

λ=

π ⋅ ' eq

  ) ± 4⋅ 0   ⋅ Hu  ' eq  (C9.6.7-5)

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3  3  (C9.6.7-8)


•

1

.1 =


'eq

4 ⋅ Hu

υ2 =

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW GH O HQYHORSSH'¡¢

'k = cos (α )

+

(C9.6.7-6)

La procédure suivante doit être utilisée pour une oreille de levage disposée suivant la direction circonférentielle sur une enveloppe cylindrique ou conique. Cette procédure traite le cas où l' enveloppe ne comporte pas de plaque-renfort. Cette procédure permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit de l' oreille de levage et de vérifier la tenue de l' enveloppe.

'eq = 'i

3 ⋅ ' eq

E) Si l' oreille est disposée sur une enveloppe conique :

La somme des épaisseurs de l' enveloppe et de la plaque-renfort est suffisante si :

)R ≤ )Rmax


. 13

σ ball ⋅ Hu2 (D 2 sin β − D1 cos β ) cos β + .14 E1 (C9.6.7-12)


eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU )¨ GH OD IRUFH ORFDOH HIIHFWLYHPHQW DSSOLTXpH j O HQYHORSSH HW YpULILFDWLRQ GHODWHQXH •

•

Calculer la valeur )R de la force locale effectivement appliquée à l' enveloppe au droit de l' oreille de levage :

: )R = Q cos β

D) Si l' oreille est disposée sur une enveloppe cylindrique :

σ mx =

(C9.6.7-13)

eWDSH9pULILFDWLRQGHODUpVLVWDQFHGHO HQYHORSSH

& 5qJOH GH FDOFXO SRXU XQH RUHLOOH GH OHYDJH GLVSRVpHVXLYDQWODGLUHFWLRQFLUFRQIpUHQWLHOOHFDVR O HQYHORSSHFRPSRUWHXQHSODTXHUHQIRUW

σ mx =

La procédure suivante doit être utilisée pour une oreille de levage disposée suivant la direction circonférentielle sur une enveloppe cylindrique ou conique. Cette procédure traite le cas où l' enveloppe comporte une plaque-renfort. Cette procédure permet de déterminer la valeur de la charge maximale admissible qui peut être appliquée au droit de l' oreille de levage et de vérifier la tenue de l' enveloppe avec plaque-renfort.

•

•

(C9.6.8-1)

•

'eq . Hu

•

(C9.6.8-2)

²³

+

4 ⋅ H´

1 π ⋅ ' cos (α )⋅ H ´ µ

  ) ± 4 ⋅ 0²³  ' 

   


σ mx (. 2 . I )

(C9.6.8-7)


1 − υ 22 2


σ ball = . 1 ⋅ . 2 ⋅ I

(C9.6.8-9)

eWDSH&DOFXOGHODYDOHXU)¶·¸¹ GHODIRUFHORFDOH PD[LPDOH DGPLVVLEOH TXL SHXW rWUH DSSOLTXpH j O HQYHORSSH DYHF SODTXHUHQIRUW DX GURLW GH O RUHLOOH GHOHYDJH •

(C9.6.8-3)


. 13 =


υ 1 = MIN (0,08 λ ; 0,30 )

   

(C9.6.8-8)

Calculer la valeur du coefficientλ :

E3

 ) ± 4⋅ 0 ⋅ H u  ' eq

1  1  2 2  + υ1υ 2  +  + υ1υ 2  + (1 − υ 2 ) υ1 3  3 

eWDSH &DOFXO GHV YDOHXUV GHV UDSSRUWV GH FRQWUDLQWHVX ® X¯ HWFDOFXOGHODYDOHXUOLPLWHV°ª± ± GH ODFRQWUDLQWHGHIOH[LRQGHO HQYHORSSH

λ=

π ⋅ ' eq

.1 =


•

3⋅'

υ2 =


'eq

4 ⋅ Hu

1

(C9.6.8-6)

eWDSH &DOFXO GX GLDPqWUH pTXLYDOHQW GH O HQYHORSSH'¬

'k = cos (α )

+

E) Si l' oreille est disposée sur une enveloppe conique :

(C9.6.7-14)

'eq = 'i

3 ⋅ ' eq

(C9.6.8-5)


)R ≤ )Rmax


•

1067

1,2 1 + 0,60 λ2

(C9.6.8-10)


. 14 =

(C9.6.8-4)

1

1 0,6 1 + 0,06 λ2

(C9.6.8-11)


eWDSH &DOFXO GH OD YDOHXU )º GH OD IRUFH ORFDOH HIIHFWLYHPHQW DSSOLTXpH j O HQYHORSSH DYHF SODTXH UHQIRUW


•

  ' eq . 15 = MIN 1 + 2 , 65    Hu 

   

0 . 33

 E2   ' eq 

   ; 1,8     

•

(C9.6.8-12) Calculer l' épaisseur équivalente H2eq de la plaque-renfort :

•

 I  H2eq = ΜΙΝ H2 ; H 2 ⋅ r  I   •

)Rmax =

)=

: Q cos β

(C9.6.8-15)

eWDSH9pULILFDWLRQGHODUpVLVWDQFHGHO HQYHORSSH

(C9.6.8-13)

La somme des épaisseurs de l' enveloppe et de la plaque-renfort est suffisante si :

Calculer la valeur )Rmax de la force locale maximale admissible qui peut être appliquée à l' enveloppe avec plaque-renfort :

)R ≤ )Rmax

.15 σ ball ⋅ H u2 .13 cos β + .14 ⋅

Calculer la valeur )R de la force locale effectivement appliquée à l' enveloppe avec plaque-renfort au droit de l' oreille de levage :

((D 2 + H2eq )sin β − D1 cos β ) E3

(C9.6.8-14)

1068

(C9.6.8-16)


1069


6(&7,21& &+$5*(6$'',7,211(//(6$875(648(/$35(66,21 $11(;(&$ &$/&8/'(6020(176(7'(/¶())25775$1&+$17 3285815e6(592,5&
&$)2508/(6'(&$/&8/

La présente Annexe propose des formules de calcul des moments 01 et 02 et de l’ effort tranchant 7 pour un réservoir constitué d’ une enveloppe cylindrique d’ axe horizontal fermée par deux fonds bombés (torisphériques, elliptiques ou hémisphériques), entièrement rempli de liquide et reposant sur deux berceaux.

Les formules ci-dessous reposent sur l’ hypothèse simplificatrice consistant à supposer que le réservoir est de poids propre négligeable et est rempli d’ un liquide de poids volumique « équivalent » :

24 4K2   (C9.A1.3-1) 2 π 5m /+   3  Les efforts qui s’ exercent sur le réservoir sont les suivants :

δ=

Ces formules s’ appliquent si : D Le réservoir présente un plan de symétrie perpendiculaire à l’ axe.

–

E La position des supports est telle que :

D≤

/ 4

24 4K /+ 2 3

(C9.A1.1-1)

&$127$7,216 24

= Poids total réel du réservoir plein

5m

= Rayon moyen de l’ enveloppe cylindrique

/

= Longueur totale de l’ enveloppe cylindrique

K2

= Flèche intérieure d’ un fond bombé

D

= Distance de l’ axe d’ un support à la

charge verticale uniformément répartie sur la longueur / de l’ enveloppe cylindrique :

–

poussée hydrostatique horizontale sur chaque fond, appliquée au centre de poussée :

2 4 ⋅ 5m 4K /+ 2 3 –

–

1070

(C9.A1.3-3)

poids de chaque fond, appliqué à son centre de gravité :

44 ⋅ K2 3 / + 4K2

naissance de la courbure du fond voisin

(C9.A1.3-2)

réaction de chaque appui :

4

(C9.A1.3-4)


Les moments 01 et 02 et l’ effort tranchant 7 : sont donnés par les formules suivantes :

 D 5 2 − K22 1− + m  / 2D ⋅ / 01 = − 4 ⋅ D  1 −  4K 1+ 2  3/ 

     

  5 2 − K2 1 + 2 m 2 2  4⋅ /  4D  / 02 = − 4K2 4  /  1+  3/  

(C9.A1.3-5)

7 =4

Figure C9.A1

1071

/ − 2D 4K /+ 2 3

(C9.A1.3-6)

(C9.A1.3-7)


6(&7,21& &+$5*(6$'',7,211(//(6$875(648(/$35(66,21 $11(;(&$ &2()),&,(176.¬. $QQH[HREOLJDWRLUH &$2%-(7

. ’1 =

La présente Annexe donne les formules des coefficients .1,.¶1, .2, .3, .4, .5, .6, .7, .8, .9 et .10 qui apparaissent dans les formules de calcul du chapitre C9.3.2.

2 sin 2 ∆ ∆ sin ∆   π 1 −  ∆  

∆ + sin ∆ ⋅ cos ∆ −

&$)2508/(6

∆=

π θ +5 6 12

θ  α = 0,95  π −   2

β =π −

θ 2

ρ 1 + ( π − β ) cot J β 2

.1 =

(C9.A2.2-7)

sinα  α − sin α ⋅ cos α    π  π − α + sin α cos α 

(C9.A2.2-8)

(C9.A2.2-1)

.3 =

(C9.A2.2-2) (C9.A2.2-3)

.4 =

3 8

  sin 2 α    π − α + sin α ⋅ cosα 

(C9.A2.2-9)

(C9.A2.2-4)

.5 =

∆θαβρ doivent être exprimés en radians. 2 sin 2 ∆ ∆  sin ∆  π  − cos∆   ∆ 

sin α π − α + sin α ⋅ cosα

.2 =

ρ est défini par la relation : tg ρ =

(C9.A2.2-6)

1 + cosα π − α + sin α ⋅ cosα

(C9.A2.2-10)

∆ + sin ∆ ⋅ cos ∆ −

(C9.A2.2-5)

2

.6 =

cos3 β 1 sin β cos β 3  sin β  5 sin β cos2 β + − + − β sin β   cos β − 4 β  4 β 2 4 β 4

 sin β  2 1 1 sin 2 β   − − 2 4 β  β  

   

 sin β  2 1 1 sin 2 β   2 π   − − 2 4 β   β    (C9.A2.2-11)

1072


 . 6 lorsque D ≥ 5m . 5  . 7 =  6 lorsque D ≤ m 4 2  avec interpolation lineaire pour les valeurs de D / 5m comprises entre 0,5 et 1. 

 cos2β cos β 1 − + 4  .8 =  sin β 2π   β

.9 =

2  1 1 sin 2β    − − 2 4 β   

  

2

  β sin β + 2π

(C9.A2.2-13)

 1    − + (π −β ) cot g β  cosρ + ρ sin ρ   2  

(C9.A2.2-14)

3  π −β  1   ρsin ρ +cos ρ  +(π −β ) cot gβ −  2π  2  sin β 

(C9.A2.2-15)

1 2π

.10 =

 sin β 9 sin β cosβ − 3  4 β  β

(C9.A2.2-12)

1073


6(&7,21& &+$5*(6$'',7,211(//(6$875(648(/$35(66,21 $11(;(&$ &$/&8/'(6&+$5*(6$848(//(6/ (19(/233( (676280,6( $QQH[HQRQREOLJDWRLUH &$2%-(7

E) C9.A3.5 pour le cas où l' appareil repose sur trois ou plus de trois dispositifs de supportage et possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type B).

La présente annexe permet de déterminer pour un appareil cylindrique d' axe horizontal : D) La valeur )i de la force appliquée à l' enveloppe au droit d' un berceau ou d' un dispositif de supportage.

F) C9.A3.6 pour le cas où l' appareil repose sur deux ou plus de deux dispositifs de supportage et ne possède pas de plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type C).

E) La valeur 0i du moment de flexion qui sollicite l' enveloppe au droit d' un berceau ou d' un dispositif de supportage.

F) La valeur 0ij du moment de flexion qui sollicite l' enveloppe entre les dispositifs de supportage si ceux-ci sont au nombre de deux.

&$ &21',7,216 ' $33/,&$7,21 (7 35,1&,3('(&$/&8/ Les procédures proposées ne s' appliquent que si l' appareil est principalement constitué d' une enveloppe cylindrique d' axe horizontal.

G) La valeur 4i de l' effort tranchant appliqué à l' enveloppe au droit d' un berceau ou d' un dispositif de supportage.

Les procédures décrites en C9.A3.4 et C9.A3.5 ne s' appliquent de plus que si l' enveloppe cylindrique de l' appareil est fermée par deux fonds bombés (torisphériques, elliptiques ou hémisphériques) Ces deux procédures sont établies en assimilant le réservoir à une poutre de section droite constante et de poids linéique Tsollicitée à ses extrémités par un moment 00 dû à la poussée hydrostatique sur les fonds.

Ces valeurs peuvent être obtenues par les procédures décrites en : D) C9.A3.4 pour le cas où l' appareil repose sur deux dispositifs de supportage et possède un plan de symétrie perpendiculaire à son axe (appareil de type A).

1074

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION Annexe C9.A3 – CALCUL DES CHARGES AUQUELLES L' ENVELOPPE EST SOUMISE

/

/7

+i

D1

O1

O1

D3

T 00

00

O1 )1

O2 )2

)3

)n-1

Figure C9.A3.2-1 - Modélisation de l' appareil.

1075

O n-1

)n

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION Annexe C9.A3 – CALCUL DES CHARGES AUQUELLES L' ENVELOPPE EST SOUMISE

&$1RWDWLRQV D1

=

D3

=

'i

=

•

extrémité Distance du berceau support à l' de la partie cylindrique voisine

de

=

+i

Force appliquée à l' enveloppe au droit du berceau ou du dispositif de supportage L

=

Hauteur intérieure d' un fond bombé mesurée à partir de la ligne de tangence

=

•

l' enveloppe

)i

/

00 = T .

Longueur de l’enveloppe cylindrique équivalente située à l' extérieur de la zone d’appareil comprise entre les dispositifs de supportage intérieur Diamètre cylindrique

=

0i

=

Moment de flexion global au droit du berceau ou du dispositif de supportageL

0ij

=

Moment de flexion global maximal entre les dispositifs de supportage

Q

=

Nombre des berceaux ou des dispositifs de supportage des anneaux-supports ou des anneaux-raidisseurs

4i

=

Effort tranchant appliqué à l' enveloppe au droit du berceau ou du dispositif de supportageL

T

=

Charge par unité de longueur de l’ appareil

:

=

Poids total de l’ appareil (y compris de son contenu)

:f

=

Poids du fluide

•

•

Distance entre deux berceaux ou deux dispositifs de supportage consécutifs

•

2 ⋅ +i 3

•

: 4 ⋅ +i /+ 3

(C9.A3.4-4)

Calculer la valeur 0i du moment de flexion au droit des dispositifs de supportage :

D3 2 − 00 2

(C9.A3.4-5)

Calculer la valeur 4i de l' effort tranchant au droit des dispositifs de supportage : / − 2 ⋅ D1 4 ⋅ +i /+ 3

(C9.A3.4-6)

Calculer la valeur 0ij du moment de flexion entre les dispositifs de supportage :

/   T   / 2 ⋅ +i  0 12 = 0 0 + )1 ⋅  − D1  −   ⋅  +  3  2  2  2

2

(C9.A3.4-7)

&$ 3URFpGXUH GH FDOFXO SRXU OH FDV R O DSSDUHLOUHSRVHVXUWURLVRXSOXVGHWURLVGLVSRVLWLIV GH VXSSRUWDJH HW SRVVqGH XQ SODQ GH V\PpWULH SHUSHQGLFXODLUHjVRQD[H •

Déterminer la valeur de la cote D3 : D3 = D1 +

•

(C9.A3.4-1)

•

: 4 ⋅ +i /+ 3

•

:f 'i 2 ⋅ : 16

(C9.A3.5-2)

(C9.A3.5-3)

Calculer la valeur )i de la force appliquée à l' enveloppe au droit des dispositifs de supportage :

)i =

1076

(C9.A3.5-1)

Calculer la valeur 00 du moment dû à la poussée hydrostatique sur les fonds :

00 = T .

(C9.A3.4-2)

2 ⋅ +i 3

Calculer la valeur T du poids linéique de la poutre équivalente : T=

Calculer la valeur T du poids linéique de la poutre équivalente : T=

: 2

Calculer la valeur )i de la force reprise par l' enveloppe au droit des dispositifs de supportage :

41 = 42 = ) 1 ⋅

Déterminer la valeur de la cote D3 : D 3 = D1 +

(C9.A3.4-3)

01 = 0 2 = T .

&$ 3URFpGXUH GH FDOFXO SRXU OH FDV R O DSSDUHLO UHSRVH VXU GHX[ GLVSRVLWLIV GH VXSSRUWDJH HWSRVVqGHXQSODQGHV\PpWULHSHUSHQGLFXODLUHjVRQ D[H •

:f 'i 2 ⋅ : 16

)1 = )2 =

Longueur de la partie cylindrique de l’ appareil (partie cylindrique des fonds inclue)

Oi

Calculer la valeur 00 du moment dû à la poussée hydrostatique sur les fonds :

: Q

(C9.A3.5-4)


•

&$ 3URFpGXUH GH FDOFXO SRXU OH FDV R O DSSDUHLOUHSRVHVXUGHX[RXSOXVGHGHX[GLVSRVLWLIV GHVXSSRUWDJHHWQHSRVVqGHSDVGHSODQGHV\PpWULH SHUSHQGLFXODLUHjVRQD[H

Calculer la valeur 0i du moment de flexion au droit des dispositifs de supportage :

D) Pour L = 1 et L = Q :

 D 2 O2 0 i = ΜΑΧ  T . 3 − 0 0 ; T . 1  2 8 

   

Les valeurs des charges )i, 0i, 0ij, 4i qui sollicitent l' enveloppe doivent être déterminées à l' aide des méthodes habituelles de la statique en assimilant le réservoir à une poutre de section droite constante. La valeur 4i doit être prise égale à la plus grande des deux valeurs de l' effort tranchant calculées à droite et à gauche du dispositif de supportage L

(C9.A3.5-5)

E) Pour L = 2 à L = (Q − 1) :

0i = T . •

O1 2 8

(C9.A3.5-6)

Calculer la valeur 4i de l' effort tranchant au droit des dispositifs de supportage : 4i = 0,5 ⋅ )i

(C9.A3.5-7)

1077


6(&7,21& &+$5*(6$'',7,211(//(6$875(648(/$35(66,21 $11(;(&$ 9$/(8560$;,0$/(6$'0,66,%/(6'(6&+$5*(6 */2%$/(6 $QQH[HREOLJDWRLUH &$2%-(7

&$eFDUWVGHIRUPHGHO HQYHORSSH

L’ écart local, Z1, par rapport à la forme théorique suivant la direction longitudinale doit être mesurée hors des zones soudées à l' aide d' un gabarit droit de longueur Og1 telle que :

La présente Annexe donne les formules de calcul des valeurs maximales admissibles : D) De la contrainte de compression longitudinale call pour une enveloppe cylindrique de section droite circulaire.

 O g1 = ΜΙΝ  4 ⋅  

E) De la force de compression globale )cmax qui peut être appliquée à une zone d' enveloppe cylindrique de section droite circulaire.

 'm ⋅ Hu ; 0,95 ⋅ O t   2 

(C9.A4.2.3-1)

La déformation locale Z2 dans la direction circonférentielle doit être mesurée en pleine tôle à l' aide d' un gabarit au rayon théorique de l' enveloppe de longueur Og2 telle que :

F) Du moment de flexion global 0max qui peut être appliqué à une zone d' enveloppe cylindrique de section droite circulaire. G) De l' effort tranchant global 4max qui peut être appliqué à une zone d' enveloppe cylindrique de section droite circulaire.

 O g2 = ΜΙΝ  4 ⋅  

 'm ⋅ Hu ; 0,95 ⋅ O c   2 

(C9.A4.2.3-2)

La déformation locale Z3 dans la direction longitudinale doit être mesurée au droit des cordons de soudure à l' aide d' un gabarit droit de longueur Og3 telle que :

&$&21',7,216' $33/,&$7,21 &$0DWpULDXGHO HQYHORSSH

O g3 = 25 ⋅ Hu

Le matériau de l’ enveloppe doit répondre aux exigences des Sections M2 ou M3

&$3RVLWLRQGHOD]RQHG HQYHORSSH

(C9.A4.2.3-3)

Les déformations locales mesurées doivent être telles que :

La zone d' enveloppe considérée ne doit pas interférer avec la zone d' enveloppe associée à la longueur d' influence d' une quelconque discontinuité majeure.

Z Z  Z MAX  1 ; 2 ; 3  ≤ 0,02  O g1 O g2 O g3  

(C9.A4.2.3-4)

&$6ROOLFLWDWLRQV

La zone d' enveloppe considérée doit être située à

'i ⋅ H u du lieu d' application d' une charge locale quelconque.

Chaque charge globale considérée doit agir seule.

une distance supérieure ou égale à

1078

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION

5

Z1

O g1

O g3

Hu

Hu

Z2

Annexe C9.A4 – VALEURS MAXIMALES ADMISSIBLES DES CHARGES GLOBALES

O g2 Z3

&$127$7,216

Figure C9.A4.2.3-1 - Vérifications des tolérances de forme.

'm

=

Diamètre moyen cylindrique

(

=

Module d' élasticité du matériau de l' enveloppe pour la situation de calcul considérée

Hu

=


=

Valeur maximale admissible de la force de compression globale

)cmax

.

de

l' enveloppe

=


.s

=

Coefficient de sécurité, .s = 1,5 pour toutes les situations de calcul

/

=

=

Longueur du gabarit droit utilisé pour mesurer la déformation locale dans le sens longitudinal en pleine tôle

Og2

=

Longueur du gabarit utilisé pour mesurer la déformation locale dans le sens circonférentiel en pleine tôle

0max

=

=

4max

=

Valeur maximale admissible de l' effort tranchant

5

=

Rayon moyen de l' enveloppe cylindrique

=

Limite d' élasticité pour le matériau et la situation de calcul considérée :

6

D) pour un acier non austénitique (Section M2) dont la limite d' élasticité à 0,2% d' allongement est connue : t 6 = 5p0,2

(C9.A4.3-1)

E) pour un acier non austénitique (Section M2) dont la limite d' élasticité à 0,2% d' allongement n' est pas connue :

Longueur de la partie cylindrique de l’ appareil (partie cylindrique des fonds inclue)

Og1

Og3

Hu

6=

t 5p1,0

1,3

(C9.A4.3-2)

F) pour un acier austénitique (Section M1) dont la limite d' élasticité à 0,2% d' allongement est connue :

6=

t 5p0,2

1,25

(C9.A4.3-3)

G) pour un acier austénitique (Section M1) dont la limite d' élasticité à 0,2% d' allongement n' est pas connue :

Longueur du gabarit droit utilisé pour mesurer la déformation locale dans le sens longitudinal au droit des cordons de soudure

6=

Valeur maximale admissible du moment de flexion global

1079

t 5p1,0

1,25 ⋅ 1,3

(C9.A4.3-4)

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION Annexe C9.A4 – VALEURS MAXIMALES ADMISSIBLES DES CHARGES GLOBALES

Z1

=

Déformation locale en pleine tôle dans le sens longitudinal

Z2

=

Déformation locale en pleine tôle dans le sens circonférentiel

Z3

=

Z Z Z E) Si 0,01 ≤ ΜΑΧ  1 ; 2 ; 3  O g1 O g2 O g3 

 Z Z  Z α = α 0 ⋅ 1,5 − 50 ⋅ MΑΧ  1 ; 2 ; 3    O g1  O g2 O g3     

Déformation locale dans le sens longitudinal mesurée au droit d' un cordon de soudure

α

=

Valeur intermédiaire

α0

=


∆

=


σcall

=

Valeur maximale admissible de la contrainte de compression longitudinale pour le matériau de l' enveloppe

(C9.A4.4-5) •

∆=

•

D) Si

1,21 ⋅ ( ⋅ Hu 6 ⋅ 'm

1,0 −

(α ⋅ . )0,6 .s

Calculer la valeur maximale admissible call de la contrainte de compression longitudinale :

(C9.A4.4-2)

Calculer la valeur maximale admissible call de la contrainte de compression longitudinale à l' aide de la procédure présentée en C9.A4.4.

•

Calculer la valeur maximale admissible )cmax de la force de compression globale :

(C9.A4.4-3)

Calculer la valeur du coefficient α:

Z Z Z D) Si ΜΑΧ  1 ; 2 ; 3  O g1 O O g2 g3 

α = α0

(C9.A4.5-1)

&$ 352&e'85( '( &$/&8/ '( /$ 9$/(85 0$;,0$/( $'0,66,%/( 0ÀÅÁÄÃ '8 020(17'()/(;,21*/2%$/

0,7 'm Hu

(C9.A4.4-8)

•

)cmax = π ⋅ 'm ⋅ Hu ⋅ σ call

0,1 + 0,005 ⋅

(C9.A4.4-7)

&$ 352&e'85( '( &$/&8/ '( /$ 9$/(85 0$;,0$/( $'0,66,%/( )¿ÀÂÁÄÃ '( /$)25&('(&2035(66,21*/2%$/(

0,83 'm Hu

(C9.A4.4-6)

0,4123

σ call = 6 ⋅ ∆

(C9.A4.4-1)

'm > 424 : Hu

α0 =

•

•

'm ≤ 424 : Hu

1,0 + 0,005 ⋅ E) Si

∆=

Calculer la valeur du coefficient α0 :

α0 =

0,75 ⋅ α ⋅ . .s

E) Si α ⋅ . ≥ 0,5

Calculer la valeur du coefficient .:

.=

Calculer la valeur du coefficient ∆:

D) Si α ⋅ . < 0,5 :

&$ 352&e'85( '( &$/&8/ '( /$ 9$/(850$;,0$/($'0,66,%/( »!¼O½¾½ '(/$ &2175$,17( '( &2035(66,21 /21*,78 ',1$/( •

  ≤ 0,02 :  

  < 0,01 :  

•

Calculer la valeur maximale admissible call de la contrainte de compression longitudinale à l' aide de la procédure présentée en C9.A4.4.

•

Calculer la valeur maximale admissible 0max du moment de flexion global :

0 max =

(C9.A4.4-4)

1080

π ⋅ 'm 2 ⋅ Hu ⋅ σ call 4

(C9.A4.6-1)


&$ 352&e'85( '( &$/&8/ '( /$ 9$/(85 0$;,0$/( $'0,66,%/( 4ÀÅÁÄÃ '( / ())25775$1&+$17*/2%$/ Calculer la valeur maximale admissible 4max de l’effort tranchant global :

•

D) Si

4max

E) Si

/ ≤ 8,7 ⋅ 5

4max

5 : Hu

H  0,75 ⋅ π ⋅ 5 ⋅ H u ⋅ ( ⋅  u  5 = .s

1, 25

⋅

3 5  5 ⋅ 1 + 42 ⋅   /  / 

1,5 H   ⋅ u    5  

(C9.A4.7-1)

1081

/ > 8,7 ⋅ 5

5 : Hu

H  0,25 ⋅ π ⋅ 5 ⋅ Hu ⋅ ( ⋅  u  5 = .s

1,5

(C9.A4.7-2)


6(&7,21& &+$5*(6$'',7,211(//(6$875(648(/$35(66,21 $11(;(&$ &$5$&7e5,67,48(6' ,1(57,('(/$6(&7,21'52,7( ' 81$11($8683325728' 81$11($85$,',66(85 $QQH[HQRQREOLJDWRLUH &$2%-(7

H1a

=

H2a

Épaisseur de l' âme d' un anneau-support ou d' un anneau-raidisseur

=

I

Épaisseur de la section droite d' un anneausupport ou d' un anneau-raidisseur

=

Ia

Contrainte nominale de calcul pour le matériau de l' enveloppe et la situation de calcul considérée

=

KG

Contrainte nominale de calcul pour le matériau de l' anneau et la situation de calcul considérée

=

E) C9.A5.4 pour un anneau de section droite en « T ».

KH

Distance de l' axe neutre de la section droite d' un anneau-support ou d' un anneauraidisseur à l' enveloppe

=

G) C9.A5.6 pour un anneau de section droite quelconque.

K1

Distance de l' axe neutre pour le moment plastique de la section droite d' un anneausupport ou d' un anneau-raidisseur à l' enveloppe

=

Oe

Hauteur totale de la section droite d' un anneau-support ou d' un anneau-raidisseur

3

=

Longueur d' enveloppe participante

=

Pression pour la situation de calcul considérée, une pression intérieure doit être comptée positivement, une pression extérieure doit être comptée négativement.

La présente Annexe fournit :

D) La valeur KG de la distance de l' axe neutre de la section droite d' un anneau-support ou d' un anneauraidisseur à l' enveloppe.

E) La valeur :p du module de flexion plastique de la section droite d' un anneau-support ou d' un anneauraidisseur. Ces valeurs sont données par les procédures décrites en :

D) C9.A5.3 pour un anneau de section droite rectangulaire.

F) C9.A5.5 pour un anneau de section droite en « U ».

&$127$7,216 $R

=

E2a

Aire de la section droite d' un anneausupport ou d' un anneau-raidisseur

=

W

=

'i

Largeur totale de la section droite d' un anneau-support ou d' un anneau-raidisseur

=

:p

=

Hu


Largeur de la surface de contact entre l' anneau et l' enveloppe

=


χ

Module de flexion plastique de la section droite de l' anneau-support

=

Coefficient de pondération d' épaisseur

de

l' enveloppe

1082

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION Annexe C9.A5 – CARACTÉRISTIQUES D' INERTIE DE LA SECTION DROITE D' UN ANNEAU-SUPPORT OU D' UN ANNEAU-RAIDISSEUR

&$ 352&e'85( '( &$/&8/ 3285 81 $11($8 '( 6(&7,21 '52,7( 5(&7$1*8/$,5(

•

:p =

Calculer la valeur :p du module de flexion plastique de la section droite de l' anneau :

[

]

H1a ⋅ (K1 − KH )2 + KH 2 H   + χ ⋅ H u ⋅ O e ⋅  KH + u  2 2   (C9.A5.3-6)

&$ 352&e'85( '( &$/&8/ 3285 81 $11($8'(6(&7,21'52,7((1©7ª

H 1a

H 2a

KH

K1

E2a

K1

H 1a

KH

Oe

W

•

Calculer la distance KG de l’axe neutre de la section droite de l' anneau à l' enveloppe : KÆ =

•

K1 2

Calculer l' aire $R de la section droite de l' anneau :

 3 ⋅ 'i I −  4 ⋅ Hu χ= Ia

   

Figure C9.A5.4-1 - Anneau de section droite en « T ».

   

•

(C9.A5.3-3)

KG = K1 − •

(E2a − H1a ) ⋅ H2a 2 + H1a ⋅ K12 2 ⋅ [(E2a − H11a ) ⋅ H 2a + H1a ⋅ K1 ]

•

Calculer la valeur du pondération d' épaisseur χ:

 3 ⋅ 'i I −  4 ⋅ Hu χ= Ia

(C9.A5.3-5) •

(C9.A5.4-2)

coefficient

   

de

(C9.A5.4-3)

Calculer la longueur d' enveloppe participante Oe :

 $R O e = ΜΙΝ  W + 4 'i ⋅ Hu ; χ ⋅ Hu 

1083

(C9.A5.4-1)


$R = (K1 − H 2a ) ⋅ H1a + E2a ⋅ H2a

(C9.A5.3-4)

Calculer la distance KH de l' axe neutre pour le moment plastique à l' enveloppe :

 H ⋅ K − χ ⋅ Hu ⋅ O e  KH = ΜΑΧ  1a 1 ; 0  2 ⋅ H1a  

Calculer la distance KG de l' axe neutre de la section droite de l' anneau à l' enveloppe :

(C9.A5.3-2)


 $R O e = ΜΙΝ  W + 4 'i ⋅ Hu ; χ ⋅ Hu  •

W

(C9.A5.3-1)

$R = K1 ⋅ H1a

•

Oe

Hu

Figure C9.A5.3-1 - Anneau de section droite rectangulaire.

   

(C9.A5.4-4)

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C9 – CHARGES ADDITIONNELLES AUTRES QUE LA PRESSION Annexe C9.A5 – CARACTÉRISTIQUES D' INERTIE DE LA SECTION DROITE D' UN ANNEAU-SUPPORT OU D' UN ANNEAU-RAIDISSEUR

• KÇ

Calculer la distance KH de l’axe neutre pour le moment plastique à l' enveloppe :

•

 H ⋅ K + H2a ⋅ (E2a − H1a ) − χ ⋅ Hu ⋅ O e  = ΜΑΧ  1a 1 ; 0  2 ⋅ H1a  

KG = •

(C9.A5.4-5) •

:p =


[

H1a ⋅ (K1 − KH )2 + KH 2 2

Calculer la distance KG de l' axe neutre de la section droite de l' anneau à l' enveloppe :

(

•

 3 ⋅ 'i I −  4 ⋅ Hu χ= Ia

(C9.A5.4-5) &$ 352&e'85( '( &$/&8/ 3285 81 $11($8'(6(&7,21'52,7((1©8ª

H 2a

•

de

(C9.A5.5-3)


   

(C9.A5.5-4)

Calculer la distance KH de l' axe neutre pour le moment plastique à l' enveloppe :

 2 ⋅ H1a ⋅ K1 + H2a ⋅ (E2a − 2 ⋅ H1a ) − χ ⋅ Hu ⋅ O e  KH = ΜΑΧ  ; 0  4 ⋅ H1a  

K1

H 1a

coefficient

   

 $R O e = ΜΙΝ  W + 4 'i ⋅ Hu ; χ ⋅ Hu 

E2a

(C9.A5.5-2)


H  H    + H2a ⋅ (E2a − H1a ) ⋅  K1 − KH − 2a  + χ ⋅ Hu ⋅ O e ⋅  KH + u  2  2    •

(C9.A5.5-1)


$È = 2 ⋅ (K1 − H2a )⋅ H1a + E2a ⋅ H2a

]

H 1a

)

E2a ⋅ H 2a 2 + 2 ⋅ H1a K1 2 − H 2a 2 2 ⋅ [E2a ⋅ H 2a + 2 ⋅ H1a ⋅ (K1 − H2a )]

(C9.A5.5-5)

KH

•


[

:p = H1a ⋅ (K1 − KH )2 + KH 2

H   + H2a ⋅ (E2a − 2 ⋅ H1a )⋅  K1 − KH − 2a  2  

Hu

Oe

W

]

H   + χ ⋅ H u ⋅ O e ⋅  KH + u  2  

Figure C9.A5.5-1 - Anneau de section droite en « U ».

(C9.A5.5-6)

1084


&$ 352&e'85( '( &$/&8/ 3285 81 $11($8'(6(&7,21'52,7(48(/&2148(

•


 3 ⋅ 'i I −  4 ⋅ Hu χ= Ia

K1

•

KG

Oe

Figure C9.A5.6-1 - Anneau de section droite quelconque. •

Calculer la distance KG de l’axe neutre de la section droite de l' anneau à l' enveloppe.

•

Calculer l' aire $R de la section droite de l' anneau.

1085

de

(C9.A5.6-1)


   

(C9.A5.6-2)


H  :p = $R ⋅ KG + χ ⋅ Hu ⋅ O e ⋅  u   2 

Hu

W

   

 $R O e = ΜΙΝ  W + 4 'i ⋅ Hu ; χ ⋅ Hu  •

coefficient

(C9.A5.6-3)


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C10 VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE PAR ANALYSE DES CONTRAINTES La présente méthodologie permet (sans pour autant être d’application obligatoire - voir C1.1.3) de traiter les cas non couverts par les règles spécifiques des Sections C2 à C9 ou hors du domaine d’application de ces règles spécifiques.

C10.1 - OBJET Le présent chapitre définit une méthodologie de portée générale pour la vérification de la résistance des divers éléments d’un appareil à pression soumis à des sollicitations mécaniques et thermiques de toute nature.

Elle peut aussi, par accord entre le Fabricant et le Donneur d’ordre, se substituer exceptionnellement à ces règles spécifiques (voir Note).

Cette méthodologie, dite « Analyse des contraintes », consiste à interpréter les contraintes déterminées élastiquement en tous points d’une zone d’appareil puis à en vérifier l’admissibilité au moyen de critères appropriés.

Note : Cette substitution ne conduit pas nécessairement à un dimensionnement plus économique (voir C1.1.3b).

Les situations à prendre en compte lors de l’application des présentes règles sont définies en C1.1.7.4.

Les présentes règles concernent les éléments constituant les parois d’un appareil ; les règles concernant la boulonnerie font l’objet de l’Annexe C10.A1. Les modes de défaillance couverts sont :

C10.2 - CONDITIONS D’APPLICATIONS

−

la déformation excessive,

−

la déformation progressive.

a) L’épaisseur des enveloppes cylindriques, sphériques ou coniques de section droite circulaire et des fonds bombés ne doit pas être inférieure à la valeur calculée, pour les situations normales de service, sous l’action de la pression seule, au moyen de celle des règles C2.1.4, C2.2.4, C2.3.4, C3.1.4, C3.1.5 ou C3.1.6 qui s’applique.

Le risque de défaillance par fissuration par fatigue n’est pas à craindre si les prescriptions de C1.5.3 relatives à l’admissibilité des sollicitations variables sont satisfaites. Dans le cas contraire, il y a lieu d’appliquer les règles d’analyse de la résistance à la fatigue des chapitres C11.2 ou C11.3.

Cette condition ne s’applique cependant pas aux enveloppes cylindriques ou coniques de section droite circulaire « courtes », c’est à dire dont la longueur, mesurée suivant une génératrice, entre deux discontinuités majeures de forme axisymétriques, est inférieure à 2 R ⋅ e .

La défaillance par instabilité élastique ou élastoplastique (flambage) n’est pas couverte par les présentes règles. Au cas où l’analyse révélerait des contraintes de compression notables, il appartient au Fabricant de s’assurer que les prescriptions générales données en C1.1.6.3 sont respectées.

b) Les présentes règles ne sont pas applicables aux éléments raidisseurs rapportés, sauf aménagements qu’il appartient au Fabricant de justifier.

Les règles du présent chapitre ne sont pas applicables dans le domaine des températures où une défaillance par rupture par fluage est à craindre, c’est à dire lorsque la valeur de la contrainte nominale de calcul, obtenue en application de C1.7, est déterminée par les caractéristiques de fluage du matériau.

1086

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C10 – VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE PAR ANALYSE DES CONTRAINTES

L’étendue des zones locales ainsi que leur proximité relative font l’objet de limitations données en C10.7.1 ; à ce titre deux types de zones locales sont distingués :

C10.3 - DÉFINITIONS ET NOTATIONS C10.3.1 - Discontinuités a) Discontinuité majeure Une discontinuité majeure est une discontinuité de forme ou de matériau qui affecte la distribution des contraintes ou des déformations dans toute l’épaisseur de la paroi sur une zone d’étendue notable. On peut citer comme exemples de discontinuités majeures le raccordement d’un fond ou d’une enveloppe conique et d’une enveloppe cylindrique, le raccordement d’une bride à une enveloppe cylindrique, une ouverture dans une enveloppe, le raccordement de deux enveloppes cylindriques de diamètres, d’épaisseurs ou de matériaux différents, un assemblage soudé bout à bout longitudinal avec décalage des fibres moyennes ou écart local de circularité ou le raccordement d’une enveloppe avec un élément raidisseur.

−

les zones locales axisymétriques, dues à la présence d’une discontinuité axisymétrique (majeure ou de chargement),

−

les zones locales ponctuelles, dues à la présence d’une discontinuité localisée (exemples : voisinage d’une ouverture dans une enveloppe, voisinage de la zone d’application d’un effort local).

d) Zone courante On appelle zone courante toute région d’appareil autre qu’une zone locale. Dans une telle zone, l’effet perturbateur des discontinuités est considéré comme suffisamment amorti pour qu’il n’y ait pas lieu d’en tenir compte.

b) Discontinuité mineure

C10.3.2 - États d’une structure

Une discontinuité mineure est une discontinuité de forme ou de matériau qui n’affecte la distribution des contraintes ou des déformations que très localement sur une fraction de l’épaisseur de la paroi.

a) Adaptation plastique Une structure est dite plastiquement adaptée lorsque son comportement devient élastique en tous points après quelques cycles de sollicitation.

Les contraintes résultant d’une telle discontinuité ne peuvent être à l’origine que de déformations très localisées et sont donc sans influence significative sur le comportement global de la paroi.

b) Accommodation Une structure est dite accommodée lorsque, après quelques cycles de sollicitation, elle présente un comportement qui, tout en demeurant élasto-plastique, reste le même à chaque cycle ; l’accommodation exclut toute possibilité de déformation progressive.

On peut citer comme exemples de discontinuités mineures les congés de faible rayon, les zones de raccordement des cordons de soudure avec la surface des éléments assemblés, les zones non pénétrées des assemblages par soudures à pénétration partielle.

c) Adaptation plastique globale Une structure est dite globalement adaptée lorsque, après accommodation, la déformation plastique cyclique n’intéresse que des zones de concentration de la déformation dont les dimensions sont faibles devant la longueur des segments d’appui de la zone considérée.

c) Zone locale On appelle zone locale toute région d’appareil qui environne une discontinuité majeure (voir Note) ou le point d’application d’un effort local extérieur, dans laquelle la contrainte équivalente primaire locale de membrane (σ eq ) PL excède la valeur 1,1f.

Dans cet état, le comportement de la structure est globalement élastique et le développement de la déformation plastique est entravé par le confinement assuré par les parties voisines restant élastiques. L’effet de concentration de déformation dépend principalement de la géométrie et du chargement, et ne dépend qu’à un moindre degré de la loi de comportement du matériau.

Note : Par exception, ne sont pas concernées par cette définition les régions d’appareil qui environnent les discontinuités majeures suivantes : – assemblages soudés bout à bout longitudinaux affectés d’un décalage des fibres moyennes ou d’un écart local de circularité, dans les enveloppes cylindriques ou coniques, – assemblages soudés bout à bout affectés d’un décalage des fibres moyennes ou d’un désalignement angulaire, dans les enveloppes sphériques. Ces régions sont à considérer comme des zones courantes, pour autant qu’elles ne soient pas dans l’environnement d’une autre discontinuité majeure susceptible de donner lieu à l’existence d’une zone locale.

1087


L’axe 3 est celui contenant le segment d’appui ; l’origine O est au milieu de ce segment d’appui ; l’abscisse d’un point du segment d’appui est notée x3 (voir figures C10.3.5a et f 1) (voir Note).

C10.3.3 - Origine des contraintes a) Contraintes d’origine mécanique Les contraintes d’origine mécanique sont celles qui résultent des sollicitations mécaniques qui s’exercent sur l’appareil : −

pression,

−

action de la pesanteur,

−

action des intempéries,

−

actions dynamiques,

−

actions résultant de la dilatation des tuyauteries,

−

actions mécaniques diverses.

B

Note : Dans le cas d’une enveloppe de révolution :

d’un élément l’appareil,

−

par autobridage.

par

C10.3.4 - Contrainte élémentaires

d’autres

totale

-

éléments

–

la direction 2 est la direction méridienne (longitudinale pour une enveloppe cylindrique),

–

la direction 3 est la direction radiale.

C10.3.5 - Décomposition des contraintes a) Segment d’appui La décomposition des contraintes élémentaires exposée ci-dessous, s’effectue dans l’épaisseur de la paroi le long d’un segment appelé « segment d’appui ».

Les contraintes thermiques sont celles ayant pour origine l’entrave à la libre dilatation : −

la direction 1 est la direction circonférentielle,

La contrainte représentée par ce tenseur est qualifiée de « totale » car elle constitue la somme des contraintes de membrane, de flexion et de non-linéarité que distinguent les présentes règles.

b) Contraintes thermiques (voir aussi C1.4.4)

de l’appareil par des obstacles extérieurs,

–

Le tenseur de contrainte totale doit être déterminé, en un point donné de l’appareil, pour chacune des sollicitations à prendre en compte.

Les contraintes ayant pour origine une entrave extérieure à la libre déformation des parois de l’appareil sous l’effet des sollicitations mécaniques ne doivent pas être considérées comme des contraintes d’origine mécaniques mais assimilées à des contraintes thermiques.

−

B

Le segment d’appui, de longueur h, est le segment le plus court joignant les deux faces de la paroi (figure C10.3.5a).

de

Hors des zones de discontinuités majeures, le segment d’appui est normal à la surface moyenne de la paroi ; sa longueur h est alors égale à l’épaisseur admise e de cette paroi.

Contraintes

b) Contrainte de membrane Le tenseur de contrainte de membrane est le tenseur dont les composantes, (σ ij ) m , constantes le long du

La contrainte totale est la contrainte déterminée en tout point selon les hypothèses de l'élasticité linéaire en prenant en compte la géométrie réelle et détaillée de la structure. Elle inclut toutes les concentrations de contrainte, qu'elles soient dues aux discontinuités mineures ou majeures.

segment d’appui, sont égales à la valeur moyenne des contraintes élémentaires σ ij le long de ce segment d’appui :

∫

Elle est définie par un tenseur (symétrique) dont les six composantes sont les contraintes élémentaires σ ij

+

h

1 2 σ ij ⋅ dx3 (σ ij ) m = h h −

déterminées au moyen d’une méthode de calcul ou expérimentale conforme aux prescriptions de C10.4. Ces contraintes doivent être exprimées dans un repère local O, 1, 2, 3 défini à partir du segment d’appui défini en C10.3.5a.

1088

2

(C10.3.5b)


c) Contrainte de flexion les

e) Contrainte de non-linéarité

Le tenseur de contrainte de flexion est le tenseur dont composantes (σ ij ) b , variant linéairement dans

Le tenseur de contrainte de non-linéarité est le tenseur dont les composantes (σ ij ) nlin sont égales à :

l’épaisseur de la paroi, sont données par la formule : (σ ij ) b =

12 x3 h3

∫

h + 2 σ ij ⋅ x3 ⋅ dx3 h − 2

(σ ij ) nlin = σ ij − (σ ij ) lin

f) Remarques

(C10.3.5c1)

f1) La figure C10.3.5 f 1 illustre la décomposition des contraintes élémentaires exposée ci-dessus.

Dans le cadre de l’analyse des contraintes objet du présent chapitre, seules les valeurs maximales de (σ ij ) b ,

f2) L’attention est attirée sur le fait qu’au sens de la présente Division, la notion de contrainte de flexion est relative à la flexion d’une paroi et non à la flexion d’ensemble d’une enveloppe.

égales et de signes opposés, sur chaque face de la paroi, c’est à dire aux deux extrémités du segment d’appui, sont à considérer. Dans ce cas : (σ ij ) b = ±

6 h2

∫

h 2 σ ij ⋅ x3 ⋅ dx3 h − 2

Afin d’éviter une possible confusion, la figure C10.3.5 f 2 illustre la décomposition locale des contraintes longitudinales en contrainte de membrane et contrainte de flexion dans le cas d’une enveloppe cylindrique soumise à un moment de flexion s’exerçant dans un plan contenant l’axe de l’enveloppe (voir aussi C2.4).

+

(C10.3.5c2)

d) Contrainte linéarisée Le tenseur de contrainte linéarisée est le tenseur dont les composantes (σ ij ) lin sont égales à : (σ ij ) lin = (σ ij ) m + (σ ij ) b

(C10.3.5e)

(C10.3.5c3)

1089


Figure C10.3.5a - Segment d’appui et repère local d’expression des contraintes élémentaires.

Figure C10.3.5 f1 - Décomposition des contraintes élémentaires

1090


Figure C10.3.5f 2 - Décomposition des contraintes longitudinales dans le cas particulier d’une enveloppe cylindrique soumise à un moment de flexion M s’exerçant dans un plan contenant l’axe de l’enveloppe (dans ce cas particulier, en l’absence de pression, la contrainte principale σ 2 est égale à la contrainte longitudinale élémentaire σ 22). B

B

1091

B

B


c) Contrainte primaire de flexion (Pb)

C10.3.6 - Catégories de contraintes

La contrainte primaire de flexion est la contrainte, variant linéairement dans l’épaisseur de la paroi, qui a le même moment que la contrainte primaire.

Pour la mise en oeuvre du processus d’analyse défini en C10.5, les contraintes résultant de la décomposition exposée en C10.3.5 doivent être classées dans les diverses catégories définies ci-après et illustrées par le tableau C10.3.6.

Les composantes du tenseur de contrainte primaire de flexion (σ ij ) Pb sont obtenues par application de la

a) Contrainte primaire

définition C10.3.5c au tenseur de contrainte primaire.

On appelle contrainte primaire la fraction de contrainte qui participe directement à l’équilibre avec les sollicitations mécaniques.

Exemple de contrainte primaire de flexion : la contrainte de flexion en zone centrale d’un fond plat sous pression intérieure.

La caractéristique fondamentale d’une contrainte primaire est de ne subir aucune redistribution ni limitation sous l’effet des déformations plastiques.

d) Contrainte secondaire (Q) On appelle contrainte secondaire la fraction de contrainte qui ne résulte que du maintien de la compatibilité des déformations. Les conditions de compatibilité à considérer peuvent avoir trait aussi bien à des liaisons externes (liaisons entre éléments adjacents, liaisons avec le supportage...) qu’à des liaisons internes (auto-bridage dû à la dilatation différentielle) à l’élément considéré.

La limitation des contraintes primaires est nécessaire pour couvrir les risques de défaillance par déformation excessive et instabilité plastique. En toute rigueur, les méthodes de l’analyse plastique sont les mieux appropriées à la détermination de la contrainte primaire ; cependant, en pratique, la détermination élastique des contraintes, sur laquelle reposent les règles du présent chapitre, permet dans la plupart des cas d’identifier avec une précision suffisante cette contrainte primaire dans les zones où elle fait l’objet d’une limitation spécifique. Pour certaines configurations particulières, cette détermination élastique peut néanmoins ne pas conduire à une valeur correcte de la contrainte primaire (voir C10.4.3).

La caractéristique fondamentale d’une contrainte secondaire est qu’elle s’auto-limite : si des déformations plastiques apparaissent sous l’effet de telles contraintes, elles vont dans le sens d’une meilleure adaptation des formes et réduisent en conséquence les contraintes qui en sont à l’origine. Le tenseur de contrainte secondaire, de composantes élémentaires (σ ij ) Q , est la somme, lui aussi, d’un

Les contraintes thermiques ne sont jamais des contraintes primaires.

tenseur de contrainte secondaire de membrane et d’un tenseur de contrainte secondaire de flexion, respectivement de composantes élémentaires (σ ij ) Q m et

Il y a lieu de distinguer, compte tenu de leurs distributions différentes dans l’épaisseur de la paroi, la contrainte primaire de membrane et la contrainte primaire de flexion, auxquelles s’appliquent des critères d’admissibilité distincts.

(σ ij ) Q b .

Au voisinage d'une discontinuité majeure ou du point d’application d’un effort local extérieur, le tenseur de contrainte secondaire de membrane d’origine mécanique, de composantes élémentaires (σ ij ) Q m, M ,

b) Contrainte primaire générale de membrane (Pm) La contrainte primaire générale de membrane est la valeur moyenne de la contrainte primaire dans l’épaisseur de la paroi.

fait l’objet de prescriptions particulières (voir C10.3.6e). La limitation de l’étendue de variation de la somme des contraintes primaires et des contraintes secondaires (contrainte résultante) est nécessaire, nonobstant les limitations imposées aux contraintes primaires, pour assurer l’adaptation plastique globale et donc couvrir le risque de défaillance par déformation progressive.

Les composantes du tenseur de contrainte primaire générale de membrane (σ ij ) Pm sont obtenues par application de la définition C10.3.5b au tenseur de contrainte primaire. Exemple de contrainte primaire générale de membrane : la contrainte de membrane en zone courante d’une enveloppe cylindrique ou conique sous pression intérieure.

Cette limitation assure également le confinement des zones de concentration de la déformation plastique et valide ainsi l’utilisation de contraintes déterminées élastiquement pour analyser la résistance à la fatigue (voir C11.3).

1092


Exemples de contrainte secondaire : la contrainte de flexion au voisinage du raccordement de deux enveloppes de révolution, ou plus généralement d’une discontinuité majeure (telle qu’une ouverture), la contrainte engendrée par un gradient axial de température dans une enveloppe cylindrique.

Exemples de contrainte primaire locale de membrane : la contrainte de membrane au voisinage d’une ouverture dans une enveloppe cylindrique sous pression intérieure, la contrainte de membrane au voisinage d’un support. f) Contrainte de pointe (F)

e) Contrainte primaire locale de membrane (PL) La contrainte primaire locale de membrane est la somme de la contrainte primaire générale de membrane et de la contrainte secondaire de membrane d’origine mécanique.

On appelle contrainte de pointe la fraction de contrainte résultant de l’existence d’une discontinuité mineure ou d’une irrégularité très localisée de la répartition des températures ou des propriétés thermomécaniques dans l’épaisseur de la paroi.

Les composantes élémentaires du tenseur de contrainte primaire locale de membrane sont donc égales à:

La caractéristique fondamentale d’une contrainte de pointe est d’être très localisée et de ne pouvoir être à l’origine d’une déformation significative de la paroi.

(σ ij ) PL = (σ ij ) Pm + (σ ij ) Q m, M

Par convention la contrainte de pointe est identifiée à la contrainte de non-linéarité (voir C11.3.5e).

(C10.3.6e)

Ce sont les composantes du tenseur de contrainte de membrane directement données en tous points par un calcul élastique ne prenant en compte que les seules sollicitations d’origine mécanique.

Les contraintes de pointe n’ont d’influence que sur les risques de défaillance par fissuration par fatigue ou par rupture fragile. Elles n’interviennent pas dans les règles du présent chapitre ; leur détermination n’est donc nécessaire qu’en cas de besoin pour l’application des règles d’analyse détaillée de la résistance à la fatigue (voir C11.3).

Bien que la contrainte primaire locale de membrane ainsi définie ne soit pas intégralement une contrainte primaire, la nécessité de limiter les déformations au voisinage des discontinuités majeures ou des points d’application des efforts locaux extérieurs conduit à lui imposer dans ces zones une limite ne dépassant pas la limite d’élasticité du matériau, ainsi qu’à contrôler qu’elle s’amortit sur une longueur suffisamment faible.

Exemples de contrainte de pointe : la contrainte thermique dans le placage mince en acier inoxydable d’une paroi en acier, la contrainte de peau engendrée par un choc thermique, la concentration de contrainte résultant de l’existence d’un congé de faible rayon, la concentration de contrainte résultant de la présence d’un cordon de soudure non arasé.

Tableau C10.3.6 - Correspondance entre catégories de contraintes et éléments de décomposition de la contrainte totale

1093


Dans le cas où les directions principales des tenseurs de composantes (Σ ij ) a et (Σ ij ) b sont les mêmes, ces

C10.3.7 - Contrainte équivalente (voir Note) Note : La contrainte équivalente est désignée stress intensity dans les codes de langue anglaise.

contraintes principales peuvent être directement obtenues par différence des contraintes principales des tenseurs de composantes (Σ ij ) a et (Σ ij ) b :

La contrainte équivalente σ eq est une quantité scalaire définie selon la théorie du cisaillement maximal à partir du tenseur de contrainte de composantes Σ ij

( ∆σ )1 = (σ 1 ) a − (σ 1 ) b

résultant de la sommation des contraintes σ ij d’une

(∆σ ) 2 = (σ 2 ) a − (σ 2 ) b

même catégorie engendrées par les différentes sollicitations à prendre en compte simultanément.

( ∆σ ) 3 = (σ 3 ) a − (σ 3 ) b

La détermination de la contrainte équivalente s’effectue comme suit : a) Calculer les contraintes principales σ 1 , σ 2 , σ 3 du tenseur de composantes Σ ij .

d) La variation équivalente des contraintes entre les situations a et b est donnée par la relation : ⎫ ⎧ ∆σ eq = MAX ⎨ (∆σ )1 − (∆σ ) 2 , (∆σ ) 2 − (∆σ ) 3 , (∆σ ) 3 − (∆σ )1 ⎬ ⎭ ⎩

b) La contrainte équivalente est donnée par la relation :

(C10.3.8d)

σ eq = MAX ⎧⎨ σ 1 − σ 2 , σ 2 − σ 3 , σ 3 − σ 1 ⎫⎬ ⎩

C10.4 - PRESCRIPTIONS RELATIVES AUX MÉTHODES DE DÉTERMINATION DES CONTRAINTES

⎭

(C10.3.7b)

C10.4.1 - Hypothèse de l’élasticité linéaire

C10.3.8 - Variation équivalente des contraintes (voir Note)

La détermination des contraintes élémentaires doit être effectuée selon les hypothèses de l’élasticité linéaire :

Note : La variation équivalente des contraintes est désignée stress range dans les codes de langue anglaise.

La variation équivalente des contraintes ∆σeq est une quantité scalaire définie selon la théorie du cisaillement maximal à partir de la variation, en un point donné, du tenseur de contrainte de composantes Σ ij entre deux situations.

composantes

du

et

(Σ ij ) a

tenseur

de

(Σ ij ) b

contrainte ∆Σ ij

Σ ij ,

du tenseur

(C10.3.8b) contraintes

principales

le matériau est isotrope,

−

les déplacements et les déformations sont petits.

Les prescriptions qui suivent ne sont relatives qu’aux méthodes numériques ou analytiques de détermination des contraintes par le calcul.

∆Σ ij = (Σ ij ) a − (Σ ij ) b

les

−

Cette méthode peut être numérique, analytique ou éventuellement expérimentale.

représentant la variation des contraintes entre les situations a et b :

c) Calculer

le matériau présente un comportement élastique linéaire conforme à la loi de Hooke,

Le choix de la méthode utilisée pour la détermination des contraintes est de la responsabilité du Fabricant.

des

respectivement pour les situations a et b. b) Calculer les composantes

−

C10.4.2 - Choix des méthodes de détermination des contraintes

La détermination de la variation équivalente des contraintes s’effectue comme suit : a) Calculer les valeurs

(C10.3.8c)

( ∆σ )1 ,

(∆σ ) 2 , (∆σ ) 3 du tenseur de composantes ∆Σi,j.

1094


Quand les appareils étudiés sont constitués d’éléments assimilables à des coques et plaques, les méthodes de calcul décrivant l’état de ces éléments à l’aide de paramètres mécaniques globaux (déformations et efforts généralisés dans une section, correspondant à des distributions linéaires des contraintes et déformations dans l’épaisseur des parois) sont généralement acceptables.

Le sens de l’approximation dépend de l’effet, réducteur ou amplificateur, que peut avoir au point considéré, l’éventuelle redistribution des contraintes par déformation plastique, non prise en compte par la détermination élastique. Un risque de sous-estimation notable de la contrainte primaire générale de membrane existe plus particulièrement dans les régions d’appareil où les conditions suivantes sont réunies :

Il en est assurément ainsi pour : −

les appareils qui ne doivent pas faire l’objet d’une analyse détaillée de la résistance à la fatigue,

−

les zones d’appareil pour lesquelles une telle analyse ne nécessite pas la détermination des contraintes de pointe (voir C11.3),

−

les zones d’appareil pour lesquelles l’évaluation des contraintes de pointe peut se faire par l’intermédiaire de coefficients de concentration de contraintes appropriés, appliqués aux contraintes linéarisées, fournies par ces méthodes.

−

la structure présente des zones ponctuelles multiples et voisines,

−

ces zones locales ponctuelles intéressent une région dont l’étendue est notable par rapport aux dimensions de l’appareil.

locales

De telles conditions peuvent se rencontrer par exemple dans un alignement de piquages (sur une même génératrice ou une large portion de circonférence) ou encore en présence d’efforts locaux exercés par des supports multiples rapprochés. Quand tel est le cas, il appartient au Fabricant de rechercher une valeur réellement représentative de la contrainte purement primaire de membrane s’exerçant dans la région intéressée :

L’étude des appareils à parois épaisses, ou des parties massives d’appareils, en particulier sous l’effet des sollicitations thermiques, peut nécessiter la mise en oeuvre de modélisations plus fines (milieux continus bi ou tri-dimensionnels permettant l’analyse des distributions réelles non linéaires de contraintes et de déformation dans l’épaisseur des parois). Dans tous les cas, la précision ou le conservatisme des méthodes utilisées doivent être suffisants pour assurer aux contraintes obtenues une bonne représentativité des contraintes recherchées pour les besoins de l’analyse. En ce sens, l’usage de pratiques suffisamment éprouvées et reconnues est recommandé.

−

soit au moyen d’un modèle mieux approprié à cette détermination que le modèle élastique représentatif de la structure réelle,

−

soit en postulant un champ de contrainte arbitraire qui équilibre, sur une étendue judicieusement choisie, les sollicitations appliquées (champ statiquement admissible) ; une valeur optimisée de la contrainte primaire résultera du champ statiquement admissible le plus favorable, c’est à dire celui qui conduit à la plus faible valeur de la contrainte équivalente.

C10.4.3 - Validité du modèle de calcul La méthodologie décrite dans le processus d’analyse de C10.5 ainsi que les règles de classification des contraintes de C10.6, sont établies dans l’hypothèse d’une détermination élastique des contraintes élémentaires à partir d’un modèle de calcul représentatif de la structure réelle.

C10.5 PROCESSUS CONTRAINTES

D’ANALYSE

DES

Le processus à suivre pour mener une analyse des contraintes est le suivant : Étape 1 : Déterminer, en tous points de la zone étudiée, les contraintes élémentaires résultant de l’action de chacune des sollicitations s’exerçant sur les parois de l’appareil dans chaque situation à considérer.

Il résulte de cette hypothèse que les valeurs obtenues pour les contraintes à classer dans les catégories Pm et Pb en vertu des règles de C10.5 et C10.6, ne sont généralement que des valeurs approchées des contraintes purement primaires de membrane et de flexion qui existent réellement dans la structure, l’approximation ainsi faite pouvant être par défaut ou par excès.

Cette détermination est à effectuer suivant les prescriptions de C10.4.

1095


Les situations à considérer sont les suivantes : −

−

Étape 4 : Sommer les contraintes ainsi classées pour l’ensemble des sollicitations s’exerçant simultanément dans la situation considérée.

les situations de tout type (normale de service, exceptionnelle de service, d’essai de résistance) pour lesquelles le niveau des contraintes est susceptible d’être déterminant au regard des critères d’admissibilité de C10.7.1 (étape 7),

Les contraintes issues de cette sommation sont notées : (Σ ij ) Pm , (Σ ij ) PL , (Σ ij ) Pb , (Σ ij ) Q m , (Σ ij ) Q b . Étape 5 : En déduire :

les situations normales de service entre lesquelles la variation des contraintes est susceptible d’être déterminante au regard des critères d’admissibilité de C10.7.2 (étape 9).

a) La contrainte primaire de membrane, générale ou locale selon le point considéré, (Σ ij ) Pm ou (Σ ij ) PL . b) La contrainte primaire totale (voir Note) :

Étape 2 : Décomposer, conformément aux prescriptions de C10.3.5, les contraintes σi,j ainsi déterminées en : −

contrainte de membrane : (σ ij ) m ,

−

contrainte de flexion : (σ ij ) b .

(Σ ij ) P = [(Σ ij ) Pm ou (Σ ij ) PL ] + (Σ ij ) Pb

(C10.5-5b) Note : Dans les zones locales, la « contrainte primaire totale » ainsi définie inclut la contrainte secondaire de membrane d’origine mécanique ; cette désignation abusive est néanmoins utilisée par commodité de langage.

La contrainte de flexion à prendre en compte dans l’analyse est la contrainte sur chaque face de la paroi, c’est à dire aux deux extrémités du segment d’appui (deux valeurs égales et de signes opposés).

c) La contrainte secondaire):

contrainte primaire générale de membrane (Pm),

−

contrainte primaire locale de membrane (PL),

−

contrainte primaire de flexion (Pb),

−

contrainte secondaire de membrane (Qm),

−

contrainte secondaire de flexion (Qb).

(primaire

plus

(Σ ij ) R = [(Σ ij ) Pm ou (Σ ij ) PL ] + (Σ ij ) Pb + (Σ ij ) Q m + (Σ ij ) Q b

Étape 3 : Classer, conformément aux indications de C10.6, ces contraintes dans les catégories définies en C10.3.6 : −

résultante

(C10.5-5c) Étape 6 : Calculer, comme indiqué en C10.3.7, les contraintes équivalentes suivantes : −

(σ eq ) Pm ,

contrainte

contraintes

(Σ ij ) Pm

équivalente ou,

selon

le

aux point

considéré, (σ eq ) PL , contrainte équivalente aux contraintes (Σ ij ) PL , −

A l’issue de ce classement, la contrainte (σ ij ) m est

(σ eq ) P , contrainte équivalente aux contraintes (Σ ij ) P .

notée : (σ ij ) Pm ou (σ ij ) PL ou (σ ij ) Q m et la contrainte

Étape 7 : Vérifier l’admissibilité de ces contraintes équivalentes conformément aux prescriptions de C10.7.1.

(σ ij ) b est notée (σ ij ) Pb ou (σ ij ) Q b .

Remarque :

Étape 8 : Calculer, pour tout couple de situations normales de service susceptible d’être déterminant, la variation ∆(Σ ij ) R de la contrainte résultante, puis,

La démarche proposée, fondée sur l’exploitation des résultats d’une détermination élastique des contraintes, peut, dans certains cas particuliers, ne pas conduire à la valeur correcte des contraintes primaires ; ce problème est traité en C10.4.3.

comme indiqué en C10.3.8, la variation équivalente des contraintes (∆σ eq ) R correspondante. Le couple de situations à retenir est celui qui conduit à la plus grande valeur de (∆σ eq ) R . Étape 9 : Vérifier l’admissibilité de cette variation équivalente des contraintes conformément aux prescriptions de C10.7.2.

1096


b) Contrainte primaire locale de membrane

C10.6 - CLASSIFICATION DES CONTRAINTES Les contraintes déterminées par l’analyse doivent être classées dans les différentes catégories dont les définitions sont données en C10.3.6. Dans certains cas, l’interprétation de ces définitions peut être délicate et laisser une large part au jugement de l’analyste.

b1) La contrainte équivalente primaire locale de membrane (σ eq ) PL doit, en tous points, vérifier

Pour limiter cette difficulté, le tableau C10.6 indique la classification à adopter pour un certain nombre de configurations couvrant la plupart des cas usuels.

b2) Une zone locale, c’est à dire une zone dans laquelle :

l’inégalité :

(σ eq ) PL > 1,1 f

Les indications portées dans ce tableau se rapportent à des contraintes déterminées conformément aux prescriptions de C10.4.

(C10.7.1b1)

(C10.7.1b2)

ne doit pas s’étendre sur une longueur − mesurée dans le sens méridien (voir Note 1) à mi-épaisseur de la paroi − supérieure à :

Pour l’analyse de configurations géométriques ou de chargement particulières, pour lesquelles il apparaîtrait que les classifications proposées par ce tableau ne sont pas appropriées, il est permis d’y déroger pour autant que celles qui sont adoptées en remplacement soient justifiées par référence directe aux définitions de C10.3.6.

•

R ⋅ e pour une zone locale sans discontinuité

brutale de forme, R et e étant les valeurs moyennes respectivement du rayon de courbure circonférentiel moyen (voir Note 2) et de l’épaisseur admise dans la zone concernée, •

C10.7 - CRITÈRES D’ADMISSIBILITÉ CONTRAINTES (voir Note)

(σ eq ) PL ≤ 1,5 f

DES

Note : Les présents critères s’appliquent aux éléments de paroi constitués d’un matériau unique. Dans le cas contraire (parois plaquées, parois multicouches...), ces critères restent applicables moyennant une modification appropriée des limites admissibles de contraintes ; il appartient au Fabricant de justifier les limites utilisées en montrant qu’elles assurent la même sécurité que les présents critères vis à vis de chaque mode de défaillance concerné.

R1 ⋅ e1 +

R2 ⋅ e2

pour une zone locale se 2 développant autour d’une discontinuité brutale de forme (piètement de tubulure par exemple), R1, R2 et e1, e2 étant respectivement les valeurs de R et e, définies comme ci-dessus, relatives à chaque côté de la discontinuité.

b3) Deux zones locales axisymétriques doivent être distantes d’une longueur - mesurée dans le sens méridien (voir Note 1) à mi-épaisseur de la paroi - au moins égale à 2,5 R ⋅ e (R et e étant les valeurs

C10.7.1 - Admissibilité des contraintes primaires Les critères qui suivent visent à couvrir le risque de défaillance par déformation excessive.

moyennes respectivement du rayon de courbure circonférentiel moyen (voir Note 2) et de l’épaisseur admise dans la zone intermédiaire entre les deux zones locales).

Dans ces critères, f est la contrainte nominale de calcul définie en C1.7 pour chacune des situations considérées.

Note 1 : Dans le cas d’une enveloppe sphérique, la direction méridienne dans la zone locale considérée est la direction perpendiculaire à celle dans laquelle se développe cette zone locale.

a) Contrainte primaire générale de membrane Dans les zones éloignées de toute discontinuité majeure ou de tout point d’application d’un effort local extérieur (voir Note), la contrainte équivalente primaire doit vérifier générale de membrane (σ eq ) Pm

Note 2 : Le rayon de courbure circonférentiel moyen est la longueur du segment normal à la paroi au point considéré, mesurée entre la surface moyenne de cette paroi et l’axe de révolution.

b4) Une zone locale ponctuelle ne doit pas interférer avec une autre zone locale (axisymétrique ou ponctuelle) (voir Note).

l’inégalité : (σ eq ) Pm ≤ f

Note : Il n’est pas nécessaire qu’entre deux zones locales voisines, la valeur de la contrainte équivalente primaire générale de membrane retrouve la valeur f exigée loin des discontinuités : la réduction de la valeur de la contrainte équivalente primaire locale de membrane à une valeur ≤ 1,1 f qu’impose le critère C10.7.1b4 est suffisante. Ceci n’est néanmoins acceptable que si l’étendue de la région d’appareil concernée est suffisamment faible pour que les contraintes de membrane déterminées élastiquement soient réellement représentatives des contraintes purement primaires (voir C10.4.3).

Note : Compte tenu de la définition d’une zone locale (voir C10.3.1c) et de la classification proposée par le tableau C10.6, il est inévitable que, dans une zone courante, le critère C10.7.1a ne soit pas respecté au voisinage immédiat de la frontière entre cette zone courante et une zone locale. En pratique, il suffit de vérifier que ce critère finit par être respecté quand on s’éloigne de la discontinuité, quelle que soit la distance nécessaire pour parvenir à ce résultat.

1097


− l’absence de risque de déformation progressive par rochet thermique dans les zones courantes est établie (voir Annexe C10.A2).

c) Contrainte primaire totale La contrainte équivalente primaire totale (σ eq ) P doit, en tous points, vérifier l’inégalité :

Note : Rp est la valeur minimale garantie de la limite conventionnelle

(σ eq ) P ≤ 1,5 f

d’élasticité - à 1% pour les aciers austénitiques, à 0,2% pour les autres matériaux - à la température ambiante. Rm est la valeur minimale garantie de la résistance à la traction à la température ambiante.

C10.7.2 - Admissibilité des contraintes résultantes (primaires plus secondaires) a) La variation résultantes (∆σ eq ) R

Outre le respect de l’une ou l’autre des deux règles C10.7b1 ou b2, l’admissibilité en fatigue des sollicitations variables doit être vérifiée en tous points où le critère C10.7.2a n’est pas respecté, même si aucune analyse en fatigue n’est exigée par ailleurs. Cette vérification doit être effectuée au moyen des règles C11.3 en faisant intervenir la correction de plasticité qui s’applique.

équivalente des contraintes doit, en tous points, vérifier

l’inégalité : (∆σ eq ) R ≤ 3 f

dans laquelle f est la moyenne des valeurs de la contrainte nominale de calcul relative à chacune des deux situations normales de service entre lesquelles a été déterminé (∆σ eq ) R .

Remarque : des déformations plastiques limitées peuvent apparaître dans les régions où le critère C10.7.2a n’est pas respecté. Ces déformations, stabilisées après quelques cycles, sont sans conséquence sur la résistance de l’appareil mais peuvent ne pas être acceptables dans les zones où le respect de tolérances géométriques étroites liées à des impératifs fonctionnels particuliers s’impose ; il n’est pas recommandé de déroger au critère C10.7.2a dans de telles zones.

Ce critère vise à assurer l’adaptation plastique globale et donc à couvrir le risque de défaillance par déformation progressive. b) Justifications alternatives. Le critère a ci-dessus est une condition suffisante mais non nécessaire pour garantir l’absence de déformation progressive quand les limitations des contraintes primaires données en C10.7.1 sont respectées.

C10.7.3 - Admissibilité de contraintes particulières a) Contrainte moyenne dans une section d’ensemble d’appareil Sur toute section d’ensemble d’appareil, la valeur moyenne de la composante de contrainte primaire normale au plan de la section considérée, ne doit pas excéder f.

Il est possible de déroger au critère C10.7.2a moyennant le respect de l’une ou l’autre des règles suivantes : b1) Analyse de l’accommodation : le Fabricant peut justifier, par toute analyse appropriée, de l’accommodation de l’appareil sous l’action des sollicitations variables considérées.

b) Contraintes de cisaillement pur La contrainte moyenne de cisaillement dans une section d’élément sollicité en cisaillement pur ne doit pas excéder 0,6 f.

b2) Analyse élastoplastique simplifiée : l’ensemble des conditions ci-dessous sont satisfaites :

c) Pression de contact

− la variation équivalente des contraintes résultantes, déterminée sans prendre en compte les contraintes de flexion d’origine thermique, respecte la limitation donnée en C10.7.2a,

La pression de contact moyenne sur une zone d’appui (zone de transmission d’effort par contact) ne doit pas excéder la plus faible des valeurs de la limite d’élasticité Rpt (voir Note) des matériaux en contact. P

− le matériau est tel que Rp ≤ 0,8 Rm (voir Note),

P

Note : Rpt est la valeur minimale garantie de la limite conventionnelle

− la température de calcul respecte les limites données en C1.5.3.1,

d’élasticité - à 1% pour les aciers austénitiques, à 0,2% pour les autres matériaux - à la température de calcul.

1098


Tableau C10.6 - Classification des contraintes. ORIGINE DES CONTRAINTES

Enveloppe cylindrique, sphérique, conique ou torique

Sollicitations mécaniques

Zone éloignée d’une discontinuité (2) majeure ou du point d'application d'un effort local extérieur

(σij)m

Pm

Voisinage d'une discontinuité (2) (6) ou du point d'application majeure d'un effort local extérieur

(σij)m

ZONE CONSIDÉREE

B

B

B

P

Pression

B

T

P

(σij)b B

B

B

B

B

T

B

T

(σij)b B

B

B

T

(σij)m

Zone centrale au voisinage d'une (2) (6) ou du point discontinuité majeure d'application d'un effort local extérieur, (7) zone périphérique

(σij)m

B

B

B

(σij)b B

B

B

B

T

B

T

TPB

TB

TPB

(5)

Pb

TB

T TB

Pb

P

TB

(5) P

TB

T

TPB

PL T

TB

P

T

TB

B

TB

(3) Qm

TB

B

Qb

P

TB

Pm Qb

B

B

TPB

Qm T

TB

TB

TB

TB

P

(σij)b B

B

Qb

B

B

T

(5)

Pb T

TB

Qb

P

TB

TB

TB

T

TPB

TB

P

(σij)m

Pm

(σij)b

Pb

B

Fond plat, paroi plane

B

B

B

B

B

B

T

B

B

B

T

B

B

B

B

T

B

Ligament isolé

B

B

Ligament dans une région à perforations multiples et voisines

B

T

B

B

T

B

B

(σij)b B

B

B

B

B

T

B

B

B

T

B

B

B

B

1099

B

B

B

Pb

T

TB

TB

PL

TB

(5)

Pb

TB

T

B

T

TB

Qm T

TB

P TPB

TB

T

TPB

PL

TB

TB

(12)

TB

Qb

P

TB

TB

T

TB

TB

T

Pb ou Qb

TB

Qm

TB

T

Qb

T

TB

TB

B

(σij)b

P

TPB

T

(σij)m

Voisinage du raccordement avec un (11) fond plat ou une paroi plane

P

TB

TB

B

TB

(3)

P

Qb

B

TB

T

TPB

T

Qb

Qm

(4)

TB

B

(σij)b

P

T TB

TB

(σij)m

Voisinage du raccordement avec une (6) enveloppe ou un fond bombé

TB

TB

Qb

B

TB

TB

T

TB

Qm T

Pm

B

TB

T

TPB

TB

(σij)m B

Qb

P

TB

TB

T

P PB

(5)

Pb T

P

PB

TB

TB

TB

Pb

B

TB

Qm T

TPB

TB

T

TB

T

TPB

P

TB

(9)

B

(σij)b

Zone éloignée du raccordement avec la paroi de l'appareil

P

TB

Pm

B

Qb

P

TB

PL ou Pm

(9) (σij)m B

P

PB

(5)

Pb T

Qb

P

B

TB

TB

TB

(9)

(σij)b B

T

TB

TB

(8)

P

PB

TB

Qm T

TB

TB

(9)

(σij)m

Qb T

TB

TB

Qb

B

TPB

TB

T

P

TB

T

Pm

B

(σij)b

(3)

Qm

TB

TB

(σij)m

Voisinage des lisières ou d'un raidisseur

Tubulure

(5)

Pb T

P

Toute zone sauf voisinage des lisières ou d'un raidisseur

P

B

TB

T

TB

Qm

TB

TB

B

TB

TB

TB

Qb

B

Qb T

TB

PL

B

Zone centrale hors du voisinage d'une (2) discontinuité majeure ou du point d'application d'un effort local extérieur

P

P

Pb T

TPB

P

P

Paroi perforée (coque ou (10) plaque)

TPB

P

TB

P

TB

T

(4)

Qb

B

(3)

Qm

TB

TB

P

P

P

Fond bombé torisphérique ou elliptique

Sollicitations (1) thermiques , Autres déplacements actions entravés ou mécaniques imposés

TYPE DE CONTRAINTE

ÉLEMENT D'APPAREIL

T

Pb

(5) P

TB

TPB

Qb T

TB

TB

P


(5) La classification des contraintes de flexion en catégorie Pb garantit l'absence de déformations plastiques en service normal dans la zone considérée.

Notes relatives au tableau C10.6

(1) Les efforts d'origine thermique exercés sur l'appareil par la dilatation d’une tuyauterie doivent être considérés comme des sollicitations mécaniques (rubrique "autres actions mécaniques").

Dans l'éventualité où l'apparition de légères déformations plastiques lors des premiers cycles de fonctionnement ne présenterait pas d'inconvénients pour l'appareil (au regard d'impératifs fonctionnels ou esthétiques, par exemple), la classification en catégorie Qb est admissible, ces déformations n'affectant pas la résistance de la zone.

(2) Ne sont pas concernées les discontinuités majeures suivantes :

T

–

assemblages soudés bout à bout longitudinaux affectés d’un décalage des fibres moyennes ou d’un écart local de circularité, dans une enveloppe cylindrique ou conique,

–

assemblages soudés bout à bout affectés d’un décalage des fibres moyennes ou d’un désalignement angulaire, dans une enveloppe sphérique.

T

(6) Le voisinage d'une ouverture dans une enveloppe fait l'objet de la figure C10.6. (7) Pour un fond torisphérique, bien qu’il existe deux discontinuités distinctes en périphérie (raccordement calotte sphérique-tore et raccordement tore-cylindre), la distribution des contraintes est généralement telle qu’il n’apparaît qu’une zone locale unique dans la zone de carre.

(3) Dans les zones éloignées des discontinuités majeures, la classification en catégorie Qm des contraintes de membrane dues aux sollicitations thermiques ou aux déplacements entravés ou imposés conduit à ce que, dans ces zones, des déformations plastiques apparaissent au cours du (ou des) premier(s) cycle(s) de mise en charge, partout où la contrainte équivalente résultante de membrane dépasse la limite d’élasticité du matériau.

Dans le cas où les dimensions et épaisseurs relatives des parties sphériques, toriques et cylindriques sont telles que deux zones locales apparaissent, la classification donnée ici pour la « zone périphérique » s’applique au voisinage de chacune des deux discontinuités, la région intermédiaire relève de la rubrique « zone éloignée de toute discontinuité majeure », et les règles d’espacement des zones locales doivent être respectées.

Si l’on s’en tient aux modes de défaillance couverts par les règles du présent chapitre, ces déformations plastiques sont sans conséquence sur la résistance de l’appareil ; par contre, elles invalident l’utilisation des contraintes déterminées élastiquement pour la prévention éventuelle du risque d’instabilité élastique ou élasto-plastique (flambage).

(8) PL pour une paroi non plane, Pm pour une paroi plane. (9) Dans ce cas particulier, la valeur de la contrainte à prendre en compte est la valeur moyenne sur la largeur du ligament.

Par conséquent, s’il existe des régions d’appareil dans lesquelles ce risque d’instabilité doit être considéré, et si ce risque est susceptible d’être accru par la redistribution des contraintes associées aux déformations plastiques évoquées ci-dessus, de telles déformations plastiques ne doivent pas être autorisées.

(10) L’effet des perforations doit être pris en compte dans la détermination des contraintes.

Ceci est obtenu en s’assurant que, dans les zones éloignées de toute discontinuité majeure ou de chargement, la contrainte équivalente résultante de membrane (σ eq ) R m (contrainte équivalente aux

(11) Dans le cas d’une ouverture avec tubulure dans un fond plat ou une paroi plane, pour lesquels la notion de zone locale n’a pas de signification, l’étendue méridienne de la zone locale susceptible d’exister en pied de la tubulure doit être mesurée, côté tubulure, à partir de la surface extérieure du fond ou de la paroi.

(σ eq ) R m ≤ 1,5 f

(12) Pb si la résistance de la tubulure est prise en compte dans la détermination des contraintes s’exerçant dans le fond plat ou la paroi plane ; Qb dans le cas contraire.

(4) Pb si l’enveloppe n’est pas de révolution (ex : cône oblique, cylindre de section elliptique). Pour une enveloppe de révolution présentant une ovalisation (dans la limite des valeurs tolérées par la présente Division) la classification en catégorie Qb reste applicable.

La première option, pénalisante pour la tubulure, n’est en pratique intéressante que si la prise en compte de la résistance de cette tubulure entraîne une réduction significative de l’épaisseur du fond ou de la paroi.

contraintes [ (Σ ij ) Pm ou (Σ ij ) PL ] + (Σ ij ) Q m ) vérifie l’inégalité :

B

B

1100


Figure C10.6 - Ouverture dans une enveloppe (1). (1) La présente figure illustre le cas d’une ouverture avec tubulure dans une enveloppe cylindrique. Elle s’applique également au cas d’une ouverture avec tubulure dans une enveloppe sphérique, conique ou torique ou dans la zone centrale d’un fond bombé (Rm est alors le rayon de courbure circonférentiel moyen défini en C10.7.1) ; elle s’applique aussi au cas d’une ouverture sans tubulure (dans ce cas et = 0). B

B

Elle ne s’applique pas à une ouverture dans un fond plat ou une paroi plane ; dans un tel cas se reporter à la note 10 du tableau C10.6. (2) Si le niveau des contraintes qui s’exercent au voisinage de l’ouverture est tel qu’il y existe une zone locale, l’étendue de cette zone, mesurée en prenant en compte les deux côtés de la discontinuité tubulure-enveloppe, doit satisfaire à la condition : l + lt ≤

Rm ⋅ e + rm ⋅ et 2

(3) Les éventuelles transitions d’épaisseur pouvant exister entre une partie renforcée et une partie non renforcée de la tubulure et/ou de l’enveloppe ne sont généralement pas le siège de zones locales. Si, pour des configurations particulières de géométrie ou de chargement, de telles zones apparaissent au voisinage de ces transitions, les critères de C10.7.1 relatifs aux zones locales doivent y être respectés, en particulier le critère d’éloignement de ces zones par rapport à la zone locale de piètement.

1101


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C10.A1 ANALYSE DES CONTRAINTES DANS LA BOULONNERIE (Annexe obligatoire) C10.A1.1 OBJET D’APPLICATION

ET

DOMAINE

C10.A1.3 - CALCUL DES CONTRAINTES C10.A1.3.1 - Sollicitations

La présente Annexe indique les modalités particulières d’application de la méthodologie proposée en C10.1 aux éléments de boulonnerie (vis, goujons, tiges filetées).

Les sollicitations s’exerçant sur un élément de boulonnerie, dans une situation donnée, résultent : −

des actions mécaniques extérieures appliquées à l’ensemble de l’assemblage (pression, forces et moments extérieurs,...),

−

des efforts internes à l’assemblage développés par le pré-serrage des organes et par les effets thermiques.

Les modes de défaillance couverts sont : −

la déformation excessive et l’instabilité plastique des tiges,

−

le cisaillement des filets en prise,

−

le matage des surfaces en contact.

Ces sollicitations se traduisent par :

Il est admis de considérer que la défaillance par fissuration par fatigue n’est pas à craindre pour les éléments de boulonnerie d’un appareil qui satisfait aux prescriptions de C11.1.3 (cas général) ou de C11.2 (cas où la pression est la seule sollicitation appliquée). Dans le cas contraire il y a lieu d’appliquer les règles d’analyse détaillée de la résistance à la fatigue de l’Annexe C11.A4.

= Diamètre du noyau d'une vis, d'un goujon ou d'une tige filetée B

= Moment de flexion

M Mt

= Moment de torsion

N

= Effort axial

S

= Section du noyau

T

= Effort tranchant

B

B

un moment de flexion M,

−

un moment de torsion Mt ,

−

éventuellement, un effort tranchant T.

B

B

Les efforts à prendre en compte dans l’analyse des éléments de serrage d’un assemblage à brides boulonnées doivent être les efforts réels supportés par ces éléments dans les différentes situations, et non les efforts « conventionnels » définis en C6. En particulier, la part d'effort représentative de la précontrainte existant dans l'assemblage doit correspondre à l'effort de serrage effectivement appliqué lors du serrage initial, ou susceptible de l'être, et doit tenir compte de la dispersion inhérente au moyen de serrage utilisé.

= Diamètre nominal d'un élément fileté B

−

Il est recommandé de faire reprendre l’effort tranchant par des éléments autres que la boulonnerie (pions de cisaillement, emboîtement,...).

C10.A1.2 - NOTATIONS

dn

un effort axial N,

Le moment de torsion, quand il existe, résulte de la torsion résiduelle engendrée par certains modes de serrage.

Les défaillances par non respect d’impératifs fonctionnels des assemblages (décollement des pièces assemblées, perte d’étanchéité,...) ne sont pas couvertes par les présentes règles.

d

−

1102

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C10 – VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE PAR ANALYSE DES CONTRAINTES Annexe C10.A1 – ANALYSE DES CONTRAINTES DANS LA BOULONNERIE

b) Contraintes moyennes

C10.A1.3.2 - Modèle de calcul

Les valeurs moyennes de σn et τn dans la section droite considérée sont :

Le calcul des contraintes dans un élément de boulonnerie doit être mené selon les hypothèses de la théorie des poutres, sans prise en compte d’aucune concentration de contrainte. Ce calcul est à mener sur une tige cylindrique lisse équivalente appelée noyau, dont la section S et le diamètre dn sont respectivement : B

−

−

− −

−

la contrainte normale moyenne (σ n )

−

la

contrainte (τ n ) moy .

de

cisaillement

moy

,

moyenne

B

Pour le calcul de (τ n ) moy , seules doivent être considérées les contraintes de cisaillement dues à l’effort tranchant ; les contraintes de cisaillement dues au couple de torsion ne doivent pas être prises en compte.

pour un élément à filetage triangulaire au profil ISO (NF ISO 68-1 : Mars 1999) : la section résistante définie par la norme NF ISO 262 : Mars 1999 (voir Note 1) et le diamètre à fond de filet (voir Note 2),

c) Contraintes équivalentes

pour un élément fileté à filet triangulaire au profil ISO (ISO 68-1 : Mars 1999) : la section résistante définie par la norme ISO 262 : Mars 1999 (voir Note 1), et le diamètre à fond de filet (voir Note 2),

Les contraintes équivalentes intervenant dans l’application des critères d’admissibilité définis en C10.A1.3 4 sont les contraintes équivalentes suivantes : −

pour un élément à filetage d’un autre type : la section et le diamètre à fond de filet,

(σ eq )

pour un élément à tige allégée : la section et le diamètre de la tige cylindrique non filetée.

2 ⎛T 16 M t ⎛N⎞ = ⎜⎜ ⎟⎟ + 4 ⎜⎜ + 0, 75 moy S S π d n3 ⎝ ⎠ ⎝

−

2

contrainte équivalente maximale à la périphérie du noyau, donnée par la formule :

(σ eq )

P

⎛ N 32 M = ⎜⎜ + max π d n3 ⎝S

2

⎞ ⎛ T 16 M t ⎟ + 4⎜ + ⎟ ⎜S π d n3 ⎠ ⎝

Note 1 : Cette section est la section ab donnée à l’Annexe C6.A4. B

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

(C10.A1.3.3.1)

Dans le cas où la vérification de la résistance au cisaillement des filets en prise est nécessaire (voir C10.A1.34), cette vérification doit être effectuée en considérant que la surface cisaillée est la surface latérale d’un cylindre fictif de diamètre égal au diamètre sur flancs (voir Note 3) de l’élément fileté et de longueur égale à la moitié de la longueur d’engagement des filets. P

contrainte équivalente moyenne dans la section droite du noyau, donnée par la formule :

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

2

(C10.A1.3.3.2)

B

Note 2 : Ce diamètre est le diamètre d3 donné à l’Annexe C6.A4. B

B

Note 3 : Pour un filetage métrique à filet triangulaire au profil ISO, ce diamètre est le diamètre d2 donné à l’Annexe C6.A4. B

C10.A1.4 - CRITÈRES D’ADMISSIBILITÉ DES CONTRAINTES

B

C10.A1.3.3 - Contraintes

C10.A1.4.1 - Critères généraux

a) Contraintes élémentaires

a) Ces critères s’appliquent seuls aux éléments de boulonnerie normalisés à filetage à filet triangulaire au profil ISO (ISO 68-1 : Mars 1999) pour autant que les conditions suivantes soient respectées :

Les contraintes élémentaires à déterminer pour chaque situation en tous points de la section droite du noyau sont : −

la contrainte normale σn dirigée selon l’axe du noyau,

−

la contrainte de cisaillement τn, dans le plan de la section droite considérée.

−

1103

les écrous ont une hauteur au moins égale à 0,8 d et sont d’une classe de qualité au moins égale à celle des vis, tiges filetées ou goujons.

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C10 – VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE PAR ANALYSE DES CONTRAINTES Annexe C10.A1 – ANALYSE DES CONTRAINTES DANS LA BOULONNERIE

−

la longueur d’engagement des filets d’une vis ou d’un goujon est au moins égale à : ⎧ ⎪ MAX ⎨ (0 ,8d ) , ⎪ ⎩

( ) ( )

⎛ Rp vis ⎜ ⎜ 0 ,8d Rp pièce ⎜ ⎝

c2) Cas où une perte de serrage due à la survenue de la situation est acceptable :

⎞⎫ ⎟⎪ ⎟⎬ ⎟⎪ ⎠⎭

−

(σ eq ) moy ≤ 2 f

relation dans laquelle :

(Rp )vis

=

(Rp )pièce

=

−

valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d’élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau de la vis ou du goujon. valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d’élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau de la pièce d’implantation.

Dans ces inégalités, f est la contrainte nominale de calcul du matériau de l'élément considéré, pour une situation exceptionnelle de service ou d'essai de résistance, définie en C1.7.4. −

b) Les critères applicables pour une situation normale de service et pour la situation d'assise du joint sont les suivants :

( )

Pour des éléments de boulonnerie ne respectant pas les conditions énoncées en C10.A1.34.1.1a, les critères complémentaires suivants doivent être en outre respectés.

( )

la contrainte équivalente maximale σ eq max doit vérifier l’inégalité :

Dans ces critères, quelle que soit la situation considérée, f est la contrainte nominale de calcul du matériau de l'élément considéré, pour une situation normale de service, définie en C1.7.2.

(σ eq ) max ≤ 3 f

a) Contrainte de cisaillement dans les filets d’un élément de boulonnerie.

Dans ces inégalités, f est la contrainte nominale de calcul du matériau de l'élément considéré pour une situation normale de service, définie en C1.7.2.

La contrainte de cisaillement moyenne, calculée comme indiqué en 2.2C10.A1.3.2, dans les filets d’une vis, d’un goujon ou d’un écrou ne doit pas excéder 1,2 f.

c) Les critères applicables pour une situation exceptionnelle de service ou d'essai de résistance sont les suivants :

b) Contrainte de cisaillement dans les filets de la pièce d’implantation d’une vis ou d’un goujon La contrainte de cisaillement moyenne, calculée comme indiqué en C10.A1.3.22.2, dans les filets du taraudage de la pièce d’implantation d’une vis ou d’un goujon ne doit pas excéder 0,6 f.

c1) Cas où aucune perte de serrage ne doit résulter de la survenue de la situation :

( )

−

la contrainte équivalente maximale σ eq max et la pression de contact moyenne sur la surface d'appui d'un élément de boulonnerie doivent respecter les limites applicables pour une situation normale de service (voir C10.A1.4.1.1b).

−

la contrainte équivalente moyenne σ eq moy n'est pas à prendre en compte.

la pression de contact moyenne sur la surface d’appui d’un élément de boulonnerie n’est pas à prendre en compte.

C10.A1.4.2 - Critères complémentaires

la contrainte équivalente moyenne σ eq moy doit vérifier l’inégalité :

(σ eq ) moy ≤ 2 f −

( )

la contrainte équivalente maximale σ eq max doit vérifier l’inégalité :

(σ eq ) max ≤ 3 f


−

( )

la contrainte équivalente moyenne σ eq moy doit vérifier l’inégalité :

( )

1104


1105


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS ANNEXE C10.A2 PRÉVENTION DE LA DÉFORMATION PROGRESSIVE PAR ROCHET THERMIQUE (Annexe obligatoire) C10.A2.1 - OBJET


Le phénomène de « rochet thermique » désigne le mécanisme de déformation progressive, qui peut apparaître dans certaines conditions sous l’effet de sollicitations thermiques cycliques, associées à une action permanente de la pression.

f

=

Il se traduit par l’apparition d’une déformation plastique qui s’accroît sensiblement de la même quantité à chaque cycle, et aboutit très rapidement à une valeur inacceptable.

x

=

y

=

(∆σ eq )R, T

=

(σ eq )P

Variation équivalente de la contrainte résultante d’origine thermique

=

Contrainte équivalente primaire générale de membrane due à la pression seule

Le respect du critère C10.7.2a garantit l’absence de rochet thermique. La présente Annexe donne une règle qui permet, pour le cas particulier d’un gradient thermique linéaire, de garantir l’absence de rochet thermique dans le cas où, ainsi que le permet C10.7.2b, le critère C10.7.2a n’est pas respecté. Cette règle concerne les zones courantes d’appareil ; l’absence de rochet thermique dans ces zones assure l’absence de rochet thermique dans les zones de discontinuités.

m

,P

Contrainte nominale de calcul pour une situation normale de service, à la température de calcul maximale atteinte au cours du cycle

(σ eq )P

m

,P

1,5 f

(∆σ eq )R, T 1,5 f

C10.A2.3 - RÈGLE

Pour une enveloppe de révolution, sous pression constante, soumise à un gradient thermique linéaire dans l’épaisseur de la paroi, il n’y a pas de risque de défaillance par déformation progressive par rochet thermique si, dans les zones courantes, les relations suivantes sont satisfaites :

1106

−

pour 0 ≤ x ≤ 0,5 :

y ≤ 1/x

−

pour 0,5 ≤ x ≤ 1 :

y ≤ 4 (1 - x)


1107


PARTIE C CONCEPTION ET CALCULS SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE b) Cycle de sollicitation

C11.1 - GENERALITES ET ADMISSIBILITE DES SOLLICITATIONS VARIABLES

Toute variation d’une sollicitation (pression, force, moment, sollicitation thermique, etc.) répondant à la définition donnée en a est appelée cycle de sollicitation.

C11.1.1 - Introduction La présente Section réunit l’ensemble des règles relatives à la prise en compte des phénomènes de fatigue.

c) Cycle de contrainte

En premier lieu, le Chapitre C11.1.3 propose une méthodologie permettant d’évaluer l’admissibilité des sollicitations variables.

Toute variation d'une contrainte quelconque s'exerçant en un point d’un appareil, qui répond à la définition donnée en a, est appelée cycle de contrainte.

Lorsque les exigences de ce chapitre ne sont pas satisfaites il y a lieu d’appliquer les règles relatives à l’analyse de la résistance à la fatigue des Chapitres C11.2 (Analyse simplifiée) ou C11.3 (Analyse détaillée).

Par extension, la notion de cycle de contrainte est également employée pour désigner la variation de grandeurs qui, homogènes à des contraintes, sont utilisées pour rendre compte de l'état de contrainte en un point (contrainte équivalente, variation équivalente des contraintes), lorsque cette variation répond à la définition donnée en a.

Les définitions données ci-après (C11.1.2) s’appliquent à l’ensemble de la présente Section.

Les variations des contraintes, et donc les cycles qui les composent, doivent être déduites des variations des sollicitations appliquées.

C11.1.2 - Notions relatives aux cycles a) Définition

d) Cycles élémentaires

On appelle cycle toute évolution d’une variable se déroulant au cours du temps selon le schéma général suivant :

d1) Pour les besoins des règles visant la prévention de la défaillance par fissuration par fatigue, les variations des sollicitations ou des contraintes doivent être décomposées en cycles simples.

− départ d’une valeur initiale, − retour à la valeur initiale.

Il est généralement possible de faire apparaître de multiples façons des cycles simples qui, regroupés, composent les variations considérées. Elles ne conduisent pas toutes à l'obtention de cycles acceptables au titre des dites règles.

Lorsqu'entre le départ et l'arrivée du cycle, la variable ne passe que par un seul maximum et un seul minimum (l'un de ces extremums pouvant être confondu avec la valeur initiale), le cycle est dit cycle simple. Dans le cas contraire, il est dit cycle complexe.

Seuls sont acceptables les cycles déterminés au moyen de la méthode d'identification et de comptage donnée à l'Annexe C11.A7 ou au moyen de toute autre méthode équivalente. Ces cycles sont appelés cycles élémentaires.

La différence algébrique entre la valeur maximale et la valeur minimale de la variable au cours d'un cycle simple est appelée étendue du cycle (voir Note). Note : La notion d'étendue ne doit pas être confondue avec celle d'amplitude, utilisée dans d'autres codes d'appareils à pression. La première est égale au double de la seconde.

Ce sont ces cycles élémentaires et eux seuls qui sont à prendre en compte dans les règles C11.1.3, C11.2 et C11.3.

1108

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE

second cas, de ceux pour lesquels l’admissibilité des contraintes résultantes est établie au moyen des justifications alternatives proposées en C10.7.2b, qui imposent le recours aux règles d’analyse détaillée de la résistance à la fatigue du chapitre C11.3).

Ils sont caractérisés, dans tous les cas, par : –

leur étendue,

et également, si nécessaire en fonction de la règle appliquée, par : –

leur température moyenne (C11.1.3, C11.2 ou C11.3)

–

leur valeur moyenne (C11.2 ou C11.3).

–

leur étendue de contrainte linéarisée (C11.3)

–

leur coefficient global de concentration de contrainte théorique (C11.3).

c) La présente règle ne s’applique pas aux appareils dont la paroi comporte des éléments assemblés mécaniquement, à moins que la résistance à la fatigue de ces assemblages ne soit vérifiée par ailleurs au moyen des règles du chapitre C11.3. Elle s’applique néanmoins aux appareils comportant des assemblages à brides, pour autant que leur mode d’utilisation ne soumette pas les éléments de boulonnerie à des serrages et desserrages fréquents.

d2) L'identification et le comptage des cycles élémentaires (de sollicitation ou de contrainte) qui résultent de l'ensemble des variations des sollicitations appliquées durant la vie d'un appareil ne peuvent pas être faits en appliquant la méthode de comptage à des intervalles de temps pris arbitrairement.

d) Les cycles à considérer dans la présente règle sont les cycles élémentaires de variation des sollicitations, définis en C11.1.2d.

Ils doivent être faits en considérant un (ou des) intervalle(s) de temps approprié(s).

Les variations de sollicitations à prendre en compte sont exclusivement celles qui se produisent dans les conditions de service normales définies en C1.1.5.2a.

Dans le cas général, l'intervalle de temps auquel la méthode de comptage doit être appliquée est la totalité d'une période, dans le cas (le plus fréquent) où l'appareil présente un fonctionnement à caractère périodique.

Le nombre et l'étendue des différents cycles élémentaires de sollicitation qui s'exercent doivent être déterminés au moyen de la méthode d'identification et de comptage donnée à l'Annexe C11.A7 ou de toute autre méthode équivalente.

Quand tel n'est pas le cas, l'intervalle de temps à considérer est l'intégralité de la durée de vie prévue de l'appareil. Dans le cadre de la règle C11.3, il peut aussi être nécessaire dans un tel cas, lorsque le caractère des sollicitations le justifie, d'appliquer la méthode de comptage séparément à des subdivisions de la durée de vie totale (voir C11.3.9.1).

C11.1.3.2 - Conditions d’application a) La présente règle s’applique aux aciers, aux aluminium et alliages d’aluminium, aux nickel et alliages de nickel. b) La température de calcul ne doit pas être supérieure à : •


C11.1.3.1 - Objet

•

a) La présente règle permet d’évaluer, vis-à-vis de la défaillance par fissuration par fatigue, l’admissibilité des variations des sollicitations suivantes :

425°C pour les aciers austénitiques, les nickel et alliages de nickel,

•

100°C pour d’aluminium.

C11.1.3 - Évaluation sollicitations variables

de

l’admissibilité

des

Pression, intérieure ou extérieure.

les

aluminium

et

alliages

c) Aucune ouverture dans une enveloppe cylindrique, sphérique ou conique ou dans un fond bombé ne doit être d’un diamètre d supérieur à 0,6 fois le diamètre moyen Dm de l’enveloppe dans laquelle elle est pratiquée :

Sollicitations résultant de la différence de température (gradient thermique) entre deux points voisins de l’appareil. Sollicitations résultant de la différence des coefficients de dilatation des matériaux de deux éléments assemblés par soudage.

d ≤ 0,6 Dm à moins qu’une analyse des contraintes ne soit effectuée pour les sollicitations de pression, et que les résultats n’en soient utilisés pour le calcul du coefficient de pondération x1 au moyen de la formule C11.1.3.5b3.

Sollicitations mécaniques autres que la pression. b) Cette règle s’applique aussi bien aux appareils calculés au moyen des règles spécifiques de calcul qu’à ceux calculés au moyen des règles d’analyse des contraintes de la section C10 (à l’exception, dans ce

Les diamètres d et Dm sont définis en C5.1.

1109


d) Les points fortement sollicités en fatigue ne doivent pas être situés dans des zones présentant un affaiblissement marqué par rapport au reste de la structure, qui pourraient de ce fait être exposées à l'effet ressort (voir Note). On peut cependant considérer en pratique qu'à moins de tracés maladroits, le risque d'effet ressort est très faible en l'absence de fluage.

b) Les gradients thermiques peuvent être dus : −

Les différences de température caractéristiques θdiff doivent être alors déduites de la distribution des températures dans la paroi de l’appareil dans chacune de ces situations.

Note : Il y a effet ressort quand la plus grande partie d'un appareil agit comme un ressort sur une partie affaiblie de faible étendue. Une concentration des déformations a alors lieu dans cette zone affaiblie, qui peut subir des déformations plastiques importantes (non prises en compte dans la règle C11.1.3.5), alors que le reste de l'appareil demeure en régime élastique.

−

e) Les imperfections de forme affectant les assemblages soudés bout à bout doivent être telles que la valeur de l’indice de contrainte η qui en résulte (voir C11.2) soit inférieure ou égale à 3 (Voir Note).

c) La différence de température θdiff caractéristique d’un gradient thermique est égale à :

Pour échapper à la complexité qui en résulte, la vérification de la condition C11.1.3.2e peut être simplifiée en prenant pour valeur de η la valeur conservatrice que donne la formule correspondante de l'Annexe C11.A6 pour une pression nulle.

•

f) La présente règle n’est applicable que si les coefficients x1 et x4 définis en C11.1.3.5 ne sont pas supérieurs à 1. •

C11.1.3.3.1 - Sollicitations de pression La variation des sollicitations de pression au cours d'un cycle est caractérisée par :

pour un gradient thermique dans le sens de la surface de la paroi : la différence maximale de température entre deux points « voisins », c’est à dire dont la distance est au plus égale à 2 R ⋅ e , R et e

pour un appareil calculé au moyen des règles spécifiques :

étant les valeurs moyennes respectivement du rayon de courbure circonférentiel moyen (voir Note) et de l’épaisseur utile de la paroi aux points considérés.

l'étendue de variation ∆P de la pression. pour un appareil calculé au moyen des règles d'analyse des contraintes de la présente Division, Section C10 :

Note : Le rayon de courbure circonférentiel moyen est la longueur du segment normal à la paroi au point considéré, mesurée entre la surface moyenne de cette paroi et l'axe de révolution.

la variation équivalente des contraintes résultantes ∆σ eq R, P engendrée par la variation

(

pour un gradient thermique dans l’épaisseur de la paroi : la différence maximale, dans une même section, entre la température de la surface intérieure ou extérieure et la température moyenne de la paroi.

C11.1.3.3 - Définitions et notations

•

soit aux régimes transitoires rencontrés au cours des phases de changement des conditions normales de service de l’appareil (phases de démarrage ou d’arrêt, par exemple). Les différences de température caractéristiques θdiff résultant de ces régimes transitoires sont fréquemment les plus critiques ; elles peuvent être déterminées au moyen de la méthode approchée proposée en Annexe C11.A8.

Note : Il est à noter que l'indice de contrainte η relatif aux imperfections de forme de type ovalisation ou écart local de circularité ne dépend pas seulement de l'importance de l'imperfection, mais aussi de la pression (voir Annexe C11.A6). Sa valeur est donc a priori différente pour chaque type de cycle à prendre en compte.

•

soit à l’existence de situations normales de service dans lesquelles, en régime permanent, des points voisins d'un appareil sont à des températures différentes.

)

L'hypothèse correspondant aux valeurs de θdiff ainsi définies est que la contrainte maximale (voir Note) due au gradient thermique est égale à :

de pression d'étendue ∆P, au point de l'appareil le plus sollicité par la pression. C11.1.3.3.2 - Sollicitations résultant d'un gradient de température entre deux points voisins

2 E ⋅ α ⋅θ diff

a) La variation au cours d'un cycle des sollicitations résultant d'un gradient thermique entre deux points voisins est caractérisée par l'étendue de variation ∆θ diff de la différence de température caractéristique du gradient thermique.

(les valeurs de E et α sont définies en C11.1.3.3.2e). Note : La contrainte maximale dont il s'agit est la contrainte géométrique définie en C11.3.5.

1110


d) Pour l'évaluation de l'étendue de variation ∆θdiff, la différence de température θdiff caractéristique d'un gradient thermique doit être traitée comme une différence algébrique. Si (θ diff

)max

et (θ diff

)min

L'hypothèse correspondante est que la contrainte maximale (voir Note) due à une température différente de la température ambiante est égale à : 2 E1 ⋅ α1 − E 2 ⋅ α 2 (t − 20 )

sont respectivement les

(les valeurs de E1, E2, α1 et α2 sont définies en C11.1.3.3.3b).

valeurs maximale et minimale de la différence de température observée au cours du cycle considéré, ∆θ diff est donné par la formule : ∆θ diff = (θ diff )max − (θ diff )min

dans laquelle (θ diff

)max

et (θ diff

)min

Note : La contrainte maximale dont il s'agit est la contrainte géométrique définie en C11.3.5.

La différence éventuelle des coefficients de dilatation entre métaux d'une paroi plaquée ou rechargée ne doit pas être prise en compte.

(C11.1.3.3.2d ) peuvent être de

signes opposés.

b) Les caractéristiques des deux matériaux à utiliser dans la formule C11.1.3.5d2 sont :

e) La valeur du module d'élasticité E du matériau à utiliser dans la formule C11.1.3.5.c2 est la moyenne des valeurs de ce module aux deux points considérés, c'està-dire de ses valeurs à la température moyenne t p* du cycle en chacun de ces points. La valeur du coefficient de dilatation α du matériau à utiliser dans cette même formule est la moyenne des valeurs de ce coefficient aux deux points considérés, c'est-à-dire de ses valeurs entre 20°C et la température moyenne t p* du cycle en chacun de ces points.

−

les valeurs E1 et E2 des modules d'élasticité à la température moyenne t* du cycle, dans la zone considérée,

−

les valeurs α1 et α2 des coefficients moyens de dilatation entre 20°C et cette température t*.

La température moyenne t* du cycle est donnée par la formule (voir Note) : t* = 0,75 tmax + 0,25 tmin dans laquelle :

La température moyenne t p* du cycle en un point est

•

tmax est la température maximale atteinte à miépaisseur de la paroi au cours du cycle dans la zone considérée,

•

tmin est la température minimale atteinte à miépaisseur de la paroi au cours du cycle dans cette même zone.

donnée par la formule (voir Note) :

t p* = 0,75 t p,max + 0,25 t p,mim

(C11.1.3.3.2e)

dans laquelle : •

tp,max est la température maximale atteinte au cours du cycle au point considéré,

•

tp,min est la température minimale atteinte au cours du cycle en ce même point.

(C11.1.3.3.3)

Note : Dans un but de simplification, il est toujours possible de substituer à la température moyenne d'un cycle, la température maximale atteinte au cours de ce cycle ou toute température supérieure.

C11.1.3.3.4 - Sollicitations mécaniques autres que la pression

Note : Dans un but de simplification, il est toujours possible de substituer à la température moyenne d'un cycle, la température maximale atteinte au cours de ce cycle ou toute température supérieure.

La variation au cours d'un cycle des sollicitations mécaniques autres que la pression est caractérisée par la variation équivalente des contraintes résultantes ∆σ eq R,M (voir Note) engendrée par la variation de ces

C11.1.3.3.3 - Sollicitations résultant de la différence des coefficients de dilatation des matériaux de deux éléments assemblés par soudage

(

)

sollicitations mécaniques au point de l’appareil le plus sollicité.

a) La variation au cours d'un cycle des sollicitations résultant de la différence des coefficients de dilatation des matériaux de deux éléments assemblés par soudage est caractérisée par l'étendue de variation ∆t de la température de la zone concernée.

Note : Les notions de contrainte résultante et de variation équivalente des contraintes sont définies en Division 2, Section C10.

Cette variation équivalente des contraintes doit être déterminée au moyen d'une analyse de contrainte adéquate.

1111


C11.1.3.3.5 - Contrainte nominale de calcul

Cette épaisseur e est la plus forte épaisseur utile des zones de l’appareil effectivement sollicitées en fatigue. En cas d’incertitude, prendre pour e la plus forte épaisseur utile de tous les éléments constituant l’appareil, plateaux de brides et fonds plats exclus.

La valeur de la contrainte nominale de calcul f à utiliser dans la règle C11.1.3.5 est celle qui correspond à la température de calcul de l'appareil dans la situation normale de service dont la pression de calcul est la plus élevée, même si cette situation n’est pas celle qui est déterminante pour la vérification de la résistance de l’appareil aux effets des sollicitations statiques.


a) La règle C11.1.3.5 est une règle générale permettant de prendre en compte l’ensemble des sollicitations variables pouvant s'exercer.

Dans le cas où un appareil est constitué de plusieurs matériaux différents, la valeur de f utilisée doit être représentative des régions de l’appareil effectivement sollicitées en fatigue. En cas d’incertitude, prendre pour f la valeur correspondant au matériau dont la contrainte nominale de calcul est la plus élevée.

Cependant, pour de nombreux appareils, les sollicitations thermiques ou mécaniques sont faibles par rapport aux sollicitations de pression. Il est admis dans de tels cas de négliger en première approximation les termes n2, n3 et n4 de la relation C11.1.3.5a. Il appartient alors au Fabricant de s’assurer qu’il subsiste une marge suffisante entre n1 et Nadm pour tenir compte des termes ainsi négligés.

C11.1.3.3.6 - Coefficient de correction de température •

pour les aciers, les nickel et alliages de nickel : le coefficient de correction de température Ct est donné par le graphique C11.1.3.3, en fonction de la température t, plus élevée des températures de calcul de l'appareil en situation normale de service.

•

b) Si plusieurs zones d'un appareil sont concernées par des variations de sollicitations autres que la pression, les nombres de cycles n2, n3 et n4 à prendre en compte dans la relation C11.1.3.5a sont les valeurs les plus élevées correspondant à chacune de ces zones, respectivement calculées au moyen des formules C11.1.3.5c1, d1 et e1.

pour les aluminium et alliages d'aluminium : l'influence de la température sur la résistance à la fatigue est prise en compte au travers de la correction de module d'élasticité à appliquer, pour ces matériaux, à la classe de résistance à la fatigue C (voir C11.1.3.5 f ) et donc :

c) La sommation des nombres de cycles faite dans la règle C11.1.3.5 suppose que les variations de pression, de température et de sollicitations mécaniques ne sont pas simultanées.

Ct = 1

En pratique, la coïncidence de ces variations peut être considérée comme d’autant plus acceptable qu’un type de sollicitation est plus prépondérant par rapport aux autres. Dans les cas où les conditions de sollicitation ne permettent pas d’admettre cette hypothèse, il y a lieu de recourir aux règles d'analyse détaillée de la résistance à la fatigue du chapitre C11.3.

Pour un appareil constitué de matériaux différents, prendre pour Ct la plus faible des valeurs correspondant à chacun de ces matériaux. C11.1.3.3.7 - Coefficient de correction d'épaisseur Le coefficient de correction d'épaisseur Ce est donné par la relation : ⎧⎪ ⎡ ⎛ 25 ⎞ 0, 25 ⎤ ⎫⎪ C e = MIN ⎨ [ 1 ] , ⎢ ⎜ ⎟ ⎥⎬ ⎢⎣ ⎝ e ⎠ ⎥⎦ ⎪⎭ ⎪⎩

(C11.1.3.3.7)

dans laquelle la valeur de l'épaisseur e doit être exprimée en millimètres.

1112


Ct

1

Note 1

0,9

Note 2 0,8

0,7 100

150

200

250

300

350

400

450 t (°C)

Note 1 : Aciers austénitiques, nickel et alliages de nickel Ct = 1,043 − 4,3 . 10 − 4 t *

Note 2 : Aciers non alliés et alliés non austénitiques C t = 1,03 − 1,5 . 10 − 4 t * − 1,5 . 10 − 6 ( t *) 2 Figure C11.1.3.3 - Coefficient de correction de température Ct. (pour t < 100°C : Ct = 1)

1113


c) Le nombre pondéré n2 de cycles de variation de la différence de température caractéristique d’un gradient thermique entre deux points voisins est donné par la formule :


a) La défaillance par fissuration par fatigue n'est pas à craindre si le nombre total pondéré de cycles élémentaires de sollicitations qui s'exercent sur l'appareil vérifie la relation : n1 + n2 + n3 + n4 ≤ Nadm

n2 = ∑ n2,i . x2,i

(C11.1.3.5a)

dans laquelle :

b) Le nombre pondéré n1 de cycles de variation de la pression est donné par la formule : n1 = ∑ n1,i . x1,i

x1,i

= =

n2,i

=

Nombre de cycles élémentaires de variation de la différence de température caractéristique du gradient thermique, d’étendue (∆θ diff )i

x2,i

=

Coefficient de pondération donné par la formule :

(C11.1.3.5b1)

dans laquelle : n1,i

Nombre de cycles élémentaires de variation de la pression, d’étendue (∆P)i

⎡ 2 E i ⋅ α i ( ∆θ diff x 2,i = ⎢ 3f ⎣

Coefficient de pondération donné par les formules suivantes :

(C11.1.3.5b2)

•

n3 = ∑ n3,i . x3,i

Pmax est la plus élevée des valeurs absolues de la pression de calcul de l’appareil en situation normale de service,

−

k = 1 dans le cas général,

−

k = 4/3 dans le cas où l’appareil comporte une ouverture dans un fond plat soudé ou un fond plat boulonné avec joint portant de part et d’autre du cercle de perçage des trous de boulons.

⎥ ⎦

d) Le nombre pondéré n3 de cycles de variation de la température de calcul d'une zone d'appareil comportant des éléments soudés en matériaux de coefficients de dilatation différents est donné par la formule :

3

formule dans laquelle −

)i ⎤3

(C11.1.3.5c2)

• pour un appareil calculé au moyen des règles spécifiques : ⎡ k (∆P )i ⎤ x1, i = ⎢ ⎥ ⎣ Pmax ⎦

(C11.1.3.5c1)

(C11.1.3.5d1)


=

Nombre de cycles élémentaires de variation de la température de calcul, d’étendue (∆t)i

x3,i

=

Coefficient de pondération donné par la formule : ⎡ 2 E1,i ⋅ α 1,i − E 2,i ⋅ α 2,i x 3,i = ⎢ 3f ⎢ ⎣

dans le cas où seule une partie de l'appareil fait l'objet d'une analyse des contraintes, x1,i est la plus élevée des deux valeurs obtenues au moyen des formules C11.1.3.5b2 et b3.

(∆t )i ⎤

3

⎥ ⎥ ⎦

(C11.1.3.5d2) e) Le nombre pondéré n4 de cycles de variation des sollicitations mécaniques autres que la pression est donné par la formule : n4 = ∑ n4,i . x4,i

(C11.1.3.5e1)


=

Nombre de cycles élémentaires de variation de l’intensité des sollicitations mécaniques engendrant une variation équivalente des contraintes résultantes d’étendue ∆σ eq R, M,i

(

1114

)


x4,i

=

Coefficient de pondération donné par la formule : x 4,i

(

)

⎡ ∆σ eq R, M,i ⎤ ⎥ =⎢ 3f ⎥⎦ ⎢⎣

−

3

N adm

dans lequel E est la valeur – exprimée en mégapascals – du module d'élasticité du matériau à la plus élevée des températures de calcul de l'appareil en situation normale de service.

3

(C11.1.3.5f )

•

C est la classe de résistance à la fatigue de l’appareil, égale à : –

alliages

E 210000

dans laquelle : •

et

la valeur donnée par le tableau C11.1.3.5, multipliée par le rapport :

(C11.1.3.5e2)

f) Le nombre de cycles admissible Nadm est donné par la formule : ⎡ C ⋅ Ce ⎤ = 2 ⋅ 106 ⎢C t 3 f ⎥⎦ ⎣

pour les aluminium d'aluminium :

Pour les aciers, les nickel et alliages de nickel : la valeur donné par le tableau C11.1.3.5.

1115

la valeur de mégapascals.

f

doit

être

exprimée

en


Tableau C11.1.3.5 - Classe de résistance à la fatigue d'un appareil en fonction du type de ses assemblages soudés (1) (appareil en acier, nickel ou alliage de nickel) Classe C

Type d'assemblage soudé

z = 1 ou 0,85

z = 0,7

1

Assemblage bout à bout ou en angle à pleine pénétration, exécuté des deux côtés ou d'un seul côté avec insert fusible ou sur support temporaire (non fusible ou fusible éliminé après soudage).

71

63

2

Assemblage bout à bout ou en angle à pleine pénétration, exécuté d'un seul côté sans support.

63

56 ou 40 (Note 2)

3

Assemblage bout à bout ou en angle à pleine pénétration, exécuté d'un seul côté sur support permanent.

56 ou 40 (Note 3)

50 ou 40 (Note 3)

4

Assemblage en angle par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle dont la gorge est supérieure ou égale à 0,8e1 (Note 4). Assemblage en périphérie d’un anneau-renfort d’ouverture rapporté. Assemblage à recouvrement par double soudure.

63

63

5

Assemblage en angle par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle dont la gorge est inférieure à 0,8e1 (Note 4) (Note 5). Assemblage en angle par soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle.

56

56

6

Assemblage à recouvrement par soudure unique (fond bombé emboîté). Assemblage de tubes sur la face extérieure d'une plaque tubulaire, sur gorge ou sur bord relevé.

32

32

(1)

La classe C à retenir pour le calcul du nombre de cycles admissible Nadm de l'appareil est la plus faible des valeurs données par le présent tableau pour les divers assemblages soudés que comporte cet appareil. Seuls sont à prendre en compte les assemblages des éléments constituant la paroi de l'appareil. Il n'y a pas lieu de tenir compte des assemblages de fixation des éléments rapportés sur cette paroi (éléments de supportage, raidisseurs, accessoires divers).

(2)

La valeur 40 est à retenir lorsque l'examen visuel de l'envers de la soudure est impossible et que la pleine pénétration et la qualité de la racine ne peuvent être assurées.

(3)

La valeur la plus élevée n'est à retenir que si la soudure est multi-passes, avec passe de fond assurant la fusion complète et la pleine pénétration en racine.

(4)

e1 est la plus faible des épaisseurs utiles des éléments assemblés (dans le cas d’une ouverture avec anneau-renfort rapporté, e1 est la plus faible des épaisseurs utiles de la tubulure et de l’ensemble paroi + anneau-renfort).

(5)

Cette condition ne s'applique pas à l'assemblage d'une bride emmanchée-soudée qui relève toujours du cas 4.

1116


C11.2 - ANALYSE SIMPLIFIÉE RÉSISTANCE À LA FATIGUE

DE

b) Les présentes règles sont applicables sans restriction aux appareils dont la température de service est inférieure à la température ambiante, à condition que le matériau présente dans les zones susceptibles de se fissurer par fatigue (en particulier les ZAT des soudures) une ductilité suffisante pour garantir qu’aucun risque de rupture fragile ne puisse apparaître sous l’effet du développement éventuel d’une fissure.

LA

C11.2.1 - Objet

a) Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance à la fatigue d’un appareil soumis à des sollicitations variables de pression sans recourir à l’analyse détaillée des contraintes qu’imposent les règles du chapitre C11.3.

A cet égard, le seul respect des règles données en Annexe MA2 pour la prévention du risque de rupture fragile sous l’effet de sollicitations statiques, peut ne pas être suffisant.

b) Ces règles sont particulièrement destinées à l’analyse de la résistance à la fatigue des éléments d’appareil dont la résistance aux effets des sollicitations statiques est vérifiée au moyen des règles spécifiques des Sections C2 à C7 et C9 qui s’appliquent.

C11.2.2.3 - Environnement

Les présentes règles ne s’appliquent que si aucune interaction (corrosion, sensibilisation à la fissuration) entre matériaux et fluides en contact n’est de nature à réduire la résistance à la fatigue.

Ces règles sont également applicables à des éléments d’appareil dont la résistance aux effets des sollicitations statiques est vérifiée au moyen des règles d’analyse des contraintes de la Section C10, moyennant l’utilisation directe des étendues de contrainte issues de cette analyse.

Quand tel n’est pas le cas, si aucune protection contre l’agent agressif n’est prévue ou si l’efficacité de la protection ne peut être totalement garantie, il appartient au Fabricant, en accord avec le Donneur d’ordre, de réduire d’un facteur approprié (voir Note) les caractéristiques de résistance à la fatigue utilisées dans les présentes règles. Ce facteur doit être basé sur l’expérience ou sur des essais représentatifs.

c) Ces règles ne concernent pas les soufflets pour compensateurs de dilatation, objet des règles de la Section C8, ni les éléments de boulonnerie assurant l’assemblage mécanique d’éléments d’un appareil. Il est néanmoins admis de considérer que la défaillance par fatigue des éléments de boulonnerie d’un assemblage à brides n’est pas à craindre lorsque les éléments assemblés satisfont aux règles du présent chapitre, pour autant que le mode d’utilisation de l’appareil ne soumette pas ces éléments de boulonnerie à des serrages et desserrages fréquents.

Note : Ce facteur est celui dont il convient de corriger la courbe de fatigue applicable, par réduction, à nombre de cycles égal, de l’étendue de contrainte de référence.

Si par manque de données, une incertitude demeure sur la validité du facteur de réduction choisi, la périodicité des opérations d’inspection en service doit être accrue.

d) Le respect de la règle C11.1.3, relative à l’admissibilité des sollicitations variables, dispense de l’application des présentes règles.

C11.2.2.4 - Qualité des assemblages soudés

Les imperfections rencontrées dans les soudures doivent respecter les critères d’acceptation définis dans la Partie I.

Lorsqu’un appareil est soumis à des sollicitations variables autres que la pression, il y a lieu d’appliquer les règles d’analyse détaillée de la résistance à la fatigue données en C11.3. L’Annexe C11.A3 permet cependant une estimation simplifiée des sollicitations thermiques variables additionnelles admissibles.

C11.2.2.5 - Inspection en service

Les règles du présent chapitre supposent qu’une inspection de l’appareil est effectuée au plus tard au terme de la moitié de sa durée de vie admissible, c’est-àdire quand le taux d’endommagement total atteint la valeur U = 0,5.

C11.2.2 - Conditions d’application C11.2.2.1 - Matériaux

Les présentes règles s’appliquent aux aciers, aux nickel et alliages de nickel.

C11.2.3 - Notations

C11.2.2.2 - Température

a) La température de calcul ne doit pas être supérieure à :

•


•

425°C pour les aciers austénitiques, les nickel et alliages de nickel.

1117

Ce

= Coefficient de correction d'épaisseur,

Cr

= Coefficient global de correction de la

Ct

= Coefficient de correction de température,

défini en C11.2.4.11.2 résistance à C11.2.4.11.3

la

fatigue,

défini en C11.2.4.11.1

défini

en


e1

= Epaisseur utile la plus faible au droit

e2

= Epaisseur utile la plus forte au droit d’une

C11.2.4.1 - Modalités de vérification de la résistance à la fatigue par analyse simplifiée

fR

= Contrainte nominale de calcul de

L’analyse simplifiée de la résistance à la fatigue consiste à :

= Coefficient de concentration de contrainte

a) Identifier et compter les cycles de variation de la pression des différents types s’exerçant sur l’appareil pendant sa durée de vie prévue (voir C11.2.4.2).

Kf

C11.2.4 - CONSIDÉRATIONS DÉFINITIONS

d’une discontinuité d’épaisseur de la paroi discontinuité d’épaisseur de la paroi

référence d’une zone d’appareil, définie en C11.2.4.8 effective d’une zone sans soudure, défini en C11.2.4.6

Nadm

= Nombre de cycles admissibles

NC

= Nombre de cycles à la limite de

ND

= Nombre de cycles à la limite d’endurance

n

= Nombre de cycles d’un type donné (voir

b) Déterminer, au moyen de la règle C11.2.5.1, pour chacune des zones de l’appareil potentiellement critiques définies en C11.2.4.3, l’étendue de contrainte engendrée par chacun de ces cycles de variation de la pression (voir C11.2.4.4).

troncature (voir C11.2.4.9)

c) Déterminer, au moyen de la règle C11.2.5.2, pour chacune de ces zones et pour chaque type de cycle, le nombre de cycles admissible correspondant.

(voir C11.2.4.9)

d) Vérifier, au moyen de la règle C11.2.5.4.1, que le taux d’endommagement total de chaque zone n’est pas supérieur à 1.

C11.2.4.2)

PR t*

= Pression de référence d’une zone d’appareil, définie en C11.2.4.7

Les étapes ainsi définies sont celles qui s’appliquent au cas le plus général où les sollicitations de pression s’exercent selon des cycles de types différents.

= Température moyenne d’un cycle, définie en C11.2.4.11.1

U

Lorsque tous les cycles de variation de la pression sont de même type (même étendue, même température moyenne), l’analyse simplifiée de la résistance à la fatigue se réduit (règle C11.2.5.4.2) à la vérification que l’étendue de contrainte engendrée par un cycle n’excède pas l’étendue de contrainte admissible déterminée au moyen de la règle C11.2.5.3 ou que le nombre de cycles qui s’exercent n’excède pas le nombre de cycles admissible déterminé au moyen de la règle C11.2.5.2.

= Taux d’endommagement total résultant de

l’application de tous les cycles constituant le spectre de calcul, défini en C11.2.5.4

u

GÉNÉRALES -

= Taux d’endommagement résultant de l’application d’un type de cycle, défini en C11.2.4.12

∆P

= Etendue d’un cycle de variation de la

∆σ

= Etendue de contrainte engendrée par un

C11.2.4.2 - Cycles de variation de la pression spectre de calcul

∆σadm

= Etendue de contrainte admissible

∆σC

Les cycles à considérer dans la présente règle sont les cycles élémentaires de variation de la pression, définis en C11.1.2d.

= Limite de troncature (voir C11.2.4.9)

∆σD

= Limite d’endurance (voir C11.2.4.9)

∆σG

= Etendue de contrainte géométrique (voir

∆σN,g

= Etendue de contrainte nominale de gorge

∆σT,eff

= Etendue de contrainte totale effective

η

= Indice

pression (voir C11.2.4.2)

cycle de variation de la pression (voir C11.2.4.4)

Les variations de pression à prendre en compte sont exclusivement celles qui se produisent dans les conditions de service normales définies en C1.1.5.2a. Le nombre n et l’étendue de variation de la pression ∆P des différents cycles élémentaires qui s’exercent doivent être déterminés au moyen d’une méthode d’identification et de comptage telle que celle proposée en Annexe C1.A2.

C11.2.4.4)

d’une soudure non pénétrante ou à pénétration partielle (voir C11.2.4.4) (voir C11.2.4.4 et C11.2.4.6)

de contrainte d’une d’appareil, défini en C11.2.4.5

zone

1118


Le comptage doit porter sur des cycles de même type, c’est-à-dire des cycles présentant : –

la même étendue de variation de la pression ∆P quelle que soit leur température moyenne t*, si cette température n'excède pas 100°C,

–

la même étendue de variation de la pression ∆P et la même température moyenne t*, si cette température excède 100°C.

C11.2.4.4 - Étendue de contrainte

Pour un cycle de variation de la pression d’étendue ∆P, l’étendue de contrainte correspondante ∆σ, prise en compte dans les présentes règles et donnée par la règle C11.2.5.1, est : a) pour les zones soudées :

Par souci de simplification, il est permis de regrouper sous un même type des cycles élémentaires de même étendue mais de températures moyennes différentes supérieures à 100°C, à condition de prendre pour t* la plus élevée des températures moyennes des cycles ainsi regroupés. L’ensemble des cycles élémentaires des différents types qui s’exercent constitue le spectre de calcul de l’appareil. Les zones potentiellement critiques vis-à-vis de la défaillance par fissuration par fatigue sont :

–

principalement : les assemblages soudés, dans lesquels le matériau présente une résistance à la fatigue affaiblie par rapport à celle du matériau de base,

C11.2.4.5 - Indice de contrainte

L’indice de contrainte η est le coefficient qui permet, pour les éléments d’appareil calculés au moyen des règles spécifiques, d’estimer la valeur de la contrainte géométrique σG (cas général) ou de la contrainte nominale de gorge σN,g (cas de certains assemblages en angle par soudure(s) non pénétrante(s) ou à pénétration partielle – voir tableau C11.2.4) due à l’action de la pression, au point le plus sollicité d’une zone potentiellement critique.

Note : Voir définition en Division 2, Section C10.

zones courantes (voir Note) fortement sollicitées en flexion (par exemple : région périphérique d'un fond bombé),

•

toutes zones où existent discontinuités mineures.

des

Sa valeur est donnée par le tableau C11.2.4 en fonction de la nature de la zone considérée et, le cas échéant, des paramètres géométriques relatifs à cette zone.

Un inventaire détaillé des différentes zones potentiellement critiques figure au tableau C11.2.4. Chaque zone caractérisée par :

potentiellement

critique

est

–

son indice de contrainteη,

–

sa pression de référence PR pour la contrainte nominale de calcul de référence fR,

–

le cas échéant, et seulement s’il s’agit d’une zone sans soudure : son coefficient de concentration de contrainte effective Kf.

dans les cas particuliers où le risque déterminant est celui d’une fissuration, s’amorçant en racine, de la gorge d’une soudure d’angle non pénétrante ou à pénétration partielle : l’étendue de contrainte nominale de gorge ∆σN,g (voir définition en C11.3.5).

L’étendue de contrainte totale effective ∆σT,eff (voir définition en C11.3.5), égale à l’étendue de contrainte géométrique ∆σG multipliée par le coefficient de concentration de contrainte effective Kf de la zone considérée, défini en C11.2.4.6.

zones de discontinuité majeure (voir Note) de forme, en particulier si y sont associées des discontinuités mineures (voir Note) telles que des congés de raccordement de faible rayon,

•

−

b) pour les zones sans soudure :

à un degré moindre, lorsqu’elles existent : les zones sans soudure fortement sollicitées :

•

dans le cas général où le risque déterminant est celui d’une fissuration s’amorçant en surface des soudures : l’étendue de contrainte géométrique ∆σG (voir définition en C11.3.5),

Pour les éléments d’appareil calculés au moyen des règles spécifiques, la détermination de ces étendues de contrainte repose sur l’utilisation, pour chaque zone potentiellement critique, d’un indice de contrainte η défini en C11.2.4.5.

C11.2.4.3 - Zones potentiellement critiques

−

−

Dans certains cas particuliers (voir soudures longitudinales des enveloppes cylindriques ou coniques affectées d’ovalisation ou d’écart local de circularité voir Annexe C11.A6), cette valeur peut dépendre de la pression.

1119


b) Lorsque K t ⋅ ∆σ G ≤ ∆σ D :

L’indice de contrainte le plus pénalisant peut fréquemment être celui associé aux imperfections de forme affectant les assemblages soudés bout à bout longitudinaux. Ceci peut conduire le Fabricant à adopter, pour pouvoir justifier la résistance à la fatigue d’un appareil, des tolérances de fabrication plus faibles que celles habituellement admises par la présente Division.

Kf = Kt c) Hors des zones affectées par la présence d’une discontinuité mineure : Kf = 1

Des valeurs plus précises de l’indice de contrainte η, tirées par exemple de résultats analytiques ou numériques spécifiques, peuvent être substituées à celles données au tableau C11.2.4. Pour une configuration non répertoriée dans le tableau C11.2.4, une estimation de l’indice de contrainte doit être faite par le Fabricant par tout moyen approprié, sous sa responsabilité. C11.2.4.6 - Coefficient contrainte effective

de

concentration

Figure C11.2.4.6 - Configurations typiques de transition par congé de raccordement dans une zone sans soudure.

de

Le coefficient de concentration de contrainte effective Kf est le coefficient qui permet d’estimer, pour chaque type de cycle de variation de la pression, l’étendue de contrainte totale effective ∆σT,eff en un point d’une zone sans soudure où une contrainte de pointe (voir Note) due à la présence d’une discontinuité mineure se superpose à la contrainte géométrique.

C11.2.4.7 - Pression de référence

La pression de référence PR d’une zone d’appareil est la pression intérieure la plus élevée pour laquelle cette zone satisfait à celles des règles spécifiques de calcul qui, pour cette zone, visent à couvrir la défaillance par déformation excessive ou à assurer l’adaptation plastique globale sous l’action de la pression intérieure seule.

Note : Soudures longitudinales des enveloppes cylindriques ou coniques affectées d’ovalisation ou d’écart local de circularité (voir Annexe C11.A6).

a) Lorsque K t ⋅ ∆σ G > ∆σ D , la coefficient Kf est donnée par la formule : Kf = 1 +

valeur

Le tableau C11.2.4 précise, pour chaque zone, au moyen de quelle règle spécifique doit être déterminée la valeur de PR.

du

La détermination de PR doit être effectuée :

1,5 ( K t − 1) ⎛ K ⋅ ∆σ G 1 + 0,5 ⎜⎜ t ⎝ ∆σ D

⎞ ⎟⎟ ⎠

–

au moyen des épaisseurs utiles des éléments constituant la zone concernée,

–

en prenant pour valeur du coefficient de soudure, s’il intervient dans la règle, la valeur z = 1,

–

en prenant pour valeur de la contrainte nominale de calcul (ou des contraintes nominales de calcul, lorsque la zone comporte des éléments en matériaux différents dont les contraintes nominales de calcul interviennent dans la règle de calcul) la valeur de la contrainte nominale de calcul de référence fR,

–

si la règle à appliquer donne une formule de calcul direct de l’épaisseur : en inversant cette formule pour obtenir la pression,

–

si la règle à appliquer est une règle de vérification de la résistance : en déterminant la valeur maximale de la pression pour laquelle la règle est satisfaite.

(C11.2.4.6)

dans laquelle :

−

∆σG est l’étendue de contrainte géométrique,

−

∆σD est la limite d’endurance relative aux zones sans soudure, dont la valeur est donnée en C11.2.4.9.3,

−

Kt est le coefficient de concentration de contrainte théorique dont la valeur, pour un congé de raccordement de rayon r entre deux parois (voir figure C11.2.4.6), est égale à : e1 : 4

Kt = 1,4

e1 e ≤r< 1 : 8 4

Kt = 1,8

•

pour r ≥

•

pour

Des valeurs de Kt plus précises peuvent être tirées des résultats publiés dans la littérature technique.

1120


Au-delà de ce nombre de cycles ND, chaque courbe se divise en deux branches :

Il est admis, par simplification conservatrice, de prendre pour PR la valeur de la pression de calcul P de la zone concernée pour une situation normale de service. La valeur de fR à prendre en compte dans ce cas est celle définie en C11.2.4.8b. C11.2.4.8 - Contrainte référence

nominale

de

calcul

à

C11.2.4.9.2 - Courbes de fatigue relatives aux zones soudées Les courbes de fatigue relatives aux zones soudées sont données par la figure C11.2.4.9.2. Ces courbes intègrent l'effet statistique des concentrations de contrainte dues au profil des soudures, ainsi que celui des contraintes résiduelles engendrées par le soudage.

la

C11.2.4.9.1 - Courbes de fatigue La résistance à la fatigue d'une zone d'appareil est caractérisée par une courbe de fatigue : étendue de contrainte de référence ∆σref - nombre de cycles N, valable pour les conditions de référence suivantes : –

température ≤ 100°C,

–

épaisseur de paroi ≤ 25 mm.

l’autre, oblique (tracée en trait plein sur les figures), traduit le comportement en fatigue sous sollicitations cycliques d’étendue variable.

Les coefficients de correction définis en C11.2.4.11 permettent de prendre en compte des conditions différentes des conditions de référence.

b) Dans le cas où, par simplification, la valeur de la pression de référence est prise égale à celle de la pression de calcul P de la zone considérée pour une situation normale de service, fR doit alors être prise égale à la plus élevée des contraintes nominales de calcul des différents matériaux constituant la zone, à la température de calcul de la situation considérée. résistance

–

Les courbes sont interrompues à N = NC = 108 cycles, nombre de cycles à la limite de troncature, qui correspond à l’étendue de contrainte ∆σC (limite de troncature) en deçà de laquelle aucun endommagement par fatigue n’est à prendre en compte.

La valeur de fR choisie doit être la même pour tous les éléments de cette zone, même s'ils sont constitués de matériaux différents.

de

l’une, horizontale (tracée en trait pointillé sur les figures), traduit le comportement en fatigue sous sollicitations cycliques d’étendue constante,

de

a) La contrainte nominale de calcul de référence fR d’une zone d’appareil est la valeur de contrainte nominale de calcul choisie arbitrairement pour déterminer la pression de référence PR de la zone considérée.

C11.2.4.9 - Caractéristiques fatigue

–

Par contre, elles n'intègrent l'effet d'aucune imperfection de forme (décalage des fibres moyennes, ovalisation, désalignement angulaire, écart local de circularité) pouvant affecter les assemblages soudés bout à bout. Ces courbes ont pour équation :

( ∆σ ref ) m

Cette courbe dépend, pour les zones soudées, de la classe de résistance à la fatigue de l’assemblage définie en C11.2.4.10.

N = C

(C11.2.4.9.2)

dans laquelle les constantes m et C sont données par le tableau C11.2.4.9.2, ∆σref étant exprimée en MPa.

Cette courbe est unique pour les zones sans soudure.

Le nombre de cycles à la limite d’endurance ND a pour valeur :

Les courbes de fatigue comportent deux domaines séparés par le nombre de cycles à la limite d’endurance ND, nombre de cycles qui correspond à l’étendue de contrainte ∆σD (limite d’endurance) en deçà de laquelle le nombre de cycles admissible sous sollicitation d’étendue constante est illimité.

ND = 5 . 106 cycles Les valeurs de la limite d’endurance ∆σD et de la limite de troncature ∆σC correspondant à chaque classe de résistance à la fatigue de l’assemblage concerné sont données par le tableau C11.2.4.9.2.

1121


Tableau C11.2.4.9.2 - Paramètres des courbes de fatigue relatives aux zones soudées Paramètres de l’équation (∆σref)m N = C

Classe de résistance à la fatigue

6

6

Pour N < ND = 5 . 10

Pour N > ND = 5 . 10

Limite d’endurance

Limite de troncature

m

C = C1 (MPa3)

m

C = C2 (MPa5)

∆σD (MPa)

∆σC (MPa)

90

3

1,46 . 1012

5

6,41 . 1015

66,3

36,4

80

3

1,02 . 1012

5

3,56 . 1015

58,9

32,4

71

3

7,16 . 10

11

5

1,96 . 10

15

52,3

28,7

63

3

5,00 . 1011

5

1,08 . 1015

46,4

25,5

3

3,51 . 10

11

5

5,98 . 10

14

41,3

22,7

11

5

3,39 . 10

14

36,8

20,2

5

1,11 . 1014

29,5

16,2

5

13

23,6

13,0

56 50

3

2,50 . 10

40

3

1,28 . 1011

3

10

32

6,55 . 10

C11.2.4.9.3 - Courbe de fatigue relative aux zones sans soudure

3,64 . 10

C11.2.4.10 - Classification des assemblages soudés

La courbe de fatigue relative aux zones sans soudure est donnée par la figure C11.2.4.9.3.

a) Les assemblages soudés sont classés en fonction de leur aptitude de résistance à des sollicitations variables.

Le nombre de cycles à la limite d’endurance ND a pour valeur :

A chaque classe de résistance correspond une courbe de fatigue (voir figure C11.2.4.9.2).

ND = 2 . 106 cycles

Chaque classe de résistance à la fatigue est conventionnellement désignée par un nombre égal à la valeur de l'étendue de contrainte admissible ∆σref , exprimée en MPa, que donne la courbe de fatigue correspondante pour le nombre de cycles :

La limite d’endurance ∆σD et la limite de troncature ∆σC ont respectivement pour valeur :

∆σD = 178,1 MPa,

N = 2.106 cycles

∆σC = 120,4 MPa.

b) Pour l’analyse de la résistance à la fatigue par fissuration s’amorçant en surface des soudures, au regard de laquelle la contrainte dont l’étendue de variation à prendre en compte est la contrainte géométrique, la classe à retenir est celle indiquée en Annexe C11.A2 en fonction du type d’assemblage concerné, des contrôles non destructifs effectués et du parachèvement éventuel des soudures (dressage des pieds de cordons).

La courbe de fatigue a pour équations :

−

pour N ≤ ND = 2 . 106 cycles : ∆σ ref =

−

48000 N 0,513

+ 150

(C11.2.4.9.3.1)

pour N > ND = 2 . 106 cycles :

( ∆σ ref )10 N = 6,42 ⋅ 10 28

(C11.2.4.9.3.2)

c) Pour l’analyse de la résistance à la fatigue par fissuration, s’amorçant en racine, de la gorge d’une soudure d’angle non pénétrante ou à pénétration partielle, au regard de laquelle la contrainte dont l’étendue de variation est à prendre en compte est la contrainte nominale de gorge, la classe à retenir est la classe 32.

dans lesquelles ∆σref est exprimée en MPa.

1122


C11.2.4.11 - Coefficients résistance à la fatigue

de

correction

de

l’épaisseur e est la plus faible des épaisseurs utiles en présence (dans le cas d’une zone d’ouverture de tubulure soudée avec anneau-renfort rapporté, e est la plus faible des épaisseurs utiles de la tubulure et de l’ensemble paroi + anneau-renfort).

la

C11.2.4.11.1 - Coefficient de correction de température Le coefficient de correction de température Ct est donné par la figure C11.1.3.3, en fonction de la température moyenne t* du cycle donnée par la formule : t* = 0,75tmax + 0,25tmin

Lorsque cette zone est une zone sans soudure d’épaisseur variable, e est l’épaisseur utile maximale de la zone.

(C11.2.4.11.1)

C11.2.4.11.3 - Coefficient global de correction de la résistance à la fatigue

dans laquelle : −

tmax est la température maximale atteinte à miépaisseur de la paroi au cours du cycle dans la zone considérée,

−

tmin est la température minimale atteinte à miépaisseur de la paroi au cours du cycle dans cette même zone.

Le coefficient global de correction de la résistance à la fatigue Cr résultant, pour chaque type de cycle, des corrections de température et d’épaisseur, est égal à : Cr = Ct . Ce

(C11.2.4.11.3)

C11.2.4.12 - Taux d’endommagement

Le taux d’endommagement ui, résultant de l’application d’un type de cycle « i » est donné par la formule :

C11.2.4.11.2 - Coefficient de correction d’épaisseur a) Le coefficient de correction d’épaisseur Ce est donné, pour e ≤ 150 mm, par la figure C11.2.4.11.2.

ui =

Pour e > 150 mm, la valeur du coefficient Ce est celle donnée par la figure pour e = 150 mm.

ni

(N adm )i

(C11.2.4.12)

dans laquelle :

b) Le coefficient Ce n’est pas à prendre en compte (Ce = 1) lorsque l’étendue de contrainte ∆σ considérée est l’étendue de contrainte nominale de gorge ∆σN,g. c) L’épaisseur e est l’épaisseur utile de la zone concernée.

−

ni est le nombre de cycles qui s’exercent,

−

( N adm )i est

le nombre de cycles admissible

déterminé au moyen de la règle C11.2.5.2.

Lorsque cette zone est une zone soudée constituée de plusieurs éléments d’épaisseurs différentes,

1123


Ce 1

0,9

Note 1

0,8

Note 2 0,7

0,6

0,5 0

25

50

75

100

125

150

e (en mm)

⎫ ⎧ ⎡ 0,18 ⎤ ⎪ ⎪ ⎪ ⎡ ⎤ ⎢ ⎛⎜ 25 ⎞⎟ ⎥ ⎪ Note 1 : Zones sans soudures : C e = MIN ⎨ 1 , ⎢ ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ ⎥⎬ ⎪⎣ ⎦ ⎢⎝ e ⎠ ⎥ ⎪ ⎪ ⎣⎢ ⎦⎥ ⎪ ⎭ ⎩ Note 2 : Zones soudées :

⎧⎪ ⎡ ⎛ 25 ⎞ 0, 25 ⎤ ⎫⎪ C e = MIN ⎨ [ 1 ] , ⎢ ⎜ ⎟ ⎥⎬ ⎢⎣ ⎝ e ⎠ ⎥⎦ ⎪⎭ ⎪⎩

(1) Dans les relations donnant la valeur de Ce, l’épaisseur e doit être exprimée en mm. (2) Pour la détermination de la valeur de Ce, une zone soudée bout à bout arasée par meulage doit être considérée comme une zone sans soudure.

Figure C11.2.4.11.2 - Valeurs du coefficient de correction d’épaisseur Ce.

1124


De plus, pour certains assemblages (signalés par la Note (17) du tableau C11.2.4), l’étendue de contrainte ∆σ = ∆σ G , calculée avec les valeurs de η, PR et fR données pour le cas où la gorge des soudures est supérieure à 0,8e1, doit également être prise en compte, associée à la classe de résistance correspondante (classe 63).

C11.2.5 - Vérification de la résistance à la fatigue C11.2.5.1 - Étendue de contrainte

L’étendue de contrainte ∆σ doit être déterminée pour chaque type de cycle et pour chaque zone potentiellement critique. C11.2.5.1.1 - Éléments d’appareils calculés au moyen des règles spécifiques

b) L’étendue de contrainte ∆σ pour une zone sans soudure est donnée par la formule :

a) L’étendue de contrainte ∆σ pour une zone soudée est donnée par les formules suivantes :

∆σ =

a1) Dans le cas général où l’indice de contrainte η est indépendant de la pression : ∆P ∆σ = η ⋅ fR PR

∆σ = ∆σ T,eff = ∆σ G ⋅ K f

(C11.2.5.1.1a1)

Pmax ⋅ (η P )max − Pmin ⋅ (η P )min PR

c) Il est également admis de déduire directement l’étendue de contrainte ∆σ des étendues de contrainte ∆σ G ou ∆σ Ng issues d’une analyse de contrainte

portant spécifiquement sur le détail étudié comme indiqué en C11.2.5.1.2.

fR

A ce titre, pour une zone d’ouverture circulaire (avec ou sans tubulure) dans une enveloppe cylindrique ou sphérique, une valeur de ∆σG plus précise (moins conservatrice) que celle donnée par la formule C11.2.5.1.1a1 peut être obtenue au moyen des règles données en Annexe C11.A1.

(C11.2.5.1.1a2) dans laquelle (η P )max et (η P )min sont les valeurs de

η respectivement calculées pour les valeurs algébriques maximale Pmax et minimale Pmin de la pression au cours du type de cycle considéré (voir Note).

C11.2.5.1.2 - Éléments d’appareils calculés au moyen des règles d’analyse des contraintes de la Section C10.

Note : Les indices de contrainte qui dépendent de la pression sont ceux relatifs à certaines imperfections de forme affectant les assemblages soudés bout à bout (voir Annexe C11.A6 de la présente Division).

L’étendue de contrainte ∆σ doit être déduite des étendues de contrainte ∆σ G ou ∆σ N,g issues de

La détermination de l'étendue de contrainte qui en résulte, au moyen de la formule C11.2.5.1.1a2, nécessite que les cycles soient caractérisés par deux paramètres de pression (Pmax et Pmin) au lieu d'un seul (∆P) dans le cas général.

l’analyse de la zone concernée. a) Pour une zone soudée :

Il est possible d'éviter cette complication en choisissant de déterminer ∆σ au moyen de la formule C11.2.5.1.1a1, en y introduisant la valeur de η que donne la formule applicable de l'Annexe C11.A6 de la présente Division pour P = 0.

•

•

(C11.2.5.1.1b)

Cette valeur de ∆σ correspond à :

a2) Dans les cas particuliers où l’indice de contrainte η dépend de la pression (voir C11.2.4.5) : ∆σ =

∆P η ⋅ f R ⋅ Kf PR

−

dans le cas d’un assemblage à pleine pénétration : ∆σ = ∆σ G

Dans le cas d’un assemblage à pleine pénétration ou d’un assemblage en angle par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle de gorge supérieure à 0,8e1, le tableau C11.2.4 donne une valeur de η qui correspond à ∆σ = ∆σ G .

−

dans le cas d’un assemblage en angle par soudure(s) non pénétrante(s) ou à pénétration partielle, deux valeurs de ∆σ doivent être prises en compte : ∆σ = ∆σ G et ∆σ = ∆σ N,g

Dans le cas d’un assemblage en angle par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle de gorge inférieure à 0,8e1, ainsi que dans le cas d’un assemblage en angle par soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle, le tableau C11.2.4 donne une valeur de η qui correspond à ∆σ = ∆σ N,g . Cette

associées chacune à la classe correspondante (voir C11.2.4.10).

de

b) Pour une zone sans soudure : ∆σ = ∆σ T, eff = ∆σ G ⋅ K f

étendue de contrainte ∆σ = ∆σ N,g doit être prise en compte dans tous les cas, associée à la classe de résistance 32. 1125

résistance


•

C11.2.5.2 - Nombre de cycles admissible (voir Note) :

pour une zone sans soudure :

Note : Dans le cas où tous les cycles qui s’exercent sont de même type, le calcul du nombre de cycles admissibles est inutile si l’admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de la relation C11.2.5.4.2.2.

N adm =

Pour chaque type de cycle et pour chaque zone potentiellement critique, le nombre de cycles admissible Nadm est donné par les formules suivantes - dans lesquelles ∆σ doit être exprimée en MPa.

c) Si ∆σ < Cr . ∆σC :

Note 1 : La détermination de l’étendue de contrainte admissible n’a de sens qui si tous les cycles qui s’exercent sont de même type ; elle n’est nécessaire que si l’admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de la relation C11.2.5.4.2.2.

Pour chaque zone potentiellement critique, l’étendue de contrainte admissible ∆σadm - exprimée en MPa - est donnée par les formules suivantes (voir Note 2) :

a) Si ∆σ ≥ Cr . ∆σD :

a) Si n ≤ ND :

−

−

pour une zone soudée : ⎞ ⎟⎟ ⎠

3

∆σ adm

(C11.2.5.2a1)

⎤ ⎡ ⎢ 48000 ⎥ =⎢ ⎥ ⎢ ∆σ − 150 ⎥ ⎥⎦ ⎢⎣ C r

−

∆σ adm = Cr ⋅ ∆σ D

La relation C11.2.5.4.2.2 doit être vérifiée pour chaque valeur de ∆σ avec la valeur de ∆σadm qui lui correspond.

si tous les cycles du spectre de calcul ne satisfont pas à cette condition : pour une zone soudée : N adm =

C2 ⎛ ∆σ ⎜⎜ ⎝ Cr

⎞ ⎟⎟ ⎠

5

(C11.2.5.3b)

Note 2 : Lorsque, dans le cas d’une zone soudée, la règle C11.2.5.1 impose la prise en compte de deux valeurs de l’étendue de contrainte ∆σ (assemblages en angle par soudure(s) non pénétrante(s) ou à pénétration partielle), deux valeurs de ∆σadm, correspondant chacune à la classe de résistance associée à chaque valeur de ∆σ, doivent être déterminées au moyen des valeurs adéquates des paramètres C1 ou ∆σD et Cr.

si tous les cycles du spectre de calcul satisfont à cette condition :

•

(C11.2.5.3a2)

b) Si n > ND :

(C11.2.5.2a2)

Nadm = ∞ −

(C11.2.5.3a1)

pour une zone sans soudure : ⎡ 48000 ⎤ ∆σ adm = Cr ⎢ 0,513 + 150⎥ ⎣ n ⎦

1 0,513

b) Si Cr . ∆σC ≤ ∆σ < Cr . ∆σD :

–

⎛ C ⎞3 = Cr ⎜ 1 ⎟ ⎝ n ⎠

formule dans laquelle C1 est le paramètre relatif à la courbe de fatigue applicable, donné par le tableau C11.2.4.9.2.


N adm

pour une zone soudée : 1

C1

formule dans laquelle C1 est le paramètre relatif à la courbe de fatigue applicable, donné par le tableau C11.2.4.9.2. −

(C11.2.5.2b2)

C11.2.5.3 - Étendue de contrainte admissible (voir Note 1) :

(assemblages en angle par soudure(s) non pénétrante(s) ou à pénétration partielle), le nombre de cycles admissible Nadm à retenir est le plus faible des nombres de cycles admissibles calculés au moyen de celle des formules C11.2.5.2a1 ou C11.2.5.2b1 qui s’applique, pour chaque valeur de ∆σ et des paramètres C1 ou C2 et Cr qui lui sont associés.

⎛ ∆σ ⎜⎜ ⎝ Cr

10

⎛ ∆σ ⎞ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎝ Cr ⎠

Les cycles satisfaisant à cette condition ne sont pas à prendre en compte.

Lorsque, dans le cas d’une zone soudée, la règle C11.2.5.1 impose la prise en compte de deux valeurs ∆σ G et ∆σ N,g de l’étendue de contrainte ∆σ

N adm =

6,39 ⋅ 1028

(C11.2.5.2b1)

formule dans laquelle C2 est le paramètre relatif à la courbe de fatigue applicable, donnée par le tableau C11.2.4.9.2.

1126


C11.2.5.4.2 - Cas où tous les cycles sont de même type

C11.2.5.4 - Critères d’admissibilité des sollicitations cycliques

La sollicitation cyclique de pression qui s’exerce est admissible si, en chaque zone potentiellement critique, l’une ou l’autre des relations suivantes est vérifiée :

C11.2.5.4.1 - Cas général Le taux d’endommagement total U de chaque zone potentiellement critique, obtenu en additionnant les taux d’endommagement ui résultant de l’application de chaque type de cycle constituant le spectre de calcul de l’appareil, ne doit pas être supérieur à 1 : U = ∑ ui = ∑ i

i

ni

(N adm )i

≤1

(C11.2.5.4.1)

1127

n ≤ N adm

(C11.2.5.4.2.1)

∆σ ≤ ∆σ adm

(C11.2.5.4.2.2)


Tableau C11.2.4 - Zones potentiellement critiques et paramètres associés (Note 1)

Zone potentiellement critique

Assemblage soudé correspondant

(voir Annexe C11.A2)

Indice de contrainte η

Valeur

Conditions de validité

Règle spécifique à utiliser pour la détermination de PR

1 + A11

1.1.1 - avec décalage des fibres moyennes

(Note 2) 1 + A2

1.1.2 - avec ovalisation

(Note 2)

1.1 - soudure longitudinale

e1 = e2

1.1 à 1.3 1 + A4

1.1.3 - avec écart local de circularité

(Note 2)

1.1.4 - avec imperfections de forme combinées

1 + A11 + A2 + A4 (Note 2) C2.1.4

1 - enveloppe cylindrique ou conique

1.2 - soudure circonférentielle bout à bout de 2 tronçons, avec décalage des fibres moyennes

1.1 à 1.4

1.3 - raccordement de 2 tronçons d'une enveloppe cylindrique par assemblage circulaire à recouvrement

3.1

1.4 - raccordement de 2 tronçons d'une enveloppe cylindrique par assemblage circulaire sur bord soyé

1.5

⎧ ⎛ 1 + A11 ⎞⎫ MAX⎨(1 + A12 ) , ⎜ ⎟⎬ ⎝ 2 ⎠⎭ ⎩ PR calculée pour le (Note 2) tronçon d’épaisseur e1 2

(enveloppe cylindrique) ou C2.3.4 (enveloppe conique)

1,5

e1 = e2

L1 ≤ D1 ⋅ e1 1

et L2 ≤ D2 ⋅ e2

1.5 - voisinage d’un raidisseur circonférentiel

(Note 3)

11.3

L1 > D1 ⋅ e1 1,8

ou

L2 > D2 ⋅ e2 (Note 3)

1 + A11

2.1 - avec décalage des fibres moyennes

2 - enveloppe sphérique

(Note 4)

soudure bout à bout entre 2 éléments de l’enveloppe

2.2 - avec désalignement angulaire

(Note 2)

1.1 à 1.3

2.3 - avec imperfections de forme combinées

1 + A3 (Note 2) 1 + A11 + A3 (Note 2)

1128

PR calculée pour l’élément d’épaisseur e1

C2.2.4


Tableau C11.2.4 - Zones potentiellement critiques et paramètres associés (Note 1) (suite)



(voir Annexe C11.A2) 3.1 - soudure bout à bout entre 2 éléments de la zone centrale 3 - fond elliptique

3.2 - zone périphérique (en un seul ou plusieurs éléments soudés)

1.1 à 1.3, ou zone sans soudure

1.1 à 1.3, ou zone sans soudure

soudure bout à bout entre 2 éléments du fond

6 - fond plat soudé à bord bord tombé tombé de rayon intérieur r ≥ ef

zone sans soudure

8raccordement enveloppe cylindrique – enveloppe conique à la grande base

7.2 raccordement bride – calotte

8.1 - par une partie torique

8.2 - à angle vif

7.1

7.2.2 - assemblage en angle par soudure à pleine pénétration

7.2

7.2.3 - assemblage en angle par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle soudure(s) circonférentielle(s) bout à bout partie torique – enveloppe(s), avec décalage des fibres moyennes

1,7

C3.1.5.1c

C3.1.5.1b

2

R/De ≤ 0,8 et r/De ≥ 0,15

2,5

conditions ci-dessus non satisfaites

C3.1.5.1c

C3.1.6

C3.2.4.1

2

(Note 5)

C3.4.4

voir cas 2

7.2.1 - soudure bout à bout


C3.1.5.1b

voir cas 2

7.1 - soudure bout à bout: – entre 2 éléments de la zone centrale – de raccordement zone périphérique – zone centrale

7 - fond à calotte sphérique boulonné


voir cas 2

4 - fond torisphérique

5 - fond hémisphérique

Valeur

voir cas 2

4.1 - soudure bout à bout : − entre 2 éléments de la zone sphérique centrale − de raccordement zone périphérique – zone sphérique centrale

4.2 - zone périphérique (en un seul ou plusieurs éléments soudés)


(Note 6)

en préparation (Note 7) C3.4.4a gorge des soudures ≥ 0,8e1 7.3

en préparation (Notes 8 et 9)

voir cas 1.2

1.1 à 1.5

2.1 et 2.2

gorge des soudures < 0,8e1

(Note 10)

3

C2.3.6.2a et C2.3.6.2b (Note 11)

1129





(voir Annexe C11.A2) 9raccordement enveloppe cylindrique – enveloppe conique à la petite base

10 raccordement fond bombé (torisphérique ou elliptique) – enveloppe cylindrique

11 raccordement fond hémisphérique – enveloppe cylindrique

9.1 - par une partie torique

soudure circonférentielle bout à bout partie torique – enveloppe, avec ou sans décalage des fibres moyennes

9.2 - à angle vif

2.1 et 2.2

10.1 - par soudure bout à bout, avec ou sans décalage des fibres moyennes

10.2 - par assemblage à recouvremen t (fond emboîté)

1.1 à 1.5

1.1 à 1.5

10.2.1 - double soudure

3.1

10.2.2 - soudure unique

3.2

soudure bout à bout fond – enveloppe, avec ou sans décalage des fibres moyennes 12.2.1 - soudure à pleine pénétration

12.2 - fond raccordé par 12 raccordement assemblage à fond plat soudé angle vif – enveloppe cylindrique 12.3 - fond à bord tombé de rayon r < ef 12.4 - fond à rainure de décharge

12.2.2 - double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

Valeur



2,5 (1 + A11 ) (Note 2)

C2.3.7

2,5

1,25 (1 + A11 ) (Note 2)

épaisseur utile du fond supérieure ou égale à celle de l'enveloppe cylindrique

2

C2.1.4

C2.1.4

en préparation

soudure bout à bout fond – enveloppe

12.1 - fond à bord tombé de rayon intérieur r ≥ ef


voir cas 2

C3.1.6

1,5 (1 + A11 )

8.1

C2.1.4

(Note 2)

8.3 à 8.4 3

8.5

1,8 (Note 9)

C3.2.5 gorge des soudures ≥ 0,8e1 gorge des soudures < 0,8e1

(Note 5)

C2.1.4

(Note 17) C3.2.5

8.1

MAX {(1) , (3ξ ⋅γ ) }

soudure bout à bout fond − enveloppe

(Note 12) 8.2

(Note 5)

C3.2.6 (Note 5)

1130




(voir Annexe C11.A2) 13.1.1 - soudure à pleine pénétration

13.1 - avec tubulure soudée (Note 13)


Valeur

3


gorge des soudures ≥ 0,8e1 (Note 15)

4.3 1,8 (Notes 9 et 16)

13.1.3 - soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle


4.1 et 4.2, ou zone sans soudure (Note 14)

13 - ouverture dans une enveloppe cylindrique, conique, sphérique ou un fond bombé



1,8

4.4

(Note 9)


0,5 ≤

et ≤ 1,5 e et

d ≤ 0,6 Dm

(Notes 15, 17, 18)

pas d'anneau-renfort rapporté

14.1.1 - soudure à pleine pénétration

zone sans soudure 4.1 et 4.2, ou zone sans soudure (Note 14)

14 - ouverture dans un fond plat soudé à bord tombé de rayon intérieur r ≥ ef

14.1 - avec tubulure soudée (Note 13)

14.1.2 - double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle 14.1.3 - soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle

règle relative à l'élément d'épaisseur e1 (Note 19) règle relative à l'élément d'épaisseur e1 (Note 19)

(Notes 13 et 18) 13.2 - sans tubulure

C5.1.4

3

d ≤ 0,6 Dm

2k ⋅ ρ ⋅ λ

C5.1.4

C3.2.4.1 (Note 5)

(Notes 20 et 21) gorge des soudures ≥ 0,8e1 (Note 15)

4.3

4.4

1,2k ⋅ ρ ⋅ λ


(Notes 9, 16, 20, 21)

(Notes 15 et 17 )

1,2k ⋅ ρ ⋅ λ

pas d'anneau-renfort rapporté

(Notes 9, 20, 21)

C2.1.4

C2.1.4

(Note 17) 14.2 - sans tubulure

zone sans soudure

1131

2k ⋅ ρ ⋅ λ

C3.2.4.1

(Notes 20, 21)

(Note 5)









Valeur

⎧ ⎛ ⎡ C ⎤2 ⎞ ⎫ ⎪ ⎪ MIN ⎨ (2), ⎜⎜ 2 ⎢ f ⎥ ⎟⎟ ⎬ k ⋅ ρ ⋅ λ ⎜ ⎣ C2 ⎦ ⎟ ⎪ ⎪⎩ ⎝ ⎠⎭

(Notes 20 et 21)

15 - ouverture dans : - un fond plat soudé raccordé par assemblage à angle vif - un fond à bord tombé de rayon intérieur r < ef - un fond à rainure périphérique de décharge - un fond plat boulonné avec joint portant de part et d'autre du cercle de perçage


15.1 - avec tubulure soudée


4.3

⎧ ⎛ ⎡ ⎤2 C ⎪ 0,6 MIN ⎨(2), ⎜⎜ 2 ⎢ f ⎥ C ⎜ ⎪⎩ ⎝ ⎣ 2 ⎦

⎞⎫ ⎟⎪ k ⋅ ρ ⋅λ ⎬ ⎟⎟ ⎪ ⎠⎭

(Notes 9, 16, 20, 21)

⎧ ⎛ ⎡ ⎤2 ⎞ ⎫ C ⎪ ⎪ 0,6 MIN ⎨(2), ⎜⎜ 2 ⎢ f ⎥ ⎟⎟ ⎬ k ⋅ ρ ⋅ λ ⎪⎩ ⎜⎝ ⎣ C2 ⎦ ⎟⎠ ⎪⎭

4.4

gorge des soudures ≥ 0,8e1


zone sans soudure

pas d'anneaurenfort rapporté

(Notes 5 et 22)

C3.3.5.2b

16 - ouverture dans un fond plat (Note 13) boulonné avec joint intérieur au cercle de perçage


(Notes 5 et 22)

k ⋅ρ ⋅λ (Notes 20 et 21)


C2.1.4

C3.2.5, C3.2.6 ou C3.3.6

⎧ ⎛ ⎡ ⎤2 ⎞ ⎫ C ⎪ ⎪ MIN ⎨(2), ⎜⎜ 2 ⎢ f ⎥ ⎟⎟ ⎬ k ⋅ ρ ⋅ λ ⎪⎩ ⎜⎝ ⎣ C2 ⎦ ⎟⎠ ⎪⎭


16.1 - avec tubulure soudée

C2.1.4

(Notes 15 et 17)

(Notes 20 et 21)


(Notes 5 et 22)

(Notes 9, 20, 21)

(Note 17)

15.2 - sans tubulure

C3.2.5, C3.2.6 ou C3.3.6

(Note 15)

(Note 13)




et C2.1.4 (Note 11)

(Note 15) 4.3 0,6k ⋅ ρ ⋅ λ

4.4


(Notes 9, 16, 20, 21)

(Notes 15 et 17)

0,6k ⋅ ρ ⋅ λ

pas d'anneaurenfort rapporté

(Notes 19, 20, 21)

C2.1.4

C2.1.4

(Note 17) 16.2 - sans tubulure

zone sans soudure

1132

k ⋅ρ ⋅λ (Notes 20 et 21)

C3.3.5.2b (Notes 5 et 22)





(voir Annexe C11.A2) 17.1 - soudure à pleine pénétration

Indice de contrainte η Conditions de validité

Valeur

5.1 et 5.2 3

17 raccordement bossage − paroi

17.2 - double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle


5.3 gorge des soudures < 0,8e1

1,8 17.3 - soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle 18.1.1 - soudure bout à bout avec ou sans décalage des fibres moyennes (bride à collerette soudée en bout)

18.1 raccordement bride – enveloppe cylindrique 18 - bride (normale ou inversée)

18.1.2 - assemblage en angle par soudures à pleine pénétration (bride emmanchée soudée sans collerette)

5.4

⎛ 1 + A11 1,5 ⎜⎜ ⎝ 2

6.1

⎞ ⎟⎟ ⎠

C6.2.7, C6.3.7, C6.5.5 ou C6.6.5

(Note 2)

(Notes 22 et 23) ou PR = PMA (Note 24)

6.2

gorge des soudures ≥ 0,8e1 6.3

C6.2.6, C6.2.7, C6.3.6, C6.3.7, C6.5.5 ou C6.6.5 (Notes 22 et 23) ou PR = PMA (Note 24)

0,9 (Note 9)

18.2 - raccordement plateau – collerette (bride à collerette emmanchée-soudée, soudée en bout ou monobloc avec l'enveloppe cylindrique)

règle relative à la paroi d'implantation (d'épaisseur e1 ) supposée sans ouverture

(Note 9)

1,5 18.1.3 - assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle (bride emmanchéesoudée avec ou sans collerette)


zone sans soudure


C2.1.4

(Note 17) C6.2.6, C6.2.7, C6.3.6, C6.3.7, C6.5.5 ou C6.6.5 (Notes 22 et 23)

1,5

ou PR = PMA (Note 24)

19 - raccordement plaque tubulaire – calandre ou plaque tubulaire – virole de boîte d'extrémité

en préparation

20 - assemblage soudé tubes – plaque tubulaire

en préparation

1133






21.1 - par partie formée en extrémité de double enveloppe

21 raccordement enveloppe cylindrique – double enveloppe


Valeur

2

21.1.1 - de forme conique

2,5 9.1 21.1.2 - de forme torique


sans effet de fond (Note 26) avec effet de fond (Note 26)

en préparation

sans effet de fond

(Note 7)

(Note 26)

en préparation

avec effet de fond

(Note 7)

(Note 26)


Dm,2 Dm,1 2

(Note 25) 21.2 - par pièce intermédiaire



9.2

1,2 (Note 9)


≤ 1,2

C2.1.4 (Note 28)

(Note 27) sans effet de fond (Note 26)

gorge des soudures < 0,8e1 avec effet de fond

en préparation

(Note 26)

22 - assemblage accessoire ne participant pas à la résistance de l’appareil – paroi sousjacente

22.1 - élément de supportage (jupe, berceau, console)

10.1 à 10.5

22.2 - plaque d’usure ou d’appui (d’épaisseur utile ep )

2

2 11.1 à 11.3

22.3 - accessoire ne transmettant pas d’effort en service

2

1134

effort transmis invariable ep ≤ 1,5e (Note 29)

règle relative à la paroi sousjacente


Notes relatives au tableau C11.2.4 Notes (1)

En dehors des notations spécifiques au présent chapitre, définies en C11.2.3 ou dans les Notes qui suivent, les notations qui apparaissent dans le tableau sont les notations particulières à l'élément ou la zone d'appareil concerné, définies dans la règle spécifique de calcul qui lui est propre.

(2)

Les coefficients A11, A12, A2, A3 et A4 sont définis en Annexe C11.A6.

(3)

•

•

Pour une enveloppe cylindrique : –

L1 et L2 sont définis en C4.5

–

D1 et D2 = diamètres moyens des tronçons de longueurs L1 et L2

Pour une enveloppe conique : –

L1 =

–

D1 =

H1 H2 et L2 = (H1 , H2 et α sont définis en C4.6) cosα cosα

Dm,1 cos α

et D2 =

Dm,2 cos α

(Dm,1 et Dm,2 = diamètres moyens, à mi-longueur, des tronçons de longueurs L1 et L2) Dans les deux cas, e1 et e2 sont les épaisseurs utiles moyennes de l'enveloppe sur les longueurs L1 et L2. (4)

Pour une enveloppe sphérique, l'effet de l'ovalisation n'est pas à prendre en compte.

(5)

Si le fond comporte une ouverture dont le renforcement est assuré par une surépaisseur généralisée du fond, PR doit être calculée pour le fond avec ouverture. Si le fond comporte une ouverture renforcée localement, PR doit être calculée pour le fond sans ouverture.

(6)

Pour la soudure de raccordement zone périphérique − zone centrale, la valeur à retenir pour PR est la plus faible des valeurs déterminées au moyen des formules C3.4.4a et C3.4.4b.

(7)

Dans l'attente d'une valeur plus précise, prendre la valeur conservatrice η = 3.

(8)

Dans l'attente d'une valeur plus précise, prendre la valeur conservatrice η = 1,8.

(9)

Cet indice se rapporte à la contrainte nominale sur la gorge de la soudure. L'étendue de contrainte qui en découle (donnée par la formule C11.2.5.1.1a1.1) doit être associée à la classe 32 pour la vérification de la résistance à la fatigue de la zone considérée.

(10)

Si la jonction cône − cylindre comporte deux soudures, l'une au raccordement partie torique − enveloppe cylindrique et l'autre au raccordement partie torique − enveloppe conique, la valeur de PR à retenir est la plus faible de celles calculées pour chaque raccordement.

(11)

La valeur à retenir pour PR est la plus faible des valeurs calculées pour chacun des éléments raccordés, au moyen de celle des formules indiquées qui le concerne.

(12)

Le coefficient ξ a pour valeur : •

pour un fond à bord tombé de rayon r < ef : ⎡ ξ = ⎢ ⎢ MAX ⎣

•

C 2 ⋅ k 2 ⋅ k 2'

{ (C ) , (C 1

2

⋅ k 2 ⋅ k 2'

)}

⎤ ⎥ ⎥ ⎦

2

pour un fond à rainure de décharge : ⎡ ξ = ⎢ ⎢ MAX ⎣

C 2 ⋅ k 2 ⋅ k 2'

{ (C ) , (C 1

2

)

⋅ k 2 ⋅ k 2' , (k1 )

}

⎤ ⎥ ⎥ ⎦

2

Dans tous les cas, le coefficient γ a pour valeur : ⎧ ⎪

⎛

⎡r ⎤

⎡r ⎤

⎪⎩

⎝

⎣

⎣

2

3 ⎡ r ⎤ ⎞ ⎫⎪

γ = MAX ⎨ (0,167 ) , ⎜⎜1 + a ⎢ d ⎥ + b ⎢ d ⎥ + c ⎢ d ⎥ ⎟⎟ ⎬ e e e ⎜ ⎟

1135

s

⎦

s

⎦

⎣

s

⎦ ⎠ ⎪⎭


Notes relatives au tableau C11.2.4 (suite) Notes (12)

⎛e avec : a = − 0,0236 − 12,89 ⎜⎜ s ⎝ Di es lorsque < 0,02 : Di

lorsque

⎞ ⎟ + 256,3 ⎟ ⎠

⎛ es ⎜ ⎜D ⎝ i

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

2

2

⎛e a = − 0,1097 − 3,336 ⎜⎜ s ⎝ Di

⎞ ⎟ − 6,15 ⎟ ⎠

⎛ es ⎜ ⎜D ⎝ i

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

⎛e b = 0,0077 + 0,2769 ⎜⎜ s ⎝ Di

⎞ ⎟ + 6,615 ⎟ ⎠

⎛ es ⎜ ⎜D ⎝ i

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

⎛e c = − 0,0005 + 0,0108 ⎜⎜ s ⎝ Di

⎞ ⎟ − 0,7374 ⎟ ⎠

es ≥ 0,02 : Di

⎛ es ⎜ ⎜D ⎝ i

2

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

2

(13)

La zone potentiellement critique est la soudure d’assemblage entre la tubulure et l’enveloppe. La soudure en périphérie de l’anneau-renfort éventuel ne doit pas être prise en compte.

(14)

Une zone d'ouverture avec tubulure soudée peut être considérée comme une zone sans soudure lorsque la tubulure est assemblée par des soudures bout à bout (assemblage type 4.1), à condition qu'aucune de ces soudures ne soit située à l'intérieur de la zone définie par les limites suivantes (les notations sont celles du chapitre C5.1) : •

•

pour une ouverture dans une enveloppe cylindrique, conique, sphérique ou dans un fond bombé : –

0,5 Dm ⋅ e mesurée à mi-épaisseur le long de la paroi à partir de l'extérieur de la tubulure,

–

0,5 d m ⋅ et mesurée à mi-épaisseur le long de la tubulure à partir de l'extérieur de la paroi.

pour une ouverture dans un fond plat : –

0,25d mesurée parallèlement au fond à partir du diamètre d de l'ouverture,

–

0,5 d m ⋅ et mesurée à mi-épaisseur le long de la tubulure à partir de l'extérieur du fond.

La vérification de la résistance à la fatigue des soudures bout à bout d'assemblage de la tubulure est alors inutile. (15)

Dans le cas d'une ouverture avec anneau-renfort rapporté, e1 est la plus faible des épaisseurs utiles de la tubulure et de la paroi au voisinage de l'ouverture, épaisseur de l'anneau-renfort comprise.

(16)

Si l'ouverture comporte un anneau-renfort rapporté d'épaisseur utile er < e1, η doit être multiplié par e1/er.

(17)

Pour un tel assemblage, deux vérifications de la résistance à la fatigue doivent être faites : −

l'une pour l'étendue de contrainte nominale sur la gorge ∆σNg, calculée avec la valeur de η spécifiquement donnée pour ce cas, associée à la classe 32,

−

l'autre pour l'étendue de contrainte géométrique ∆σG , calculée avec la valeur de η donnée pour le cas de l'assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle avec gorge des soudures ≥ 0,8e1 , associée à la classe correspondante (classe 63).

(18)

Pour une ouverture dans une enveloppe cylindrique ou sphérique, la vérification de la résistance à la fatigue pour l'étendue de contrainte géométrique ∆σG , qui doit être effectuée au titre de la Note (17), peut également être faite au moyen de la valeur de ∆σG donnée par l'Annexe C11.A1.

(19)

Lorsque l'élément d'épaisseur e1 est la tubulure, PR doit être calculée au moyen de la règle C2.1.4. Lorsque l'élément d'épaisseur e1 est la paroi de l'appareil, PR doit être calculée au moyen de la règle relative à la paroi concernée supposée sans ouverture.

(20)

Cette valeur de η correspond à une ouverture centrée. Elle présente un conservatisme d'autant plus élevé que l'ouverture est excentrée.

1136


Notes relatives au tableau C11.2.4 (suite) Notes

(21)

•

Pour une ouverture renforcée par une surépaisseur généralisée du fond : k=2 ⎛ eso ⎞ ⎟ ⎝ e ⎠

2

ρ =⎜

eso étant l'épaisseur minimale nécessaire du fond sans ouverture et e l'épaisseur minimale nécessaire du fond avec ouverture. •

Pour une ouverture renforcée localement : k = 1,7

ρ=1 •

Dans tous les cas : −

le coefficient λ a pour valeur :

λ = 1 − 0,4 β − 0,9 β 2 −

le coefficient Cf , déterminé pour le fond sans ouverture, a pour valeur : -

pour un fond plat soudé raccordé par assemblage à angle vif ou un fond à bord tombé de rayon intérieur r < ef : Cf = C1 , déterminé au moyen de la formule C3.2.4c,

-

pour un fond à rainure périphérique de décharge : Cf = MAX {(C1), (k1)} , déterminés au moyen des formules C3.2.4c et C3.2.6b2,

-

pour un fond plat boulonné avec joint portant de part et d'autre du cercle de perçage : Cf = C3 , déterminé au moyen de la formule C3.3.6.2c3.

(22)

Seules les situations sous pression doivent être prises en compte pour la détermination de PR.

(23)

La règle à utiliser pour la détermination de PR est celle utilisée pour la vérification de la résistance de la bride.

(24)

PMA est la pression maximale admissible, à la température de calcul, d'une bride normalisée ISO PN. Cette valeur de PR est celle à retenir pour les brides normalisées non calculées satisfaisant aux règles de l'Annexe C6.A1. La définition de fR relève alors de la règle C11.2.4.8b.

(25)

Cette rubrique concerne les variations de la pression s'exerçant dans la double enveloppe (les variations de la pression s'exerçant dans l'enveloppe cylindrique intérieure relèvent du cas 1.5).

(26)

Le cas "sans effet de fond" est à retenir lorsque la double enveloppe est raccordée à ses deux extrémités à la même enveloppe cylindrique. Le cas "avec effet de fond" est à retenir lorsque la double enveloppe entoure l'un des fonds de l'appareil, et comporte donc ellemême un fond, qui transmet l'effort de pression qui lui est appliqué au raccordement avec l'enveloppe principale. Par conservatisme, ce cas est également à retenir si la double enveloppe n'entoure que partiellement le fond de l'appareil.

(27)

Dm,1 et Dm,2 désignent les diamètres moyens respectifs de l'enveloppe principale et de la double enveloppe.

(28)

La valeur à retenir pour PR est la plus faible des valeurs calculées pour l'enveloppe cylindrique intérieure et pour la double enveloppe.

(29)

e est l'épaisseur utile de la paroi sous-jacente.

1137


Etendue de contrainte ∆σref (MPa)

10 000

1 000

63 71 32 80 40

100

90 50 56

10 102

103

104

105

106 ND = 5.10

107 6

108

Nombre de cycles

Figure C11.2.4.9.2 - Courbes de fatigue relatives aux zones soudées en fonction de la classe de résistance à la fatigue.

1138

N



10 000

1 000

100

10 102

103

104

105

106 ND = 2.10

107 6

Figure C11.2.4.9.3 - Courbes de fatigue relatives aux zones sans soudures.

1139

108

N

Nombre de cycles


C11.3 - ANALYSE DÉTAILLÉE RÉSISTANCE À LA FATIGUE

DE

A cet égard, le seul respect des règles données en Annexe MA2 pour la prévention du risque de rupture fragile sous l’effet de sollicitations statiques, peut ne pas être suffisant.

LA

C11.3.1 - Objet

a) Les règles du présent chapitre permettent de vérifier la résistance des divers éléments d'un appareil à pression, vis-à-vis du risque de défaillance par fissuration par fatigue qui pourrait résulter de la variation des sollicitations de toute nature qui sont appelées à s'exercer sur l'appareil pendant la durée prévue de son utilisation.

C11.3.2.3 - Environnement

Les présentes règles ne s’appliquent que si aucune interaction (corrosion, sensibilisation à la fissuration) entre matériaux et fluides en contact n’est de nature à réduire la résistance à la fatigue. Quand tel n’est pas le cas, si aucune protection contre l’agent agressif n’est prévue ou si l’efficacité de la protection ne peut être totalement garantie, il appartient au Fabricant, en accord avec le Donneur d’ordre, de réduire d’un facteur approprié (voir Note) les caractéristiques de résistance à la fatigue utilisées dans les présentes règles. Ce facteur doit être basé sur l’expérience ou sur des essais représentatifs.

Ces règles concernent les éléments constituant la paroi de l'appareil. Les règles concernant la boulonnerie font l'objet de l'Annexe C11.A4. b) Ces règles sont applicables aux appareils dont la résistance aux effets des sollicitations statiques est vérifiée, soit au moyen des règles spécifiques des Sections C2 à C9 (voir Note), soit au moyen des règles d'analyse des contraintes de la Section C10.

Note : Ce facteur est celui dont il convient de corriger la courbe de fatigue applicable, par réduction, à nombre de cycles égal, de l’étendue de contrainte de référence.

Note : Pour les soufflets pour compensateurs de dilatation, l'application des présentes règles dispense du respect de celles qui sont données en C8 pour la vérification de la résistance à la fatigue ; seules les règles de limitation des contraintes maximales dues à la pression données dans cette Section C8 doivent alors être satisfaites.

Si par manque de données, une incertitude demeure sur la validité du facteur de réduction choisi, la périodicité des opérations d’inspection en service doit être accrue.

Le respect de la règle C11.1.3 relative à l'admissibilité des sollicitations variables ou, dans le cas d'un appareil uniquement soumis à des sollicitations variables de pression, le respect des règles du chapitre C11.2, dispense de l'application des présentes règles.

C11.3.2.4 - Qualité des assemblages soudés

Les imperfections rencontrés dans les soudures doivent respecter les critères d’acceptation définis en I10.5.


C11.3.2.5 - Inspection en service

C11.3.2.1 - Matériaux

Les règles du présent chapitre supposent qu’une inspection de l’appareil est effectuée au plus tard au terme de la moitié de sa durée de vie admissible, c’est-àdire quand le taux d’endommagement total atteint la valeur U = 0,5.

Les présentes règles s'appliquent aux aciers, aux nickel et alliages de nickel. C11.3.2.2 - Température

a) La température de calcul ne doit pas être supérieure à : •


•

425°C pour les aciers austénitiques, les nickel et alliages de nickel.

C11.3.3 - Notations

a

=

C1 , C 2 =

b) Les présentes règles sont applicables sans restriction aux appareils dont la température de service est inférieure à la température ambiante, à condition que le matériau présente dans les zones susceptibles de se fissurer par fatigue (en particulier les ZAT des soudures) une ductilité suffisante pour garantir qu’aucun risque de rupture fragile ne puisse apparaître sous l’effet du développement éventuel d’une fissure.

1140

Hauteur de gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle (voir C11.3.5.20d) Paramètres des courbes de fatigue relatives aux zones soudées, définis en C11.3.12.1.3

Ce

=

Coefficient de correction d'épaisseur, défini en C11.3.12.3.2 (zones sans soudure) et C11.3.12.4.2 (zones soudées)

Cm

=

Coefficient de correction de contrainte moyenne, défini en C11.3.12.3.4

Cr

=

Coefficient global de correction de la résistance à la fatigue, défini en C11.3.12.3.5 (zones sans soudure) et C11.3.12.4.3 (zones soudées)


Cs

=

Coefficient de correction d'état de surface, défini en C11.3.12.3.3

Ct

=

Coefficient de correction de température, défini en C11.3.12.3.1

D

=

Paramètre d'endommagement C11.3.9.2.3g et C11.3.9.5.2e)

Dij

=

Paramètre d'endommagement associé aux variations de la différence des contraintes principales d ij (voir C11.3.9.2.2c)

d ij

=

Différence des contraintes principales σ i et σ j (voir C11.3.9.2.2a)

d uv

=

Différence maximale des contraintes principales (voir C11.3.9.2.1a) ou différence des contraintes principales déterminante pour l'endommagement (voir C11.3.9.2.2d)

S max , S min

(voir

= Sollicitations maximale et minimale d'un cycle élémentaire de sollicitation Somme des contraintes principales σ i et σ j (voir C11.3.9.2.2a)

S ij

=

S uv

=

Somme des contraintes principales dont la différence est maximale (voir C11.3.9.2.1a) ou somme des contraintes principales dont la différence est déterminante pour l'endommagement (voir C11.3.9.2.2d)

t*

=

Température moyenne d'un cycle, définie en C11.3.5.22

U

=

Taux d’endommagement total, défini en C11.3.5.24

u

=

Taux d'endommagement d'un type de cycle, défini en C11.3.5.24

∆S

=

Etendue de sollicitation

∆σ

=

Etendue de contrainte (notation générique)

∆σ * =

Etendue de contrainte corrigée (notation générique), définie en C11.3.11.1.2

∆σ ** =

Etendue de contrainte après application des corrections de contraintes (voir C11.3.5.6)

e

=

Epaisseur utile de la paroi au droit du point étudié

Kf

=

Coefficient global de concentration de contrainte effective, défini en C11.3.5.19

Kt

=

Coefficient global de concentration de contrainte théorique, défini en C11.3.5.18

ke

=

Coefficient de correction de plasticité pour les contraintes d'origine mécanique, défini en C11.3.11.1.2b

∆σ adm =

Etendue de contrainte admissible (voir C11.3.13.2)

kν

=

Coefficient de correction de plasticité pour les contraintes thermiques, défini en C11.3.11.1.2c

∆σ C

=

Limite de troncature, C11.3.12.1.1

∆σ D

=

Limite d'endurance, C11.3.12.1.1

∆σ eq

=

Variation équivalente des contraintes

=

N adm

Nombre de cycles admissible (voir C11.3.13.1)

définie définie

en en

NC

=

Nombre de cycles à la limite de troncature, défini en C11.3.12.1.1

∆σ G

=

Etendue de contrainte géométrique

ND

=

Nombre de cycles à la limite d'endurance, défini en C11.3.12.1.1

∆σ G*

=

n

=

Nombre de cycles élémentaires d'endommagement d'un type donné

Etendue de contrainte géométrique corrigée (voir C11.3.11.1.2)

∆σ lin

=

Rm

=

Résistance à la traction à la température ambiante

Etendue de contrainte linéarisée (voir C11.3.9.2.2e, C11.3.9.2.3k et C11.3.10.3)

Re,t* =

Limite d'élasticité conventionnelle (à 1% pour les aciers austénitiques, à 0,2% pour les autres matériaux) à la température moyenne t *

∆σ N,g =

Etendue de contrainte nominale de gorge (voir C11.3.9.5.)

∆σ ref

Etendue de contrainte de référence donnée par la courbe de fatigue applicable pour un nombre N de cycles, définie en C11.2.4.9.2 (zones soudées) et C11.3.12.1.2 (zones sans soudure)

S

=

Sollicitation (notation générique)

S

=

Sollicitation moyenne élémentaire de sollicitation

d'un

cycle

1141

=


∆σ T =

Etendue de contrainte totale

∆σ T* =

Etendue de contrainte totale corrigée (voir C11.3.11.1.2)

* ∆σ T, eff

=

σ T,eff =

σ T,max , = σ T,min

Etendue de contrainte totale corrigée effective (voir C11.3.11.2)

∆τ

=

Etendue de contrainte de cisaillement dans le plan d'analyse, définie en C11.3.9.2.3d

σ x'x' =

ν

=

Coefficient de Poisson

σ x'y' ,

σ

=

Contrainte moyenne, définie en C11.3.9.2.2d ou C11.3.9.2.3j (ne concerne que les contraintes totales)

σ x'z'

σ*

=

σ eq

=

(σ eq )G

Contraintes principales du tenseur de composantes σ ij

Contrainte générique)

(σ eq )lin

Contrainte géométrique équivalente (voir C11.3.9.2.2e)

=

Contrainte linéarisée équivalente (voir C11.3.10.3)

(σ eq )T

=

Contrainte totale équivalente

=

σG

=

Contrainte C11.3.5.17

σ ij

=

Contrainte élémentaire, composante du tenseur des contraintes (notation générique)

σ lin

=

Contrainte C11.3.5.16

σ max , = σ min

σ N,g = σT

=

linéarisée,

définie

définie

Composantes de la contrainte de cisaillement s’exerçant dans le plan d'analyse, définies en C11.3.9.2.3b

=

Contrainte normale moyenne sur la gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, définie en C11.3.5.20

σ ⊥,r =

Contrainte normale totale en racine d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, définie en C11.3.5.20

τ⊥

=

Contrainte transversale de cisaillement sur la gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, définie en C11.3.5.20

τ //

=

Contrainte longitudinale de cisaillement sur la gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, définie en C11.3.5.20

C11.3.4 - Principes généraux

a) L'analyse détaillée de la résistance à la fatigue nécessite de déterminer en chaque point potentiellement critique d'un appareil :

Contrainte normale en racine d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, due à un moment de flexion transversal exercé sur le plan de la gorge, définie en C11.3.5.20 géométrique,

Contraintes totales maximale et minimale d'un cycle élémentaire d'endommagement Contrainte normale au plan d'analyse, définie en C11.3.9.2.3b

=

(notation

équivalente

=

σ f,r

σ⊥

Contrainte moyenne corrigée, définie en C11.3.11.1.3 (ne concerne que les contraintes totales)

σ1 , σ 2 , = σ3

Contrainte totale effective, définie en C11.3.5.15

–

en

d'une part, le nombre et les caractéristiques des différents cycles élémentaires d'endommagement (voir Note 1) encourus, ou "spectre de calcul" ; ce spectre doit être déduit du détail des sollicitations cycliques appliquées à l'appareil (voir Note 2) durant sa durée de vie prévue (voir C11.3.8 à C11.3.11),

Note 1 : Voir définition en C11.3.5.6.

en

Note 2 : La définition des sollicitations cycliques prévisibles est de la responsabilité du Donneur d'ordre (voir C1.1.4).

Contraintes maximale et minimale d'un cycle élémentaire d'endom-magement (voir C11.3.9) ou contraintes maximale et minimale d'un cycle élémentaire de contrainte résultant d'un cycle élémentaire de sollicitation (voir C11.3.10) (notations génériques)

–

Contrainte nominale de gorge dans une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, définie en C11.3.5.20

d'autre part, la résistance à la fatigue que présente localement la structure vis-à-vis de chacun de ces cycles élémentaires d'endommagement ; cette résistance s'exprime, dans le cas le plus général, sous la forme d'un nombre de cycles admissible (voir Note 3) déterminé au moyen d'une courbe de fatigue appropriée et de corrections éventuelles (voir C11.3.12).

Note 3 : La résistance à la fatigue peut également s'exprimer sous la forme d'une étendue de contrainte admissible. Ceci n'a de sens que lorsque le spectre de calcul ne comporte que des cycles de même type (voir C11.3.13.2).

Contrainte totale, définie en C11.3.5.14

1142


Les contraintes qui s'exercent doivent être déterminées, soit par une analyse des contraintes (analytique ou numérique) menée selon les hypothèses de l'élasticité linéaire (voir C10.4.1), soit par voie expérimentale. Si nécessaire, des corrections de plasticité sont appliquées aux résultats ainsi obtenus pour tenir compte de l'occurrence de cycles élastoplastiques (voir C11.3.11.1).

Elle peut s'avérer avantageuse pour tenir compte, dans l'analyse, des profils de raccordement plus favorables que présentent de telles soudures, par rapport à la qualité "standard" qui est celle associée aux classes de résistance à la fatigue données pour les zones soudées brutes de soudage. Quand il est fait usage de la contrainte totale pour l'analyse d'une zone soudée, la classe de résistance à la fatigue à utiliser est celle applicable aux zones soudées arasées (classe 90, voir Annexe C11.A5).

b) L'analyse détaillée de la résistance à la fatigue procède d'approches différentes, selon qu'elle concerne une zone soudée ou une zone sans soudure. Les différences portent sur : –

le ou les type(s) de contrainte à prendre en compte,

–

les courbes de fatigue applicables ainsi que les corrections de résistance à la fatigue qui s'y rattachent.

b2) Zones sans soudure : Le type de contrainte à prendre en compte est la contrainte totale effective (voir définition en C11.3.5.15). La détermination de cette contrainte peut se faire : –

soit à partir de la contrainte totale (voir définition en C11.3.5.14) et de la valeur calculée du coefficient global de concentration de contrainte représentatif de l'effet d'entaille au point considéré ; le calcul de ce coefficient nécessitant la connaissance de la contrainte géométrique, celle-ci est normalement à déterminer en complément de la contrainte totale (sauf simplification possible, voir C11.3.9.2.2e) ; la connaissance de la contrainte géométrique est également nécessaire à la prise en compte des éventuelles corrections de plasticité (voir C11.3.11.1),

–

soit à partir de la contrainte géométrique (voir définition en C11.3.5.20) et d'une valeur postulée du coefficient global de concentration de contrainte représentatif de l'effet d'entaille au point considéré.

b1) Zones soudées : Le type de contrainte à prendre en compte est : –

la contrainte géométrique (voir définition en C11.3.5.17), pour l'analyse de la résistance à la fatigue vis-à-vis du risque de fissuration s'amorçant en surface des soudures. Cette analyse concerne tous les assemblages soudés sans exception,

–

la contrainte nominale de gorge (voir définition en C11.3.5.20), pour l'analyse de la résistance à la fatigue vis-à-vis du risque de fissuration, s'amorçant en racine, de la gorge des soudures d'angle non pénétrantes ou à pénétration partielle. Cette analyse n'est pas à effectuer pour les soudures satisfaisant aux conditions indiquées en C11.3.7.4c.

La courbe de fatigue relative aux zones sans soudure dépend de la résistance à la traction du matériau (voir C11.3.12.1.2).

Les courbes de fatigues relatives aux zones soudées sont les mêmes pour tous les matériaux couverts par les présentes règles (voir C11.3.12.1.3).

L'influence des contraintes moyennes doit être prise en compte.

L'influence des contraintes moyennes n'a pas à être prise en compte.

Une zone située hors d'un assemblage soudé ne peut être considérée comme une zone sans soudure qu'à la condition qu'elle n'ait pas subi de réparation par soudage (même suivie d'un meulage).

Exceptionnellement, il est permis de baser l'analyse d'une zone soudée sur l'utilisation de la contrainte totale déterminée aux sites potentiels d'amorçage de fissures. L'analyse des contraintes doit alors prendre en compte la géométrie réelle des discontinuités mineures présentes, conformément à la définition de la contrainte totale (voir Note).

c) La résistance d'un appareil vis-à-vis de la défaillance par fissuration par fatigue est réputée suffisante lorsque le critère d'admissibilité adéquat, donné en C11.3.13.3, est satisfait en tout point de cet appareil.

Note : Cette approche n'a de sens que pour l'étude de zones soudées présentant une surface dont le profil est connu, au besoin au travers de relevés métrologiques, et peut donc être modélisé avec la certitude que les contraintes obtenues soient représentatives de la réalité. Ce ne peut généralement être le cas que lorsque les soudures ont subit une opération de parachèvement par usinage (ou éventuellement par refusion TIG).

d) Les variations de sollicitations à prendre en compte lors de l'application des présentes règles, sont exclusivement celles qui se produisent dans les conditions de service normales définies en C1.1.5.2a.

1143


Une détermination plus précise des contraintes thermiques effectuée au moyen d'analyses thermoélastiques détaillées est cependant recommandée, s’il est souhaitable d’éviter le conservatisme inhérent aux estimations utilisées en C11.1.3. C'est alors sur la base de la variation des contraintes (et non des sollicitations) qu'il faut raisonner pour déterminer les cycles élémentaires constituant le spectre de calcul. L'usage de la méthode détaillée est alors préférable à celui de la méthode enveloppe, plus conservatrice.

C11.3.5 - Notions de base - définitions C11.3.5.1 - Sollicitations

a) Les sollicitations à prendre en compte dans le cadre du présent chapitre sont les sollicitations réelles appliquées, et non pas celles qui correspondent aux valeurs de calcul sur la base desquelles est effectuée la vérification de la résistance de l'appareil aux effets des sollicitations statiques par application des règles C2 à C9 ou des règles C10. La description de la variation des sollicitations au cours du temps constitue l'information de base indispensable à toute analyse de la résistance à la fatigue d'un appareil. De la variation des sollicitations se déduit celle des contraintes qui en résultent.

C11.3.5.2 - Sollicitations proportionnelles, proportionnelles, non proportionnelles

Lorsque plusieurs sollicitations s'exercent simultanément sur un appareil, la manière dont elles varient l'une par rapport à l'autre conditionne les règles relatives à la détermination des cycles élémentaires d'endommagement qui résultent de leur superposition, lorsque cette détermination est opérée au moyen de la méthode détaillée (voir C11.3.9).

b) C'est normalement la variation des contraintes qui est à utiliser pour déterminer les cycles qui composent le spectre de calcul. Cependant, les règles du présent chapitre permettent, au travers de l'approche simplifiée que constitue la méthode enveloppe (voir C11.3.10), de baser l'analyse sur la variation des sollicitations.

a) La variation d'une sollicitation S, sur un intervalle de temps donné, étant décrite par une équation de la forme : S (t ) = S max ⋅ F (t )

Pour que cela soit possible, il faut que l'intensité de chaque sollicitation soit mesurée par une grandeur proportionnelle aux contraintes auxquelles elle donne naissance.

Ce n'est pas le cas pour les sollicitations thermiques, qui sont définies en premier lieu par la variation de paramètres thermodynamiques (température de fluide, conditions d'échange thermique, etc.) et en second lieu (c'est-à-dire une fois l'analyse thermique effectuée) par la variation de la température qui en résulte, en fonction du temps, en tout point de la paroi de l'appareil.

S (t )

=

Grandeur qui mesure l'intensité de la sollicitation qui s'exerce à l'instant t

S max

=

Valeur la plus élevée prise par S au cours de l'intervalle de temps

F (t )

=

Fonction du temps

deux sollicitations S1 (t ) et S 2 (t ) sont dites : –

proportionnelles, si à tout instant t : F1 (t ) = F2 (t )

–

A cet égard, il n'est pas possible, pour une sollicitation thermique, de définir de manière générale une grandeur représentative de l'intensité de la sollicitation qui soit par nature proportionnelle aux contraintes engendrées.

(C11.3.5.2.2)

quasi proportionnelles, si l'égalité précédente, non vérifiée en général, l'est cependant à chaque instant textr où les deux sollicitations présentent simultanément un extremum (voir Note) : F1 (textr ) = F2 (textr )

Cela est néanmoins possible s’il est jugé acceptable de déterminer les contraintes thermiques sur la base des estimations utilisées en C11.1.3, estimations qui établissent un lien de proportionnalité entre :

–

(C11.3.5.2.1)

dans laquelle :

C'est le cas de manière naturelle pour les sollicitations mécaniques, dont l'intensité est mesurée par celle des actions exercées (pression, efforts extérieurs, etc).

–

quasi

(C11.3.5.2.3)

et si la variation de ces sollicitations entre ces extremums est toujours monotone. Note : L’extremum de l’une ou l’autre des sollicitations peut ne pas être ponctuel et se maintenir durant un certain temps de part et d’autre de l’instant t extr , sans que cela ne

les contraintes thermiques résultant de la différence des coefficients de dilatation des matériaux de deux éléments assemblés par soudage et la température de l'appareil,

mette en question le caractère de quasi proportionnalité des sollicitations (voir illustration à la figure C11.3.5.2).

–

les contraintes thermiques résultant d'un gradient de température entre points voisins et la différence de température caractéristique du gradient thermique θdiff (définie en C11.1.3.3).

non proportionnelles, dans tous les autres cas.

La figure C11.3.5.2 illustre schématiquement ces définitions.

1144


b) Lorsque plus de deux sollicitations s'exercent simultanément, elles sont dites : –

proportionnelles, si elles sont toutes deux à deux proportionnelles,

–

quasi proportionnelles, si elles ne sont pas toutes deux à deux proportionnelles, mais sont toutes deux à deux quasi proportionnelles,

–

non proportionnelles, dans tous les autres cas.

Lorsque la variation des sollicitations présente un caractère périodique (situation la plus fréquente en pratique), l'intervalle d'étude à retenir est la période qui apparaît dans cette variation. Lorsque la variation des sollicitations ne présente pas de caractère périodique, c'est l'intégralité de la vie de l'appareil qui doit être retenue comme intervalle d'étude, soit en tant qu'intervalle unique, soit, le cas échéant, en tant que juxtaposition d'intervalles distincts correspondants à des phases de fonctionnement différentes de l'appareil (voir C11.3.9.1b).

C11.3.5.3 - Intervalle d'étude

L'intervalle d'étude est l'intervalle de temps, représentatif des variations des sollicitations appliquées à un appareil, qui est pris comme base pour la vérification de la résistance à la fatigue des divers éléments de cet appareil.

Pour un appareil appelé à être soumis en service à des sollicitations dont les variations sont mal connues à l'avance, il est permis de se ramener au cas de sollicitations périodiques, à condition de prendre comme période un profil type de variation des sollicitations dont il est certain qu'il soit conservateur.

= Sollicitation 1 : S1(t) = (S1)max . F1(t) = Sollicitation 2 : S2(t) = (S2)max . F2(t)

S 1 , S2

S 1 , S2

S 1 , S2

I2 t

t

t t1

F1(t) = F2(t)

F1(t) = F2(t)

pour tout instant t

à l’instant t1 et durant l’intervalle I2 d’extremums communs

a) Sollicitations proportionnelles

b) Sollicitations quasi proportionnelles

F1(t) ≠ F2(t)

c) Sollicitations non proportionnelles

Figure C11.3.5.2 - Illustration du caractère proportionnel, quasi proportionnel ou non proportionnel de deux sollicitations.

1145


–

C11.3.5.4 - Cycle

La définition de la notion de cycle est donnée en C11.1.2.

Note 1 : La caractérisation des cycles par deux paramètres de contrainte (étendue de contrainte et contrainte moyenne) n’est nécessaire que pour les cycles de contrainte totale (zones sans soudure). Pour les cycles de contrainte géométrique ou de contrainte nominale de gorge, la caractérisation par la seule étendue de contrainte suffit.

La notion de cycle s'applique a priori à des variables scalaires (ex : cycle de pression, cycle d'effort extérieur, cycle d'une composante de contrainte). Elle peut être généralisée en l'étendant à la description de la variation de variables tensorielles ou vectorielles (cycle d'un tenseur de contrainte, cycle d'un vecteur contrainte). Dans ce cas, pour pouvoir parler de cycle, il faut que les composantes du tenseur ou du vecteur décrivent chacune un cycle entre les mêmes instants initial et final, leurs variations entre ces instants pouvant par ailleurs être totalement indépendantes.

Note 2 : La différenciation des cycles selon leur température moyenne n’est à faire que pour les cycles dont la température moyenne excède 100°C.

b2) après application des contrainte (définies en C11.3.11) :

C11.3.5.5 - Cycles élémentaires

La définition des cycles élémentaires est donnée en C11.1.2d. C11.3.5.6 - Cycles élémentaires d'endommagement

son coefficient global de concentration de contrainte théorique K t (pour une zone sans soudure uniquement),

sa contrainte moyenne corrigée σ * (pour les cycles de contrainte totale uniquement),

–

sa température moyenne t * (voir Note).

pour des cycles de contrainte totale :

pour des cycles de contrainte géométrique : ∆σ ** = ∆σ G*

–

pour des cycles de contrainte nominale de gorge : ∆σ ** = ∆σ N,g

b3) Lors des étapes finales de l'analyse (étapes 6 et 7 définies en C11.3.6), c'est par les paramètres définis en b2 ci-dessus que doivent être caractérisés les cycles élémentaires d'endommagement des différents types que comporte le spectre de calcul :

son étendue de contrainte ∆σ (étendue de la variable d'endommagement appropriée), sa contrainte moyenne σ (pour une zone sans soudure uniquement (voir Note 1),

–

–

–

de

sa température moyenne t * (voir Note 2),

son étendue de contrainte ∆σ ** ,

* ∆σ ** = ∆σ T,eff

b) Les paramètres caractérisant un cycle élémentaire d'endommagement sont :

–

–

–

Les règles de détermination des cycles élémentaires d'endommagement, données en C11.3.9 et C11.3.10, prennent implicitement en compte la variable appropriée à chaque cas.

–

de

Selon le type de contrainte considéré dans l'analyse, l'étendue de contrainte ∆σ ** a pour signification :

La variable d'endommagement dépend du type de contrainte considéré (totale, géométrique, ou nominale de gorge), du caractère de l'état de contrainte exercé (directions principales fixes ou variables) et de la méthode utilisée pour la détermination des cycles élémentaires d'endommagement (méthode détaillée ou méthode enveloppe).

corrections

corrections

Note : La différenciation des cycles selon leur température moyenne n’est à faire que pour les cycles dont la température moyenne excède 100°C.

a) Les cycles élémentaires d'endommagement sont les cycles élémentaires de la variable d'endommagement retenue par les règles du présent chapitre pour la vérification de la résistance à la fatigue de l'appareil au point étudié.

b1) avant application des contrainte (définies en C11.3.11) :

son étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin (pour un cycle de contrainte totale ou géométrique uniquement).

−

σ * et t * sont les paramètres qui, dans l'étape 6, conditionnent les corrections de résistance à la fatigue attachées au cycle (voir C11.3.12.3 et C11.3.12.4),

−

1146

∆σ ** est l'étape 7, admissible contrainte C11.3.13).

l'étendue de contrainte qui, dans détermine le nombre de cycles ou est à comparer à l'étendue de admissible pour le cycle (voir


c) Remarques :

–

c1) Lorsque les sollicitations sont proportionnelles ou quasi proportionnelles (voir définitions en C11.3.5.2), il y a coïncidence (synchronisme) entre les cycles élémentaires d'endommagement et les cycles élémentaires des sollicitations. c2) Lorsque les sollicitations sont non proportionnelles, un intervalle de temps au cours duquel chaque composante du tenseur des contraintes décrit un seul cycle élémentaire peut donner lieu à plus d'un cycle élémentaire d'endommagement (voir C11.3.9.2.2). C11.3.5.7 - Type de cycle

Deux cycles élémentaires d'endommagement sont de même type s'ils présentent les mêmes caractéristiques, définies en C11.3.5.6b.

à un degré moindre : dans les zones sans soudure fortement sollicitées (lorsque de telles zones existent) : •

zones de discontinuité majeure (voir Note) de forme, en particulier si y sont associées des discontinuités mineures telles que des congés de raccordement de faible rayon,

•

zones courantes (voir Note) fortement sollicitées (par exemple : zone périphérique d'un fond bombé sous pression intérieure, zone courante soumise à un choc thermique),

•

toutes zones où existent des discontinuités mineures (voir Note).

Note : Voir définition en C10.3.

C11.3.5.10 - Plan d'analyse, plan critique

En pratique, les cycles de même type sont très généralement obtenus par la répétition des mêmes variations de sollicitations, exceptionnellement par la survenue de variations différentes conduisant de manière fortuite à des cycles en tous points identiques.

a) Pour analyser l'effet de sollicitations non proportionnelles vis-à-vis du risque de fissuration par fatigue s'amorçant en surface, les règles du présent chapitre se fondent, quand les directions principales sont variables, sur la recherche du plan matériel le plus sollicité au point étudié (voir C11.3.9.2.3).

C11.3.5.8 - Spectre de calcul

Le degré de sollicitation d’un plan matériel est mesuré par l’endommagement que produisent les variations de la contrainte de cisaillement s’exerçant dans ce plan.

L'ensemble des cycles élémentaires d'endommagement des différents types qui résultent des contraintes qui s'exercent, durant la vie de l'appareil, en un point donné, constitue le spectre de calcul en ce point.

En tout point appartenant à la surface de la paroi, où les contraintes ne comportent pas de composante de cisaillement en surface, il existe toujours deux plans matériels qui présentent l’endommagement maximum.

Ce spectre est défini par le nombre d'occurrences et les caractéristiques, définies en C11.3.5.6b, de chacun des types de cycles encourus. C11.3.5.9 - Points potentiellement critiques

Ces plans sont appelés plans critiques.

Les points potentiellement critiques sont ceux qui, de par la géométrie qu'y présente localement la structure ou de par le niveau des contraintes qui s'y exercent, sont les plus exposés à la défaillance par fissuration par fatigue.

Ils sont :

Ils sont situés : –

principalement : dans les zones soudées, où le matériau présente une résistance à la fatigue amoindrie par rapport à celle du matériau de base et où existent généralement des concentrations de contrainte dues aux discontinuités mineures (voir Note) inhérentes au profil des soudures,

–

soit tous deux perpendiculaires à la surface de la paroi et dans ce cas orthogonaux entre eux,

–

soit inclinés par rapport à cette surface (d’un angle généralement voisin de 45°) et dans ce cas symétriques l’un de l’autre par rapport à cette même surface.

Les plans critiques s'obtiennent par exploration des différents plans de l'espace, avec calcul pour chacun d'eux de l'endommagement qu'y produit la variation des sollicitations. Chaque plan exploré est appelé plan d'analyse.

1147


b) Les cycles élémentaires d’endommagement sont les mêmes pour les deux plans critiques. Cependant, lorsque ces plans sont perpendiculaires à la surface de la paroi, les contraintes normales qui s’y exercent ne sont généralement pas les mêmes. Celles-ci déterminant les contraintes moyennes des cycles élémentaires d’endommagement, il en résulte que ces deux plans critiques ne sont pas équivalents lorsque l’effet des contraintes moyennes doit être pris en compte (cas des zones sans soudure). Le plus pénalisant d’entre eux est alors celui à retenir pour la détermination de la résistance à la fatigue au point considéré (voir C11.3.9.2.3).

C11.3.5.13 - Variation équivalente des contraintes

La définition de la variation équivalente des contraintes ∆σ eq est donnée en C10.3.8. La méthode décrite en C11.3.9.2.3 pour l'analyse des sollicitations non proportionnelles quand les directions principales sont variables introduit une définition différente (sur le plan formel) de la variation équivalente des contraintes (voir formule C11.3.9.2.3d2). En fait, il y a équivalence totale entre les deux définitions, la grandeur mécanique qu'elles représentent étant la même. C11.3.5.14 - Contrainte totale

c) L'endommagement relatif à chaque plan d’analyse est calculé en cohérence avec le critère du cisaillement maximum, base des règles d'analyse applicables aux sollicitations proportionnelles (voir C11.3.9.2.1) et aux sollicitations non proportionnelles avec directions principales fixes (voir C11.3.9.2.2). De ce fait, les plans critiques pour ces cas particuliers de sollicitations sont les plans de cisaillement maximum déterminants au titre des règles propres à ces cas.

a) La contrainte totale σ T (voir aussi C10.3) est la contrainte déterminée en tout point selon les hypothèses de l'élasticité linéaire en prenant en compte la géométrie réelle et détaillée de la structure. Elle inclut toutes les concentrations de contrainte, qu'elles soient dues aux discontinuités majeures ou mineures. Elle est définie par un tenseur (symétrique) dont les six composantes sont les contraintes élémentaires σ ij T .

( )

C11.3.5.11 - Etendue de sollicitation, étendue de contrainte

Les prescriptions relatives à sa détermination sont données en C11.3.7.2.

La notion d'étendue d'un cycle est définie en C11.1.2.

b) La contrainte totale est utilisée dans l'analyse de la résistance à la fatigue des zones sans soudure. De ses variations se déduisent celles de la contrainte totale effective, base de l'analyse dans ces zones (voir C11.3.11.2).

Pour un cycle de sollicitation, l'étendue de sollicitation ∆S est l'étendue de la grandeur S qui mesure l'intensité de la sollicitation. Pour un cycle de contrainte, l'étendue de contrainte ∆σ ( ∆σ T , ∆σ G , ∆σ lin ou ∆σ N,g selon le cas) est l'étendue de la grandeur scalaire représentative de l'état de contrainte.

C'est des valeurs maximale et minimale que prend la contrainte totale au cours de chaque cycle élémentaire d'endommagement que sont également déduits la correction de plasticité de la contrainte moyenne (voir C11.3.11.1.2) et le coefficient de correction de contrainte moyenne C m (voir C11.3.12.3.4).

appropriée

Selon le type de contrainte considéré (contrainte totale, contrainte géométrique, contrainte linéarisée ou contrainte nominale de gorge) et la complexité des sollicitations exercées, cette grandeur appropriée peut être une différence de contraintes principales, une différence de contrainte équivalente, une variation équivalente de contrainte, ou encore le module du vecteur différence de contrainte nominale de gorge. La grandeur à retenir et les modalités de détermination des étendues de contrainte correspondantes, sont précisées en C11.3.9 et C11.3.10.

En dehors du voisinage des discontinuités mineures, la contrainte totale se confond avec la contrainte géométrique. C11.3.5.15 - Contrainte totale effective

La contrainte totale effective σ T,eff est la contrainte fictive, déterminée par référence au comportement réel du matériau, dont la variation gouverne réellement la durée de vie en fatigue, telle qu'en attestent les essais de fatigue comparés entre éprouvettes entaillées et éprouvettes lisses (voir Note).


La définition de la contrainte équivalente σ eq est donnée en C10.3.7.

Note : Dans un essai de fatigue usuel sur éprouvette entaillée sous contrainte nominale σ nom (uniaxiale alternée), la contrainte effective à fond d'entaille

σ eff

est la contrainte pour laquelle une

éprouvette lisse ayant même section nette présente la même durée de vie que l'éprouvette entaillée.

1148


Ces contraintes sont liées par la relation : σ eff = K f ⋅ σ nom , dans laquelle K f est le coefficient de concentration de contrainte effective relatif à l'entaille étudiée.

Son mode de détermination est précisé en C11.3.7.3. Dans de nombreux cas, la contrainte géométrique peut être confondue avec la contrainte linéarisée définie en C10.3.5. Les cas dans lesquels cette confusion n'est cependant pas acceptable sont ceux où interviennent des contraintes des types suivants :

La notion de contrainte totale effective σ T, eff résulte d'une extension de ces considérations au cas plus général des contraintes multiaxiales affectant les discontinuités mineures des appareils à pression. Ses relations avec la contrainte totale et la contrainte géométrique sont définies en C11.3.11.2. C'est celle sur la base de laquelle doit être effectuée l'analyse en fatigue des zones sans soudure. Elle peut exceptionnellement être utilisée pour l'analyse des zones soudées (voir C11.3.4). En pratique, la contrainte totale effective n'est jamais à déterminer en tant que telle. Seules les étendues qu'elle présente sont à déterminer.

−

contraintes thermiques ayant pour origine un gradient de température dans l'épaisseur de la paroi, contraintes dont la distribution peut être fortement non linéaire, en particulier en régime transitoire,

−

contraintes d'origine mécanique développées dans les parois de très forte épaisseur (exemple : les contraintes dues à la pression dans un cylindre épais, dont la distribution n'est pas uniforme dans l'épaisseur).

b) La contrainte géométrique est celle qui est utilisée pour l'analyse de la résistance à la fatigue des zones soudées vis-à-vis du risque d'une fissuration s'amorçant en surface des soudures.

Ces étendues ne peuvent pas être obtenues directement par analyse des contraintes, la contrainte totale effective étant une grandeur non calculable directement.

Elle doit être déterminée aux sites potentiels d'amorçage (voire Note), c'est-à-dire, essentiellement aux points de raccordement des soudures avec les surfaces des éléments assemblés (pieds de cordon, envers des soudures à pleine pénétration réalisées d'un seul côté, points d'arrêt des soudures discontinues).

Leur détermination passe d'abord par celle des étendues des cycles élémentaires d'endommagement, sur la base de l'étude des variations de la contrainte totale (non effective) ou de la contrainte géométrique (voir C11.3.6). Ce n'est qu'une fois que les caractéristiques des cycles élémentaires d'endommagement ont été déterminées et corrigées des effets éventuels de la plasticité, que leur étendue est convertie en étendue de contrainte totale effective, par le biais de la correction de contrainte effective (voir C11.3.11.2).

Les prescriptions relatives aux méthodes à mettre en œuvre pour déterminer la contrainte géométrique sont données en C11.3.7.3. Bien que les variations normalement considérées pour l'analyse des zones sans soudures soient celles de la contrainte totale, la détermination de la contrainte géométrique est néanmoins nécessaire dans ces zones, pour les besoins de la détermination de la correction de plasticité (voir C11.3.11.1) et de la correction de contrainte effective (voir C11.3.11.2).

C11.3.5.16 - Contrainte linéarisée

La contrainte linéarisée σ lin est définie en C10.3.5. Dans les présentes règles, elle n'intervient que par l'étendue maximale qu'elle présente au cours de chaque cycle élémentaire d'endommagement (voir C11.3.9.2.2e et C11.3.9.2.3h).

Note : La contrainte géométrique en un site potentiel d'amorçage de fissure est désignée sous le nom de "contrainte au point chaud" dans certains documents ("hot-spot stress" en anglais).

C11.3.5.17 - Contrainte géométrique

c) Remarque :

a) La contrainte géométrique σ G est la contrainte déterminée en tout point selon les hypothèses de l'élasticité linéaire en prenant en compte la géométrie réelle de la structure, à l'exclusion des discontinuités mineures (voir Note) sources de pointes de contraintes.

Conformément à la définition qui en est donnée, la contrainte géométrique doit prendre en compte l'effet des détails structurels locaux qui, bien qu'étant de petite taille, sont des discontinuités majeures parce qu'ils affectent la distribution des contraintes dans toute l'épaisseur de la paroi. Exemples : les délardages, les imperfections locales de forme (décalage des fibres moyennes, désalignement angulaire, écart local de circularité, etc.) au droit des assemblages soudés bout à bout.

Note : Voir définition en C10.3.

Elle est définie par un tenseur (symétrique) dont les six composantes sont les contraintes élémentaires σ ij G .

( )

1149


C11.3.5.18 - Coefficient global de concentration de contrainte théorique

C11.3.5.19 - Coefficient global de concentration de contrainte effective

En un point d'une zone sans soudure où s'exerce une contrainte de pointe due à la présence d'une discontinuité mineure, il est possible, pour chaque composante σ ij T du tenseur de contrainte totale et du tenseur de contrainte géométrique, de définir

Le coefficient global de concentration de contrainte effective K f est le coefficient qui permet de déterminer, pour chaque type de cycle élémentaire d'endommagement, l’étendue de contrainte totale * corrigée effective ∆σ T, eff en un point d’une zone sans

un coefficient de concentration de contrainte particulier K t,ij , au moyen de la formule :

soudure où s'exerce une contrainte de pointe due à la présence d’une discontinuité mineure.

(σ ij )G

( )

(σ ij )T = K t,ij ⋅ (σ ij )G

Il se déduit du coefficient global de concentration de contrainte théorique K t et intervient dans la correction de contrainte totale effective (voir C11.3.11.2).

(C11.3.5.18.1)

Dans les règles du présent chapitre relatives à la prise en compte de l'effet des concentrations de contrainte (voir C11.3.11.2), il est convenu, pour simplifier l'analyse, de ne pas déterminer de tels coefficients particuliers, mais de faire usage d'un coefficient unique appelé coefficient global de concentration de contrainte théorique K t , défini par la formule :

(σ eq )T = K t ⋅ (σ eq )G dans laquelle (σ eq )T et (σ eq )G

C11.3.5.20 - Contrainte nominale de gorge

a) La contrainte nominale de gorge σ N,g est la contrainte particulière à laquelle se réfèrent les essais de fatigue relatifs à la fissuration, s'amorçant en racine, de la gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle.

b) Lorsque la soudure n'est pas soumise à un moment de flexion dans son plan transversal, c'est la contrainte qui s'exerce en moyenne sur la gorge de la soudure. Elle est définie par le vecteur contrainte agissant sur la gorge, de composantes σ ⊥ , τ ⊥ , τ // (voir figure C11.3.5.20.1a). La valeur de ces composantes est à déduire des efforts transmis par la soudure (voir Note) par unité de longueur (voir C11.3.7.4).

(C11.3.5.18.2) sont respectivement la

contrainte totale équivalente et la contrainte géométrique équivalente s'exerçant au point étudié. Compte tenu de sa définition, ce coefficient prend une valeur différente en chaque instant lorsque les sollicitations sont non proportionnelles. Par convention, il n'est retenu, pour caractériser chaque cycle élémentaire d'endommagement, qu'une seule valeur de ce coefficient : celle correspondant à l'instant où la contrainte σ eq T est maximale au cours du cycle (voir

La valeur de la contrainte nominale de gorge, égale au module du vecteur contrainte qui la représente, est donnée par la formule :

( )

C11.3.11.2).

σ N,g = σ ⊥2 + τ ⊥2 + τ //2

La simplification supplémentaire qui consiste, dans les mêmes circonstances, à caractériser tous les cycles élémentaires par une seule et même valeur du coefficient K t est aussi permise, sous condition (voir C11.3.9.2.2e).

(C11.3.5.20b)

Note : Dans un assemblage par double soudure, il y a lieu de ne pas confondre les efforts qui sollicitent globalement l'assemblage (ou efforts de jonction) avec ceux qui sollicitent individuellement chaque soudure.

Le coefficient global de concentration de contrainte théorique K t est nécessaire à la détermination du coefficient global de concentration de contrainte effective K f .

1150


c) Lorsque la soudure est soumise à un moment de flexion dans son plan transversal (ce qui est systématiquement le cas des soudures des assemblages par soudure unique), elle est définie par le vecteur contrainte de composantes σ ⊥,r , τ ⊥ , τ // telles que :

e) La contrainte nominale de gorge est celle qui est exclusivement utilisée pour l'analyse de la résistance à la fatigue par fissuration, s'amorçant en racine, de la gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle.

σ ⊥,r est la contrainte normale totale en racine,

La notion de contrainte nominale de gorge n'est pas adaptée à l'étude de l'effet des contraintes thermiques présentant un gradient au travers de la gorge (voir Note).

–

définie par la formule :

σ ⊥,r = σ ⊥ + σ f,r

(C11.3.5.20c1)

Note : Dans le cas où des gradients thermiques significatifs sont susceptibles d’affecter en service un assemblage soudé, il est déconseillé de recourir, pour sa réalisation, à des soudures d’angle non pénétrantes ou à pénétration partielle. L’utilisation d’assemblages à pleine pénétration est fortement recommandée.

dans laquelle : •

σ ⊥ est la composante définie par la figure C11.3.5.20.1a,

•

σ f ,r est la contrainte de flexion en

f) Remarques : f1) La contrainte nominale de gorge n'est pas une contrainte mesurable expérimentalement. Elle ne s'obtient que par le calcul.

racine due au moment de flexion transversal Mg exercé sur le plan de la gorge (voir figure C11.3.5.20.1b), égale à (voir Note)

σ f,r =

6M g

f2) La contrainte nominale de gorge ne présente effectivement le caractère d'une contrainte "nominale" (c'est-à-dire de calcul simple) que pour des configurations élémentaires assimilables à celles des essais de laboratoire sur éprouvettes simples effectués pour déterminer la classe de résistance relative au mode de fissuration d'une soudure par la racine, configurations dans lesquelles la soudure est uniformément chargée sur toute sa longueur.

(C11.3.5.20c2)

a2

a étant la hauteur de gorge. Note : Dans la formule C11.3.5.20c2, le moment Mg doit être compté positivement lorsqu'il donne lieu à une contrainte de traction en racine de la soudure, négativement dans le cas contraire.

–

τ⊥

et

τ //

sont

cisaillement définies C11.3.5.20.1a.

les

composantes par

la

de

Dans les configurations d'assemblages soudés propres aux appareils à pression, une telle situation de chargement uniforme des soudures d'angles est rarement rencontrée, aussi le calcul de la contrainte nominale de gorge s'avère le plus souvent difficile.

figure

La valeur de la contrainte nominale de gorge, égale au module du vecteur contrainte qui la représente, est alors donnée par la formule :

σ N,g = σ ⊥2 ,r + τ ⊥2 + τ //2

Dans certaines conditions, ce calcul peut être évité en donnant à la hauteur de gorge des soudures une valeur suffisante pour que le risque de fissuration par la racine ne soit pas déterminant (voir C11.3.7.4).

(C11.3.5.20c3)

d) La hauteur de gorge a doit être prise égale à l'épaisseur de la section la plus faible que peut déterminer, au travers de la gorge, un plan de coupe passant par la racine (voir figure C11.3.5.20.2) (voir Note). L'éventuelle pénétration partielle de la soudure au delà de la racine théorique que détermine, avant soudage, le profil des surfaces à assembler, ne doit pas être prise en compte.

f3) La contrainte normale exercée dans la direction de la soudure n'est pas prise en compte dans l'analyse.

Note : Dans certains cas, la hauteur de gorge ainsi définie peut ne pas correspondre à la dimension de soudure pour laquelle une valeur minimale est exigée au titre des règles de la partie Fabrication de la présente Division (voir annexe FA1).

1151


σ N, g σ

a

τ τ

(1) (1) - Plan de la gorge

a) Composantes en l’absence de moment de flexion transversal sur la gorge.

Mg

σf, r

a

b) Composante additionnelle de flexion en racine, due à un moment de flexion transversal sur la gorge. Figure C11.3.5.20.1 - Composantes de la contrainte nominale de gorge.

1152


a a

a

a

a

a

a

Figure C11.3.5.20.2 - Hauteur de gorge des soudures d’angle non pénétrantes ou à pénétration partielle.

1153


C11.3.5.21 - Soudure directement sollicitée, soudure non directement sollicitée

C11.3.5.23 - Résistance à la fatigue

La résistance à la fatigue est l'appellation qualitative employée dans les présentes règles pour désigner globalement la capacité de résistance à la fatigue que présente localement la structure.

Une soudure est dite directement sollicitée lorsqu'elle transmet des efforts de l'un à l'autre des éléments qu'elle assemble (exemple : toutes les soudures d'assemblage entre les éléments constituant la paroi d'un appareil).

Cette capacité de résistance à la fatigue se déduit de la courbe de fatigue relative à la zone concernée, modifiée par les corrections qui doivent lui être appliquées (voir C11.3.12).

Une soudure est dite non directement sollicitée lorsqu'elle transmet des déformations de l'un à l'autre des éléments qu'elle assemble, les efforts qu'elle subit provenant alors uniquement de la résistance que l'un de ces éléments oppose, par sa rigidité propre, à la déformation que l'autre tend à lui imposer lorsqu'il est lui-même sollicité (exemple : soudure d'assemblage entre un raidisseur et la paroi de l'appareil).

La quantité qui exprime la résistance à la fatigue est, dans le cas général, le nombre de cycles admissible N adm pour une étendue de contrainte donnée ∆σ ** . Elle peut être, lorsque tous les cycles qui s'exercent sont de même type, l'étendue de contrainte admissible ∆σ adm pour un nombre de cycles donné (voir C11.3.13.3.2).

Une soudure peut présenter un caractère de soudure directement sollicitée vis-à-vis d'une sollicitation donnée, et le caractère contraire vis-à-vis d'une autre (exemple : la soudure de liaison entre un élémentsupport et la paroi de l'appareil, qui est directement sollicitée au regard des efforts de supportage, mais non directement sollicitée au regard de la pression agissant sur la paroi).

C11.3.5.24 - Taux d'endommagement

Pour un type de cycle élémentaire d'endommagement "i", d'étendue de contrainte ∆σ ** i ,

(

le taux d'endommagement ui résultant de l'application des cycles de ce type, est donné par la formule :

La soudure d'angle périphérique d'un anneau-renfort d'ouverture doit être considérée comme une soudure non directement sollicitée (bien que la résistance de l'anneau-renfort contribue à celle de la paroi).

ui =

En présence de sollicitations d'origine thermique (par exemple : dilatation différentielle entre la paroi et une attache rapportée), une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle transmet nécessairement des efforts et doit donc être considérée comme directement sollicitée.

(N adm ) i

est le nombre de cycles admissible au point étudié, déterminé au moyen de la règle C11.3.13.1, pour l'étendue de contrainte ∆σ ** i .

)

U = ∑ ui i

dans laquelle :

t min est la température minimale atteinte au cours du cycle au même point.

•

Le taux d'endommagement U résultant de ce cumul est appelé taux d'endommagement total :

(C11.3.5.22)

•

ni est le nombre de cycles de type "i" qui s'exercent,

Les taux d'endommagement ui sont les paramètres dont le cumul, pour l'ensemble des types de cycle constituant le spectre de calcul, détermine l'admissibilité des sollicitations cycliques en chaque point (voir C11.3.13.3).

La température moyenne t * d'un cycle élémentaire d'endommagement est donnée par la formule :

t max est la température maximale atteinte au cours du cycle au point considéré,

(C11.3.5.24.1)

•

(

C11.3.5.22 - Température moyenne d’un cycle

•

ni

(N adm ) i

dans laquelle :

La prise en compte du caractère que présente la soudure permet, pour les soudures d'angle non pénétrantes ou à pénétration partielle, de distinguer les cas où, en fonction de la hauteur de gorge, il peut être fait abstraction du risque de fissuration de la gorge par amorçage en racine (voir C11.3.7.4).

t * = 0,75 t max + 0,25 t min

)

1154

(C11.3.5.24.2)


C11.3.6 - Processus d’analyse résistance à la fatigue

détaillée

de

Dans les zones comportant une ou des soudure(s) d'angle non pénétrante(s) ou à pénétration partielle, les contraintes nominales de gorge sont à déterminer en complément de celles exercées en surface (aux pieds de cordon), si les conditions permettant de s’affranchir de cette détermination ne sont pas remplies (voir C11.3.7.4).

la

Le processus à suivre pour mener une analyse détaillée de la résistance à la fatigue est le suivant : Etape 1 :

Etablir les sollicitations appliquées à l'appareil (ou la partie d'appareil étudiée) durant la totalité de sa durée de vie prévue.

Superposer en tout instant utile les contraintes obtenues, s’il est prévu, lors de l'étape 4, de procéder à la détermination des cycles élémentaires d'endommagement par la méthode détaillée (analyse de l'historique des contraintes). La superposition est à faire composante par composante.

Chaque sollicitation (pression, effort extérieur, gradient thermique, etc.) doit pouvoir être décrite : – –

soit par l'histoire de sa variation au cours du temps,

Etape 4 :

soit en termes des caractéristiques et du nombre d'occurrences des cycles attachés à la survenue des divers événements indépendants susceptibles de se produire en service normal, lorsqu'il n’est pas possible de préjuger du déroulement probable du fonctionnement de l'appareil.

Déterminer le nombre d'occurrences et les caractéristiques des différents cycles élémentaires d'endommagement résultant des variations des sollicitations appliquées, conformément aux règles données en C11.3.8. Etape 5 :

Lorsque les contraintes considérées sont les contraintes totales ou les contraintes géométriques, apporter les corrections qui s'imposent aux caractéristiques des cycles élémentaires d'endommagement obtenus à l'issue de l'étape 4, conformément aux exigences des règles C11.3.11 (voir Note) :

Etape 2 :

Identifier les zones d'appareil susceptibles d'être concernées par le risque de défaillance par fatigue, et dans chacune d'elles, les points potentiellement critiques. Le type de zone dans laquelle se trouve le point considéré (zone sans soudure, zone soudée d'un assemblage par soudure à pleine pénétration, zone soudée d'un assemblage par soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle) détermine le ou les type(s) de contrainte à prendre en compte (voir C11.3.5.14 à C11.3.5.20). Les étapes 3 à 7 qui suivent sont à appliquer successivement à chacun des points potentiellement critiques de l'appareil. De plus, pour chaque point potentiellement critique situé dans une zone sans soudure et soumis à des sollicitations non proportionnelles, les étapes 4 à 7 sont, quand les directions principales sont variables, à appliquer, si nécessaire, aux deux plans critiques existant en ce point (voir C11.3.9.2.3).

–

correction de plasticité sur l'étendue de contrainte (contraintes totales et contraintes géométriques),

–

correction de plasticité sur la contrainte moyenne (contraintes totales),

–

correction de contrainte effective (contraintes totales).

Ces caractéristiques corrigées, associées au nombre d'occurrences des cycles correspondants, définissent le spectre de calcul au point étudié. Note : Lorsque les contraintes considérées sont les contraintes nominales de gorge, aucune correction n'est à apporter aux caractéristiques des cycles élémentaires d'endommagement.

Etape 6 :

Etape 3 :

Sélectionner la courbe de fatigue à prendre en compte, sur la base :

Déterminer, au moyen d'une analyse de contraintes appropriée, les contraintes engendrées par chaque sollicitation prise indépendamment. Observer en cela les prescriptions données en C11.3.7 quant aux méthodes et modèles de calcul à employer.

1155

–

du matériau constitutif, pour les zones sans soudure (voir C11.3.12.1.2),

–

de la classe de résistance à la fatigue à considérer, pour les zones soudées (voir C11.3.12.1.3).


Dans ce dernier cas, tenir compte, le cas échéant, du changement de classe qu'autorise le parachèvement des soudures.

discontinuité mineure considérée (par exemple : une mesure par jauge de déformation n'est envisageable que si la pointe de contrainte dont on cherche à déterminer la valeur s'exerce dans une zone dont l'étendue n'est pas plus petite que la base de mesure de la jauge employée (voir Note).

Déterminer, conformément aux règles C11.3.12.3 (zones sans soudure) ou C11.3.12.4 (zones soudées), les coefficients de corrections de la résistance à la fatigue à prendre en compte dans les calculs pour chaque type de cycle que comporte le spectre de calcul. En déduire le coefficient global de correction de la résistance à la fatigue applicable.

Note : Ceci est rarement le cas en pratique et limite donc le champ d'application des déterminations de contraintes totales par extensométrie.

b) Lorsque le modèle de calcul utilisé pour l'analyse des contraintes ne permet de déterminer que la contrainte géométrique σG en un point affecté par le voisinage d'une discontinuité mineure, la contrainte totale σ T s'exerçant en ce point peut être obtenue par intensification de la contrainte géométrique au moyen d'une valeur appropriée, postulée, du coefficient global de concentration de contrainte théorique K t .

Etape 7 :

Sur la base des résultats précédents, calculer, conformément aux règles C11.3.13.1, le nombre de cycles admissibles pour chaque type de cycle que comporte le spectre de calcul, puis vérifier l'admissibilité des sollicitations à l'origine de l'ensemble de ce spectre, au moyen des règles C11.3.13.3.

( )T

Les composantes σ ij

C11.3.7 - Détermination des contraintes

du tenseur de contrainte

totale sont alors données par la formule :

C11.3.7.1 - Généralités

(σ ij )T = K t ⋅ (σ ij )G

Les contraintes qui s'exercent doivent être calculées selon les hypothèses de l'élasticité linéaire.

(C11.3.7.2)

La valeur postulée pour le coefficient K t doit être telle qu'elle ne sous-évalue pas sa valeur réelle, définie en C11.3.5.18 (voir Note).

Elles doivent être recherchées à tout instant utile à la description des variations de contraintes nécessaire à la détermination des différents cycles élémentaires d'endommagement engendrés par les sollicitations appliquées.

Note : En raison du caractère nécessairement conservateur que doit présenter la valeur postulée, il serait inutilement compliqué de chercher à postuler des valeurs de K t différentes selon l'état de

Leur mode de calcul doit correspondre au type de contrainte (totale, géométrique ou nominale de gorge) qu'il convient d'employer dans l'analyse, selon le point considéré (voir C11.3.4). A ce titre, les prescriptions qui suivent doivent être observées.

contrainte régnant. La logique est donc de ne retenir qu'une seule et même valeur de ce coefficient au cours du temps, lorsque la contrainte totale est déterminée par ce moyen.

c) Les contraintes internes qui préexistent dans les zones sans soudure avant la toute première mise en charge de l'appareil (contraintes résiduelles de fabrication, contraintes internes résultant du montage, contraintes résiduelles d’adaptation dues à l’essai de résistance, etc.) doivent normalement être prises en compte dans le calcul des contraintes, car leur présence modifie les valeurs des contraintes maximale et minimale atteintes au cours des cycles encourus en service, et modifie en conséquence, la contrainte moyenne de ces cycles ainsi que la correction de plasticité éventuelle qui s'y applique (voir C11.3.11.1).

C11.3.7.2 - Détermination des contraintes totales

a) La contrainte totale σ T présentant une distribution non linéaire dans l'épaisseur de la paroi au voisinage d'une discontinuité mineure, les modèles de calcul appropriés à sa détermination sont normalement ceux faisant appel à une discrétisation au travers de l'épaisseur (éléments finis "volumiques" ou éléments bidimensionnels axisymétriques, par exemple). La géométrie détaillée des discontinuités mineures doit être fidèlement respectée dans les modèles de calcul utilisés.

La connaissance de ces contraintes étant généralement impossible en pratique, des estimations raisonnablement conservatrices doivent en être faites. A défaut, il est possible de recourir à l'utilisation des valeurs majorantes de contraintes moyennes proposée en C11.3.9.4.1.

Le recours éventuel à une détermination des contraintes totales par voie expérimentale n'est possible que si la méthode de mesure envisagée a une résolution suffisamment fine au regard de l'acuité que présente la

1156


C11.3.7.3 - Détermination géométriques

a) La contrainte déterminée :

des

géométrique

a2) directement au point étudié, par assimilation de la contrainte géométrique à la contrainte linéarisée, lorsqu'il est possible de confondre ces deux contraintes, c'est-à-dire :

contraintes

σG

peut

être

a1) indirectement, par extrapolation des contraintes qui s'exercent à distance du point étudié (voir figure C11.3.7.3). Ce mode de détermination est applicable dans tous les cas, quels que soient la zone d'appareil étudiée et le modèle de calcul utilisé. C'est ce mode de détermination qui doit être utilisé quand les contraintes disponibles sont : –

–

lorsque les sollicitations sont d'origine mécaniques et les parois ne sont pas de forte épaisseur (cas le plus fréquent),

–

lorsque les sollicitations thermiques, si elles existent, ne donnent pas lieu à des gradients thermiques non linéaires dans l'épaisseur de la paroi au droit du point étudié.

Les modèles de calcul convenant à cette détermination directe sont les modèles numériques (éléments finis) fournissant naturellement la contrainte linéarisée, c'est-à-dire ceux utilisant des éléments de type "plaque" ou "coque", ou, quand la géométrie de la structure en permet l'application, les modèles analytiques basés sur la théorie des plaques et coques.

les contraintes totales déterminées au moyen d’un modèle numérique fin (avec discrétisation dans l'épaisseur de la paroi), si la contrainte géométrique ne peut pas être confondue avec la contrainte linéarisée, c'est-à-dire lorsqu'un gradient thermique affecte l'épaisseur de la paroi au droit du point étudié ou lorsque cette paroi est de forte épaisseur (voir Note),

Les modèles numériques fins mettant en œuvre une discrétisation dans l'épaisseur de la paroi sont également utilisables, pourvu que dans les sections situées au droit du point étudié, une linéarisation des contraintes obtenues soit effectuée.

les contraintes mesurées expérimentalement en surface de la paroi à l'aide de jauges de déformation placées au voisinage du point étudié.

a3) directement au point étudié, par identification à la contrainte déterminée au moyen d'un modèle numérique fournissant des contraintes qui n'incorporent pas l'effet des discontinuités mineures mais permettant néanmoins de rendre compte de la distribution non linéaire de ces contraintes dans l'épaisseur (exemples : contraintes d'origine mécanique ou thermique dans des parois épaisses déterminées à l'aide de modèles d'éléments finis de type "coque épaisse", contraintes thermiques transitoires déterminées au moyen de solutions analytiques sur modèles simplifiés représentatifs).

Note : Si le point étudié correspond à une discontinuité mineure d’une zone soudée, il n’est pas nécessaire que la discrétisation employée au voisinage de la discontinuité ait une finesse très importante, apte à fournir les valeurs précises des contraintes totales qui y règnent. Le but de l’extrapolation étant d’éliminer l’effet qu’apporte la discontinuité sur la distribution des contraintes, une discrétisation grossière est permise, pourvu qu’elle suffise à appréhender tous les autres effets dont la contrainte géométrique doit rendre compte (discontinuités majeures, non-linéarité due aux fortes épaisseurs ou aux gradients thermiques).

La zone d'influence d'une discontinuité mineure étant de l'ordre de 0,4 fois l'épaisseur de la paroi, l'extrapolation doit être faite en ne considérant que les contraintes s'exerçant à une distance de la discontinuité supérieure ou égale à cette valeur. Une extrapolation quadratique, à partir des contraintes connues en trois points placés tels qu’indiqués à la figure C11.3.7.3, est recommandée. Avec les notations de cette figure, la valeur extrapolée σ P0 au point potentiellement critique

b) Dans le cas des assemblages soudés bout à bout, le calcul de la contrainte géométrique doit prendre en compte l'effet des imperfections de forme (décalage des fibres moyennes, ovalisation, désalignement angulaire, écart local de circularité), soit sur la base de leurs valeurs réelles (mesurées sur l'appareil lorsque celui-ci est déjà construit), soit, au stade de la conception, sur la base de celles résultant des tolérances de fabrication que s'impose le Fabriquant.

P0 est donnée par la formule :

σ P0 = 2,52 σ P1 − 2,24 σ P2 + 0,72 σ P3

–

Ceci peut être fait soit en tenant compte de ces imperfections dans la définition de la géométrie du modèle mis en œuvre, soit en apportant les corrections adéquates aux contraintes déterminées sur la base de la géométrie nominale de l'appareil (voir Note).

(C11.3.7.3)

L'extrapolation doit concerner chaque composante du tenseur des contraintes.

Note : L’Annexe C11.A6 permet de déterminer les corrections à apporter aux contraintes de membrane résultant du seul effet de la pression.

1157


(3) (4)

(1) σP

(2)

σP

0

σP

1

0,4 e

σP

2

0,5 e

3

0,5 e e

P0

P1

P2

P3

(1) Contrainte totale.

(3) Distribution de la contrainte totale.

(2) Contrainte géométrique σ P0 .

(4) Extrapolation quadratique au point P0 des contraintes aux points P1, P2, P3.

Figure C11.3.7.3 - Détermination de la contrainte géométrique par extrapolation. (exemple d’application en pied de cordon d’une soudure d’assemblage de deux parois)

1158


b) Dans les soudures directement sollicitées (voir définition en C11.3.5.21), la contrainte nominale de gorge doit être calculée en faisant l'hypothèse que la transmission des efforts de l'un à l'autre des éléments assemblés se fait intégralement par les soudures, c'est-àdire en ignorant la contribution que peut apporter un éventuel contact direct entre ces éléments, sauf si le sens des efforts exercés, la conception et la réalisation de l'assemblage justifient qu'une autre hypothèse puisse être retenue.

C11.3.7.4 - Détermination des contraintes nominales de gorge

a) La contrainte nominale de gorge dans une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle σ N,g doit être déterminée à partir des valeurs des efforts par unité de longueur de la soudure qui s'exercent sur la gorge, à l'endroit considéré.

a1) Lorsqu'il est fait appel à un modèle de type "plaque" ou "coque" pour étudier un assemblage par soudure(s) d'angle non pénétrante(s) ou à pénétration partielle, ces efforts, et donc les contraintes qui en découlent, peuvent, pour de nombreuses configurations, être déduits des efforts linéiques de jonction que fournit le modèle. La figure C11.3.7.4.1 en donne une illustration sur deux exemples.

c) La détermination de la contrainte nominale de gorge n'est pas nécessaire dans les cas suivants, où le risque d'une fissuration, s'amorçant en racine, de la gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, n'est pas déterminant : •

a2) Lorsqu'il est fait appel à un modèle plus fin impliquant une discrétisation dans l'épaisseur des parois, les efforts linéiques de jonction ne sont pas fournit naturellement par le modèle. Il est alors permis de procéder comme suit : •

si elle n'est soumise qu'à des sollicitations mécaniques ou assimilées (voir Note 2), fait partie d'un assemblage à double soudure et présente une hauteur de gorge supérieure ou égale à 0,8 fois l'épaisseur utile du plus mince des éléments assemblés.

Détermination de la contrainte normale totale en racine σ ⊥,r :

•

La contrainte normale totale en racine σ ⊥,r peut être prise égale à la valeur en racine de

Note 1 : Voir définition en C11.3.5.21. Note 2 : Sont assimilables à des sollicitations d’origine mécanique, les sollicitations thermiques autres que celles donnant lieu à un gradient de température au travers de la gorge de la soudure.

respectivement à la contrainte moyenne et à la partie flexion équivalentes à cette distribution linéarisée) dont σ ⊥,r est la

•

lieu

Détermination des composantes cisaillement τ ⊥ et τ // :

d'être de

Chaque composante de cisaillement τ ⊥ et

τ //

Pour une soudure non directement sollicitée (voir Note 1) : si elle n'est soumise qu'à des sollicitations d'origine mécanique et présente une hauteur de gorge supérieure ou égale à 0,7 fois l'épaisseur utile du plus mince des éléments assemblés.

la contrainte linéarisée équivalente à la distribution, au travers de la gorge, des contraintes normales s'exerçant perpendiculairement au plan de la gorge (voir figure C11.3.7.4.2) ; les composantes σ⊥ et σ f,r (qui correspondent

somme, n'ont alors pas déterminées individuellement.

Pour une soudure directement sollicitée (voir Note 1) :

peut être prise égale à la contrainte

moyenne équivalente à la distribution, au travers de la gorge, des contraintes respectivement transversales et longitudinales de cisaillement s'exerçant parallèlement au plan de la gorge.

1159


Q

N

σ N, g

σ

τ

σ

σ ⊥ =τ ⊥ = τ // = 0

σ N, g

τ

N 2 2a 2

Q 2 2a 2 = 0 (Note 1)

σ⊥ =τ⊥ = τ //

M

T

σ N, g

σ τ

τ = ( σ N, g )

l

σ⊥ =τ⊥ =

M 2 a ⋅l 2

σ ⊥ =τ ⊥ = 0

τ // = 0 σ f,r = 0 (Note 1)

τ // =

T 2a

a) Exemple d’assemblage par double soudure. Note 1 : Il est admis, pour le moment de flexion transversal sur la gorge, l’approximation simplificatrice : Mg = 0. Figure C11.3.7.4.1 - Composantes de la contrainte nominale de gorge engendrées par différents efforts de jonction.

1160


Q

N σ N, g

σ N, g

σ

σ

τ

σ ⊥ =τ ⊥ = τ // = 0

τ

N 2 a 2

σ ⊥ =τ⊥ =

Q 2 a 2

τ // = 0

M

T τ = ( σ N, g )

σ

,r

σ⊥ = 0 σ ⊥,r = σ f,r =

6M a2

σ⊥ = τ⊥ = 0 (Note 2)

τ // =

τ ⊥ = τ // = 0

T a

b) Exemple d’assemblage par soudure unique. Note 2 : Le moment de flexion transversal sur la gorge Mg est égal au moment appliqué M. Figure C11.3.7.4.1 - Composantes de la contrainte nominale de gorge engendrées par différents efforts de jonction (suite).

1161


(1)

(2) (3)

σ f, r σ

,r

(4)

σ

(5)

(1) Distribution réelle de la contrainte normale au plan de la gorge.

(4) Plan de gorge.

(2) Distribution linéarisée équivalente.

(5) Section transversale de la soudure.

(3) Valeur moyenne de la distribution. Figure C11.3.7.4.2 - Détermination de la contrainte nominale de gorge par linéarisation.

1162


C11.3.8 - Détermination des cycles d'endommagement - Généralités

Si, pour réduire la complexité des variations que décrit l'historique, le Fabriquant est amené à en effectuer des simplifications, celles-ci doivent nécessairement placer les résultats du côté de la sécurité.

élémentaires

En tout point potentiellement critique d'un appareil, une analyse de la variation des contraintes s'exerçant au cours de la durée de vie prévue doit être effectuée afin de déterminer les cycles élémentaires d'endommagement formant le spectre de calcul à prendre en compte pour vérifier l'admissibilité des sollicitations cycliques appliquées.

Cette manière de procéder est la moins conservatrice. Elle constitue la "méthode détaillée", décrite en C11.3.9. Note : L'historique prévisionnel des sollicitations est celui qui correspond au déroulement prévu du fonctionnement de l'appareil. Il doit logiquement intégrer toutes les phases opératoires liées au fonctionnement dans les conditions nominales, mais aussi prévoir et couvrir raisonnablement les divers écarts, dérives, perturbations ou incidents courants que l'appareil est inévitablement appelé à connaître en service normal.

Deux méthodes peuvent être utilisées pour effectuer cette analyse : –

la méthode détaillée, qui est la plus précise mais également la plus complexe à mettre en œuvre,

–

la méthode enveloppe, qui est d'un conservatisme certain mais d'une plus grande facilité d'utilisation.

b) Lorsque le Fabricant dispose d'un historique prévisionnel des sollicitations appliquées, mais que l'analyse de l'historique des contraintes qui en résulte au moyen de la méthode détaillée apparaît trop complexe, la détermination des cycles élémentaires d'endommagement encourus peut être simplifiée par la détermination de cycles enveloppes obtenus par combinaison des cycles résultant des variations de chaque sollicitation prise séparément.

Le choix de la méthode à employer doit être fait en tenant compte : –

du degré de détail des informations communiquées par le Donneur d'ordre au Fabricant sur les conditions de fonctionnement de l'appareil et les variations de sollicitations associées,

–

de la précision souhaitable ou nécessaire des résultats de l'analyse,

–

de l'importance et de la complexité de l'étude qu'elle implique.

Cette manière de procéder est beaucoup plus conservatrice. Elle constitue la "méthode enveloppe", décrite en C11.3.10.

c) Lorsque le Fabricant ne dispose pas d'un historique prévisionnel des sollicitations appliquées, les cycles élémentaires d'endommagement encourus doivent être déterminés au moyen de la méthode enveloppe décrite en C11.3.10.

a) Lorsque le Fabricant dispose d'un historique prévisionnel (voir Note) des sollicitations appliquées, les cycles élémentaires d'endommagement encourus peuvent être avantageusement déterminés à partir de l'historique des contraintes qui en résulte.

Cela implique que le Donneur d'ordre fournisse au Fabricant les caractéristiques et le nombre d'occurrences des cycles de sollicitation attachés à la survenue des divers évènements indépendants susceptibles de se produire en service normal. Ces données doivent être évaluées sur des bases conservatrices.

1163


En particulier, lorsque les sollicitations ne sont pas périodiques et que leur histoire fait se succéder des phases de fonctionnement comportant chacune de nombreux cycles qui donnent lieu, au même point, à des états de contraintes prédominants différents d'une phase à l'autre (c'est-à-dire des états de contrainte pour lesquels les plans matériels les plus sollicités sont différents), l'endommagement total qui en résulte répond à des lois encore mal élucidées.

C11.3.9 - Méthode détaillée de détermination des cycles élémentaires d'endommagement C11.3.9.1 - Généralités

a) La présente méthode procède par analyse de l'historique des contraintes. Les contraintes sont supposées connues en tout instant utile de la vie de l'appareil. Quel que soit le type de contrainte considéré (contrainte totale, contrainte géométrique ou contrainte nominale de gorge), l'état de contrainte à prendre en compte est un état multiaxial défini par plusieurs composantes élémentaires pouvant varier indépendamment les unes des autres. La grandeur à partir de laquelle l'identification des cycles élémentaires d'endommagement peut être valablement effectuée dépend alors du type de contrainte considéré et, éventuellement, de la complexité des variations des sollicitations appliquées.

Pour de tels cas, une solution recommandée pour se prémunir de l'éventuel manque de conservatisme que pourrait présenter la méthode, est d'analyser séparément les différentes phases qui se succèdent comme autant d'intervalles d'étude différents, puis de cumuler les endommagements correspondants. La découpe de l'histoire des sollicitations en phases successives étant susceptible de faire disparaître des cycles de forte amplitude (correspondant à la variation entre une situation extrême rencontrée dans une phase et une autre situation extrême rencontrée dans une autre phase), l'identification de tels cycles doit être effectuée et l'endommagement auquel ils donnent lieu doit être pris en compte.

Les règles qui suivent définissent, pour chaque cas, la ou les grandeurs à considérer, ainsi que la procédure d'analyse conduisant à la détermination des cycles élémentaires d'endommagement.

C11.3.9.2 - Méthode détaillée de détermination des cycles élémentaires d'endommagement pour des variations de la contrainte totale - Procédure générale

b) Les hypothèses de cumul d'endommagement sur lesquelles repose la présente méthode ont une validité mieux assurée dans le cas où les sollicitations appliquées en service sont périodiques (cas le plus fréquent en pratique) que dans le cas contraire.

Dans l’exposé de la présente règle, les contraintes totales sont notées σ et non σ T , par souci d'allègement des notations. La procédure applicable est fonction du caractère que présentent les sollicitations. Le tableau C11.3.9.2 en résume les dispositions.

1164


Tableau C11.3.9.2 - Procédure générale de détermination des cycles élémentaires d'endommagement selon la méthode détaillée, pour des variations de la contrainte totale Sollicitations proportionnelles ou quasi proportionnelles

Sollicitations non proportionnelles

Directions principales fixes

Directions principales variables

1. Choix d'un plan d'analyse. Etablissement des historiques : – de la différence maximale des contraintes principales, – de la somme des contraintes principales correspondante.

Etablissement des historiques : 2. Etablissement des historiques : composantes de la – des différences des contraintes – des contrainte de cisaillement dans principales, le plan d'analyse, – des sommes des contraintes – de la contrainte normale au principales. plan d'analyse. 3. Choix d'un instant origine. 4. Etablissement de l'historique de la variation équivalente des contraintes (égale au double de la variation de la contrainte de cisaillement s’exerçant dans le plan d'analyse), entre tout instant et l'instant origine choisi.

Identification, comptage et détermination des caractéristiques (étendue, valeurs maximale et minimale) des cycles élémentaires d'endommagement, sur la base des variations de la différence maximale des contraintes principales.

comptage et Identification, comptage et 5. Identification, détermination des caractéristiques détermination des caractéristiques (étendue, valeurs maximale et (étendue, valeurs maximale et minimale) des cycles élémentaires minimale) des cycles élémentaires d'endommagement, d'endommagement, sur la base des variations de la sur la base des variations de la variation équivalente des différence des contraintes contraintes relative à l'instant principales qui donne lieu à origine choisi, l'endommagement maximum. puis calcul de l'endommagement correspondant. 6. Répétition des étapes 3 à 5 de la procédure, pour différents instants origine, afin de déterminer le plus pénalisant pour l'endommagement. 7. Répétition des étapes 1 à 6 de la procédure, pour différents plans d'analyse, afin de déterminer le plus pénalisant pour l'endommagement (plan critique).

Détermination de la contrainte de chaque cycle moyenne élémentaire d'endommagement, sur la base des valeurs extrêmes prises au cours du cycle par la somme des contraintes principales dont la différence est maximale.

Détermination de la contrainte Détermination de la contrainte de chaque cycle de chaque cycle moyenne moyenne élémentaire d'endommagement, sur élémentaire d'endommagement, la base des valeurs extrêmes prises sur la base des valeurs extrêmes au cours du cycle par la somme des prises au cours du cycle par la contraintes principales dont la contrainte normale au plan différence est déterminante pour critique. l'endommagement. Détermination des caractéristiques complémentaires des cycles élémentaires d'endommagement (température moyenne, coefficient global de concentration de contrainte théorique, étendue de contrainte linéarisée).

1165


C11.3.9.2.1 - Cas où les sollicitations proportionnelles ou quasi proportionnelles

–

sont

a) Identifier, parmi les contraintes principales σ1, σ2 et σ3 du tenseur des contraintes, celles, notées σu et σv, dont la différence duv est maximale en valeur absolue (voir Note) :

σ =

d 23 = σ 2 − σ 3

puis établir les historiques, sur l'intervalle d'étude, de la différence maximale des contraintes principales ainsi déterminée : (C11.3.9.2.1a2) contraintes principales

s uv = σ u + σ v

(C11.3.9.2.1a3)

−

la température moyenne t * , calculée au moyen de la formule C11.3.5.22,

−

le coefficient global de concentration de contrainte théorique Kt. Ce coefficient, identique pour tous les cycles, s'obtient de la manière suivante :

•

Seuls les instants en lesquels les sollicitations atteignent un maximum ou un minimum sont à considérer pour l'établissement de ces historiques. Note : Dans le cas de sollicitations proportionnelles, les contraintes principales σu et σv peuvent être identifiées par simple examen du tenseur des contraintes en un instant quelconque.

(σ eq )T

et

(σ eq )G

sont

La contrainte géométrique σ G , dont la connaissance est nécessaire pour le calcul de K t , peut être obtenue, selon le cas, soit par extrapolation, soit par linéarisation de la distribution de la contrainte totale dans la section passant par le point considéré (voir C11.3.7.3).

Les paramètres caractérisant les divers types de cycles ainsi identifiés sont les suivants : la contrainte maximale σ max , égale à la valeur maximale (d uv )max prise par d uv au cours du cycle,

•

la contrainte minimale σ min , égale à la valeur minimale (d uv )min prise par d uv au cours du cycle, l'étendue de contrainte ∆σ , égale à la différence des valeurs maximale et minimale prises par d uv au cours du cycle :

∆σ = (d uv )max − (d uv )min

(C11.3.9.2.1c)

respectivement la contrainte totale équivalente et la contrainte géométrique équivalente, déterminées à un instant quelconque.

Ces cycles sont les cycles élémentaires d'endommagement à retenir pour l'intervalle d'étude.

–

(σ eq )T (σ eq )G

dans laquelle

b) Identifier et compter les cycles élémentaires composant l'historique de la différence des contraintes principales duv, conformément aux règles de l'Annexe C11.A7.

–

si la contrainte totale au point étudié est déterminée directement (par exemple, par éléments finis au moyen d'un modèle détaillé), Kt. est la valeur donnée par la formule : Kt =

Dans le cas de sollicitations quasi proportionnelles, c'est par un examen du tenseur des contraintes en tout instant où les sollicitations présentent un extremum qu'elles peuvent être identifiées.

–

(C11.3.9.2.1b2)

c) En complément des caractéristiques qui précèdent, déterminer pour chacun des cycles élémentaires d'endommagement identifiés, les caractéristiques additionnelles suivantes :

(C11.3.9.2.1a1)

d 31 = σ 3 − σ 1

d uv = σ u − σ v et de la somme des correspondante :

1 [(s uv )max + (s uv )min ] 2

Note : Dans les cas exceptionnels (voir C11.3.4b1) où les contraintes totales considérées s’exercent dans une zone soudée, la contrainte moyenne des cycles n’est pas à prendre en compte.

d 12 = σ 1 − σ 2 d uv = MAX

la contrainte moyenne σ (voir Note) égale à la demi somme des valeurs maximale et minimale prises au cours du cycle par s uv :

(C11.3.9.2.1b1)

1166

si la contrainte totale au point étudié est déterminée par intensification de la contrainte géométrique au moyen d'une valeur postulée du coefficient global de concentration de contrainte théorique, conformément à C11.3.7.2b, K t est cette valeur postulée.


−

Note 2 : Il importe de veiller au respect de cette règle, qui peut poser des problèmes d'application lorsque les différences des contraintes sont calculées automatiquement par des logiciels de calcul n'utilisant pas nécessairement la convention d'indiçage adéquate.

Si nécessaire (voir Note), l’étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin du cycle, égale à la différence entre les contraintes linéarisées équivalentes correspondant respectivement aux contraintes σ max et σ min du cycle.

b) Identifier et compter les cycles élémentaires composant les historiques des différences des contraintes principales d12 , d 23 et d 31 conformément aux règles de l'Annexe C11.A7

Note : La détermination de l'étendue de contrainte linéarisée n'est nécessaire que lorsque sa valeur est susceptible d’excéder 2 R e, t* .

c) Calculer, pour chaque différence des contraintes principales d ij , le paramètre d'endommagement Dij

d) Remarques : d1) L'étendue de contrainte ∆σ que définit la formule C11.3.9.2.1b1 correspond au double de l'étendue du cisaillement agissant dans l'un et l'autre des plans de cisaillement maximum situés respectivement à 45° et 135° des directions principales "u" et "v" et contenant la troisième direction principale.

correspondant aux cycles élémentaires ainsi obtenus, donné par la formule : Dij =

k

La contrainte moyenne σ que définit la formule C11.3.9.2.1b2 correspond au double de la valeur moyenne de la contrainte normale qui agit perpendiculairement à ces mêmes plans.

−

nk est le nombre d'occurrences des différents

cycles élémentaires, d'étendues ∆σ k , identifiés dans l'historique de la différence des contraintes d ij considérée,

−

N k est le nombre de cycles admissible pour

les différentes étendues de contrainte ∆σ k , déterminé comme indiqué en C11.3.13.1 en donnant à ∆σ ** la valeur ∆σ k et à C r la valeur 1.

C11.3.9.2.2 - Cas où les sollicitations sont non proportionnelles et les directions principales fixes

a) Etablir les historiques, sur l'intervalle d'étude, des différences des contraintes principales :

d) Les cycles élémentaires d'endommagement à retenir pour l'intervalle d'étude sont ceux encourus par la différence des contraintes principales, notée d uv , qui conduit à celui des trois paramètres d'endommagement Dij dont la valeur est la plus grande (voir Note).

(C11.3.9.2.2a1)

Note : En toute rigueur, la sélection de la différence des contraintes déterminante d uv devrait être faite sur la base des vrais taux

et des sommes des contraintes principales (voir Note 1) : ⎧ s12 = σ 1 + σ 2 ⎪ ⎨ s 23 = σ 2 + σ 3 ⎪ s = σ +σ 3 1 ⎩ 31

(C11.3.9.2.2c)

dans laquelle :

d2) Lorsque les sollicitations sont quasi proportionnelles, des variations des directions principales sont possibles entre les instants d'extremums de contraintes. L'influence de ces variations, non prises en compte dans la méthode d'analyse décrite ci-dessus, peut être considérée comme négligeable.

⎧ d12 = σ 1 − σ 2 ⎪ ⎨ d 23 = σ 2 − σ 3 ⎪ d = σ −σ 3 1 ⎩ 31

⎛ nk ⎞ ⎟⎟ k ⎠ ij

∑ ⎜⎜⎝ N

d'endommagement

cumulés

U ij = ∑ [n k / (N adm )k ] ij , k

lesquels les nombres de cycles admissibles

(C11.3.9.2.2a2)

(N adm )k

pour sont à

déterminer en tenant compte des diverses corrections applicables (de plasticité, de température, éventuellement d'état de surface et de contrainte moyenne). Par souci de simplification, la présente Division convient d'ignorer l'effet de ces corrections à ce stade de l'analyse.

Note 1 : Dans les cas exceptionnels (voir C11.3.4b1) où les contraintes totales considérées s'exercent dans une zone soudée, l'établissement de l'historique des sommes des contraintes principales sij est superflu.

Dans ces formules, les indices 1, 2 et 3 correspondent aux directions principales du tenseur des contraintes (directions qui sont invariables au cours du temps) et non pas à l'ordre décroissant des valeurs des contraintes principales (qui, lui, peut changer au cours du temps) (voir Note 2).

1167


La contrainte géométrique σ G , dont la connaissance est nécessaire pour le calcul de K t , peut être obtenue, selon le cas, soit par extrapolation, soit par linéarisation de la distribution de la contrainte totale dans la section passant par le point considéré (voir C11.3.7.3).

Les paramètres caractérisant les divers types de cycles ainsi identifiés sont les suivants : –

la contrainte maximale σ max , égale à la valeur maximale (d uv )max prise par d uv au cours du cycle,

–

la contrainte minimale σ min , égale à la valeur minimale (d uv )min prise par d uv au cours du

Il résulte de la formule C11.3.9.2.2e que le coefficient K t prend une valeur a priori différente pour chacun des cycles élémentaires identifiés. Pour simplifier l'analyse, il est permis de donner à K t une valeur unique pour tous les cycles, à condition que cette valeur soit une borne inférieure aux valeurs que donnerait la dite formule pour chacun d’eux.

cycle, l'étendue de contrainte ∆σ , égale à la différence des valeurs maximale et minimale prises par d uv au cours du cycle :

∆σ = (d uv )max − (d uv )min –

(C11.3.9.2.2d1)

la contrainte moyenne σ (voir Note) égale à la demi somme des valeurs maximale et minimale prises au cours du cycle par la somme s uv des contraintes principales dont la différence d uv est déterminante pour l'endommagement (voir remarque f4) :

σ =

1 [(suv )max + (suv )min ] 2

•

(C11.3.9.2.2d2)

Note : Dans les cas exceptionnels (voir C11.3.4b1) où les contraintes totales considérées s'exercent dans une zone soudée, la contrainte moyenne des cycles n'est pas à prendre en compte.

–

e) En complément des caractéristiques qui précèdent, déterminer pour chacun des cycles élémentaires d'endommagement identifiés, les caractéristiques additionnelles suivantes : –

−

(voir nota 20). Note 2 : La détermination de l'étendue de contrainte linéarisée n'est nécessaire que lorsque sa valeur est susceptible d’excéder 2Re, t* .

le coefficient global de concentration de contrainte théorique K t propre au cycle élémentaire d'endommagement. Ce coefficient s'obtient de la manière suivante :

f) Remarques : f1) L'étendue de contrainte ∆σ que définit la formule C11.3.9.2.2d1 correspond au double de l'étendue du cisaillement agissant dans l'un et l'autre des plans de cisaillement maximum situés respectivement à 45° et 135° des directions principales "u" et "v" et contenant la troisième direction principale.

si la contrainte totale au point étudié est déterminée directement (par exemple, par éléments finis au moyen d'un modèle détaillé) : K t est la valeur donnée par la formule :

(σ eq )T,max Kt = (σ eq )G

La contrainte moyenne σ que définit la formule C11.3.9.2.2d2 correspond au double de la valeur moyenne de la contrainte normale exercée perpendiculairement à ces mêmes plans.

(C11.3.9.2.2e)

( )G

dans laquelle (σ eq )T, max et σ eq

si nécessaire (voir Note 2), l'étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin du cycle, égale à la variation équivalente de la contrainte linéarisée entre les deux situations du cycle qui rendent maximum cette variation (voir remarque f5).

Note 1 : Dans ce cas, tous les cycles élémentaires d'endommagement sont normalement caractérisés par la même valeur postulée de K t


•

Si la contrainte totale au point étudié est déterminée par intensification de la contrainte géométrique au moyen d'une valeur postulée du coefficient global de concentration de contrainte théorique, conformément à C11.3.7.2b, K t est cette valeur postulée (voir Note 1).

sont

respectivement la valeur maximale de la contrainte totale équivalente au cours du cycle et la valeur de la contrainte géométrique équivalente correspondante.

1168


f2) Lorsque les sollicitations appliquées sont non proportionnelles et les directions principales fixes, la différence des contraintes principales déterminante d uv peut donner lieu à plus d'un cycle élémentaire d'endommagement au cours d'une variation qui correspond à un seul cycle élémentaire du tenseur (voir Note) (voir figure C11.3.9.2.2 f2).

Il y a malgré tout cohérence entre la définition donnée en C11.3.9.2.2d pour l'étendue de contrainte ∆σ d'un cycle et celle donnée en C10.3.8 pour la variation équivalente des contraintes entre deux situations, puisque toutes deux sont basées sur la théorie du cisaillement maximum (critère de Tresca). f4) Les valeurs maximales et minimales prises au cours d’un cycle par la somme des contraintes principales suv déterminante pour l’endommagement, sont les valeurs maximales et minimales que présente l’historique de suv durant l’intervalle de temps allant de la situation origine à la situation extrémité du cycle (situations notées « a » et « c » dans la figure C11.3.9.2.2 f3). Ces valeurs n’apparaissent pas nécessairement aux mêmes instants que les situations extrêmes du cycle.

Note : Ce fait est ignoré dans les règles d'analyse de la résistance à la fatigue de la plupart des codes de construction.

f3) Lorsque les sollicitations appliquées sont non proportionnelles et les directions principales fixes, les cycles élémentaires d'endommagement secondaires, c'est-à-dire ceux autres que le cycle principal (celui de plus grande étendue) ne correspondent généralement pas à la notion usuelle de "cycle", en ce sens que l'état de contrainte en début et en fin cycle n'est le plus souvent pas identique.

f5) Les situations qui rendent maximale la variation équivalente de la contrainte linéarisée au cours du cycle sont celles qui déterminent les contraintes maximale σ max et minimale σ min du cycle.

Seule la différence des contraintes principales déterminante d uv a la même valeur à l'origine et à l'extrémité de ces cycles.

Lorsque les sollicitations sont non proportionnelles, ces situations peuvent être au nombre de trois pour les cycles secondaires (voir remarque f3). L'étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin peut alors être prise égale soit à la variation équivalente de la contrainte linéarisée entre le couple de situations extrêmes qui détermine le premier demi cycle, soit à la variation équivalente de la contrainte linéarisée entre le couple de situations extrêmes qui détermine le second demi cycle (voir figure C11.3.9.2.2 f3). Ces deux valeurs n'étant pas nécessairement égales, la plus élevée doit être retenue.

La variation des contraintes au cours de tels cycles s'effectue en fait entre trois situations extrêmes différentes (voir figure C11.3.9.2.2f3) : −

la situation extrême de début de cycle,

−

la situation extrême intermédiaire,

−

la situation extrême de fin de cycle,

notées respectivement "a", "b" et "c" dans la figure. Dans le cas général, il n'est donc pas possible de définir l'étendue de contrainte d'un cycle secondaire en se rapportant à la variation équivalente des contraintes entre les situations extrêmes du cycle, puisque 2 couples de telles situations existent (couple délimitant le premier demi cycle de "a" à "b" et couple délimitant le second demi cycle de "b" à "c" dans la figure).

Les autres situations du cycle peuvent être ignorées. C11.3.9.2.3 - Cas où les sollicitations sont non proportionnelles et les directions principales variables

a) Choisir un plan de l'espace susceptible d'être un plan critique pour l'endommagement dû à la variation des contraintes. Ce plan est appelé plan d'analyse.

De plus, l'étendue de contrainte ∆σ d'un cycle secondaire peut se trouver inférieure aux variations équivalentes des contraintes ∆σ eq calculées pour

Oxyz étant le repère dans lequel sont exprimées les contraintes s’exerçant au point étudié (point O), Oz étant la direction perpendiculaire à la surface de la paroi, associer au plan d'analyse choisi le repère direct Ox'y'z' (voir figure C11.3.9.2.3a) tel que :

chacun de ces couples de situations ; il suffit pour cela que la différence des contraintes d uv déterminante ne soit pas celle qui est déterminante pour la valeur de ∆σ eq attachée à chacun des 2 couples de situations extrêmes du cycle considéré (cas de la figure C11.3.9.2.2 f3, où les variations équivalentes des contraintes ∆σ eq entre les situations "a" et "b" et les situations "a" et "c" sont déterminés par d13 , alors que c'est d12 qui est déterminant).

−

l'axe Ox', d'orientation définie par les angles θ et ϕ , soit normal à ce plan,

−

l'axe Oy' soit situé à l’intersection de ce plan et du plan xOy de la paroi.

L’axe Oz’ est alors nécessairement situé dans le plan d’analyse

1169


σ σ 1 ⎛⎜ = − d 31 ⎞⎟ :

1 cycle d’étendue ∆σ durant l’intervalle d’étude

σ 2 ⎛⎜ = d 23 ⎞⎟ : ⎠

1 cycle d’étendue ∆σ durant l’intervalle d’étude

⎡σ − σ ⎤ ⎛⎜ = d ⎞⎟ : 2⎥ ⎢⎣ 1 ⎦ ⎝ 12 ⎠

2 cycles d’étendue ∆σ durant l’intervalle d’étude

⎝

t

σ

⎝

(1)

⎠

(1) Variation déterminante. Figure C11.3.9.2.2 f2 - Exemple de cycle unique de tenseur donnant lieu à 2 cycles élémentaires d’endommagement. (cas de sollicitations biaxiales, σ 3 = 0 )

(1) Variation déterminante. (2) Cycle principal. (3) Cycle secondaire. a - Situation extrême « c » (extrémité), différente de la situation origine « a ». b - Situation extrême « b » (intermédiaire). c - Situation extrême « a » (origine).

Figure C11.3.9.2.2 f3 - Situations extrêmes d’un cycle secondaire. (cas de sollicitations biaxiales)

1170


z x' (3)

(1)

z'

ϕ

O x

(1) Plan d’analyse.

y' θ

(2) y

θ

(2) Plan de la paroi.

(3) Normale au plan d’analyse.

Figure C11.3.9.2.3a - Définition du plan d’analyse au moyen du repère Ox’y’z’ et des angles θ et ϕ. (le plan xOy est le plan tangent à la surface de la paroi au point étudié O)

1171


b) Etablir les historiques, sur l'intervalle d'étude, des contraintes suivantes : −

−

c) Choisir un instant origine t0 susceptible d'être déterminant pour le calcul de l'endommagement dû à la variation de la contrainte de cisaillement s’exerçant dans le plan d'analyse.

la contrainte normale σ x'x' au plan d'analyse considéré, donnée par la formule C11.3.9.2.3b1,

d) Calculer la variation ∆τ de la contrainte de cisaillement s’exerçant dans le plan d'analyse entre tout instant t utile à l’analyse et l'instant origine t0 choisi, au moyen de la formule :

les composantes σ x'y' et σ x'z' de la contrainte de cisaillement exercée dans ce plan, données et par les formules C11.3.9.2.3b2 C11.3.9.2.3b3.

(

∆τ = ⎡ σ x'y' ⎢⎣

Dans ces formules : –

les

contraintes

σ ij

sont

les

2

(

⎤ + ⎡(σ ) − σ x' y' 0 ⎥ ⎦ ⎣⎢ x'z' t

)t

⎤ 0 ⎥ ⎦

2

(C11.3.9.2.3d1)

contraintes

La variation équivalente des contraintes ∆σ eq

élémentaires au point considéré, –

)t − (σ x'y' )t

correspondant à cette variation de la contrainte de cisaillement est égale à (voir Note) :

les coefficients l ij sont les cosinus directeurs, dans le repère Oxyz, des vecteurs unitaires des axes du repère Ox'y'z', donnés par les formules :

∆σ eq = 2∆τ

(C11.3.9.2.3d2)

lx' x = cosθ ⋅ cos ϕ

Note : Voir en C11.3.5.13 la justification de cette définition.

lx' y = sin θ ⋅ cos ϕ

e) Etablir l'historique, sur l'intervalle d'étude, de la variation équivalente des contraintes ∆σ eq .

lx'z = sin ϕ

f) Identifier et compter les cycles élémentaires composant cet historique, conformément aux règles de l'Annexe C11.A7.

l y'x = − sin θ ly'z = 0

(C11.3.9.2.3b4)

lz' x = − cosθ ⋅ sin ϕ l z'y = − sin θ ⋅ sin ϕ lz'z = cos ϕ

σ x'x' = σ xx ⋅ l 2x'x + σ yy ⋅ l 2x'y + σ zz ⋅ l 2x'z + 2σ xy ⋅ l x'x ⋅ l x'y + 2σ xz ⋅ l x'x ⋅ l x'z + 2σ yz ⋅ l x'y ⋅ l x'z

σ x'y' = σ xx ⋅ l x'x ⋅ l y'x + σ yy ⋅ l x'y ⋅ l y'y + σ zz ⋅ l x'z ⋅ l y'z + σ xy (l x'x ⋅ l y'y + l x'y ⋅ l y'x ) + σ xz (l x'x ⋅ l y'z + l x'z ⋅ l y'x ) + σ yz (l x'y ⋅ l y'z + l x'z ⋅ l y'y )

σ x'z' = σ xx ⋅ l x'x ⋅ l z'x + σ yy ⋅ l x'y ⋅ l z'y + σ zz ⋅ l x'z ⋅ l z'z + σ xy (l x'x ⋅ l z'y + l x'y ⋅ l z'x ) + σ xz (l x'x ⋅ l z'z + l x'z ⋅ l z'x ) + σ yz (l x'y ⋅ l z'z + l x'z ⋅ l z'y )

1172

(C11.3.9.2.3b1)

(C11.3.9.2.3b2)

(C11.3.9.2.3b3)


g) Calculer le paramètre d'endommagement D correspondant aux cycles élémentaires ainsi obtenus, donné par la formule : D=

⎛ nk ⎞ ⎟⎟ k ⎠

∑ ⎜⎜⎝ N k

h) Répéter les étapes c à g qui précèdent pour tous les instants origines t0 susceptibles d'être déterminants, afin d'identifier celui qui donne lieu au paramètre d'endommagement D maximum pour le plan d'analyse considéré.

(C11.3.9.2.3g)

Une mise en évidence graphique des instants origine susceptibles d’être déterminants est possible dans un diagramme représentatif du trajet de l’extrémité du vecteur contrainte τ parcouru au cours du temps dans le plan des composantes σx’y’ et σx’z’ (voir figure C11.3.9.2.3h). Dans cette figure, l’étendue ∆τ correspondant à la variation du cisaillement entre deux états de contraintes quelconques est mesurée par la distance séparant les points représentatifs de ces états.

dans laquelle : −


cycles élémentaires, d'étendue ∆σ k , identifiés dans l'historique de la variation équivalente des contraintes ∆σ eq , −


les différentes étendues de contrainte ∆σ k , déterminé comme indiqué en C11.3.13.1 en donnant à ∆σ ** la valeur ∆σ k et à C r la valeur 1.

σ x' z'

trajet de l'extrémité du vecteur contrainteτ t

td ta

•

La variation de ∆τ à partir de t0 = tb ou td donne lieu à 1 cycle de grande étendue déterminant.

•

La variation de ∆τ à partir de t0 = ta ou tc donne lieu à 2 cycles de plus faible étendue moins pénalisants.

tc

τ à l'instant t σ x' y'

t0

τ à l'instant

t0 tb

τ entre les instants t 0 et t

Figure C11.3.9.2.3h - Mise en évidence des instants origines susceptibles d’être déterminants pour l’endommagement dû aux variations de la contrainte de cisaillement τ dans le plan d’analyse.

1173


i) Répéter l’ensemble de la procédure qui précède pour tous les plans d’analyse susceptibles d’être déterminants, afin d’identifier l’un des plans critiques au point étudié, c’est-à-dire, l’un des plans d’analyse auquel correspond la plus grande valeur du paramètre d’endommagement D déterminé à l’étape h.

j) Les cycles élémentaires d’endommagement à retenir pour l’intervalle d’étude, sur le plan critique considéré, sont ceux encourus par la variation équivalente des contraintes ∆σ eq déterminé pour ce

plan et pour l’instant origine t0 qui est déterminant pour ce même plan.

Le second plan critique s’en déduit de la manière suivante : –

Les paramètres caractérisant les divers types de cycles ainsi identifiés sont les suivants :

Si le plan critique identifié est défini par les angles :

–

ϕ = 0 et θ = θ1

–

–

π

Dans ces deux plans, perpendiculaires à la surface de la paroi, les cycles d’endommagement obtenus ont les mêmes étendues mais ont, dans le cas général, des contraintes moyennes différentes.

–

)

la contrainte minimale σ min , égale à la valeur minimale ∆σ eq min prise par ∆σ eq au cours

(

)

(

)

Si le plan critique identifié est défini par les angles :

–

l’étendu de contrainte ∆σ, égale à la différence des valeurs maximale et minimale prises par ∆σ eq au cours du cycle :

(

)

(

∆σ = ∆σ eq

le second plan critique est celui défini par les angles :

)max − (∆σ eq )min

(C11.3.9.2.3 j1)

la contrainte moyenne σ (voir Note), égale à la somme des valeurs maximale et minimale prises au cours du cycle par la contrainte normale au plan critique σ x'x' :

σ = (σ x'x' )max + (σ x'x' )min

ϕ = − ϕ1 et θ = θ1

(C11.3.9.2.3 j2)

Note : Dans les cas exceptionnels (voir C11.3.4b1) où les contraintes totales considérées s'exercent dans une zone soudée, la contrainte moyenne des cycles n'est pas à prendre en compte.

Dans ces deux plans, obliques par rapport à la surface de la paroi, les cycles d’endommagement obtenus ont toutes leurs caractéristiques rigoureusement identiques.

k) En complément des caractéristiques qui précèdent, déterminer pour chacun des cycles élémentaires d'endommagement identifiés, les caractéristiques additionnelles suivantes :

Par conséquent :

–

(

)

du cycle,

2

ϕ = ϕ1 (≠ 0) et θ = θ1

–

(

cours du cycle,

le second plan critique est celui défini par les angles :

ϕ = 0 et θ = θ1 +

la contrainte maximale σ max , égale à la valeur maximale ∆σ eq max prise par ∆σ eq au

Si le point étudié appartient à une zone soudée, pour laquelle la contrainte moyenne n’est pas à prendre en compte, ou s’il appartient à une zone sans soudure et que les plans critiques sont d’angle ϕ ≠ 0, la vérification de la résistance à la fatigue peut être effectuée pour l’un quelconque des deux plans critiques, le résultat étant le même pour l’autre.

–


–

le coefficient global de concentration de contrainte théorique K t propre au cycle élémentaire d'endommagement. La règle applicable à la détermination de ce coefficient est celle donnée en C11.3.9.2.2e,

Si le point étudié appartient à une zone sans soudure, pour laquelle la contrainte moyenne intervient dans l’analyse et que les plans critiques sont d’angle ϕ = 0, la vérification de la résistance à la fatigue doit être effectuée pour les deux plans critiques, le résultat à retenir étant le plus pénalisant après prise en compte des corrections de contrainte moyenne (voir C11.3.11.1.3 et C11.3.12.3.4).

–

si nécessaire (voir Note) l'étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin du cycle, égale à la variation équivalente de la contrainte linéarisée entre les deux situations du cycle qui rendent maximum cette variation.

Note : La détermination de l’étendue de contrainte linéarisée n’est nécessaire que lorsque sa valeur est susceptible d’excéder 2Re,t*.

1174


l) Remarques :

l4) Dans les codes usuels d'appareils à pression, l'étendue de contrainte d'un cycle de sollicitations au cours desquels les directions principales varient est mesurée par la variation équivalente des contraintes entre les deux situations extrêmes du cycle, calculée comme indiqué en C10.3.8. La procédure décrite cidessus conduit au même résultat lorsque la variation des sollicitations donne lieu à un seul cycle élémentaire d'endommagement (voir à ce sujet la remarque C11.3.9.2.2 f2).

l1) La procédure ainsi définie nécessite des calculs doublement itératifs (à la fois pour le choix de l'instant origine et pour le choix du plan d'analyse), aussi son application n'est en pratique envisageable qu'au travers de l'utilisation de programmes de calculs automatisant cette procédure. l2) L'application de la procédure décrite ci-dessus à un cas où les directions principales restent fixes donne les mêmes résultats que l'application de la procédure spécifique à ce cas, décrite en C11.3.9.2.2.

C11.3.9.2.4 - Inventaire des cycles

Les cycles élémentaires d'endommagement obtenus au terme des procédures décrites en C11.3.9.2.1, C11.3.9.2.2 ou C11.3.9.2.3 sont ceux relatifs à l'intervalle d'étude. Si ce dernier est une période prise dans la variation périodique des sollicitations (cas le plus fréquent), le nombre de chacun d'eux est à multiplier par le nombre de périodes prévues durant la totalité de la vie de l'appareil.

l3) De la même manière que dans le cas où les sollicitations sont non proportionnelles et les directions principales fixes (voir C11.3.9.2.2 f3), les cycles élémentaires d'endommagement secondaires, c'est-àdire ceux autres que le cycle principal (celui de plus grande étendue) ne correspondent généralement pas à la notion usuelle de "cycle", en ce sens que les états de contrainte en début et en fin de cycle ne sont le plus souvent pas les mêmes.

Il est commode de présenter le nombre et les caractéristiques de ces cycles sous forme d’un tableau récapitulant toutes les données nécessaires à la poursuite de l'analyse.

Seule la variation équivalente des contraintes ∆σ eq calculée par rapport à l'instant origine t 0 déterminant a la même valeur à l'origine et à l'extrémité de ces cycles.

Le tableau C11.3.9.2.4 illustre cette présentation.

Tableau C11.3.9.2.4 - Inventaire des cycles élémentaires d'endommagement pour des variations de la contrainte totale.

Coefficient Etendue de Contrainte Etendue de Température global de contrainte moyenne contrainte moyenne concentration totale (voir Note) linéarisée de contrainte

Type de cycle

Nombre d'occurrences

Contrainte totale maximale

Contrainte totale minimale

1

n1

(σ max )1

(σ min )1

(∆σ )1

(σ )1

t1*

(K t )1

(∆σ lin )1

2

n2

(σ max )2

(σ min )2

(∆σ )2

(σ )2

t 2*

(K t )2

(∆σ lin )2

…

…

…

…

…

…

…

…

…

p

np

(σ max )p

(σ min )p

(∆σ )p

(σ )p

t p*

(K t )3

(∆σ lin )p

1175


−

C11.3.9.3 - Méthode détaillée de détermination des cycles élémentaires d'endommagement pour des variations de la contrainte géométrique - Procédure générale

Dans l’exposé de la présente règle, les contraintes géométriques sont notées σ et non σ G , par souci d'allègement des notations.

proportionnelles et directions principales fixes) ou de la contrainte normale au plan d’analyse σx’x’ (cas des sollicitations non proportionnelles et directions principales variables),

La procédure applicable est fonction du caractère que présentent les sollicitations. Le tableau C11.3.9.3 en résume les dispositions. Lorsque la contrainte considérée est la contrainte géométrique, la procédure générale applicable à la détermination des cycles élémentaires d'endommagement est la même que celle définie en C11.3.9.2 pour le cas de la contrainte totale, aux différences près suivantes :

–

les formules C11.3.9.2.1b2, C11.3.9.2.2d2 et C11.3.9.2.3 j2 sont sans objet,

–

dans le cas où les sollicitations sont non proportionnelles et les directions principales variables, un seul plan critique est à considérer en chaque point.

b) Le tableau récapitulant les caractéristiques des cycles élémentaires d'endommagement inventoriés se réduit à la forme illustrée au tableau C11.3.9.3b.

a) L'influence des contraintes moyennes n'a pas à être prise en compte dans l'analyse. Par conséquent :

–

il est inutile de déterminer l'historique de la somme des contraintes principales s uv (cas des sollicitations proportionnelles ou quasi proportionnelles), des sommes des contraintes principales sij (cas des sollicitations non

il est inutile de retenir les valeurs σ max et σ min parmi les paramètres caractérisant les cycles élémentaires d'endommagement, seule est à retenir l'étendue de contrainte ∆σ ,

Tableau C11.3.9.3b - Inventaire des cycles élémentaires d'endommagement pour des variations de la contrainte géométrique.

Type de cycle


Etendue de contrainte géométrique

Température moyenne

Etendue de contrainte linéarisée

1

n1

(∆σ )1

t1*

(∆σ lin )1

2

n2

(∆σ )2

t 2*

(∆σ lin )2

…

…

…

…

…

p

np

(∆σ )p

t p*

(∆σ lin )p

1176


Tableau C11.3.9.3 - Procédure générale de détermination des cycles élémentaires d'endommagement selon la méthode détaillée, pour des variations de la contrainte géométrique

Sollicitations proportionnelles ou quasi proportionnelles


Directions principales fixes

Directions principales variables

1. Choix d'un plan d'analyse. Etablissement de l'historique de la différence maximale des contraintes principales.

Etablissement de l'historique des 2. Etablissement de l'historique des différences des contraintes princicomposantes de la contrainte de pales. cisaillement dans le plan d'analyse. 3. Choix d'un instant origine. 4. Etablissement de l'historique de la variation équivalente des contraintes (égale au double de la variation de la contrainte de cisaillement s’exerçant dans le plan d'analyse), entre tout instant et l'instant origine choisi.

Identification, comptage et détermination de l’étendue des cycles élémentaires d'endommagement, sur la base des variations de la différence maximale des contraintes principales.

comptage et Identification, comptage et 5. Identification, détermination de l’étendue des détermination de l’étendue des cycles élémentaires d'endommacycles élémentaires d'endommagement, gement, sur la base des variations de la sur la base des variations de la différence des contraintes variation équivalente des principales qui donne lieu à contraintes relative à l'instant l'endommagement maximum. origine choisi, puis calcul de l'endommagement correspondant. 6. Répétition des étapes 3 à 5 de la procédure, pour différents instants origine, afin de déterminer le plus pénalisant pour l'endommagement. 7. Répétition des étapes 1 à 6 de la procédure, pour différents plans d'analyse, afin de déterminer le plus pénalisant pour l'endommagement (plan critique).

Détermination des caractéristiques complémentaires des cycles élémentaires d'endommagement (température moyenne, étendue de contrainte linéarisée).

1177


C11.3.9.4 - Méthode détaillée de détermination des cycles élémentaires d'endommagement pour des variations de la contrainte totale ou de la contrainte géométrique - Simplifications possibles

C11.3.9.5 - Méthode détaillée de détermination des cycles élémentaires d'endommagement pour des variations de la contrainte nominale de gorge

La procédure applicable est fonction du caractère que présentent les sollicitations.

C11.3.9.4.1 - Utilisation de valeurs majorantes des contraintes moyennes (zones sans soudure)

Le tableau C11.3.9.5 en résume les dispositions.

a) La procédure définie en C11.3.9.2 peut être allégée de la détermination des contraintes moyennes des cycles élémentaires d'endommagement, à condition que dans la suite de l'analyse, soit affectée à chacun de ces cycles une contrainte moyenne dont il est certain qu'elle constitue une évaluation majorante de la valeur réelle.

C11.3.9.5.1 - Cas où les sollicitations proportionnelles ou quasi proportionnelles

a) Etablir l'historique, sur l'intervalle d'étude, de la contrainte nominale de gorge σ N,g , dont la valeur

(égale au module du vecteur contrainte qui la représente) est donnée en C11.3.5.20.

b) Il est toujours possible de prendre pour valeur majorante de la contrainte moyenne d'un cycle, la limite supérieure σ sup que celle-ci ne peut excéder compte

b) Identifier et compter les cycles élémentaires composant cet historique, conformément aux règles de l'Annexe C11.A7.

tenu de la limite d'élasticité du matériau. Cette limite supérieure est donnée par la formule : ⎧⎛

σ sup = MAX ⎨ ⎜ Re, t* − ⎩⎝

∆σ 2

⎫ ⎞ ⎟ , (0) ⎬ ⎠ ⎭

sont

Ces cycles sont les cycles élémentaires d'endommagement à retenir pour l'intervalle d'étude. Les paramètres caractérisant les divers types de cycles ainsi identifiés sont les suivants :

(C11.3.9.4.1)

−

Cette simplification consistant à utiliser la limite supérieure σ sup comme valeur de la contrainte moyenne est d'autant plus conservatrice que les cycles exercés sont de faible étendue. Elle conduit à pénaliser plus fortement les sollicitations à grand nombre de cycles.

l'étendue de contrainte ∆σ , égale à la différence des valeurs maximale et minimale prises par σ N,g au cours du cycle :

(

∆σ = σ N,g

−

C11.3.9.4.2 - Non détermination du coefficient global de concentration de contrainte théorique (zones sans soudure)

)max − (σ N,g )min

(C11.3.9.5.1)

la température moyenne t * , calculée au moyen de la formule C11.3.5.22.

La valeur moyenne de σ N,g au cours du cycle n'est pas à prendre en compte.

Il est possible, lors de la détermination des caractéristiques des cycles élémentaires d'endommagement, de ne pas déterminer le coefficient global de concentration de contrainte théorique K t .

C11.3.9.5.2 - Cas où les sollicitations sont non proportionnelles

a) Choisir un instant origine t0 susceptible d'être déterminant pour le calcul de l'endommagement dû à la variation de la contrainte σ N,g . Les instants susceptibles

En contrepartie, la correction de contrainte totale effective ne doit pas être appliquée.

d'être déterminants sont le plus souvent ceux qui correspondent à des situations dans lesquelles ont lieu des extremums de sollicitation.

Cette façon de procéder fait perdre le bénéfice qu'apporte cette correction. La perte correspondante est d'autant plus importante que l'étendue des cycles est élevée.

∆σ N,g

b) Calculer l'étendue

de la contrainte

nominale de gorge entre tout instant t utile à l’analyse et l'instant origine t 0 choisi, égale à la valeur du module du vecteur différence entre les deux vecteurs contrainte aux instants t et t 0 , donnée par la formule C11.3.9.5.2b.

∆σ N,g =

⎡ ⎤ ⎢ ⎛⎜ σ ⎞⎟ − ⎛⎜ σ ⎞⎟ ⎥ ⎢ ⎝ ⊥ ,r ⎠ t ⎝ ⊥, r ⎠ t 0 ⎥ ⎣ ⎦

2

⎡ ⎤ + ⎢⎛⎜τ ⊥ ⎞⎟ − ⎛⎜τ ⊥ ⎞⎟ ⎥ ⎢⎣⎝ ⎠ t ⎝ ⎠ t 0 ⎥⎦

1178

2

⎡ ⎤ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ + ⎢⎜τ ⎟ − ⎜τ ⎟ ⎥ ⎢⎝ // ⎠ t ⎝ // ⎠ t 0 ⎥ ⎣ ⎦

2

(C11.3.9.5.2b)


Tableau C11.3.9.5 - Procédure générale de détermination des cycles élémentaires d'endommagement selon la méthode détaillée, pour des variations de la contrainte nominale de gorge.

Sollicitations proportionnelles ou quasi proportionnelles


1. Choix d'un instant origine. Etablissement de l'historique du module du vecteur contrainte nominale de gorge.

2. Etablissement de l'historique du module du vecteur différence de contrainte nominale de gorge entre tout instant et l'instant origine choisi.

Identification, comptage et détermination de l'étendue des cycles élémentaires d'endommagement, sur la base des variations du module du vecteur contrainte nominale de gorge.

3. Identification, comptage et détermination de l'étendue des cycles élémentaires d'endommagement, sur la base des variations du module du vecteur différence de contrainte nominale de gorge relatif à l'instant origine choisi, puis calcul de l'endommagement correspondant. 4. Répétition des étapes 1 à 3 de la procédure, pour différents instants origine, afin de déterminer le plus pénalisant pour l'endommagement.

Détermination de la température moyenne des cycles élémentaires d'endommagement.

1179


du temps dans le plan des composantes σ ⊥, r et τ ⊥ (voir

c) Etablir l'historique, sur l'intervalle d'étude, de l'étendue ∆σ N,g .

figure C11.3.9.5.2). Dans cette figure, l’étendue ∆σN,g correspondant à la variation de σN,g entre deux états de contraintes quelconques est mesurée par la distance séparant les points représentatifs de ces états.

d) Identifier et compter les cycles élémentaires composant cet historique, conformément aux règles de l'Annexe C11.A7.

g) Les cycles élémentaires d'endommagement à retenir pour l'intervalle d'étude sont ceux encourus par l'étendue ∆σ N,g déterminée pour l'instant origine t 0 qui

e) Calculer le paramètre d'endommagement D correspondant aux cycles élémentaires ainsi obtenus, donné par la formule : D=

∑ k

⎛ nk ⎜⎜ ⎝ Nk

⎞ ⎟⎟ ⎠

est déterminant. (C11.3.9.5.2e)

Les paramètres caractérisant les divers types de cycles ainsi identifiés sont les suivants :

dans laquelle : −

–


cycles élémentaires, d'étendue ∆σ k , identifiés dans l'historique de l'étendue ∆σ N,g , −

l'étendue de contrainte ∆σ , égale à la différence des valeurs maximale et minimale prises par ∆σ N,g au cours du cycle :

(

∆σ = ∆σ N,g

–


les différentes étendues de contrainte ∆σ k , déterminé comme indiqué en C11.3.13.1 (voir Note) en donnant à ∆σ ** la valeur ∆σ k et à

)max − (∆σ N,g )min

(C11.3.9.5.2g)


La valeur moyenne de ∆σ N,g au cours du cycle n'est pas à prendre en compte. C11.3.9.5.3 - Inventaire des cycles

C r la valeur 1.

Les cycles élémentaires d'endommagement obtenus au terme des procédures décrites en C11.3.9.5.1 ou C11.3.9.5.2 sont ceux relatifs à l'intervalle d'étude. Si ce dernier est une période prise dans la variation périodique des sollicitations (cas le plus fréquent), le nombre de chacun d'eux est à multiplier par le nombre de périodes prévues durant la totalité de la vie de l'appareil.

Note : Il est rappelé que la classe de résistance à la fatigue applicable aux variations de la contrainte nominale de gorge est la classe 32.

f) Répéter l'ensemble des calculs qui précèdent pour tous les instants origine t 0 susceptibles d'être déterminants, afin d'identifier celui qui donne lieu au paramètre d'endommagement D maximum. Lorsque les variations de la contrainte nominale de gorge sont biaxiales (cas où la composante τ// reste nulle), une mise en évidence graphique des instants origine susceptibles d’être déterminants est possible dans un diagramme représentatif du trajet de l’extrémité du vecteur contrainte σN,g parcouru au cours

Il est commode de présenter le nombre et les caractéristiques de ces cycles sous forme d'un tableau récapitulatif. Le tableau C11.3.9.5.3 illustre cette présentation.

1180


τ

trajet de l'extrémité du vecteur contrainte σ N, g t

td ta

tc

•

La variation de ∆σN,g à partir de t0 = tb ou td donne lieu à 1 cycle de grande étendue déterminant.

•

La variation de ∆σN,g à partir de ta ou tc donne lieu à 2 cycles de plus faible étendue moins pénalisants.

σ N, g à l'instant t σ

,r

t0 σ N, g à l'instant t 0

tb

N, g entre les instants t 0 et t

Figure C11.3.9.5.2 - Mise en évidence des instants origine susceptibles d’être déterminants. pour l’endommagement dû à la variations de la contrainte nominale de gorge σN,g. (cas de sollicitations biaxiales, pour lesquelles τ // = 0)

Tableau C11.3.9.5.3 - Inventaire des cycles élémentaires d'endommagement pour des variations de la contrainte nominale de gorge

Type de cycle


Etendue de contrainte nominale de gorge


1

n1

(∆σ )1

t1*

2

n2

(∆σ )2

t 2*

…

…

…

…

p

np

(∆σ )p

t p*

1181


C11.3.10 - Méthode enveloppe de détermination des cycles élémentaires d'endommagement

C11.3.10.2 - Détermination des cycles élémentaires d'une sollicitation donnée

C11.3.10.1 - Généralités

C11.3.10.2.1 - Cas où l'historique de la sollicitation est connu

a) La présente méthode procède par combinaison des cycles élémentaires de contrainte engendrés par les différentes sollicitations appliquées, considérées séparément (pression, forces, moments, sollicitations thermiques, etc.).

Les cycles élémentaires de la sollicitation sont à déduire de son historique, au moyen de la méthode d'identification et de comptage donnée à l'Annexe C11.A7. Ils doivent être caractérisés par :

Elle est basée sur l'hypothèse implicite que ces sollicitations varient de manière indépendante les unes des autres. Elle détermine en conséquence les combinaisons les plus défavorables qui sont susceptibles de se produire au cours du temps, et retient une superposition conservatrice des étendues de contrainte des cycles ainsi combinés.

–

leurs nombres d'occurrences n1 , n2 , n3 …

–

leurs étendues (∆S )1 , (∆S )2 , (∆S )3 …

–

leurs valeurs moyennes (voir Note) S1 , S 2 ,

b) La méthode enveloppe comporte les étapes successives suivantes :

–

–

–

–

S3 …

S étant la grandeur (pression, force, moment, grandeur représentative d'une sollicitation thermique) qui mesure l'intensité de la sollicitation.

Détermination des cycles élémentaires composant la variation de chaque sollicitation (voir C11.3.10.2),

C11.3.10.2.2 - Cas où l'historique de la sollicitation n'est pas connu

Détermination des cycles élémentaires de contrainte qui correspondent aux cycles élémentaires de sollicitation ainsi obtenus (voir C11.3.10.3),

a) Les cycles élémentaires de la sollicitation doivent être obtenus par combinaison des cycles individuels correspondant aux différents évènements indépendants susceptibles d'affecter l'intensité de la sollicitation considérée durant le fonctionnement de l'appareil.

Détermination des cycles de contrainte combinés à partir de ces cycles élémentaires de contrainte (voir C11.3.10.4).

La définition du nombre et des caractéristiques de ces cycles individuels est de la responsabilité du Donneur d'ordre. Elle doit nécessairement résulter d'hypothèses conservatrices quant à la probabilité d'occurrence et au déroulement des divers évènements prévus.

c) Pour une sollicitation thermique, les cycles élémentaires de contrainte ne peuvent être déduits des cycles élémentaires de la sollicitation que si celle-ci est mesurée par une grandeur proportionnelle aux contraintes qui en résultent. Si tel n'est pas le cas, il y a lieu :

–

soit de s'y ramener en effectuant les approximations nécessaires (voir C11.3.5.1),

–

soit de remplacer les deux premières étapes définies en b ci-dessus par une détermination directe des cycles élémentaires de contrainte, à partir des données décrivant l'action thermique exercée (conditions d'échange de chaleur) et ce au moyen d'une analyse thermo-mécanique appropriée.

leurs températures moyennes t1* , t 2* , t3* …

Ces cycles individuels doivent être caractérisés par : –

leurs nombres d'occurrences na , nb , nc …

–

leurs étendues (∆S )a , (∆S )b , (∆S )c …

–

leurs valeurs moyennes (voir Note) S a , S b , Sc …

–

leurs températures moyennes ta* , t b* , tc* …

Note : Les valeurs moyennes des sollicitations ne sont à prendre en compte que lorsque les contraintes considérées dans la suite de l'analyse sont les contraintes totales (cas des zones sans soudure).

Dans ce dernier cas, les règles données en C11.3.10.2 et C11.3.10.3 ne sont à appliquer qu'aux sollicitations mécaniques, les cycles élémentaires de contraintes thermiques étant à introduire directement à la dernière étape de la procédure, objet de C11.3.10.4.

1182


La procédure de combinaison de ces cycles individuels est la suivante :

a6) Pour chaque cycle combiné ainsi obtenu :

a1) Etablir l'histogramme (voir exemple en figure C11.3.10.2.2a) représentant les étendues ∆S au regard du nombre d'occurrences n de l'ensemble des cycles individuels correspondant à chacun des divers évènements indépendants dont la survenue est prévue durant l'intervalle d'étude.

Les barres de l'histogramme doivent être empilées (l'ordre n'important pas (voir Note)), en positionnant chacune d'elles contre l'axe des ordonnées.

•

la valeur moyenne S de la sollicitation doit être prise égale à la somme des valeurs moyennes des cycles individuels qui le composent,

•

la température moyenne t * doit être prise égale à la plus élevée des températures moyennes des cycles individuels qui le composent.

La procédure ainsi définie traduit l'hypothèse que les variations de sollicitations résultant des divers évènements indépendants prévus sont toutes susceptibles de se cumuler.

Note : Il est cependant commode, pour la lisibilité de l’histogramme, de réaliser l’empilement dans l’ordre des nombres de cycles décroissants (voir figure C11.3.10.2.2a).

b) Lorsque cela est possible, il est permis de modifier la procédure décrite ci-dessus pour en réduire le conservatisme, en tirant partie du fait que certaines variations de sollicitation ne peuvent jamais se cumuler (exemple : cas où parmi les variations de pression exercées, seules certaines d'entre elles peuvent être additives aux variations principales entre pression nulle et pression de service ; un tel exemple est illustré à la figure C11.3.10.2.2b).

a2) Noter n1 , n2 , n3 … les nombres de cycles correspondant aux différentes barres figurant dans l'histogramme, dans l'ordre croissant de leur valeur. a3) Additionner les étendues de sollicitation de tous les cycles empilés à gauche de l'abscisse n1 .

L'étendue de sollicitation (∆S )1 résultant de cette sommation est celle du cycle combiné de plus grande étendue, dont le nombre d'occurrences est n1 .

La modification de la procédure consiste à n'additionner entre elles que les étendues de cycles individuels correspondant à des variations susceptibles d'être additives.

a4) Additionner les étendues de sollicitation de tous les cycles empilés entre l'abscisse n1 et l'abscisse n2 .

A cet effet, les barres représentant les cycles individuels qui ne sont pas susceptibles d'avoir des variations additives peuvent être juxtaposées dans l'histogramme, au lieu d'être superposées (voir figure C11.3.10.2.2b).

L'étendue de sollicitation (∆S )2 résultant de cette sommation est celle du cycle combiné de seconde plus grande étendue, dont le nombre d'occurrences est (n 2 − n1 ) .

La procédure de combinaison des cycles définie en a doit être appliquée à l'histogramme ainsi modifié.

a5) Procéder de même pour les cycles empilés entre l'abscisse n2 et l'abscisse n3 , et ainsi de suite, jusqu'à épuisement des cycles de l'histogramme.

1183


s

Cycles élémentaires de sollicitation

s ) d , nd

(

(

s )c , n c (

Etendue

n1

(∆S)1 = (∆S)a + (∆S)b + (∆S)c + (∆S)d

n2 – n1

(∆S)2 = (∆S)a + (∆S)b + (∆S)c

n3 – n2

(∆S)3 = (∆S)a + (∆S)b

n4 – n3

(∆S)4 = (∆S)a

s )b , nb (

s )a , n a

n1 n2 n3 (= n d ) (= n c ) (= n b )

0

Nombre d’occurences

n

n4 (= n a ) a) Procédure de base.

s

Cycles élémentaires de sollicitation

(

s) d , n d

(

0

Etendue

n1

(∆S)b + (∆S)d

n2 – n1

(∆S)a + (∆S)b + (∆S)c

n3 – n2

(∆S)a + (∆S)c

n4 – n3

(∆S)a

s)c , nc (

(

Nombre d’occurences

s) a , n a

s) b , n b n1 n3 n2 (= n d) (= n b) (= n c + n d )

n4 (= n d)

n

b) Procédure modifiée.

Exemple : cas de cycles d’une sollicitation dont seules les variations de plus faible étendue (∆S)b peuvent être additives à celles de plus forte étendue (∆S)d. Figure C11.3.10.2.2 - Histogramme illustrant la détermination des cycles élémentaires d’une sollicitation, par combinaison des cycles individuels résultant d’évènements indépendants. (Méthode enveloppe)

1184


C11.3.10.3 - Détermination des cycles élémentaires de contrainte correspondant aux cycles élémentaires de chaque sollicitation

–

Sous le présent titre, les indices T , G et N, g relatifs aux contraintes totales, géométriques et nominales de gorge sont omis , par souci d'allègement des notations.

–

∆σ = σ max − σ min

–

Température moyenne du cycle élémentaire de contrainte :

–

σ min = (σ eq )S

•

(C11.3.10.3.1)

S max = S + S min

•

∆S 2

∆S =S− 2

( )

dans

(C11.3.10.3.2)

•

⎠ Smax

σ min = ⎛⎜ (σ ⊥,r ) 2 + (τ ⊥ ) 2 + (τ // ) 2 ⎞⎟

⎠S

et

(σ eq )G

sont

Note 2 : Cette caractéristique n'est à prendre en compte que lorsque les contraintes considérées sont des contraintes totales (cas des zones sans soudure).

σ max = ⎛⎜ (σ ⊥,r ) 2 + (τ ⊥ ) 2 + (τ // ) 2 ⎞⎟

⎝

(C11.3.10.3.6)

respectivement la contrainte totale équivalente et la contrainte géométrique équivalente, déterminées pour une valeur quelconque de la sollicitation appliquée S,

pour des contraintes nominales de gorge : ⎝

(σ eq )T (σ eq )G laquelle (σ eq )T

Kt =

Dans ces formules, σ eq S et σ eq S sont max min respectivement les valeurs de la contrainte équivalente résultant, au point considéré, de l'application des sollicitations maximale S max et minimale S min du cycle, donnés par les formules :

de

si la contrainte totale au point étudié est déterminée directement (par exemple, par éléments finis au moyen d'un modèle détaillé), K t est la valeur donnée par la formule :

min

( )

du cycle

Coefficient global de concentration contrainte théorique (voir Note 2) :

pour des contraintes totales ou des contraintes géométriques : max

(C11.3.10.3.5)

2

Cette température est celle t * élémentaire de sollicitation.

Contraintes maximale et minimale du cycle élémentaire :

σ max = (σ eq )S

σ max + σ min

Note 2 : Cette caractéristique n'est à prendre en compte que lorsque les contraintes considérées sont des contraintes totales (cas des zones sans soudure).

Note 1 : Les contraintes qui découlent de l'application isolée d'une sollicitation peuvent être calculées pour une valeur quelconque de cette sollicitation ; les contraintes engendrées par toute autre valeur s'en déduisent par proportionnalité.

•

(C11.3.10.3.4)

Contrainte moyenne du cycle élémentaire (voir Note 2) :

σ =

Les contraintes résultant de l'application isolée de chaque sollicitation étant supposées connues (voir Note 1), les caractéristiques du cycle élémentaire de contrainte correspondant à chaque cycle élémentaire de sollicitation déterminé au moyen de la règle C11.3.10.2 s'obtiennent de la façon suivante :

–

Etendue de contrainte du cycle élémentaire :

–

si la contrainte totale au point étudié est déterminée par intensification de la contrainte géométrique au moyen d'une valeur postulée du coefficient global de concentration de contrainte théorique, conformément à C11.3.7.2b, K t est cette valeur postulée.

Etendue de contrainte linéarisée (voir Note 3) :

min

⎡⎛ ⎞ ⎤ ∆σ lin = ⎢⎜ σ eq ⎟ ⎥ ⎢⎝ ⎠ lin ⎥⎦ ⎣ S

(C11.3.10.3.3) Dans ces formules, les valeurs des composantes de la contrainte nominale de gorge sont respectivement celles résultant, au point considéré, de l'application des sollicitations maximale S max et minimale S min du cycle, donnés par les formules C11.3.10.3.2.

max

⎡⎛ ⎞ ⎤ − ⎢⎜ σ eq ⎟ ⎥ ⎢⎝ ⎠ lin ⎥⎦ ⎣ S

min

(C11.3.10.3.7) Note 3 : Cette caractéristique n’est pas à prendre en compte lorsque les contraintes considérées sont des contraintes nominales de gorge.

1185


b) Pour chaque cycle combiné ainsi obtenu :

C11.3.10.4 - Détermination des cycles combinés de contrainte

–

la contrainte moyenne σ (voir Note 1) doit être prise égale à la somme des contraintes moyennes des cycles élémentaires qui le composent,

−

la température moyenne t * doit être prise égale à la plus élevée des températures moyennes des cycles élémentaires qui le composent,

−

le coefficient global de concentration de contrainte théorique K t (voir Note 1) doit être pris égal au plus faible des coefficients globaux de concentration de contrainte théorique propres aux cycles élémentaires qui le composent (uniquement pour des cycles de contrainte totale),

−

l'étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin (voir Note 2) doit être prise égale à la somme des étendues de contrainte linéarisée des cycles élémentaires qui le composent.

a) Combiner les cycles de contrainte déterminés au moyen de la règle C11.3.10.3, selon la procédure suivante : a1) Etablir l'histogramme (voir exemple en figure C11.3.10.4) représentant les étendues ∆σ au regard du nombre d'occurrences n de l'ensemble des différents cycles élémentaires de contrainte résultant de chacune des sollicitations appliquées au cours de l'intervalle d'étude, en respectant les règles suivantes :

–

considérer une première sollicitation et juxtaposer le long de l'axe des abscisses les barres représentatives des cycles élémentaires propres à cette sollicitation, dans l'ordre décroissant de leur étendue,

–

répéter la même opération pour une autre sollicitation, et placer l'ensemble des barres correspondantes au dessus des barres déjà positionnées pour la sollicitation précédente,

–

poursuivre la répétition de l'opération précédente jusqu'à épuisement des sollicitations exercées.

Note 1 : Cette caractéristique n’est pas à prendre en compte lorsque les contraintes considérées sont des contraintes totales (cas des zones sans soudure). Note 2 : Cette caractéristique n’est pas à prendre en compte lorsque les contraintes considérées sont des contraintes nominales de gorge.

a2) Noter n1 , n2 , n3 …, les nombres de cycles correspondant aux différentes barres figurant dans l'histogramme, dans l'ordre croissant de leur valeur.

c) Dresser l'inventaire de l'ensemble des cycles combinés de contrainte obtenus pour l'intervalle d'étude.

a3) Additionner les étendues de contrainte de tous les cycles empilés à gauche de l'abscisse n1 .

Ces cycles constituent les cycles élémentaires d'endommagement à retenir au point étudié.

L'étendue de contrainte (∆σ )1 résultant de cette sommation est celle du cycle combiné de plus grande étendue, dont le nombre d'occurrences est n1 .

Si l'intervalle d'étude est une période prise dans la variation périodique des sollicitations (cas le plus fréquent), le nombre de chacun d'eux est à multiplier par le nombre de périodes prévues durant la totalité de la durée de vie de l'appareil.

a4) Additionner les étendues de contrainte de tous les cycles empilés entre l'abscisse n1 et l’abscisse n2 .

Il est commode de présenter le nombre et les caractéristiques de ces cycles sous forme d'un tableau récapitulatif, tel qu'illustré en C11.3.9.2.4 (cas des contraintes totales), C11.3.9.3 (cas des contraintes géométriques) ou C11.3.9.5.4 (cas des contraintes nominales de gorge).

L'étendue de contrainte (∆σ )2 résultant de cette sommation est celle du cycle combiné de seconde plus grande étendue, dont le nombre d'occurrences est (n2 − n1 ) . a5) Procéder de même pour les cycles empilés entre l'abscisse n2 et l’abscisse n3 , et ainsi de suite, jusqu'à épuisement des cycles de l'histogramme.

1186


Cycles combinés de contrainte Nombre d’occurences

Etendue

n1

(∆σ)1 = (∆σ1)1 + (∆σ2)1 + (∆σ3)1

n2 − n1

(∆σ)2 = (∆σ1)1 + (∆σ2)2 + (∆σ3)1

n3 − n2

(∆σ)3 = (∆σ1)1 + (∆σ2)2 + (∆σ3)2

n4 − n3

(∆σ)4 = (∆σ1)2 + (∆σ2)2 + (∆σ3)2

n5 − n4

(∆σ)5 = (∆σ1)2 + (∆σ3)2

n6 − n5

(∆σ)6 = (∆σ1)2 + (∆σ3)3

n7 − n6

(∆σ)7 = (∆σ1)2

s

( σ 3 )1 , ( n 3)1

(3)

( σ 3 )2 , ( n 3)2

( σ 3 )3 , ( n 3)3

( σ 2 )1 , ( n 2)1

(2)

(1)

( σ 2 )2 , ( n 2)2

( σ 1 )1 , ( n 1)1 0

n1 (= ( n 2 )1 )

( σ 1 )2 , ( n 1)2

n3 (= ( n 1 )1 ) n2 (= ( n 3 )1 )

n5 (= ( n 3 )1 + (n 3 )2 )

n4 (= ( n 2 )1 + (n 2 )2 )

n n7 (= ( n 1 )1 + (n 1 )2 )

n6 (= ( n 3 )1 + (n 3 )2 + (n 3 )3 )

(1) Sollicitation 1 (2) Sollicitation 2 (3) Sollicitation 3 Figure C11.3.10.4 - Histogramme illustrant la détermination des cycles combinés de contrainte. (Méthode enveloppe)

1187


élastique. Pour qu'il en soit ainsi, cette étendue doit vérifier la relation :

C11.3.11 - Corrections de contraintes

Dans l’exposé des présentes règles, les indices T ou G , relatifs au type de contrainte considéré, ne sont

∆σ N,g ≤ 2 Re, t *

indiqués que lorsque ce type doit être précisé.

qui constitue, pour les soudures non pénétrantes ou à pénétration partielle, un critère d'admissibilité supplémentaire aux critères donnés en C11.3.13.3.

L'absence d'indice signifie par conséquent que les règles énoncées s'appliquent aussi bien aux contraintes totales qu'aux contraintes géométriques.

C11.3.11.1.2 - Correction de plasticité pour l'étendue de contrainte

C11.3.11.1 - Corrections de plasticité C11.3.11.1.1 - Généralités

a) Lorsque l'étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin d'un cycle élémentaire d'endommagement est telle que :

a) Les caractéristiques des cycles élémentaires d'endommagement déterminés en application des règles C11.3.9 ou C11.3.10 sont établies sur la base d'un comportement supposé élastique du matériau, ces cycles résultant de l'analyse des variations de contraintes calculées selon les hypothèses de l'élasticité linéaire (conformément aux prescriptions données en C11.3.4).

∆σ lin > 2 Re, t *

La correction doit porter sur l'étendue de contrainte appropriée à la zone étudiée, c'est-à-dire sur ∆σ T pour une zone sans soudure et sur ∆σ G pour une zone soudée. b) Contraintes d'origine mécanique ou assimilée :

Lorsque l'étendue de contrainte ∆σ d'un cycle élémentaire d'endommagement résulte de la variation de contraintes d'origine purement mécanique ou de contraintes thermiques autres que celles engendrées par des gradients de température dans l'épaisseur de la paroi, l'étendue de contrainte corrigée ∆σ * a pour valeur :

Ces corrections concernent : −

l'étendue de contrainte ∆σ (cas général),

−

la contrainte moyenne σ (uniquement pour les cycles de contrainte totale).

Les grandeurs corrigées qui en résultent sont : l'étendue de contrainte corrigée ∆σ

*

la

contrainte

moyenne

corrigée

(C11.3.11.1.2b1)

∆σ * = k e ⋅ ∆σ

( ∆σ T*

Le coefficient k e est donné par la formule :

ou ∆σ G* , selon la contrainte considérée dans l'analyse), −

(C11.3.11.1.2a)

l'étendue de ce cycle doit être corrigée au moyen des coefficients k e et k ν définis ci-après.

Lorsqu'il existe parmi ces cycles des cycles dont le niveau maximum ou les étendues sont tels qu'ils produisent des déformations élasto-plastiques, des corrections de plasticité doivent être apportées aux caractéristiques de l'ensemble des cycles encourus.

−

(C11.3.11.1.1)

⎛ ∆σ ⎞ lin − 1⎟ ke = 1 + A 0 ⎜ ⎜2R * ⎟ e,t ⎝ ⎠

σ*

(uniquement pour les cycles de contrainte totale).

(C11.3.11.1.2b2)

dans laquelle :

La correction portant sur l'étendue de contrainte est une majoration, celle portant sur la contrainte moyenne peut être soit une majoration, soit une réduction. Ces corrections sont définies respectivement en C11.3.11.1.2 et C11.3.11.1.3.

−

pour les aciers ferritiques de résistance à la traction Rm ≤ 500 MPa, ainsi que pour les aciers austénitiques, le nickel et les alliages de nickel : A0 = 0,4 ,

−

pour les aciers ferritiques de résistance à la traction 500 MPa < Rm < 800 MPa :

Quand aucune correction n'est nécessaire : ∆σ * = ∆σ et σ * = σ

A 0 = 0,4 +

b) Les corrections de plasticité ne concernent que les contraintes totales et les contraintes géométriques.

(Rm − 500) 3000

(C11.3.11.1.2b3)

formule dans laquelle Rm doit être exprimé en MPa,

Aucune correction de plasticité n'est définie pour les cycles de contrainte nominale de gorge. Ceux-ci doivent être tels que leur étendue demeure dans le domaine

−

pour les aciers ferritiques de résistance à la traction 800 MPa ≤ Rm ≤ 1000 MPa : A0 = 0,5

1188


Le coefficient k e est également donné par la figure C11.3.11.1.2. Dans cette figure, les valeurs de k e pour les aciers ferritiques de résistance à la traction 500 MPa < Rm < 800 MPa sont à déterminer par interpolation.

Le coefficient kν est donné par la formule : kν =

c) Contraintes thermiques engendrées par un gradient de température dans l'épaisseur de la paroi :

(C11.3.11.1.2c2)

et par la figure C11.3.11.1.2 (pour ν = 0,3).

Lorsque l'étendue de contrainte ∆σ d'un cycle élémentaire d'endommagement résulte de la variation de contraintes thermiques engendrées par un gradient de température dans l'épaisseur de la paroi, l'étendue de contrainte corrigée ∆σ * a pour valeur : ∆σ * = kν ⋅ ∆σ

1 −ν 0,5 − ν 0,5 + ⎛ ∆σ ⎞ lin ⎟ ⎜ ⎜ 2R * ⎟ ⎝ e, t ⎠

(C11.3.11.1.2c1)

1189


k e, k v

3

Note 1 2,5

Note 2 2

1,5

kν

1 1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5 ∆σ lin 2 Re,t*

Note 1 : ke (aciers ferritiques avec 800 ≤ Rm ≤ 1000 MPa) Note 2 : e (aciers ferritiques avec Rm ≤ 500 MPa, aciers austénitiques, nickel et alliages de nickel) Figure C11.3.11.1.2 - Valeurs des coefficients de correction de plasticité ke et kv.

1190


d) Contraintes d'origine mécanique et contraintes thermiques combinées :

C11.3.11.1.3 - Correction contrainte moyenne

Lorsque l'étendue de contrainte ∆σ d'un cycle élémentaire d'endommagement résulte de la variation combinée de contraintes d'origines mécanique et de contraintes thermiques telles que définies en a et b, l'étendue de contrainte corrigée ∆σ * est donnée par la formule :

Lorsqu'un type de cycle élémentaire d'endommagement présente des contraintes totales maximale et minimale telles que :

∆σ * = k e ⋅ A + kν ⋅ B

ou :

(C11.3.11.1.2d1)

[

B = ∆σ − A

plasticité

pour

la

σ T,max > Re, t *

(C11.3.11.1.3.1)

σ T,min < − Re, t *

(C11.3.11.1.3.2)

sa contrainte moyenne σ doit être remplacée par la

dans laquelle : A = MIN (∆σ méca,max ) ; (∆σ )

de

]

valeur corrigée σ * déterminée comme suit :

(C11.3.11.1.2d2)

a) Cycle d'étendue ∆σ T < 2 Re, t * :

(C11.3.11.1.2d3)

•

∆σ méca,max étant la valeur maximale prise par la

si σ ≥ 0 : La contrainte moyenne corrigée a pour valeur (positive) :

variation équivalente des contraintes d'origine mécanique ou assimilée entre deux instants du cycle. Les coefficients ke et kν à prendre en compte dans la formule C11.3.11.1.2d1 sont ceux déterminés respectivement au moyen des formules C11.3.11.1.2b2 et C11.3.11.1.2c2 en prenant dans chaque cas pour valeur de ∆σ lin l'étendue de contrainte linéarisée déduite, pour le cycle, de la totalité des contraintes exercées et non pas des seules contraintes d'origine respectivement mécanique ou thermique.

σ * = Re, t * −

∆σ T 2

(C11.3.11.1.3a1)

La valeur ainsi déterminée est applicable quelles que soient les caractéristiques des autres cycles du spectre de calcul. •

si σ < 0 : ∗

e) Simplification possible :

Dans la condition que traduit la relation C11.3.11.1.2a ainsi que dans les formules C11.3.11.1.2b2 et C11.3.11.1.2c2 donnant les coefficients ke et kν , il est permis de remplacer l'étendue de contrainte linéarisée ∆σ lin par l'étendue de contrainte géométrique ∆σ G déterminée entre les mêmes instants.

Si le cycle considéré est le seul cycle du spectre de calcul qui nécessite une correction de contrainte moyenne, ou s’il est, de tous les cycles du spectre, celui qui donne lieu, par application de la formule C11.3.11.3a1, à la correction de contrainte moyenne σ * − σ la plus

(

)

grande, la contrainte moyenne corrigée a pour valeur (négative) :

σ* =

Dans le cas où les contraintes sont d'origine mécanique ou assimilée et où la paroi concernée n'est pas de forte épaisseur, ce remplacement n'a aucune incidence sur le résultat, puisqu'alors : ∆σ lin ≈ ∆σ G (voir C11.3.5.17).

∗

∆σ T − Re, t * 2

Dans le cas contraire, la contrainte moyenne corrigée a pour valeur (négative) :

(

σ * = σ + σ * −σ

Dans les autres cas, ce remplacement, qui permet d'éviter la détermination de ∆σ lin , assure un résultat conservateur. Le degré de conservatisme de cette simplification est faible lorsque les contraintes sont d'origine mécanique ou assimilée, la non-linéarité due aux fortes épaisseurs de paroi demeurant toujours peu élevée. Il peut par contre être important lorsque les contraintes sont d'origine thermique, celles-ci pouvant donner lieu à des distributions de contrainte fortement non-linéaires dans l'épaisseur de la paroi.

(C11.3.11.1.3a2)

)

max

(C11.3.11.1.3a3)

(

formule dans laquelle σ * − σ

)

max

est

la plus grande des corrections de contrainte moyenne déterminée, par application de la formule C11.3.11.1.3a2, pour l’ensemble des cycles du spectre de calcul.

1191


∗

Dans la formule C11.3.11.2b1 :

Par souci de simplification, il est toujours possible, lorsque σ < 0 , de prendre pour contrainte moyenne corrigée la valeur conservatrice σ * = 0.

–

∆σ D est la limite d'endurance de la courbe de fatigue du matériau, donnée par la formule : ∆σ D = 21,0269 + 0,63Rm

b) Cycle d’étendue ∆σ T ≥ 2 Re, t * :

dans laquelle Rm doit être exprimé en MPa.

La contrainte moyenne corrigée a pour valeur :

Cette valeur est celle que donne la formule C11.3.12.1.2.1 pour N = 2.106 cycles.

σ* =0 –

C11.3.11.2 - Correction de contrainte totale effective (zones sans soudure)

La valeur à prendre pour ∆σ T* est : •

a) En un point d'une zone sans soudure soumis à l'effet d'une discontinuité mineure, l'étendue de contrainte ∆σ T* de chacun des cycles élémentaires d'endommagement déterminés selon C11.3.9 ou C11.3.10, éventuellement corrigée des effets de la plasticité selon C11.3.11.1, doit être convertie en * étendue de contrainte totale corrigée effective ∆σ T,eff , Kf ⋅ ∆σ T* Kt

•

(C11.3.11.2a)

dans laquelle, pour chaque cycle : −

K t est le coefficient global de concentration de contrainte théorique au point considéré, déterminé selon C11.3.9.2.2e2,

−

K f est le coefficient global de correction de contrainte effective au même point, déterminé comme indiqué en b.

Une première approximation de K f peut être obtenue en prenant pour valeur de ∆σ T* la valeur ∆σ adm (ce qui revient à

−

prendre

lorsque ∆σ T* > ∆σ D : 1,5 ( K t −1) Kf = 1 + ⎛ ∆σ T* ⎞ ⎟ 1 + 0,5 ⎜ ⎜ ∆σ ⎟ D ⎝ ⎠

dans le cas particulier où, le spectre de calcul ne comportant qu'un seul type de cycle, l'admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de la relation C11.3.13.3.2.2 : la valeur : Kt ∆σ adm . Kf Le calcul de K f est alors itératif.

b) La valeur du coefficient K f est donnée par les formules : −

dans le cas le plus général où l'admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de l'une ou l'autre des relations C11.3.13.3.1 ou C11.3.13.3.2.1 : l'étendue de contrainte totale corrigée ∆σ T* du type de cycle considéré. Le calcul de K f est alors direct.

au moyen de la formule : * ∆σ T, eff =

(C11.3.11.2b2)

Kt = 1 ). Kf

Il n'est pas nécessaire de poursuivre au delà de cette première approximation de K f si elle permet de conclure à l'admissibilité des sollicitations cycliques.

(C11.3.11.2b1)

c) La figure C11.3.11.2 donne la valeur du K rapport f . Kt

lorsque ∆σ T* ≤ ∆σ D : Kf = K t

1192


Kf Kt

1 1

1,2

0,8

1,5

0,6 2

3

0,4

5 Kt

0,2

0 0

5

10

15

20 ∆σ T* ∆σ D

Figure C11.3.11.2 - Valeurs de la correction de contrainte totale effective.

1193


C11.3.12 - Caractéristiques de résistance à la fatigue

C11.3.12.1.2 - Courbes de fatigue relatives aux zones sans soudure

C11.3.12.1 - Courbes de fatigue

Les courbes de fatigue relatives aux zones sans soudure sont données par la figure C11.3.12.1.2.

C11.3.12.1.1 - Généralités

La résistance à la fatigue d'une zone d'appareil est caractérisée par une courbe de fatigue : étendue de contrainte de référence ∆σ ref - nombre de cycles N, valable pour les conditions de référence précisées respectivement en C11.3.12.1.2 pour les zones sans soudure et en C11.3.12.1.3 pour les zones soudées.

Ces courbes sont établies pour les conditions de référence suivantes :

Cette courbe dépend : – –

pour les zones sans soudure : de la résistance à la traction Rm du matériau,

–

absence de concentration de contrainte,

–


–

épaisseur de paroi ≤ 25 mm,

–

rugosité Rz < 6 µm,

–

contrainte moyenne nulle.

Elles ont pour équations :

pour les zones soudées : de la classe de résistance à la fatigue de la zone, définie en C11.3.12.2.

–

pour N ≤ N D :

Elle ne dépend pas de la valeur du module d’élasticité E du matériau (voir Note).

∆σ ref =

Note : A température ambiante, les résultats expérimentaux relatifs aux différentes familles de matériaux (aciers ferritiques, aciers austénitiques, etc.) ne montrent pas d'influence significative du module d'élasticité sur la résistance à la fatigue de ces matériaux.

–

+ 0,63Rm − 11,5

(C11.3.12.1.2.1)

pour N > N D : + 0,63 Rm ) 10

(C11.3.12.1.2.2) dans lesquelles ∆σ ref et Rm sont exprimés en MPa. Le nombre de cycles à la limite d’endurance N D a pour valeur : N D = 2.106 cycles

Les courbes de fatigue comportent deux domaines séparés par le nombre de cycles à la limite d’endurance N D , nombre de cycles qui correspond à l’étendue de contrainte ∆σ D (limite d’endurance) en deçà de laquelle le nombre de cycles admissible sous sollicitation d’étendue constante est illimité.

Les valeurs de la limite d’endurance ∆σ D et de la limite de troncature ∆σ C correspondant aux valeurs de Rm pour lesquelles sont tracées les courbes de la figure C11.3.12.1.2 sont données par le tableau C11.3.12.1.2.

Au-delà de ce nombre de cycles N D , chaque courbe se divise en deux branches :

–

N

( ∆σ ref ) 10 N = 2.10 6 (21,0269

Pour une température différente de la température ambiante, l'effet de la température sur la résistance à la fatigue est pris en compte au moyen du coefficient Ct (voir C11.3.12.3.1 ou C11.3.12.4.1) et n'a donc pas à être pris en compte au travers de son influence sur la valeur du module d'élasticité.

–

46000

Tableau C11.3.12.1.2 - Limite d'endurance ∆σ D et limite de troncature ∆σ C des courbes de fatigue relatives aux zones sans soudure

l’une, horizontale (tracée en trait pointillé sur les figures) traduit le comportement en fatigue sous sollicitations cycliques d’étendue constante, l’autre, oblique (tracée en trait plein sur les figures), traduit le comportement en fatigue sous sollicitations cycliques d’étendue variable.

Les courbes sont interrompues à N = N C = 108 cycles, nombre de cycles à la limite de troncature, qui correspond à l’étendue de contrainte ∆σ C (limite de troncature) en deçà de laquelle aucun endommagement par fatigue n’est à prendre en compte. Les coefficients de correction définis en C11.3.12.3 et C11.3.12.4 permettent de prendre en compte des conditions différentes des conditions de référence.

1194

Résistance à la traction du matériau

Limite d'endurance


Rm (MPa)

∆σ D (MPa)

∆σ C (MPa)

400

273

184,6

600

399

269,8

800

525

355

1000

651

440,3



10 000

1 000

Rm

1000 800 600

400

100 102

103

104

105

106 ND = 2.10

107 6

Figure C11.3.12.1.2 - Courbes de fatigue relatives aux zones sans soudure.

1195

108

N

Nombre de cycles



10 000

1 000

63 71 32 80 40

100

90 50 56

10 102

103

104

105

106 ND = 5.10

107 6

108

Nombre de cycles

Figure C11.3.12.1.3 - Courbes de fatigue relatives aux zones soudées en fonction de la classe de résistance à la fatigue.

1196

N


Dans la limite des matériaux couverts par les présentes règles (voir C11.3.2.1), elles sont les mêmes pour tous les matériaux.

C11.3.12.1.3 - Courbes de fatigue relatives aux zones soudées

Les courbes de fatigue relatives aux zones soudées sont données par la figure C11.3.12.1.3.

Ces courbes ont pour équation :

( ∆σ ref ) m N

Ces courbes sont établies pour les conditions de référence suivantes : –


–

épaisseur de paroi ≤ 25 mm,

= C

(C11.3.12.1.3)

dans laquelle les constantes m et C sont données par le tableau C11.3.12.1.3, ∆σ ref étant exprimée en MPa. Le nombre de cycles à la limite d’endurance N D a pour valeur :

Ces courbes intègrent l'effet statistique des concentrations de contrainte dues au profil des soudures, ainsi que celui des contraintes résiduelles engendrées par le soudage. Par contre elles n'intègrent l'effet d'aucune imperfection de forme (décalage des fibres moyennes, ovalisation, désalignement angulaire, écart local de circularité, etc.) pouvant affecter les zones soudées des assemblages bout à bout.

N D = 5.106 cycles

Les valeurs de la limite d’endurance ∆σ D et de la limite de troncature ∆σ C correspondant à chaque classe de résistance à la fatigue sont données par le tableau C11.3.12.1.3.

Tableau C11.3.12.1.3 - Paramètres des courbes de fatigue relatives aux zones soudées. Classe de résistance à la fatigue

90 80 71 63 56 50 40 32

Paramètres de l’équation (∆σref)m N = C 6

6

Pour N < ND = 5.10

Pour N > ND = 5.10

Limite d’endurance


m

C = C1 (MPa3)

m

C = C2 (MPa5)

∆σD (MPa)

∆σC (MPa)

3

1,46.1012

5

6,41.1015

66,3

36,4

3

1,02.10

12

5

3,56.10

15

58,9

32,4

7,16.10

11

1,96.10

15

52,3

28,7

5,00.10

11

1,08.10

15

46,4

25,5

3,51.10

11

5,98.10

14

41,3

22,7

2,50.10

11

3,39.10

14

36,8

20,2

1,28.10

11

1,11.10

14

29,5

16,2

6,55.10

10

3,64.10

13

23,6

13,0

3 3 3 3 3 3

5 5 5 5 5 5

1197


C11.3.12.2 - Classification des zones soudées

C11.3.12.3.2 - Coefficient de correction d'épaisseur

a) Les diverses configurations de zones soudées sont classées en fonction de leur aptitude de résistance à des sollicitations variables.

Le coefficient de correction d'épaisseur Ce est donné par la figure C11.3.12.3.2. Dans cette figure, la valeur à prendre pour N est :

A chaque classe de résistance correspond une courbe de fatigue (voir figure C11.2.4.9.2).

–

Chaque classe de résistance à la fatigue est conventionnellement désignée par un nombre égal à la valeur de l'étendue de contrainte admissible ∆σ ref , exprimée en MPa, que donne la courbe de fatigue correspondante pour le nombre de cycles :

Le calcul de Ce est alors direct.

N = 2.106 cycles

–

b) Pour l’analyse de la résistance à la fatigue par fissuration s’amorçant en surface des soudures, au regard de laquelle la contrainte dont l’étendue de variation à prendre en compte est la contrainte géométrique, la classe à retenir est celle indiquée en Annexe C11.A5 en fonction du type de zone concerné, des contrôles non destructifs effectués et du parachèvement éventuel des soudures (dressage des pieds de cordons).

Une première approximation de Ce peut être obtenue en prenant pour valeur de N le nombre de cycles que donne la courbe de fatigue applicable pour l'étendue de contrainte * ∆σ T,eff (ce qui revient à prendre Cr = 1). Il n'est pas nécessaire de poursuivre au delà de cette première approximation de Ce si elle permet de conclure à l'admissibilité des sollicitations cycliques, pour autant que la valeur de Cr correspondante soit ≤ 1.

C11.3.12.3 - Coefficients de correction de la résistance à la fatigue pour une zone sans soudure de

correction

dans le cas le plus général où l'admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de l'une ou l'autre des relations C11.3.13.3.1 ou C11.3.13.3.2.1 : le nombre de cycles admissible Nadm. Le calcul de Ce est alors itératif, la valeur de Nadm n'étant pas connue au départ.

c) Pour l’analyse de la résistance à la fatigue par fissuration, s’amorçant en racine, de la gorge d’une soudure d’angle non pénétrante ou a pénétration partielle, au regard de laquelle la contrainte dont l’étendue de variation à prendre en compte est la contrainte nominale de gorge, la classe à retenir est la classe 32.

C11.3.12.3.1 - Coefficient température

dans le cas particulier où, le spectre de calcul ne comportant qu'un seul type de cycle, l'admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de la relation C11.3.13.3.2.2 : le nombre d'occurrences n du cycle exercé.

de

Le coefficient de correction de température C t est donné par la figure C11.3.12.3.2, en fonction de la température moyenne t * du cycle définie en C11.3.5.22.

1198



1 30

25

40

0,9

50

70

0,8

100

Pour 10 2 ≤ N ≤ 2.10 6 : ⎛ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝

C e = Fe

0,7

≥ 150

log N − 2 ⎞⎟ ⎟ 4,301 ⎟⎠

⎛ 25 ⎞ Fe = ⎜ ⎟ ⎝ e ⎠

0,18

e (mm)

0,6

0,5 102

103

104

105

106 ND = 2.10

107 6

108

Nombre de cycles

Figure C11.3.12.3.2 - Valeurs du coefficient de correction d’épaisseur Ce pour une zone sans soudure.

1199

N


C11.3.12.3.3 - Coefficient de correction d'état de surface

Tableau C11.3.12.3.3 - Valeurs de la rugosité Rz en fonction de l'état de surface

Le coefficient de correction d'état de surface Cs est donné, pour N ≤ 2⋅106 cycles, par la formule : Cs = Fs

⎛ log N − 2 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ 4,301 ⎟ ⎝ ⎠

(C11.3.12.3.3.1)

dans laquelle :

(

Fs = 1 − 0,22 log Rz

)

0, 64

(

)

(

⋅ log Rm + 0,45 log Rz

)

Etat de surface

Rz (µm)

Laminé, forgé ou extrudé

200

Usiné à l'outil

50

Rectifié, meulé

10

0,53

Pour N > 2⋅106 cycles, la valeur de Cs est égale à la valeur correspondant à N = 2.106 cycles.

(C11.3.12.3.3.2) Rz étant la rugosité au point considéré (voir Note) exprimée en µm.

La valeur à prendre pour N obéit à la même règle que celle donnée en C11.3.12.3.2 pour la détermination du coefficient Ce .

Pour Rz < 6 µm : Cs = 1.

La figure C11.3.12.3.3 donne les valeurs du coefficient Cs pour la valeur Rz = 200 µm représentative de l'état laminé, forgé ou extrudé.

Note : La rugosité Rz est définie dans la Norme NF EN ISO 4287 sous la dénomination plus complète de « hauteur maximale du profil de rugosité ».

En l'absence de données spécifiques, les valeurs de rugosité données au tableau C11.3.12.3.3 sont à utiliser.

1200


CS

1

0,9

0,8 R m (MPa)

400

0,7 600

800

0,6

1000

0,5 102

103

104

105

106 ND = 2.10

107 6

108

Nombre de cycles

Figure C11.3.12.3.3 - Valeurs du coefficient de correction d’état de surface Cs pour Rz = 200 µm (état laminé, forgé ou extrudé).

1201

N


–

C11.3.12.3.4 - Coefficient de correction de contrainte moyenne

Le coefficient de correction de contrainte moyenne Cm traduit l'influence d'une contrainte moyenne non nulle sur la résistance à la fatigue d'une zone sans soudure.

* ∆σ T,eff

Le calcul de C m est alors itératif, la valeur de C r n'étant pas connue au départ.

Il est donné par la figure C11.3.12.3.4 en fonction du

Une première approximation de C m peut être obtenue en prenant pour valeur de ∆σ ref la valeur :

σ* rapport , ou par les formules : ∆σ ref pour

e, t *

*

pour

Cm =

{(

∆σ ref : 2(1 + M )

≤

M (2 + M ) ⎛⎜ 2σ * 1− 1 + M ⎜⎝ ∆σ ref

Cm =

–

(− R ) ≤ σ

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

⎛ 2σ * ⎜ ⎜ ∆σ ref ⎝

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

M = 3,5.10 Rm − 0,1

(C11.3.12.3.4.1)

(C11.3.12.3.4.5)

La valeur donnée à σ * doit correspondre à l’étendue ∆σ ref utilisée (voir Note).

(C11.3.12.3.4.2)

Note : Sauf cas particulier, la contrainte moyenne d’un cycle n’est pas indépendante de son étendue. Pour chaque cas d’espèce, elle est donc à déterminer en fonction de la valeur ∆σref retenue pour le calcul.


(C11.3.12.3.4.3)

Le coefficient global de correction de la résistance à la fatigue C r résultant, pour chaque type de cycle, de l'ensemble des corrections à prendre en compte en un point d'une zone sans soudure, est égal à :

dans laquelle la résistance à la traction Rm est exprimée en MPa. La valeur à prendre pour ∆σ ref est : –

}

Il n'est pas nécessaire de poursuivre au delà de cette première approximation de C m si elle permet de conclure à l'admissibilité des sollicitations cycliques, pour autant que la valeur de C r correspondante soit ≤ 1.

Dans ces formules, M est la sensibilité à la contrainte moyenne, donnée par la formule : -4

)

* MAX ∆σ T, eff , (∆σ C )

∆σ ref ≥ σ * ≥ Re, t * : 2(1 + M )

1+ M / 3 M − 1+ M 3

(C11.3.12.3.4.4)

Cr

Il a un effet pénalisant quand la contrainte moyenne du cycle est une contrainte de traction et un effet favorable quand elle est une contrainte de compression.

–

dans le cas le plus général où l'admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de l'une ou l'autre des relations C11.3.13.3.1 ou C11.3.13.3.2.1 : l'étendue de contrainte :

C r = C t ⋅ C e ⋅ Cs ⋅ C m

dans le cas particulier où, le spectre de calcul ne comportant qu'un seul type de cycle, l'admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de la relation C11.3.13.3.2.2 : l'étendue de contrainte que donne la courbe de fatigue applicable pour le nombre d'occurrences n du cycle. Le calcul de C m est alors direct.

1202

(C11.3.12.3.5)


Cm

1,5

R m (MPa)

1

400

600

800

1000

0,5 -2

-1

0

1

2

σ* ∆σ ref Figure C11.3.12.3.4 - Valeurs du coefficient de correction de contrainte moyenne Cm.

1203


la

c) L’épaisseur e est l’épaisseur utile de la paroi au droit du point potentiellement critique considéré.

de

C11.3.12.4.2 - Coefficient de correction d'épaisseur

Lorsqu'au droit de ce point la paroi sous-jacente est constituée d'une superposition d'éléments distincts non monobloc mais assemblés entre eux par soudage (exemple : ensemble paroi + anneau-renfort au droit du pied de la soudure d'assemblage d'une tubulure), l'épaisseur à prendre en compte est l'épaisseur utile totale de l'ensemble ainsi formé.

a) Le coefficient de correction d'épaisseur est donné par la figure C11.3.12.4.2.


Pour e > 150 mm, la valeur du coefficient Ce est celle donnée par la figure pour e = 150 mm, soit : Ce = 0,639.

Le coefficient global de correction de la résistance à la fatigue C r résultant, pour chaque type de cycle, de l'ensemble des corrections à prendre en compte en un point d'une zone soudée, est égal à :

C11.3.12.4 - Coefficients de corrections résistance à la fatigue pour une zone soudée C11.3.12.4.1 - Coefficient température

de

de

correction

Le coefficient de correction de température applicable aux zones soudées est le même que celui défini en C11.3.12.3.2 pour les zones sans soudure.

b) Le coefficient de correction d'épaisseur Ce n'est pas à prendre en compte ( Ce = 1) lorsque l’étendue de contrainte ∆σ considérée est l’étendue de contrainte nominale de gorge ∆σ N,g .

Cr = C t ⋅ Ce

1204

(C11.3.12.4.3)


Ce

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5 0

25

50

75

100

125

150

e

Epaisseur (mm)

Figure C11.3.12.4.2 - Valeurs du coefficient de correction d’épaisseur Ce, pour une zone soudée. ⎧ ⎡⎛ 25 ⎞ 0, 25 ⎤ ⎪ C e = MIN ⎨ 1 ; ⎢⎜⎜ ⎟⎟ ⎥ ⎢⎝ e ⎠ ⎥ ⎪ ⎣ ⎦ ⎩

[]

1205

⎫ ⎪ ⎬ ⎪ ⎭


c) Si ∆σ ** < C r ⋅ ∆σ C :

C11.3.13 - Vérification de la résistance à la fatigue C11.3.13.1 - Nombre de cycles admissibles

Les cycles qui satisfont à cette condition ne sont pas à prendre en compte.

Le nombre de cycles admissible N adm pour un type de cycle élémentaire d'endommagement donné, d'étendue de contrainte ∆σ ** , est donné par les formules suivantes − dans lesquelles ∆σ ** et Rm doivent être exprimés en MPa :

d) Remarque :

Dans le cas d'une zone sans soudure, le calcul du nombre de cycles admissible N adm au moyen des formules qui précèdent n'est pas un calcul direct, les coefficients de correction Ce , Cs et C m (qui contribuent à former le coefficient global de correction C r ) étant directement ou indirectement des fonctions de ce nombre de cycles. Si N est le nombre de cycles pris en compte pour calculer ces coefficients, le calcul de N adm doit être répété itérativement jusqu'à obtenir :

a) Si ∆σ ** ≥ C r ⋅ ∆σ D :

–


N adm

⎡ ⎤ ⎢ ⎥ 46000 ⎢ ⎥ = ⎢ ∆σ ** ⎥ − 0,63Rm + 11,5 ⎥ ⎢ ⎣⎢ C r ⎦⎥

–

pour une zone soudée : N adm =

2

(C11.3.13.1a1)

N adm = N.

Une détermination approchée et conservatrice de N adm est néanmoins possible sans itération, en retenant pour Ce , Cs et C m les premières approximations obtenues de ces coefficients (voir C11.3.12.3.2 à C11.3.12.3.4), pour autant que la condition C r ≤ 1, que requiert l'utilisation de ces valeurs, soit respectée.

C1 ⎛ ∆σ ** ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ C ⎟ ⎝ r ⎠

3

(C11.3.13.1a2)


C11.3.13.2 - Etendue de contrainte admissible (voir Note)

L’étendue de contrainte admissible ∆σ adm − exprimée en MPa − pour un nombre n d'occurrences d'un cycle élémentaire d'endommagement d'un type donné, est donnée par les formules suivantes :

b) Si C r ⋅ ∆σ C ≤ ∆σ ** < C r ⋅ ∆σ D :

–

si tous les cycles du spectre de calcul satisfont à cette condition :

a) si n ≤ N D :

N adm = ∞

–

•

N adm

–

si tous les cycles du spectre de calcul ne satisfont pas à cette condition :

•

⎡ 46000 ⎤ ∆σ adm = C r ⎢ + 0,63Rm − 11,5⎥ n ⎣ ⎦


⎡ ⎤ ⎢ ⎥ 6 ⎢ 21,0269 + 0,63Rm ⎥ = 2 ⋅10 ⎢ ⎥ ⎛ ∆σ ** ⎞ ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ ⎜ C ⎟ ⎢ ⎥ ⎝ r ⎠ ⎣ ⎦

(C11.3.13.2a1)

10

formule dans laquelle Rm doit être exprimée en MPa,

(C11.3.13.1b1) –

∆σ adm

C2 ⎡ ∆σ ** ⎤ ⎢ ⎥ ⎢⎣ C r ⎥⎦

5

pour une zone soudée : 1

pour une zone soudée : N adm =


⎛ C ⎞3 = Cr ⎜ 1 ⎟ ⎝ n ⎠

(C11.3.13.2a2)


(C11.3.13.1b2)

b) Si n > N D :

formule dans laquelle C 2 est le paramètre relatif à la courbe de fatigue applicable, donnée par le tableau C11.3.12.1.3.

∆σ adm = C r ⋅ ∆σ D

(C11.3.13.2b)

Note : La détermination de l’étendue de contrainte admissible n’a de sens que si tous les cycles qui s’exercent sont de même type ; elle n’est nécessaire que si l’admissibilité des sollicitations cycliques est vérifiée au moyen de la relation particulière C11.3.13.3.2.2.

1206


C11.3.13.3 - Critères d'admissibilité des sollicitations cycliques (voir Note)

C11.3.13.3.2 - Cas où tous les cycles sont de même type

Note : Rappel : pour les soudures non pénétrantes ou à pénétration partielle, la limitation de l'étendue de la contrainte nominale de gorge qu'impose la relation C11.3.11.1.1, constitue un critère d'admissibilité supplémentaire à respecter.

En tout point potentiellement critique, l'application de n cycles élémentaires d'endommagement d'étendue de contrainte ∆σ ** est une sollicitation admissible si l’une ou l’autre des relations suivantes est vérifiée :

C11.3.13.3.1 - Cas général

En tout point potentiellement critique, le taux d’endommagement total U obtenu en additionnant les taux d’endommagement ui résultant de l’application de chaque type de cycle élémentaire d'endommagement constituant le spectre de calcul au point considéré, ne doit pas être supérieur à 1 : U = ∑ ui = ∑ i

i

ni

(N adm )i

≤1

(C11.3.13.3.1)

1207

n ≤ N adm

(C11.3.13.3.2.1)

∆σ ** ≤ ∆σ adm

(C11.3.13.3.2.2)


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE À LA FATIGUE ANNEXE C11.A1 RÈGLE ALTERNATIVE DE DÉTERMINATION DE L’ÉTENDUE DE CONTRAINTE GÉOMÉTRIQUE DANS UNE ZONE D’OUVERTURE DANS UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE OU SPHÉRIQUE (Annexe informative)

η0

C11.A1.1 - OBJET

Les autres notations sont définies en C5.1.3.

C11.A1.4 - RÈGLE DE CALCUL

a) L’étendue de contrainte géométrique dans une zone d'ouverture dans une enveloppe cylindrique ou sphérique est donnée par la formule :


a) L’ouverture doit être circulaire, sans tubulure ou avec tubulure soudée normale à la paroi.

∆σ G = ∆P ⋅ η o

b) Pour une ouverture de tubulure dans une enveloppe cylindrique, l’épaisseur et de la tubulure doit être telle que : dm ≤ 0,4 Dm

pour

−

pour 0,4 <

−

pour

dm < 0,8 Dm

dm ≥ 0,8 Dm

:

et ≤2 e

:

et d ≤ 3 − 2,5 m e Dm

:

et ≤1 e

Indice de contrainte de référence

Les notations ∆P et ∆σG sont définies en C11.2.3.

La présente Annexe propose une règle permettant de déterminer, pour une zone d’ouverture dans une enveloppe cylindrique ou sphérique, l’étendue de contrainte géométrique ∆σG engendrée par un cycle de variation de la pression, d’étendue ∆P.

−

=

Dm 2eT

(C11.A1.1)

b) La valeur de l’indice de contrainte de référence ηo est donnée : −

pour une ouverture dans une enveloppe cylindrique, par la formule : 1,5

0 ,5

⎛ et ⎞ d ⎜⎜ ⎟⎟ + 1,25 m Dm ⎝ eT ⎠ 1,5 0,5 ⎛e ⎞ ⎛d ⎞ 1 + ⎜⎜ t ⎟⎟ ⎜⎜ m ⎟⎟ ⎝ eT ⎠ ⎝ Dm ⎠

⎛d ⎞ 2 + 2 ⎜⎜ m ⎟⎟ ⎝ Dm ⎠ ηo =

⎛ Dm ⎞ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎝ eT ⎠

0,5

(C11.A1.2) C11.A1.3 - NOTATIONS

eT

=

Cette valeur, valable pour une ouverture avec tubulure non dépassante, est conservatrice pour une ouverture avec tubulure dépassante.

Epaisseur utile moyenne de l’enveloppe (anneau-renfort éventuel inclus) sur la longueur

Dm ⋅ eT

Si fr < f, l’épaisseur utile de l’anneaurenfort doit être, pour la détermination de f eT, corrigée du rapport r . f

1208

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A1 – RÈGLE ALTERNATIVE DE DÉTERMINATION DE L’ÉTENDUE DE CONTRAINTE GÉOMÉTRIQUE DANS UNE ZONE D’OUVERTURE DANS UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE OU SPHÉRIQUE

La valeur donnée par la figure C11.A1.2 suppose que le dépassement intérieur de la tubulure respecte les conditions :

Pour une ouverture sans tubulure, cette formule s’écrit : d η0 = 2 + 1,25 m Dm

−

⎛ Dm ⎞ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎝ eT ⎠

0 ,5

(C11.A1.3)

et' = et

par la figure C11.A1.1, pour une ouverture avec tubulure non dépassante,

•

par la figure C11.A1.2, pour une ouverture avec tubulure dépassante,

•

par l’un ou l’autre de ces figures (courbe e / eT = 0) pour une ouverture sans tubulure.

lt' ≥ d m ⋅ et

(C11.A1.4)

si tel n’est pas le cas, utiliser la figure C11.A1.1.

pour une ouverture dans une enveloppe sphérique : •

et

1209

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A1 – RÈGLE ALTERNATIVE DE DÉTERMINATION DE L’ÉTENDUE DE CONTRAINTE GÉOMÉTRIQUE DANS UNE ZONE D’OUVERTURE DANS UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE OU SPHÉRIQUE

η0 14

12 e t /e T = 0

10

0,25

8 0,5

1

6

4

2

0 0,01

0,05

0,1

0,5

1

5

10 dm Dm ⋅ eT

Figure C11.A1.1 - Valeurs de l’indice de contrainte de référence ηo pour une ouverture dans une enveloppe sphérique avec tubulure non dépassante.

1210


η0 14

12 e t /e T = 0

10 0,25

8 0,5

6

4

2 1

0 0,01

0,05

0,1

0,5

1

5

10 dm Dm ⋅ eT

Figure C11.A1.2 - Valeurs de l’indice de contrainte de référence ηo pour une ouverture dans une enveloppe sphérique avec tubulure dépassante.

1211


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE À LA FATIGUE ANNEXE C11.A2 CLASSIFICATION DES ASSEMBLAGES SOUDÉS VIS-À-VIS DE LA RESISTANCE À LA FATIGUE (Annexe obligatoire)

a) La présente Annexe définit la classification des assemblages soudés en fonction de leur aptitude de résistance à la fissuration par fatigue sous l'action de sollicitations variables.

La classe de résistance d'un assemblage dépend :

Cette classification repose sur l'aptitude de résistance des assemblages à la fissuration s'amorçant en surface des soudures (voir Note 1), au regard de laquelle la contrainte dont l'étendue de variation est à prendre en compte dans les règles d'analyse de la résistance à la fatigue du chapitre C11.2 est la contrainte géométrique (voir Note 2).

les raccordements des soudures bout à bout avec les éléments de paroi assemblés,

–

la racine des soudures bout à bout réalisées d'un seul côté sans reprise envers,

–

un micro-défaut débouchant dans une soudure arasée,

–

les pieds des cordons d'angle (que ces cordons soient ceux de soudures à pleine pénétration ou ceux de soudures non pénétrantes ou à pénétration partielle),

des contrôles non destructifs (CND) effectués sur les joints soudés,

−

du parachèvement éventuel des soudures (dressage des pieds de cordons).

c) Au regard des contrôles non destructifs effectués sur les joints soudés, deux cas, intitulés respectivement "avec CND" et "sans CND" dans les tableaux ci-après, doivent être distingués : −

Note 1 : Les sites d'amorçage potentiels d'une telle fissuration peuvent être : –

−

le cas "avec CND" est celui dans lequel les contrôles effectués sont les examens de type (PT, MT, RT ou UT) et d'étendue (totale ou partielle) exigés par la présente Division lorsque le coefficient de soudure z de l'appareil est égal à 0,85 ou 1 (voir Partie I). Tout assemblage sur lequel les contrôles ainsi définis sont effectués peut bénéficier, pour la vérification de sa résistance à la fatigue, de la classe définie pour ce cas, quelle que soit par ailleurs la valeur du coefficient de soudure de l'appareil.

les irrégularités de surface d'un cordon survenues lors du dépôt de la soudure.

−

Note 2 : L'analyse de la résistance à la fatigue par fissuration, s'amorçant en racine, de la gorge d'une soudure d'angle non pénétrante ou à pénétration partielle, au regard de laquelle la contrainte dont l'étendue de variation est à prendre en compte est la contrainte nominale de gorge, s'opère sur la base d'une classe unique (classe 32) et ne nécessite donc pas le recours à une classification des assemblages.

le cas "sans CND" est celui dans lequel le seul contrôle effectué est un examen visuel (VT). Ce cas est celui qui s'applique de manière générale aux assemblages des appareils dont le coefficient de soudure est égal à 0,7 (voir Note 1).

b) La présente Annexe précise, pour les différents types d'assemblages répertoriés dans les tableaux ciaprès, la classe de résistance à prendre en compte dans ces règles, à laquelle correspond la courbe de fatigue à utiliser. Tout type d'assemblage non répertorié doit être classé par assimilation à un type répertorié. Le souci de conservatisme doit guider le choix à effectuer.

Tout assemblage pour lequel cet examen visuel est le seul réalisé relève de ce cas, quelle que soit par ailleurs la valeur du coefficient de soudure de l'appareil (voir Note 2). Note 1 : Pour certains assemblages de tels appareils, la présente Division exige cependant (voir Partie I) l'exécution de contrôles non destructifs. Ces cas relèvent alors du cas "avec CND". Note 2 : A ce titre, dans un appareil dont le coefficient de soudure est égal à 0,85 ou 1, les assemblages pour lesquels aucun examen autre que visuel n'est exigé en Partie I relèvent du cas "sans CND".

1212

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A2 – CLASSIFICATION DES ASSEMBLAGES SOUDÉS VIS-A-VIS DE LA RÉSISTANCE A LA FATIGUE

d) Les classes définies pour le cas "avec CND" supposent que les soudures respectent l'ensemble des critères d'acceptabilité des défauts définis dans la Partie I.

g) Pour les assemblages dont la classe peut être améliorée par parachèvement, le mode opératoire suivant doit être respecté pour pouvoir bénéficier de cette amélioration : −

e) Les classes définies pour le cas "sans CND" tiennent compte raisonnablement de l'existence possible de défauts volumiques plus importants que ceux admis au titre de ces critères, donc susceptibles de réduire la résistance à la fatigue des assemblages.

Ces classes ne couvrent pas l'effet d'éventuels défauts plans, dont la présence est en tout état de cause rédhibitoire. Il appartient au Fabricant de mettre en œuvre les techniques de fabrication appropriées permettant d'éviter l'apparition de tels défauts.

les pieds de cordons doivent être usinés à l'aide d'une fraise (dite "à écriquer"). La profondeur d'usinage doit atteindre 0,5 mm sous toute dépression (caniveau) rencontrée (voir figure C11.A2). Si les réductions d'épaisseurs qui en découlent sont significatives, elles doivent être prises en compte dans la détermination de la pression de référence PR . Il y a également lieu de s'assurer que ces réductions restent compatibles avec le respect des règles de vérification de la résistance de l'appareil aux effets des sollicitations statiques.

A ce titre, l'emploi de modes opératoires de soudage et d'opérateurs de soudage qualifiés, ainsi, plus généralement, que le respect des règles de fabrication relatives au soudage données en Partie F, sont censés permettre l'obtention d'un tel résultat.

−

En cas de doute sur la qualité des soudures réalisées, il est de la responsabilité du Fabricant de procéder aux examens nécessaires pour s'en assurer. f) Une zone d'appareil ayant fait l'objet d'un rechargement par soudage ou ayant subit une réparation par fusion d'un défaut du métal de base doit être considérée comme une zone soudée. Sa classe de résistance à la fatigue est à déterminer par référence aux classes définies pour les assemblages bout à bout de type 1.1 ou 1.2.

un contrôle non destructif de surface doit être effectué dans la région ainsi parachevée. Ce contrôle est facilité si une finition par polissage à la bande abrasive est réalisée. Il faut éviter que subsistent des marques d'usinage parallèles à la direction de la soudure.

h) L'exécution d'un traitement thermique après soudage n'autorise pas à utiliser, dans l'analyse de la résistance à la fatigue, une classe supérieure à celle résultant de l'application des dispositions qui précèdent.

Figure C11.A2 - Parachèvement d'une soudure par dressage des pieds de cordons.

1213


Classe avec sans CND CND

Type d'assemblage

Conditions à respecter

1 - Assemblage bout à bout d'éléments d'enveloppes − le rayon r de l'arrondi de meulage doit être au moins égal à l'épaisseur de l'élément assemblé le plus mince.

1.1

soudure arasée par meulage

1.2a

90

63

80

63

θ > 150°

71

63

θ ≤ 150°

− les défauts internes éventuellement révélés par l'opération de meulage doivent être réparés conformément aux dispositions de F1.4.11

soudure exécutée des deux côtés ou d'un seul côté avec insert fusible ou sur support temporaire non fusible ou sur support fusible éliminé après soudage

1.2b

1214


Classe Type d'assemblage

avec CND

sans CND


1 - Assemblage bout à bout d'éléments d'enveloppes (suite) 1.3a 1.3b

63

soudure exécutée d'un seul côté, sans support

1.3c

1.4a

soudure exécutée d'un seul côté sur support permanent

1.4b

1.5

56

pleine pénétration et qualité de la racine contrôlées par examen visuel ou pouvant être assurées par la maîtrise du MOS

40

envers de la soudure inaccessible à l'examen visuel et pleine pénétration et qualité de la racine ne pouvant pas être assurées

56

50

40

40

assemblage sur bord soyé

soudure multi-passes avec passe de fond la latteassurant la fusion support complète et la pleine doit pénétration en racine être continue soudure réalisée en une seule passe

voir cas N°1.4

2 - Assemblage à angle vif enveloppe cylindrique – enveloppe conique (à la grande base ou à la petite base)

2.1

soudure meulée pour assurer un raccordement régulier des surfaces intérieures et extérieures des 2 enveloppes

2.2a

90

63

les défauts internes éventuellement révélés par l'opération de meulage doivent être réparés conformément aux dispositions de F1.4.11

80

63

θ > 150°

71

63

θ ≤ 150°

soudure non meulée ou meulée d'un seul côté 2.2b

1215



avec CND


sans CND

3 - Assemblage circulaire à recouvrement

3.1

3.2a 3.2b

3.3

assemblage de 2 tronçons d'enveloppe cylindrique ou d'un fond bombé emboîté par double soudure d'angle

63

assemblage d'un fond bombé emboîté par soudure d'angle et soudure en bout à bout

63

voir cas N°1.4

assemblage par soudure unique d'un fond bombé emboîté

63

63

63

63

Applicable aux cycles de pression côté convexe (soudure concernée : soudure bout à bout) Applicable aux cycles de pression côté concave (soudure concernée : soudure d'angle)

4 - Assemblage de tubulure

4.1

soudure bout à bout

voir cas N° 1.1 à 1.3

(1)

4.2a

71 (3)

63

soudure exécutée des deux côtés ou d'un seul côté sur support éliminé après soudage, sans parachèvement

4.2b

90 (3)

63

idem, avec dressage des pieds de cordons

4.2c

63

4.2d

assemblage en angle par soudure(s) à pleine pénétration (2)

4.2e

soudure exécutée d'un seul côté sans support

56

soudure exécutée d'un seul côté sans support, avec pleine pénétration et qualité de la racine contrôlée par examen visuel ou pouvant être assurées par la maîtrise du MOS

40

soudure exécutée d'un seul côté sans support, avec envers de la soudure inaccessible à l'examen visuel et pleine pénétration et qualité de la racine ne pouvant pas être assurées

(1) Pour une ouverture renforcée par une pièce forgée, cette rubrique concerne aussi bien la soudure située côté enveloppe que celle située côté tubulure. (2) (3)

La soudure concernée est la soudure d'assemblage entre la tubulure et l'enveloppe. La soudure en périphérie de l'anneau-renfort éventuel ne doit pas être prise en compte. Lorsque l’ouverture comporte un anneau-renfort, ces valeurs ne sont à retenir que si la largeur L de cet anneau-renfort est ≥ 0,75 Dm ⋅ e (Dm et e sont définis en C5.1). Dans le cas contraire, la valeur à retenir est 63.

1216



avec CND

sans CND


4 - Assemblage de tubulure (suite)

4.3

assemblage en angle par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

63

63

63

63

(2)

4.4

assemblage en angle par soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle

5 - Assemblage de bossage

5.1


voir cas N° 4.1

5.2

assemblage en angle par soudure(s) à pleine pénétration

voir cas N° 4.2

5.3


voir cas N° 4.3

5.4

assemblage en angle par soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle

voir cas N° 4.4

(2) La soudure concernée est la soudure d'assemblage entre la tubulure et l'enveloppe. La soudure en périphérie de l'anneau-renfort éventuel ne doit pas être prise en compte.

1217



avec CND


sans CND

6 - Assemblage bride – enveloppe cylindrique

6.1

6.2a 6.2b

6.3

soudure bout à bout (bride à collerette)


assemblage en angle par soudures à pleine pénétration


71

63

sans parachèvement

90

63

avec dressage des pieds de cordons

63

63

7 - Assemblage bride − calotte sphérique

7.1

7.2a 7.2b

7.3



assemblage en angle par soudures à pleine pénétration


1218

71

63

soudure exécutée des deux côtés, sans parachèvement

90

63


63

63



avec CND

sans CND


8 - Assemblage fond plat ou plaque tubulaire – enveloppe cylindrique

8.1

soudure bout à bout sur bord tombé

voir cas N°1.1 à 1.3

8.2

soudure bout à bout sur rainure de décharge

voir cas N°1.1 à 1.3

8.3

soudure unique sur emboîtement

voir cas N°1.4

8.4a

71

63

soudure exécutée des deux côtés ou d'un seul côté sur support éliminé après soudage, sans parachèvement

8.4b

90

63


8.4c

63

8.4d

assemblage en angle par soudure(s) à pleine pénétration

8.4e

1219

soudure exécutée d'un seul côté sans support

56

soudure exécutée d'un seul côté avec pleine pénétration et qualité de la racine contrôlées par examen visuel, ou pouvant être assurées par la maîtrise du MOS

40

soudure exécutée d'un seul côté, avec envers de la soudure inaccessible à l'examen visuel, et pleine pénétration et qualité de la racine ne pouvant pas être assurées



avec CND


sans CND

8 - Assemblage fond plat – enveloppe cylindrique (suite)

8.5


63

63

9 - Assemblage enveloppe − double enveloppe 9.1a

71

9.1b

63

9.1c

63

soudure exécutée d'un seul côté

56

soudure exécutée d'un seul côté avec pleine pénétration et qualité de la racine contrôlées par examen visuel, ou pouvant être assurées par la maîtrise du MOS

40

soudure exécutée d'un seul côté, avec envers de la soudure inaccessible à l'examen visuel, et pleine pénétration et qualité de la racine ne pouvant pas être assurées

assemblage par partie formée torique ou conique

9.1d

9.2

soudure exécutée des deux côtés

Pour chaque assemblage 1 et 2, se référer à celui des cas N°8.1 à 8.5 auquel cet assemblage peut être assimilé

assemblage par pièce intermédiaire

1220



avec CND


sans CND

10 - Assemblage élément de supportage − enveloppe

10.1

71

console

63

10.2

tourillon

71

63

10.3

berceau

71

63

71

63

90

63

71

63

10.4a

jupe

10.4b

10.5

pied

1221

La soudure de liaison à l'enveloppe doit être continue sur tout le pourtour de l'élément

sans parachèvement

La soudure de liaison à l'enveloppe doit être continue sur soudure à pleine tout le pénétration pourtour de exécutée des deux l'élément côtés avec dressage des pieds de cordons des deux côtés.

La soudure de liaison à l'enveloppe doit être continue sur tout le pourtour de l'élément



avec CND

sans CND


11 - Assemblage d'accessoire ne transmettant pas d'effort sur une enveloppe

11.1

accessoire assemblé par soudure (double ou unique) non pénétrante ou à pénétration totale ou partielle (soudure continue ou non)

71

63

11.2

élément plaqué sur la paroi de l'appareil (soudure continue ou non)

71

63

71

63

sans parachèvement (soudure continue ou non)

63

soudure continue à pleine pénétration exécutée des deux côtés avec dressage des pieds de cordons

11.3a

raidisseur circonférentiel continu 11.3b

90

1222


1223


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE À LA FATIGUE ANNEXE C11.A3 ESTIMATION DES SOLLICITATIONS THERMIQUES VARIABLES ADDITIONNELLES ADMISSIBLES (Annexe informative) C11.A3.1 OBJET D’APPLICATION

ET

d) Les conditions d’application indiquées en C11.2.2 sont à respecter.

CONDITIONS

a) Les règles de la présente Annexe permettent une estimation simplifiée de l’étendue de variation des sollicitations thermiques qu’il est possible d’admettre, dans une zone donnée d’un appareil, en complément de sollicitations variables de pression dont l’admissibilité a été établie au moyen des règles d’analyse simplifiée de la résistance à la fatigue du chapitre C11.2.


b) Les sollicitations thermiques concernées sont celles qui résultent :

–

de la différence de température (gradient thermique) entre deux points voisins de l’appareil, dont la variation est caractérisée par l’étendue de variation ∆θdiff de la différence de température caractéristique du gradient thermique (voir C11.1.3.3.2).

U

=

Taux d’endommagement cumulé résultant de l’application des cycles de variation de la pression, déterminé au moyen de la formule C11.2.5.4.1

∆σ

= Etendue de contrainte engendrée par un cycle de variation de la pression, déterminée au moyen de la règle C11.2.5.1

∆σadm

=

Etendue de contrainte admissible pour les cycles de variation de la pression, déterminée au moyen de la règle C11.2.5.3

Les notations E et α sont définies en C11.1.3.3.2.

de la différence des coefficients de dilatation des matériaux de deux éléments assemblés par soudage, dont la variation est caractérisée par l’étendue de variation ∆t de la température de calcul de la zone concernée (voir C11.1.3.3.3).

Les notations E1 , E2 , α1 et α2 sont définies en C11.1.3.3.3.

c) La règle C11.A3.3 permet d’estimer l’étendue admissible de variation de ces sollicitations thermiques lorsqu’elles se superposent à des sollicitations de pression s’exerçant selon des cycles d’un seul type.

C11.A3.3 - ÉTENDUE ADMISSIBLE DE VARIATION DE SOLLICITATIONS THERMIQUES SE SUPERPOSANT AUX SOLLICITATIONS DE PRESSION

La règle C11.A3.4 permet d’estimer l’étendue admissible de variation de ces sollicitations thermiques lorsqu’elles s’exercent selon des cycles – d’un ou plusieurs types – au cours desquels la pression reste sensiblement constante.

C11.A3.3.1 - Étendue admissible de variation de la différence de température caractéristique d’un gradient thermique.

–

Cette étendue admissible (∆θdiff)adm est donnée par la formule :

Lorsque la combinaison des variations des sollicitations thermiques et des variations des sollicitations de pression n’est pas conforme à l’une ou l’autre de ces hypothèses, il y a lieu d’appliquer les règles d’analyse détaillée de la résistance à la fatigue données en C11.3.

(∆θ diff )adm = ∆σ adm − ∆σ 2E ⋅ α

1224

(C11.A3.3.1)


b) Pour chaque type de cycle, l’étendue de contrainte ∆σth engendrée par la variation ∆t de la température de calcul d’une zone d’appareil comportant des éléments soudés de coefficients de dilatation différents est donnée par la formule

C11.A3.3.2 - Étendue admissible de variation de la température de calcul d’une zone d’appareil comportant des éléments soudés en matériaux de coefficients de dilatation différents.

Cette étendue admissible (∆t)adm est donnée par la formule :

(∆t )adm =

∆σ adm − ∆σ 2 E1 ⋅ α 1 − E 2 ⋅ α 2

∆σ th = 2 E1 ⋅ α1 − E2 ⋅ α 2 ∆t

c) L’une ou l’autre de ces étendues de contrainte est admissible si :

(C11.A3.3.2)

∑ ui = ∑ i

C11.A3.4 - ÉTENDUE ADMISSIBLE DE VARIATION DE SOLLICITATIONS THERMIQUES S’EXERÇANT SELON DES CYCLES AU COURS DESQUELS LA PRESSION RESTE CONSTANTE

i

ni

(N adm ) i

≤1−U

(C11.A3.4.3)

Dans cette relations :

a) Pour chaque type de cycle, l’étendue de contrainte ∆σth engendrée par la variation ∆θdiff de la différence de température caractéristique d’un gradient thermique est donnée par la formule : ∆σ th = 2 E ⋅ α ⋅ ∆θ diff

(C11.A3.4.2)

(C11.A3.4.1)

1225

−

ni est le nombre de cycles élémentaires de variation de la sollicitation thermique engendrant l’étendue de contrainte (∆σth)i,

−

(Nadm)i est le nombre de cycles admissible déterminé au moyen de la règle C11.2.5.2 pour l’étendue de contrainte (∆σth)i.


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE À LA FATIGUE ANNEXE C11.A4 ANALYSE DÉTAILLÉE DE LA RÉSISTANCE À LA FATIGUE DE LA BOULONNERIE (Annexe obligatoire) ( R p ) pièce

C11.A4.1 - OBJET

a) La présente Annexe définit les règles particulières à la vérification de la résistance à la fatigue des éléments de boulonnerie normalisés à filetage à filet triangulaire au profil ISO (NF ISO 68-1) en acier (vis, tiges filetées, goujons), utilisés pour l'assemblage d'éléments d'appareils.

= Valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d'élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau de la pièce d'implantation


c) Les présentes règles ne prennent pas en compte les efforts tranchants pouvant s'exercer sur les éléments filetés. Lorsque les sollicitations appliquées à un assemblage boulonné sont susceptibles de donner lieu à de tels efforts, il est recommandé de faire reprendre ceux-ci par des éléments autres que la boulonnerie (pions de cisaillement, emboîtement,…).

Ces règles sont applicables aux goujons soudés pour ce qui est de la vérification de la résistance à la fatigue de la partie filetée du goujon. La vérification de la résistance à la fatigue de l'assemblage par soudure entre le goujon et la paroi de l'appareil relève des règles du chapitre C11.3 relatives aux zones soudées. b) Les présentes règles ne sont pas applicables aux éléments de boulonnerie à filetage autre que celui précisé en a, ni aux assemblages vissés d’éléments tels que tubulures, brides, fonds, soupapes, etc.

C11.A4.3 - NOTATIONS Ce

= Coefficient de correction d'épaisseur, défini en C11.A4.7.2

Cr

= Coefficient global de correction de la résistance à la fatigue, défini en C11.A4.7.3

a) Les écrous doivent être d'une hauteur au moins égale à 0,8d et d'une classe de qualité au moins égale à celle des vis, tiges filetées ou goujons.

Ct

= Coefficient de correction de température, défini en C11.A4.7.1

d

= Diamètre nominal d'un élément fileté

b) La longueur d'engagement des filets d’une vis ou d’un goujon doit être au moins égale à :

N adm

= Nombre de cycles admissibles (voir C11.A4.8.1)

ND

= Nombre de cycles à la limite d'endurance (voir C11.A4.6)

n

= Nombre de cycles élémentaires d'endommagement d'un type donné

Rm

= Résistance à la traction à la température ambiante

Ces cas relèvent des règles du chapitre C11.3.

C11.A4.2 - CONDITIONS D'APPLICATION

⎧⎪ ⎛ ( Rp ) vis MAX ⎨(0,8 d ) ; ⎜ 0,8 d ⎜ ( Rp ) pièce ⎪⎩ ⎝

⎞⎫⎪ ⎟⎬ ⎟⎪ ⎠⎭

(C11.A4.2)

relation dans laquelle : ( Rp ) vis

= Valeur minimale garantie de la limite conventionnelle d'élasticité (voir Note) à la température ambiante du matériau de la vis ou du goujon

1226

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A4 – ANALYSE DÉTAILLÉE DE LA RÉSISTANCE A LA FATIGUE DE LA BOULONNERIE

S

= Sollicitation (notation générique)

S

= Sollicitation moyenne d'un élémentaire de sollicitation

S max , S min

=

Les contraintes de cisaillement exercées dans le noyau par l'éventuel moment de torsion résiduel qui peut résulter du serrage initial de l'élément ne sont pas à prendre en compte, car elles peuvent être considérées comme invariables au cours du fonctionnement de l'appareil.

cycle

Sollicitations maximale et minimale d'un cycle élémentaire de sollicitation

t*

= Température moyenne d'un cycle, définie en C11.3.5.22

∆σ

= Etendue de contrainte d'un élémentaire d'endommagement

∆σ D

= Limite d'endurance, définie en C11.A4.6

∆σ ref

= Etendue de contrainte de référence donnée par la courbe de fatigue pour un nombre N de cycles, définie en C11.A4.6

σn

= contrainte normale, définie en C11.A4.4.

C11.A4.5 - DÉTERMINATION DES CYCLES ÉLÉMENTAIRES D'ENDOMMAGEMENT

cycle

C11.A4.5.1 - Généralités

Les cycles élémentaires d'endommagement sont les cycles dont l'inventaire forme le spectre de calcul à prendre en compte pour vérifier l'admissibilité des sollicitations cycliques appliquées en un point d'un élément fileté. Ils doivent être déduits des variations de la contrainte normale σ n s'exerçant en ce point. Parmi ces variations, seules sont à considérer celles qui se produisent dans les conditions de service normales définies en C1.1.5.2a.

C11.A4.4 - CONTRAINTE À CONSIDÉRER

Pour l'analyse de la résistance à la fatigue, le modèle de calcul à utiliser pour la détermination des contraintes exercées dans les éléments filetés est celui de la tige cylindrique lisse équivalente appelée noyau, défini en C10.A1. Les concentrations de contrainte à fond de filet sont à ignorer dans les calculs.

Les méthodes utilisables pour analyser les variations de la contrainte normale σ n sont la méthode détaillée décrite en C11.3.9 ou la méthode enveloppe décrite en C11.3.10. Le choix entre ces deux méthodes doit être fait selon les règles définies en C11.3.8.

La contrainte à considérer est la contrainte normale σ n , s'exerçant perpendiculairement à la section droite du noyau (direction axiale de l'élément), maximale à la périphérie du noyau. Elle est la variable d'endommagement qu'utilisent les règles de la présente Annexe pour la vérification de la résistance à la fatigue des éléments filetés.

C11.A4.5.2 - Analyse par la méthode détaillée

a) Etablir l'historique, sur l'intervalle d'étude, de la contrainte σ n au point étudié. b) Identifier et compter les cycles élémentaires composant l'historique de la contrainte σ n , conformément aux règles de l'Annexe C11.A7.

Elle doit être calculée en tenant compte à la fois de l'effort axial et du moment de flexion appliqués sur l'élément.

Ces cycles sont les d'endommagement à retenir. –

l'étendue de contrainte ∆σ , égale à la différence des valeurs maximale (σ n ) max et minimale (σ n ) min prises par σ n au cours du cycle : ∆σ = (σ n ) max − (σ n ) min

La contrainte normale σ n est à calculer aux points de la périphérie du noyau où ces variations sont susceptibles d'être déterminantes (voir Note 2).

–

Note 1 : Cette précontrainte a pour effet bénéfique de réduire l'étendue de contrainte qui s'exerce en service dans les boulons

σn

élémentaires

Les paramètres qui les caractérisent sont :

Les variations de cet effort et de ce moment sont à déterminer à partir des variations des sollicitations appliquées à l'assemblage boulonné, en tenant compte des interactions mécaniques entre les éléments assemblés et de la précontrainte résultant du serrage initial des boulons (voir Note 1).

Note 2 : La contrainte

cycles

(C11.A4.5.2)


Les cycles élémentaires d'endommagement qui présentent les mêmes caractéristiques sont dits de même type.

est souvent uniforme sur la section droite

du noyau (cas d'une sollicitation par effort axial pur), parfois maximale en un point invariable (cas d'une sollicitation par effort axial + moment de flexion de direction fixe), exceptionnellement maximale en des points variables (cas d'une sollicitation par effort axial + moment de flexion de direction variable).

1227


Dans ces formules, (σ n ) S max et (σ n ) S min sont

c) Les cycles élémentaires d'endommagement ainsi obtenus sont ceux relatifs à l'intervalle d'étude. Si ce dernier est une période prise dans la variation périodique des sollicitations (cas le plus fréquent), le nombre de chacun d'eux est à multiplier par le nombre de périodes prévues durant la totalité de la vie de l'appareil.

respectivement les valeurs de la contrainte normale résultant, au point considéré, de l'application des sollicitations maximale S max et minimale S min du cycle, données par les formules : S max = S +

Il est commode de présenter le nombre et les caractéristiques de ces cycles sous forme d’un tableau récapitulatif.

S min

Le tableau C11.A4 illustre cette présentation.

–

Tableau C11.A4 - Inventaire des cycles élémentaires d'endommagement pour les variations de la contrainte normale

∆S 2

∆S =S− 2

L'étendue de contrainte du cycle élémentaire est donnée par la formule : ∆σ = σ max − σ min

–

(C11.A4.5.3.2)

(C11.A4.5.3.3)

La température moyenne du cycle élémentaire de contrainte est la température moyenne t * du cycle élémentaire de sollicitation.

Type de cycle


Etendue de contrainte normale


1

n1

(∆σ )1

t1*

2

n2

(∆σ )2

t 2*

…

…

…

…

p

np

(∆σ )p

C11.A4.6 - CARACTÉRISTIQUES TANCE À LA FATIGUE

t p*

La résistance à la fatigue des éléments filetés est caractérisée par la courbe de fatigue : étendue de ∆σ ref / nombre de cycles N, donnée contrainte relative Rm par la figure C11.A4.6.

c) L'inventaire de l'ensemble des cycles combinés de contrainte auquel la méthode enveloppe aboutit (voir C11.3.10.4) peut être présenté sous la même forme que celle illustrée au tableau C11.A4.

C11.A4.5.3 - Analyse par la méthode enveloppe

a) La procédure à appliquer est la même que celle exposée en C11.3.10 pour l'analyse de contraintes totales, géométriques ou nominales de gorge, moyennant le remplacement de la règle C11.3.10.3 par la règle b ci-dessous.

Les contraintes maximale et minimale du cycle élémentaire sont données par les formules :

σ max = (σ n ) S max σ min = (σ n ) S min

RÉSIS-

Cette courbe est établie pour les conditions de référence suivantes :

b) Les contraintes résultant de l'application isolée de chaque sollicitation étant supposées connues (voir Note), les caractéristiques du cycle élémentaire de contrainte correspondant à chaque cycle élémentaire de sollicitation déterminé au moyen de la règle C11.3.10.2 s'obtiennent de la façon suivante : –

DE

–

élément fileté d'un type conforme à l'objet de la présente Annexe et respectant les conditions d'application données en C11.A4.2,

–

diamètre nominal < 25 mm,

–

résistance à la traction Rm ≤ 785 MPa,

–

température ≤ 100°C.

Elle est applicable quel que soit le mode d'obtention du filetage (roulage, usinage à l'outil, rectification).

(C11.A4.5.3.1)

Note : Une sollicitation exercée isolément ayant nécessairement le caractère de sollicitation proportionnelle, les contraintes qui en découlent peuvent être calculées pour une valeur quelconque de la sollicitation ; les contraintes engendrées par toute autre valeur s'en déduisent par proportionnalité.

1228


Elle comporte deux domaines séparés par le nombre de cycles à la limite d'endurance :

C11.A4.8 - VÉRIFICATION DE LA RÉSISTANCE À LA FATIGUE

N D = 2 ⋅ 10 6 cycles

C11.A4.8.1 - Nombre de cycles admissible

Le nombre de cycles admissible N adm pour un type de cycle élémentaire d'endommagement donné, d'étendue de contrainte ∆σ , est donné par les formules suivantes - dans lesquelles ∆σ et Rm doivent être exprimées en MPa :

nombre de cycle qui correspond à l'étendue de contrainte ∆σ D (limite d'endurance) en deçà de laquelle le nombre de cycles admissible est illimité. Elle a pour équations : –

pour N ≤ N D = 2.106 cycles : ⎛ ∆σ ref ⎜ ⎜ R ⎝ m

–

a) Si

3

⎞ ⎟ N = 285 ⎟ ⎠

(C11.A4.6.1)

∆σ > 5,22.10 − 2 ⋅ Cr : Rm N adm =

6

pour N > N D = 2.10 cycles : ⎛ ∆σ D ⎜⎜ ⎝ Rm

⎞ ⎟⎟ = 0,0522 ⎠

(C11.A4.6.2)

b) Si

équations dans lesquelles ∆σ D et Rm sont exprimés en MPa.

∆σ ≤ 5,22.10 − 2 ⋅ Cr (voir Note) Rm

c) Remarque : Le calcul du nombre de cycles admissible N adm au moyen de la formule C11.A4.8.1 n'est pas un calcul direct, le coefficient de correction C e (qui contribue à former le coefficient global de correction C r ) étant une fonction de ce nombre de cycles. Si N est le nombre de cycles pris en compte pour calculer C e , le calcul de N adm doit être répété itérativement jusqu'à obtenir :

de

N adm = N

Le coefficient de correction de température C t applicable aux éléments filetés est celui défini en C11.3.12.3.1.

Une détermination approchée et conservatrice de Nadm est néanmoins possible sans itération, en retenant pour C e la première approximation obtenue en prenant pour valeur de N le nombre de cycles que donne la courbe de fatigue pour l’étendue de contrainte ∆σ (ce qui revient à prendre Cr = 1). Il n’est pas nécessaire de poursuivre au-delà de cette première approximation de Ce si elle permet de conclure à l’admissibilité des sollicitations cycliques exercées.

C11.A4.7.2 - Coefficient de correction d'épaisseur

Le coefficient de correction d'épaisseur C e applicable aux éléments filetés est celui défini en C11.3.12.3.2 pour les zones sans soudure, moyennant le remplacement de l'épaisseur e par le diamètre nominal d de l'élément. C11.A4.7.3 - Coefficient global de correction de la résistance à la fatigue

Le coefficient global de correction de la résistance à la fatigue C r résultant, pour chaque type de cycle, de l'ensemble des corrections à prendre en compte en un point d'un élément fileté est égal à : Cr = C t ⋅ Ce

(C11.A4.8.1)

Note : Les cycles d'étendues inférieures à ∆σ D peuvent être ignorés

C11.A4.7 - COEFFICIENTS DE CORRECTION DE LA RÉSISTANCE À LA FATIGUE correction

3

dans tous les cas, que les sollicitations soient d’étendue constante ou non.

Pour un matériau dont la résistance à la traction est supérieure à 785 MPa, Rm doit être pris égal à 785 dans les formules C11.A4.6.1 et C11.A4.6.2.

de

⎛ 1 ∆σ ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ C r Rm ⎠

N adm = ∞

La formule C11.A4.6.2 exprime également la valeur de la limite d'endurance ∆σ D en fonction de Rm .

C11.A4.7.1 - Coefficient température

285

(C11.A4.7.3)

1229


C11.A4.8.3 - Critères sollicitations cycliques

C11.A4.8.2 - Etendue de contrainte admissible

L'étendue de contrainte admissible − exprimée en MPa − pour un nombre n d'occurrences d'un cycle élémentaire d'endommagement d'un type donné, est donné par les formules suivantes − dans lesquelles Rm doit être exprimé en MPa :

Note : Dans le formalisme qu'utilise ce critère, l'étendue de contrainte est notée ∆σ ** . Pour son application dans le cadre de la présente Annexe, ∆σ ** signifie ∆σ .

1

∆σ adm

(C11.A4.8.2.1)

b) Si n > N D = 2.106 cycles : ∆σ adm = 5,22.10-2 ⋅ Cr ⋅ Rm

des

Les critères d'admissibilité applicables sont ceux donnés en C11.3.13.3.1 (cas général) et C11.3.13.3.2 (cas où tous les cycles sont de même type) (voir Note).

a) Si n ≤ N D = 2.106 cycles : ⎛ 285 ⎞ 3 = C r ⋅ Rm ⎜ ⎟ ⎝ n ⎠

d'admissibilité

(C11.A4.8.2.2)

1230


∆σ ref Rm

10

1

0,1

0,0522

0,01 102

103

104

105

106 ND = 2.10

107 6

Figure C11.A4.6 - Courbe de fatigue relative à la boulonnerie.

1231

108

N

Nombre de cycles


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE À LA FATIGUE ANNEXE C11.A5 CLASSIFICATION DES ZONES SOUDÉES VIS-À-VIS DE LA RÉSISTANCE À LA FATIGUE (Annexe obligatoire)

–

a) La présente Annexe définit la classification des zones soudées en fonction de leur aptitude de résistance à la fissuration par fatigue sous l'action de sollicitations variables.

c) Au regard des contrôles non destructifs effectués sur les joints soudés, deux cas, intitulés respectivement "avec CND" et "sans CND" dans les tableaux ci-après, doivent être distingués :

Cette classification repose sur l'aptitude de résistance de ces zones à la fissuration s'amorçant en surface des soudures (voir Note 1), au regard de laquelle la contrainte dont l'étendue de variation est à prendre en compte dans les règles d'analyse de la résistance à la fatigue du chapitre C11.3 est la contrainte géométrique (voir Note 2).

–

Note 1 : Les sites d'amorçage potentiels d'une telle fissuration peuvent être :

−

les raccordements des soudures bout à bout avec les éléments de paroi assemblés,

−

la racine des soudures bout à bout réalisées d'un seul côté sans reprise envers,

−

un micro-défaut débouchant dans une soudure arasée,

−

les pieds des cordons d'angle (que ces cordons soient ceux de soudures à pleine pénétration ou ceux de soudures non pénétrantes ou à pénétration partielle),

−

le cas "avec CND" est celui dans lequel les contrôles effectués sont les examens de type (PT, MT, RT ou UT) et d'étendue (totale ou partielle) exigés par la présente Division lorsque le coefficient de soudure z de l'appareil est égal à 0,85 ou 1 (voir I10.4). Toute zone soudée appartenant à un assemblage sur lequel les contrôles ainsi définis sont effectués peut bénéficier, pour la vérification de sa résistance à la fatigue, de la classe définie pour ce cas, quelle que soit par ailleurs la valeur du coefficient de soudure de l'appareil.

−

les irrégularités de surface d'un cordon survenues lors du dépôt de la soudure.

le cas "sans CND" est celui dans lequel le seul contrôle effectué est un examen visuel (VT). Ce cas est celui qui s'applique de manière générale aux zones soudées appartenant aux assemblages des appareils dont le coefficient de soudure est égal à 0,7 (voir Note 3).

Note 2 : L’analyse de la résistance à la fatigue par fissuration, s’amorçant en racine, de la gorge d’une soudure d’angle non pénétrante ou à pénétration partielle, au regard de laquelle la contrainte dont l’étendue de variation est à prendre en compte est la contrainte nominale de gorge, s’opère sur la base d’une classe unique (classe 32) et ne nécessite donc pas le recours à une classification des zones soudées.

Toute zone soudée pour laquelle cet examen visuel est le seul réalisé relève de ce cas, quelle que soit par ailleurs la valeur du coefficient de soudure de l'appareil (voir Note 4).

b) La présente Annexe précise, pour les différents types de zones soudées répertoriés dans les tableaux ciaprès, la classe de résistance à prendre en compte dans ces règles, à laquelle correspond la courbe de fatigue à utiliser. Tout type de zone soudée non répertorié doit être classé par assimilation à un type répertorié. Le souci de conservatisme doit guider le choix à effectuer.

Note 3 : Pour certains assemblages de tels appareils, la présente Division exige cependant (voir I10.4) l'exécution de contrôles non destructifs. Les zones soudées appartenant à ces assemblages relèvent alors du cas "avec CND". Note 4 : A ce titre, dans un appareil dont le coefficient de soudure est égal à 0,85 ou 1, les zones soudées appartenant à des assemblages pour lesquels aucun examen autre que visuel n'est exigé en I10.4 relèvent du cas "sans CND".

La classe de résistance d'une zone soudée dépend : –

du parachèvement éventuel de la zone en question (dressage du pied de cordon).

des contrôles non destructifs (CND) effectués sur le joint soudé,

1232

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A5 – CLASSIFICATION DES ZONES SOUDÉES VIS-A-VIS DE LA RÉSISTANCE A LA FATIGUE

g) Pour les zones de pied de cordon de soudure, dont la classe peut être améliorée par parachèvement, le mode opératoire suivant doit être respecté pour pouvoir bénéficier de cette amélioration :

d) Les classes définies pour le cas "avec CND" supposent que les soudures respectent l'ensemble des critères d'acceptabilité des défauts définis dans la Partie I.

–

e) Les classes définies pour le cas "sans CND" tiennent compte raisonnablement de l'existence possible de défauts volumiques plus importants que ceux admis au titre de ces critères, donc susceptibles de réduire la résistance à la fatigue des zones soudées.

le pied de cordon doit être usiné à l'aide d'une fraise (dite "à écriquer"). La profondeur d'usinage doit atteindre 0,5 mm sous toute dépression (caniveau) rencontrée (voir figure C11.A5).

Ces classes ne couvrent pas l'effet d'éventuels défauts plans, dont la présence est en tout état de cause rédhibitoire. Il appartient au Fabricant de mettre en œuvre les techniques de fabrication appropriées permettant d'éviter l'apparition de tels défauts.

Si les réductions d'épaisseurs qui en découlent sont significatives, elles doivent être prises en compte dans la détermination des contraintes sur la base desquelles est effectuée l'analyse de la résistance à la fatigue.

A ce titre, l'emploi de modes opératoires de soudage et d'opérateurs de soudage qualifiés, ainsi, plus généralement, que le respect des règles de fabrication relatives au soudage données en Partie F, sont censés permettre l'obtention d'un tel résultat.

Il y a également lieu de s'assurer que ces réductions restent compatibles avec le respect des règles de vérification de la résistance de l'appareil aux effets des sollicitations statiques. –

En cas de doute sur la qualité des soudures réalisées, il est de la responsabilité du Fabricant de procéder aux examens nécessaires pour s'en assurer. f) Une zone d'appareil ayant fait l'objet d'un rechargement par soudage ou ayant subit une réparation par fusion d'un défaut du métal de base doit être considérée comme une zone soudée. Sa classe de résistance à la fatigue est à déterminer par référence aux classes définies pour les zones soudées d'assemblages bout à bout de type I.1 ou I.2.

un contrôle non destructif de surface doit être effectué dans la région ainsi parachevée. Ce contrôle est facilité si une finition par polissage à la bande abrasive est réalisé. Il faut éviter que subsistent des marques d'usinage parallèles à la direction de la soudure.

h) L'exécution d'un traitement thermique après soudage n'autorise pas à utiliser, dans l'analyse de la résistance à la fatigue, une classe supérieure à celle résultant de l'application des dispositions qui précèdent.

Figure C11.A5 - Parachèvement d'une soudure par dressage des pieds de cordons.

1233

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A5 – CLASSIFICATION DES ZONES SOUDÉES VIS-A-VIS DE LA RÉSISTANCE A LA FATIGUE


Type de zone soudée


I - Soudures d'assemblages bout à bout entre éléments constitutifs de la paroi de l'appareil

I.1

zone arasée par meulage

90

63

− le rayon r de l'arrondi de meulage doit être au moins égal à l'épaisseur de l'élément assemblé le plus mince, et doit assurer un raccordement régulier des surfaces adjacentes. − les défauts internes éventuellement révélés par l'opération de meulage doivent être réparés conformément aux dispositions de F1.4.11

I.2

zone de raccordement brute de soudage (endroit d'une soudure non arasée ou envers non arasé d'une soudure exécutée d'un seul côté avec insert fusible ou sur support temporaire non fusible)

80

63

θ > 150°

71

63

θ ≤ 150°

56

pleine pénétration et qualité de la racine contrôlées par examen visuel ou pouvant être assurées par la maîtrise du MOS

40

envers de la soudure inaccessible à l'examen visuel et pleine pénétration et qualité de la racine ne pouvant pas être assurées

63

I.3

I.4

envers non arasé d'une soudure exécutée d'un seul côté sans support

racine d'une soudure exécutée d'un seul côté sur support permanent ou sur bord soyé

1234

56

50

40

40

soudure multi-passes avec passe de fond le assurant la fusion support complète et la pleine doit être pénétration en racine continu soudure réalisée en une seule passe



Type de zone soudée


II - Soudures d'angle entre éléments constitutifs de la paroi de l'appareil (1)

II.1

II.2

pied de cordon d'une soudure d'un assemblage à pleine pénétration

pied de cordon d'une soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

71

63

sans parachèvement

90

63

avec dressage du pied de cordon

63

63

III - Soudures, non directement sollicitées, d'assemblage d'éléments rapportés non constitutifs de la paroi de l'appareil (1) (2) (3)

71

63

sans parachèvement

90

63

avec dressage du pied de cordon

III.2

pied de cordon d'une soudure non pénétrante ou à pénétration partielle

71

63

III.3

pied de cordon d'une soudure périphérique d'un élément plaqué sur la paroi de l'appareil

71

63

III.1

pied de cordon d'une soudure d'un assemblage à pleine pénétration

IV - Soudures, directement sollicitées, d'assemblage d'éléments rapportés non constitutifs de la paroi de l'appareil (1) (2) Les zones soudées correspondantes sont à considérer comme des zones soudées entre éléments de la paroi. Les classes applicables sont celles indiquées dans le présent tableau pour les cas I et II. (1) La soudure d'angle périphérique d'un anneau-renfort d'ouverture doit être considérée comme relevant du cas III. (2) Les notions de soudure directement sollicitée et de soudure non directement sollicitée sont définies en C11.3.5.21. (3) Dans une soudure d'élément rapporté non directement sollicitée, seules les zones soudées appartenant à la paroi de l'appareil sont à prendre en compte ; celles appartenant à l'élément rapporté ne sont pas à considérer.

1235


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE ANNEXE C11.A6 INTENSIFICATIONS DE CONTRAINTES DUES AUX IMPERFECTIONS DE FORME AU DROIT DES ASSEMBLAGES SOUDÉS BOUT A BOUT (Annexe obligatoire)

L’effet de l’ovalisation d’une enveloppe sphérique peut toujours être négligé.

C11.A6.1 - OBJET

a) Les imperfections de forme affectant la paroi d’un appareil au droit des assemblages soudés bout à bout sont la source de contraintes additionnelles, pouvant être très importantes, dont il importe de tenir compte dans l’analyse de la résistance à la fatigue.

c) Les règles C11.A6.5 et C11.A6.8 peuvent également être utilisées pour déterminer l’intensification des contraintes géométriques lorsque celles-ci sont calculées sans tenir compte d’un décalage des fibres moyennes ou d’un désalignement angulaire volontairement prévu au droit d’un assemblage soudé bout à bout.

b) Les règles de la présente Annexe permettent, pour les cas où la pression est la seule sollicitation exercée, d’évaluer ces contraintes additionnelles au moyen d’un coefficient d’intensification qu’il convient d’appliquer aux contraintes géométriques (voir Note) intervenant dans les règles d’analyse de la résistance à la fatigue lorsque ces contraintes sont calculées sur la base de la géométrie nominale de l’appareil.

d) Les valeurs du coefficient d’intensification données par les présentes règles sont surestimées lorsque les déformations que tend à occasionner une imperfection de forme sont bridées (imperfection de forme très localisée, imperfection de forme affectant un assemblage soudé longitudinal d’une enveloppe cylindrique courte, imperfection de forme voisine d’une zone raidie, etc.).

Note : Voir définition en C11.3.5.

Ces règles concernent les imperfections de forme suivantes : –

décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé d’une enveloppe cylindrique, conique ou sphérique (voir figure C11.A6.6),

–

ovalisation d’une section circulaire d’une enveloppe cylindrique ou conique (voir figure C11.A6.7),

–

désalignement angulaire au droit d’un assemblage soudé d’une enveloppe sphérique (voir figure C11.A6.8),

–

écart local de circularité au droit d’un assemblage soudé longitudinal d’une enveloppe cylindrique ou conique (voir figure C11.A6.9).

e) L’effet des imperfections de forme au droit des assemblages soudés bout à bout peut être également pris en compte, sans recourir aux règles de la présente Annexe, par utilisation directe des contraintes issues d’une analyse de la zone concernée, menée sur la base d’un modèle intégrant ces imperfections de forme.

C11.A6.2 - MODALITÉS PRATIQUES DE PRISE EN COMPTE DES IMPERFECTIONS DE FORME DANS L’ANALYSE DE LA RÉSISTANCE À LA FATIGUE

a) Au stade de la conception, la valeur des imperfections de forme réelles que présentera l’appareil après fabrication n’étant pas connue, le coefficient global d’intensification de contrainte doit être calculé sur la base des tolérances que s’impose le Fabricant.

Un assemblage soudé peut être affecté par une seule ou plusieurs de ces imperfections de forme.

1236

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A6 – INTENSIFICATIONS DE CONTRAINTES DUES AUX IMPERFECTIONS DE FORME AU DROIT DES ASSEMBLAGES SOUDÉS BOUT A BOUT

Les effets de toutes les imperfections de forme pouvant affecter une zone donnée doivent être considérés comme additifs (coefficients A2 et A4 de même signe) et l’effet de l’ovalisation d’une section circulaire (coefficient A2) doit être pris en compte pour sa valeur maximale (cos 2θ = 1) à moins que l’expérience ou des modalités particulières de fabrication autorisent à adopter des hypothèses moins conservatrices.

–

–

= Epaisseur utile de l’enveloppe dans la zone considérée

e1

= Plus faible des épaisseurs utiles de deux éléments d’enveloppe d’épaisseurs différentes

e2

= Plus forte des épaisseurs utiles de deux éléments d’enveloppe d’épaisseurs différentes

Si les deux éléments d’enveloppe sont de même épaisseur : e1 = e2 = e

En pratique la démarche à suivre est la suivante : –

E

calculer les intensifications de contraintes correspondant aux valeurs maximales des tolérances de fabrication envisagées, procéder à l’analyse de la résistance à la fatigue de l’appareil au moyen des valeurs d’indices de contrainte (analyse simplifiée) ou de contraintes géométriques intensifiées (analyse détaillée) correspondantes, si l’admissibilité des sollicitations cycliques n’est pas obtenue, reprendre le processus sur la base de tolérances de fabrication réduites jusqu’à obtention de cette admissibilité.

P

= Pression (intérieure ou extérieure) agissant sur l’enveloppe

Pa

= Pression extérieure maximale admissible de l’enveloppe, déterminée au moyen des règles de la Section C4

δ1

= Décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé bout à bout (voir figure C11.A6.6)

δ4

= Ecart local de circularité au droit d’un assemblage soudé longitudinal d’une enveloppe cylindrique ou conique, mesuré comme indiqué en F1.5.5, compté positivement vers l’extérieur et négativement vers l’intérieur (voir figure C11.A6.9)

b) Pour l’analyse de la résistance à la fatigue d’un appareil déjà construit, le coefficient global d’intensification de contrainte peut être calculé sur la base des imperfections de forme réelles, mesurées en l’absence de toute sollicitation de pression.

δ4 est noté f en F1.5.5.

Lorsque la soudure longitudinale d’une enveloppe cylindrique ou conique est située sur l’un des axes de la section ovalisée, la mesure de Dmax ou Dmin doit être corrigée de l’éventuel écart de circularité δ4 au droit de l’assemblage soudé.

ν

= Coefficient de Poisson du matériau de l’enveloppe

C11.A6.4 - RÈGLE GÉNÉRALE

La réalisation des mesures après exécution de l’épreuve hydraulique permet de bénéficier des améliorations de forme que peut apporter cette épreuve par déformations plastiques locales.

C11.A6.4.1 - Principe

a) Dans une zone affectée par une ou plusieurs imperfections de forme, la contrainte géométrique qui résulte, dans une direction donnée, de l'effet de ces imperfections est donnée par la formule :


A

= Coefficient global d’intensification de contrainte

Dm

= Diamètre moyen de l’enveloppe

σ = A . σ0 dans laquelle : −

σ0 est la contrainte géométrique s’exerçant dans la direction considérée, calculée sur la base de la géométrie nominale de l’appareil,

Pour une enveloppe conique, Dm est le diamètre moyen de la section droite considérée E

(C11.A6.4)

−

= Module d’élasticité du matériau de l’enveloppe à la température moyenne t* du cycle étudié La température t* est définie en C11.1.3.3.3, C11.2.4.11.1 ou C11.3.5.22

1237

A est le coefficient global d’intensification de contrainte pour la direction considérée.


−

b) Les contraintes concernées sont : –

–

pour une enveloppe cylindrique ou conique : •

dans une zone affectée par un décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé longitudinal, une ovalisation de la section ou un écart local de circularité : la contrainte circonférentielle,

•

dans une zone affectée par un décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé circulaire : les deux contraintes, circonférentielle et longitudinale.

A = 1+ A11

A = 1 + A11 + A3

C11.A6.6 - EFFET D’UN FIBRES MOYENNES

−

D’INTEN-

A11 = A12 =

dans la direction circonférentielle : (C11.A6.5a)

3δ 1 e2

δ1 2e 2

(C11.A6.6.1) (C11.A6.6.2)

–

dans le cas où les contraintes σ0 sont calculées en tenant compte de ce décalage volontaire : le décalage supplémentaire résultant des imperfections de fabrication,

–

dans le cas où les contraintes σ0 sont calculées sans tenir compte de ce décalage volontaire : le décalage total maximum possible.

dans la direction longitudinale :

b) Intensification de contrainte dans une zone d’enveloppe cylindrique ou conique affectée par un décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé circulaire :

Une transition progressive d’épaisseur entre éléments d’épaisseurs différentes est sans effet sur la valeur des coefficients A11 et A12.

dans la direction circonférentielle : A = 1 + A12

DES

Pour un assemblage comportant un décalage volontairement prévu des fibres moyennes, la valeur de δ1 à prendre en compte est :

A=1

−

DÉCALAGE

Les coefficients A11 et A12 qui rendent compte de l’effet d’un décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé bout à bout d’une enveloppe cylindrique, conique ou sphérique sont donnés par les formules :

a) Intensification de contrainte dans une zone d’enveloppe cylindrique ou conique affectée par un décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé longitudinal, une ovalisation de la section ou un écart local de circularité :

A = 1 + A11 + A2 + A4

(C11.A6.5c)

Les coefficients A11, A12, A2, A3 et A4 qui rendent compte de l’effet des différentes imperfections de forme sont donnés par les règles C11.A6.6, 7, 8 et 9.

Le coefficient global d’intensification de contrainte A est donné par les formules suivantes :

−

(C11.A6.5b2)

c) Intensification de contrainte dans une zone d’enveloppe sphérique affectée par un décalage des fibres moyennes ou un désalignement angulaire au droit d’un assemblage soudé :

pour une enveloppe sphérique : la contrainte s’exerçant perpendiculairement à la direction de l’assemblage soudé affecté par un décalage des fibres moyennes ou un désalignement angulaire.

C11.A6.5 - COEFFICIENT GLOBAL SIFICATION DE CONTRAINTE

dans la direction longitudinale :

(C11.A6.5b1)

a) Epaisseurs identiques.

b) Epaisseurs différentes.

Figure C11.A6.6 - Décalage des fibres moyennes au droit d’un assemblage soudé bout à bout.

1238


Le coefficient A2 peut être positif ou négatif selon la position de l’assemblage soudé étudié par rapport au grand axe de la section ovalisée. En cas d’incertitude sur l’orientation exacte de ce grand axe, prendre cos 2θ2 = 1 ou −1, selon que le coefficient A4 qui s’ajoute à A2 dans la formule C11.A6.5a est positif ou négatif.

C11.A6.7 - EFFET DE L’OVALISATION D’UNE SECTION CIRCULAIRE D’UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE OU CONIQUE

Le coefficient A2 qui rend compte de l’effet de l’ovalisation d’une section circulaire d’une enveloppe cylindrique ou conique est donné par la formule : A2 = 1,5

( Dmax − Dmin ) cos 2θ 2 ⋅ a 2 e

(C11.A6.7.1) C11.A6.8 - EFFET D’UN DÉSALIGNEMENT ANGULAIRE DANS UNE ENVELOPPE SPHÉRIQUE

dans laquelle : −

−

−

a2 =

Dmax et Dmin sont respectivement les diamètres (intérieur ou extérieur) maximum et minimum de la section considérée de l’enveloppe (voir figure C11.A6.7),

Le coefficient A3 qui rend compte de l’effet d’un désalignement angulaire au droit d’un assemblage soudé bout à bout d’une enveloppe sphérique est donné par la formule :

θ2 est l’angle définissant la position de l’assemblage soudé longitudinal étudié par rapport au grand axe de la section ovalisée (voir figure C11.A6.7),

A3 =

θ3 50

Dm 2e1

(C11.A6.8)

a2 est le coefficient qui rend compte de la modification de forme de la section ovalisée sous l’effet de la pression.

dans laquelle θ3 est l’angle – exprimé en degrés – entre les fibres moyennes de la paroi de part et d’autre de l’assemblage (voir figure C11.A6.8).

Pour une pression intérieure, le coefficient a2 est donné par la formule :

Pour un assemblage comportant un désalignement angulaire volontairement prévu (par exemple : assemblage fond hémisphérique – enveloppe cylindrique – voir figures C3.1.7.3 a et b), la valeur de θ3 à prendre en compte est :

1

(

P 1−ν2 1+ 2E

)

⎛ Dm ⎞ ⎜⎜ e ⎟⎟ ⎝ ⎠

3

(C11.A6.7.2)

–

dans le cas où les contraintes σ0 sont calculées en tenant compte de ce désalignement angulaire volontaire : le désalignement supplémentaire résultant des imperfections de fabrication,

–

dans le cas où les contraintes σ0 sont calculées sans tenir compte de ce désalignement angulaire volontaire : le désalignement total maximum possible.

ou par la figure C11.A6.7-2, tracé pour les valeurs E = 210 000 MPa et ν = 0,3. Pour une pression extérieure, le coefficient a2 est donné par la formule : a2 =

1 1−

P 3Pa

(C11.A6.7.3)

Une transition progressive d’épaisseur entre éléments d’épaisseurs différentes peut alors permettre de réduire l’angle θ3 donc le coefficient A3 (voir figure C11.A6.8b).

Figure C11.A6.7 - Ovalisation d’une section circulaire d’une enveloppe cylindrique ou conique.

1239


a) Sans transition d’épaisseur entre éléments d’épaisseurs différentes.

b) Avec transition d’épaisseur entre éléments d’épaisseurs différentes.

Figure C11.A6.8 - Désalignement angulaire au droit d’un assemblage soudé bout à bout d’une enveloppe sphérique.

Pour une pression intérieure, le coefficient a4 est donné par la figure C11.A6.9.1 en fonction du rapport

C11.A6.9 - EFFET D’UN ECART LOCAL DE CIRCULARITÉ D’UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE OU CONIQUE

δ4

Dm

Le coefficient A4 qui rend compte de l’effet d’un écart local de circularité au droit d’un assemblage soudé longitudinal d’une enveloppe cylindrique ou conique est donné par la formule : A4 =

6δ 4 a4 e

et du paramètre Ω donné par la formule :

Ω=

(C11.A6.9.1)

(

3 P 1−ν2 2E

)

⎛ Dm ⎞ ⎜⎜ e ⎟⎟ ⎝ ⎠

3

(C11.A6.9.2)

ou par la figure C11.A6.9.2, tracé pour les valeurs E = 210 000 MPa et ν = 0,3.

dans laquelle a4 est le coefficient qui rend compte de la modification de forme de l’enveloppe sous l’effet de la pression.

Pour une pression extérieure, le coefficient a4 est donné par la figure C11.A6.9.3 en fonction des rapports δ4 P et . Pa Dm

a) Ecart vers l’extérieur.

b) Ecart vers l’intérieur.

Figure C11.A6.9 - Ecart local de circularité au droit d’un assemblage soudé longitudinal d’une enveloppe cylindrique ou conique. (les modalités de mesure de l’écart sont données en F1.5.5)

1240


β 1

0,8

0,6

50

20

10

5

2

1

0,5

0,2 0,1 0,05

P max (MPa)

0,4

0,2

0 10

50

100

500

1000 Dm / e

Figure C11.A6.7 - Valeurs du coefficient a2 pour une pression intérieure. (pour E = 210 000 MPa et ν = 0,3).

1241


β 1

δ4 / Dm 0,0001

0,8 0,0002

0,0005

0,6

0,001

0,002

0,4 0,005

0,01 0,02

0,2

0 0

5

10

15

20

25

30 Ω

Figure C11.A6.9.1 - Valeurs du coefficient a4 pour une pression intérieure.

1242


β 100

50

10

5

50

20

10

5

2

1

0,5

0,2 0,1 0,05

P max (MPa)

1

0,5

0,1 10

50

100

500

1000 Dm / e

Figure C11.A6.9.2 - Valeurs du paramètre Ω pour E = 210 000 MPa et ν = 0,3.

1243


δ4 / Dm

a4

1

0,0001 0,0002 0,0005 0,001 0,002 0,005

0,98

0,01

0,02

0,96

0,94

0,92

0,9 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1 P / Pa

Figure C11.A6.9.3 - Valeurs du coefficient a4 pour une pression extérieure.

1244


1245


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE ANNEXE C11.A7 IDENTIFICATION ET COMPTAGE DES CYCLES ÉLÉMENTAIRES DE SOLLICITATION OU DE CONTRAINTE (Annexe obligatoire)

Dans ce graphe, seul importe de respecter l’ordre d’apparition, dans le temps, de tous les extremums rencontrés ; le respect de l’allure des variations entre deux extremums consécutifs, de la durée des paliers éventuels à ces extremums, ainsi que de l’échelle des temps n’est pas utile (on peut, par exemple, se contenter de relier entre eux les extremums successifs par des segments de droite).

C11.A7.1 - OBJET

La présente Annexe propose une méthode permettant de déterminer le nombre et l’étendue des différents cycles élémentaires (voir Note 1) qui composent un cycle complexe de sollicitation ou de contrainte, et qui, à ce titre, doivent être pris en compte dans les règles de calcul couvrant la défaillance par fissuration par fatigue (règles C11.1.3, C11.2 et C11.3). La méthode présentée réservoir » (voir Note 2).

est

celle

dite

b) Marquer, dans les deux intervalles représentés, le point correspondant à la valeur maximale atteinte au cours de la variation. S’il y a plus d’un point atteignant cette valeur, ne retenir que le premier de chaque intervalle.

« du

Note 1 : Voir définition en C11.1.2. Note 2 : La présente méthode est équivalente à la méthode dite "de la goutte d'eau" (rainflow method).

c) Tracer le segment joignant les deux maximums repérés et ne plus prendre en compte, dans ce qui suit, que les variations situées sous ce segment.

C11.A7.2 - MÉTHODE

Le profil des variations ainsi isolées est celui du « réservoir » à vidanger, le segment tracé en figurant le niveau de remplissage initial.

C11.A7.2.1 - Principe

La méthode consiste à considérer le graphe représentatif des variations à étudier comme figurant le profil d’un réservoir que l’on vide successivement par tous ses points bas, chaque opération de vidange comptant pour un cycle élémentaire dont l’étendue est égale à la hauteur du liquide vidangé.

d) Vidanger le réservoir en commençant par son point le plus bas. Si plusieurs points sont situés à ce niveau, l’opération de vidange peut débuter par n’importe lequel d’entre eux (les autres étant pris en compte ensuite comme indiqué en e ).

L'intervalle de temps auquel la méthode doit être appliquée dépend du caractère des sollicitations (voir C11.1.2d).

Comptabiliser, pour cette opération, un cycle élémentaire, d’étendue égale à la hauteur de liquide vidangée.

C11.A7.2.2 - Mode opératoire

a) Tracer le graphe représentatif des variations de la grandeur étudiée (voir Note) au cours de l'intervalle de temps considéré, pour deux occurrences consécutives de cet intervalle.

e) Répéter autant de fois que nécessaire l’opération d en ne considérant à chaque fois que les points bas du réservoir au dessus desquels le liquide n’a pas été vidangé par une opération précédente, et ce jusqu’à obtention de la vidange complète.

Note : La grandeur dont les variations sont à considérer peut être une sollicitation ou une contrainte. Elle est définie dans la règle appliquée (C11.1.3, C11.2 et C11.3), et dépend éventuellement du type des sollicitations exercées.

f) Récapituler les résultats obtenus, en établissant la liste des cycles élémentaires identifiés, avec leur nombre et leur étendue.

1246

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITE DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE Annexe C11.A7 – IDENTIFICATION ET COMPTAGE DES CYCLES ÉLÉMENTAIRES DE SOLLICITATION OU DE CONTRAINTE

g) Selon la règle dans le cadre de laquelle la présente méthode est appliquée (C11.1.3, C11.2 et C11.3), déterminer, pour chaque cycle élémentaire identifié, les caractéristiques complémentaires suivantes : −

Note : Le regroupement par ordre d'étendue décroissante présente l'avantage de faire apparaître ceux des cycles susceptibles d'intervenir pour une part importante dans l'endommagement en fatigue, par rapport à ceux susceptibles de jouer un rôle secondaire ou négligeable. Il ne faut cependant pas perdre de vue que l'endommagement dû à un type de cycle ne dépend pas seulement de son étendue mais également de son nombre d'occurrences.

la température moyenne du cycle (voir Note 1) conformément à la définition appropriée (voir C11.1.3.3.2 et C11.1.3.3.3), si le cycle est un cycle de sollicitation thermique.

Par souci de simplification, il est permis de regrouper sous un même type des cycles de même étendue mais dont les autres caractéristiques sont différentes, à condition de retenir :

Règle C11.2 : •

•

−

Ces cycles sont dits de même type.

Règle C11.1.3 : •

−

h) Regrouper, par ordre d'étendue décroissante (voir Note), les cycles élémentaires dont toutes les caractéristiques, mentionnées en g, sont identiques.

la température moyenne du cycle (voir Note 1) définie en C11.2.4.11, si cette température excède 100°C, la valeur moyenne (pression moyenne) du cycle, si un indice de contrainte dépendant de la pression est à déterminer, à moins d'avoir recours, pour cet indice, à la détermination simplifiée qu'en autorise la présente Division (voir Note en C11.2.5.1.1).

−

pour température moyenne de ces cycles (lorsque celle-ci est à considérée) la plus élevée des températures moyennes de chacun d'eux,

−

pour valeur moyenne de ces cycles (lorsque celle-ci est à considérer) la plus élevée des valeurs moyennes de chacun d'eux.

−

pour coefficient global de concentration de contrainte théorique de ces cycles (lorsque celui-ci est à considérer) le coefficient global de concentration de contrainte théorique le plus faible de chacun d'eux,

−

pour étendue de contrainte linéarisée de ces cycles (lorsque celle-ci est à considérer) l'étendue de contrainte linéarisée la plus élévée de chacun d'eux.

Règle C11.3 : •

la température moyenne du cycle (voir Note 1), si cette température excède 100°C,

•

la contrainte moyenne (voir Note 2) ou la sollicitation moyenne au cours du cycle, si le cycle concerne une zone sans soudure,

•

le coefficient global de concentration de contrainte théorique propre au cycle (voir C11.3.5.18), si le cycle concerne une zone sans soudure,

•

l'étendue de contrainte linéarisée du cycle (voir C11.3.9.2), si le cycle est élastoplastique.

La figure C11.A7 et les tableaux associés illustrent le mode opératoire ainsi défini.

Note 1 : La température moyenne s'obtient à partir des températures maximale et minimale atteintes entre l'instant initial et l'instant final du cycle. Ces températures sont à déduire des données de fonctionnement de l'appareil. L'instant initial et l'instant final du cycle sont ceux qui correspondent respectivement à l'origine et à l'extrémité du segment figurant la surface libre du liquide dont la vidange donne lieu au cycle considéré. Il est possible de se dispenser de déterminer la température moyenne d'un cycle en lui substituant, dans un but de simplification, la température maximale atteinte au cours du cycle ou toute température supérieure. Note 2 : La contrainte moyenne doit être déterminée conformément à la définition appropriée, qui dépend du caractère des sollicitations (voir C10.3).

1247

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS • Section C11 – ADMISSIBILITE DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE

a4

a2

A3

a1

a6

Sollicitation ou contrainte

a5

Annexe C11.A7 – IDENTIFICATION ET COMPTAGE DES CYCLES ÉLÉMENTAIRES DE SOLLICITATION OU DE CONTRAINTE

5

6 3

4

Temps

2

1 er

2ème intervalle

1 intervalle

Inventaire des cycles élémentaires regroupés par type (voir Note)

Inventaire des cycles élémentaires identifiés Caractéristiques des cycles (voir Note) Etendue


Nombre de cycles élémentaires de même type

1

a1

t1

1

a1

t1

2

a2

t2

1

a2

t2

3

a3

t3

1

a3

t3

4

a4

t4

2

a6 = a5 = a3

t5

5

a5 = a3

t5

1

a4

t4

6

a6 = a3

t6 = t5

Numéro de l'opération de vidange

Etendue


Note : Par souci de simplification, l'exemple donné ici illustre un cas dans lequel les cycles élémentaires ne sont caractérisés que par leur étendue et leur température moyenne, et sont donc regroupés par type sur la base de ces deux seules caractéristiques. Dans un cas plus général, il peut être nécessaire de faire intervenir d'autres caractéristiques, comme indiqué en C11.A7.2.2g et h.

Figure C11.A7 - Comptage des cycles élémentaires

1248


1249


SECTION C11 ADMISSIBILITÉ DES SOLLICITATIONS VARIABLES ET ANALYSE A LA FATIGUE ANNEXE C11.A8 ÉVALUATION DES EFFETS THERMIQUES EN RÉGIME TRANSITOIRE (Annexe informative)

La différence de température θdiff intervient notamment dans la règle C11.1.3 : Evaluation de l’admissibilité des sollicitations variables et dans l’Annexe C11.A3 : Estimation des sollicitations thermiques variables additionnelles admissibles.

C11.A8.1 - OBJET

a) La présente Annexe propose une méthode d’évaluation approchée des effets thermiques maximaux occasionnés par les phases de fonctionnement d’un appareil en régime transitoire, c’est à dire les phases durant lesquelles la paroi de l’appareil subit des variations de température dues à des variations de la température du fluide au contact avec cette paroi.


a) La variation de température du fluide prise en compte dans la présente Annexe est celle indiquée à la figure C11.A8.2.

Au cours de ces phases, apparaissent des différences de température (gradients thermiques) entre points voisins de la paroi engendrant des contraintes thermiques.

La différence de température θdiff engendrée pouvant être obtenue soit en fin de variation de la température du fluide, soit au-delà, il faut être prudent dans l’application de la méthode si, à un régime transitoire donné, succède un autre régime transitoire avant qu’un régime permanent n’ait pu s’établir. Dans un tel cas, il y a risque que la superposition des effets des deux régimes conduise à une valeur de θdiff plus élevée que celle déterminée par la présente méthode.

b) L’effet thermique calculé est la différence spatiale de température entre deux points voisins de l’appareil θdiff - différence de température caractéristique du gradient thermique - qui détermine la contrainte thermique maximale (voir Note) engendrée au cours du temps par la variation de température du fluide. Note : La contrainte maximale dont il s'agit est la contrainte géométrique définie en C11.3.5.

b) La différence de température θdiff obtenue par la méthode de la présente Annexe est représentative d’une paroi ayant une face en contact avec le fluide, l’autre étant calorifugée (conditions adiabatiques).

Cette différence de température θdiff rend compte du maximum des deux effets suivants : –

−

effet de gradient de température dans l’épaisseur de la paroi : pour cet effet, θdiff est la différence entre la température de la surface en contact avec le fluide et la température moyenne de la paroi,

c) Pour l’évaluation de la différence de température

θdiff au droit d’une discontinuité d’épaisseur : c1) La méthode suppose que, de part et d’autre de la discontinuité :

effet de discontinuité de la température moyenne de la paroi à la jonction d’éléments d’épaisseurs différentes (discontinuité d’épaisseur (voir Note)) : pour cet effet, θdiff est la différence des températures moyennes de la paroi de part et d’autre de la discontinuité.

−

le matériau est le même,

−

le coefficient d’échange thermique fluide-paroi à la même valeur.

Si tel n’est pas le cas, il y a lieu d’effectuer les calculs avec la valeur la plus défavorable (voir Note).

Note : Dans la présente Annexe, le terme « discontinuité d’épaisseur » désigne aussi bien une variation brutale d’épaisseur (par exemple, au droit d’un piquage) qu’une variation avec transition progressive.

1250

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Annexe C11.A8 – ÉVALUATION DES EFFETS THERMIQUES EN RÉGIME TRANSITOIRE

Note : La valeur la plus défavorable du coefficient d’échange thermique h peut être soit la plus faible, soit la plus élevée des deux valeurs existant de part et d’autre de la discontinuité, selon les valeurs de la vitesse de variation de la température et de la durée du régime transitoire. Il est donc généralement nécessaire de faire les calculs successivement avec chacune des deux valeurs.


c2) La valeur obtenue pour θdiff est d’autant plus élevée que : –

le rapport e2 / e1 est plus grand,

–

l’épaisseur e2 est plus forte.

Il en découle que, parmi les diverses discontinuités existant dans un appareil, la plus pénalisante n’est pas nécessairement celle qui présente le plus grand rapport e2 / e1 ou qui concerne la plus forte épaisseur e2. En cas d’incertitude sur la discontinuité à considérer, on peut soit appliquer le calcul à toutes celles susceptibles d’être déterminantes, soit prendre pour e2 et e2 / e1 les valeurs maximales rencontrées dans l’appareil.

A

=

Diffusivité thermique du matériau

Cp

=

Capacité calorifique

e1

=

Epaisseur la plus faible au droit d’une discontinuité d’épaisseur de la paroi (voir figure C11.A8.3)

e2

=

Epaisseur la plus forte au droit d’une discontinuité d’épaisseur de la paroi (voir figure C11.A8.3)

h

=

Coefficient d’échange thermique fluideparoi

c3) Les discontinuités pour lesquelles la transition d’épaisseur s’effectue sur une longueur supérieure à 2 R ⋅ e ne doivent pas être prises en compte (R et e étant les valeurs moyennes respectivement du rayon de courbure circonférentiel moyen (voir Note) et de l’épaisseur utile de la paroi dans la zone de discontinuité considérée).

Figure C11.A8.3 NB

Note : Le rayon de courbure circonférentiel moyen est la longueur du segment normal à la paroi au point considéré, mesurée entre la surface moyenne de cette paroi et l’axe de révolution.

=

NB = h

c4) Les discontinuités non exposées aux régimes transitoires pris en compte peuvent être ignorées (par exemple : tubulures où le fluide ne circule pas).

NF

=

d) Les paramètres représentatifs des phénomènes thermiques : –

coefficient d’échange thermique h,

–

conductivité thermique du matériau λ,

–

diffusivité thermique du matériau a,

Nombre de Biot - sans dimension (voir Note) - donné par la formule :

=

(C11.A8.3.1)

λ

Nombre de Fourier en fin de variation de température du fluide - sans dimension (voir Note) - donné par la formule : NF = a

ρ

e2

∆tfl e22

(C11.A8.3.2)

Masse volumique du matériau

Note : Le calcul des nombres sans dimension NF et NB exige d’introduire dans leurs expressions des grandeurs exprimées en unités cohérentes. En système S.I, a, λ et h sont généralement exprimés respectivement en m2 . s-1, W . m-1 . K-1 et W . m-2 . K-1, auquel cas ∆tfl doit être exprimé en s et e2 en m.

sont supposés invariables en fonction de la température. Il est acceptable de retenir, pour le calcul, les valeurs moyennes rencontrées au cours du régime transitoire.

Figure C11.A8.2

1251

CODAP 2005 Division 2 • Partie C – CONCEPTION ET CALCULS Annexe C11.A8 – ÉVALUATION DES EFFETS THERMIQUES EN RÉGIME TRANSITOIRE

∆tfl

=

Durée de la variation de température du fluide (voir figure C11.A8.2)

∆θfl

=

Ecart entre la température initiale et la température finale du fluide (voir figure C11.A8.2)

θdiff

=

C11.A8.4 - DÉTERMINATION DIFFÉRENCE DE CARACTÉRISTIQUE

La valeur de la différence de température caractéristique θdiff s’obtient de la manière suivante :

Différence de température caractéristique du gradient thermique entre deux points voisins de l’appareil, déterminant la contrainte thermique maximale engendrée par une variation de la température du fluide présentant l’allure indiquée à la figure C1.A8.2 ; cette valeur est associée à une évaluation de la contrainte thermique maximale (σθ)max donnée par la formule : (σθ)max = 2 E . α . θdiff

a) Calculer les valeurs des nombres sans dimension NF et NB associés à la discontinuité d’épaisseur considérée et aux conditions du régime thermique transitoire appliqué (voir Note). Note : Si le régime transitoire appliqué est un « échelon » (saut instantané de température du fluide), ∆tfl et donc NF sont nuls ; θdiff est alors déterminé par le premier terme de la relation C1.A8.4 : θdiff = ∆θfl . Cθ . La détermination de Cv est sans objet.

b) Calculer le rapport discontinuité d’épaisseur.

(C11.A8.3.3)

dans laquelle E est le module d’élasticité, et α le coefficient de dilatation du matériau, les valeurs de E et α étant déterminées à la température moyenne du régime transitoire définie en C1.5.3.3.2

λ

=

DE LA TEMPÉRATURE

e2 /e1

caractérisant

la

c) Compte tenu des valeurs obtenues pour NB et e2 /e1, déterminer :

Conductivité thermique du matériau

−

la valeur du coefficient Cθ à l’aide du graphique C11.A8.4.1,

−

la valeur du coefficient Cv à l’aide du graphique C11.A8.4.2.

d) La différence de température caractéristique θdiff est donnée par la relation :

θ diff

⎧ ⎛ ∆θ ⎞⎫ ⎪⎛ ⎜ ⎟⎪ ⎞ fl C v ⎟⎬ = MIN ⎨ ⎜ ∆θ fl ⋅ Cθ ⎟ , ⎜ ⎠ ⎜ NF ⎟⎪ ⎪⎝ ⎝ ⎠⎭ ⎩

(C11.A8.4)

1252


Graphique C11.A8.3 - Valeurs du coefficient Cθ.

Annexe C11.A8 – ÉVALUATION DES EFFETS THERMIQUES EN RÉGIME TRANSITOIRE

1253


Graphique C11.A8.4 - Valeurs du coefficient Cv.

Annexe C11.A8 – ÉVALUATION DES EFFETS THERMIQUES EN RÉGIME TRANSITOIRE

1254


1255






PARTIE F FABRICATION SECTION F1 MATÉRIAUX FERREUX Dans le cas où le marquage ne peut plus être lisible lorsque l’appareil est terminé (tubes de faisceau d’échangeur, présence d’un revêtement,...), cette identification doit être reportée sur un plan de repérage.

F1.1 - OBJET Les règles de la Section F1 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression constitués de matériaux ferreux et assemblés par soudage par fusion ou par dudgeonnage.

Si le marquage d’identification apposé par le Producteur est éliminé pendant les opérations de fabrication, le Fabricant doit procéder à son report selon les dispositions prévues par la présente Division.

Note : Le soudage par fusion comporte une fusion locale en vue d’assurer la formation du joint. Il doit subsister dans l’assemblage soudé tout au moins tant qu’aucun traitement thermique n’est effectué, une zone solidifiée métallographiquement distincte du métal des pièces assemblées.

F1.2.2.4 - Le marquage doit être exécuté par un moyen n’affectant pas le comportement du matériau dans les conditions de service de l’appareil.

Ces règles générales s’appliquent conjointement aux règles particulières à chaque matériau qui font l’objet des Sections F2 et suivantes et aux Annexes Fabrication de la présente Division.

F1.3 - CONCEPTION SOUDÉS

DES

ASSEMBLAGES

F1.2 - MATÉRIAUX

F1.3.1 - Choix du type d’assemblage

F1.2.1 - Matériaux utilisables

Le choix des assemblages les mieux appropriés pour satisfaire aux exigences de la présente Division appartient au Fabricant. A cet effet, il doit en particulier prendre en compte les paramètres suivants :

Les matériaux métalliques qui entrent dans la fabrication des appareils à pression doivent satisfaire aux règles spécifiques à chacune des Sections M concernant les matériaux ferreux. F1.2.2 - Identification des matériaux

−

catégorie de construction,

−

conditions de service des éléments assemblés : sollicitations mécaniques et thermiques répétées, sollicitations variables cycliques, efforts extérieurs, risques de corrosion ...,

−

nuance et propriétés des métaux mis en oeuvre : aptitude au fluage, prévention du risque de rupture ...,

−

moyens de fabrication dont dispose le Fabricant : découpage, usinage, soudage ...,

−

nature et étendue des contrôles requis par de la présente Division,

−

exigences réglementaires éventuellement applicables et complémentaires à celles de la présente Division.

F1.2.2.1 - La fabrication d’un appareil à pression ne peut être entreprise que si tous les matériaux utilisés ont fait l’objet d’un examen visuel et ont été identifiés. F1.2.2.2 - Le Fabricant doit établir une procédure permettant, à tous les stades de la fabrication, de justifier de la nature et de la provenance des matériaux utilisés pour la construction des éléments d’appareils soumis à la pression. Les pièces internes, non soudées directement sur le corps de l'appareil et parfois non soumises à contraintes, peuvent cependant, à la demande du Donneur d’ordre, faire l’objet d’une identification pour s'assurer que leur nature est compatible avec les conditions de service de l'appareil. Le Donneur d’ordre doit alors définir ses exigences à ce sujet dans les « Données Techniques de Construction » (voir Annexe GA1).

Les principaux types d’assemblages soudés, leur aptitude à l’emploi ainsi que les catégories de construction correspondantes sont définis en Annexe FA1.

F1.2.2.3 - Les composants soumis à la pression doivent pouvoir être identifiés à tous les stades de la fabrication.

1300

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F1 – MATÉRIAUX FERREUX

nécessaire si la soudure est de largeur et de profil convenables pour assurer la pente requise.

F1.3.2 - Prescriptions particulières F1.3.2.1 - Lorsque deux éléments à assembler bout à bout sont d’épaisseurs différentes, leur raccordement doit être progressif et avec une pente au plus égale à 1/4. Il est admis que cette pente puisse inclure la soudure. Une pente au plus égale à 1/3 est admise pour les assemblages transversaux d’enveloppes cylindriques ou coniques entre elles ou avec des fonds (plats ou bombés) ou avec des plaques tubulaires.

Le raccordement progressif peut être réalisé par délardage de l’élément le plus épais ou par rechargement de l’élément le plus mince, l’épaisseur devant rester en tout point au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire pour assurer la résistance de l’appareil. L’épaisseur à prendre en considération est l’épaisseur mesurée de l’élément de l’appareil.

Dans la limite des différences d’épaisseurs précisées au tableau F1.3.2.1, le raccordement progressif n’est pas

Tableau F1.3.2.1 - Assemblage bout à bout. Surfaces intérieures ou extérieures alignées (Note 1)

Fibres moyennes alignées

Avec délardage

Sans délardage

e (mm)

a max (mm)

e ≤ 20

e/4

20 < e ≤ 40

5

40 < e ≤ 160

e/8

e < 160

20

Note 1 : Lorsque les surfaces intérieures ou extérieures sont alignées, le décalage des fibres moyennes doit satisfaire aux conditions de F11.3.3.2 et de F11.3.3.3.

1301


F1.3.2.2 - Les ouvertures dans les soudures bout à bout, longitudinales ou circulaires, d’éléments soumis à la pression sont admises dans les conditions suivantes : −

le calcul du renforcement de l’ouverture doit être effectué selon les règles de la Section C5 de la présente Division,

−

lorsqu’un examen interne des soudures de l’appareil est requis, la soudure concernée par l’ouverture doit faire l’objet avant mise en place de la tubulure d’un examen de compacité sur une longueur, de part et d’autre de l’ouverture, au moins égale à : MAX {3e ; 100 mm}

Dans le cas où la soudure est effectuée d’un seul côté, sans reprise envers, le décalage des faces internes ou externes ne doit pas être supérieur à la valeur donnée en F1.5.3. Si l’alignement des fibres moyennes s’impose, leur décalage doit se situer dans les limites données en F1.5.3 (voir note 2 du tableau F1.5.3). F1.3.4 - Assemblage de composants connexes Les assemblages recommandés des composants connexes ci-dessous sont définis en Annexe FA1 :

(F1.3.2.2)

F1.3.2.3 - Pour les catégories de construction A, B1 et B2, la portion de soudure cachée après mise en place d’une tubulure et d’un renfort additionnel d’une double enveloppe etc. doit faire l’objet d’un examen de compacité à 100% préalable dans les mêmes conditions que précédemment. F1.3.2.4 - Les anneaux-renforts d’ouverture doivent être munis d’un orifice permettant : −

− −

l’évacuation de l’air emprisonné dans le cas où l’appareil est soumis à un traitement thermique ou à une température élevée en service,

−

tubulures avec ou sans renforcement d’ouverture sur les corps d’appareils,

−

brides sur les tubulures et sur les corps d’appareils,

−

plaques tubulaires sur les corps d’appareils,

−

tubes sur les plaques tubulaires,

−

doubles enveloppes sur les corps d’appareils,

−

jupes sur les fonds et viroles.

F1.4 - ASSEMBLAGE PAR SOUDAGE ASSEMBLAGE PAR DUDGEONNAGE

ET

F1.4.1 - Assemblage par soudage F1.4.1.1 - Généralités

la vérification de l’étanchéité de la soudure de la tubulure équipant l’ouverture,

Les opérations de soudage à effectuer sur les éléments d’appareils soumis à la pression ne peuvent être entreprises que si les conditions suivantes sont satisfaites :

éventuellement, un essai d’étanchéité de la soudure de l’anneau-renfort et son contrôle en service (trou taraudé et bouchon).

F1.3.3 - Assemblages longitudinaux et transversaux F1.3.3.1 - Les assemblages recommandés des composants constituant l’enceinte soumise à pression sont définis en Annexe FA1. F1.3.3.2 - Les fibres moyennes des éléments constitutifs des assemblages longitudinaux des enveloppes cylindriques et coniques ainsi que des assemblages des enveloppes sphériques doivent être de préférence dans le prolongement l’une de l’autre dans la limite des tolérances de fabrication précisées en F1.5.3.

−

les descriptifs de mode opératoire de soudage sont établis,

−

les modes opératoires de soudage sont qualifiés,

−

les soudeurs et les opérateurs sont qualifiés, leur liste ainsi que les différentes qualifications qu’ils ont obtenues sont tenues à jour (reconduction en cours de validité).

F1.4.1.2 - Descriptif de mode opératoire de soudage Le Fabricant doit établir un Descriptif de Mode Opératoire de Soudage (DMOS) conforme aux exigences de la norme NF EN ISO 15609-1 : Janvier 2005 ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées (par exemple NF EN 288-2 : Août 1997). Ce document doit préciser pour chaque assemblage ou famille d’assemblages :

Dans le cas où le décalage des fibres moyennes est supérieur aux valeurs données en F1.5.3, la résistance de l’assemblage doit faire l’objet d’une justification. F1.3.3.3 - Il est admis que les fibres moyennes des éléments d’épaisseurs différentes d’un assemblage transversal soudé des deux côtés ne soient pas alignées, sans toutefois que le décalage aille au delà de l’alignement des surfaces internes ou externes.

1302

−

les principaux paramètres et instructions de soudage avec les références des modes opératoires qualifiés,

−

la nature, l’étendue et l’intensité des contrôles non destructifs et les critères d’acceptation,


−

les paramètres des opérations éventuelles de préchauffage, de postchauffage et de traitement thermique après soudage.

F1.4.1.4 - Qualification des soudeurs La qualification des soudeurs a pour but de vérifier leur aptitude à réaliser des assemblages soudés, préalablement définis et répondant aux critères de qualité requis.

−

le type de qualification nécessaire pour les soudeurs ou opérateurs qui seront chargés de l’exécution de ce travail. Le DMOS ainsi rédigé doit respecter les limites du domaine de validité du mode opératoire de soudage qualifié auquel il se rapporte.

Les opérations de qualification doivent être réalisées sous la responsabilité du Fabricant et conformément aux dispositions des normes NF EN 287-1 : Juillet 2004 et NF EN ISO 1418 : Mars 1998 ou de toutes autres spécifications acceptées par les parties concernées.

F1.4.1.3 - Qualification des modes opératoires de soudage

Les modalités de qualification, particulières aux différentes réglementations, sont définies dans les Annexes GA4 et suivantes.

Les modes opératoires de soudage, choisis par le Fabricant, doivent être aptes à la réalisation des assemblages autorisés par la présente Division et permettre les contrôles requis pour la catégorie de construction à laquelle appartient l’appareil.

Les qualifications des soudeurs doivent être tenues à disposition des représentants des parties concernées si requis contractuellement et/ou par la réglementation applicable.

F1.4.1.3.1 - Définitions −

−

Assemblage hétérogène : Un assemblage est dit hétérogène lorsque le métal d’apport et le métal de base présentent l’un par rapport à l’autre des différences de caractéristiques mécaniques ou de composition chimique considérées comme significatives.

F1.4.1.5 - Préparation des bords à souder F1.4.1.5.1 - Les différents éléments constitutifs d’un appareil à pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage, par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison des deux, dans les conditions définies dans les Sections F2 et suivantes.

Assemblage mixte : Assemblage de pièces de nuances différentes. Cet assemblage est par nature, toujours hétérogène.

F1.4.1.5.2 - Les bords à souder doivent être maintenus en position, soit par des moyens mécaniques, soit par des points de soudure ou par une combinaison des deux. Les points de soudure doivent être éliminés ou refondus dans le cordon de soudure : dans les deux cas, le Fabricant doit prendre toutes les précautions utiles pour que le pointage ne soit pas à l’origine de défauts métallurgiques ou de compacité.

Dans les deux cas, le mode opératoire et notamment les conditions de préchauffage et de postchauffage doivent être adaptés et permettre d’obtenir les caractéristiques prévues dans les conditions d’étude et de calcul. Lorsqu’un assemblage n’est ni hétérogène, ni mixte, il est considéré comme homogène.

F1.4.1.5.3 - Dans le cas de soudure sans reprise à l’envers, le Fabricant doit s’assurer que l’alignement et l’écartement des bords à souder permettent une pénétration totale à la racine de l’assemblage.

F1.4.1.3.2 - Les opérations de qualification doivent être réalisées sous la responsabilité du Fabricant et conformément aux dispositions de l’Annexe FA2.

F1.4.1.5.4 - Le maintien des bords à souder doit assurer pendant toute la durée de l’opération de soudage le respect des tolérances d’alignement définies en F1.5.3.

Les modalités de qualification, particulières aux différentes réglementations, sont définies dans les Annexes GA4 et suivantes.

F1.4.1.5.5 - Les surfaces à souder et les zones adjacentes doivent être propres de façon à éviter que des traces d’humidité, d’oxydes, de matières grasses ou de substances diverses puissent nuire à la qualité de la soudure.

Les qualifications des modes opératoires de soudage doivent être tenues à disposition des représentants des parties concernées si requis contractuellement et/ou par la réglementation applicable. F1.4.1.3.3 - Un mode opératoire de soudage qualifié est applicable à la réalisation de tous les assemblages soudés exécutés par le Fabricant, pour autant que les caractéristiques de ces assemblages et de leur exécution soient comprises dans les limites du domaine de validité.

1303


meulage et son contrôle doivent être effectués selon une procédure acceptée par les parties concernées.

F1.4.1.6 - Produits de soudage Les produits de soudage, tels que métal d’apport (fils nus, fils fourrés, électrodes enrobées), flux solides ou gazeux, supports fusibles, doivent être de même type que ceux qui ont été utilisés au cours des essais de qualification du mode opératoire de soudage (voir F1.4.1.3). Les produits de même dénomination dans une norme ou de même désignation commerciale sont toutefois acceptables.

L’épaisseur au droit de la réparation doit être vérifiée pour s’assurer qu’elle est dans les limites de tolérance fixées en F1.5.2. b) S’il s’agit d’une imperfection de surface en dehors des limites de tolérance fixées en F1.5.2, et qu’une réparation par soudage soit nécessaire, le Fabricant doit effectuer cette réparation selon un mode opératoire qualifié et la faire exécuter par des soudeurs ou opérateurs qualifiés. Les qualifications sont de la responsabilité du Fabricant.

Les produits de soudage doivent être identifiés et conditionnés par le Producteur. Leur stockage est de la responsabilité du Fabricant, qui doit prendre toutes les précautions adaptées à chacun d’eux pour assurer leur conservation et le maintien de leurs caractéristiques.

Dans le cas où le défaut de surface met en cause l’épaisseur de la paroi et qu’une réparation par soudage n’est pas envisageable, le Fabricant peut justifier la tenue de la paroi aux sollicitations auxquelles elle sera soumise au moyen de règles de calcul dans les conditions données en C1.1.3c.

F1.4.1.7 - Exécution des assemblages soudés Chaque passe de soudage doit être débarrassée de son laitier, si le procédé de soudage en comporte, nettoyée et les défauts de surface éliminés pour assurer la bonne qualité du métal déposé.

Dans les cas d’appareil à l’unité, le Fabricant doit en informer le Donneur d’ordre.

A moins que le procédé de soudage utilisé n’assure une pénétration effective et saine, la reprise à l’envers d’un assemblage soudé doit être précédée d’un gougeage mécanique ou thermique ou d’un meulage.

F1.4.1.10 - Contrôles destructifs Les contrôles destructifs des assemblages soudés sont effectués sur un ou plusieurs échantillons représentatifs (coupons-témoins de fabrication).

Les amorçages d’arc sur les parties d’appareil soumises à la pression sont interdits s’ils ne sont pas refondus. En cas d’amorçage accidentel, la zone intéressée doit être réparée selon F1.4.1.9.

En cas d’impossibilité géométrique et après accord entre les parties concernées, le coupon-témoin peut être exécuté séparément, mais dans les mêmes conditions opératoires que l’assemblage auquel il correspond.

F1.4.1.8 - Attaches, supports et raidisseurs

Les assemblages qui sont soumis à des contrôles destructifs (nombre de coupons-témoins et conditions de réalisation) sont précisés en I1.2.3.2 et I1.2.2.

F1.4.1.8.1 - Les soudures des attaches, provisoires ou non, des supports et des raidisseurs sur un élément d’appareil soumis à la pression doivent être réalisées par des soudeurs et opérateurs qualifiés suivant F1.4.1.4.

F1.4.1.11 - Contrôles non destructifs des soudures

F1.4.1.8.2 - L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué par un moyen n’affectant pas les caractéristiques du métal de l’élément soumis à la pression sur lequel elles sont soudées. Après enlèvement, il est procédé à un meulage de la zone affectée suivi d’un examen de surface de celle-ci. Lorsque cette opération concerne un métal sensible à la fissuration, le meulage et le contrôle qui suit doivent être effectués selon une procédure acceptée par les parties concernées. Il doit être procédé à un contrôle d’épaisseur des parties meulées.

Toutes les soudures doivent faire l’objet d’un examen visuel à 100% préalablement à tout autre examen ou contrôle éventuel. Le Fabricant doit établir un programme de contrôle non destructif des soudures. Les contrôles auxquels doivent être soumises les soudures terminées ainsi que les stades de fabrication auxquels ces contrôles doivent être effectués sont précisés en I1.3.

F1.4.1.9 - Réparation des défauts de surface du matériau de base

La nature et l’intensité de ces contrôles doivent figurer dans la spécification de soudage.

a) S’il s’agit de défauts de surface de faible profondeur, tels qu’amorçage accidentel d’arc électrique, empreintes d’outils, stries d’oxycoupage, leur élimination doit s’effectuer par meulage, la zone meulée présentant un raccordement progressif avec les surfaces contiguës. Après réparation, la zone affectée doit faire l’objet d’un examen de surface. Lorsque cette opération concerne un matériau sensible à la fissuration, le

F1.4.1.12 - Réparation des défauts des soudures F1.4.1.12.1 - Défauts de forme et de surface S’il s’agit d’un défaut de faible étendu et de faible profondeur, son élimination peut être effectuée par un meulage (voir F1.4.1.9) suivi d’un contrôle selon I1.3.

1304


Après ce meulage, l’épaisseur restante doit satisfaire aux dispositions de F1.5.2.1. Dans le cas contraire, il y a lieu de procéder à un rechargement dans les conditions définies en F1.4.1.12.2

F1.4.2.2 - Qualification dudgeonnage

Les défauts internes situés en dehors des critères d’acceptation définis en I10.5 doivent être éliminés par un moyen mécanique ou thermique ou par une combinaison des deux. Selon l’importance de la réparation à effectuer, le Fabricant doit procéder, soit à des réparations locales soit à la réalisation d’un nouvel assemblage après élimination de la soudure concernée. Toutefois, si l’étendue de la réparation d’une soudure exécutée par un procédé automatique est supérieure au 1/5 de la longueur sur au moins la moitié de l’épaisseur de l’assemblage, la soudure doit être refaite dans sa totalité.

Les dispositions mises en place pour ces opérateurs par un Fabricant dans le cadre d’un système qualité documenté sont acceptables. Le Fabricant établit la liste du personnel concerné pour le mode opératoire d’assemblage par dudgeonnage. Cette liste doit être tenue à disposition des représentants des parties concernées si requis contractuellement et/ou par la réglementation applicable. F1.4.2.3 - Descriptif dudgeonnage

La résolution des non conformités relatives à des défauts dont la réparation pourrait présenter des risques plus importants que leur maintien en l’état doit faire l’objet d’un accord écrit entre les parties concernées.

F1.4.2.1 - Généralités Les opérations de dudgeonnage à effectuer sur les éléments d’appareils soumis à la pression ne peuvent être entreprises que si les conditions suivantes sont satisfaites :

les modes opératoires de dudgeonnage sont qualifiés,

−

les opérateurs réalisant le dudgeonnage sont qualifiés, leur liste ainsi que les différentes qualifications qu’ils ont obtenues sont tenues à jour (reconduction en cours de validité)

mode

opératoire

de

−

les principaux paramètres et instructions de dudgeonnage avec les références des modes opératoires qualifiés,

−


Le Descriptif de Mode Opératoire de Dudgeonnage ainsi rédigé doit respecter les limites du domaine de validité du mode opératoire de dudgeonnage qualifié auquel il se rapporte et répondre aux exigences de l’Annexe FA4.

F1.4.2 - Assemblage par dudgeonnage

−

de

Le Fabricant établi un Descriptif de Mode Opératoire de Dudgeonnage qui doit préciser pour chaque assemblage ou famille d’assemblages :

La zone réparée de la soudure concernée doit faire l’objet des mêmes contrôles non destructifs que ceux qui ont permis de déceler le défaut.

opératoire

de

Note : La validation de l’expérience des opérateurs pourra s’appuyer par exemple sur une liste des appareils à la réalisation desquels l’opérateur a participé ou sur une formation spécifique (interne ou externe) qui leur a été dispensée.

La réparation doit être effectuée soit au moyen d’un mode opératoire de soudage qualifié suivant F1.4.1.3, soit au moyen d’un mode opératoire de réparation qualifié. Toutefois, si les défauts objets de la réparation ne mettent pas en cause le mode opératoire qualifié pour la soudure concernée, et si le Fabricant décide de l’appliquer à l’exécution de la réparation, aucun nouvel essai de qualification n’est requis. La réparation doit être effectuée par un soudeur ou un opérateur qualifié.

les descriptifs de mode dudgeonnage sont établis,

opérateurs

Les opérateurs chargés des opérations de dudgeonnage doivent être choisis et, lorsque requis, qualifiés par le Fabricant en fonction de leur expérience, de leur maîtrise de l’opération de dudgeonnage et de leur capacité à suivre et respecter les instructions de la procédure de dudgeonnage. Un dossier spécifiant les critères qui ont conduit à ce choix doit être établi et être disponible pour consultation.

F1.4.1.12.2 - Défauts dans les soudures

−

des

Le Fabricant doit mettre à disposition des opérateurs concernés une procédure décrivant les différentes étapes de l’opération de dudgeonnage et les contrôles associés éventuels.

de

F1.4.2.4 - Qualification de mode opératoire de dudgeonnage Les exigences relatives à la qualification des modes opératoires de dudgeonnage sont définies en Annexe FA4.

1305


F1.5 - TOLÉRANCES

F1.5.2 - Épaisseurs

F1.5.1 - Généralités

F1.5.2.1 - Corps d’appareil

Les cotes d’exécutions auxquelles sont appliquées des tolérances de fabrication sont définies dans les tableaux F1.5.6/1 à F1.5.6/5.

a) Après formage, l’épaisseur de l’élément soumis à la pression doit être au moins égale à « e », épaisseur minimale nécessaire ou épaisseur admise (voir C1.9.1), majorée de la surépaisseur de corrosion.

La liste de ces cotes est donnée à titre indicatif : elle peut être complétée ou modifiée par le Donneur d’ordre ou par le Fabricant suivant le type d’appareil et les tolérances auxquelles doit répondre son exécution.

b) Une sous-épaisseur au plus égale à : MIN {0,05e ; 5}

inscrite dans un cercle de diamètre inférieur à :

Les valeurs maximales des écarts admissibles sont fixées : −

0,14 2 Rm ⋅ e

par la présente Division, lorsque ces écarts sont susceptibles de compromettre la résistance de l’appareil ; leurs valeurs maximales sont précisées en F1.5.2 à F1.5.5.

−

(F1.5.2.1b-2)

est autorisée. Toutefois, pour les épaisseurs inférieures à 20 mm, la valeur de la sous-épaisseur autorisée est portée à 1 mm. Deux zones affectées par une sous-épaisseur doivent être séparées par une distance au moins égale à :

Lorsque les écarts relevés sont supérieurs à ceux précisés par la présente Division, les règles de calcul de la présente Division ne peuvent s’appliquer et la vérification de la résistance de l’élément concerné doit faire l’objet d’une justification complémentaire, −

(F1.5.2.1b-1)

2 Rm ⋅ e

(F1.5.2.1b-3)

et la surface totale des zones en sous-épaisseur doit être inférieure à 2% de la surface totale de l’élément concerné.

par le Donneur d’ordre pour les cotes dont la précision est imposée par des considérations de montage ou de raccordement. Ces cotes et les écarts admissibles doivent être précisés dans les « Données Techniques de Construction » (voir GA1.6),

(Rm = rayon de courbure moyen de l’élément)

par le Fabricant, lorsque le Donneur d’ordre ne les précise pas. Les écarts admissibles sont alors fonction des moyens dont dispose le Fabricant, tout en s’inspirant des valeurs données dans les tableaux F1.5.6/1 à F1.5.6/5. F1.5.2.2 - Tubes cintrés

Dans les deux derniers cas, la valeur de tolérance doit être fixée par accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant.

Un amincissement de l’extrados est admis si l’épaisseur de celui-ci est au moins égal à :

Les valeurs maximales admissibles des écarts s’entendent sur les cotes de l’appareil après l’essai de résistance de celui-ci.

⎛ ⎞ de e ⎜1 − ⎟ 4 Rm + 2 d e ⎠ ⎝

(F1.5.2.2)

Dans cette formule :

Dans les paragraphes et les tableaux suivants, les cotes sont exprimées en millimètres.

1306

de

=

Diamètre extérieur du tube avant formage

Rm

=

Rayon de courbure de l’axe du tube après formage

e

=

Epaisseur minimale nécessaire déterminée pour le tube droit, avant formage


(1)

.

Tableau F1.5.3 - Alignement des assemblages soudés bout à bout

Assemblage type

Tous assemblages sur enveloppes sphériques et assemblages longitudinaux sur enveloppes cylindriques ou coniques

Autres assemblages

Assemblage soudé des deux côtés

(2)

e ≤ 10 10 < e ≤ 30 30 < e ≤ 90 90 < e ≤ 150 e > 150

a=1 e 10

e ≤ 30

e +2 30

30 < e ≤ 150

a= a=

a=5

e > 150

accord e = épaisseur la plus forte

Assemblage soudé sans reprise envers

e ≤ 10 10 < e ≤ 50 e > 50

b=1 b=

e + 0,5 20

b=3

e = épaisseur la plus forte (1) a = écart maximal d’alignement admissible de la fibre neutre. b = écart maximal d’alignement de la face intérieure.

(2) Cas où l’alignement des fibres moyennes s’impose (voir F1.3.3.3).

1307

a=

e +1 10

a=

e +3 30

a=8


F1.5.3 - Alignement des assemblages soudés bout à bout

F1.5.5.1 - Quand la pression intérieure dirige le dimensionnement

Les écarts admissibles dans l’alignement des fibres moyennes ou des surfaces des éléments constituant l’assemblage sont donnés dans le tableau F1.5.3.

D (mm) diamètre intérieur ou extérieur

F1.5.4 - Ovalisation

D ≤ 2 000

L’ovalisation est la différence, dans le plan considéré, entre le plus grand et le plus petit des diamètres mesurés. Elle s’exprime en fonction du diamètre nominal de l’enveloppe, et sa valeur doit être inférieure ou au plus égale à l’une des valeurs suivantes : pour e/D ≤ 0,01 pour 0,01 > e/D ≤ 0,1 pour e/D > 0,1

2 000 < D ≤ 6 000

: 0,02.D : 0,015.D : 0,01.D

C (mm) corde du gabarit

f (mm) écart maximal admissible 6

D/6

6 000 < D ≤ 12 000

D/8

D > 12 000

1 500

8

F1.5.5.2 - Quand la pression extérieure dirige le dimensionnement

Dans les sections comportant une ouverture, ces valeurs peuvent être majorées d’une valeur égale à 2% du diamètre intérieur de la tubulure.

a) Le défaut local de circularité d’une enveloppe cylindrique ou conique doit être inférieur à l’une des valeurs df données par le graphique F1.5.5.2/1.

F1.5.5 - Écart de forme

La mesure de ce défaut est effectuée à l’aide d’un gabarit circulaire dont le rayon est égal au rayon théorique de l’enveloppe et dont la longueur de la corde C est égale au double de la longueur de l’arc dont la valeur est déterminée à l’aide du graphique F1.5.5.2/2.

En dehors des ouvertures, l’écart de forme mesuré avec un gabarit de corde C reproduisant le profil théorique intérieur ou extérieur d’une enveloppe cylindrique, sphérique ou conique, ou du bord droit d’un fond bombé, doit être inférieur à la valeur indiquée ciaprès.

b) Le défaut local de circularité d’un fond bombé ou d’un corps sphérique doit être inférieur aux valeurs suivantes : −

0,0125 D, s’il s’agit d’un écart situé à l’extérieur du profil théorique,

−

0,00625 Di, s’il s’agit d’un écart situé à l’intérieur du profil théorique.

La mesure de ce défaut est réalisée comme en F1.5.5.2a. c) La valeur admissible de ce type de défaut, déterminée par la méthode ci-dessus, doit être indiquée sur les plans de fabrication de l’appareil. F1.5.6 - Cotes de construction A l’exception des écarts admissibles définis aux paragraphes F1.5.2 à F1.5.5, les valeurs des tolérances des tableaux F1.5.6 sont données à titre indicatif. Sauf spécification contraire du Donneur d’ordre, elles sont considérées comme des valeurs raisonnables que le Fabricant peut appliquer dans ses fabrications. Ces valeurs de tolérances sont indépendantes des catégories de construction.

1308


Graphique F1.5.5.2/1

e = épaisseur utile de l’élément, corrosion déduite (voir C1.9.1). De = diamètre extérieur de l’élément. L = longueur de l’élément d’enveloppe cylindrique mesurée entre deux éléments raidisseurs (voir C4.1.4). H = hauteur de l’élément d’enveloppe conique mesurée entre deux éléments raidisseurs parallèlement à l’axe (voir C4.4.3).

Graphique F1.5.5.2/2

1309


Tableau F1.5.6/1 - Tolérances sur les éléments du corps d’appareil.

Repère

Nature des écarts et des éléments considérés

1.1

Epaisseur de l’élément après formage

1.2

Écart, exprimé en fonction du diamètre nominal, entre le diamètre nominal D et le diamètre mesuré à partir du périmètre réel

Ecarts maximaux autorisés voir F1.5.2

D ≤ 2 000 mm

± 0,003 D

2 000 < D ≤ 6 000 mm

± 0,002 D

D > 6 000 mm

± 0,001 D

1.3

Ovalisation en fonction des diamètres maximal et minimal

voir F1.5.4

1.4

Défaut de circularité mesuré avec un gabarit de corde C

voir F1.5.5

1.5

Écart entre la flèche théorique et la flèche mesurée à l’intérieur d’un fond bombé, y compris le bord droit, en fonction du diamètre D

1.6

Écart de profil de forme d’un fond

1.7

Écart de rectitude d’une génératrice, mesuré entre les extrémités de la virole. La valeur maximale de l’écart ainsi autorisé doit être située à une distance au moins égale au quart de la longueur de la virole mesurée entre deux assemblages transversaux

1.8

Défauts d’alignement (assemblages longitudinaux et circulaires)

1310

voir NF E 81-100 (Décembre 1997) § 6.3 et 6.4 ± MIN {0,002 L ; 6}

voir F1.5.3


Tableau F1.5.6/2 - Tolérances sur les tubulures.

Repère


2.1

Planéité de la portée de joint plat exprimée en fonction de l’épaisseur du joint.

2.2

Écart entre la face d’une bride et la ligne de tangence d’un fond (LT) ou la ligne de référence (LR)

2.3

Écart entre l’axe d’une tubulure et la ligne de référence (LR)

Écarts maximaux autorisés 0,2 e ± 5 mm

Tubulures de liaison ≤ 100 mm

± 5 mm

Autres tubulures et trous d’homme

± 10 mm

2.4

Écart entre l’axe d’une tubulure d’axe parallèle à celui de l’appareil et cet axe

± 5 mm

2.5

Écart par rapport à l’orientation théorique mesuré par l’écart circonférentiel entre les génératrices de référence et la tubulure

Tubulure de liaison

± 5 mm

Trou d’homme

± 10 mm

Tubulure de liaison

± 5 mm

Trou d’homme

± 10 mm

Tubulure de liaison

± 1/2°

Trou d’homme

± 1°

Pour appareil de mesure

± 1/4°

2.6

2.7

Écart entre la face d’une bride et la paroi de l’appareil

Inclinaison de la face de la bride par rapport au plan théorique

2.8

Écart entre les axes de tubulures pour appareil de mesure

2.9

Dénivellation entre les deux faces de brides pour appareil de mesure

1311

± 1,5 mm ± 1 mm


Tableau F1.5.6/3 - Tolérances sur l’ensemble après montage d’un appareil vertical.

Repère

Nature des écarts et des éléments considérés L ≤ 30 000 mm

± 15 mm

L > 30 000 mm

± 20 mm

3.1

Écart de longueur sur la distance L des lignes de tangence extrêmes

3.2

Dénivellation d’accostage entre deux viroles, ou décalage des fibres moyennes

3.3

Écart sur la rectitude des parois

Écarts maximaux autorisés

voir F1.5.3

Défaut local mesuré sur une génératrice de 2 mètres

± 6 mm

Défaut sur toute la longueur L (3.1) de l’appareil

± MIN {0,001 L ; 30} ± MIN {0,001 L ; 30}

3.4

Écart entre l’axe principal de l’appareil et la verticale, L (3.1) de l’appareil

3.5

Écart sur la concentricité de deux sections de diamètres différents, exprimé en ± MIN {0,003 D ; 20} fonction du plus grand diamètre

3.6

Écart sur la hauteur totale ou la longueur hors tout de l’appareil

1312

cumul des tolérances


Tableau F1.5.6/4 - Tolérances sur les berceaux et les supports.

Repère


Ecarts maximaux autorisés

sens transversal

± 2 mm

sens longitudinal

± 4 mm

4.1

Écart sur la planéité de la surface d’appui d’un support

4.2

Écart entre la semelle d’appui et la génératrice inférieure de l’appareil

± 3 mm

4.3

Écart entre les axes des appuis extrêmes

± 5 mm

4.4

Écart entre les axes des trous d’ancrage

± 3 mm

4.5

Écart entre les diagonales des berceaux extrêmes

± 6 mm

4.6

Écart entre les niveaux des semelles d’appui extrêmes

4.7

Écart entre l’axe du berceau et la ligne de tangence ou de référence de l’appareil

1313

- 0 + 5 mm ± 5 mm


Tableau F1.5.6/5 - Tolérances sur les berceaux et les supports.

Repère


Écarts maximaux autorisés

5.1

Écart sur la distance entre la face inférieure des supports ou de l’anneau de base et la ligne de référence

± 6 mm

5.2

Défaut de perpendicularité des supports ou de l’anneau de base par rapport à l’axe de l’appareil ou de la jupe

± 6 mm

5.3

Défaut de planéité

± 4 mm

5.4

Écart de l’orientation de l’axe des supports ou du trou de référence de la jupe

D ≤ 3 000 mm

± 4 mm

3 000 < D ≤ 6 000

± 8 mm

D > 6 000 mm

± 12 mm ± 3 mm

5.5

Écart entre deux trous d’ancrage

5.6

Écart sur le diamètre d’ancrage, exprimé en fonction du diamètre théorique D

1314

± MIN {0,002 D ; 10}


F1.6 - TRAITEMENTS DE SURFACE

F1.7 - FINITIONS


F1.7.1 - Définition

La nature et l’étendue des traitements de surface sont normalement définies par le Donneur d’ordre dans les « Données Techniques de Construction ». Lorsque ce choix est laissé à l’initiative du Fabricant, il doit être fait en accord avec le Donneur d’ordre et avec l’applicateur du revêtement final éventuel.

Les finitions sont des opérations de fabrication effectuées après les essais de résistance et d’étanchéité de l’appareil et avant mise en place des accessoires fonctionnels. F1.7.2 - Prescriptions générales F1.7.2.1 - La gamme de fabrication doit être conçue de telle sorte qu’aucune opération thermique (découpage, soudage, ...) ne soit effectuée sur les éléments soumis à la pression après les essais de résistance ou d’étanchéité (voir Note).

La nature et l’étendue des traitements de surface doivent être définies avant le début de la construction. Ils sont réalisés après les essais de résistance et, éventuellement, les essais d’étanchéité lorsqu’ils sont susceptibles de fausser les résultats de ces essais.

Note : Il est admis, sous certaines conditions précisées dans chacune des Sections F, de procéder à des opérations de soudage ou de rechargement par soudage après le traitement thermique des appareils, mais avant les essais de résistance et d’étanchéité.

F1.6.2 - Buts Les traitements de surface sont appliqués sur tout ou partie des faces internes ou externes de l’appareil.

Cette interdiction ne concerne pas :

Ils ont pour but d’améliorer l’aspect, de permettre l’application de revêtement, de faciliter l’écoulement des fluides, ou de protéger le matériau contre les risques de corrosion. Les traitements de surface sont réalisés mécaniquement, par voie chimique ou électrochimique. F1.6.3 - Précautions Lorsqu’un appareil à pression doit être soumis à un traitement de surface, les précautions suivantes doivent être observées : −

−

−

lorsqu’un appareil à pression doit recevoir ultérieurement un revêtement spécial (ébonite, résine époxy, émail, etc.), le Fabricant doit étudier avec l’applicateur du revêtement les détails de construction et les tolérances d’exécution admissibles nécessaires à la bonne tenue du revêtement.

−

les opérations sur les tuyauteries ou accessoires, intérieures ou extérieures, dans la mesure où elles n’affectent pas des éléments soumis à la pression.

Toute opération de retouche de surface d’un élément soumis à la pression ne peut être effectuée que par meulage. Ce meulage ne peut en aucun cas réduire l’épaisseur de l’élément au-dessous de la valeur déterminée par le calcul et dans les tolérances admises en F1.5.2.

dans le cas de traitement mécanique, tel que meulage, grenaillage, polissage,..., le Fabricant doit s’assurer que le procédé utilisé n’empêche pas la réalisation ultérieure d’examens non destructifs et doit prendre toutes dispositions pour permettre de retrouver la position des lignes de soudure principales qui peuvent être effacées ou recouvertes, quel que soit le type de traitement utilisé, le Fabricant doit s’assurer qu’il n’a pas provoqué une diminution d’épaisseur telle que l’épaisseur minimale nécessaire ne soit plus respectée,

les raboutages par soudure de tuyauteries sur les tubulures de l’appareil prévues à cet effet : ces raboutages font l’objet de contrôles et d’essais indépendants de ceux qui sont réalisées sur l’appareil,

F1.7.2.2 - Après achèvement des opérations de fabrication, l’appareil doit être examiné intérieurement et extérieurement pour rechercher les défauts d’aspect.

dans le cas de traitement de surface par voie chimique, le Fabricant doit s’assurer que les produits actifs utilisés sont parfaitement éliminés en fin d’opération,

−

−

F1.7.2.3 - Si l’appareil contient un reliquat d’eau provenant de l’essai de résistance, un séchage adapté doit être effectué pour éviter les phénomènes de corrosion avant la mise en service. F1.7.2.4 - Avant l’expédition de l’appareil, toutes précautions doivent être prises pour protéger contre les chocs et l’oxydation les surfaces de brides, les chanfreins des tubulures devant être raccordées ultérieurement par soudure, ainsi que les tubulures de faible diamètre.

1315


−

F1.7.2.5 - L’appareil doit être protégé contre toute introduction de corps étrangers. Dans le cas où cette protection est assurée par obturation étanche de toutes les ouvertures, il y a lieu de se prémunir contre : −

les surpressions pouvant résulter exposition à des températures élevées,

d’une

1316

les risques de mise sous vide pouvant résulter de la condensation de l’humidité contenue dans l’appareil lors d’une exposition à des températures basses ou des aléas climatiques avant la mise en service.


1317


PARTIE F FABRICATION SECTION F2 ACIERS AU CARBONE ET CARBONE-MANGANESE, ACIERS FAIBLEMENT ALLIÉS ET ACIERS ALLIÉS F2.1 - OBJET

F2.3.2.4 - Jet d’eau

Les règles de la Section F2 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression en aciers au carbone et carbone-manganèse, en aciers faiblement alliés et en aciers alliés. Ces règles s’appliquent conjointement aux règles de la Section F1 qu’elles complètent

Le découpage par jet d’eau sous pression est autorisé dans la mesure où l’abrasif éventuellement utilisé ne risque pas d’altérer les caractéristiques du matériau. F2.3.3 - Découpage thermique Le découpage thermique peut être réalisé par oxycoupage, par plasma d’arc, par arc avec jet d’air, par laser, par sciage à grande vitesse provoquant la fusion, ou par tout autre moyen, sous réserve que les conditions ci-après soient satisfaites.

F2.2 - MATÉRIAUX Les règles de la Section F2 s’appliquent aux matériaux de la Section M2 de la présente Division.

a) Les bords découpés ne doivent pas présenter d’irrégularités importantes pouvant nuire à la bonne fusion des bords pendant le soudage.

F2.3 - DÉCOUPAGE

b) Le Fabricant doit examiner la nécessité d’effectuer un préchauffage avant de procéder au découpage thermique des aciers susceptibles de durcir par trempe.

F2.3.1 - Procédés utilisables Les tôles, les tubes et les autres composants soumis à la pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage et de soudage, par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison de ces procédés, à condition de respecter les précautions définies en F2.3.2 et F2.3.3.

c) Les bords à souder doivent être meulés ou usinés dans les cas suivants :

F2.3.2 - Découpage mécanique

−

lorsque le procédé de découpage ne permet pas d’assurer l’élimination complète des oxydes,

−

lorsque l’acier est susceptible de durcir par trempe et que des tapures consécutives à l’oxycoupage sont à craindre ou que les pièces peuvent présenter des défauts lamellaires.

F2.3.2.1 - Cisaillage La zone écrouie par le cisaillage doit être entièrement fondue lors du soudage. Si les « blessures » ou l’écrouissage de découpe sont trop importantes, il est nécessaire de prévoir un meulage des lèvres des chanfreins qui devront être exemptes de toute déchirure.

F2.3.4 - Contrôle des bords à souder Le contrôle des bords à souder après découpage a pour but de déceler les défauts externes ou internes pouvant affecter la qualité de la soudure.

F2.3.2.2 - Usinage

Les défauts externes peuvent être constitués par :

L’usinage par enlèvement de copeaux est admis sans restriction dans la mesure où les états de surface obtenus permettent un assemblage correct et le contrôle des bords.

−

des arrachements dus à l’outil de découpage,

−

des stries profondes, des plaques de calamine ou des tapures dues à l’oxycoupage,

F2.3.2.3 - Meulage

−

Le découpage par meulage est autorisé dans la mesure où l’échauffement de la zone meulée ne provoque pas de modifications de la structure du matériau.

des dépôts de cuivre ou de carbone dus au découpage à l’arc avec jet d’air,

−

des dédoublures débouchantes,

−

des traces de peinture ou de graisse.

1318

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F2 – ACIERS AU CARBONE ET CARBONE-MANGANESE, ACIERS FAIBLEMENT ALLIÉS ET ACIERS ALLIÉS

de la mise en œuvre des dispositions appropriées permettant d’obtenir un niveau de sécurité global équivalent.

Certains de ces défauts peuvent également affecter les parties adjacentes des bords à souder. Les défauts internes sont essentiellement constitués par des dédoublures.

A défaut de justifications ou de spécifications particulières, le Fabricant doit appliquer les dispositions décrites ci-après qui concernent les précautions à prendre dans les opérations de formage.

Les conditions dans lesquelles s’effectue le contrôle des bords à souder sont données en I1.3.2.1. F2.3.5 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder

La méthode utilisée doit permettre d’obtenir les formes requises dans les tolérances définies en F1.5.

Le Fabricant doit décider d’accepter les défauts constatés ou de choisir un mode de réparation en fonction des modes opératoires de soudage et des conditions de sollicitation des éléments assemblés.

F2.4.2 - Formage à froid Le formage à froid est réalisé à une température inférieure à 150°C.

Le mode opératoire qualifié de réparation est soumis aux mêmes règles que tout autre mode opératoire et le Fabricant doit procéder au contrôle de la zone réparée dans les mêmes conditions que celles qui ont permis de déceler le défaut.

Seules les tôles livrées dans l’état de référence précisé dans le document qui définit la nuance mise en oeuvre peuvent être formées à froid.

F2.4 - FORMAGE DES TÔLES

Après formage à froid, un traitement thermique peut être nécessaire. Le tableau F2.4.2 précise, en fonction :

Le formage à froid des nuances du groupe 2.1 n’est pas autorisé lorsque la déformation d% est supérieure à 5.

F2.4.1 - Généralités Le formage des éléments participant à la résistance d’un appareil à pression peut être réalisé à froid, à tiède ou à chaud, soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tout autre procédé éprouvé, à l’exception du fluotournage, qui doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

−

de la température minimale d’évaluation de l’élément formé (voir Annexe MA2),

−

de la nuance de l’acier qui le constitue,

−

de la déformation maximale d%,

la nécessité ou non d’un traitement thermique, ainsi que le type de traitement qui doit être effectué. Celui-ci doit être réalisé dans le domaine de température à définir avec le Producteur.

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en oeuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériau et, en particulier, sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments de l’appareil soumis à la pression, et qu’il permet de satisfaire aux dispositions définies dans les tableaux de la Section M2 ou justifier

Lorsque plusieurs possibilités sont offertes, le choix est de la responsabilité du Fabricant.

1319


Tableau F2.4.2 - Traitements thermiques après formage à froid des tôles Température minimale d’étude

≥ - 10°C

Groupes d’acier

Déformation

Traitement thermique (voir Note 1)

2.1 et 1.2 (voir Note 2)

d≤5%

non requis

d≤8%

non requis

Autres groupes

d>8%

traitement de restauration avec justification ou traitement thermique de qualité

d≤8% 1.1 et 9

< - 10°C

2.1 et 1.2 (voir Note 2) Autres groupes

Note 1 :

d>8%

non requis traitement de restauration avec justification ou traitement thermique de qualité

d≤5%

non requis

d≤5%

non requis

d>5%

traitement de restauration avec justification ou traitement thermique de qualité

Les traitements thermiques de qualité à effectuer selon les dispositions du tableau F2.4.2 sont définis en F2.7.3.1. Si le traitement thermique de qualité comporte un revenu (aciers trempés revenus), l’effet de ce traitement doit faire l’objet d’une vérification permettant de s’assurer que les caractéristiques prises en compte pour la détermination des éléments soumis à la pression ne sont pas affectées et en particulier que les dispositions définies dans les tableaux de la Section M2 sont satisfaites. Le traitement de restauration est effectué à une température déterminée inférieure au point Ac1.

Note 2 :

Les traitements thermiques ne sont pas applicables aux nuances du groupe 2 et aux nuances P355M, P355ML1 et P355ML2 du groupe 1.2.

1320


F2.4.2.1 - Il est admis que la déformation maximale d%, en traction ou en compression, résultant d’un formage soit déterminée en fonction du mode de formage par l’une des formules suivantes :

F2.4.2.2 - Lorsqu’un traitement thermique est requis, la présente Division admet qu’il ne soit pas exécuté si l’une des conditions suivantes est satisfaite :

a) Roulage : d% =

50e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

−

le mode opératoire de formage a fait l’objet d’une qualification permettant de s’assurer que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments soumis à la pression ne sont pas affectées, et que ce mode opératoire permet en particulier de satisfaire aux dispositions définies dans les tableaux de la Section M2,

−

les valeurs d’énergie de rupture par choc, mesurées sur un échantillon prélevé dans la tôle destinée à la réalisation de l’élément concerné, ayant subi une déformation équivalente à celle de cet élément suivie d’un vieillissement artificiel (maintien à 250°C pendant 30 minutes), sont au moins égales à celles garanties par le document qui définit la nuance mise en oeuvre.

(F2.4.2.1a)

b) Formage de secteurs de sphères ou de tores : d% =

75e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F2.4.2.1b)

c) Formage par repoussage ou emboutissage d’une calotte sphérique ou d’un fond bombé : ⎛D ⎞ d % = 100 ln ⎜ f ⎟ ⎝ De ⎠

(F2.4.2.1c)

Dans ces formules : e

=

Epaisseur de la tôle

Rm

=

Plus petit rayon moyen de la section formée

R0

=

Plus petit rayon moyen de la section avant formage (R0 = ∞ si le formage débute sur une tôle plane)

Df

=

Diamètre du flan utile pour le fond avec un bord droit de hauteur déterminée

De

=

Diamètre de la pièce après formage

Le choix entre ces deux modes de justification est de la responsabilité du Fabricant. La qualification éventuelle du mode opératoire de formage est définie par accord entre les parties concernées. F2.4.2.3 - Pour les aciers des groupes 1.1, 1.2 et 9 lorsque l’appareil doit subir un traitement thermique après soudage (TTAS), il n’est pas nécessaire d’effectuer le traitement de restauration immédiatement après les opérations de formage. Pour les autres nuances d’acier, la justification du traitement de restauration est obtenue par des essais mécaniques effectués dans les conditions définies par accord entre les parties concernées.

Pour tout autre type de formage, la déformation est déterminée par la formule : d1 = ln

L1 L et d2 = ln 2 L0 L0

F2.4.3 - Formage à tiède (F2.4.2.1a)

Le formage à tiède est réalisé dans un domaine de température compris entre 500°C et une température maximale de chauffage (inférieure à Ac1) définie après accord entre le Fabricant et le Producteur.

L0 est le diamètre d’un cercle tracé sur la tôle avant formage dans la zone qui sera la plus déformée. L1 et L2 sont la plus petite et la plus grande dimension de ce cercle après formage.

Si en fin de chauffage, la température est supérieure à la température maximale ci-dessus, ou si en fin de formage, la température est inférieure à 500°C, un traitement thermique à la température de traitement thermique après soudage (TTAS) ou un traitement thermique de revenu à une température définie après accord entre le Fabricant et le Producteur doit être effectué.

ln = logarithme népérien. Remarque : Dans le cas d'un formage en plusieurs passes, avec traitement thermique de qualité intermédiaire, la déformation d% résultant de chacune des passes est à calculer en donnant aux valeurs de départ R0, Df ou L0, leur valeur réelle au début de chaque passe. En fin de formage, le taux de déformation résiduel sera donc celui subi depuis le dernier traitement thermique de qualité.

1321


F2.4.5 - Domaine de température de formage déconseillé

F2.4.4 - Formage à chaud F2.4.4.1 - Le formage à chaud n’est pas autorisé pour les produits auxquels il n’est pas possible d’appliquer un traitement thermique de qualité équivalent à celui qui leur est applicable en cours d’élaboration. C’est en particulier le cas des nuances du groupe 2.1. Il appartient au Fabricant de s’en assurer auprès du Producteur.

Les opérations de formage sont déconseillées dans le domaine de température compris entre 150°C et 500°C. F2.4.6 - Contrôles après formage et traitements thermiques éventuels Après le formage et les traitements thermiques éventuels, les éléments formés sont contrôlés dans les conditions suivantes :

F2.4.4.2 - Le formage à chaud des produits, lorsqu’il est autorisé, est effectué dans le domaine de température suivant : −

a) Les deux faces doivent être exemptes de défauts préjudiciables au comportement de l’élément dans les conditions de service de l’appareil. Les critères d’acceptation des défauts d’aspect sont définis par la norme EN 10163-1 et -2 (Mai 2005), et les conditions de réparation sont celles qui sont données en F1.4.8.

θmax de chauffage déterminée par accord entre le Producteur et le Fabricant,

−

θmin en fin de formage supérieure à Ar3.

En l’absence de données concernant Ar3, θmin est déterminée par la formule :

b) Le contrôle dimensionnel ne doit pas révéler de valeurs situées en dehors des limites de tolérances données en F1.5.

θmin = 910 - [310 C + 80 Mn + 20 Cu + 15 Cr + 55 Ni + 80 Mo + 0,35 (8 - e)] (voir Note)

c) L’extrados des parties déformées après un formage à chaud fait l’objet d’un contrôle par ressuage (PT) ou par magnétoscopie (MT) si les conditions suivantes sont simultanément remplies :

Note : C, Mn, Cu, Cr, Ni, Mo sont les teneurs en pourcentage des éléments de la composition chimique du matériau, et e est l’épaisseur de l’élément mesurée en millimètres.

Si la température minimale en fin de formage n’est pas respectée, un traitement thermique de qualité de l’élément concerné doit être effectué. Dans le cas de formage faisant appel à des cycles thermiques successifs, si le dernier est effectué dans des conditions identiques à celles du traitement thermique de qualité, aucun traitement thermique de post-formage n’est à effectuer.

−

la teneur en cuivre doit être supérieure à 0,18% et la température de chauffage ne doit pas être inférieure à 980°C,

−

la déformation est au moins égale à 15% pour les aciers des groupes 1.1, 1.2 et 9, et à 5% pour les autres groupes d’aciers.

Les fissures et les criques débouchant en surface ne sont pas admises.

F2.4.4.3 - Tout élément en acier durci par trempe et revenu doit faire l’objet d’un traitement thermique de qualité après un formage à chaud.

d) Les assemblages soudés avant formage et ayant subi ce formage font l’objet d’un contrôle non destructif de même nature et de même étendue que celles prévues par la présente Division pour la catégorie d’appareil auquel l’élément formé est destiné.

Si le traitement thermique de qualité comporte une normalisation, celle-ci n’est pas à effectuer si les conditions de température de formage définies en F2.4.4.2 sont remplies.

Ce contrôle peut être effectué :

F2.4.4.4 - Il appartient au Fabricant de spécifier au Producteur la limitation de certains éléments résiduels de la composition chimique des nuances d’acier qui doivent être formées à chaud (voir M2.5.2).

1322

−

soit avant le montage de l’élément sur l’appareil,

−

soit après sa mise en place et en même temps que les contrôles non destructifs de l’appareil.


Ces températures sont déterminées par accord entre le Producteur et le Fabricant.

F2.5 - FORMAGE DES TUBES F2.5.1 - Généralités

Le tableau F2.5.3 précise les cas où un traitement thermique de détensionnement doit être effectué.

Les règles de F2.5 s’appliquent uniquement aux tubes constituant un élément d’appareil à pression, dans le domaine d’application de la présente Division.

F2.5.4 - Contrôles après formage et traitements thermiques éventuels

Le formage des tubes peut être réalisé à froid ou à chaud, soit à la cintreuse, soit à la presse, soit par tous autres procédés éprouvés.

Après le formage et les traitements thermiques éventuels, les tubes formés sont contrôlés au moyen des examens spécifiés ci-dessous.

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en œuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériau et, en particulier, sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments de l’appareil soumis à la pression.

a) Les zones tendues et comprimées font l’objet d’un examen visuel pour s’assurer qu’elles sont exemptes de fissures, de gerçures, de criques, de repliures et de pailles. De plus, ces zones doivent être exemptes de défauts dont les critères d’acceptation sont spécifiés dans la norme ou la spécification du produit.

Il doit également s’assurer que les tubes choisis ont les caractéristiques suffisantes pour supporter, sans fissures ni gerçures, les opérations de formage, dans les formes requises et dans les tolérances d’épaisseur requises en F1.5.2.2.

b) Les tubes formés font l’objet d’un contrôle dimensionnel. Les valeurs mesurées doivent se situer dans les limites des tolérances d’épaisseur et de forme définies en F1.5.2 et F1.5.4. c) L’extrados (zone tendue) des tubes formés dont le diamètre extérieur est supérieur ou égal à 250 mm, ou dont le rayon de courbure de l’axe est inférieur ou égal à trois fois le diamètre extérieur du tube, est soumis à un examen par ressuage. Dans les autres cas, et si l’acier n’est pas d’un des groupes 1.1, 1.2 et 9, l’examen par ressuage est effectué par sondage sur au moins 10% des pièces formées.

F2.5.2 - Formage à froid Le formage à froid est réalisé à une température inférieure à 150°C. Après le formage, un traitement thermique est éventuellement à effectuer conformément aux prescriptions du tableau F2.5.2.

d) Seuls les tubes ayant subi un traitement thermique après formage et destinés à la catégorie de construction A, font l’objet d’un examen métallographique en peau.

F2.5.3 - Formage à chaud Le formage à chaud est effectué dans le domaine de température suivant : −

θmax de chauffage,

−

θmin en fin de formage supérieure à Ar3.

e) Pour les tubes d’échangeur en épingle, les dispositions définies en b) et c) sont appliquées à un échantillon réalisé au début de chaque poste de travail

Tableau F2.5.2 Groupes d’acier

Rayon de cintrage

Dureté HV10 (voir Note 1)

1.1, 1.2

Rm ≤ 1,25 de

≥ MIN {(HV0 + 100) , 350}

Autres groupes

A l’initiative du Fabricant et conformément aux prescriptions du Producteur

Rm = rayon de cintrage à l’axe théorique du tube de = diamètre extérieur du tube HV0 = dureté HV10 initiale avant cintrage Note 1 : La mesure de dureté est effectuée sur une coupe de tube formé à mi-épaisseur de la partie tendue.

Tableau F2.5.3 Groupes d’acier

Rayon de cintrage


1.1 et 1.2

toutes valeurs de Rm

non requis

Autres groupes

A l’initiative du Fabricant et conformément aux prescriptions du Producteur

1323


Pour les aciers au chrome-molybdène dont le traitement thermique doit être effectué immédiatement après la fin du soudage (aciers dont Cr ≥ 2,25%), il permet de différer cette opération, sous réserve de l’établissement d’une procédure acceptée par les parties concernées.

F2.6 - SOUDAGE Les dispositions de F1.4 s’appliquent en totalité et sont complétées par les règles suivantes : F2.6.1 - Qualification des modes opératoires de soudage En complément des dispositions de F1.4.1.3, les exigences des Sections M1 et M2 doivent être respectées

Les exigences de postchauffage doivent être précisées par le Fabricant dans le Descriptif du Mode Opératoire.

F2.6.2 - Préchauffage

F2.6.4 - Assemblages hétérogènes et mixtes

Aucune opération de soudage, y compris pour les soudures « d’accessoires de montage » ne peut être entreprise si la température, sur une distance suffisante de part et d’autre des bords à souder, est inférieure à 5°C.

Dans le cas d’assemblages hétérogènes et mixtes (définis en F1.4.1.3.1), les conditions de préchauffage et de postchauffage doivent prendre en compte celles des nuances d’acier qui constituent les éléments de l’assemblage, et en particulier de celles de la nuance qui présente le plus grand risque de fissuration à froid ou de fissuration due à l’hydrogène.

a) Pour éviter les risques de fissuration dans la zone affectée thermiquement, il peut être nécessaire d’effectuer un préchauffage des aciers avant toute opération de soudage ou de pointage

F2.6.5 - Attaches, supports et raidisseurs

b) La température de préchauffage dépend de la nuance d’acier, de l’épaisseur, du type d'assemblage et de l’apport d’énergie linéaire du pointage ou de chacune des passes de soudure. Cette température peut également varier en fonction du mode opératoire de soudage (nombre de passes, énergie mise en jeu, etc...). Le tableau F2.6.2 donne les températures de préchauffage recommandées pour les types d’acier en fonction de l’épaisseur mise en oeuvre.

Les produits qui constituent les attaches, provisoires ou définitives, les supports et les raidisseurs doivent satisfaire aux dispositions de M1.3.3. Leur fixation doit satisfaire aux dispositions de F1.4.1.8 complétées par les dispositions suivantes : a) Les soudures sont contrôlées selon les dispositions de I1.3.2.2. b) L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué au moyen d’un procédé n’affectant pas les caractéristiques mécaniques du matériau de base. La reconstitution de la surface de la zone du matériau de base affectée par cette opération est effectuée par un meulage suivi d’un examen de surface. Dans le cas d’aciers sensibles à la fissuration, la reconstitution de la surface fait l’objet d’une procédure établie par le Fabricant.

c) Pendant toute la durée du préchauffage, la température doit pouvoir être vérifiée par pyromètre, thermocouple ou crayon indicateur. Cette vérification doit être effectuée sur la face opposée à celle qui reçoit l’action de la source de chaleur et, dans tous les cas, au droit de la première passe de soudure. d) La température de préchauffage doit être maintenue pendant toute la durée du soudage, sauf si le mode opératoire prévoit des températures entre passes différentes.

L’enlèvement d’attaches provisoires après un TTAS est admis sous réserve d’un accord entre les parties concernées et l’acceptation d’une procédure adaptée.

F2.6.3 - Postchauffage Le postchauffage à une température supérieure ou égale à celle du préchauffage permet de se prémunir contre les risques de fissuration dus à l’hydrogène en cours de refroidissement des assemblages soudés, en particulier dans le cas de pièces fortement bridées ou d’aciers sensibles à la fissuration. Le postchauffage facilite le dégazage de l’hydrogène.

1324


Tableau F2.6.2 - Préchauffage Epaisseur de référence (en mm) Voir Annexe FA1

Température °C

1.1, 1.2

e > 50

100

1.3

e ≤ 30

100

Groupes d’aciers

2 et nuances P355M, P355ML1 et P355ML2 du groupe 1.2 (thermomécanique) 3.1 et 3.2

pas de préchauffage e > 30

100

e ≤ 30

100

e > 30

120

e ≤ 30

100

e > 30

150

e ≤ 30

200

e > 30

250

toutes épaisseurs

200

6.2 et 6.4

toutes épaisseurs

200

Autres groupes

fonction de l’épaisseur et du mode opératoire de soudage et en accord avec le Producteur

4.1 et 4.2

5.1 5

5.2 5.3 et 5.4

1325


F2.7.2.2 - Un TTAS est obligatoire pour tout appareil ou partie d’appareil qui remplit une des conditions ci-après :

F2.7 - TRAITEMENTS THERMIQUES F2.7.1 - Généralités

a) L’épaisseur de l’appareil est supérieure à celle qui est indiquée dans le tableau F2.7.2.5, l’épaisseur à prendre en compte étant celle qui est définie en F2.7.2.4g.

a) Les règles de F2.7 concernent : −

les traitements thermiques après soudage (TTAS),

−

les traitements thermiques de qualité,

−

les traitements thermiques intermédiaires exécutés en cours de fabrication.

b) Lorsque l’appareil est soumis, dans les conditions de service ou d’essai de résistance, à des risques de corrosion sous contrainte ou de fragilisation par l’hydrogène, ou pour éviter des déformations dues aux tensions internes, quelle que soit l’épaisseur et sur demande du Donneur d’ordre spécifiée dans les « Données Techniques de Construction ». Ce traitement thermique de détensionnement doit être effectué dans les conditions de temps et de température définies par le Donneur d’ordre.

Elles ne concernent pas les règles relatives au préchauffage et au postchauffage qui sont données en F2.6.2 et F2.6.3. b) Un traitement thermique a pour but l’obtention de l’un des effets ou une combinaison des effets suivants : −

modifier la répartition et l’intensité des contraintes,

−

conférer au matériau les caractéristiques mécaniques garanties par le Fabricant,

−

produire un revenu des zones thermiquement affectées et des soudures

−

conférer au matériau un type de structure.

A l’exception des travaux précisés dans les notes du tableau F2.7.2.5, il est interdit de procéder à des travaux de soudage ou mettant en oeuvre une source de chaleur après un TTAS. F2.7.2.3 - Méthodes utilisables Un TTAS peut être réalisé par l’une des méthodes suivantes ou par une combinaison de ces méthodes. a) Traitement global avec chauffage externe : l’appareil complet est chauffé dans un four fermé.

Les températures à atteindre et les durées de maintien à ces températures dépendent de la nature des matériaux, du type de traitement thermique et de l’effet principal recherché. Les règles de F2.7 sont établies pour des constructions utilisant des matériaux de mêmes nuances, ayant des épaisseurs analogues et présentant une configuration géométrique simple. Dans le cas de traitement d’appareils constitués de matériaux de nuances différentes ou de configuration complexe, les conditions d’exécution du TTAS doivent être établies en accord avec le Producteur et le Donneur d’ordre

b) Traitement global avec chauffage interne : l’appareil, entièrement calorifugé extérieurement, est chauffé intérieurement par tout moyen permettant de respecter les conditions requises par le présent chapitre. Pendant ce traitement, l’appareil peut être mis sous une pression intérieure maintenue la plus faible possible. Cette pression ne doit, en aucun cas, dépasser la valeur de 0,5 bar. Il appartient au Fabricant de s’assurer de la tenue mécanique de l’appareil pendant le traitement thermique.

F2.7.2 - Traitement thermique après soudage (TTAS)

c) Traitement par tronçons successifs ou retournement : l’appareil terminé est chauffé par tronçons successifs dans un four.

F2.7.2.1 - Le traitement thermique après soudage est aussi dénommé traitement thermique de détensionnement ou de relaxation.

Un recouvrement de 1,5 m, au minimum, des zones successivement traitées est obligatoire.

Il consiste à chauffer l’élément à traiter, à le maintenir à une température suffisante, puis à le refroidir de façon appropriée pour relaxer les contraintes résiduelles.

A cet effet, le Fabricant doit s’assurer que les valeurs des caractéristiques mécaniques du matériau intéressé par les zones de recouvrement ayant subi deux traitements thermiques ne sont pas inférieures à celles qui sont garanties par le Producteur.

Ce traitement peut provoquer également des effets métallurgiques annexes sur le métal fondu, la zone affectée thermiquement et le matériau de base. La température, différente suivant la nuance d’acier, est comprise entre 500°C et la température correspondant au point Ac1, ou la température de revenu du traitement thermique de qualité.

1326


b) Après introduction de l’élément ou de l’appareil dans le four, le chauffage ne doit commencer qu’après homogénéisation de la température de l’élément ou de l’appareil, l’intervalle des températures étant inférieur à 100°C.

Les portions d’appareil demeurant à l’extérieur du four pendant le traitement thermique doivent être calorifugées pour éviter un gradient thermique trop important. Les tubulures et tuyauteries situées dans une zone de 2 m à l’extérieur du four doivent être obturées et convenablement calorifugées, les autres ouvertures étant simplement obturées. Dans cette zone, il ne doit exister aucune cloison intérieure, fond ou plaque tubulaire.

c) La température est mesurée par des thermocouples fixés sur l’appareil ou sur un coupon-témoin. Leur nombre et leurs emplacements sont choisis par le Fabricant. Dans le cas d’un corps sphérique de grande dimension pour lequel le système de chauffage présente un axe de symétrie confondu avec celui de l’appareil, après accord entre les parties concernées, les points de mesure peuvent être uniquement disposés sur une méridienne.

d) Traitement par tronçons séparés : chacun des tronçons est chauffé séparément dans un four afin de traiter les soudures et les assemblages particuliers qu’il contient, avant d’être assemblés entre eux pour constituer l’appareil. Lorsque les soudures circulaires de raccordement doivent elles-mêmes être traitées, ou si la zone chauffée contient des tubulures ou des accessoires soumis à pression, la largeur à traiter, ainsi que celle du calorifugeage, doit être étendue dans les conditions de F2.7.2.3e ci-après.

d) La vitesse de chauffage doit être inférieure à l’une des valeurs suivantes : 220°C/h pour e ≤ 25 mm 5500 °C/h pour e > 25 mm e

e) Traitement local : il s’applique uniquement aux appareils de révolution pour lesquels une zone déterminée doit subir un traitement thermique (tubulure, attache, réparation,...).

(e étant définie en g). e) Pendant la période de chauffage, l’écart de température entre deux points distants de 5 m, s’il s’agit d’un traitement thermique global, ne doit pas être supérieur à 150°C.

La méthode à appliquer est la suivante : −

−

−

le traitement thermique doit obligatoirement intéresser une bande circulaire, tout autour de l’axe de l’appareil, incluant la zone à traiter ; il est interdit de se limiter à une portion de circonférence,

Lorsque l’élément ou l’appareil comporte une pièce massive par rapport à l’ensemble (tubulure forgée assemblée sur une virole, par exemple), l’écart de température entre les deux éléments considérés doit être inférieur à 100°C.

la bande est chauffée par tout moyen permettant de respecter les conditions requises par F2.7.2 sur une largeur supérieure ou égale à 6 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse de part et d’autre de la zone à traiter,

La vitesse de chauffage doit éventuellement être modulée pour que les écarts de température indiqués cidessus soient respectés. f) Pendant la période de maintien à la température de palier, l’écart de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid de l’appareil doit être compris dans la fourchette de température précisée dans le tableau F2.7.2.5.

la zone chauffée doit être calorifugée sur une largeur au moins égale à 5 (rm.e)0,5 de part et d’autre de la zone à traiter. Dans l’expression précédente, rm et e représentent respectivement le rayon moyen et e l’épaisseur de l’élément de paroi considéré.

g) La durée de maintien à la température de palier doit être au minimum celle indiquée dans le tableau F2.7.2.5 pour l’épaisseur de référence e considérée.

F2.7.2.4 - Conditions de réalisation Quelle que soit la méthode choisie, les conditions suivantes sont à respecter :

Les épaisseurs de référence pour les différents assemblages recommandés par de la présente Division sont spécifiées dans les tableaux de l’Annexe FA1 (pour les réparations, voir paragraphe n) ci-après).

a) Lorsque le TTAS a lieu dans un four, pour éviter les contraintes thermiques dues à la configuration de l’appareil, à son épaisseur ou à la présence d’aciers de types différents, il appartient au Fabricant de déterminer la température maximale à laquelle l’appareil doit être introduit dans le four. En aucun cas, cette température ne doit être supérieure à 300°C.

h) Lorsqu’une partie d’appareil soumise à la pression est constituée de matériaux nécessitant des conditions de traitement thermique différentes, le Fabricant doit adopter des dispositions pour que le traitement thermique n’entraîne pas de modifications des caractéristiques de l’un des matériaux incompatibles avec les conditions de service de l’appareil.

1327


i ) La vitesse de refroidissement doit être inférieure à l’une des valeurs suivantes :

F2.7.2.5 - Températures et durées de maintien a) En fonction de la nuance d’acier utilisée, le tableau F2.7.2.5 donne :

220°C/h pour e ≤ 25 mm 5500 °C/h pour e > 25 mm e

−

Toutefois, il n’est pas obligatoire que cette vitesse soit inférieure à 55°C/h pour tenir compte des risques d’altérations possibles des caractéristiques mécaniques.

la plage recommandée par de la présente Division où la température du TTAS doit se situer. Toutefois : •

le Fabricant doit s’assurer que la plage de température choisie est en accord avec les recommandations du Producteur, et en particulier que la température maximale n’est pas supérieure à celle du traitement thermique de revenu effectué en usine productrice ; dans le cas des aciers trempés-revenus, la température maximale du TTAS doit être inférieure d’au moins 20°C à celle du traitement de revenu.

•

dans certains cas particuliers (corrosion sous tension en présence de soude ou de nitrates, par exemple) les températures maximales peuvent être augmentées après accord entre les parties concernées.

j) Lorsque le TTAS a lieu dans un four, l’appareil ou les éléments d’appareils ne peuvent être sortis du four qu’à des températures inférieures à 300°C, le refroidissement se poursuivant en air calme. Pour les aciers susceptibles de durcir par trempe, cette température doit être définie en accord avec le procédé de soudage utilisé. k) Si plusieurs pièces sont traitées simultanément dans le même four, la durée du maintien à la température de palier est déterminée par la pièce ayant l’épaisseur de référence la plus élevée. Dans un tel cas, le Fabricant doit s’assurer que les caractéristiques mécaniques des pièces d’épaisseur inférieure à l’épaisseur de référence retenue restent au moins égales aux valeurs garanties après le TTAS envisagé l) En cas d’arrêt accidentel de la source de chaleur pendant la période de chauffage et avant que la température minimale du TTAS soit atteinte, lors de la remise en service, le chauffage est effectué comme indiqué aux paragraphes précédents.

−

l’épaisseur de référence e au-delà de laquelle le TTAS est requis par de la présente Division,

−

la durée du maintien au-dessus de la température minimale de TTAS, en relation avec l’épaisseur de référence.

La durée minimale de maintien à la température de traitement thermique est d’une demi-heure.

Si cet arrêt se produit pendant la période de maintien en température, il est admis que le temps de maintien jusqu’à l’arrêt soit retranché du temps total de maintien lors de la remise en service.

b) Dans ce tableau ne sont donnés que les paramètres de TTAS d’aciers n’ayant pas subi de traitements thermiques de qualité préalables, autre que la normalisation. Dans un tel cas, le Fabricant doit choisir les températures et les temps de maintien en accord avec le Producteur.

m) Toutes autres méthodes de mesure des températures et de conduite de l’opération différentes de celles données ci-dessus doivent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées. En particulier, les dispositions ci-dessus ne s’appliquent pas au traitement thermique des composants d’épaisseur homogène tels que fonds, coudes, tubes, etc.

c) Les notes référencées dans ce tableau en font partie intégrante et précisent certaines exigences et autorisations complémentaires à celles qui sont données ci-dessus. F2.7.2.6 - Cas particuliers

n) Pour une réparation par soudage, le réparateur doit prendre au minimum et compte tenu des matériaux concernés, la profondeur de la réparation pour l’application des traitements thermiques. Le réparateur doit s’assurer que l’écart entre les températures des deux faces de l’élément au droit de la réparation soit inférieur à 20°C.

a) Après accord entre les parties concernées, il est admis que le TTAS ne soit pas obligatoire si les soudures ont été réalisées avec un métal d’apport en acier austénitique au chrome-nickel ou en alliage à haute teneur en nickel. b) Si un TTAS est exécuté sur des assemblages soudés avec un métal d’apport en acier austénitique au chrome-nickel, il appartient au Fabricant de s’assurer que le traitement thermique n’entraîne pas une détérioration des caractéristiques mécaniques de l’assemblage.

1328


Tableau F2.7.2.5 - Traitement thermique après soudage

Groupes de matériau (Note 1)

Groupe 1 Aciers au C et C-Mn et aciers à grains fins

Plage de température °C

e mm sans TTAS Voir Annexe FA1

≤ 40

1.1 530/580

≤ 30

1.2 et 1.3

Groupe 2 (thermomécaniques) Aciers à haute limite d’élasticité et nuances P355M, P355ML1 et P355ML2 du groupe 1.2 (thermomécaniques)

530/580

≤ 30

Groupe 3 Aciers trempés-revenus à haute limite d’élasticité

550/600

≤ 20

Groupe 4 Aciers au Mo et Mn-Mo pour emploi à température élevée

580/640

≤ 20

5.1 Groupe 5 Aciers au Cr-Mo pour emploi à température élevée

5.2

Cr ≤ 0,6 % Cr ≤ 1,6 % Cr ≤ 2,5 % Cr ≤ 3,5 %

5.3

Cr ≤ 7 %

5.4

Cr ≤ 10 %

Groupe 6 Aciers alliés au Cr-Mo-V pour emploi à température élevée

Groupe 9 Aciers alliés au Ni pour emploi à basse température

9.1

Ni ≤ 0,85 %

9.1

Ni ≤ 1,7 %

9.2

Ni ≤ 3,75 %

9.3

Ni ≤ 10 %

≤ 20

620/680

630/720

Durée de maintien en mn avec e en mm e ≤ 60 : 1,5 e e > 60 : 60 + 0,5 e e ≤ 60 : 1,5 e

(Notes 1, 2, 4 et 9)

e > 60 : 60 + 0,5 e

e ≤ 60 : 1,5 e e > 60 : 60 + 0,5 e

e ≤ 60 : 1,5 e e > 60 : 60 + 0,5 e

e ≤ 60 : 1,5 e e > 60 : 60 + 0,5 e

e ≤ 60 : 1,5 e e > 60 : 60 + 0,5 e

Traitement thermique après soudage requis quelque soit l’épaisseur

Notes

(Notes 1, 2, 3, 4 et 9)

(Notes 2, 3 et 10)

(Notes 2, 3, 9 et 10)

(Notes 2 et 3) (Note 5)

e ≤ 60 : 2,5 e e > 60 : 90 + e

(Note 6)

730/780

720/750

Traitement thermique après soudage requis quelque soit l’épaisseur

e ≤ 60 : 2,5 e e > 60 : 90 + e

(Notes 2, 3 et 9)

≤ 30 e ≤ 60 : 1,5 e

530/580

≤ 12 ≤ 30

1329

e ≤ 60 : 1,5 e

(Notes 2, 3, 7, 8 et 11) (Notes 7 et 12)


Notes du tableau F2.7.2.5 (1)

Pour les nuances comportant du niobium ou du vanadium, ou élaborées par laminage contrôlé et pour les aciers trempés-revenus, les indications particulières du Producteur doivent être suivies.

(2)

En cas de risques particuliers résultant de l’application de la température minimale prescrite, il est admis d’opérer à des températures plus basses avec des temps de maintien plus longs en accord avec le tableau ci-après : Écart avec la température spécifiée (°C). En aucun cas la température minimale ne sera inférieure à 500°C.

- 25

- 50

- 75

- 100

Temps de maintien minimal pour toute épaisseur (mn/mm).

4,5

6,5

10

23

(3)

Les corrections autorisées en (2) sont applicables sous réserve de l’accord du Producteur.

(4)

Après accord entre les parties concernées pour des matériaux du groupe 1.1, la présente Division admet admet l’exécution de travaux de soudage sans nouveau TTAS dans les cas suivants : − mise en place d’un piquage sur peau sans renforcement ou d’un élément non soumis à la pression (gousset ou support par exemple) au moyen de soudures dont la gorge est au plus égale à 12 mm, − réparation d’un défaut de surface inscrit dans un cercle de diamètre au plus égal à e et dont la profondeur est au plus égale à :

⎧⎛ ⎫ ⎞ ⎪ e ⎪ MIN ⎨⎜ + 2 ⎟ ; 10⎬ ⎜ 10 ⎟ ⎪⎝ ⎪ ⎠ ⎩ ⎭ Ces travaux ne sont exécutés qu’après accord entre les parties concernées et selon une procédure acceptée. Les essais de résistance sont effectués après ces travaux. Il est également admis de procéder à l’enlèvement des attaches provisoires par un procédé thermique, sous réserve que celui-ci n’affecte pas les caractéristiques du matériau de base (voir F2.6.5b). (5)

Le TTAS n’est pas obligatoire dans le cas de tubes de diamètre extérieur au plus égal à 100 mm, d’épaisseur au plus égale à 12 mm et dont la teneur en carbone est au plus égale à 0,15%, soudés bout à bout ou sur lesquels sont soudées des pièces non soumises à la pression (gorge au plus égale à 12 mm), à condition d’effectuer un préchauffage à 120°C minimum et d’appliquer un mode opératoire de soudage qualifié.

(6)

Les conditions de (5) sont applicables si la teneur en chrome est au plus égale à 3% et si la température de préchauffage est au moins égale à 200°C.

(7)

La température de TTAS ne doit pas être inférieure à 530°C.

(8)

Après le TTAS des ouvrages en acier à 3,5 Ni d’épaisseur supérieure à 12 mm, il est admis de souder, sans nouveau traitement thermique, des éléments non soumis à la pression sous réserve de respecter les conditions suivantes : − les dimensions de la soudure (épaisseur ou gorge des soudures d’angle) sont au plus égales à 12 mm, − un préchauffage à 100°C minimum est effectué, − le mode opératoire de soudage est qualifié, − les essais de résistance sont effectués après l’opération de soudage.

(9)

Si le TTAS joue seulement le rôle de détensionnement, il peut, après accord entre les parties concernées, être remplacé par une mise sous pression hydraulique telle que la contrainte primaire de membrane en tout point des assemblages soudés soit au moins égale à 85% de la limite conventionnelle d’élasticité garantie à la température d’essai. Les assemblages doivent subir un contrôle non destructif de compacité total. Les conditions dans lesquelles ce traitement de détensionnement doit être effectué doivent faire l’objet d’une procédure soumise à l’accord des parties concernées. Si pour certains assemblages le respect de cette condition ne peut être soit satisfait, soit justifié, ceux-ci devront subir un TTAS avant la mise sous pression hydraulique.

(10)

Température maximale portée à 650°C pour les appareils utilisés en présence de certains milieux corrosifs, sous réserve d’un accord entre le Producteur et le Fabricant sur le niveau des caractéristiques de traction à garantir.

(11)

La température maximale peut être supérieure à 580°C si elle permet une amélioration des caractéristiques mécaniques.

(12)

Pour ces aciers, le traitement thermique après soudage peut engendrer une détérioration de la tenacité des assemblages soudés. Les cas d’application doivent donc rester l’exception et faire l’objet d’accord entre le Producteur et le Fabricant. Si les soudures sont hétérogènes (alliages à haute teneur en nickel ou aciers austénitiques) il n’y a pas lieu de faire un traitement thermique après soudage.

1330


F2.7.3 - Traitements thermiques de qualité

−

du procédé de soudage et des produits d’apport utilisés,

−

des installations de traitement thermique dont dispose le Fabricant.

F2.7.3.1 - Définition et procédure d’exécution Les différents traitements thermiques sont définis en Annexe GA1.

Il appartient au Fabricant de justifier que les conditions des traitements thermiques de qualité ont été respectées.

a) Un traitement thermique de qualité est un traitement thermique définit en accord avec le Producteur et réalisé par le Fabricant. Ce traitement permet de garantir les caractéristiques mécaniques du matériau concerné.

e) La qualification des modes opératoires de soudage doit prendre en compte les cycles thermiques de fabrication (formage) ainsi que les traitements thermiques lorsque ceux-ci sont effectués sur des assemblages soudés.

La nécessité de ces traitements est indiquée par la présente Division. b) Les différents types de traitements thermiques utilisés sont : −

la normalisation ou double normalisation,

−

le durcissement par trempe suivi d’un revenu.

f) Le traitement thermique peut être :

c) Le type et le cycle thermique du traitement à effectuer sont définis par le Fabricant sur les recommandations impérativement fournies par le Producteur. La procédure ainsi mise au point fait partie intégrante de la spécification technique d’achat des produits ou de l’accusé de réception du Producteur. de la composition chimique du matériau,

−

de l’épaisseur et de la forme des éléments à traiter,

−

des cycles thermiques et opératoires de formage,

soit général s’il s’applique à l’ensemble de l’appareil (cas relativement rare),

−

soit partiel lorsqu’il s’applique à un ou plusieurs éléments constituant l’appareil.

g) Il doit être réalisé de telle sorte qu’il assure à la totalité de l’élément traité les conditions de température, de maintien et de refroidissement requises par le cycle thermique. A cet effet, les conditions dans lesquelles sont mesurées les températures en cours de traitement thermique sont précisées en I1.5.2.

Cette procédure tient compte : −

−

h) Le Fabricant doit prendre toutes dispositions pour que le traitement thermique n’engendre pas de déformations hors des tolérances fixées en F1.5. Si, lors du traitement thermique, des déformations apparaissent, un calibrage à froid ou à une température inférieure à celle du TTAS peut être effectué dans les conditions données en F2.4.2.

Tableau F2.7.3.1d - Cycles des traitements thermiques de qualité Type

Normalisation

Chauffage et maintien

Au-dessus du point Ac3 (Ac3 + 50)

Refroidissement –

hors du four suivant un mode approprié (air calme ou soufflé)

Intercritique

A une température comprise entre les points Ac1 et Ar3

En air calme, hors du four, suivant un mode approprié

Trempe

Au-dessus du point Ac3

En air calme, hors du four, suivant un mode approprié (accéléré par aspersion ou immersion)

Revenu

A une température déterminée, inférieure au point Ac1

En air calme, hors du four, suivant un mode approprié, jusqu’à la température ambiante

1331


−

F2.7.3.2 - Contrôles après traitements thermiques a) Dans le cas où les traitements thermiques sont appliqués à des éléments après formage, les contrôles à effectuer sont les mêmes que ceux qui sont requis en F2.4.6.

dans le but de faciliter les opérations ultérieures de fabrication. Ces traitements thermiques peuvent être, soit un traitement thermique de qualité, soit effectués à des températures et avec des temps de maintien inférieurs à ceux du TTAS. En revanche, les vitesses de montée et de descente en température sont identiques à celles qui sont précisées en F2.7.2.4d) et i).

b) Dans le cas où les traitements thermiques sont appliqués à des éléments soudés, les contrôles à effectuer sont les mêmes que ceux qui sont requis en I1.2.4.1 pour les coupons-témoins de la soudure auxquels s’ajoutent les contrôles effectués sur le matériau de base comme précisé au paragraphe précédent.

F2.8 - Finitions Les dispositions de F1.7 s’appliquent.

F2.7.4 - Traitements thermiques intermédiaires

Toutefois, après accord entre les parties concernées, il est admis que des opérations de soudage puissent être effectuées après le traitement thermique après soudage dans les conditions définies par la Note 4 du tableau F2.7.2.5. Après de telles opérations, des contrôles non destructifs et un nouvel essai de résistance est exigé.

Un traitement thermique intermédiaire peut être exécuté en cours de fabrication sur des éléments soudés ou non pour provoquer : −

un adoucissement,

−

une relaxation de contraintes résiduelles de fabrication,

un dégazage,

1332


1333


PARTIE F FABRICATION SECTION F3 ACIERS INOXYDABLES AUSTÉNITIQUES b) Le comportement des aciers inoxydables austénitiques au cours de leur utilisation, en particulier leur tenue à la corrosion, dépend notamment de leur état de surface.

F3.1 - OBJET Les règles de la Section F3 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression en acier inoxydable austénitique. Ces règles s’appliquent conjointement aux règles de la Section F1 qu’elles complètent

Au cours des opérations de manipulation et de fabrication, les rayures, blessures et pollutions de surface des produits doivent être évitées Dans le cas où ces détériorations superficielles se produiraient, il conviendrait de prendre toutes dispositions pour les atténuer et les rendre inoffensives par des moyens mécaniques (meulage) ou physicochimiques (dissolution des graisses, décapage ou décontamination - voir F3.8).

F3.2 - MATÉRIAUX Les règles de la Section F3 s’appliquent aux matériaux de la Section M3 de la présente Division..

F3.3 - PRÉCAUTIONS PARTICULIÈRES AUX ACIERS INOXYDABLES AUSTÉNITIQUES F3.4 - DÉCOUPAGE

a) Les produits en aciers inoxydables austénitiques peuvent présenter de la ferrite en faible quantité, généralement de 2 à 10%. Cette ferrite, phase magnétique, peut ne pas être apparente dans les produits à l’état de livraison hypertrempé, mais elle peut se former au cours des opérations de travail à chaud et de soudage. Sa présence ne modifie pas les conditions de mise en oeuvre de l’acier.

F3.4.1 - Procédés utilisables Les tôles, les tubes et les autres composants soumis à la pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage et de soudage, par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison de ces procédés, à condition de respecter les précautions définies ci-après.

Dans le cas d’un appareil fonctionnant à des températures supérieures à 600°C, le taux de ferrite doit être limité en raison du risque de fragilisation par formation de phase σ.

L’opération de découpage étant susceptible de donner des surfaces de coupe variables ou de modifier les zones voisines, des retouches peuvent être nécessaires :

Pour certaines applications, le magnétisme résultant de la présence de la ferrite peut être gênant.

a) Elimination des bavures résultant de la coupe. b) Elimination de la partie écrouie par la coupe si elle n’est pas fondue en cours de soudage.

Il y a lieu alors d’inclure des dispositions particulières dans la spécification technique d’achat des produits, dans le choix des produits d’apport de soudage et dans les conditions de mise en oeuvre.

c) l’utilisation des procédés de coupe à la poudre de fer est proscrite en raison des risques de contamination.

Un formage à froid entraînant des déformations importantes est susceptible de provoquer par écrouissage, la transformation de l’austénite en martensite magnétique ce qui augmentera la sensibilité à la corrosion.

F3.4.2 - Contrôle des bords à souder Le contrôle après découpage et avant soudage a pour but de déceler tout défaut susceptible d’affecter la qualité de la soudure. Les conditions dans lesquelles s’effectue le contrôle des bords à souder sont données en I1.3.2.1.

Il y a lieu alors d’en tenir compte dans la définition des conditions de mise en œuvre.

1334

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F3 – ACIER INOXYDABLE AUSTÉNITIQUE

La nécessité ou non d’un traitement thermique après un formage à froid ainsi que le type de traitement thermique à appliquer dépendent essentiellement :

F3.4.3 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder Il appartient au Fabricant de décider d’accepter les défauts constatés ou de choisir un mode de réparation en fonction des modes opératoires de soudage et des conditions de sollicitation des éléments assemblés. Le mode opératoire qualifié de réparation doit être soumis à l’Inspecteur concerné et le Fabricant doit procéder au contrôle de la zone réparée dans les mêmes conditions que celles qui ont permis de déceler le défaut.

−

du taux de déformation,

−

des conditions de service de l’appareil,

−

du type de corrosion qui est susceptible de se produire.

Les règles applicables au traitement thermique sont données en F3.7. F3.5.2.1 - Il est admis que la déformation maximale d%, en traction ou en compression, résultant d’un formage soit déterminée en fonction du mode de formage par l’une des formules suivantes :

F3.5 - FORMAGE DES TÔLES ET DES TUBES F3.5.1 - Généralités Le formage des éléments participant à la résistance d’un appareil à pression peut être réalisé à froid ou à chaud, soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tout autre procédé éprouvé, à l’exception du fluotournage qui doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

a) Roulage : d% =

R ⎞ 50e ⎛ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F3.5.2.1a)

b) Formage de secteurs de sphères ou de tores :

Les règles du présent Chapitre ne s’appliquent pas aux compensateurs de dilatation.

d% =

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en œuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériau et, en particulier, sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments de l’appareil soumis à la pression. Le Fabricant doit notamment veiller à ne pas polluer la surface des matériaux par des incrustations de produits étrangers lors du formage.

R ⎞ 75e ⎛ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F3.5.2.1b)


(F3.5.2.1c1)

Dans ces formules : e

=



Rm

=


A défaut de justifications apportées par le Producteur, le Fabricant doit appliquer les dispositions décrites en F3.5.2 et F3.5.3 qui concernent les précautions à prendre dans les opérations de formage.

R0

=


Df

=


De

=


Compte tenu : −

−

d’une part, de la grande capacité de déformation plastique des aciers inoxydables austénitiques,

Pour tout autre type de formage, la déformation est déterminée par la formule :

d’autre part, des risques de précipitation des carbures de chrome que peut entraîner le formage à chaud de certaines nuances dont la teneur en carbone est supérieure à 0,03%,

200 d12 + d 22 + d1 d 2 3 dans laquelle : d% =

il est recommandé d’utiliser le formage à froid toutes les fois que les possibilités de fabrication le permettent.

(F3.5.2.1c2)

L L1 et d 2 = ln 2 (F3.5.2.1c3) L0 L0 L0 est le diamètre d’un cercle tracé sur la tôle avant formage dans la zone qui sera la plus déformée, d1 = ln

F3.5.2 - Formage à froid Le formage à froid doit être réalisé à une température inférieure à 150°C. Il peut être appliqué à toutes les nuances d’aciers austénitiques.

L1 et L2 sont la plus petite et la plus grande dimension de ce cercle après formage, ln = logarithme népérien. 1335


superficielle du matériau et l’atmosphère du four doit être légèrement oxydante. A l’exception de tout autre combustible, seuls sont autorisés :

Remarque : Dans le cas d'un formage en plusieurs passes, avec traitement thermique de qualité intermédiaire, la déformation d% résultant de chacune des passes est à calculer en donnant aux valeurs de départ R0, Df ou L0, leur valeur réelle au début de chaque passe. En fin de formage, le taux de déformation résiduel est donc celui subi depuis le dernier traitement thermique de qualité. F3.5.2.2 - Si le risque de corrosion sous contrainte n’est pas à craindre, le traitement thermique après formage n’est pas nécessaire dans les cas suivants :

−

la plupart des combustibles gazeux (GN, GPL, gaz de ville) dont la teneur en soufre (sous forme de SO2, H2S,...) exprimée en pourcentage du volume est au plus égale à 0,01,

−

en flamme directe, les fiouls du type non résiduel dont la teneur en soufre exprimée en poids est au plus égale à 0,3%.

Sont également admis le chauffage utilisant l’énergie électrique ainsi que le chauffage dans un four sous vide ou sous gaz neutre.

a) La déformation résultant des opérations de formage pratiquées depuis le dernier traitement d'hypertrempe est inférieure ou égale à 25% et l’allongement A% spécifié du matériau ou celui relevé sur le certificat de réception est supérieur ou égal à 40%.

d) Pour les épaisseurs supérieures à 20 mm, si la température du début de refroidissement après formage est au moins égale à 850°C et si celui-ci est suivi d’un refroidissement à l’air soufflé ou à l’eau, le traitement thermique n’est pas nécessaire. Si cette température est inférieure à 850°C, un traitement thermique d’hypertrempe doit être effectué immédiatement après le formage.

b) Dans le cas d’emboutissage de calottes sphériques ou de fonds bombés, l’allongement A% relevé sur le certificat de réception du matériau satisfait aux inégalités ci-après : • A% ≥ 40% : si TME ≥ - 196°C et si e ≤ 15 mm,

F3.5.4 - Contrôles après formage

• A%≥ 45% : si TME ≥ - 196°C et si e > 15 mm,

Après formage et traitement thermique éventuel, les éléments formés doivent être contrôlés dans les conditions suivantes :

• A%≥ 50% : si TME < - 196°C pour toutes e, TME étant la température minimale d’évaluation de l’élément considéré (voir MA2).

a) Les deux faces de l’élément formé doivent être exemptes de défauts préjudiciables à son comportement dans les conditions normales de service de l’appareil. Les critères d’acceptation des défauts d’aspect sont définis par la norme EN 10163-1 et -2 (Mars 2005) et les conditions de réparation sont données en F1.4.1.9.

c) Dans le cas particulier de tubes, le rayon moyen de cintrage est au moins égal à 1,25 fois le diamètre extérieur du tube. Si les conditions ci-dessus ne sont pas satisfaites, la présente Division admet que le traitement thermique ne soit pas effectué si le mode opératoire de formage a fait l’objet d’une qualification permettant de s’assurer que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments soumis à la pression n’ont pas été affectées.

b) Le contrôle dimensionnel ne doit pas révéler de valeur située en dehors des limites de tolérances définies en F1.5.

F3.5.3 - Formage à chaud

c) Les parties d’éléments ayant subi une déformation par traction supérieure à 25% doivent faire l’objet d’un contrôle par ressuage. Les fissures et les criques débouchant en surface ne sont pas admises.

a) Le formage à chaud correspond au domaine de température de formage compris entre 850°C et 1200°C. Pendant le chauffage et le refroidissement, le temps de séjour de l’élément dans le domaine de température compris entre 500°C et 800°C doit être réduit au minimum.

d) Les assemblages soudés avant formage et ayant subi ce formage doivent faire l’objet d’un contrôle non destructif de même nature et de même étendue que celles prévues par la présente Division pour la catégorie d’appareil auquel l’élément formé est destiné. Ce contrôle peut être effectué :

b) Avant le chauffage, les traces de graisse, de peinture, de marqueur contenant du soufre ou des métaux lourds pouvant subsister sur les éléments doivent être éliminées à l’aide de solvants exempts de chlore en phase liquide ou de produits halogénés.

−


−


e) Pour les tubes d’échangeur en épingle, les dispositions définies en b) et c) sont appliquées à un échantillon réalisé au début de chaque poste de travail.

c) Les moyens de chauffage doivent être choisis de façon à éviter toute carburation ou pollution

1336


F3.6 - SOUDAGE

F3.6.5 - Préchauffage et postchauffage

Les dispositions de F1.4 s’appliquent en totalité et sont complétées par les règles particulières suivantes.

Le préchauffage au-dessus de 150°C et le postchauffage, qui sont susceptibles d’être à l’origine de modifications structurales de nature à modifier le comportement en service de ces aciers, sont interdits.

F3.6.1 - Qualification des modes opératoires de soudage Indépendamment des dispositions de F1.4.1.3 qui s’appliquent à toutes les soudures et, conformément aux dispositions de M3, les soudures des produits en acier dont la résistance maximale à la traction est supérieure à 900 N/mm2, doivent faire l’objet d’une qualification de mode opératoire particulière.


F3.6.2 - Produits de soudage

a) Les soudures doivent être contrôlées selon les dispositions de I1.3.2.2 et I1.3.3.

Les produits qui constituent les attaches provisoires ou définitives, les supports ou les raidisseurs doivent satisfaire aux dispositions de M1.3.3, et leur fixation par soudage, aux dispositions de F1.4.1.8, complétées par les dispositions suivantes :

La composition chimique du métal d’apport doit permettre d’obtenir un assemblage dont les caractéristiques mécaniques et de tenue à la corrosion soient aussi voisines que possible de celles du matériau de base.

b) L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué au moyen d’un procédé, mécanique ou thermique, n’affectant ni les caractéristiques mécaniques, ni de la tenue à la corrosion, ni l’état de surface du matériau de base. La zone affectée par cette opération doit être meulée pour reconstituer la surface et contrôlée selon I1.3.3.

Toutefois, il est admis que, pour certains éléments, l’analyse chimique soit différente. Il s’agit de cas particuliers tels que (liste non limitative) : −

aciers contenant de l’azote ou du bore volontairement additionnés,

−

aciers stabilisés au titane ou au niobium,

−

aciers destinés à la fabrication d’appareils dont la température susceptible d’être atteinte en service est supérieure à 550°C,

−

aciers sensibles à la fissuration à froid ou à chaud,

−

lorsque le choix de l’acier inoxydable austénitique n’est pas justifié par une résistance à la corrosion.

L’enlèvement des attaches peut être effectué après le traitement thermique éventuel dans les mêmes conditions opératoires et de contrôle. F3.6.7 - Réparation des défauts dans les soudures Dans le cas de réparation de défauts dans les soudures, si un procédé de gougeage thermique est utilisé, celui-ci doit être choisi de manière à ne pas polluer la surface restante. En particulier, le procédé de gougeage à l’arc avec électrode en carbone ou en acier au carbone ne peut être utilisé que si la surface affectée est éliminée par meulage sur une épaisseur d’environ 0,3 à 0,4 mm.

F3.6.3 - Préparation des bords à souder F3.7 - TRAITEMENTS THERMIQUES

Indépendamment des dispositions de F1.4.1.5, les traces d’oxydes colorés résultant du découpage doivent être éliminées des surfaces à souder, à moins que le mode opératoire de soudage ait été qualifié en utilisant des échantillons non débarrassés de ces traces d’oxydes.

F3.7.1 - Généralités F3.7.1.1 - Au sens de la présente Division un traitement thermique de qualité est un traitement thermique identique à celui qui a été effectué par le Producteur sur le matériau de base, mais qui a été rendu nécessaire à la suite d'une opération de fabrication (formage ou soudage, par exemple) pour conférer au matériau les caractéristiques mécaniques garanties ou pour effectuer une remise en solution. La nécessité de ce traitement est spécifiée par de la présente Division.

F3.6.4 - Réalisation des soudures Aucune opération de soudage, y compris pour les soudures d’accessoires de montage ne peut être entreprise sur des matériaux dont la température est inférieure à - 5°C si des précautions particulières ne sont pas prises, notamment vis-à-vis des traces d’humidité susceptible d’entraîner la présence d’hydrogène.

Le traitement thermique de référence effectué par le Producteur sur tous les produits avant leur livraison est un traitement thermique d’hypertrempe.

1337


Les conditions brutales de refroidissement, qui peuvent présenter des risques d'hétérogénéité de température et des risques de déformations importantes, ne sont pas acceptables pour des ensembles ou des pièces de formes complexes.

F3.7.2 - Traitement thermique de détensionnement ou de relaxation Il est recommandé de ne pas traiter thermiquement ces aciers, cependant dans le cas ou cela s’avérerait nécessaire, les conditions d’exécution devront faire l’objet d’un accord entre le Fabricant et le Producteur.

Le traitement thermique de référence est généralement effectué dans les conditions suivantes :

Le traitement thermique a pour effet d’éliminer les contraintes internes, dans le but :

a) La vitesse de chauffage doit être la plus rapide possible, compatible avec l’homogénéisation de la température du matériau en tout point. b) La durée de maintien à la température de palier donnée dans la norme définissant le produit ou par le Producteur est généralement comprise entre 2 et 2,5 minutes par millimètre d’épaisseur de référence.

−

soit d’éviter les déformations en service,

−

soit d’éliminer les risques de corrosion sous contrainte.

c) Le refroidissement est effectué à l’air soufflé ou à l’eau.

Ce traitement thermique peut être appliqué soit à l’ensemble de l’appareil, soit à certains éléments, sous réserve que les conditions opératoires n’affectent pas les zones voisines non traitées thermiquement.

Le traitement thermique d’hypertrempe a pour effet :

Le traitement thermique de détente ou de relaxation est effectué dans les conditions suivantes :

−

a) La vitesse de chauffage doit être la plus rapide possible, mais compatible avec l’homogénéisation de la température de la pièce à traiter.

la remise en solution des précipitations ou des transformations éventuellement provoquées par un formage à froid ou à chaud ou par un maintien prolongé à haute température (carbures, ferrite, martensite d’écrouissage, phase σ,...),

−

un adoucissement par austénitisation complète,

−

une recristallisation après un écrouissage important

b) La température de palier doit être généralement comprise entre 850°C et 950°C. c) La durée de maintien à la température de palier est généralement comprise entre 15 secondes et une minute par millimètre d’épaisseur de référence. d) Le refroidissement doit se faire hors du four et en air calme.

F3.7.1.2 - Les traitements thermiques utilisables par le Fabricant sont : −

le traitement thermique de détensionnement ou de relaxation (TTAS). En dehors des risques de corrosion sous contrainte, le traitement thermique après soudage n’est pas requis,

−

le traitement thermique des aciers inoxydables austénitiques stabilisés au niobium ou au titane.

F3.7.3 - Traitement thermique des aciers stabilisés au niobium ou au titane Ce traitement thermique a pour effet de provoquer la formation de carbures stables de niobium ou de titane dans le but d’éviter par la suite la déchromisation des joints de grains entraînant le risque de corrosion intergranulaire. Ce traitement thermique peut être effectué :

Sous sa responsabilité, le Fabricant peut effectuer un autre type de traitement thermique adapté aux conditions de service de l’appareil, en particulier vis à vis des risques de corrosion. Les traitements thermiques décrits en F3.7.2 et F3.7.3 peuvent être effectués avant ou après soudage. Cependant le Fabricant doit demander l’avis du Producteur et valider les dispositions proposées.

−

soit sur les produits de base (tels que tôles, pièces forgées, tubes...) sous réserve que ces produits n’aient pas ensuite à subir un formage à chaud,

−

soit sur les produits après un formage à chaud,

−

soit sur des éléments d’appareil ou sur l’appareil terminé.

Les pièces ou éléments ainsi traités peuvent ensuite être assemblés par soudage sans qu’il soit nécessaire d’effectuer un autre traitement thermique.

1338


Le traitement thermique des soudures d’assemblage s’effectue dans les conditions suivantes :

Le traitement thermique des aciers stabilisés au niobium ou au titane est effectué dans les conditions suivantes : a) La vitesse de chauffage doit être la plus rapide possible, mais compatible avec l’homogénéisation de la température de la pièce à traiter.

−

la zone de raccordement est chauffée par tout moyen permettant de respecter les conditions requises par F3.7.2 sur une largeur supérieure ou égale à 3 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse au droit de la soudure, de part et d’autre de celle-ci,

−

la zone chauffée doit être calorifugée intérieurement et extérieurement sur une largeur au moins égale à 6 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse, de part et d’autre de la soudure,

−

si la zone chauffée contient des tubulures ou des accessoires soumis à pression, la largeur du calorifugeage doit être portée au moins à 6 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse, de part et d’autre de la zone à traiter,

−

la durée de maintien dans le domaine de température compris généralement entre 500°C et 850°C des parties d’appareil situées à l’extérieur du four ou en dehors des parties calorifugées ne doit pas affecter d’une manière irréversible les propriétés du matériau.

b) La température de palier doit être comprise entre 850°C et 950°C. c) Une durée de maintien de 2 heures à la température de palier couvre l’ensemble des épaisseurs. d) Le refroidissement doit se faire hors du four et en air calme. F3.7.4 - Conditions de réalisation F3.7.4.1 - Méthodes utilisables Les traitements thermiques d’un élément d’appareil, d’un appareil complet ou du raccordement de deux éléments peuvent être effectués par l’une des méthodes suivantes ou par une combinaison de ces méthodes : a) Traitement global avec chauffage externe : l’appareil complet est chauffé dans un four fermé. b) Traitement global avec chauffage interne : l’appareil, entièrement calorifugé extérieurement, est chauffé intérieurement par tout moyen permettant de respecter les conditions requises.

F3.7.4.2 - Conditions générales de réalisation Quelle que soit la méthode choisie, les conditions suivantes doivent être respectées :

Pendant ce traitement, l’appareil peut être mis sous une pression intérieure maintenue la plus faible possible. Cette pression ne doit, en aucun cas, dépasser la valeur de 0,5 bar. Il appartient au Fabricant de s’assurer de la tenue mécanique de l’appareil pendant le traitement thermique.

a) Avant chauffage, les traces de graisse, de peinture, de marqueur contenant du soufre ou des métaux lourds, pouvant subsister sur les parties à traiter doivent être éliminées avec des solvants exempts de chlore en phase liquide ou de produits halogénés. b) La température doit être mesurée par des thermocouples fixés sur l’appareil ou sur un coupontémoin. Leur nombre et leurs emplacements sont choisis par le Fabricant.

c) Traitement global avec chauffage par éléments chauffants appliqués contre la paroi. L’appareil est calorifugé intérieurement et extérieurement. d) Traitement thermique par tronçons séparés et traitement thermique local.

Lorsqu’il s’agit d’un traitement thermique global, pendant la période de chauffage, l’écart de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid ne doit pas être supérieur à :

Chaque tronçon d’appareil est traité séparément par une des méthodes décrites ci-dessus. Lorsque les soudures d’assemblage des tronçons entre eux doivent également être traitées, cette méthode ne peut s’appliquer qu’au cas où le traitement thermique effectué sur l’ensemble de l’appareil est un traitement thermique de relaxation.

•

150°C dans le cas du traitement thermique d’hypertrempe ou du traitement thermique des aciers stabilisés au niobium ou au titane,

•

100°C dans le cas du traitement thermique de détensionnement ou de relaxation.

Pendant la période de maintien à la température de palier, la température en tout point ne doit pas s’écarter de plus de 30°C, en plus ou en moins, de la température moyenne requise pour la nuance d’acier.

1339


c) La durée de maintien à la température de palier ne dépend de l’épaisseur que dans le cas d’un traitement thermique d’hypertrempe. Dans le cas d’un traitement thermique de détente ou de relaxation, celle-ci est pratiquement obtenue lorsque la température de maintien est atteinte. Dans le cas du traitement thermique d’aciers stabilisés, une durée de maintien de 2 heures couvre pratiquement tous les cas d’épaisseurs.

F3.7.4.3 - Contrôles après traitement thermique a) Dans le cas où le traitement thermique est rendu nécessaire suite à un formage, les contrôles doivent être effectués selon F3.5.4. b) Dans le cas où le traitement thermique a été appliqué à des éléments soudés, le contrôle destructif de ces soudures doit être effectué sur coupons-témoins selon I1.2.4.1.

Lorsque la durée de maintien à la température de palier dépend de l’épaisseur de l’élément traité, cette durée est déterminée à partir de l’épaisseur de référence considérée.

F3.8 - FINITIONS Les dispositions de F1.7 s’appliquent et sont complétées par les règles particulières suivantes.

Les épaisseurs de référence pour les différents assemblages recommandés par la présente Division sont spécifiées dans les tableaux de l’Annexe FA1 (pour les réparations voir paragraphe h) ci-après).

F3.8.1 - Soudage Les opérations de soudage après le traitement thermique éventuel de l’élément considéré sont admises dans les cas suivants :

d) Lorsqu’une partie d’appareil soumise à la pression est constituée de matériaux nécessitant des conditions de traitement thermique différentes, le Fabricant doit adopter des dispositions pour que le traitement thermique n’entraîne pas de modifications des caractéristiques mécaniques et de la résistance à la corrosion incompatibles avec les conditions de service de l’appareil. e) Si plusieurs pièces sont traitées simultanément dans le même four, la durée du maintien à la température de palier doit être déterminée par la pièce ayant l’épaisseur de référence la plus élevée.

−

la teneur en carbone de l’acier est au plus égale à 0,030%, ou l’acier contient un élément stabilisant tel que le niobium ou le titane,

−

le risque de corrosion sous contrainte n’existe pas.

Si les opérations de soudage sont effectuées sur un élément d’appareil soumis à la pression après l’essai de résistance, un nouvel essai de résistance de l’appareil doit être effectué.

f) En cas d’arrêt accidentel de l’apport de chaleur pendant la période de chauffage ou de maintien en température, le Fabricant doit effectuer un examen micrographique du matériau et s’assurer auprès du Producteur de la nécessité d’effectuer un nouveau traitement thermique, et dans ce cas des conditions opératoires à mettre en oeuvre.

F3.8.2 - Décapage Le décapage doit être effectué lorsqu’il y a formation d’oxydes colorés pendant les opérations de formage à chaud, de soudage ou de traitement thermique et lorsque la température de service est au plus égale à 800°C. Les méthodes suivantes sont utilisables :

g) Les moyens de chauffage doivent satisfaire aux conditions définies en F3.5.3c.

a) Décapage au bain Les éléments à décaper sont trempés dans un bain de dégraissage ayant pour rôle de nettoyer les pièces afin de permettre une action plus efficace du décapage.

h) Pour une réparation par soudage, l’épaisseur de référence pour l’application des traitements thermiques est au minimum la profondeur de réparation. Le Réparateur doit s’assurer que l’écart de températures des deux faces de l’élément au droit de la réparation soit inférieur à 100°C.

Ces éléments sont ensuite lavés abondamment puis introduits dans un bain acide mettant à vif la paroi. Après un second rinçage, ils sont introduits dans un bain de passivation, puis lavés abondamment à l’eau (voir F3.9) et séchés.

1340


b) Décapage au moyen de pâtes, de gels ou de solutions décapantes.

F3.9 - QUALITÉ DES EAUX UTILISABLES Certaines nuances d’aciers inoxydables austénitiques peuvent présenter des risques de corrosion en présence de chlorures.

Ce procédé est utilisé lorsqu’il n’est pas possible de plonger entièrement l’élément ou l’appareil à décaper dans le bain, ou lorsque seules certaines parties doivent être décapées (soudures, par exemple).

Ces risques peuvent résulter des conditions de stockage des matériaux et des matériels, de la qualité des eaux utilisées pour les essais de résistance ou le nettoyage des appareils ainsi que des conditions de service des appareils.

Le procédé consiste à badigeonner les parties à traiter au moyen de produits décapants dans les conditions spécifiées par le fournisseur des produits de décapage. Cette opération est suivie d’un brossage (brosse métallique en acier au carbone exclue) et d’un nettoyage abondant à l’eau (voir F3.9).

Le Fabricant doit prendre les dispositions adaptées à ces risques. Sauf indications techniques supplémentaires transmises par le Donneur d’ordre en application de l’Annexe GA2, on se conformera aux impositions suivantes :

F3.8.3 - Décontamination et passivation Cette opération doit être effectuée qu’il y ait ou non décapage afin d’assurer à la surface du matériau le meilleur comportement possible vis-à-vis du risque de corrosion entraîné par les conditions de service de l’appareil. Il est admis de ne pas effectuer de décontamination ni de passivation lorsque les surfaces du matériau considéré sont, en cours de service de l’appareil : −

soit au contact de l’acide nitrique concentré à plus de 6%,

−

soit soumises à une température supérieure à 800°C.

Les opérations de décontamination et de passivation sont effectuées dans les mêmes conditions que celles de décapage décrites en F3.8.2.

−

Lorsque l’épreuve de résistance est suivie d’opérations de décapage, de passivation et de rinçage, la teneur en chlorure de l’eau utilisée pour l’épreuve doit au plus être égale à 50 ppm. Dans ce cas la teneur en chlorure de l’eau de rinçage doit être limitée à 25 ppm maximum.

−

Lorsque l’épreuve de résistance n’est suivie d’aucune opération de rinçage, la teneur en chlorure de l’eau d’épreuve doit au plus être égale à 25 ppm.

−

En cas de dépassement des valeurs préconisées, des inhibiteurs pourront être ajoutés.

Il appartient au Fabricant de procéder ou de faire procéder aux analyses nécessaires pour s’assurer du respect des impositions et d’enregistrer les résultats. De tels enregistrements doivent être conservés et disponibles en cas de besoin.

F3.8.4 - Grenaillage de précontrainte Lorsque les conditions de service sont susceptibles d’engendrer un risque de corrosion sous contrainte, il est admis de procéder à un grenaillage de précontrainte superficielle, suivi d’une décontamination. Cette opération doit être effectuée après le décapage et suivant une procédure acceptée par les parties concernées.

1341


PARTIE F FABRICATION SECTION F4 ACIERS INOXYDABLES AUSTÉNO-FERRITIQUES L’opération de découpage étant susceptible de donner des surfaces de coupe irrégulières ou de modifier les zones voisines, des retouches peuvent être nécessaires :

F4.1 - OBJET Les règles de la Section F4 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression en acier inoxydable austéno-ferritique. Ces règles s’appliquent conjointement aux règles de la Section F1 qu’elles complètent.

a) Elimination des bavures résultant de la coupe. b) Elimination de la partie écrouie par la coupe si elle n’est pas fondue en cours de soudage. c) Elimination de toute la pollution en profondeur entraînée par l’emploi de certains procédés de découpage, tels que l’oxycoupage à la poudre de fer (pollution sur une épaisseur de 0,2 à 0,3 mm) ou la coupe à l’arc avec jet d’air avec électrode en carbone (pollution sur une épaisseur de 0,3 à 0,4 mm) ou la coupe par abrasif riche en fer (pollution sur une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm).

F4.2 - MATÉRIAUX Les règles de la Section F4 s’appliquent aux matériaux de la Section M4 de la présente Division.

F4.3 - PRÉCAUTIONS PARTICULIÈRES AUX ACIERS INOXYDABLES AUSTENOFERRITIQUES Le comportement des aciers inoxydables austénoferritiques au cours de leur utilisation, en particulier leur tenue à la corrosion, dépend notamment de leur état de surface.

F4.4.2 - Contrôle des bords à souder

Au cours des opérations de manipulation et de fabrication, les rayures, blessures et pollutions de surface des produits doivent être évitées.

Les conditions dans lesquelles s’effectue le contrôle des bords à souder sont données en I1.3.2.1.

Le contrôle après découpage et avant soudage a pour but de déceler tout défaut susceptible d’affecter la qualité de la soudure.

F4.4.3 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder

Dans le cas où ces détériorations superficielles se produiraient, il conviendrait de prendre toutes dispositions pour les atténuer et les rendre inoffensives par des moyens mécaniques (ragréage fin, par exemple) ou physico-chimiques (dissolution des graisses, décapage et/ou décontamination, voir F4.8).

Il appartient au Fabricant de décider d’accepter les défauts constatés ou de choisir un mode de réparation en fonction des modes opératoires de soudage et des conditions de sollicitation des éléments assemblés. Le mode opératoire qualifié de réparation doit être soumis à l’Inspecteur concerné et le Fabricant doit procéder au contrôle de la zone réparée dans les mêmes conditions que celles qui ont permis de déceler le défaut.

F4.4 - DÉCOUPAGE F4.4.1 - Procédés utilisables Les tôles, les tubes et les autres composants soumis à la pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage et de soudage, par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison de ces procédés, à condition de respecter les précautions définies ci-après.

F4.5 - FORMAGE DES TÔLES ET DES TUBES F4.5.1 - Généralités Le formage des éléments participant à la résistance d’un appareil à pression peut être réalisé à froid ou à chaud, soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tout autre procédé éprouvé, à l’exception du fluotournage qui doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

1342

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION SECTION F4 – ACIER INOXYDABLE AUSTÉNO-FERRITIQUE

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en oeuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériau et, en particulier, sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments de l’appareil soumis à la pression. La méthode utilisée doit permettre d’obtenir les formes requises dans les tolérances définies en F1.5.

−


(F4.5.2.1c1)

Rm

=


(F4.5.2.1c2)

(F4.5.2.1c3)

Si les conditions ci-dessus ne sont pas satisfaites, le traitement thermique peut ne pas être effectué si des essais définis en accord entre les parties concernées montrent que ce traitement thermique n’est pas indispensable.

Dans ces formules : Epaisseur de la tôle

d 12 + d 22 + d 1 d 2

Dans le cas de formage de tubes (et en particulier de tubes en U pour échangeur), il est admis que si le rayon moyen de cintrage est supérieur à 3 fois le diamètre extérieur du tube et s’il n’y a pas de risque de corrosion sous tension, un traitement thermique n’est pas nécessaire.

(F4.5.2.1b)

=

3

F4.5.2.2 - Il est admis que si la déformation résultant des opérations de formage pratiquées depuis le dernier traitement d'hypertrempe de qualité intermédiaire est inférieure ou égale à 10% et s'il n’y a pas de risque de corrosion sous contrainte, un traitement thermique après formage n'est pas nécessaire.

(F4.5.2.1a)

e

200

En fin de formage, le taux de déformation résiduel est donc celui subi depuis le dernier traitement thermique de qualité.



Remarque : Dans le cas d'un formage en plusieurs passes, avec traitement thermique de qualité intermédiaire, la déformation d% résultant de chacune des passes est à calculer en donnant aux valeurs de départ R0, Df ou L0, leur valeur réelle au début de chaque passe.

b) Formage de secteurs de sphères ou de tores : 75 e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

=

ln = logarithme népérien.

a) Roulage :

d% =

De

L1 et L2 sont la plus petite et la plus grande dimension de ce cercle après formage.

F4.5.2.1 - Il est admis que la déformation maximale d%, en traction ou en compression, résultant d’un formage est déterminée en fonction du mode de formage par l’une des formules suivantes : 50 e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠


L0 est le diamètre d’un cercle tracé sur la tôle avant formage dans la zone qui sera la plus déformée.

Les règles applicables au traitement thermique sont données en F4.7.

d% =

=

L L d 1 = ln 1 et d 2 = ln 2 L0 L0

La nécessité ou non d’un traitement thermique après un formage à froid dépend essentiellement :


Df

dans laquelle :

Le formage à froid doit être réalisé à une température inférieure à 150°C. Il peut être appliqué à toutes les nuances d’aciers austénitiques.

−


d% =

F4.5.2 - Formage à froid


=


Compte tenu du risque de précipitation des composés inter-métalliques et de formation de phase σ, il est recommandé de réduire les séjours dans la plage de température comprise entre 350°C et 900°C.

−

R0

1343


F4.5.4.2 - Formage à froid


Les dispositions de F4.5.2 s’appliquent.

a) Le formage à chaud doit être réalisé dans le domaine de températures compris entre 850°C et 1180°C.

La température des traitements thermiques intermédiaires éventuels doit être supérieure de 20 à 30°C à celle du traitement thermique de qualité du matériau de base tout en restant à l’intérieur de la fourchette des températures prévues dans le document qui définit le produit.

b) Avant le chauffage, les traces de graisse, de peinture, de marqueur contenant du soufre ou des métaux lourds pouvant subsister sur les éléments doivent être éliminées à l’aide de solvants exempts de chlore en phase liquide ou de produits halogénés.

F4.5.4.3 - Formage à chaud

c) Les moyens de chauffage doivent être choisis de façon à éviter toute carburation ou pollution superficielle du matériau et l’atmosphère du four doit être légèrement oxydante. A l’exception de tout autre combustible, seuls sont autorisés : −

−

Les dispositions de F4.5.3 s’appliquent. F4.5.5 - Contrôles après formage Après formage et traitement thermique éventuel, les éléments formés doivent être contrôlés dans les conditions suivantes :

la plupart des combustibles gazeux (GN, GPL, gaz de ville) dont la teneur en soufre (sous forme de SO2, H2S, ...) exprimée en pourcentage est au plus égale à 0,01,

a) Les deux faces de l’élément formé doivent être exemptes de défauts préjudiciables à son comportement dans les conditions normales de service de l’appareil. Les critères d’acceptation des défauts d’aspect sont définis par la norme EN 10163-1 et -2 (Mai 2005) et les conditions de réparation sont données en F1.4.1.9.

en flamme directe, les fiouls du type non résiduel dont la teneur en soufre exprimée en poids est au plus égale à 0,3%.

b) Le contrôle dimensionnel ne doit pas révéler de valeurs situées en dehors des limites de tolérances définies en F1.5.2, F1.5.4 et F1.5.5. Pour les tubes d’échangeur en épingle, le contrôle de l’épaisseur est effectué sur un échantillon réalisé au début de chaque poste de travail.

Sont également admis, le chauffage utilisant l’énergie électrique ainsi que le chauffage dans un four sous vide ou sous gaz neutre. d) Dans tous les cas, le traitement thermique après formage est obligatoire. F4.5.4 - Formage des tôles soudées

c) Les assemblages soudés avant formage et ayant subi le formage doivent faire l’objet d’un contrôle non destructif de même nature et de même étendue que celles prévues par de la présente Division pour la catégorie d’appareil auquel l’élément formé est destiné. Ce contrôle peut être effectué :

F4.5.4.1 - Généralités L’influence des cycles des traitements thermiques intermédiaires ou de qualité doit être vérifiée lors de la mise au point de la qualification du mode opératoire de soudage, au cours duquel aucune fragilisation ne doit apparaître dans l’assemblage soudé. Toutefois, il est admis que si le cordon de soudure se trouve fragilisé du fait de l’absence de traitements thermiques intermédiaires, la soudure doit être éliminée et refaite après formage et traitement thermique de qualité du matériau de base. Dans ce cas particulier, on peut accepter la qualification du mode opératoire de soudage sans cycle thermiques intermédiaires.

−


−


d) Les assemblages soudés avant formage et ayant subit une déformation font l’objet des contrôles et examen suivants : d1) Taux de ferrite

Le Fabricant doit s’assurer d’obtenir une ductilité maximale de l’assemblage soudé en choisissant un procédé de soudage utilisant les gaz de protection les moins actifs (gaz ayant une teneur en azote moins élevée) ainsi que des électrodes et des flux basiques. Les gaz de soudage doivent être exempts d’hydrogène et des précautions particulières doivent être prises pour réduire tout apport extérieur d’hydrogène.

d1.1) Formage à froid : Le taux de ferrite doit être compris entre :

1344

•

20 et 40% dans le cas de soudage sous laitier (électrode enrobée, arc submergé et fil fourré),

•

20 et 60% dans le cas de soudage sous gaz (MIG, TIG et plasma).


d1.2) Formage à chaud : Le taux de ferrite doit être compris entre 20 et 60% quel que soit le procédé de soudage. Dans les deux cas, les teneurs en ferrite après les traitements thermiques intermédiaires doivent rester à l’intérieur des fourchettes requises avant formage. d2) Examen non destructif Les soudures font l’objet d’un contrôle à 100% : −

par examen par ressuage dans le cas d’un formage à froid,

−

par examen radiographique ou ultrasonore après accord entre les parties concernées dans le cas d’un formage à chaud.

F4.6 - SOUDAGE Les dispositions de F1.4 s’appliquent en totalité et sont complétées par les règles particulières suivantes. F4.6.1 - Qualification des modes opératoires de soudage Indépendamment des dispositions de F1.4.1.3 qui s’appliquent à toutes les soudures et conformément aux dispositions de M4, les soudures des produits en acier dont la résistance maximale à la traction est supérieure à 1100 N/mm2, doivent faire l’objet d’une qualification de mode opératoire particulière. F4.6.2 - Produits de soudage Les différentes nuances d’aciers inoxydables austéno-ferritiques tirent leurs propriétés particulières essentiellement de leur composition chimique. La composition chimique du métal d’apport doit permettre d’obtenir un assemblage dont les caractéristiques mécaniques et de tenue à la corrosion soient aussi voisines que possible de celles du matériau de base. Toutefois, il est admis que, pour certains éléments, l’analyse chimique soit différente. Afin d’obtenir une ductilité maximale de l’assemblage soudé, le Fabricant doit choisir un procédé de soudage utilisant les gaz les moins actifs (gaz ayant une teneur en azote plus élevée), ainsi que des électrodes et des flux basiques. Les gaz de soudage doivent être exempts d’hydrogène et des précautions particulières doivent être prises pour réduire tout apport extérieur d’hydrogène. F4.6.3 - Préparation des bords à souder Indépendamment des dispositions de F1.4.4, les traces d’oxydes colorés résultant du découpage doivent être éliminées des surfaces à souder à moins que le mode opératoire de soudage ait été qualifié en utilisant des échantillons non débarrassés de ces traces d’oxydes.

F4.6.4 - Réalisation des soudures Aucune opération de soudage ne peut être entreprise sur des matériaux dont la température est inférieure à 0°C. Des précautions particulières doivent être prises pour éliminer toute trace d’humidité susceptible d’entraîner la présence d’hydrogène. F4.6.5 - Préchauffage et postchauffage Le préchauffage au-dessus de 100°C, les températures entre passes supérieures à 180°C et le postchauffage sont susceptibles d’être à l’origine de modifications structurales de nature à modifier le comportement en service de ces aciers. F4.6.6 - Attaches, supports et raidisseurs Les produits qui constituent les attaches, provisoires ou définitives, les supports ou les raidisseurs doivent satisfaire aux dispositions de M1.3.3 et leur fixation par soudage, aux dispositions de F1.4.7, complétées par les dispositions suivantes : a) Les soudures doivent être contrôlées selon les dispositions de I1.3.2.2 b) L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué au moyen d’un procédé, mécanique ou thermique n’affectant pas les caractéristiques mécaniques et de tenue à la corrosion ainsi que l’état de surface du matériau de base. La zone affectée par cette opération doit être meulée pour reconstituer la surface et contrôlée selon I1.3.3. L’enlèvement des attaches peut être effectué après le traitement thermique éventuel dans les mêmes conditions opératoires et de contrôle. F4.6.7 - Réparation des défauts dans les soudures Indépendamment des dispositions de F1.4.11, si un procédé de gougeage thermique est utilisé, celui-ci doit être choisi de manière à ne pas polluer la surface restante. En particulier, le procédé de gougeage à l’arc avec électrode en carbone ou en acier au carbone ne peut être utilisé que si la surface affectée est éliminée par meulage sur une épaisseur de 0,3 mm au minimum.

F4.7 - TRAITEMENTS THERMIQUES F4.7.1 - Généralités Au sens de la présente Division, un traitement thermique de qualité est un traitement thermique identique à celui qui a été effectué par le Producteur sur le matériau de base. Un tel traitement thermique de qualité peut être rendu nécessaire à la suite d'une opération de fabrication (formage ou soudage, par exemple) pour conférer au matériau les caractéristiques mécaniques spécifiées.

1345


b) La température doit être mesurée par des thermo-couples fixés sur l’appareil ou sur un coupontémoin. Leur nombre et leurs emplacements sont choisis par le Fabricant.

Le traitement thermique de référence effectué par le Producteur est un traitement thermique d’hypertrempe. Il est le seul applicable aux éléments préfabriqués ou aux appareils terminés lorsque les conditions de fabrication l’exigent.

Lorsqu’il s’agit d’un traitement thermique global, pendant la période de chauffage, l’écart de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid ne doit pas être supérieur à 100°C.

A l’exception des cas particuliers de tenue à la corrosion ou de taux de ferrite trop élevé, le traitement thermique après soudage n’est pas généralement nécessaire.

Pendant la période de maintien à la température de palier, la température en tout point ne doit pas s’écarter de plus de 20°C, en plus ou en moins, de la température moyenne requise pour la nuance d’acier.

Note : Les conditions brutales de refroidissement inhérentes au traitement thermique d’hypertrempe, qui peuvent présenter des risques d’hétérogénéité de température et des risques de déformations importantes, ne sont pas acceptables pour des ensembles ou des pièces de forme complexe.

c) Lorsque la durée de maintien à la température de palier dépend de l’épaisseur de l’élément traité, cette durée doit être déterminée à partir de l’épaisseur de référence considérée.

F4.7.2 - Méthodes utilisables Les traitements thermiques des éléments d’appareil séparés ou d’un appareil complet peuvent être effectués par l’une des méthodes suivantes ou par une combinaison de ces méthodes :

Les épaisseurs de référence pour les différents assemblages recommandés par la présente Division sont spécifiées dans les tableaux de l’Annexe FA1 (pour les réparations voir paragraphe h) ci-après).

a) Traitement global avec chauffage externe : l’appareil complet est chauffé dans un four fermé.

d) Lorsqu’une partie d’appareil soumise à la pression est constituée de matériaux nécessitant des conditions de traitement thermique différentes, le Fabricant doit adopter des dispositions pour que le traitement thermique n’entraîne pas de modifications des caractéristiques et de la résistance à la corrosion incompatibles avec les conditions de service de l’appareil.

b) Traitement global avec chauffage interne : l’appareil, entièrement calorifugé extérieurement, est chauffé intérieurement par tout moyen permettant de respecter les conditions requises. Pendant ce traitement, l’appareil peut être mis sous une pression intérieure maintenue la plus faible possible. Cette pression ne doit, en aucun cas, dépasser la valeur de 0,5 bar. Le Fabricant doit s’assurer de la tenue mécanique de l’appareil pendant le traitement thermique.

e) Si plusieurs pièces sont traitées simultanément dans le même four, la durée du maintien à la température de palier est déterminée par la pièce ayant l’épaisseur de référence la plus élevée.

c) Traitement global avec chauffage par éléments chauffants appliqués contre la paroi. L’appareil doit être calorifugé intérieurement et extérieurement.

f) En cas d’arrêt accidentel de l’apport de chaleur pendant la période de chauffage ou de maintien en température, le Fabricant doit effectuer un examen micrographique du matériau et s’assurer auprès du Producteur de la nécessité d’effectuer un nouveau traitement thermique, et dans ce cas des conditions opératoires à mettre en oeuvre.

d) Traitement thermique par tronçons séparés. Chaque tronçon d’appareil est traité séparément par une des méthodes décrites ci-dessus. Cette méthode n’est applicable que lorsque la soudure d’assemblage des différents tronçons n’a pas à subir un traitement thermique.

g) Les moyens de chauffage doivent satisfaire aux conditions de F4.5.3c.

e) En cas d’impossibilité d’application de l’une des méthodes décrites ci-dessus, les conditions d’exécution du traitement thermique doivent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées, et notamment le Producteur.

h) Pour une réparation par soudage, l’épaisseur de référence pour l’application des traitements thermiques est au minimum la profondeur de la réparation. Le réparateur doit s’assurer que l’écart entre les températures des deux faces de l’élément au droit de la réparation soit inférieur à 100°C.

F4.7.3 - Conditions générales de réalisation Quelle que soit la méthode choisie, les conditions suivantes doivent être à respecter : a) Avant chauffage, les traces de graisse, de peinture, de marqueur contenant du soufre ou des métaux lourds pouvant subsister sur les parties à traiter doivent être éliminées avec des solvants exempts de chlore en phase liquide ou de produits halogénés.

1346


F4.7.4 - Températures et durées de maintien

F4.8.2 - Décapage

Le traitement thermique est effectué dans les conditions suivantes :

Le décapage doit être effectué lorsqu’il y a formation d’oxydes colorés pendant les opérations de formage à chaud, de soudage ou de traitement thermique.

a) La vitesse de chauffage doit être la plus rapide possible, mais compatible avec l’homogénéisation de la température de la pièce à traiter.

Les méthodes suivantes sont utilisables : a) Décapage au bain

b) La température moyenne de palier doit être déterminée par accord avec le Producteur. Elle se situe généralement entre 1040°C et 1150°C.

Les éléments à décaper sont trempés dans un bain de dégraissage ayant pour rôle de nettoyer les pièces afin de permettre une action plus efficace du décapage.

c) Sauf indication contraire du Producteur, la durée de maintien à la température de palier est comprise entre 1 minute et 2 minutes par millimètre d’épaisseur.

Ces éléments sont ensuite lavés abondamment puis introduits dans un bain acide mettant à vif la paroi. Après un second rinçage, ils sont introduits dans un bain de passivation, puis lavés abondamment à l’eau (voir F4.9) et séchés.

d) Le refroidissement se fait à l’air soufflé ou à l’eau jusqu’à 300°C ; la vitesse de refroidissement peut ensuite être abaissée.

b) Décapage au moyen de pâtes, de gels ou de solutions décapantes.

Dans le cas où le traitement thermique a pour but une relaxation permettant d’éviter le risque de corrosion sous tension, le refroidissement se fait à l’air soufflé ou à l’eau jusqu’à 600°C puis en air calme.


e) Si le traitement thermique a pour but la suppression de la phase σ existante, les paramètres cidessus sont définis en accord avec le Producteur.

Le procédé consiste à badigeonner les parties à traiter au moyen de produits décapants dans les conditions spécifiées par le fournisseur de produits de décapage. Cette opération est suivie d’un brossage (brosse métallique en acier au carbone exclue) et d’un nettoyage abondant à l’eau (voir F4.9).

F4.7.5 - Contrôles après traitement thermique a) Le taux de ferrite doit se situer dans les limites de celui du matériau de base. b) Dans le cas où le traitement thermique a été appliqué à des éléments soudés, le contrôle destructif de ces soudures doit être effectué sur des coupons-témoins tels qu’ils sont prévus en I1.2.4.1.

F4.8.3 - Décontamination et passivation Cette opération doit être effectuée, qu’il y ait ou non décapage, afin d’assurer à la surface du matériau le meilleur comportement possible vis-à-vis du risque de corrosion entraîné par les conditions de service de l’appareil.

F4.8 - FINITIONS Les dispositions de F1.7 s’appliquent et sont complétées par les règles particulières suivantes.

Les opérations de décontamination et de passivation sont effectuées dans les mêmes conditions que celles de décapage décrites en F4.8.2.

F4.8.1 - Soudage

F4.8.4 - Grenaillage de précontrainte

Des opérations de soudage après le traitement thermique éventuel de l’élément considéré, sont admises dans les conditions suivantes : −

le risque de corrosion sous tension n’existe pas,

−

le soudage est entièrement effectué avec métal d’apport.

Lorsque les conditions de service sont susceptibles d’engendrer un risque de corrosion sous tension, il est admis de procéder à un grenaillage contrôlé (microbillage à la bille de verre), suivi d’une décontamination. Cette opération doit être effectuée après le décapage et suivant une procédure acceptée par les parties concernées.

Si les opérations de soudage sont effectuées sur un élément d’appareil soumis à la pression après l’essai de résistance, un nouvel essai de résistance de l’appareil doit être effectué.

1347


rinçage, la teneur en chlorure de l’eau utilisée pour l’épreuve doit au plus être égale à 50 ppm. Dans ce cas la teneur en chlorure de l’eau de rinçage doit être limitée à 25 ppm maximum.

F4.9 - QUALITÉ DES EAUX UTILISABLES Certaines nuances d’aciers inoxydables austénoferritiques peuvent présenter des risques de corrosion en présence de chlorures. Ces risques peuvent résulter des conditions de stockage des matériaux et des matériels, de la qualité des eaux utilisées pour les essais de résistance ou le nettoyage des appareils ainsi que des conditions de service des appareils. Le Fabricant doit prendre les dispositions adaptées à ces risques. Sauf indications techniques supplémentaires transmises par le Donneur d’ordre en application de l’Annexe GA2, on se conformera aux impositions suivantes : −

−


−


Il appartient au Fabricant de procéder ou de faire procéder aux analyses nécessaires pour s’assurer du respect des impositions et d’enregistrer les résultats. De tels enregistrements doivent être conservés disponibles en cas de besoin.

Lorsque l’épreuve de résistance est suivie d’opérations de décapage, de passivation et de

1348


1349


PARTIE F FABRICATION SECTION F5 ACIERS INOXYDABLES MARTENSITIQUES Dans le cas où ces détériorations superficielles se produiraient, il est recommandé de prendre toutes dispositions pour les atténuer et les rendre inoffensives par des moyens mécaniques, ragréage fin par exemple (meulage) ou physico-chimiques (dissolution des graisses, décapage, ou décontamination (voir F5.8)).

F5.1 - OBJET Les règles de la Section F5 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression en acier inoxydable martensitique. Ces règles s’appliquent conjointement aux règles de la Section F1 qu’elles complètent.

F5.4 - DÉCOUPAGE

F5.2 - MATÉRIAUX

F5.4.1 - Procédés utilisables

Les présentes règles s’appliquent aux aciers inoxydables martensitiques du groupe 7.1 dont l’équilibre des composants et le traitement thermique final conduisent à une structure martensitique revenue à l’état de livraison.

Les tôles, les tubes et les autres composants soumis à la pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage, ou de soudage par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison de ces procédés, à condition de respecter les précautions définies ci-après.

Les conditions auxquelles ces aciers doivent satisfaire sont définies dans la Section M5.

L’opération de découpage étant susceptible de donner des surfaces de coupe variables ou de modifier les zones voisines, des retouches peuvent être nécessaires :

F5.3 - PRÉCAUTIONS PARTICULIÈRES AUX ACIERS INOXYDABLES MARTENSITIQUES

a) Elimination des bavures résultant de la coupe.

a) Ces aciers présentent une très grande sensibilité à la fissuration au cours des opérations de soudage ou au cours des refroidissements trop rapides après formage à chaud ou traitement thermique de détensionnement.

b) Elimination de la partie écrouie par la coupe si elle n’est pas fondue en cours de soudage. c) Elimination de la pollution en profondeur entraînée par l’emploi de certains procédés de découpage tels que l’oxycoupage à la poudre de fer (pollution sur une épaisseur de 0,2 à 0,3 mm) ou la coupe à l’arc avec jet d’air avec électrode en carbone ou en acier au carbone (pollution sur une épaisseur de 0,3 mm à 0,4 mm) ou la coupe par abrasif riche en fer (pollution sur une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm).

Les séjours même peu prolongés entre 450°C et 550°C entraînent des modifications structurales qui peuvent induire une certaine fragilité et faire baisser l’énergie de rupture. A l’état non totalement adouci, la capacité de déformation est peu importante. Il y a lieu, en conséquence d’inclure des dispositions particulières dans la spécification des produits, dans le choix des produits de soudage et dans les conditions de mise en oeuvre, en particulier pour les formages à froid et à chaud.

F5.4.2 - Contrôles des bords à souder Le contrôle après découpage et avant soudage a pour but de déceler tout défaut susceptible d’affecter la qualité de la soudure.

b) Bien qu’ils soient peu utilisés pour leur tenue à la corrosion, le bon comportement en service des aciers inoxydables martensitiques dépend notamment de leur état de surface.

Les conditions dans lesquelles s’effectue le contrôle des bords à souder sont données en I1.3.2.1.

Au cours des opérations de manipulation et de fabrication, les rayures, blessures et pollutions de surface doivent être évitées.

1350

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F5 – ACIER INOXYDABLES MARTENSITIQUES

Compte tenu de la faible capacité de déformation de ces aciers à l’état traité, il est possible d’effectuer le formage à froid sur matériau totalement adouci : les conditions d’obtention de cet adoucissement ainsi que les traitements thermiques nécessaires pour retrouver les caractéristiques mécaniques initialement prévues sont à définir en accord avec le Producteur.

F5.4.3 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder Il appartient au Fabricant de décider d’accepter les défauts constatés ou de choisir un mode de réparation en fonction des modes opératoires de soudage et des conditions de sollicitation des éléments assemblés. Le Fabricant doit procéder au contrôle de la zone réparée dans les mêmes conditions que celles qui ont permis de déceler le défaut.

En dehors de ce cas particulier la nécessité ou non d’un traitement thermique après un formage à froid ainsi que le traitement thermique à appliquer dépendent essentiellement :

F5.5 - FORMAGE DES TÔLES ET DES TUBES

−



−


Le formage des éléments participant à la résistance d’un appareil à pression peut être réalisé à froid ou à chaud soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tout autre procédé éprouvé, à l’exception du fluotournage qui doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

−


Les règles applicables au traitement thermique sont données en F5.7. F5.5.2.1 - Il est admis que la déformation maximale d% en traction ou en compression, résultant d’un formage, soit déterminée en fonction du mode de formage par l’une des formules suivantes :

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en oeuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériau et en particulier sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments de l’appareil soumis à la pression.

a) Roulage : d% =


50 e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F5.5.2.1a)

b) Formage de secteurs de sphères ou de tores :

A défaut de justifications apportées par le Producteur, le Fabricant doit appliquer les dispositions décrites en F5.5.2, F5.5.3 et F5.5.4 concernant les précautions à prendre au cours des opérations de formage. Toutefois, la présente Division admet que ces dispositions ne soient pas appliquées si des essais effectués conjointement par le Fabricant et le Producteur justifient que les autres dispositions prévues permettent de respecter les conditions imposées ci-dessus.

d% =

75 e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F5.5.2.1b)


(F5.5.2.1c1)

Dans ces formules :

Compte tenu des risques de modifications structurales susceptibles d’être provoquées par les effets thermiques du formage à chaud, le formage à froid doit être utilisé toutes les fois que l’importance de la déformation et les possibilités de fabrication le permettent.

e

=


Rm

=


R0

=


Df

=


De

=


F5.5.2 - Formage à froid Le formage à froid doit être réalisé à une température au plus égale à 150°C.

1351


c) Les moyens de chauffage doivent être choisis de façon à éviter toute carburation ou pollution superficielle du matériau et l’atmosphère du four doit être légèrement oxydante. A l’exception de tout autre combustible, seuls sont autorisés :

Pour tout autre type de formage, la déformation est déterminée par la formule : d% =

200 3

d 12 + d 22 + d 1d 2

(F5.5.2.1c2)

dans laquelle : L L d 1 = ln 1 et d 2 = 2 L0 L0

−

la plupart des combustibles gazeux (GN, GPL, gaz de ville) dont la teneur en soufre (sous forme de SO2, H2S, ...) exprimée en pourcentage du volume est au plus égale à 0,01,

−

en flamme directe, les fiouls du type non résiduels dont la teneur en soufre exprimée en poids est au plus égale à 0,3%.

(F5.5.2.1c3)



ln = logarithme népérien. Note : Dans le cas d'un formage en plusieurs passes, avec traitement thermique de qualité intermédiaire, la déformation d% résultant de chacune des passes est à calculer en donnant aux valeurs de départ R0, Df ou L0, leur valeur réelle au début de chaque passe.

d) Dans tous les cas, le traitement thermique après formage est obligatoire. Les règles applicables au traitement thermique sont données en F5.7.


F5.5.4 - Formage des tôles soudées

F5.5.2.2 - Il est admis que si la déformation résultant des opérations de formage pratiquées depuis le dernier traitement thermique de qualité intermédiaire est inférieure ou égale à 5 % et s'il n'y a pas de risque de corrosion sous contrainte, un traitement thermique après formage n’est pas nécessaire.

F5.5.4.1 - Généralités La qualification du mode opératoire de soudage des tôles formées après soudage doit prendre en compte les traitements thermiques intermédiaires ou de qualité éventuellement appliqués pendant ou après le formage.

Dans le cas de formage de tubes (et, en particulier de tubes en U pour échangeurs), il est admis que si le rayon moyen de cintrage est supérieur à 3 fois le diamètre extérieur du tube et s’il n’y a pas de risque de corrosion sous tension, un traitement thermique après cintrage n’est pas nécessaire.

Le Fabricant doit s’assurer d’obtenir la ductilité optimale de l’assemblage soudé, en particulier en respectant les exigences de F5.6. F5.5.4.2 - Formage à froid Les dispositions de F5.5.2 s’appliquent.

Si les conditions ci-dessus ne sont pas satisfaites, le traitement thermique après formage peut ne pas être effectué si des essais définis en accord entre les parties concernées montrent que ce traitement thermique n’est pas indispensable.

Si la qualification du mode opératoire de soudage a montré que la ductilité du cordon de soudure était satisfaisante, le formage à froid peut être effectué sur les tôles soudées sans autres précautions que celles prévues pour les tôles non soudées.


Si, par contre, la qualification du mode opératoire de soudage a montré la nécessité d’un traitement thermique après soudage pour restaurer la ductilité de l’assemblage soudé, le formage à froid ne peut être effectué qu’après ce traitement thermique.

a) Le formage à chaud doit être réalisé à une température comprise entre 900°C et 1150°C et en aucun cas la température en fin de formage ne doit être inférieure à 900°C. Les vitesses de chauffage et de refroidissement et le temps de maintien sont à définir en accord avec le Producteur.

Si toutefois les contrôles après formage montraient que les caractéristiques de la soudure n’étaient pas satisfaisantes, la soudure doit être éliminée et refaite après que l’ensemble ait subi le traitement thermique de qualité.

b) Avant le chauffage, les traces de graisse pouvant subsister sur les éléments doivent être éliminées à l’aide de solvants exempts de chlore en phase liquide.

1352


F5.6 - SOUDAGE

F5.5.4.3 - Formage à chaud

Le soudage peut être homogène ou hétérogène. Afin d’obtenir la ductilité optimale dans l’assemblage soudé, quel que soit le mode de soudage utilisé (homogène ou hétérogène) le Fabricant doit choisir un procédé de soudage utilisant les gaz les moins actifs ainsi que des électrodes et des flux basiques. Les gaz de soudage doivent être exempts d’hydrogène et des précautions doivent être prises pour réduire tout apport extérieur d’hydrogène.

Les dispositions de F5.5.3 s’appliquent. L’influence des cycles thermiques de chauffage et de traitement thermique de qualité doit être vérifiée lors de la qualification du mode opératoire de soudage au cours de laquelle sont vérifiées les caractéristiques mécaniques de l’assemblage soudé telles qu’elles ont été prévues dans le calcul de l’appareil. S’il apparaît une différence inacceptable, une soudure provisoire peut être effectuée en utilisant une qualification de mode opératoire de soudage sans tenir compte des cycles thermiques du chauffage et, éventuellement de ceux liés au traitement thermique. Dans ce cas, la soudure doit être éliminée et refaite après le formage et le traitement thermique de qualité qui serait éventuellement nécessaire.

Les dispositions de F1.4 s’appliquent en totalité et sont complétées par les règles particulières suivantes. F5.6.1 - Qualification des modes opératoires de soudage Indépendamment des dispositions de F1.4.1.3 qui s’appliquent à toutes les soudures et conformément aux dispositions de M4, les soudures des produits en acier dont la résistance maximale à la traction est supérieure à 1100 N/mm2, doivent faire l’objet d’une qualification de mode opératoire particulière.

F5.5.5 - Contrôles après formage Après formage et traitement thermique éventuel, les éléments formés doivent être contrôlés dans les conditions suivantes : a) Les deux faces doivent être exemptes de défauts préjudiciables au comportement de l’élément dans les conditions normales de service de l’appareil. Les critères d’acceptation des défauts d’aspect sont définis par la norme EN 10163-1 et 2 (Mai 2005) et les conditions de réparation sont données en F1.4.1.9.

F5.6.2 - Produits de soudage

b) Le contrôle dimensionnel ne doit pas révéler de valeurs situées en dehors des limites de tolérances définies en F1.5.2, F1.5.4 et F1.5.5.

L’emploi d’un métal d’apport déposant un acier martensitique stabilisé pour l’assemblage de métaux non stabilisés n’est pas considéré comme un soudage hétérogène.

La composition chimique du métal d’apport doit permettre d’obtenir un assemblage dont les caractéristiques mécaniques et la tenue à la corrosion sont aussi voisines que possible de celles du matériau de base.

c) Les assemblages soudés après formage et ayant subi le formage doivent faire l’objet d’un contrôle non destructif de même nature et de même étendue que celles prévues par la présente Division pour la catégorie d’appareil auquel l’élément formé est destiné. Ce contrôle peut être effectué :

F5.6.2.1 - Soudage homogène Le métal d’apport doit permettre d’obtenir un assemblage de caractéristiques mécaniques et chimiques très voisines de celles du matériau de base.

−


Dans ce type de soudage, les cycles de traitements thermiques donnés en F5.7 sont intégralement applicables.

−


F5.6.2.2 - Soudage hétérogène Le métal d’apport choisi est le plus généralement un acier inoxydable austénitique ou un matériaux à base nickel. Il doit permettre d’obtenir dans l’assemblage soudé des caractéristiques mécaniques suffisantes pour répondre aux conditions de calcul adoptées et des compositions chimiques du métal fondu répondant aux températures d’utilisation et aux risques de corrosion susceptibles de se produire ainsi que ceux liés aux risques de fragilisation par l’hydrogène.

d) Les assemblages soudés avant formage et ayant subi la déformation doivent faire l’objet d’un contrôle total par ressuage de la soudure sur ses deux faces. Cette disposition s’applique quel que soit le type de formage (froid ou chaud) et, s’il y a lieu, quels que soient les cycles thermiques subis (chauffage et traitement thermique).

1353


Le soudage hétérogène ne peut être utilisé que si le produit d’apport dépose un métal compatible avec les cycles thermiques subis en cours de fabrication et pendant les traitements thermiques.

F5.6.7 - Réparation des défauts dans les soudures L’élimination des défauts doit être réalisé par des moyens mécaniques. En outre, la succession, à un même emplacement, de plusieurs effets thermiques, soudage, gougeage thermique, soudage de réparation, étant de nature à entraîner des modifications structurales susceptibles de conduire à une fragilisation et des modifications importantes des caractéristiques mécaniques, la qualification du mode opératoire de réparation devra obligatoirement être effectuée en tenant compte de ces effets successifs.

F5.6.3 - Préparation des bords soudés Indépendamment des dispositions de F1.4.4, les traces d’oxydes colorés résultant du découpage doivent être éliminées des surfaces à souder à moins que le mode opératoire de soudage ait été qualifié en utilisant des échantillons non débarrassés de ces traces d’oxydes. F5.6.4 - Réalisation des soudures Aucune opération de soudage ne peut être entreprise sur des matériaux humides sans un dégourdissage des matériaux (entre 20°C et 50°C) permettant d’éliminer toute trace d’humidité susceptible d’entraîner la présence d’hydrogène.

F5.7 - TRAITEMENTS THERMIQUES F5.7.1 - Généralités Au sens de la présente Division, un traitement thermique de qualité est un traitement thermique identique à celui qui a été effectué par le Producteur sur le matériau de base, mais qui a été rendu nécessaire à la suite d'une opération de fabrication (formage ou soudage, par exemple) pour conférer au matériau les caractéristiques mécaniques spécifiées ou pour effectuer une remise en solution. La nécessité de ce traitement est spécifiée par la présente Division.

F5.6.5 - Préchauffage et postchauffage Dans le cas de soudage homogène et, pour les nuances présentant un risque de trempe au refroidissement après soudage, un préchauffage entre 150°C et 200°C ainsi qu’un postchauffage entre 100°C et 150°C pendant 15 à 30 minutes sont recommandés. Dans le cas de soudage hétérogène, et sauf cas particulier, les préchauffages et postchauffages ont généralement des conséquences néfastes sur les qualités de l’assemblage soudé.

Le traitement thermique de référence effectué par le Producteur est normalement une austénitisation normalisation suivie d’une trempe et d’un revenu. Les fourchettes de température et les conditions de refroidissement sont différentes selon les nuances et sont précisées dans la norme ou la spécification qui définit le produit.

F5.6.6 - Attaches, supports et raidisseurs Les produits qui constituent les attaches provisoires ou définitives les supports ou les raidisseurs doivent satisfaire aux dispositions de M1.3.3 et leur fixation par soudage aux dispositions de F1.4.7, complétées par les dispositions suivantes :

Le traitement thermique après soudage est nécessaire. Toutefois, si la qualification du mode opératoire de soudage et le coupon témoin de fabrication montrent que la structure obtenue après soudage est compatible avec les caractéristiques mécaniques recherchées, et avec la tenue à la corrosion.

a) Les soudures sont contrôlées selon les dispositions de I1.3.2.2. b) L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué au moyen d’un procédé mécanique ou thermique n’affectant ni les caractéristiques mécaniques ni la tenue à la corrosion ni l’état de surface de l’élément soumis à la pression. La zone affectée par cette opération doit être meulée pour reconstituer la surface et contrôlée selon I1.3.3. Si l’enlèvement des attaches est effectué par un procédé mécanique, il peut être effectué après le traitement thermique éventuel dans les mêmes conditions opératoires et de contrôle.

Les conditions brutales de refroidissement qui peuvent présenter des risques d’hétérogénéité de température et des risques de déformations importantes ne sont pas acceptables pour des ensembles ou des pièces de forme complexe. F5.7.2 - Méthodes utilisables Les traitements thermiques d’un élément d’appareil, d’un appareil complet ou du raccordement de deux éléments peuvent être effectués par l’une des méthodes suivantes ou par une combinaison de ces méthodes. a) Traitement global avec chauffage externe : l’appareil complet est chauffé dans un four fermé.

1354


b) Traitement global avec chauffage interne : l’appareil entièrement calorifugé extérieurement est chauffé intérieurement par tout moyen permettant de respecter les conditions requises.

e) Si plusieurs pièces sont traitées simultanément dans le même four, la durée de maintien à la température de palier doit être déterminée par la pièce ayant l’épaisseur de référence la plus élevée.

Pendant ce traitement, l’appareil peut être mis sous une pression intérieure maintenue la plus faible possible. Cette pression ne doit, en aucun cas, dépasser 0,5 bar. Le Fabricant doit s’assurer de la tenue mécanique de l’appareil pendant le traitement thermique.

f) En cas d’arrêt accidentel de l’apport de chaleur pendant la période de chauffage ou de maintien en température, le Fabricant doit effectuer un examen micrographique du matériau et s’assurer auprès du Producteur de la nécessité d’effectuer un nouveau traitement thermique et, dans ce cas, des conditions opératoires à mettre en oeuvre.

c) Traitement global avec chauffage par éléments chauffants appliqués contre la paroi, l’appareil doit être calorifugé intérieurement et extérieurement.

g) Les moyens de chauffage doivent satisfaire aux conditions définies en F5.5.3c.

d) Traitement thermique par tronçons séparés.

h) Pour une réparation par soudage, l’épaisseur de référence pour l’application des traitements thermiques est au minimum la profondeur de la réparation. Le réparateur doit s’assurer que l’écart entre les températures des deux faces de l’élément au droit de la réparation soit inférieur à la fourchette de température précisée dans le tableau F2.7.2.5.

Cette procédure n’est pas recommandée et doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées F5.7.3 - Conditions générales de réalisation Quelle que soit la méthode choisie, les conditions suivantes doivent être respectées : a) Avant chauffage, les traces de graisse pouvant subsister sur les parois à traiter doivent être éliminées avec des solvants exempts de chlore en phase liquide.

F5.7.4 - Températures et durées de maintien Les conditions opératoires des traitements thermiques doivent être définies par accord entre le Fabricant et le Producteur dans les cas ci-après en fonction des effets recherchés et en fonction des caractéristiques mécaniques et de corrosion garanties par le Producteur :

b) La température doit être mesurée par des thermo couples fixés sur l’appareil ou sur un coupon témoin. Leur nombre et leurs emplacements sont choisis par le Fabricant. Lorsqu’il s’agit d’un traitement thermique global pendant la période de chauffage, l’écart de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid ne doit pas être supérieur à 100°C. Pendant la période de maintien à la température de palier, la température en tout point ne doit pas s’écarter de plus de 20°C en plus ou en moins de la température moyenne requise pour la nuance d’acier.

−

après un formage à froid,

−

après un formage à chaud,

−

après un soudage,

−

en vue de se prémunir contre le risque de corrosion sous tension.

Le temps de maintien à la température de palier, se situe généralement entre 2 minutes et 2,5 minutes par mm d’épaisseur : cependant, si l’effet recherché par ce traitement thermique n’est qu’une relaxation des contraintes internes, le temps de maintien peut être ramené à environ 15 secondes à 1 minute / mm et la température de maintien ne doit pas dépasser la température du dernier traitement thermique effectué sur l’appareil ou l’élément d’appareil.

c) Lorsque la durée de maintien à la température de palier dépend de l’épaisseur de l’élément traité, cette durée doit être déterminée à partir de l’épaisseur de référence considérée. Les épaisseurs de référence pour les différents assemblages recommandés par la présente Division sont spécifiées dans les tableaux de l’Annexe FA1 (pour les réparations, voir paragraphe h) ci-après).

F5.7.5 - Contrôles après traitement thermique

d) Lorsqu’une partie d’appareil soumise à la pression est constituée de matériaux nécessitant des conditions de traitement thermique différentes, le Fabricant doit adopter des dispositions particulières pour que le traitement thermique n’entraîne pas de modifications des caractéristiques de la résistance à la corrosion incompatibles avec les conditions de service de l’appareil.

a) Dans le cas où le traitement thermique est imposé, suite à un formage, les contrôles doivent être effectués suivant F5.5.5. b) Dans le cas où le traitement thermique a été appliqué à des éléments soudés, le contrôle destructif de ces soudures doit être effectué sur des coupons témoins tels qu’ils sont prévus en I1.2.4.1

1355


F5.8 - FINITIONS

F5.8.3 - Décontamination et passivation

F5.8.1 - Soudage

Cette opération doit être effectuée, qu’il y ait ou non décapage, afin d’assurer à la surface du matériau le meilleur comportement possible vis à vis du risque de corrosion entraîné par les conditions de service de l’appareil.

Il est admis que des opérations de soudage puissent être effectuées sur un appareil terminé dans les cas suivants : −

la qualification du mode opératoire de soudage a montré que le traitement thermique après soudage était inutile,

−

le soudage est effectué en hétérogène avec un produit d’apport en acier inoxydable austénitique ou en matériau base nickel,

−

Les opérations de décontamination et de passivation sont effectuées dans les mêmes conditions que celles du décapage décrites en F5.8.2. F5.8.4 - Grenaillage de précontrainte Lorsque les conditions de service sont susceptibles d’engendrer un risque de corrosion sous tension, il est admis de procéder à un grenaillage de mise en compression superficielle.

il n’y a pas de risque de corrosion sous tension.

Les opérations de soudage doivent être suivies d’un essai de résistance de l’appareil.

Cette opération doit être effectuée après le décapage et suivant une procédure acceptée par les parties concernées.

Les opérations de traitement chimique de surface : décapages, décontamination et passivation décrites en F5.8.2 et F5.8.3 ne sont à effectuer que si la nuance d’acier inoxydable martensitique a été choisie pour la tenue à la corrosion.

F5.9 - QUALITE DES EAUX UTILISABLES Certaines nuances d’aciers martensitiques peuvent présenter des corrosion en présence de chlorures.

F5.8.2 - Décapage Le décapage doit être effectué lorsqu’il y a formation d’oxydes colorés.

inoxydables risques de


Les méthodes suivantes sont utilisables : a) Décapage au bain Les éléments à décaper sont trempés dans un bain de dégraissage ayant pour rôle de nettoyer les pièces afin de permettre une action plus efficace du décapage.

Le Fabricant doit prendre les dispositions adaptées à ces risques. Sauf indications techniques supplémentaires transmises par le Donneur d’ordre en application de l’Annexe GA2, on se conformera aux impositions suivantes :

Ces éléments sont ensuite lavés abondamment puis introduits dans un bain acide mettant à vif la paroi. Après un second rinçage, ils sont introduit dans un bain de passivation, puis lavés abondamment à l’eau (voir F5.9) et séchés.

−


−


−


b) Décapage au moyen de pâtes, de gels ou de solutions décapantes. Ce procédé est utilisé lorsqu’il n’est pas possible de plonger entièrement dans le bain l’élément ou l’appareil à décaper ou lorsque seules certaines parties doivent être décapées (soudures par exemple). Le procédé consiste à badigeonner les parties à traiter au moyen de produits décapants, dans les conditions spécifiées par le fournisseur des produits de décapage. Cette opération est suivie d’un brossage (brosse métallique en acier au carbone exclue) et d’un nettoyage abondant à l’eau (voir F5.9).

Il appartient au Fabricant de procéder ou de faire procéder aux analyses nécessaires pour s’assurer du respect des impositions et d’enregistrer les résultats. De tels enregistrements doivent être conservés et, en cas de besoin, mis à la disposition de l’Inspecteur.

1356


1357


PARTIE F FABRICATION SECTION F6 ACIERS INOXYDABLES FERRITIQUES Il y a donc lieu d’inclure des dispositions particulières dans la spécification des produits, dans les conditions de mise en œuvre, dans le choix des produits d’apport et, en particulier, pour les formages à froid ou à chaud ainsi que pour les traitements thermiques.

F6.1 - OBJET Les règles de la Section F6 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression en acier inoxydable ferritique. Ces règles s’appliquent conjointement aux règles de la Section F1 qu’elles complètent.

b) Le comportement des aciers inoxydables ferritiques au cours de leur utilisation dépend notamment de leur état de surface.

F6.2 - MATERIAUX

Au cours des opérations de manipulation et de fabrication, les rayures, blessures et pollutions de surface sont à éviter. Dans le cas où ces détériorations superficielles se produiraient, il conviendrait de prendre toutes dispositions pour les atténuer et les rendre inoffensives par des moyens mécaniques (meulage) ou physico-chimiques (dissolution des graisses, décapage ou décontamination - voir F6.8).

Les présentes règles s’appliquent aux aciers inoxydables ferritiques stabilisés ou non stabilisés du groupe 7.1 dont l’équilibre des composants et le traitement thermique final conduisent à une structure ferritique à l’état de livraison. Les conditions auxquelles ces aciers doivent satisfaire sont définies dans la Section M6. Le tableau F6.2 indique les nuances et les épaisseurs maximales autorisées selon les catégories de construction (voir M1.3.4 et M7.2b).

F6.4 - DÉCOUPAGE F6.4.1 - Procédés utilisables Les tôles, les tubes et les autres composants soumis à la pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage, ou de soudage par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison de ces procédés, à condition de respecter les précautions définies ci-après.

F6.3 - PRÉCAUTIONS PARTICULIÈRES AUX ACIERS INOXYDABLES FERRITIQUES a) Les aciers inoxydables définis en M6 et F6.2 sont totalement ferritiques à l’état de livraison. Quand ils sont stabilisés, ils restent ferritiques à haute température, ce qui permet d’éviter la formation de martensite au cours du refroidissement qui suit la fusion au cours du soudage.

L’opération de découpage étant susceptible de donner des surfaces de coupe variables, ou de modifier les zones voisines, des retouches peuvent être nécessaires :

Les aciers inoxydables ferritiques ne présentent pas de point de transformation, ils sont donc très sensibles aux effets thermiques cumulés au-delà de 600°C qui entraînent un grossissement des grains.

a) Elimination des bavures résultant de la coupe. b) Elimination de la partie écrouie par la coupe si elle n’est pas fondue en cours de soudage. c) Elimination de la pollution en profondeur entraînée par l’emploi de certains procédés de découpage tels que l’oxycoupage à la poudre de fer (pollution sur une épaisseur de 0,2 à 0,3 mm) ou la coupe à l’arc avec jet d’air avec électrode en carbone (pollution sur une épaisseur de 0,3 mm à 0,4 mm) ou la coupe par abrasif riche en fer (pollution sur une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm).

Les conséquences de toutes ces particularités sont minimales pour les faibles teneurs en chrome (moins de 14%) et sont considérablement accrues pour les teneurs en chrome supérieures à 14%. Dans ce cas les aciers sont très délicats à mettre en œuvre et nécessitent des précautions particulières. Les températures recommandées pour l’utilisation de ce type d’aciers inoxydables se situent généralement entre l’ambiante et 350°C. Des températures plus élevées peuvent être adoptées sous réserve de garanties du Producteur et après accord entre les parties concernées. 1358

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F6 – ACIER INOXYDABLES FERRITIQUES

F6.4.2 - Contrôle des bords à souder


Le contrôle après découpage et avant soudage a pour but de déceler tout défaut susceptible d’affecter la qualité de la soudure.

Le formage à froid (à 50°C) doit être réalisé à une température au plus égale à 150°C. La nécessité ou non d’un traitement thermique après un formage à froid ainsi que le traitement thermique à appliquer dépendent essentiellement :

Les conditions dans lesquelles s’effectue le contrôle des bords à souder sont données en I1.3.2.1. F6.4.3 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder Il appartient au Fabricant de décider d’accepter les défauts constatés ou de choisir un mode de réparation en fonction des modes opératoires de soudage et des conditions de sollicitation des éléments assemblés.

−


−


−



Le mode opératoire qualifié de réparation doit être soumis à l’Inspecteur concerné et le Fabricant doit procéder au contrôle de la zone réparée dans les mêmes conditions que celles qui ont permis de déceler le défaut.

F6.5.2.1 - Il est admis que la déformation maximale d% en traction ou en compression, résultant d’un formage, soit déterminée en fonction du mode de formage par l’une des formules suivantes : a) Roulage :

F6.5 - FORMAGE DES TÔLES ET DES TUBES F6.5.1 - Généralités

d% =

Le formage des éléments participant à la résistance d’un appareil à pression peut être réalisé à une température de 50°C ou à chaud soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tout autre procédé éprouvé, à l’exception du fluotournage qui doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

50 e Rm

⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ R0 ⎠ ⎝

(F6.5.2.1a)


75 e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F6.5.2.1b)

c) Formage par repoussage ou emboutissage d’une calotte sphérique ou d’un fond bombé :

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en œuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériau et en particulier sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments de l’appareil soumis à la pression.

⎛D ⎞ d % = 100 ln ⎜ f ⎟ ⎝ De ⎠

(F6.5.2.1c1)

Dans ces formules :

La méthode utilisée doit permettre d’obtenir les formes requises dans les tolérances définies en F1.5. A défaut de justifications apportées par le Producteur, le Fabricant doit appliquer les dispositions décrites en F6.5.2, F6.5.3 et F6.5.4 qui concernent les précautions à prendre au cours des opérations de formage. Toutefois, la présente Division admet que ces dispositions ne soient pas appliquées si des essais effectués conjointement par le Fabricant et le Producteur justifient que les autres dispositions permettent de respecter les conditions imposées par les 2ème et 3ème alinéas précédents.

e

= Epaisseur de la tôle

Rm

= Plus petit rayon moyen de la section formée.

R0

= Plus petit rayon moyen de la section avant formage (R0 = ∞ si le formage débute sur une tôle plane)

Df

= Diamètre du flan utile pour le fond avec un bord droit de hauteur déterminée

De

= Diamètre de la pièce après formage


Compte tenu des risques de fragilisation et de grossissement des grains cités en F6.3, le formage à froid doit être utilisé toutes les fois que l’importance de la déformation et les possibilités de fabrication le permettent.

d% =

200 3

d 12 + d 22 + d 1d 2

(F6.5.2.1c2)

dans laquelle : L L d 1 = ln 1 et d 2 = ln 2 L0 L0 1359

(F6.5.2.1c3)


c) Les moyens de chauffage doivent être choisis de façon à éviter toute carburation ou pollution superficielle du matériau et l’atmosphère du four doit être légèrement oxydante.


A l’exception de tout autre combustible, seuls sont autorisés :

ln = logarithme népérien. Note : Dans le cas d'un formage en plusieurs passes, avec traitement thermique de qualité intermédiaire, la déformation d% résultant de chacune des passes est à calculer en donnant aux valeurs de départ R0, Df ou L0, leur valeur réelle au début de chaque passe. En fin de formage, le taux de déformation résiduel est donc celui subi depuis le dernier traitement thermique de qualité.

F6.5.2.2 - Si la déformation d% à réaliser dépasse la moitié de la valeur de l'allongement A% spécifié par la norme ou la spécification pour la nuance concernée, le formage doit être effectué en plusieurs opérations avec des traitements thermiques de qualité intermédiaires (voir F6.7).

−

la plupart des combustibles gazeux (GN, GPL, gaz de ville) dont la teneur en soufre (sous forme de SO2, H2S, ...) exprimée en pourcentage de volume est au plus égale à 0,01,

−

en flamme directe, les fiouls du type non résiduels dont la teneur en soufre exprimée en poids est au plus égale à 0,3%.


Si la déformation résultant des opérations de formage pratiquées depuis le dernier traitement thermique de qualité intermédiaire est inférieure ou égale à la moitié de la valeur de l'allongement A% spécifié par la norme ou la spécification pour la nuance concernée, et s'il n'y a pas de risque de corrosion sous contrainte, un traitement thermique après formage n'est pas nécessaire.

F6.5.4 - Formage des tôles soudées

Dans le cas de formage de tubes et, en particulier de tubes en U pour échangeurs, il est admis que si le rayon moyen de cintrage est au moins égal à 3 fois le diamètre extérieur du tube (pour les aciers stabilisés le rayon de cintrage peut être diminué) et s’il n’y a pas de risque de corrosion sous tension, un traitement thermique n’est pas nécessaire.

Le Fabricant doit prendre les dispositions nécessaires pour être certain d’obtenir la ductilité optimale de l’assemblage soudé en choisissant un procédé de soudage utilisant les gaz les moins actifs ainsi que des électrodes et des flux basiques. Les gaz de soudage doivent être exempts d’hydrogène et des précautions particulières doivent être prises pour réduire tout apport extérieur d’hydrogène.

F6.5.4.1 - Généralités La qualification des modes opératoires de soudage des tôles formées après soudage prend en compte les traitements thermiques intermédiaires ou de qualité éventuellement appliqués pendant ou après le formage.

Si l’une au moins des conditions ci-dessus n’est pas satisfaite, le traitement thermique exigé dans ce cas peut ne pas être effectué si des essais définis par accord entre les parties concernées montrent que ce traitement thermique n’est pas indispensable.

F6.5.4.2 - Formage à froid Les dispositions de F6.5.2 s’appliquent. Dans le but d’éviter toute fragilisation et, en particulier celle entraînée par un grossissement anormal de grains, le nombre de traitements thermiques qu’il serait nécessaire d’effectuer en cours et en fin de formage doit être réduit au minimum indispensable, et les conditions d’exécution de ces traitements thermiques sont choisies par le Fabricant suivant les indications données en F6.7.

F6.5.3 - Formage à chaud a) Les conditions d’exécution des formages à chaud doivent faire l’objet d’un accord entre Producteur et Fabricant. Le mode opératoire détaillé résultant de cette mise au point doit tenir compte des conditions auxquelles l’appareil ou la partie d’appareil concerné est soumis au démarrage, en service et à l’arrêt ; il doit en outre préciser les grosseurs de grains admises sur les produits avant et après formage.

Si toutefois les contrôles après formage montraient que les caractéristiques de la soudure n’étaient pas satisfaisantes, une soudure provisoire peut être effectuée en utilisant une qualification de mode opératoire de soudage effectuée sans tenir compte des cycles thermiques du chauffage et, éventuellement de ceux liés au traitement thermique. Dans ce cas, la soudure doit être éliminée et refaite après le formage et le traitement thermique de qualité qui serait éventuellement nécessaire.

Les températures de formage à chaud doivent être comprises entre 800°C et 1100°C et le temps de maintien ne doit pas conduire à une grosseur de grains inacceptable. b) Avant le chauffage, les traces de graisse pouvant subsister sur les éléments doivent être éliminées à l’aide de solvants exempts de chlore en phase liquide.

1360


F6.6.1 - Qualification des modes opératoires de soudage

F6.5.4.3 - Formage à chaud Les dispositions de F6.5.3 s’appliquent.

Indépendamment des dispositions de F1.4.1.3 qui s’appliquent à toutes les soudures. Les soudures de produits dont la résistance à la traction est supérieure à 700 N/mm2 font l’objet d’une qualification du mode opératoire de soudage particulière.

F6.5.5 - Contrôles après formage Après formage et traitement thermique éventuel, les éléments formés doivent être contrôlés dans les conditions suivantes : a) Les deux faces doivent être exemptes de défauts préjudiciables au comportement de l’élément dans les conditions normales de service de l’appareil. Les critères d’acceptation des défauts d’aspect sont définis par la norme EN 10163-1 et -2 (Mai 2005) et les conditions de réparation sont données en F1.4.8.

F6.6.2 - Produits de soudage Les différentes nuances d’aciers inoxydables ferritiques tiennent leurs propriétés particulières essentiellement de leur composition chimique. La composition chimique du métal d’apport doit permettre d’obtenir un assemblage dont les caractéristiques mécaniques et de tenue à la corrosion sont aussi voisines que possible de celles du matériau de base.


L’emploi d’un métal d’apport déposant un acier ferritique stabilisé pour l’assemblage d’aciers non stabilisés n’est pas considéré comme un soudage hétérogène.

c) Les assemblages soudés après formage doivent faire l’objet d’un contrôle non destructif de même nature et de même étendue que ceux prévus par de la présente Division pour la catégorie d’appareil auquel l’élément formé est destiné. Ce contrôle peut être effectué : −


−


F6.6.2.1 - Soudage homogène Le métal d’apport doit permettre d’obtenir un assemblage de caractéristiques mécaniques et chimiques très voisines de celle du matériau de base. Dans ce type de soudage, les cycles de traitements thermiques données en F6.7 sont intégralement applicables.

d) Les assemblages soudés avant formage et ayant subi la déformation doivent faire l’objet d’un contrôle total par ressuage de la soudure sur ses deux faces.

F6.6.2.2 - Soudage hétérogène Le métal d’apport choisi est le plus généralement un acier inoxydable austénitique ou un matériau à base nickel. Il doit permettre d’obtenir dans l’assemblage soudé des caractéristiques mécaniques suffisantes pour répondre aux conditions de calcul adoptées et des compositions chimiques de métal fondu répondant aux risques de corrosion susceptibles de se produire.

Cette disposition s’applique quel que soit le type de formage (froid ou chaud) et, s’il y a lieu, quels que soient les cycles thermiques subis (chauffage et traitement thermique).

F6.6 - SOUDAGE

Le soudage hétérogène ne peut être utilisé que si le produit d’apport dépose un métal compatible avec les cycles thermiques subis en cours de fabrication et pendant le traitement thermique.

Le soudage peut être effectué en homogène ou en hétérogène. Afin d’obtenir la ductilité optimale dans l’assemblage soudé, quel que soit le type de soudage utilisé (homogène ou hétérogène) le Fabricant doit choisir un procédé de soudage utilisant les gaz les moins actifs ainsi que des électrodes et des flux basiques. Les gaz de soudage doivent être exempts d’hydrogène et des précautions doivent être prises pour réduire tout apport extérieur d’hydrogène.

F6.6.3 - Préparations des bords soudés Indépendamment des dispositions de F1.4.4, les traces d’oxydes colorés résultant du découpage doivent être éliminées des surfaces à souder à moins que le mode opératoire de soudage ait été qualifié en utilisant des échantillons non débarrassés de ces traces d’oxydes.

Les dispositions de F1.4 s’appliquent en totalité et sont complétées par les règles particulières suivantes.

1361


Le traitement thermique après soudage est nécessaire pour un assemblage homogène. Ce traitement thermique est un traitement de détensionnement. Celui-ci est réalisé à une température intermédiaire de 700°C ± 20°C. Pour un soudage hétérogène, si la qualification du mode opératoire de soudage montre que la structure obtenue est compatible avec les caractéristiques mécaniques recherchées et avec la tenue à la corrosion satisfaisante, un traitement thermique après soudage n’est pas nécessaire.

F6.6.4 - Réalisa des soudures Aucune opération de soudage ne peut être entreprise sur des matériaux humides ou dont la température est inférieure à 10°C si des précautions particulières ne sont pas prises pour éliminer toute trace d’humidité susceptible d’entraîner la présence d’hydrogène. Un préchauffage des matériaux facilite la réalisation des travaux de soudage. F6.6.5 - Préchauffage et postchauffage

F6.7.2 - Méthodes utilisables

Le préchauffage à une température de 80°C à 100°C et le postchauffage à une température de 150°C limitent les risques de précipitations fragilisantes de nature à modifier profondément le comportement de ces aciers.

Les traitements thermiques d’un élément d’appareil, d’un appareil complet ou du raccordement de deux éléments peuvent être effectués par l’une des méthodes suivantes ou par une combinaison de ces méthodes.



Les produits qui constituent les attaches provisoires ou définitives les supports ou les raidisseurs doivent satisfaire aux dispositions de M1.3.3 et leur fixation par soudage aux dispositions de F1.4.7, complétées par les dispositions suivantes :

b) Traitement global avec chauffage interne : l’appareil entièrement calorifugé extérieurement est chauffé intérieurement par tout moyen permettant de respecter les conditions requises.

a) Les soudures doivent être contrôlées selon les dispositions de I1.3.2.2.

Pendant ce traitement, l’appareil peut être mis sous une pression intérieure maintenue la plus faible possible. Cette pression ne doit en aucun cas dépasser 0,5 bar. Le Fabricant doit s’assurer de la tenue mécanique de l’appareil pendant le traitement thermique.

b) L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué au moyen d’un procédé mécanique ou thermique n’affectant ni les caractéristiques mécaniques ni la tenue à la corrosion ni l’état de surface de l’élément soumis à la pression. La zone affectée par cette opération doit être meulée pour reconstituer la surface et contrôlée selon I1.3.2.2. L’enlèvement des attaches, réalisé par un procédé mécanique, peut être effectué après le traitement thermique éventuel dans les mêmes conditions opératoires et de contrôle.

c) Traitement global avec chauffage par éléments chauffants appliqués contre la paroi. L’appareil doit être calorifugé intérieurement et extérieurement. d) Traitement thermique par tronçons séparés. Chaque tronçon d’appareil est traité séparément par une des méthodes décrites ci-dessus.

F6.6.7 - Réparation des défauts dans les soudures

Lorsque les soudures d’assemblage des tronçons doivent également être traitées, le traitement thermique s’effectue dans les conditions suivantes :

La succession, à un même emplacement, de plusieurs effets thermique, soudage, gougeage thermique, soudage de réparation, étant de nature à fragiliser les zones concernées pour certaines nuances de ces aciers, la qualification du mode opératoire de réparation doit être effectuée en tenant compte de ces effets successifs.

−

la zone de raccordement est chauffée par tout moyen permettant de respecter les conditions requises par F6.7.4 sur une largeur supérieure à 3 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse au droit de la soudure et de part et d’autre de celle-ci,

−

la zone chauffée doit être calorifugée intérieurement et extérieurement sur une largeur au moins égale à 6 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse de part et d’autre de la soudure,

−

si la zone chauffée contient des tubulures ou des accessoires soumis à la pression, la largeur du calorifugeage doit être portée de 6 à 10 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse de part et d’autre de la zone à traiter,

Si un procédé de gougeage thermique est utilisé, les prescriptions de F6.4.1c doivent être respectées.

F6.7 - TRAITEMENTS THERMIQUES F6.7.1 - Généralités Au sens de la présente Division, un traitement thermique de qualité est un traitement thermique identique à celui qui a été effectué par le Producteur sur le matériau de base, mais qui a été rendu nécessaire à la suite d'une opération de fabrication (formage ou soudage, par exemple) pour conférer au matériau les caractéristiques mécaniques garanties ou pour effectuer une remise en solution. La nécessité de ce traitement est spécifiée par la présente Division. 1362


−

Producteur de la nécessité d’effectuer un nouveau traitement thermique et, dans ce cas, des conditions opératoires à mettre en œuvre.

la durée du maintien dans le domaine de température compris entre 350°C et 550°C des parties d’appareil situées dans la zone de transition four/extérieur ou dans la partie située à la limite du calorifugeage ne doit pas dépasser, en général, une heure et ne doit pas affecter d’une manière irréversible les propriétés du matériau.

g) Les moyens de chauffage doivent satisfaire aux conditions définies en F6.5.3c. h) Pour une réparation par soudage, l’épaisseur de référence pour l’application des traitements thermiques est au minimum la profondeur de la réparation. Le réparateur doit s’assurer que l’écart entre les températures des deux faces de l’élément au droit de la réparation soit inférieur à 20°C.

F6.7.3 - Conditions générales de réalisation Quelle que soit la méthode choisie, les conditions suivantes doivent être respectées : a) Avant chauffage les traces de graisse pouvant subsister sur les parois à traiter doivent être éliminées avec des solvants exempts de chlore en phase liquide.

F6.7.4 - Températures et durées de maintien Le traitement thermique est effectué dans les conditions suivantes :

b) La température doit être mesurée par des thermocouples fixés sur l’appareil ou sur un coupontémoin. Leur nombre et leurs emplacements sont choisis par le Fabricant.

a) La vitesse de chauffage doit être la plus rapide possible, mais compatible avec l’homogénéisation de température de la pièce à traiter. b) La température de palier doit impérativement se situer à l’intérieur de la fourchette des températures recommandées par le Producteur pour la nuance d’acier considérée. (environ 680°C à 720°C)

Lorsqu’il s’agit d’un traitement thermique global pendant la période de chauffage, l’écart de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid ne doit pas être supérieure à 50°C.

c) Sauf indication contraire du Producteur, le temps de maintien à la température de palier est le suivant :

Pendant la période de maintien à la température de palier, la température en tout point ne doit pas s’écarter de plus de 20°C en plus ou en moins de la température moyenne requise pour la nuance d’acier. c) Lorsque la durée de maintien à la température de palier dépend de l’épaisseur de l’élément traité, cette durée doit être déterminée à partir de l’épaisseur de référence considérée.

−

pour un traitement thermique de qualité : 2 mn/mm,

−

pour un traitement thermique détensionnement : 2 heures minimum.

de

d) Le refroidissement se fait à l’air calme pour les faibles épaisseurs ou à l’air soufflé au delà de 15 mm d’épaisseur jusqu’à 200°C, au dessous de 200°C, la vitesse de refroidissement n’a plus d’importance.

Les épaisseurs de référence pour les différents assemblages recommandés par de la présente Division sont spécifiées dans les tableaux de l’Annexe FA1 (pour les réparations voir paragraphe h) ci-après).

e) Si le traitement thermique a pour but la suppression de la phase σ qui aurait pu se former dans les aciers à teneur en chrome supérieur à 25%, les paramètres ci-dessus sont à définir en accord avec le Producteur.

d) Lorsqu’une partie d’appareil soumise à la pression est constituée de matériaux nécessitant des conditions de traitement thermique différentes, le Fabricant doit adopter des dispositions particulières pour que le traitement thermique n’entraîne pas de modifications des caractéristiques et de la résistance à la corrosion incompatibles avec les conditions de service de l’appareil.

F6.7.5 - Contrôles après traitement thermique a) Dans le cas où le traitement thermique est rendu nécessaire suite à un formage, les contrôles doivent être effectués suivant F6.5.5.


b) Dans le cas où le traitement thermique a été appliqué à des éléments soudés, le contrôle destructif de ces soudures doit être effectué sur des coupons-témoins tels qu’ils sont prévus en I1.2.4.1.

f) En cas d’arrêt accidentel de l’apport de chaleur pendant la période de chauffage ou de maintien en température, le Fabricant doit effectuer un examen micrographique du matériau et s’assurer auprès du

1363


Les opérations de décontamination et de passivation sont effectuées dans les mêmes conditions que celles du décapage décrites en F6.8.2.

F6.8 - FINITIONS F6.8.1 - Soudage Il est admis que des opérations de soudage puissent être effectuées sur un appareil terminé dans les cas suivants : −

la qualification du mode opératoire de soudage a montré que le traitement thermique après soudage était inutile,

−

le soudage est effectué en hétérogène avec un produit d’apport en acier inoxydable austénitique ou en matériau base nickel,

−

il n’y a pas de risque de corrosion sous tension.

F6.8.4 - Grenaillage de précontrainte Lorsque les conditions de service sont susceptibles d’engendrer un risque de corrosion sous tension, il est admis de procéder à un grenaillage de mise en compression superficielle, suivi d’une décontamination. Cette opération doit être effectuée après le décapage et suivant une procédure acceptée par les parties concernées.

F6.9 - QUALITÉ DES EAUX UTILISABLES

Les opérations de soudage doivent être suivies d’un essai de résistance de l’appareil.

Certaines nuances d’aciers inoxydables ferritiques et peuvent présenter des risques de corrosion en présence de chlorures.

F6.8.2 - Décapage Le décapage doit être effectué lorsqu’il y a formation d’oxydes colorés pendant les opérations de formage à chaud, de soudage ou de traitement thermique.


Les méthodes suivantes sont utilisables : a) Décapage au bain

Le Fabricant doit prendre les dispositions adaptées à ces risques. Sauf indications techniques supplémentaires transmises par le Donneur d’ordre en application de l’annexe GA1, on se conformera aux impositions suivantes :

Les éléments à décaper sont trempés dans un bain de dégraissage ayant pour rôle de nettoyer les pièces afin de permettre une action plus efficace du décapage. Ces éléments sont ensuite lavés abondamment puis introduits dans un bain acide mettant à vif la paroi.

−


−


−


Après un second rinçage, ils sont introduits dans un bain de passivation, puis lavés abondamment à l’eau (voir F6.9) et séchés. b) Décapage au moyen de pâtes, de gels ou de solutions décapantes. Ce procédé est utilisé lorsqu’il n’est pas possible de plonger entièrement dans le bain l’élément ou l’appareil à décaper ou, lorsque seules certaines parties doivent être décapées (soudures par exemple). Le procédé consiste à badigeonner les parties à traiter au moyen de produits décapants, dans les conditions spécifiées par le fournisseur de produits de décapage. Cette opération est suivie d’un brossage (brosse métallique en acier au carbone exclue) et d’un nettoyage abondant à l’eau (voir F6.9).


F6.8.3 - Décontamination et passivation Cette opération doit être effectuée, qu’il y ait ou non décapage, afin d’assurer à la surface du matériau le meilleur comportement possible vis à vis du risque de corrosion entraîné par les conditions de service de l’appareil.

1364


1365


PARTIE F FABRICATION SECTION F11 MATÉRIAUX METALLIQUES NON FERREUX Dans le cas où ces marquages ne peuvent plus être lisibles lorsque l’appareil est terminé (tubes de faisceau d’échangeur, présence d’un revêtement,...), cette identification doit être reportée sur un plan de repérage.

F11.1 - OBJET Les règles de la Section F11 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression assemblés par soudage par fusion (voir Note) des matériaux non ferreux qui les constituent.

Si les marques d’identification apposées par le Producteur sont éliminées pendant les opérations de fabrication, le Fabricant doit procéder à leur report selon les dispositions par la présente Division.

Note : Le soudage par fusion comporte une fusion locale en vue d’assurer la formation du joint. Il doit subsister dans l’assemblage soudé, tout au moins tant qu’aucun traitement thermique n’est effectué, une zone solidifiée métallographiquement distincte du matériau des pièces assemblées.

F11.2.2.4 - Le marquage doit être exécuté par un moyen n’affectant pas le comportement du matériau dans les conditions de service de l’appareil.

Ces règles générales s’appliquent conjointement aux règles particulières à chaque matériaux qui font l’objet des Sections F12 et suivantes et aux Annexes Fabrication publiées dans le corps de la présente Division.

F11.3 - CONCEPTION DES ASSEMBLAGES SOUDÉS F11.3.1 - Choix du type d’assemblage

F11.2 - MATÉRIAUX

Le choix des assemblages les mieux appropriés pour satisfaire aux exigences de la présente Division appartient au Fabricant. A cet effet, il doit en particulier prendre en compte les paramètres suivants :

F11.2.1 - Matériaux utilisables Les matériaux qui entrent dans la fabrication des appareils à pression doivent satisfaire aux règles spécifiques à chacune des Sections M concernant les matériaux non ferreux.

−

catégorie de construction,

−

conditions de service des éléments assemblés : sollicitations mécaniques et thermiques répétées, sollicitations variables cycliques, efforts extérieurs, risques de corrosion ...,

−

nuance et propriétés des matériaux mis en oeuvre : aptitude au fluage, prévention du risque de rupture fragile, ...,

−

moyens de fabrication dont dispose Fabricant : découpage, usinage, soudage ...,

−

nature et étendue des contrôles requis par la présente Division,

−

exigences réglementaires éventuellement applicables et différentes ou complémentaires de celles de la présente Division.

F11.2.2 - Identification des matériaux F11.2.2.1 - La fabrication d’un appareil à pression ne peut être entreprise que si les matériaux utilisés ont fait l’objet d’un examen visuel et ont été identifiés. F11.2.2.2 - Le Fabricant doit établir une procédure permettant à tout instant de justifier de la nature et de la provenance des matériaux utilisés pour la construction des éléments d’appareils soumis à la pression. Les pièces internes, bien que non soudées directement sur le corps de l’appareil, et parfois non soumises à contraintes, peuvent cependant nécessiter une identification pour s’assurer que leur nature est compatible avec les conditions de service de l’appareil. Le Donneur d’ordre doit alors définir ses exigences à ce sujet dans les « Données Techniques de Construction » (voir Annexe GA1).

le

Les différents types d’assemblages soudés définis dans l’Annexe FA1, qui concernent plus particulièrement les matériaux ferreux, doivent être adaptés pour tenir compte des caractéristiques du matériau non ferreux concerné.

F11.2.2.3 - Les marquages d’identification des éléments soumis à la pression doivent être parfaitement visibles pendant et jusqu’au traitement de surface ou de finition éventuels.

Ces adaptations doivent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

1366

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F11 – MÉTAUX METALLIQUES NON FERREUX

F11.3.2 - Prescriptions particulières

F11.3.3 - Assemblages longitudinaux et transversaux

F11.3.2.1 - Lorsque deux éléments à assembler sont d’épaisseurs différentes, leur raccordement doit être progressif et avec une pente au plus égale à 1/4. Il est admis que cette pente puisse inclure la soudure. Une pente au plus égale à 1/3 est admise pour les assemblages transversaux d’enveloppes cylindriques ou coniques entre elles ou avec des fonds (plats ou bombés) ou avec des plaques tubulaires.

F11.3.3.1 - Les éléments constitutifs des enveloppes cylindriques ou coniques, des éléments sphériques, des fonds bombés ou plats doivent être assemblés par des assemblages bout à bout, suivant un mode opératoire assurant une pleine pénétration de la soudure. Toutefois, pour certains assemblages, la présente Division admet les assemblages par recouvrement dans les domaines de validité précisés par l’Annexe FA1.

Dans la limite des différences d’épaisseurs précisées au tableau F11.3.2.1, le raccordement progressif n’est pas nécessaire si la soudure est de largeur et de profil convenables pour assurer la pente requise.

F11.3.3.2 - Les fibres moyennes des éléments constitutifs des assemblages longitudinaux des corps cylindriques et coniques ainsi que des assemblages des enveloppes sphériques doivent être dans le prolongement l’une de l’autre dans la limite des tolérances de fabrication précisées en F1.5.3.

Le raccordement progressif peut être réalisé par délardage de l’élément le plus épais, l’épaisseur devant rester en tout point au moins égale à l’épaisseur minimale nécessaire pour assurer la résistance de l’appareil.

Dans le cas où le décalage des fibres moyennes est en dehors des limites de tolérance, la résistance de l’assemblage doit faire l’objet d’une justification.

L’épaisseur à prendre en considération est l’épaisseur mesurée de l’élément de l’appareil.

F11.3.3.3 - Pour les assemblages transversaux bout à bout de cylindres, de cônes et de fonds de révolution et de même axe, il est admis, lorsque les éléments constitutifs des assemblages soudés sont d’épaisseurs différentes que les fibres moyennes de ces éléments soient décalées l’une par rapport à l’autre, sans toutefois que ce décalage aille au delà de l’alignement des faces externes ou internes.

F11.3.2.2 - Les ouvertures dans les soudures bout à bout - longitudinales ou circulaires - d’éléments soumis à la pression sont admises dans les conditions suivantes : −

le calcul du renforcement de l’ouverture doit être effectué selon les règles de la Section C5 de la présente Division,

−

la soudure concernée doit faire l’objet d’un examen de compacité sur une longueur, de part et d’autre de l’ouverture, au moins égale à : MAX { 3e ; 100 mm }

F11.3.4 - Assemblages de composants connexes Les assemblages recommandés des composants connexes ci-dessous sont définis en Annexe FA1 :

(F11.3.2.2)

F11.3.2.3 - La portion de soudure cachée après mise en place d’une tubulure et d’un renfort additionnel doit faire l’objet d’un examen de compacité préalable, dans les mêmes conditions que précédemment. F11.3.2.4 - Les anneaux-renforts d’ouverture doivent être munis d’un orifice permettant : −

l’évacuation de l’air emprisonné dans le cas où l’appareil est soumis à un traitement thermique ou à une température élevée en service,

−

la vérification de l’étanchéité de la soudure de la tubulure équipant l’ouverture,

−

éventuellement l’essai d’étanchéité de la soudure de l’anneau-renfort et son contrôle en service (trou taraudé et bouchon).

1367

−

tubulures avec ou sans renforcement d’ouverture sur les corps d’appareils,

−

brides sur les tubulures et sur les corps d’appareils,

−

plaques tubulaires sur les corps d’appareils,

−

tubes sur les plaques tubulaires,

−

doubles enveloppes sur les corps d’appareils,

−

jupes sur les fonds et viroles.


Tableau F11.3.2.1 - Assemblage bout à bout. Surfaces intérieures ou extérieures alignées (Note 1)

Fibres moyennes alignées

Avec délardage

Sans délardage

e (mm)

a max (mm)

e ≤ 20

e/4

20 < e ≤ 40

5

40 < e ≤ 160

e/8

e < 160

20

Note 1 : Lorsque les surfaces intérieures ou extérieures sont alignées, le décalage des fibres moyennes doit satisfaire aux conditions de F11.3.3.2 et de F11.3.3.3.

1368


−

F11.4 - ASSEMBLAGE PAR SOUDAGE ET ASSEMBLAGE PAR DUDGEONNAGE F11.4.1 - Assemblage par soudage

Dans les deux cas, le mode opératoire et notamment les conditions de préchauffage et de postchauffage doivent être adaptés et permettre d’obtenir les caractéristiques prévues dans les conditions d’étude et de calcul.

F11.4.1.1 - Généralités Les opérations de soudage à effectuer sur les éléments d’appareils soumis à la pression ne peuvent être entreprises que si les conditions suivantes sont satisfaites : −

Lorsqu’un assemblage n’est ni hétérogène, ni mixte, il est considéré comme homogène.

les descriptifs de mode opératoire de soudage sont établis,

−

les modes opératoires de soudage sont qualifiés,

−

les soudeurs et les opérateurs sont qualifiés, leur liste ainsi que les différentes qualifications qu’ils ont obtenues sont tenues à jour.

F11.4.1.3.2 - Les opérations de qualification doivent être réalisées sous la responsabilité du Fabricant et conformément aux dispositions de l’Annexe FA2. Les modalités de qualification, particulières aux différentes réglementations, sont définies dans les Annexes GA4 et suivantes.

F11.4.1.2 - Descriptif de mode opératoire de soudage

Les qualifications des modes opératoires de soudage doivent être tenues à disposition des représentants des parties concernées si requis contractuellement et/ou par la réglementation applicable.

Le Fabricant doit établir un Descriptif de Mode Opératoire de Soudage (DMOS). Ce document doit préciser pour chaque assemblage ou famille d’assemblages : −

les principaux paramètres et instructions de soudage avec les références des modes opératoires qualifiés,

−


−

les paramètres des opérations éventuelles de préchauffage, de postchauffage et de traitement thermique après soudage.

F11.4.1.3.3 - Un mode opératoire de soudage qualifié est applicable à la réalisation de tous les assemblages soudés exécutés par le Fabricant, pour autant que les caractéristiques de ces assemblages et de leur exécution soient comprises dans les limites du domaine de validité. F11.4.1.4 - Qualification des soudeurs La qualification des soudeurs a pour but de vérifier leur aptitude à réaliser des assemblages soudés, préalablement définis et répondant aux critères de qualité requis.

−

le type de qualification nécessaire pour les soudeurs ou opérateurs qui seront chargés de l’exécution de ce travail. Le DMOS ainsi rédigé doit respecter les limites du domaine de validité du mode opératoire de soudage qualifié auquel il se rapporte.

Les opérations de qualification doivent être réalisées sous la responsabilité du Fabricant et conformément aux dispositions des normes NF EN 287-1 : Juillet 2004 et NF EN 1418 : Mars 1998 ou de toutes autres spécifications acceptées par les parties concernées Les modalités de qualification, particulières aux différentes réglementations, sont définies dans les Annexes GA4 et suivantes.

F11.4.1.3 - Qualification des modes opératoires de soudage Les modes opératoires de soudage, choisis par le Fabricant, doivent être aptes à la réalisation des assemblages autorisés par la présente Division et permettre les contrôles requis pour la catégorie de construction à laquelle appartient l’appareil.

Les qualifications des soudeurs doivent être tenues à disposition des représentants des parties concernées si requis contractuellement et/ou par la réglementation applicable.

F11.4.1.3.1 - Définitions −

Assemblage mixte : Assemblage de pièces de nuances différentes. Cet assemblage est par nature, toujours hétérogène.

F11.4.1.5 - Produits de soudage

Assemblage hétérogène : Un assemblage est dit hétérogène lorsque le métal d’apport et le matériau de base présentent l’un par rapport à l’autre des différences de caractéristiques mécaniques ou de composition chimique considérées comme significatives.

Les produits de soudage tels que métal d’apport, (flux solides ou gazeux, supports fusibles), doivent être du même type que ceux qui ont été utilisés au cours de la qualification du mode opératoire de soudage (voir F11.4.3). Les produits de même dénomination dans une norme ou de même désignation commerciale sont toutefois acceptables.

1369


Les produits de soudage doivent être identifiés et conditionnés par le Producteur. Leur stockage est de la responsabilité du Fabricant qui doit prendre toutes les précautions adaptées à chacun d’eux pour assurer leur conservation et le maintien de leurs caractéristiques.

F11.4.1.7 - Attaches, supports et raidisseurs F11.4.1.7.1 - Les soudures des attaches, provisoires ou non, des supports et des raidisseurs sur un élément d’appareil soumis à la pression doivent être réalisées par des soudeurs et opérateurs qualifiés et selon un mode opératoire qualifié suivant F11.4.3.

F11.4.1.6 - Réalisation des assemblages

F11.4.1.7.2 - L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué par un moyen n’affectant pas les caractéristiques du matériau de l’élément soumis à la pression sur lequel elles sont soudées. Après enlèvement, il doit être procédé à un meulage de la zone affectée suivi d’un examen de surface de celle-ci. Lorsque cette opération concerne un matériau sensible à la fissuration, le meulage et le contrôle qui suit doivent être effectués selon une procédure acceptée par les parties concernées. Il doit être procédé à un contrôle d’épaisseur des parties meulées.

F11.4.1.6.1 - Préparation des bords à souder F11.4.1.6.1.1 - Les différents éléments constitutifs d’un appareil à pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage, par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison des deux, dans les conditions définies dans les Sections F12 et suivantes. F11.4.1.6.1.2 - Les bords à souder doivent être maintenus en position, soit par des moyens mécaniques, soit par des points de soudure, ou par une combinaison des deux. Les points de soudure doivent être éliminés ou refondus dans le cordon de soudure ; dans les deux cas, le Fabricant doit prendre toutes les précautions utiles pour que le pointage ne soit pas à l’origine de défauts métallurgiques ou de compacité.

F11.4.1.8 - Réparation des défauts des surface du matériau de base a) S’il s’agit de défauts de surface de faible profondeur, tels qu’amorçage accidentel d’arc électrique, empreintes d’outils, stries de coupage thermique, leur élimination doit s’effectuer par meulage fin ou par fraisage avec outil portable, la zone intéressée présentant un raccordement progressif avec les surfaces contiguës. Après ragréage, la zone affectée doit faire l’objet d’un examen de surface. Lorsque cette opération concerne un matériau sensible à la fissuration, le ragréage et son contrôle doivent être effectués selon une procédure acceptée par les parties concernées.

F11.4.1.6.1.3 - Dans le cas de soudure sans reprise à l’envers, le Fabricant doit s’assurer que l’alignement et l’écartement des bords à souder permettent une pénétration totale à la racine de l’assemblage. F11.4.1.6.1.4 - Le maintien des bords à souder doit assurer pendant toute la durée de l’opération de soudage le respect des tolérances d’alignement définies en F1.5.3. F11.4.1.6.1.5 - Les surfaces à souder et les zones adjacentes doivent être propres de façon à éviter que des traces d’humidité, d’oxydes, de matières grasses ou de substances diverses puissent nuire à la qualité de la soudure.

L’épaisseur au droit de la réparation doit être vérifiée pour s’assurer qu’elle est dans les limites de tolérance fixées en F1.5.2. b) S’il s’agit d’un défaut de surface en dehors des limites de tolérance fixées en F1.5.2, et qu’une réparation par soudage soit nécessaire, le Fabricant doit effectuer cette réparation selon un mode opératoire qualifié et la faire exécuter par des soudeurs ou opérateurs qualifiés. Les qualifications sont de la responsabilité du Fabricant.

F11.4.1.6.2 - Exécution des assemblages soudés Chaque passe de soudage doit être débarrassée de son laitier (si le procédé de soudage en comporte), nettoyée et les défauts de surface éliminés pour assurer la bonne qualité du métal déposé. A moins que le procédé de soudage utilisé n’assure une pénétration effective et saine, la reprise à l’envers d’un assemblage soudé doit être précédée d’un gougeage mécanique ou d’un meulage.

Dans le cas où le défaut de surface met en cause l’épaisseur de la paroi et qu’une réparation par soudage n’est pas envisageable, le Fabricant peut justifier la tenue de la paroi aux sollicitations auxquelles elle sera soumise au moyen de règles de calcul dans les conditions données en C1.1.3c.

Les amorçages d’arc sur les parties d’appareil soumises à la pression sont interdits s’ils ne sont pas refondus. En cas d’amorçage accidentel, la zone intéressée doit être réparée selon F11.4.8.

Dans les cas d’Appareil Spécifique, le Fabricant doit en informer le Donneur d’ordre.

1370


La réparation doit être effectuée soit au moyen d’un mode opératoire de soudage qualifié suivant F11.4.3, soit au moyen d’un mode opératoire de réparation qualifié sous la responsabilité du Fabricant. Toutefois, si les défauts objets de la réparation ne mettent pas en cause le mode opératoire qualifié pour la soudure concernée, et si le Fabricant décide de l’appliquer à l’exécution de la réparation, aucun nouvel essai de qualification n’est requis. La réparation doit être effectuée par un soudeur ou un opérateur qualifié.

F11.4.1.9 - Contrôles destructifs Les contrôles destructifs des assemblages soudés sont effectués sur un ou plusieurs échantillons représentatifs appelés coupons-témoins de fabrication. En cas d’impossibilité géométrique et après accord entre les parties concernées, le coupon-témoin peut être exécuté séparément mais dans les mêmes conditions opératoires que l’assemblage auquel il correspond. Les assemblages qui sont soumis à des contrôles destructifs, (nombre de coupons-témoins et conditions de réalisation) sont précisés en I1.2.3.2 et I1.2.2

La zone réparée de la soudure concernée doit faire l’objet des mêmes contrôles non destructifs que ceux qui ont permis de déceler le défaut.

F11.4.1.10 - Contrôles non destructifs des soudures L’examen visuel constitue une exigence de contrôle auquel doit être soumise la totalité des soudures préalablement à tout autre examen.

La résolution des non conformités relatives à des défauts dont la réparation pourrait présenter des risques plus importants que leur maintien en l’état, doit faire l’objet d’un accord écrit entre les parties concernées.

Le Fabricant doit établir un programme de contrôle non destructif des soudures.

F11.4.2 - Assemblage par dudgeonnage F1.4.2.1 - Généralités

Ces contrôles auxquels sont soumises les soudures terminées ainsi que les stades de fabrication auxquels ils doivent être effectués sont précisés en I1.3.

Les opérations de dudgeonnage à effectuer sur les éléments d’appareils soumis à la pression ne peuvent être entreprises que si les conditions suivantes sont satisfaites :

La nature et l’intensité de ces contrôles doivent figurer dans la spécification de soudage.

−

les descriptifs de mode dudgeonnage sont établis,

F11.4.1.11.1 - Défauts de forme et de surface

−

S’il s’agit d’un défaut de faible étendue et de faible profondeur, son élimination peut être effectuée par un meulage ou un ragréage (voir F11.4.8) suivi d’un contrôle selon I1.3.

les modes opératoires de dudgeonnage sont qualifiés,

−

les opérateurs réalisant le dudgeonnage sont qualifiés, leur liste ainsi que les différentes qualifications qu’ils ont obtenues sont tenues à jour (reconduction en cours de validité)

F11.4.1.11- Réparation des défauts des soudures

Après ce meulage, l’épaisseur restante doit satisfaire aux dispositions de F1.5.2.1. Dans le cas contraire, il y a lieu de procéder à un rechargement dans les conditions définies au F11.4.11.2.

F1.4.2.2 - Qualification dudgeonnage

des

opératoire

opérateurs

de

de

Les opérateurs chargés des opérations de dudgeonnage doivent être choisis et, lorsque requis, qualifiés par le Fabricant en fonction de leur expérience, de leur maîtrise de l’opération de dudgeonnage et de leur capacité à suivre et respecter les instructions de la procédure de dudgeonnage. Un dossier spécifiant les critères qui ont conduit à ce choix doit être établi et être disponible pour consultation.

F11.4.1.11.2 - Défauts dans les soudures Les défauts internes situés en dehors des critères d’acceptation définis par accord entre les parties concernées doivent être éliminés par un moyen mécanique ou thermique, ou par meulage (voir F11.4.8). Selon l’importance de la réparation à effectuer, le Fabricant doit procéder soit à des réparations locales, soit à la réalisation d’un nouvel assemblage après élimination de la soudure concernée. Toutefois, si l’étendue de la réparation d’une soudure exécutée par un procédé automatique est supérieure au 1/5 de la longueur sur au moins la moitié de l’épaisseur de l’assemblage, la soudure doit être refaite dans sa totalité.

Note : La validation de l’expérience des opérateurs pourra s’appuyer par exemple sur une liste des appareils à la réalisation desquels l’opérateur a participé ou sur une formation spécifique (interne ou externe) qui leur a été dispensée.

Les dispositions mises en place pour ces opérateurs par un Fabricant dans le cadre d’un système qualité documenté sont acceptables. Le Fabricant établit la liste du personnel concerné pour le mode opératoire d’assemblage par dudgeonnage. Cette liste doit être tenue à disposition des représentants des parties concernées si requis contractuellement et/ou par la réglementation applicable.

1371


F1.4.2.3 - Descriptif dudgeonnage

de

mode

opératoire

F11.5 - TOLÉRANCES

de

Les prescriptions de F1.5 concernant les matériaux ferreux s’appliquent aux matériaux non ferreux.

Le Fabricant établi un Descriptif de Mode Opératoire de Dudgeonnage qui doit préciser pour chaque assemblage ou famille d’assemblages : −

les principaux paramètres et instructions de dudgeonnage avec les références des modes opératoires qualifiés,

−


Toutefois les tolérances définies dans ce chapitre peuvent, dans certains cas, être inadaptées aux matériaux non ferreux qui constituent un ensemble plus hétérogène que les matériaux ferreux. Il appartient au Fabricant avant tout commencement d’exécution de la construction de l’appareil - de définir des valeurs de tolérance adaptées à la nature du matériau et aux conditions de fabrication. Ces valeurs font l’objet d’un accord entre les parties concernées.

Le Descriptif de Mode Opératoire de Dudgeonnage ainsi rédigé doit respecter les limites du domaine de validité du mode opératoire de dudgeonnage qualifié auquel il se rapporte et répondre aux exigences de l’Annexe FA4.

F11.6 - TRAITEMENTS DE SURFACE Les prescriptions de F1.6 concernant les matériaux ferreux - éventuellement complétées par des prescriptions particulières données dans les Sections F12 et suivantes - sont applicables aux matériaux non ferreux.

Le Fabricant doit mettre à disposition des opérateurs concernés une procédure décrivant les différentes étapes de l’opération de dudgeonnage et les contrôles associés éventuels. F1.4.2.4 - Qualification de mode opératoire de dudgeonnage

F11.7 - FINITIONS

Les exigences relatives à la qualification des modes opératoires de dudgeonnage sont définies en Annexe FA4.

Les prescriptions de F1.7 concernant les matériaux ferreux - éventuellement complétées par des prescriptions particulières données dans les Sections F12 et suivantes - sont applicables aux matériaux non ferreux.

1372

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION

1373


PARTIE F FABRICATION SECTION F12 FABRICATIONS EN NICKEL ET EN ALLIAGES DE NICKEL −

F12.1 - OBJET Les règles de la Section F12 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression en nickel ou en alliages de nickel assemblés par soudage.

l’exposition aux atmosphères ou milieux contenant : du soufre, du phosphore, du plomb, du zinc et autres agents fragilisants.

c) Le comportement du nickel et des alliages de nickel au cours de leur utilisation, en particulier leur tenue à la corrosion, dépend notamment de leur état de surface.

Elles s’appliquent conjointement aux « Règles applicables à tous les matériaux non ferreux » de la Section F11 qu’elles complètent.

F12.2 - MATÉRIAUX

Au cours des opérations de manutention et de fabrication les rayures, incrustations et toutes pollutions de surface des produits doivent être évités.

Les présentes règles s’appliquent à l’ensemble des familles et nuances de nickel et d’alliages de nickel. Les nuances les plus utilisées figurent dans le tableau M12.4a.

Dans le cas où ces détériorations superficielles se produisent, toutes dispositions pour les éliminer par des moyens mécaniques ou physico-chimiques doivent être prises.

Elles s’appliquent également aux nuances qui figurent dans les tableaux M3.4b1 et M3.4b2.

F12.4 - DÉCOUPAGE

Le tableau F12.2 indique les nuances et épaisseurs maximales autorisées selon les catégories de construction.

F12.4.1 - Procédés utilisables Les tôles, tubes et les autres composants soumis à la pression peuvent être mis aux dimensions voulues avant ou après les opérations de formage ou de soudage, par tout procédé mécanique ou thermique, ou par une combinaison de ces procédés, sous réserve de respecter les précautions définies ci-après.

F12.3 - PRÉCAUTIONS PARTICULIÈRES AUX NICKEL ET AUX ALLIAGES DE NICKEL a) Les techniques de mise en œuvre doivent être choisies afin de garantir une conservation satisfaisante des propriétés initiales du matériau (caractéristiques mécaniques, tenue à la corrosion), en fonction de ses conditions d’utilisation ultérieures.

L’opération de découpage étant susceptible de donner des surfaces de coupe variables ou de modifier les zones voisines, des retouches sont nécessaires pour éliminer :

b) Sont interdits :

−

les bavures résultant de la coupe,

−

le contact direct d’une flamme,

−

la zone écrouie,

−

l’utilisation d’un chalumeau oxy-gaz pour souder ou chauffer,

−

la zone affectée thermiquement,

−

la surchauffe en cours de traitement thermique ou de travail à chaud,

−

la zone polluée.

−

sauf dans le cas de traitement thermique spécifique, le maintien dans le domaine de température de précipitation,

F12.4.2 - Contrôle des bords à souder Le contrôle après découpage et avant soudage a pour but de déceler les dédoublures et tout autre défaut susceptible d’affecter la qualité de la soudure. Les conditions dans lesquelles s’effectue le contrôle des bords à souder sont données en I1.3.2.1.

1374

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F12 – FABRICATIONS EN NICKEL ET EN ALLIAGES DE NICKEL

F12.5.2.1 - Il est admis que la déformation maximale d%, en traction ou en compression, soit déterminée en fonction du mode de formage par l’une des formules suivantes :

F12.4.3 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder Il appartient au Fabricant de décider d’accepter les défauts constatés ou de choisir un mode de réparation en fonction des modes opératoires de soudage et des conditions de sollicitation des éléments assemblés.

a) Roulage : d% =

Le mode opératoire de réparation qualifié doit être soumis à l’Inspecteur concerné et le Fabricant doit procéder au contrôle de la zone réparée dans les mêmes conditions que celles qui ont permis de déceler le défaut.

50 e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F12.5.2.1a)


F12.5 - FORMAGE DES TÔLES ET TUBES

75 e ⎛ R ⎞ ⎜1 − m ⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F12.5.2.1b)


F12.5.1 - Généralités Le formage des éléments participant à la résistance d’un appareil à pression peut être réalisé à froid ou à chaud, soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tout autre procédé éprouvé.

−

pour e ≤ 10 mm : ⎛D ⎞ d % = 100 ln ⎜ f ⎟ ⎝ De ⎠

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en œuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériaux, en particulier sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques prises en compte pour la détermination des éléments de l’appareil soumis à la pression.

−

(F12.5.2.1c1)

pour e > 10 mm : ⎛ Df ⎞ d % = 100 ln ⎜ ⎟ ⎝ De − 2 e ⎠

(F12.5.2.1c2)

Dans ces formules :

La méthode utilisée doit permettre d’obtenir les formes requises dans les tolérances définies en F1.5. En raison de la disparité des caractéristiques de ces alliages, le Fabricant doit s’informer auprès du Producteur des particularités propres à chacun des matériaux.

e

= Epaisseur de la tôle

Rm

= Plus petit rayon moyen de la section formée

R0

= Plus petit rayon moyen de la section avant formage (R0 = ∞ si le formage débute sur une tôle plane)

A défaut de justifications apportées par le Producteur, le Fabricant doit appliquer les dispositions ci-après qui concernent les précautions à prendre dans les opérations de formage.

Df

= Diamètre du flan utile pour le fond avec un bord droit de hauteur déterminée

De

= Diamètre de la pièce après formage

Dans la limite des possibilités de fabrication, le formage à froid doit être préféré au formage à chaud.

Pour tout autre type de formage, la déformation est déterminée par la formule : d% =

F12.5.2 - Formage à froid Le formage à froid doit être réalisé à une température au plus égale à 150°C. Il peut être appliqué à toutes les nuances de matériaux.

du matériau,

−


−

du risque de corrosion.

3

d 12 + d 22 + d 1d 2

(F12.5.2.1c3)

dans laquelle : L L d 1 = ln 1 et d 2 = ln 2 L0 L0

La nécessité ou non d’un traitement thermique après un formage à froid ainsi que le type du traitement thermique à appliquer dépendent essentiellement : −

200

(F12.5.2.1c4)

L0 est le diamètre d’un cercle tracé sur la tôle avant formage dans la zone qui sera la plus déformée. L1 et L2 sont la plus petite et la plus grande dimension de ce cercle après formage. ln = logarithme népérien.


1375


Remarque : Dans le cas d'un formage en plusieurs passes, avec traitement thermique de qualité intermédiaire, la déformation d% résultant de chacune des passes est à calculer en donnant aux valeurs de départ R0, Df ou L0, leur valeur réelle au début de chaque passe.

Seuls les combustibles suivants sont utilisables :


Toutefois, pour les matériaux suivants, les limites sont :

–

–

•

Sans soudage après formage : 10%.

Pendant la mise en température de l’élément, la température du four doit rester constante. e) Les opérations de formage ne peuvent en aucun cas être effectuées à une température inférieure à la température minimale admise pour l’alliage considéré.

Groupe Ni2 : •

Nuance B-2 : 7%,

•

Nuance B-3 : 15% Producteur,

•

Nuance B-4 : 10%.

en flamme indirecte, les fiouls du type non résiduel dont la teneur en soufre exprimée en poids est au plus égale à 0,3%.

d) Les éléments sont introduits dans le four à la température maximale du domaine de formage admis pour l’alliage considéré.

Groupe Ni1 : Nuances 200-201 : S'il y a soudage après formage : 5%,

−

c) Avant leur introduction dans le four, les éléments à former doivent être nettoyés à l’aide de solvants exempts de produits halogénés en phase liquide afin d’éliminer les traces de peinture, de crayons-marqueurs, de graisse et, en règle générale tous les agents fragilisants tels que le soufre, le phosphore, le plomb, l’étain et le zinc.

En général, il est admis que si le taux de déformation est au plus égal à 15%, le traitement thermique n’est pas nécessaire.

•



F12.5.2.2 - En raison de la disparité des caractéristiques existant entre les matériaux, le Producteur doit fournir, à la demande du Fabricant, toutes les informations nécessaires à l’exécution des traitements thermiques éventuels à effectuer après formage.

–

−

après

accord

Ces opérations doivent toujours être suivies d’un traitement thermique d’hypertrempe.

du

F12.5.4 - Contrôles après formage

•

Nuance 600 : 5%,

Après formage et traitement thermique éventuel, les éléments formés doivent être contrôlés dans les conditions suivantes :

•

Nuance 602 CA : 10%.

F12.5.4.1 - Contrôles non destructifs

Groupe Ni5 :

Dans tous les cas, le formage doit faire l’objet d’une étude et être exécuté sur des matériaux recuits ou mis en solution, y compris leurs assemblages.

a) Les deux faces de l’élément formé doivent être exemptes de défauts préjudiciables à son comportement dans les conditions normales de service de l’appareil et ne pas mettre en cause la résistance à la corrosion. Les défauts de surface, tels que : amorçage accidentel d’arc électrique, empreintes d’outils ou griffes, sont éliminés par meulage et la zone affectée fait l’objet d’un examen.

Dans le cas particulier de cintrage de tubes, sauf exception, le rayon moyen de cintrage doit être au moins égal à 3 fois le diamètre extérieur du tube. F12.5.3 - Formage à chaud

L’épaisseur au droit de la réparation doit être vérifiée pour s’assurer qu’elle est dans les limites de tolérances définies en F1.5.

a) Le domaine de température de formage à chaud étant particulier à chaque alliage, le Fabricant doit se conformer aux indications données dans la spécification technique du Producteur.

Si le défaut met en cause l’épaisseur de la paroi et qu’une réparation par soudage est nécessaire, le Fabricant doit effectuer cette réparation selon les conditions définies en F11.4.8.

b) Les moyens de chauffage doivent être choisis de façon à éviter toute carburation ou pollution du matériau. A l’exception des alliages de la famille Ni Cu qui nécessitent une atmosphère réductrice, l’atmosphère du four doit être légèrement oxydante.


1376


c) Les parties d’éléments ayant subi une déformation supérieure à la valeur définie en F12.5.2.2 suivant le type de matériaux doivent faire l’objet d’un contrôle par ressuage. Les fissures et criques débouchant en surface ne sont pas admises.

F12.6.4 - Préchauffage et post-chauffage

d) Les assemblages soudés avant formage et ayant subi ce formage font l’objet d’un contrôle non destructif de même nature et de même étendue que celles prévues par la présente Division pour la catégorie d’appareil auquel l’élément formé est destiné. Ce contrôle peut être effectué :

Les produits qui constituent les attaches provisoires ou définitives, les supports ou les raidisseurs doivent satisfaire aux dispositions de M11.3.3 et leur fixation par soudage, aux dispositions de F11.4.7, complétées par les dispositions suivantes :

−


−


Sauf spécification contraire du Producteur, le préchauffage et le postchauffage sont interdits. F12.6.5 - Attaches, supports et raidisseurs

a) Les soudures doivent être contrôlées. b) L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué au moyen d’un procédé mécanique n’affectant ni les caractéristiques mécaniques, ni la tenue à la corrosion, ni l’état de surface du matériau de base. La zone affectée par cette opération doit être meulée pour reconstituer la surface et contrôlée selon I1.3.3. L’enlèvement des attaches peut être effectué après le traitement thermique éventuel dans les mêmes conditions opératoires et de contrôle.

e) Pour les tubes d’échangeur en épingle, les dispositions définies en b) et c) doivent être appliquées à un échantillon réalisé au début de chaque poste de travail. F12.5.4.2 - Contrôle destructif

F12.6.6 - Réparation des défauts dans les soudures

Pour les appareils de la catégorie de construction A, il est effectué un essai de corrosion dont le type et les conditions d’exécution sont définies par accord entre les parties concernées.

Les prescriptions données dans F11.4.11 sont applicables. Les procédés thermiques d’élimination des défauts sont interdits.

Cet essai de corrosion est effectué pour les appareils de la catégorie de construction B1/B2 à la demande du Donneur d’ordre.

F12.7 - TRAITEMENTS THERMIQUES F12.7.1 - Généralités F12.7.1.1 - Au sens de la présente Division, un traitement thermique de qualité est un traitement thermique identique à celui qui a été effectué par le Producteur sur le matériau de base, mais qui a été rendu nécessaire à la suite d'une opération de fabrication (formage ou soudage, par exemple) pour conférer au matériau les caractéristiques mécaniques garanties ou pour effectuer une remise en solution. La nécessité de ce traitement est spécifiée par la présente Division.

F12.6 - SOUDAGE Les dispositions de F11.4 s’appliquent en totalité et sont complétées par les règles particulières suivantes. F12.6.1 - Produits de soudage Les différentes nuances de nickel et alliages de nickel tirent leurs propriétés particulières essentiellement de leur composition chimique. La composition chimique du métal d’apport doit être adaptée pour obtenir un assemblage dont les caractéristiques mécaniques et de tenue à la corrosion sont aussi voisines que possible de celles du matériau de base.

Le traitement thermique de référence effectué par le Producteur sur tous les produits avant leur livraison est en général un traitement thermique d’hypertrempe. Compte tenu des conditions de refroidissement, ce traitement thermique ne peut être effectué que sur des pièces élémentaires ou des éléments simples. Il est généralement effectué dans les conditions suivantes :

F12.6.2 - Préparation des bords à souder Indépendamment des dispositions de F11.4.4, les traces d’oxydes colorés résultant du découpage doivent être éliminées des surfaces à souder.

a) Les pièces sont introduites dans le four à la température du traitement de mise en solution.

F12.6.3 - Exécutions des soudures

b) La vitesse de chauffage doit être la plus rapide possible, compatible avec l’homogénéisation de la température du matériau en tout point.

Aucune opération de soudage ne peut être entreprise sur des matériaux dont la température est inférieure à 15°C. Des précautions particulières doivent être prises pour éliminer toute trace d’humidité.

1377


c) La durée de maintien à la température de palier donnée dans la norme définissant le produit ou par le Producteur est comprise entre 2 et 4 minutes par millimètre d’épaisseur, selon la nuance et les caractéristiques mécaniques recherchées.

Les conditions brutales de refroidissement, qui peuvent présenter des risques d’hétérogénéité de température et des risques de déformations importantes, devront, éventuellement, faire l’objet d’une étude de faisabilité.

d) Le refroidissement est effectué à l’eau ou à l’air pulsé suivant les prescriptions du Producteur (hypertrempe proprement dite).

Les tableaux F12.7a et b indiquent les températures des différents traitements ainsi que les modes de refroidissement à appliquer respectivement aux nuances figurant dans les tableaux M12.4a et M13.4b1.

Le traitement thermique d’hypertrempe a pour effet la mise en solution des précipitations ou des transformations éventuellement provoquées par un formage à froid ou à chaud ou par un maintien prolongé à haute température.

1378


Tableau F12.7a - Traitements thermiques. (Nuances du tableau M12.4a) Hypertempe Nuance AppelCODAP 2000 Familles lation / EN ISO/TR courante 15608 : 2000

Ni 1 / Gr 41 Nickel / Gr 41 Ni 2 / Gr 43

Stabilisation

Refroidissement Refroidissement Refroidissement air (1) eau ou air (3) Eau

200

NA

NA

700 - 850 (4)

550 - 650 (4)

Refroidissement Air

201

NA

NA

700 - 850 (4)

550 - 650 (4)

Refroidissement Air

1050 - 1080

*

*

-

-

/ Gr 43

B-3

1050 - 1080

*

*

-

-

/ Gr 43

B-4

1060 - 1120 (4)

*

*

-

-

Ni Cr

C-4

1050 - 1080

*

*

-

-

Mo

625

950 - 1050 (4)

*

*

930 - 1040 (4)

870

/ Gr 43

59

1100 - 1180

*

*

-

-

/ Gr 43

C-22

1105 - 1135

*

*

-

-

/ Gr 43

C-276

1080 - 1135

*

*

-

-

/ Gr 43 Ni Cu Mo C 2000

1120 - 1149

*

-

-

/ Gr 43

Ni 4 / Gr 43

Ni Cr

X

1180

*

*

-

-

/ Gr 45

Fe Mo

G-3

1150

*

*

-

-

/ Gr 45

G-30

1180

*

*

-

-

/ Gr 43

H-9M

1165

*

*

-

-

/ Gr 45

825

1040 - 1200 (4)

*

*

940

-

600

1080 - 1150 (4)

*

*

920 - 1000 (4)

650 - 750 (4)

/ Gr 43

690

1080 - 1150 (4)

*

*

1040

700 - 750 (4)

/ Gr 43

601

1100 - 1180 (4)

*

*

950

-

/ Gr 43

602 CA

1200

*

*

-

-

/ Gr 43

HR-120 1175 - 1230 (4)

*

*

-

-

Ni 5 / Gr 45

Ni Cr

Ni 6 / Gr 43 Ni Cr W

230

1175 - 1230 (4)

*

*

-

-

Ni 7 / Gr 42

Ni Cu

400

1230

NA

NA

870 - 980 (4)

500 - 650 (4)

Ni 8 / Gr 46

Ni Cr

617

1180

*

*

-

870

Co

HR-160

1110

*

*

-

-

/ Gr 46

Observation

Air (3) Température (2) Température (2)

B-2

Ni 3 / Gr 43

Ni Mo

Température moyenne °C (2)

Recuit

Notes : • Dans tous les cas : − Enfournement « Four chaud », c’est-à-dire à la température de traitement. − Les températures indiquées dans ce tableau concernent uniquement les produits corroyés. − Les traitements sont généralement faits en atmosphère neutre ou légèrement réductrice (voir F12.7.4). − NA signifie non applicable. (1) Refroidissement à l’eau pour e > 3 mm. (2) Températures moyennes - Tolérance sur ces températures : ± 15°C. (3) Air pulsé. (4) Température choisie en fonction des caractéristiques recherchées. (5) Suivant spécification et/ou température de service. (6) Traitement de mise en solution pour cas particuliers de corrosion.

1379

(5)

Refroidissement Eau

(6)


Tableau F12.7b - Traitements thermiques. (Nuances du tableau M3.4b1) Hypertrempe

Recuit

Appellation Refroidissement (1) courante Température moyenne °C (2) Eau Air (3)

Stabilisation

Refroidissement Refroidissement air eau ou air (3) Température (2)

Température (2)

Désignation normale

ISO EN ISO/TR 15608 : 2000

NiCrCuMo

Groupe 8.2

20

950

*

*

-

540

28

950

*

*

-

-

X1NiCrMoCu31-27-4

Groupe 8.2

31

950

*

*

-

-

X1NiCrMoCu32-28-7

Groupe 8.2

33

950

*

*

-

-

X1CrMoCuN33-32-1

Groupe 8.2

800

950

*

*

870 - 980

-

X10NiCrAlTi32-20

Groupe 8.2

800 H

950

*

*

-

-

X5NiCrAlTi31-21

Groupe 8.2

800 HP

950

*

*

-

-

X8NiCrAlTi32-21

Groupe 8.2

556

950

*

*

-

-

X10CrNiCoMo20

Groupe 8.2

Notes : • Dans tous les cas : − Enfournement « Four chaud », c’est à dire à la température de traitement. − Les températures indiquées dans ce tableau concernent uniquement les produits corroyés. − Les traitements sont généralement faits en atmosphère neutre ou légèrement réductrice (voir F12.7.4). (1) Refroidissement à l’eau pour e > 3 mm. (2) Température moyennes - Tolérance sur ces températures : ± 15°C. (3)

Air pulsé.

1380


F12.7.1.2 - Les traitements thermiques utilisables par le Fabricant sont : −

le traitement thermique d’hypertrempe (voir F12.7.1.1),

−

le traitement thermique de recuit (détensionnement) ; ce dernier n’est applicable qu’à certains alliages.

En général ces alliages ne nécessitent pas de traitement thermique après soudage, sauf spécification contraire pour certaines nuances. Dans ce cas, les conditions d’exécution doivent être définies avec le Producteur. F12.7.2 - Conditions d’exécution F12.7.2.1 - Méthodes utilisables

−

la zone chauffée doit être calorifugée intérieurement et extérieurement sur une largeur au moins égale à 6 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse, de part et d’autre de la soudure,

−

si la zone chauffée contient des tubulures ou des accessoires soumis à pression, la largeur du calorifugeage doit être portée au moins à 6 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse, de part et d’autre de la zone à traiter,

−

la durée du maintien dans le domaine de température de précipitation des parties d’appareil situées à l’extérieur du four ou en dehors des parties calorifugées ne doit pas affecter d’une manière irréversible les propriétés du matériau.

Dans le cas du traitement thermique d’hyper-trempe, seul le traitement global avec chauffage externe dans un four fermé est admis.

F12.7.2.2 - Conditions générales d’exécution

Si un traitement thermique de détensionnement est appliqué (voir F12.7.1.2), les méthodes ci-après peuvent être utilisées.

a) Les précautions à prendre concernant la préparation des éléments à traiter sont identiques à celles prescrites pour les éléments destinés à être formés à chaud (voir F12.5.3c).

Quelle que soit la méthode choisie, les conditions suivantes doivent être respectées :


b) La température doit être mesurée par des thermocouples fixés sur l’appareil ou sur un coupontémoin. Leur nombre et leurs emplacements sont choisis par le Fabricant.

b) Traitement global avec chauffage interne : l’appareil, entièrement calorifugé extérieurement, est chauffé intérieurement par tout moyen permettant de respecter les conditions requises.

Lorsqu’il s’agit d’un traitement thermique global, pendant la période de chauffage, l’écart de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid de l’appareil ne doit pas être supérieur à 100°C.

Pendant ce traitement, l’appareil peut être mis sous une pression intérieure maintenue la plus faible possible. Cette pression ne doit, en aucun cas, dépasser la valeur de 0,5 bar. Le Fabricant doit s’assurer de la tenue mécanique de l’appareil pendant le traitement thermique.

Pendant la période de maintien à la température de palier, la température en tout point ne doit pas s’écarter de plus de 15°C, en plus ou en moins, de la température moyenne requise pour la nuance de l’alliage.

c) Traitement global avec chauffage par éléments chauffants appliqués contre la paroi. L’appareil doit être calorifugé intérieurement et extérieurement.

c) La durée de maintien à la température de palier ne dépend de l’épaisseur que dans le cas d’un traitement thermique d’hypertrempe. Dans le cas d’un traitement thermique de détente ou de relaxation, celle-ci est pratiquement obtenue lorsque la température de traitement est atteinte à cœur.

d) Traitement thermique par tronçons séparés. Chaque tronçon d’appareil est traité séparément par une des méthodes décrites ci-dessus. Le traitement thermique des soudures d’assemblage s’effectue dans les conditions suivantes : −

Lorsque la durée de maintien à la température de palier dépend de l’épaisseur de l’élément traité, cette durée doit être déterminée à partir de l’épaisseur de référence e considérée.

la zone de raccordement est chauffée par tout moyen permettant de respecter les conditions requises par F12.7.2.2 sur une largeur supérieure ou égale à 3 fois l’épaisseur de la paroi la plus épaisse au droit de la soudure et de part et d’autre de celle-ci,

1381


Les épaisseurs à prendre en compte pour déterminer l’épaisseur de référence e sont : −

−

F12.7.4 - Atmosphères des traitements thermiques Les moyens de chauffage utilisables sont ceux prescrits en F12.5.3b.

pour les assemblages bout à bout : l’épaisseur maximale mesurée au droit de ces assemblages, surépaisseur de soudure exclue,

L’atmosphère du four de traitement thermique est sans action sur les caractéristiques des matériaux. Toutefois, la résistance à la corrosion peut être influencée par l'atmosphère utilisée lors du traitement.

pour les assemblages d’angle de fonds plats, de plaques tubulaires, de couvercles, de brides plates sur une virole,... ; l’épaisseur la plus forte de la virole ou du tube au droit de l’assemblage,

−

pour les assemblages de tubulures sur un fond, une virole ou un tube : l’épaisseur la plus forte du fond, de la virole ou du tube, à l’exclusion de l’épaisseur des renforts additionnels,

−

pour les assemblages d’angle d’accessoires non soumis à la pression sur un élément d’appareil soumis à la pression : la dimension de la gorge de la soudure,

−

pour l’assemblage d’un fond intermédiaire : la plus forte des épaisseurs, de la virole ou du fond, au droit de la soudure,

−

pour une réparation par soudage : la profondeur de la réparation.

Une atmosphère légèrement réductrice ou neutre (teneur réduite en oxygène), en évitant la formation d'oxydes colorés, peut permettre de ne pas effectuer de traitement de décapage.

F12.8 - FINITIONS Les dispositions de F1.7 s’appliquent et sont complétées par les règles particulières suivantes. F12.8.1 - Soudage Les opérations de soudage après le traitement thermique éventuel de l’élément considéré sont admises. Si les opérations de soudage sont effectuées sur un élément d’appareil soumis à la pression après l’essai de résistance, un nouvel essai de résistance de l’appareil doit être effectué.

d) Lorsqu’une partie d’appareil soumise à la pression est constituée de matériaux nécessitant des conditions de traitement thermique différentes, le Fabricant doit adopter des dispositions pour que le traitement thermique n’entraîne pas de modifications des caractéristiques mécaniques et de résistance à la corrosion incompatibles avec les conditions de service de l’appareil.

F12.8.2 - Décapage Sauf dans le cas de soudage ultérieur, l'élimination des oxydes colorés formés pendant les opérations de formage à chaud, de soudage ou de traitement thermique n'est pas indispensable. Lorsque cette élimination est demandée par le Donneur d’ordre, les méthodes de décapage suivantes sont utilisables :

e) En règle générale le traitement thermique simultané de pièces présentant des épaisseurs de références très différentes sera évité.

a) Décapage au bain (voir Note)

Dans le cas d’un ensemble constitué d’éléments d’épaisseurs différentes, la durée du maintien à la température de traitement doit être déterminée en fonction de l’épaisseur de référence la plus importante.

Les éléments à décaper sont trempés dans un bain de dégraissage pour nettoyer les pièces afin de permettre une action plus efficace du décapage.

f) En cas d’arrêt accidentel de l’apport de chaleur pendant la période de chauffage ou de maintien en température, le Fabricant doit effectuer un examen micrographique du matériau et s’assurer auprès du Producteur de la nécessité d’effectuer un nouveau traitement thermique, et dans ce cas des conditions opératoires à mettre en œuvre.

Avant l’introduction des éléments dans le bain de décapage et pour faciliter l’élimination des oxydes colorés, il est admis d’utiliser un grenaillage à la bille de verre ou de corindon.

Ces éléments sont ensuite lavés abondamment puis introduits dans un bain acide mettant à vif la paroi.

Après rinçage, ils sont introduits dans un bain de passivation, puis lavés abondamment à l’eau (voir F12.9) et séchés.

F12.7.3 - Contrôles après traitement thermique a) Dans le cas où le traitement thermique est rendu nécessaire par un formage, les contrôles doivent être effectués selon F12.5.4.

Note : A la demande du Fabricant, le Producteur doit fournir les titres, les compositions et les conditions d’utilisation des bains ou produits de décapage.

b) Dans le cas où le traitement thermique a été appliqué à des éléments soudés, le contrôle destructif de ces soudures est effectué sur coupons-témoins selon I1.2.4.1.

1382


b) Décapage au moyen de pâtes, de gels ou de solutions décapantes(voir Note).

Cependant, des risques peuvent subsister résultant des conditions de stockage des matériaux et des matériels, de la qualité des eaux utilisées pour les essais de résistance ou le nettoyage des appareils ainsi que des conditions de service des appareils.


Le Fabricant doit prendre adaptées à ces risques. Sauf supplémentaires transmises par application de l’annexe GA1, impositions suivantes :

Le procédé consiste à badigeonner les parties à traiter au moyen de produits décapants dans les conditions spécifiées pour le produit. Cette opération est suivie d’un brossage soigné et d’un nettoyage abondant à l’eau (voir F12.9).

−


−


−


Note : A la demande du Fabricant, le Producteur doit fournir les titres, les compositions et les conditions d’utilisation des bains ou produits de décapage.

F12.8.3 - Décontamination Cette opération doit être effectuée, qu’il y ait ou non décapage, afin d’assurer à la surface du matériau le meilleur comportement possible vis-à-vis du risque de corrosion entraîné par les conditions de service de l’appareil. Les opérations de décontamination sont effectuées dans les mêmes conditions que celles du décapage décrites en F12.8.2.

alors les dispositions indications techniques le Donneur d’ordre en on se conformera aux


F12.9 - QUALITÉ DES EAUX UTILISABLES Les nuances faisant l’objet de la présente Section, sont en général peu ou pas sensibles aux risques de corrosion en présence de chlorures dans les eaux utilisées pour les nettoyages et les essais de résistance. Des eaux de qualité industrielle, filtrées, sont satisfaisantes.

1383


PARTIE F FABRICATION SECTION F13 ALUMINIUM ET EN ALLIAGES D’ALUMINIUM F13.1 - OBJET

F13.4 - DÉCOUPAGE

Les règles de la Section F13 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression en aluminium et en alliages d’aluminium assemblés par soudage.

F13.4.1 - Procédés utilisables Les tôles, les tubes et les autres composants soumis à la pression peuvent être mis aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage ou de soudage par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison de ces procédés, à condition de respecter les précautions définies ci-après.

Ces règles s’appliquent conjointement aux « Règles applicables à tous les matériaux métalliques non ferreux » de la Section F11 qu’elles complètent.

a) Les procédés de découpage par fusion autres que ceux au plasma d’arc ou le sciage par fusion ne sont pas admis.

F13.2 - MATÉRIAUX Les présentes règles s’appliquent à l’aluminium et aux alliages d’aluminium. Les conditions auxquelles doivent satisfaire ces matériaux sont définies dans la Section M13.

b) L’opération de découpage étant susceptible de donner des surfaces de coupe variables, ou de modifier les zones voisines, des retouches peuvent être nécessaires :

Le tableau F13.2 indique les nuances et les épaisseurs admises selon les catégories de construction (voir M11.3.4 et M13.2b ainsi que les états de livraison admis par la Présente Division (voir Note).

−

élimination des bavures résultant de la coupe,

−

élimination de la partie écrouie par la coupe si elle n’est pas fondue en cours de soudage.

Note : Les alliages cités dans ce tableau ne sont pas obligatoirement disponibles pour l’ensemble des produits.

c) Le ragréage des surfaces doit être exécuté par un procédé mécanique tel que le fraisage, l’utilisation d’abrasif n’étant pas admise.

F13.3 - PRÉCAUTIONS PARTICULIÈRES AUX ALUMINIUM ET ALLIAGES D’ALUMINIUM

F13.4.2 - Contrôle des bords à souder Le contrôle après découpage et avant soudage a pour but de déceler les dédoublures et tout autre défaut susceptible d’affecter la qualité de la soudure.

Le comportement de l’aluminium et des alliages d’aluminium au cours de leur utilisation, en particulier leur tenue à la corrosion, dépend notamment de leur état de surface.

Les conditions dans lesquelles doit s’effectuer le contrôle des bords à souder sont données en I1.3.

Leur faible dureté les rend très sensibles aux détériorations de surfaces liées aux opérations de manipulation et de fabrication. Les marques, blessures et pollutions de surface - en particulier, les pollutions superficielles par le zinc ou le cuivre - sont à éviter.

F13.4.3 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder Il appartient au Fabricant de décider d’accepter les défauts constatés ou de choisir un mode de réparation en fonction des modes opératoires de soudage et des conditions de sollicitation des éléments assemblés.

En cas de détériorations superficielles, toutes dispositions doivent être prises pour les atténuer et les rendre inoffensives par des moyens mécaniques (ragréage fin par exemple) ou physico-chimiques (dissolution des graisses, décapage et/ou décontamination, voir F13.8).

Le mode opératoire qualifié de réparation doit être soumis à l’Inspecteur concerné, et le Fabricant doit procéder au contrôle de la zone réparée dans les mêmes conditions que celles qui ont permis de déceler le défaut.

1384

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F13 – FABRICATIONS EN ALUMINIUM ET EN ALLIAGES D’ALUMINIUM


F13.5 - FORMAGE DES TÔLES ET DES TUBES F13.5.1 - Généralités

⎛D ⎞ d % = 100 ln ⎜ f ⎟ ⎝ De ⎠

Le formage des éléments participant à la résistance d’un appareil à pression peut être réalisé à froid ou à chaud soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tout autre procédé éprouvé, à l’exception du fluotournage qui doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.

Dans ces formules :

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en œuvre ne risque pas d’affecter de façon irréversible les propriétés du matériau et en particulier sa résistance à la corrosion, son état de surface ainsi que les caractéristiques mécaniques. En aucun cas, ces dernières ne doivent être inférieures à celles qui sont garanties par le document qui définit la nuance mise en œuvre. La méthode utilisée doit permettre d’obtenir les formes requises dans les tolérances définies en F11.5.

e

=


Rm

=


R0

=


Df

=


De

=



A défaut de justifications apportées par le Producteur, le Fabricant doit appliquer les dispositions décrites en F13.5.2, et F13.5.3 qui concernent les précautions à prendre dans les opérations de formage.

d% =

Les grandes capacités de déformation de ces matériaux permettent généralement d’utiliser le formage à froid.

−


−


3

d 12 + d 22 + d 1 d 2

L d 1 = ln 1 et d 2 = ln L0

Le formage à froid est réalisé à une température au plus égale à 100°C. Il peut être appliqué à toutes les nuances. La nécessité ou non d’un traitement thermique après un formage à froid dépend essentiellement : du taux de déformation,

200

(F13.5.2.1c2)

dans laquelle :


−

(F13.5.2.1c1)

L2 L0

(F13.5.2.1c3)

L0 est le diamètre d’un cercle tracé sur la tôle avant formage dans la zone qui sera la plus déformée. L1 et L2 sont la plus petite et la plus grande dimension de ce cercle après formage. ln = logarithme népérien. F13.5.2.2 - Il est admis qu’un traitement thermique n’est pas nécessaire, s’il n’y a pas de risque de corrosion sous tension et si la déformation est au plus égale :


−

à 10% si le formage a été effectué à une température inférieure à 30°C,

F13.5.2.1 - Il est admis que la déformation maximale d% en traction ou en compression, résultant d’un formage, soit déterminée en fonction du mode de formage par l’une des formules suivantes :

−

à 20% si le formage a été effectué aux environs de 100°C et s’il n’y a pas de risque de corrosion sous tension.

Dans le cas particulier de formage de tubes, il est admis qu’un traitement thermique n’est pas nécessaire :

a) Roulage : d% =

50 e ⎛ R ⎞ ⎜ 1− m⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F13.5.2.1a)


75 e ⎛ R ⎞ ⎜ 1− m⎟ Rm ⎝ R0 ⎠

(F13.5.2.1b)

1385

−

pour un rayon de cintrage supérieur à 3 fois le diamètre extérieur du tube,

−

pour un rayon de cintrage compris entre 1,5 fois et 3 fois le diamètre extérieur du tube, obtenu par un procédé utilisant un mandrin intérieur et un système de poussée sur le tube au cours de l’opération.


Si les différentes conditions ci-dessus ne sont pas satisfaites, le traitement thermique peut ne pas être effectué si des essais définis en accord entre les parties concernées montrent que le traitement thermique n’est pas indispensable.

b) Le contrôle dimensionnel ne doit pas révéler de valeurs situées en dehors des limites de tolérances définies en F1.5. c) L’extrados des éléments ayant subi une déformation supérieure à 25% fait l’objet d’un contrôle par ressuage. Les fissures et criques débouchant en surface ne sont pas admises.

F13.5.3 - Formage à chaud a) Le formage à chaud est réalisé dans le domaine de températures compris entre 280°C et 380°C. Dans le cas des alliages de la série 5000, le domaine compris entre 250°C et 350°C est recommandé.

d) Les assemblages soudés avant formage et ayant subi ce formage font l’objet d’un contrôle non destructif de même nature et de même étendue que celles prévues par la présente Division pour la catégorie de l’appareil auquel l’élément fourni est destiné. Ce contrôle peut être effectué :

b) Avant le chauffage, les traces de graisse pouvant subsister sur les éléments doivent être éliminées à l’aide de solvants exempts de chlore en phase liquide. c) Les moyens de chauffage doivent être choisis de façon à éviter toute carburation ou pollution superficielle du matériau, et l’atmosphère du four doit être légèrement oxydante. A l’exception de tout autre combustible, seuls sont autorisés : −


−

en flamme directe les fiouls du type non résiduel dont la teneur en soufre exprimée en poids est au plus égale à 0,3%.

il y a risque de corrosion sous tension,

−

le formage a été terminé au-dessous de 200°C.


−

soit après sa mise en place et même temps que les contrôles non destructifs de l’appareil.

e) Pour les tubes d’échangeurs en épingle, les dispositions de b) et c) ci-dessus doivent être appliquées à un échantillon réalisé au début de chaque poste de travail. F13.5.5.2 - Contrôles destructifs Pour les appareils de la catégorie de construction A, il est effectué un examen micrographique sur coupe d’un échantillon ayant subi tous les cycles thermiques et de fabrication de l’élément considéré. La structure relevée au cours de ces examens doit être compatible avec les conditions de service prévues pour cet élément.

d) Le traitement thermique après formage ne doit être effectué que si les deux conditions suivantes sont simultanément remplies : −

−

La présente Division admet que cet examen ne soit pas effectué si l’élément considéré n’a subi qu’un cycle thermique de recuit.

F13.5.4 - Formage des tôles soudées La présence de soudures réalisées avant le formage à froid, dans les parties soumises à déformation impliquent les dispositions suivantes : −

la surépaisseur de soudure doit être éliminée,

−

les valeurs admises de la déformation données en F13.5.2.2 sont ramenées respectivement à 8 et 15%.

F13.6 - SOUDAGE Les dispositions de F11.4 s’appliquent en totalité et sont complétées par les règles particulières suivantes. F13.6.1 - Produits de soudage Les différentes nuances d’aluminium et d’alliages d’aluminium tirent leurs propriétés particulières (caractéristiques mécaniques et tenue à la corrosion), essentiellement de leurs compositions chimiques. A cet effet, la composition chimique du métal d’apport doit permettre d’obtenir un assemblage dont les caractéristiques mécaniques et de tenue à la corrosion soient aussi voisines que possible de celles du matériau de base.

F13.5.5 - Contrôles après formage Après formage et traitement thermique éventuel, les éléments formés doivent être contrôlés dans les conditions suivantes : F13.5.5.1 - Contrôles non destructifs a) Les deux faces de l’élément formé doivent être exemptes de défauts préjudiciables au comportement de l’élément dans les conditions normales de service de l’appareil. Les critères d’acceptation des défauts d’aspect sont définis dans les normes de produits citées en M13.4, et les conditions de réparation sont données en F11.4.8.

Toutefois, il est admis que, pour certains éléments tels que : la pureté en aluminium, les teneurs en manganèse, chrome et titane, l’analyse chimique soit différente.

1386


Les flux solides utilisés dans certains procédés de soudage peuvent avoir une action corrosive sur le matériau. Dans ce cas, toutes les précautions doivent être prises pour en éliminer totalement les résidus immédiatement après les opérations de soudage.

F13.6.6 - Réparation des défauts dans les soudures Indépendamment des dispositions de F11.4.11, les procédés de gougeage utilisés doivent être mécaniques (burinage ou fraisage) ; les procédés de gougeage thermiques ne sont admis qu’après accord entre les parties concernées.

Les flux gazeux doivent être neutres ; l’argon pur et les mélanges argon-hélium sont recommandés. F13.6.2 - Préparation des bords à souder

F13.7 - TRAITEMENTS THERMIQUES

Indépendamment des dispositions de F11.4.4, l’oxydabilité importante de l’aluminium et de ses alliages nécessite un dégraissage et l’élimination des traces d’oxyde (soit à l’aide de brosses en acier inoxydable, soit à l’aide de fraises sur machines portables) immédiatement avant l’opération de soudage.

F13.7.1 - Généralités L’aluminium et les alliages cités en F13.2 sont des matériaux sans point de transformation ; il s’ensuit que le cumul d’effets thermiques nombreux a pour effet un grossissement des grains qui peut être préjudiciable au comportement de l’élément soumis à la pression.

F13.6.3 - Exécution des soudures

A l’exception du cas de risque de corrosion sous contrainte, le traitement thermique après soudage n’est pas nécessaire.

Aucune opération de soudage ne doit être entreprise : −

sur des matériaux dont la température est inférieure à 5°C,

−

sur des matériaux ou avec des matériaux d’apport humides,

−

sur des joints préparés selon F13.6.2 plus de 2 heures avant le soudage.

Le traitement thermique de recuit réalisé pour obtenir l’état de livraison O - voisin de H 111 - est le seul traitement utilisable. F13.7.2 - Méthodes utilisables Les traitements thermiques d’une soudure, d’un élément ou partie d’appareil ou d’un appareil complet peuvent être effectués par l’une des méthodes suivantes ou par une combinaison de ces méthodes.

F13.6.4 - Préchauffage et postchauffage Un préchauffage au-dessus de 100°C et le postchauffage susceptibles d’être à l’origine de grossissement de grains, sont interdits.

a) Traitement global d’une soudure ou d’une partie écrouie par formage : le chauffage est assuré par un ou plusieurs brûleurs à gaz installés à poste fixe ou mobile suivant la ligne ou les surfaces à chauffer.

En revanche, un dégourdissage vers 50°C est de nature à faciliter l’élimination des traces d’humidité et la diminution de l’importance des soufflures dans le cordon de soudure en facilitant le dégazage.

A l’exception de la protection du personnel, le calorifugeage n’est pas nécessaire.


C’est la méthode recommandée, le traitement global dans un four n’étant que rarement utilisé.

Les produits qui constituent les attaches provisoires ou définitives, les supports ou les raidisseurs doivent satisfaire aux dispositions de M11.3.3 et leur fixation par soudage aux dispositions de F11.4.7, complétées par les dispositions suivantes :

b) Traitement global dans un four fermé d’un élément d’appareil ou d’un appareil complet. Aucune mise sous vide ou sous pression de l’appareil n’est admise pendant le traitement.

a) Les soudures doivent faire l’objet d’un examen de surface selon les dispositions de I1.3.2.2.

c) Traitement local ou global avec chauffage par éléments chauffants appliqués contre la paroi.

b) L’enlèvement des attaches provisoires doit être effectué au moyen d’un procédé mécanique ou thermique n’affectant pas les caractéristiques mécaniques et de tenue à la corrosion ainsi que l’état de surface de l’élément soumis à la pression. La zone affectée par cette opération doit être ragréée (voir F13.4.1 et F13.6.2) pour reconstituer la surface et contrôlée. L’enlèvement des attaches peut être effectué après le traitement thermique éventuel dans les mêmes conditions opératoires et de contrôle.

F13.7.3 - Conditions générales d’exécution Quelle que soit la méthode choisie, les conditions suivantes sont à respecter : a) Avant chauffage, les traces de graisse pouvant subsister sur les parties à traiter doivent être éliminées avec des solvants exempts de chlore en phase liquide.

1387


b) La température est mesurée : −

pour le traitement dans un four au moyen de thermocouples fixés sur l’appareil,

−

pour les traitements locaux, au moyen de crayons thermosensibles encadrant les températures maxi et mini prévues.

f) En cas d’arrêt accidentel de l’apport de chaleur pendant la période de chauffage ou de maintien en température, le Fabricant peut après la remise en état des sources de production du chauffage reprendre un nouveau chauffage en déduisant du temps de palier prévu, le temps déjà effectué. g) Les moyens de chauffage doivent satisfaire aux conditions définies en F13.5.2.3c.

Le nombre et l’emplacement des thermocouples ainsi que la disposition des marques des thermosensibles doivent être déterminés et choisis par le Fabricant.

F13.7.4 - Températures et durées de maintien Le traitement thermique est effectué dans les conditions suivantes :

Lorsque toutes les parties de l’élément ou de l’appareil à traiter sont dans les limites de la fourchette de températures requise, les écarts de température entre différents points de l’élément ou de l’appareil sont sans influence sur le résultat du traitement thermique.

a) La vitesse de chauffage doit être la plus rapide possible mais compatible avec une bonne homogénéisation de la température dans la pièce à traiter.

c) Lorsque la durée de maintien à la température de palier dépend de l’épaisseur de l’élément traité, cette durée est déterminée à partir de l’épaisseur de référence e.

b) La température de palier doit être comprise entre :

Les épaisseurs à prendre en compte pour déterminer l’épaisseur de référence e sont : −

pour les assemblages bout à bout, l’épaisseur maximale mesurée au droit de ces assemblages, surépaisseur de soudure exclue,

−

pour les assemblages d’angle de fonds plats, de plaques tubulaires, de couvercles, de brides plates... sur une virole, l’épaisseur de la virole ou du tube au droit de l’assemblage,

−

•

320°C à 380°C pour les alliages des séries 1000 et 3000,

•

300°C à 350°C pour les alliages de la série 5000.

c) La durée de maintien à la température de palier est :

pour les assemblages de tubulures sur un fond, une virole ou un tube, l’épaisseur du fond, de la virole ou du tube à l’exclusion de l’épaisseur des renforts additionnels,

•

de 1 à 5 minutes pour un simple détensionnement (par exemple après soudage),

•

de 2 minutes par millimètre d’épaisseur pour un recuit (par exemple sur une pièce fortement écrouie).

d) Le refroidissement se fait à l’air libre, sans limitation de la vitesse de refroidissement. F13.7.5 - Contrôles après traitement thermique

−

pour les assemblages d’angle d’accessoires non soumis à la pression sur un élément d’appareil soumis à la pression, la dimension de la gorge de la soudure,

−

pour l’assemblage d’un fond intermédiaire, la plus forte des épaisseurs, de la virole ou du fond, au droit de la soudure,

F13.8 - FINITIONS

pour une réparation par soudage, la profondeur de la réparation.

Les dispositions de F11.7 s’appliquent et sont complétées par les dispositions suivantes.

−

Un examen visuel, éventuellement complété en cas de doute par un examen par ressuage sur les parties douteuses, doit être effectué après un traitement thermique.

d) Lorsqu’une partie d’appareil soumise à la pression est constituée de matériaux nécessitant des conditions de traitement thermique différentes, le Fabricant doit adopter des dispositions pour que le traitement thermique n’entraîne pas de modifications incompatibles avec les conditions de service de l’appareil.

F13.8.1 - Soudage Les opérations de soudage sur l’appareil terminé sont admises ; toutefois, en cas de risque de corrosion sous tension, un traitement thermique de détensionnement local doit être ensuite effectué après ces opérations. Si des opérations de soudage sont effectuées sur un élément soumis à la pression après l’essai de résistance, un nouvel essai de résistance doit être effectué.


1388


La décontamination est exécutée à l’aide de solutions nitriques dans les mêmes conditions opératoires que le décapage.

F13.8.2 - Décapage Le décapage est à effectuer lorsque la surface du matériau doit être mise à vif. Cette opération, non obligatoire, fait l’objet d’un accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant.

La passivation s’effectue normalement et rapidement au contact de l’air ambiant.

Le décapage est exécuté à l’aide de solutions chaudes de soude caustique soit par immersion dans un bain, soit par badigeonnage. Il doit être suivi d’un lavage abondant à l’eau (voir F13.9) et, éventuellement d’un brossage (les brosses métalliques présentant des risques de rayure des surfaces sont interdites).

F13.9 - QUALITÉ DES EAUX UTILISABLES L’aluminium et les alliages d’aluminium ne sont pas particulièrement sensibles aux risques de corrosion par les eaux de ville contenant jusqu’à 25 ppm de chlore sous forme d’ions chlorure (Cl-). Il n’y a donc pas de précautions particulières à prendre.

F13.8.3 - Décontamination - passivation La décontamination est à effectuer pour éliminer les incrustations de particules ferreuses, de zinc ou de cuivre produites pendant les opérations de fabrication, et assurer à la surface du matériau le meilleur comportement possible vis à vis du risque de corrosion.

Si des eaux d’autre provenance doivent être utilisées celles-ci doivent être filtrées et leur pH être compris entre 5 et 8. Après les essais de résistance, le nettoyage et le séchage des parois de l’appareil est recommandé.

1389


PARTIE F FABRICATION SECTION F15 FABRICATIONS EN TÔLES D’ACIER PLAQUÉES OU REVETUES PAR SOUDAGE DE MATÉRIAUX FERREUX ET METALLIQUES NON FERREUX En outre, le Fabricant doit s’assurer que les opérations de fabrication :

F15.1 - OBJET Les règles de la Section F15 concernent la fabrication des appareils ou éléments d’appareils à pression construits à l’aide de tôles en acier entièrement plaquées satisfaisant aux conditions données en M5 et assemblées par soudage par fusion. Les présentes règles s’appliquent également : −

aux tôles dont le revêtement est obtenu au moyen d’un dépôt par fusion d’un métal d’apport sur le matériau de base,

−

dans le cas d’un doublage rendu nécessaire par l’impossibilité d’utiliser des tôles entièrement plaquées.

−

ne conduisent pas, du fait de la proximité des deux matériaux, à la pollution de l’un par l’autre,

−

n’affectent pas l’adhérence du placage.

En cas de détérioration superficielle du placage, et après accord entre les parties concernées, le Fabricant doit prendre toutes dispositions pour procéder à une réparation soit par meulage pour l’atténuer, soit par soudage. La procédure de réparation fait l’objet d’un accord entre les parties concernées (voir GA1.4)

F15.4 - PRÉPARATION DES BORDS À SOUDER F15.2 - MATÉRIAUX

F15.4.1 - Découpage

Les tôles d’acier plaquées utilisées sont composées d’un acier, allié ou non, qui constitue le matériau de base et d’un matériaux de type différent tel qu’un acier fortement allié (acier inoxydable d’un des types définis dans les Sections M3, M4, M6, M7 de la présente Division), ou tel qu’un matériau métallique non ferreux défini dans les Sections M12 et suivantes de la présente Division, qui constitue le placage ou de revêtement.

Les tôles plaquées peuvent être mises aux dimensions voulues, avant ou après les opérations de formage, par tout procédé mécanique ou thermique ou par une combinaison de ces procédés à condition qu’ils soient compatibles avec les matériaux qui constituent le placage et le support, et que les prescriptions propres à chacun des matériaux précisées dans chacune des parties F correspondantes soient respectées.

Ce placage ou revêtement est obtenu par des opérations de fabrication assurant l’adhérence ou la liaison du matériau de placage sur le matériau de base.

Dans le cas d’un découpage thermique, la face d’attaque du jet de coupe (côté support ou côté placage) est choisie en fonction du procédé utilisé. F15.4.2 - Élimination locale du placage L’élimination locale du placage ne doit être effectuée que si l’obligation résulte :

F15.3 - PRÉCAUTIONS PARTICULIÈRES DE MISE EN ŒUVRE Les précautions particulières relatives aux matériaux de base et de placage précisées dans chacune des Sections F correspondantes sont applicables.

1390

−

soit d’une exigence du Donneur d’ordre explicitée dans les « Données Techniques de Construction »,

−

soit du choix du Fabricant,

−

soit de la nature du matériau de placage, quand celui-ci n’est pas soudable sur le matériau de base.

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION SECTION F15 – FABRICATIONS EN TÔLES D’ACIER PLAQUÉES OU REVETUES PAR SOUDAGE DE MATÉRIAUX FERREUX ET METALLIQUES NON FERREUX

L’opération consiste à enlever une partie du placage au voisinage des futures soudures pour mettre à nu le matériau de base : −

soit pour éviter la fusion d’une partie du placage au cours du soudage du matériau de base,

−

soit pour assembler une attache sur la tôle de base lorsque celle-ci est soumise à des sollicitations supérieures à celles que peut admettre l’adhérence du placage.

F15.5 - FORMAGE DES TÔLES F15.5.1 - Généralités Le formage des tôles plaquées peut être réalisé à froid, à tiède ou à chaud, soit à la cintreuse à rouleaux, soit à la presse, soit par tous autres procédés éprouvés. Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage mis en oeuvre ainsi que les conditions de chauffage éventuel ne risquent pas d’affecter de façon irréversible les propriétés de la tôle plaquée, en particulier l’adhérence du placage, les caractéristiques mécaniques, la résistance à la corrosion du placage et son état de surface en évitant les incrustations d’inclusions métalliques exogènes.

L’élimination locale du placage peut être exécutée en même temps ou après l’opération de découpage et de préparation des bords : −

par burinage,

−

par usinage,

−

par meulage.

La méthode utilisée doit permettre d’obtenir les formes requises dans les tolérances définies en F1.5. F15.5.2 - Formage Les dispositions relatives au formage de la Section F spécifique à la tôle de base sont applicables aux tôles plaquées.

F15.4.3 - Contrôle des bords à souder Le contrôle après préparation des bords à souder et avant soudage a pour but de déceler les dédoublures dans le matériau de base et les défauts d’adhérence du placage susceptibles d’affecter la qualité des soudures d’assemblage.

Elles doivent être adaptées et complétées par les dispositions relatives aux précautions à prendre pour le placage au cours de cette opération - en particulier dans le formage à tiède ou à chaud - qui sont données dans la Section F spécifique au type et à la nuance du matériau qui le constitue.

Ce contrôle est effectué soit par ressuage soit par magnétoscopie, dans le cas d’indications douteuses, et peut être complété d’un examen par ultrasons.

F15.5.3 - Contrôle après formage et traitements thermiques éventuels

Dans le cas où une élimination locale du placage a été effectuée, le Fabricant doit s’assurer de l’enlèvement total du matériau de placage à l’aide d’un réactif approprié.

Les dispositions relatives au contrôle du matériau de base, du matériau de placage, ainsi que des soudures bout à bout réalisées avant formage, données dans chacune des Sections F spécifiques, sont applicables à la tôle plaquée.

F15.4.4 - Réparations éventuelles après contrôle des bords à souder

Font l’objet d’un examen par ultrasons :

La réparation des défauts constatés dans le matériau de base doit être effectuée selon les dispositions de la Section F spécifique à ce matériau et celle des défauts constatés dans le placage selon les dispositions de la Section F spécifique au matériau qui le constitue. Si des décollements du placage sont détectés, et lorsque la nature du matériau de placage permet le soudage sur le matériau de base, il est possible, après accord entre les parties concernées, de procéder à une réparation par l’exécution d’un cordon de soudure déposé le long de la liaison placage/matériau de base ; cette réparation peut être effectuée en même temps que la soudure d’assemblage côté placage.

−

la zone de la tôle plaquée ayant subi un formage par roulage dont la déformation - déterminée à l’aide de la formule donnée dans les différentes Sections F - est supérieure à 10%,

−

la totalité des fonds hémisphériques,

−

la zone des fonds elliptiques et torisphériques comprise entre le diamètre extérieur De et un diamètre 0,8 De.

Dans les autres cas, la zone à contrôler est déterminée par accord entre les parties concernées.

Dans le cas où le placage n’est pas soudable sur le matériau de base, la décision d’acceptation ou non du défaut doit être prise par accord entre les parties concernées.

1391


Les types d’assemblages les plus courants sont représentés dans les figures F15.6.1 à F15.6.4 qui ne préjugent pas du mode opératoire à mettre en œuvre.

F15.6 - CONCEPTION DES ASSEMBLAGES SOUDES Les règles générales données en F1.3 et F11.3 ainsi que les dispositions constructives recommandées par l’Annexe FA1 sont applicables aux assemblages de tôles plaquées.

Le Fabricant doit concevoir l’assemblage le mieux adapté au cas de figure concerné avec la prise en compte, en particulier, des différences de dilatation possibles entre les éléments qui le constituent.

Les dispositions concernant l’élimination locale du placage données en F15.4.2 sont applicables.

a)

b)

c)

d)

Rechargement

Doublage

Placage

Figure F15.6.1 - Assemblages bout à bout.

a)

b)

Rechargement

Doublage Figure F15.6.2 - Tubulures.

1392

Placage


d)

c) (1) Matériaux de base nécessitant pas de placage ou de rechargement.

Rechargement

Placage

Doublage Figure F15.6.2 - Tubulures. (suite)

a)

b)

Placage

Rechargement

Figure F15.6.3 - Goussets ou supports.

Rechargement

Doublage

Fourrure Figure F15.6.4 - Cas où le matériau de placage n’est pas soudable sur le matériau de base.

1393

Placage


−

F15.7 - SOUDAGE F15.7.1 - Les dispositions des Sections F spécifiques au type et à la nuance du matériau constituant le matériau de base et le placage s’appliquent à chacun d’entre eux.


des dispositions données dans les Sections F spécifiques au type et à la nuance du matériau de base et du matériau constituant le placage.

F15.7.2 - Lorsque le matériau de placage est soudable sur le matériau de base, les produits d’apport utilisés pour la première couche de reconstitution du placage doivent être choisis de manière à ce qu’ils n’engendrent pas de structure dure et fragile par dilution du matériau de base dans le matériau d’apport, avec risque de microfissures.

F15.9 - CONTRÔLES SPÉCIFIQUES AUX ASSEMBLAGES SOUDÉS DE TÔLES PLAQUÉES Par accord entre les parties concernées, des contrôles spécifiques aux tôles plaquées revêtues peuvent être effectués en fonction des conditions de mise en œuvre des produits et des conditions de service de l’appareil (analyse chimique au niveau de l’épaisseur minimale garantie de la dernière couche de reconstitution du placage, mesure du taux de ferrite, ressuage...).

Les produits de soudage utilisés pour la dernière couche et éventuellement pour les couches intermédiaires, doivent être choisis de manière à retrouver dans celle-ci les caractéristiques chimiques et de tenue à la corrosion recherchées et éventuellement les caractéristiques mécaniques si le matériau de placage est pris en compte pour la détermination des épaisseurs de l’appareil (voir C1.7.6 et M5.3.2.4).

F15.10 - FINITIONS F15.10.1 - Les dispositions de F1.7 sont applicables aux appareils construits en tôles plaquées.

Dans le cas où l’un des matériaux est un acier inoxydable austénitique, le diagramme de Schaeffler ou toute autre méthode peut être utilisé pour choisir le matériau d’apport le mieux adapté aux résultats recherchés.

Il est admis que des opérations de soudage sur le matériau de base puissent être effectuées après le traitement thermique après soudage (TTAS) dans les conditions définies dans chacune des Sections F spécifiques au matériau de base.

Lorsque le matériau de placage n’est pas soudable sur le matériau de base, les produits de soudage utilisés pour fixer les éléments de reconstitution du placage sont ceux définis dans la Section F concernant le type et la nuance du matériau de placage. En outre, le Fabricant doit s’assurer que les soudures effectuées pour cette reconstitution n’affectent pas la liaison placage/support.

Des opérations de soudage sur le placage sont également admises après le TTAS dans les cas prévus dans la Section F spécifique au type et à la nuance du matériau qui le constitue, pour autant que la zone de liaison entre le matériau de base et le placage ne soit pas détériorée et que les caractéristiques mécaniques du matériau de base ne soient pas affectées.

F15.7.3 - Les règles relatives au préchauffage et au postchauffage du matériau de base doivent être respectées pendant toute la durée de réalisation de la première couche de la reconstitution du placage. Les conditions opératoires doivent être choisies afin que les caractéristiques recherchées soient satisfaites et que la structure de la dernière couche de cette reconstitution ne soit pas affectée.

F15.10.2 - Les opérations de finition telles que le décapage, la décontamination, la passivation ou le grenaillage du placage sont celles décrites dans la Section F spécifique au type et à la nuance du matériau qui le constitue. Des précautions doivent être prises pour que ces opérations n’aient pas d’effet défavorable sur le matériau de base.

F15.8 - TRAITEMENTS THERMIQUES F15.11 - QUALITÉ DES EAUX UTILISABLES

Les conditions de traitements thermiques sont définies par le Fabricant en accord avec le Producteur en tenant compte : −

de l’importance de la déformation due aux opérations de formage,

−

du type et de la nuance de l’acier du support ainsi que de celle du matériau constituant le placage,

Les eaux utilisées, soit pour le lavage des surfaces, soit pour les essais de résistance, doivent satisfaire aux dispositions particulières données dans la Section F spécifique au type et à la nuance du matériau constituant le placage.

1394


1395


PARTIE F FABRICATION SECTION F20 FABRICATIONS PARTICULIÈRES AUX ÉCHANGEURS DE CHALEUR À PLAQUES TUBULAIRES F20.2.3 - Faisceau tubulaire

F20.1 - OBJET

a) Tubes.

Les règles de la section F20 concernent la fabrication des échangeurs et des différentes parties les composants.

Les tubes constituant le faisceau tubulaire sont définis :

Elles s’appliquent conjointement aux règles particulières à chaque matériau qui font l’objet des sections applicables.

F20.2 - DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES

•

soit par une norme de produit destiné à la fabrication des échangeurs de chaleur (voir partie M),

•

soit par une Approbation Européenne de Matériaux.

F20.2.1 - Épaisseurs minimales des composants

b) Formage des tubes en U - Cintrage.

Les épaisseurs des composants des échangeurs résultent de l’application des règles de la Partie C7.

Epaisseur des parties cintrées. Un amincissement de l’extrados est admis si l’épaisseur de celui-ci est au moins égale à :

F20.2.2 - Surépaisseurs de corrosion Les surépaisseurs de corrosion doivent être spécifiées par le Donneur d’ordre et appliquées par le Fabricant selon les dispositions suivantes : −

−

⎛ de e ⎜⎜ 1 − 4 R m + 2d e ⎝

les surépaisseurs de corrosion propres à chaque enceinte s’appliquent sur chacune des faces des plaques tubulaires, des brides et des fonds des têtes flottantes,

sauf indication contraire, les surépaisseurs de corrosion ne s’appliquent pas aux éléments tels que tirants, entretoises, chicanes, plaquessupports et cloisons de passe,

−

sauf indication contraire, les surépaisseurs de corrosion ne s’appliquent pas aux tubes.

(F20.2.3b)

où :

dans les cas des fonds plats ou de plaques tubulaires munies de rainures pour cloisons de passe, il n’y a pas lieu de tenir compte d’une surépaisseur de corrosion au fond de cette rainure,

−

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

de

=

Diamètre extérieur du tube avant formage

Rm

=

Rayon de courbure de l’axe du tube après formage

E

=

Epaisseur minimale nécessaire déterminée pour le tube droit, avant formage

Par l’application de cette règle, il peut être nécessaire dans un même faisceau, d’adopter une épaisseur plus forte pour les tubes de faible rayon de cintrage. L’opération de cintrage peut provoquer un écrasement et un amincissement de l’extrados du tube :

1396

−

la valeur de l’écrasement doit être au plus égale à 10% du diamètre extérieur du tube,

−

la valeur de l’amincissement doit être au plus égale à 17% de l’épaisseur nominale du tube.

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Section F20 – FABRICATION PARTICULIÈRES AUX ÉCHANGEURS DE CHALEUR À PLAQUES TUBULAIRES

Toutefois des valeurs différentes sont admises au niveau de l’épingle centrale si le Fabricant peut justifier d’une expérience dans le domaine (cas des appareils « catalogue » ou des appareils mettant en œuvre des procédés qualifiés répondant à une qualification de mode opératoire de cintrage garantissant que l’épaisseur minimale après cintrage est au minimum égale à l’épaisseur de calcul du tube, majorée de 10%).

F20.2.4 - Plaque tubulaire F20.2.4.1 - Choix des produits La plaque tubulaire peut être exécutée à partir d’une pièce forgée ou d’une tôle. Dans le cas où il s’agit d’un matériau non ferreux, la plaque tubulaire peut être exécutée à partir d’une pièce moulée.

Le rayon de courbure de l’axe du tube Rm après formage doit être au minimum égal à 1,25 fois le diamètre extérieur du tube.

a) Tubes fixés seulement par soudure sur la plaque tubulaire avec ou sans une légère expansion. L’épaisseur minimale de la plaque, surépaisseurs de corrosion déduites, est déterminée par les règles de calcul données en C7.

En application des règles de la présente Division concernant le formage ou lorsqu’une corrosion sous tension est à prendre en considération, un traitement thermique après formage peut être nécessaire. Ce traitement thermique est : −

soit un traitement thermique de détente pour les tubes en acier au carbone, faiblement allié ou en monel,

−

soit un traitement thermique adapté à la nuance pour les tubes en acier inoxydable.

b) Tubes fixés par dudgeonnage. L’épaisseur minimale de la plaque tubulaire dans la zone d’expansion des tubes, surépaisseurs de corrosion déduites, est déterminée par les règles de calcul données en C7. F20.2.4.2 - Perçage Le diamètre nominal de perçage dp est déterminé par le Fabricant en fonction du diamètre de,max du tube qui inclut la tolérance en plus donnée dans la norme du produit utilisé.

Le traitement thermique doit intéresser, en même temps que la partie cintrée, une longueur droite de tube d’au moins 150 mm.

La valeur du diamètre nominal de perçage est donnée ci-après :

c) Dispositions des cintres. Le contact métal-métal entre deux cintres n’est pas toléré ; à cet effet, le Fabricant doit prendre toutes les dispositions constructives nécessaires telles que le croisement des tubes.

•

pour de < 32 mm : dp = (de,max + 0,15) mm,

•

pour de ≥ 32 mm : dp = (de,max + 0,30) mm.

Tableau F20.2.4.1 - Plaques tubulaires pour échangeur. Assemblage des tubes sur la plaque

Aciers non alliés ou faiblement alliés

Tubes mandrinés ou mandrinés avec soudure d’étanchéité

* Plaque forgée * Tôle laminée croisée

Tubes soudés avec ou sans dudgeonnage d’accostage

* Plaque forgée * Tôle laminée

1397

Aciers inoxydables Autres alliages Aciers plaqués ou revêtus * Plaque forgée * Tôle laminée * Pièce moulée


F20.2.4.3 - Assemblage tubes/plaque tubulaire

a) Assemblage par dudgeonnage.

L’assemblage des tubes sur la plaque tubulaire peut être effectué :

•

−

L’usinage des trous de passage des tubes dans la plaque tubulaire, le choix des formes et les dimensions des rainures sont de la responsabilité du Fabricant. La figure F20.2.4.3a et le tableau F20.2.4.3b donnent un exemple des formes et dimensions retenues par la présente Division.

soit par dudgeonnage : •

avec rainures,

•

sans rainures.

−

soit par soudage.

−

soit par tout autre procédé qualifié.

Avec rainures :

•

Sans rainures :

L’usinage des trous de passage des tubes dans la plaque tubulaire, le choix des dimensions et les tolérances sont de la responsabilité du Fabricant.

Le choix du procédé d’assemblage assurant la résistance est de la responsabilité du Fabricant. Pour des exigences liées aux procédés ou aux produits véhiculés, le Donneur d’ordre peut imposer un type d’assemblage, dans ce cas, il doit spécifier ce choix dans les « Données techniques de construction » (voir Annexe GA1).

Dans tous les cas, et quelque soit le procédé retenu, le Fabricant doit présenter une procédure d’assemblage reconnue et un procédé d’assemblage qualifié. L’assemblage par dudgeonnage peut être complété par une soudure d’étanchéité. Le Fabricant doit s’assurer que la soudure d’étanchéité n’affecte pas le dudgeonnage.

Dans tous les cas, et quelque soit le procédé retenu, le Fabricant doit présenter une procédure d’assemblage reconnue et un procédé d’assemblage qualifié. En l’absence de choix de la part du Donneur d’ordre ou dans le cas d’un appareil catalogue, il appartient au Fabricant d’adopter le procédé d’assemblage qui lui paraît le mieux adapté.

b) Assemblage par soudage. Les types d’assemblage soudés sont donnés dans l’Annexe FA1. L’assemblage par soudage peut être précédé ou suivi d’une légère expansion des tubes dans leur logement (voir F20.3.2.3).

Côté calandre

Côté boîte Figure F20.2.4.3a - Dispositions recommandées pour les rainures de dudgeonnage.

Tableau F20.2.4.3b - Dimensions et tolérances de l’usinage des rainures de dudgeonnage. Donnés techniques Valeur de la cote X en fonction de l’épaisseur des plaques tubulaires E

Rainure ∆ 3 gorges 4

+1/-0

5

+1/-0

10

Rainure ∆ 4 gorges si 20 ≤ E < 24 si 24 ≤ E < 34

+1/-0

si E ≥ 34

Rainure 2 gorges 4 10

+1/-0 +1/-0

16

1398

1 Rainure

si 20 ≤ E < 30 si 30 ≤ E < 50

+1/-0

si E ≥ 50

E/2


F20.2.7 - Compensateurs de dilatation

F20.2.4.4 - Assemblage plaque tubulaire/calandre ou boîte d’extrémité

Ils peuvent être utilisés, en particulier, lorsque les différences de dilatation entre deux éléments engendrent des contraintes excessives ou pour remplacer un dispositif de glissement par presse-garniture.

L’assemblage par soudure de la plaque tubulaire sur la calandre ou sur la boîte d’extrémité doit être conforme aux dispositions données dans l’Annexe FA1.

Le dimensionnement des compensateurs constitués par des soufflets en U est déterminé à l’aide des règles de calcul données en C8 et leur fabrication doit être conforme aux dispositions de l’Annexe FA3.

S’il y a un risque d’arrachement lamellaire, le Fabricant doit adopter les dispositions nécessaires pour prévenir ce phénomène. F20.2.5 - Calandre

F20.2.8 - Assemblages boulonnés

La calandre de l’échangeur est constituée par des viroles cylindriques, coniques ou une combinaison des deux. Les dispositions constructives sont identiques à celles des appareils à pression données dans les différentes parties du de la présente Division.

Le dimensionnement des assemblages est déterminé par les règles de calcul données dans la Section C6. F20.2.9 - Tubulures Dans le cas où le faisceau risque d’interférer avec les tubulures de calandre, celles-ci doivent affleurer le profil intérieur de la virole.

F20.2.6 - Chicanes et plaques-supports F20.2.6.1 - Types

Les tubulures de boîte d’extrémité peuvent dépasser à l’intérieur sous réserve, toutefois, que les tubulures de purge ou d’évent affleurent le profil intérieur de la boîte.

Les chicanes et les plaques-supports sont constituées par un ou plusieurs éléments. F20.2.6.2 - Dimensions a) Diamètre.

F20.3 - FABRICATION

Le jeu entre le diamètre théorique intérieur de la calandre et le diamètre de la chicane ou de la plaquesupport doit être choisi pour conserver une efficacité optimale et permettre le montage et le démontage du faisceau lorsque nécessaire.

Les règles données dans les différentes Sections de la Partie « Fabrication » de la présente Division sont également applicables à la fabrication des échangeurs à plaques tubulaires. Elles sont complétées par les règles particulières à ce type d’appareil qui sont données ci-après.

b) Perçage. Le diamètre des trous de passage des tubes est donné après étude thermo-hydraulique (voir GA3).

F20.3.1 - Tolérances de fabrication Les tolérances de fabrication données en F1.5, sont complétées par les tolérances particulières suivantes :

F20.2.6.3 - Tirants et entretoises Les tirants et entretoises ont pour but de maintenir les chicanes et les plaques-supports à leur écartement.

F20.3.1.1 - Calandres. a) Section des calandres d’échangeurs munis de chicanes (figure F20.3.1.1a).

Ils doivent être exécutés dans un matériau compatible avec celui des chicanes et des plaques-supports.

•

Dans le cas d’un échangeur à tête flottante ou à plaque glissante, les entretoises sont fixées sur la plaque fixe.

Développé intérieur :

Sa valeur est déterminée à partir des valeurs du diamètre extérieur et de l’épaisseur mesurées sur la calandre terminée. Lorsque l’intérieur de la calandre est usiné, cette valeur est déterminée à partir du diamètre intérieur Di.

F20.2.6.4 - Chicanes longitudinales Dans le cas de calandres à plusieurs passes (type F), le Fabricant doit adopter les dispositions constructives adaptées pour assurer l’étanchéité entre la génératrice de la calandre et le bord longitudinal de la chicane.

La valeur du développé intérieur ainsi obtenue doit être au moins égale à celle qui est obtenue à partir du diamètre théorique Di et ne doit pas lui être supérieure de plus de 0,15% du développé avec une valeur maximale admissible de 12 mm.

1399


•

•

Ovalisation :

L’écart entre le diamètre minimal et le diamètre maximal mesurés dans un même plan, exprimé en %, est déterminé par la formule : V% =

2 ( DM − Dm ) DM + Dm

x 100

La valeur du défaut de circularité déterminée comme au paragraphe F20.3.1.1a ne doit pas s’écarter de plus de 3 mm du profil théorique. c) Lorsque la calandre est soumise à une pression extérieure, les tolérances sur l’ovalisation et les défauts de circularité doivent être conformes aux valeurs déterminées selon les dispositions données en F1.5.5.2.

(F20.3.1.1a)

dans laquelle Dm ≥ Di.

Lorsque la calandre est constituée par un tube, les tolérances de fabrication sont celles qui sont données par la norme de produit.

DM est le diamètre maximal, Dm est le diamètre minimal.

d) Longueur des calandres d’échangeurs à faisceaux démontables.

La valeur de cet écart ne doit pas être supérieure à 1% jusqu’à 700 mm et à 0,5% au delà. •

La longueur L1 (figure F20.3.1.1d) est mesurée :

Défaut de circularité :

C’est un défaut de forme local se traduisant par une flèche, par rapport au profil théorique intérieur, mesuré sur une corde de longueur C égale à Di/6. b) Section des calandres sans chicane. •

•

soit entre les portées de joint de la bride d’extrémité et la ligne de tangence du fond bombé ou du fond plat situé à l’autre extrémité,

•

soit entre les portées de joint des brides.

e) Longueur des calandres d’échangeurs à faisceaux fixes.

Développé intérieur :

La valeur déterminée comme au paragraphe F20.3.1.1a ne doit pas s’écarter de ± 0,3% de la valeur nominale du développé avec une valeur maximale admissible de 24 mm. •

Défaut de circularité :

La longueur L2 (figure F20.3.1.1e) est mesurée entre les portées de joint des brides d’extrémité. Elle est déterminée par le Fabricant en tenant compte des tolérances garanties par le Producteur des tubes sur leur longueur.

Ovalisation :

La valeur de l’ovalisation déterminée comme au paragraphe F20.3.1.1a ne doit pas être supérieure à 1%.

La tolérance sur cette longueur est : L2 (+ 0 - 6) mm

Figure F20.3.1.1a

1400

(F20.3.1.1d)


Figure F20.3.1.1d

Figure F20.3.1.1e

(1) La tolérance ne s’applique pas dans ce cas. Figure F20.3.1.2b

Figure F20.3.1.3a

Figure F20.3.1.3b

1401

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION SECTION F20 – FABRICATION PARTICULIÈRES AUX ÉCHANGEURS DE CHALEUR À PLAQUES TUBULAIRES

•

F20.3.1.2 - Boîte d’extrémité et têtes flottantes a) Section.

dp (+ 0,075 - 0,15) mm

Les tolérances sont identiques à celles qui sont données en F20.3.1.1b et F20.3.1.1c. La longueur L3 (figure F20.3.1.2b) est mesurée : soit entre les portées de joint des brides d’extrémité,

•

soit entre la portée de joint de la bride et la ligne de tangence du fond bombé situé à l’autre extrémité,

•

soit entre la portée de joint de la bride et le point intérieur le plus haut du fond bombé (tête flottante).

•

+ 0,15 mm pour de < 32 mm,

•

+ 0,25 mm pour de ≥ 32 mm.

Si l’assemblage des tubes sur la plaque est effectué uniquement par soudage sans qu’un dudgeonnage intervienne dans sa tenue mécanique, les tolérances de perçage peuvent être modifiées ; leurs valeurs sont alors déterminées par accord entre le Fabricant et le Donneur d’ordre, pour les appareils unitaires, par le Fabricant pour les appareils « catalogue ».

La tolérance sur cette longueur est :

b) Pas de perçage.

L3 ± 3 mm

(F20.3.1.2b)

La largeur nominale du ligament est déterminée à partir du pas de perçage p et du diamètre nominal du trou dp (voir figure F20.3.1.4b).

F20.3.1.3 - Faisceau tubulaire a) Faisceau fixe ou faisceau avec tête flottante.

La valeur mesurée de cette largeur ne doit pas être inférieure à la valeur nominale diminuée de l’écart ∆p.

La longueur L0 (figure F20.3.1.3a) est celle des tubes et la tolérance sur cette longueur est celle qui est spécifiée dans la norme des tubes, c’est-à-dire : • pour L0 ≤ 6 m

(F20.3.1.4a2)

Il est admis que, pour 4% au plus de la totalité des alésages, les valeurs de tolérances en plus soient portées à :

b) Longueurs. •

pour un tube de diamètre nominal supérieur ou égal à 32 mm :

Cet écart ∆p est déterminé, en fonction de l’épaisseur de la plaque et du diamètre nominal de du tube, par la formule :

: L0 (+ 3 - 0) mm,

• pour 6 < L0 ≤ 9 m : L0 (+ 4,5 - 0) mm,

⎛ ⎞ e ∆p = ⎜⎜ 0, 08 + 0, 75 ⎟⎟ mm de ⎝ ⎠

• pour 9 < L0 ≤ 12 m: L0 (+ 6 - 0) mm. b) Faisceau avec tubes en U.

(F20.3.1.2a3)

Il est admis que, pour 4% au plus de la totalité des ligaments, la valeur mesurée de leur largeur soit ramenée à la moitié de leur valeur nominale.

La longueur L mesurée est définie dans la figure F20.3.1.3b. La tolérance sur cette longueur est : L ± (0,003 L) mm

(F20.3.1.3b)

avec un minimum de 6 mm et un maximum de 30 mm. F20.3.1.4 - Plaques tubulaires a) Perçage des trous. La valeur du diamètre nominal de perçage dp est déterminée selon F20.2.4.2.

Figure F20.3.1.4b

La tolérance d’usinage des trous est la suivante : •

c) Dans le cas où la plaque tubulaire est obtenue à partir d’une tôle, l’usinage de la surface de cette dernière n’est pas obligatoire.

pour un tube de diamètre nominal de inférieur à 32 mm : dp (+ 0,05 - 0,10) mm

(F20.3.1.4a1)

1402


F20.3.1.5 - Assemblages boulonnés.

Tableau F20.3.1.5 - Tolérance de fabrication

Les tolérances de fabrication données dans le tableau F20.3.1.5 concernent les usinages des plaques tubulaires, des brides de corps (autres que les brides standards) et des cloisons de passe représentés sur la figure F20.3.1.5.

Dimensions

Figure F20.3.1.5

1403

Tolérances en mm +

-

D

6

3

V1, V2, V3, V4

0,8

0,8

g, g1

0,8

0,8

f1 = 6,5

0,8

0

f2 = 4,5

0

0,8

f3 = 4,5

0,8

0,8

j = 1,5

0,8

0

e

1

0

eb

1,5

0

a1, a2

0,8

0,8


F20.3.1.6 transversales

Chicanes

et

Lorsque la soudure est uniquement destinée à assurer l’étanchéité de l’assemblage, les tolérances données en F20.3.1.3 sont applicables. En revanche, lorsque la soudure est destinée à assurer la résistance de l’assemblage, la valeur de ces tolérances peut être modifiée.

plaques-supports

a) Diamètre extérieur. La tolérance sur le diamètre extérieur des chicanes doit être adaptée au rendement exigé de l’échangeur ainsi qu’au produit véhiculé. Elle doit permettre le démontage et remontage du faisceau sans que celui-ci ne soit abîmé.

Après soudage, et à la demande du Donneur d’ordre, il peut être procédé à une légère expansion destinée à assurer le contact entre le tube et la paroi du trou, en particulier dans la partie arrière de la plaque tubulaire, afin de limiter l’introduction de produits entre le tube et la plaque.

b) Perçage des trous. Les tolérances sur l’usinage des trous de passage des tubes sont les suivantes : •

F20.3.3 - Traitement thermique après soudage (T.T.A.S.)

sur le diamètre : dp (+ 0,3 - 0)mm.

Il est admis que, pour 4% au plus des trous, la tolérance en plus soit portée à 0,4 mm. •

F20.3.3.1 - Indépendamment des dispositions de la présente Division pour l’application d’un T.T.A.S. (épaisseur et nuance du matériau), les boîtes d’extrémité et les couvercles de têtes flottantes des échangeurs en acier non allié ou faiblement allié doivent subir un traitement thermique de détente dans les cas suivants :

sur le pas de perçage nominal : p ± 1 mm.

c) Positionnement. Le positionnement des chicanes et plaques-supports est donné par une étude thermique et hydrodynamique. Les tolérances de positionnement sont à respecter avec une tolérance de ± 5 mm, sans possibilité de cumul. F20.3.2 - Assemblage des tubes sur la plaque tubulaire

•

elles comportent plus de deux cloisons de passe,

•

elles comportent une tubulure non axiale dont le diamètre intérieur est supérieur à la moitié du diamètre intérieur de la boîte.

F20.3.2.1 - Usinage des trous Les trous doivent être exempts de bavures ou de rayures pouvant nuire à la qualité de l’assemblage des tubes. En particulier, les arêtes de l’alésage doivent être ébavurées. F20.3.2.2 - Assemblage par dudgeonnage Le Fabricant doit maintenir à jour une procédure de dudgeonnage adaptée aux matériaux et épaisseurs en présence et reprenant les valeurs de l’expansion retenue. Le Fabricant doit disposer des calibres nécessaire au contrôle des tubes avant et après dudgeonnage. F20.3.3.2 - Le Fabricant doit prendre toutes les dispositions pour que le T.T.A.S. éventuel de l’échangeur n’affecte pas la tenue mécanique du faisceau tubulaire et en particulier l’assemblage tube/plaque.

Sur demande du Donneur d’ordre, le dudgeonnage peut intéresser l’épaisseur totale de la plaque tubulaire. L’empreinte du dudgeon ne doit, en aucun cas, dépasser la plaque tubulaire côté calandre.

Le T.T.A.S. doit être exécuté de préférence, et en particulier dans le cas de plaques fixes, avant l’assemblage des tubes sur les plaques tubulaires.

F20.3.2.3 - Assemblage par soudage Les différents types d’assemblage par soudage utilisables sont donnés dans l’annexe FA1 ; leur liste n’est pas limitative. Le mode opératoire de soudage doit être qualifié selon les dispositions de l’Annexe FA2.

1404


1405


PARTIE F FABRICATION ANNEXE FA1 CONCEPTION DES ASSEMBLAGES SOUDÉS (Annexe obligatoire) FA1.1 - OBJET

– double-enveloppes,

Le choix des assemblages les mieux appropriés pour satisfaire aux exigences de la présente Division est de la responsabilité du Fabricant. A cet effet, il doit en particulier prendre en compte les paramètres suivants :

– tirants, entretoises et pièces de boulonnerie, – jupes. Sauf indication contraire, la valeur des épaisseurs à prendre en considération mentionnée dans les tableaux de la présente Annexe est celle qui est mesurée sur l’élément d’appareil en cours de fabrication.

– catégorie de construction, – conditions de service des éléments assemblés : sollicitations mécaniques et thermiques répétées, sollicitations variables cycliques, efforts extérieurs, risques de corrosion, ...,

FA1.2 - TYPES D’ASSEMBLAGES

– nuance et propriétés des matériaux mis en œuvre : aptitude au fluage, prévention du risque de rupture fragile, ...,

Les figures des tableaux FA1.2-1 à FA1.2-13, donnent les dispositions constructives recommandées ainsi que les dimensions minimales des soudures requises par la présente Division.

– moyens de fabrication dont dispose le Fabricant : découpage, usinage, soudage, ...,

Les jeux d'assemblages représentés sur les figures doivent être considérés comme des jeux mécaniques de montage.

– nature et étendue des contrôles requis par la présente Division,

La forme des chanfreins est donnée à titre indicatif : leur géométrie (profil, dimensions, talon, écartement...) doit être déterminée par le Fabricant en fonction des différents paramètres, tels que :

– exigences réglementaires éventuellement applicables ou complémentaires de celles de la présente Division. L’objet de cette Annexe est de guider le choix du Fabricant en donnant des recommandations sur les types d’assemblages les plus utilisés dans la construction des appareils à pression pour répondre aux exigences de la présente Division.

– type et nuance des métaux, – volume du métal déposé, – procédé de soudage envisagé, – exigences liées au risque de rupture fragile,

La présente Annexe ne prétend pas être complète et d’autres assemblages peuvent être utilisés. Il appartient alors au Fabricant, en accord avec les parties concernées, de déterminer la validité de l’assemblage envisagé, pour la catégorie de construction requise, en fonction des contrôles à effectuer et par comparaison aux assemblages similaires donnés dans les tableaux de cette Annexe et dont les figures concernent les éléments d’appareils suivants :

– risques d’arrachement lamellaire. Pour chacun des assemblages, la présente Division indique les catégories de construction pour lesquelles leur utilisation est admise. Cette sélection, qui tient compte des exigences de la présente Division pour la conception et le calcul, doit être aménagée en fonction de la nature et de l’étendue des contrôles requis. Les assemblages représentés concernent particulièrement les éléments en acier.

– corps d’appareils, – tubulures,

tout

Note : Pour les autres matériaux, les assemblages peuvent être différents afin de tenir compte des exigences métallurgiques qui leur sont propre.

– plaques tubulaires, – faisceaux tubulaires, – fonds plats,

1406

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Annexe FA1 - CONCEPTION DES ASSEMBLAGES SOUDÉS

FA1.3 - APTITUDE À ASSEMBLAGES SOUDÉS

L’EMPLOI

A l’exception des constructions en acier inoxydable austénitique (groupes 8.1, 8.2) ou en acier allié au nickel (groupes 3.1 et 9), qui ne présentent pas de risque d’arrachement lamellaire, le Fabricant doit adopter les dispositions constructives les mieux adaptées pour se prémunir de ce risque, compte tenu des efforts mis en jeu et de l’épaisseur de la tôle ainsi sollicitée. Il est possible :

DES

Un assemblage soudé n’est pas approprié à un même degré à toutes les conditions d’utilisation. Le Fabricant doit tenir compte, indépendamment de la catégorie de construction, pour déterminer son choix, des éléments suivants : – les conditions de service auxquelles est soumis l’assemblage,

– soit d’utiliser des tôles présentant des garanties de caractéristiques mécaniques de striction dans l’épaisseur EN 10164 : Mai 2005,

– la facilité d’exécution de l’assemblage,

– soit d’utiliser un procédé de rechargement à forte pénétration de la zone qui sera intéressée par la soudure.

– l’accessibilité aux contrôles non destructifs.

FA1.4 - NOTE LAMELLAIRE

SUR

L’ARRACHEMENT

Le risque d’arrachement lamellaire peut se présenter lorsque des efforts importants transmis par la soudure d’un assemblage s’exercent perpendiculairement au plan de laminage de la tôle, lorsque l’épaisseur de celleci est relativement importante (généralement supérieure à 30 mm). Ce risque concerne en particulier : – l’assemblage d’un fond plat ou d’une plaque tubulaire sur une virole, – l’assemblage de tubulures posées ou de tubulures pénétrantes (lorsque ces dernières sont réalisées en tôle relativement épaisse).

1407


FA1.2 - TYPES D’ASSEMBLAGES 1 - ASSEMBLAGES D’ÉLÉMENTS D’UNE MÊME ENVELOPPE CYLINDRIQUE, CONIQUE OU SPHÉRIQUE 1.1 - Assemblage non circulaire par soudure bout à bout 1.2 - Assemblage circulaire 1.2.1 - Assemblage par soudure bout à bout sans support permanent 1.2.2 - Assemblage par soudure bout à bout avec support permanent 1.2.3 - Assemblage à recouvrement 1.2.4 - Assemblage sur bord soyé 2 - ASSEMBLAGE D’UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE AVEC UNE ENVELOPPE CONIQUE 2.1 - Assemblage de la grande base de l’enveloppe conique 2.1.1 - Raccordement par une partie torique 2.1.2 - Raccordement à angle vif et assemblage par soudure bout à bout 2.2 - Assemblage de la petite base de l’enveloppe conique 2.2.1 - Raccordement par une partie torique 2.2.2 - Raccordement à angle vif et assemblage par soudure bout à bout 3 - ASSEMBLAGE D’UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE AVEC UN FOND BOMBÉ 3.1 - Fond d’extrémité 3.1.1 - Assemblage d’un fond torisphérique ou elliptique par soudure bout à bout 3.1.2 - Assemblage à recouvrement d’un fond torisphérique ou elliptique 3.1.3 - Assemblage d’un fond hémisphérique par soudure bout à bout 3.2 - Fond intermédiaire 3.2.1 - Fond torisphérique ou elliptique emboîté 3.2.2 - Fond conique ou calotte sphérique assemblé par une soudure d’angle à pleine pénétration 3.2.3 - Fond conique ou calotte sphérique assemblé par soudures bout à bout sur une pièce de raccordement 4 - ASSEMBLAGE D’UNE TUBULURE SUR UNE ENVELOPPE, UN FOND BOMBÉ OU UN FOND PLAT 4.1 - Tubulure soudée sur la face extérieure de l’enveloppe sans anneau-renfort rapporté 4.1.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration 4.1.2 - Assemblage par soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle 4.2 -Tubulure emmanchée sans anneau-renfort rapporté 4.2.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration 4.2.2 - Assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle 4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté 4.3.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration 4.3.2 - Assemblage par soudure non pénétrée ou à pénétration partielle 4.3.3 - Assemblage en périphérie de l’anneau-renfort 4.4 - Tubulure assemblée par soudure(s) bout à bout 4.4.1 - Assemblage sur collerette extrudée 4.4.2 - Assemblage avec pièce de renforcement

1408


5 - ASSEMBLAGE D’UN BOSSAGE SUR UNE ENVELOPPE, UN FOND BOMBÉ OU UN FOND PLAT 5.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisée d’un seul côté 5.2 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle 5.3 - Assemblage par soudure bout à bout 6 - ASSEMBLAGE D’UNE BRIDE (OU D’UN COLLET) SUR UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE OU SPHÉRIQUE 6.1 - Bride ou collet à collerette soudée en bout sur une enveloppe cylindrique 6.2 - Bride ou collet emmanché-soudé sur une enveloppe cylindrique 6.2.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisée des deux côtés 6.2.2 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle 6.3 - Assemblage d’une bride sur un fond à calotte sphérique boulonné 6.3.1 - Assemblage par soudure bout à bout 6.3.2 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisé des deux côtés 6.3.3 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle 7 - ASSEMBLAGE D’UN FOND PLAT SUR UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE 7.1 - Fond à bord tombé et/ou à rainure périphérique de décharge assemblé par soudure bout à bout 7.2 - Fond assemblé par soudure unique sur emboîtement 7.3 - Fond assemblé par soudure à pleine pénétration 7.4 - Fond assemblé par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle 8 - ASSEMBLAGE D’UNE PLAQUE TUBULAIRE AVEC LA CALANDRE ET/OU LA VIROLE DE BOITE D’EXTRÉMITÉ 8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité 8.1.1 - Plaque tubulaire assemblée par soudure bout à bout 8.1.2 - Plaque tubulaire assemblée par soudure unique 8.1.3 - Plaque tubulaire assemblée par soudure à pleine pénétration 8.1.4 - Plaque tubulaire assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle 8.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe monobloc ou d’une plaque tubulaire monobloc de tête flottante 8.2.1 - Plaque tubulaire emmanchée dans une seule enveloppe cylindrique 8.2.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire monobloc de tête flottante 8.2.3 - Plaque tubulaire assemblée avec deux enveloppes cylindriques 9 - ASSEMBLAGE DE TUBES SUR UNE PLAQUE TUBULAIRE 9.1 - Tubes soudés sur la face extérieure de la plaque tubulaire 9.2 - Tubes soudés sur la face intérieure de la plaque tubulaire

1409


10 - ASSEMBLAGE D’UN SOUFFLET DE COMPENSATEUR DE DILATATION SUR UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE 10.1 - Assemblage par soudure bout à bout 10.2 - Assemblage par soudure d’angle 11 - ASSEMBLAGE D’UNE DOUBLE ENVELOPPE SUR UN CORPS D’APPAREIL 11.1 - Raccordement obtenu par formage de la double enveloppe 11.2 - Assemblage obtenu par une pièce intermédiaire 11.2.1 - Assemblage de la double enveloppe 11.2.2 - Assemblage sur le corps d’appareil 11.3 - Assemblage obtenu par une pièce formant bride 12 - ASSEMBLAGE DE TIRANTS ET D’ENTRETOISES SUR UN CORPS D’APPAREIL PARTICIPANT A SA RESISTANCE 13 - ASSEMBLAGE D’UNE JUPE-SUPPORT SUR UN CORPS D’APPAREIL Utilisation des tableaux

Cas c- Epaisseur de référence de la partie A pour un assemblage « Brut de soudage » : Deux vérifications sont à effectuer d’une part à l’aide des graphes « non détensionnés » (ND) à partir de l’épaisseur e3, et d’autre part à l’aide des graphes « détensionnés » (D) à partir de l’épaisseur e1. Le cas le plus pénalisant est à retenir.

1410


1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique 1.1 - Assemblage non-circulaire par soudure bout à bout

Catégories de construction A

B1

B2

Rupture fragile

B

A

Epaisseurs de référence cas a1 et a2 Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e1

e1

e1

Avec TTAS

e1

e1

e1

e1

e1

a1 )

Epaisseurs de référence cas b Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e1

e1

e2

Avec TTAS

e1

e1

e2

B

A e1

e1

a2 )

Epaisseurs de référence cas c Partie A

Zone fondue

Partie B

e3

e2

e3

e2

a/2

A e 1q

B

e2

a/2

Brut de soudage

Avec TTAS

b)

1/4 e1 A

et

e1 (Fig. D)

e1

Fatigue Cas selon annexe C11.A2

e3

e2 B

TTAS Epaisseurs de référence

a1

1.3a à 1.3b

a1 et a2

e1

a2, b et c

1.1, 1.2a, 1.2b

b et c

e2

Notes et remarques

1/4 c)

●

e3

La valeur maximale de a est donnée en F1.3.2.1 et F11.3.2.1.

1411


1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique (suite) 1.2 - Assemblage circulaire 1.2.1 - Assemblage par soudure bout à bout sans support permanent Catégorie. de construction A

A

B1

B

B2

Rupture fragile Epaisseurs de référence cas a1 et a2

e1

a1 )

A

Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e1

e1

e1

Avec TTAS

e1

e1

e1

B e1

Epaisseurs de référence cas b1 et b2 Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e1

e1

e2

Avec TTAS

e1

e1

e2

a2 )

a B

A

e2

e1

Epaisseurs de référence cas c1 et c2 Partie A

b1 )

Zone fondue

Partie B

e3

e2

e3

e2

a /2 A

B e2

Brut de soudage

a /2

e1 Avec TTAS

b2 )

e3 et

e1 (Fig. D)

e1

1/3 Fatigue Cas selon annexe C11.A2

A

B e2

e1

e3


a1, b1, c1

1.3a à 1.3b

a1, a2

e1

a2, b2, c2

1.1, 1.2a, 1.2b

b1, b2, c1, c2

e2

c1 ) ●

1/3 A

B e2

●

e3

e1

c2 ) La valeur maximale de a est donnée en F1.3.2.1 et F11.3.2.1.

1412

Notes et remarques Dans le cas d’une soudure exécutée d’un seul côté, la soudure est exécutée sans support ou avec insert fusible ou sur support non fusible éliminé après soudage.


1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique (suite) 1.2 - Assemblage circulaire (suite) 1.2.2 - Assemblage par soudure bout à bout avec support permanent Catégories de construction A

e1

B1

B2

e2 Rupture fragile Epaisseurs de référence

B

A

Partie A

e3

(a)

e3 ≤ MAX ( e1 ; e2 ) ●

(a) : Anneau support subsistant.

●

Les faces internes sont alignées, mais les épaisseurs peuvent être différentes.

●

Dans le cas où cet assemblage est utilisé, le pointage de l’anneau support ne doit être effectué que sur les faces du chanfrein. Il ne peut être utilisé en catégorie de construction A qu’après accord entre les parties concernées notamment quant à la méthode de contrôle appliquée.

●

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e1

MAX ( e1

; e2 )

e2

Avec TTAS

e1

MAX ( e1

; e2 )

e2



MIN ( e1

1.4a à 1.4b

Cet assemblage n’est pas permis pour les tubulures.

; e2 )

Notes et remarques

a)

Catégories de construction B2

e3

e1

e1

Rupture fragile Epaisseurs de référence

A

B (a)

●

(a) : Jeu non nul après soudage.

●

La vérification de la résistance de l’assemblage doit être effectuée sur l’épaisseur e3. b)

Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e1

e3

e2

Avec TTAS

e1

e3

e2



1.4a à 1.4b

e3 Notes et remarques

1413


1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique (suite) 1.2 - Assemblage circulaire (suite) 1.2.3 - Assemblage à recouvrement Catégories de construction

(a)

e 1 = 2 e 2 max.

e2


g

Partie A

B g

A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

L

Avec TTAS

e = MIN ( e1 ; e2 ) e ≤ 8 mm 2e≤L≤6e

g ≥ 0,7 e

Fatigue

TTAS

Cas selon annexe C11.A2

Epaisseurs de référence

Notes et remarques

1.2.4 - Assemblage sur bord soyé Catégories de construction

e2

e1


A

Partie A

B

Partie B

Brut de soudage

0,7 e 1

L

Zone fondue

Avec TTAS

L ≥ 1,5 e



Notes et remarques

1414


2 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec une enveloppe conique 2.1 - Assemblage de la grande base de l’enveloppe conique 2.1.1 - Raccordement par une partie torique Catégories de construction A

note 2

note 1

B1

B2

Rupture fragile

ec

Epaisseurs de référence Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

h

voir 1.2.1a1 et a2 et 1.2.2a Avec TTAS

h ≥ MAX ( ec ; 10 mm ) ● Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type 1.2.1a1, 1.2.1a2 ou 1.2.2 a. ●



voir 1.2.1a1 et a2 et 1.2.2a

voir 1.2.1a1 et a2 et 1.2.2a

● Note 2 : Ligne de tangence. Notes et remarques

2.1.2 - Raccordement à angle vif et assemblage par soudure bout à bout Catégories de construction A

es

B1

B2

Rupture fragile

ec


A B r

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

es

MAX ( es

; ec )

ec

Avec TTAS

es

MAX ( es

; ec )

ec

r > MAX ( es ; ec ) ●

Pour une enveloppe soumise à une pression intérieure, la soudure doit être reprise à l’envers et assurer, par meulage si nécessaire, un raccordement régulier par un rayon r.

Fatigue

TTAS


Epaisseurs de référence MIN ( es

2.1, 2.2a et 2.2b

Notes et remarques

1415

; ec )


2 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec une enveloppe conique (suite) 2.2 - Assemblage de la petite base de l’enveloppe conique 2.2.1 - Raccordement par une partie torique Catégories de construction A

B1

B2

Rupture fragile

h


note 1

Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

ec

voir 1.2.1a1 et a2 et 1.2.2a

note 2

Avec TTAS

h ≥ MAX ( ec ; 10 mm ) ● Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type 1.2.1a1, 1.2.1a2 ou 1.2.2a.



voir 1.2.1a1 et a2 et 1.2.2a

voir 1.2.1a1 et a2 et 1.2.2a

● Note 2 : Ligne de tangence. Notes et remarques

2.2.2 - Raccordement à angle vif et assemblage par soudure bout à bout Catégories de construction A

B1

ec

B2


A

Partie A

B es

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

ec

MAX ( es

; ec )

es

Avec TTAS

ec

MAX ( es

; ec )

es

ec Fatigue Cas selon annexe C11.A2

A

TTAS Epaisseurs de référence MIN ( es

2.1, 2.2a et 2.2b

B es

Notes et remarques

1416

; ec )


3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé 3.1 - Fond d’extrémité 3.1.1 - Assemblage d’un fond torisphérique ou elliptique par soudure bout à bout Catégories de construction A

B1

B2

Rupture fragile note 1

hc


note 2

Partie A

Partie B

Brut de soudage

ec

es

Zone fondue

voir 1.2.1 et 1.2.2a Avec TTAS

hc ≥ MAX ( ec ; 10 mm ) ● Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type 1.2.1 ou 1.2.2a. ● Note 2 : Ligne de tangence.



voir 1.2.1 et 1.2.2a

voir 1.2.1 et 1.2.2a

● Voir également C3.1.7.3. Notes et remarques

1417


3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) 3.1 - Fond d’extrémité (suite) 3.1.2 - Assemblage à recouvrement d’un fond torisphérique ou elliptique Catégories de construction B2

es ec

g

g

note 2


A a

hc

Partie A

B

e = MAX ( es ; ec ) a≥2e g ≥ 0,7 ec hc ≥ 4 e ● ●

L’assemblage n’est admis en catégorie de construction B2 que si ec ≥ 10 mm. Note 2 : Ligne de tangence.

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

es

MAX ( es

; ec )

ec

Avec TTAS

es

MAX ( es

; ec )

ec



3.1

g

a)

Notes et remarques


es

ec

note 2

g


A

Partie A

B hc

b

b = 2 MIN ( es ; ec ) a ≥ 5 mm g ≥ 0,7 e hc ≥ 40 mm ●

L’assemblage n’est admis que si ec ≤ 4 mm.

●

Note 2 : Ligne de tangence.

Zone fondue

Partie B

a Brut de soudage

es

MAX ( es

; ec )

ec

Avec TTAS

es

MAX ( es

; ec )

ec



3.3

g Notes et remarques

b)

1418


3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) 3.1 - Fond d’extrémité (suite) 3.1.3 - Assemblage d’un fond hémisphérique par soudure bout à bout Catégories de construction A

1/3

B1

B2

note 1

Rupture fragile Epaisseurs de référence cas a1 et a2 note 2

Partie A

Zone fondue

Partie B

165°

Brut de soudage a)

Voir 1.2.1 Avec TTAS

1/3

note 1

note 2

1/3

165°



Voir 1.2.1

Voir 1.2.1

Notes et remarques b)

note 1

note 2

1/3

c)

1/3

note 1

note 2

1/3

d) ●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type 1.2.1.

●


●

Voir également C3.1.7.4.

1419


3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) 3.2 - Fond intermédiaire 3.2.1 - Fond torisphérique ou elliptique emboîté Catégories de construction

(a)

note 1

es

A

ec

A

B1

B2

Rupture fragile

A


B

Partie A

Zone fondue

Partie B

g b

hc

a

(b + g) ≥ (ec + es) avec b ≤ ec

a≥2e g ≥ 0,7 ec hc ≥ 4 MIN (ec ; es) es et ec ≤ 40 mm ●

(a) : Event.

●


Brut de soudage

es

MAX ( es

; ec )

ec

Avec TTAS

es

MAX ( es

; ec )

ec


TTAS Epaisseurs de référence MAX ( g

3.2a et 3.2b

; es )

a) Notes et remarques

Catégories de construction B2 note 1

g

es

ec


A

Partie A

B hc

hc ≥ 40 mm g ≥ 0,7 ec

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

es

MAX ( es

; ec )

ec

Avec TTAS

es

MAX ( es

; ec )

ec

hc ≥ 2 MIN (ec ; es)

●

Cet assemblage n’est admis que si es ≤ 4 mm.

●




3.3

g Notes et remarques

b)

1420


3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) 3.2 - Fond intermédiaire (suite) 3.2.2 - Fond conique ou calotte sphérique assemblé par une soudure d’angle à pleine pénétration Catégories de construction B1 (a)

es

B2

Rupture fragile

α


Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

es

hr

ef

Avec TTAS

es

hr

ef

A r

ef

hr (b)

B

er

65° ≥ α ≥ 45°

r ≥ MAX ( es ; ef )


● (a) : Renfort éventuel. ● (b) : Fond conique ou calotte sphérique.

TTAS Epaisseurs de référence MIN ( hr

2.1, 2.2a et 2.2b

● La soudure doit être reprise à l’envers et assurer, par meulage si nécessaire, un raccordement régulier des surfaces intérieures.

; es )

Notes et remarques

3.2.3 - Fond conique ou calotte sphérique assemblé par soudure bout à bout sur une pièce de raccordement Catégories de construction A note 2

B1

B2

es

note 1

Rupture fragile Epaisseurs de référence Partie A

Zone fondue

Partie B

r2

r1

Brut de soudage

ef

note 1

voir 1.2.1

note 1

Avec TTAS

r1 ≥ MAX ( es ; ef ) r2 ≥ MIN ( es ; ef ) ●


●

Note 2 : Pièce forgée.

Fatigue

TTAS



voir 1.2.1

voir 1.2.1

Notes et remarques

1421


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat 4.1 - Tubulure soudée sur la face extérieure de l’enveloppe sans anneau-renfort rapporté 4.1.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration Catégories de construction

a) Soudure exécutée d’un seul côté sans support A

g

et

B g

et

B1

B2

B Rupture fragile Epaisseurs de référence

A e

A e

a1 )

Partie A

(a)

et

B

g

et

B

A e

A e

Brut de soudage

e

MAX ( e

; et )

et

Avec TTAS

e

MAX ( e

; et )

et


(a)

a1 et a2

4.2c à 4.2e

b1 à b4 et c

4.2c et 4.2b


Notes et remarques

b1 )

g

et

Partie B

a2 )

b) Soudure exécutée d’un seul côté sur support éliminé après soudage

g

Zone fondue

b2 )

B

g

et

A e

A e

b3 )

B

(a)

b4 )

c) Soudure exécutée des deux côtés

et

g A

B

e

c)

g ≥ 0,25 MIN( e ; et ) ●

(a) = Lamage.

●

Les dimensions indiquées doivent être respectées sur tout le pourtour de la tubulure.

1422

et


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.1 - Tubulure soudée sur la face extérieure de l’enveloppe sans anneau-renfort rapporté (suite) 4.1.2 - Assemblage par soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle Catégories de construction B1

g

et

Rupture fragile

B


A

B2

Zone fondue

g ≥ 1,5 MIN ( e ; et ) ●


●

Ce type d’assemblage n’est admis que pour des tubulures de diamètre extérieur ≤ 150 mm.

Brut de soudage

e

MAX ( e

; et )

et

Avec TTAS

e

MAX ( e

; et )

et


TTAS Epaisseurs de référence a

4.4

b


et

B

g1

A

Partie B

e

g2

e

g = g1 + g2 g1 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) g ≥ 1,5 MIN ( e ; et ) ●


●


●

Ce type d’assemblage n’est admis, en catégorie de construction B1, que si l’orifice de l’enveloppe ou du fond est usiné.

b)

1423

g g1 + g2


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.2 - Tubulure emmanchée sans anneau-renfort rapporté 4.2.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration Catégories de construction

a) Soudure exécutée d’un seul côté A

g

A

B1

et

B2

Rupture fragile

B


e

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e

MAX ( e

; et )

et

Avec TTAS

e

MAX ( e

; et )

et

a1 )

g

et B Fatigue Cas selon annexe C11.A2

A

e

a2 )

b) Soudure exécutée des deux côtés

et B

A

e

b1 )

g1

A

et B

e g2 b2 )

g, g1, g2 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) ●

4.2c à 4.2e

b1 et b2

4.2a et 4.2b

Notes et remarques

g ≥ 0,25 MIN ( e ; et )

g

a1 et a2



1424

e


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.2 - Tubulure emmanchée sans anneau-renfort rapporté (suite) 4.2.2 - Assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle Catégories de construction

g1

et

g1

B

B2

et B

Rupture fragile

g2 A

e

A

g2

a1 )

g 11

A


e

Partie A

a2 )

et

g 11

g 12

B

e

g2

A

et B

g2

g1

A

a4 )

et

g11

B

e

A

g2

et B g 12

e g22

g21

g1 = g11 + g12 g2 = g21 + g22 g11, g21 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) b1 )

b2 )

Pour tous les cas :

di > 150 mm di ≤ 150 mm

MAX ( e

; et )

et

Avec TTAS

e

MAX ( e

; et )

et

TTAS Epaisseurs de référence MIN ( g1 ;

Notes et remarques

g11 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) g1 = g11 + g12 a3 )

e

4.3

e

g1, g2 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) g1 ou, g2 ≥ 1,5 MIN ( e ; et )

●


●

Sauf justification spécifique, ce type d’assemblage n’est admis que pour des tubulures de diamètre intérieur ≤ Di / 3, où Di est le diamètre intérieur de l’enveloppe.

1425

Partie B

Brut de soudage


g 12

Zone fondue

g2 )


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté 4.3.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration a) Soudure exécutée d’un seul côté


et

g

B1

B


er

Partie A

x

a1 )

et

B

er note 1

A e

a3 )

er

x

A e

et

g1

B

B

er

x

A e g2 b1 )

; er )

e + er

et

Avec TTAS

MAX ( e

; er )

e + er

et


a1, a2, a3

4.2c à 4.2e

a1, a2, a3

b1, b2

4.2a et 4.2b

b1, b2

Notes et remarques

a2 )

et

MAX ( e

note 1

x

x

Brut de soudage


er

g

Partie B

et

g

B

A e

Zone fondue

note 1

Ae

g

B2

b2 )

Pour tous les cas :

g ≥ 0,25 et x ≥ 0,25 MIN ( e ; et )

●


●


●

Voir 4.3.3 pour la soudure en périphérie de l’anneau-renfort.

1426

MAX ( et ; MAX (

er ) e ; er )


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté (suite) 4.3.2 - Assemblage par soudure non pénétrée ou à pénétration partielle Catégories de construction

a) Soudure de la tubulure sur l’enveloppe soumise à pression réalisée par l’intérieur

et

g1

et

g 11

e


er A

e

Rupture fragile

B

B er

B2

Partie A

g 12 A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

MAX ( e

; er )

e + et

et

Avec TTAS

MAX ( e

; er )

e + et

et

x

x

g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

g11 ≥ 0,25 et g1 = g11 + g12 g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

a1 )

a2 )



4.3

MIN (

Notes et remarques

et

g1

g11

B

B

er

er e

et

x

A g2

e

g12 x

A g2

g2 ≥ 0,25 et g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

g11 et g2 ≥ 0,25 et g1 = g11 + g12 g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

a3 )

a4 )

●


●


1427

e ; g1 )


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté (suite) 4.3.2 - Assemblage par soudure non pénétrée ou à pénétration partielle (suite) Catégories de construction

b) Soudure de l’anneau-renfort réalisée par l’extérieur

et

g 11

e

et

g 11

e

A


x

er

x

Rupture fragile

B

B

er

B2

A

g2

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

MAX ( e

; er )

e + et

et

Avec TTAS

MAX ( e

; er )

e + et

et

g2

g11 ≥ 0,25 et g1 = g11 + er g1 et g2 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )


b1 )

b2 )


TTAS Epaisseurs de référence MIN (er ;

4.3

Notes et remarques

et

g 11

B

er x A

e

g 21

g 22

g11 et g21 ≥ 0,25 et g22 ≥ 0,25 e g1 = g11 + et g2 = g21 + g22 g1 et g2 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) b3 )

●


●


1428

g1 )


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté (suite) 4.3.3 - Assemblage en périphérie de l’anneau-renfort Catégories de construction A

B1

g

B2


er

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e

sans objet Avec TTAS

g ≥ 0,5 MIN ( e ; er ) Fatigue Cas selon annexe C11.A2


sans objet

g

Notes et remarques

●


1429


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté (suite) 4.3.3 - Assemblage en périphérie de l’anneau-renfort Catégories de construction A

B1

et

a

B2


r

Partie A

note 1

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

e


r ≥ 0,5 MIN ( e ; et ) a ≥ et ●




Voir 1.2.1

Voir 1.2.1

Notes et remarques

1430


4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 4.4 - Tubulure assemblée par soudure bout à bout (suite) 4.4.2 - Assemblage avec pièce de renforcement Catégories de construction A

B

et

B1

r2

Epaisseurs de référence cas a

b

a

r3

e

dr

a)

Voir 1.2.1

et dr / 4 (fig. D)

Voir 1.2.1

et dr / 4 (fig. D)

Epaisseurs de référence cas b Partie A

r2

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

r3

Voir 1.2.1

et

b r4

Avec TTAS

α

Epaisseurs de référence cas c

r1

A

Partie A

B Brut de soudage

b)

b

Avec TTAS

note 1

r4

A

Partie B

r1

Voir 1.2.1

et er / 4 (fig. D) Voir 1.2.1

B

et

a

Zone fondue

Voir 1.2.1

note 1

e

Partie B


note 1

e

Zone fondue

Voir 1.2.1 Brut de soudage

r1

A

B

Partie A

note 1 α

er

Voir 1.2.1

et er / 4 (fig. D)



Voir 1.2.1

Voir 1.2.1

B Notes et remarques

note 1

c) 30° ≤ α ≤ 45°

r1 ≥ MIN ( e / 4 ; 12 mm ) r2 et r3 ≥ 10 mm r4 ≥ 0,5 MIN ( e ; et ) a ≥ et b≥e ●

C

Rupture fragile

1/4

1/4

B2


1431


5 - Assemblage d’un bossage sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat

Bossage pour assemblage boulonné, bossage taraudé ou bossage pour assemblage emmanché-soudé de tubulure de petit diamètre : Outre les dispositions ci-dessous, spécifiques aux bossages, l’assemblage peut être réalisé conformément aux dispositions préconisées en 4.1 (bossage posé) et 4.2 (bossage emmanché) pour l’assemblage d’une tubulure. 5.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisée d’un seul coté



eb

B

Partie A

A

L’épaisseur de la partie support de l’assemblage doit être minimale.

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

eb / 4 ou eb

e

e

Avec TTAS

eb / 4 ou eb

e

e

x

g ≥ 0,25 e x ≥ 0,5 e ●

B2

Rupture fragile

g

e

B1

voir Note 1



1.4a et 1.4b

e

Notes et remarques Note 1 :

1432

eb / 4

pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, eb dans le cas contraire.


5 - Assemblage d’un bossage sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 5.2 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle


g1

A

eb

B2


B

g2

Partie A

e

g1 et g2 ≥ 0,7 e

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

eb / 4 ou eb

e

e

Avec TTAS

eb / 4 ou eb

e

e

voir Note 1

a)

g 12 g 11

eb

A

B


g2

TTAS Epaisseurs de référence MIN ( g1

5.3

; g2 )

e

g1 et g2 ≥ 0,7 e g11 ≥ 0,25 g G1 = g11 + g12


b)

e

A

g1

e

eb

e

eb

B g2

g1 et g2 ≥ 0,7 e c)

g 11

A

e B g2

g 12

g1 et g2 ≥ 0,7 e g1 = g11 + g12 d)

1433

eb / 4



5 - Assemblage d’un bossage sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) 5.3 - Assemblage par soudure bout à bout


B1

B2


a

Zone fondue

Partie B

e

e

e

e

e / 4 ou e eb

B

voir Note Z et

Brut de soudage

A

e

eb / 4 ou eb (fig. D)

note 1

voir Note 3

Avec TTAS

a≥e

eb / 4 ou eb voir Note 3

●



5.1

Voir 1.2.1


Notes et remarques

1434

e

Note 2 :

/ 4 pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, eb dans le cas contraire.

Note 3 :

eb / 4



6 - Assemblage d’une bride (ou d’un collet) sur une enveloppe cylindrique ou sphérique 6.1 - Bride ou collet à collerette soudée en bout sur une enveloppe cylindrique


A

eb

B1

B2

Rupture fragile

1/3

Epaisseurs de référence cas a et b Partie A

Partie B

Voir 1.2.1c

note 1

avec es / 4 ou es Voir Note 2

B

es

Zone fondue

Brut de soudage

Voir 1.2.1c

et

eb / 4 ou eb

a)

Voir Note 3 (fig. D) Voir 1.2.1c

A

eb

Avec TTAS

a

avec eS / 4 ou es Voir Note 2 Voir 1.2.1c

et

eb / 4 ou eb

1/3 1/3 note 1 es

(fig. D)

B

Epaisseurs de référence cas c et d Partie A

Zone fondue

Partie B

Voir 1.2.1a avec es / 4 ou es

b)

Voir Note 2 Brut de soudage

A

eb

Voir 1.2.1a

et

eb / 4 ou eb Voir Note 3

a

(fig. D)

note 1

es

B

eb / 4 ou eb

Avec TTAS

Voir Note 3

Voir 1.2.1a

c) Fatigue Cas selon annexe C11.A2

A eb

a

a et b

Voir 1.2.1c

a et b

Voir 1.2.1c

c et d

Voir 1.2.1a

c et d

Voir 1.2.1a

note 1

es

Notes et remarques

B

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type 1.2.1 avec

es ≤ eb.

1435

es

Note 2 :

/ 4 pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, es dans le cas contraire.

Note 3 :

eb / 4

d)

a ≤ es ●




6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) 6.2 - Bride ou collet emmanché-soudé sur une enveloppe cylindrique 6.2.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisée des deux cotés Catégories de construction A

B1

B2

note 1

Rupture fragile

es eb

A


B

Partie A

g

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

eb / 4 ou eb

eb

eb

Avec TTAS

eb / 4 ou eb

eb

eb

Voir Note 2

Voir Note 2

a)

(a)

eb


6.2a et 6.2b

eb

A B

es

Notes et remarques

g

Note 2 :

b)

g ≥ 0,25 es (a) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm ) ●


Note 1 : Face usinée après soudage.

1436

eb / 4



6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) 6.2 - Bride ou collet emmanché-soudé sur une enveloppe cylindrique (suite) 6.2.2 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle a) assemblage de la face avant

Catégories de construction (a)

3 mm

B

es

B2

A

A eb

B1

Rupture fragile

es

eb


B

g

Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

eb / 4 ou eb

es

es

Avec TTAS

eb / 4 ou eb

es

es

g ≥ 0,7 es a1 )

a2 )

A B

eb es

g ≥ 0,7 es

Voir Note 1

(a) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm ) a3 )


b) Assemblage de la face arrière d’une bride ou d’un collet sans collerette

6.3

eb

eb

es A

B

es A

g2

g1 ≥ 0,25 es

g1

g = g1 + g2

g ≥ 0,7 es pour une bride ou un collet calculé en négligeant la participation mécanique de l’enveloppe cylindrique, g ≥ es dans le cas contraire. b1 )

b2 )

c) Assemblage de la face arrière d’une bride à collerette

es

A

A

B g

es

g2 B

g ≥ 0,7 es

g ≥ 0,7 es g = g1 + g2 g1 ≥ 0,25 es

c1 )

c2 )


a1, a2, b1, b2, c1, c2 a3

g es


B

g

●

Voir Note 1

g

note 1

g1

1437

eb / 4



6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) 6.3 - Assemblage d’une bride sur un fond à calotte sphérique boulonné 6.3.1 - Assemblage par soudure bout à bout Catégories de construction A

B1

Rupture fragile

eD


B Brut de soudage

a

eb

A

note 1

Partie A

Zone fondue

Partie B

eD / 4 et

eD

eD

eD

eD

eb / 4 (fig. D)

Avec TTAS

a ≥ eD ●

B2

eb / 4



Voir 1.2.1

Voir 1.2.1


Notes et remarques

6.3.2 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisée des deux cotés Catégories de construction A

B1

B2

Rupture fragile

g1

eD


B A

Brut de soudage

eb

Avec TTAS

g2

g1 et g1 ≥ 0,25 eD

Partie A

Zone fondue

Partie B

eD / 4 et

eD

eD

eD

eD

eb / 4 (fig. D) eb / 4



7.2a et 7.2b

eD Notes et remarques

1438


6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) 6.3 - Assemblage d’une bride sur un fond à calotte sphérique boulonné (suite) 6.3.3 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle Catégories de construction B1

B2

Rupture fragile

g1

eD


B A

Brut de soudage

eb g 22

g21 ≥ 0,25 eD g2 = g21 + g22 g1 et g1 ≥ 0,7 eD

Zone fondue

Partie B

eD et

eD

eD

eD

eD

eb / 4 (fig. D)

Avec TTAS

g 21

Partie A

eb / 4



7.3

eD Notes et remarques

1439


7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique 7.1 - Fond à bord tombé et/ou à rainure périphérique de décharge assemblé par soudure bout à bout


B1

B2


Zone fondue

Partie B

A ef

es / 4 ou es

note 2

voir Note 2

r a

l

Brut de soudage

note 1

es B

Voir 1.2.1a

et

ef / 4 ou ef voir Note 4 (fig. D)

r ≥ 0,25 es a ≥ es

Avec TTAS

ef / 4 ou ef voir Note 4

Voir 1.2.1a

a1-1 )

A

ef



Voir 1.1 et 1.2.1 (Note 6)

es

note 2

rd

l

a Notes et remarques

note 1

es B

rd ≥ 0,25 es a ≥ es a1-2 ) ●

Elément obtenu par rechargement.

●

Si le fond est obtenu à partir d’une tôle, voir FA1.4 : Note sur l’arrachement lamellaire.

●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type 1.2.1a cas a1 ou 1.2.1c cas a2 et a3.

●

Note 2 : La reconstitution par rechargement impose de réaliser un traitement thermique de normalisation avant usinage du chanfrein pour assemblage avec la partie B.

1440


7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique 7.1 - Fond à bord tombé et/ou à rainure périphérique de décharge assemblé par soudure bout à bout


B1

B2

Rupture fragile Epaisseurs de référence cas a1-1 et a1-2

ef

Partie A

A

Zone fondue

Partie B

Voir 1.2.2c

e3 / 4 ou e3 voir Note 5

1/3

a

Brut de soudage


note 1

es

Voir 1.2.1c

et

(fig. D)

B

ef / 4 ou ef

Avec TTAS

a ≥ es

voir Note 4

Voir 1.2.1c

a1-1 )

ef

A



Voir 1.2.1c

Voir 1.2.1c

2 mm

Notes et remarques

1/3

Note 3 :

es / 4 pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, es dans le cas contraire.

Note 4 :

ef / 4 pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, ef dans le cas contraire.

Note 5 :

e3 / 4

note 1

es B

A ≥ es A1-2 )

pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, e3 dans le cas contraire.

Note 6 : Retenir le cas le plus pénalisant de : − Zone de raccordement au fond plat : voir 1.1. − Soudure d’assemblage de la virole : voir 1.2.1. ●


●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type 1.2.1a cas a1 ou 1.2.1c cas a2 et a3.

●

Note 2 : La reconstitution par rechargement impose de réaliser un traitement thermique de normalisation avant usinage du chanfrein pour assemblage avec la partie B.

1441


7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) 7.2 - Fond assemblé par soudure unique sur emboîtement


B1

B2

(b)

A

Rupture fragile

ef

ef


A

Partie A (a)

(a)

B

B

es

es

es

es

voir Note 1 Brut de soudage

(b) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm ) a)

Partie B

es / 4 ou es

es

es

Zone fondue

et


b)

Avec TTAS

● (a) Surépaisseur fonctionnel d’emboîtement.


● Ce type d’assemblage ne doit pas être utilisé en présence de produits corrosifs.

● Si le fond est obtenu à partir d’une tôle, voir FA1.4 : Note sur l’arrachement lamellaire.



8.3

es Notes et remarques

1442

Note 1 :


Note 2 :



7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) 7.3 - Fond assemblé par soudure à pleine pénétration


a) Soudure exécutée d’un seul côté sans support

B1

B2

g Rupture fragile

A

ef

Epaisseurs de référence cas a1 et a2

A es

B es

Partie A

ef

Zone fondue

Partie B

es

es

es

es

es / 4 ou es voir Note 1

B Brut de soudage

et


g ≥ 0,25 es

(fig. D)

a2 )

a1 )

ef / 4 ou ef

Avec TTAS

voir Note 2

Epaisseurs de référence cas a3 Partie A

A

ef

Zone fondue

Partie B

es

es

es

es


es

Brut de soudage

B

et


a3 )

ef / 4 ou ef

Avec TTAS

voir Note 2

Fatigue Cas selon annexe C11.A2 8.4c et 8.4e

TTAS Epaisseurs de référence a1 et a2 a3

ef es



Note 2 :



1443


7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) 7.3 - Fond assemblé par soudure à pleine pénétration (suite)

b) Soudure exécutée d’un seul côté sur support


A

B1

ef

B2

Rupture fragile Epaisseurs de référence cas b et c3 Partie A

B

Zone fondue

Partie B

es

es

es

es

es / 4 ou es

es


b)

et



g1

ef

es

voir Note 2

A ef

es g2

g

ef / 4 ou ef

Avec TTAS

Epaisseurs de référence cas c1 et c2 Partie A

Zone fondue

Partie B

ef

ef

ef

ef

B

g ≥ 0,25 es

g1 et g2 ≥ 0,25 es

c1 )

c2 )

ef

voir Note 2

Avec TTAS

voir Note 2

ef / 4 ou ef

A g

es

ef / 4 ou ef

Brut de soudage


B

8.4c et 8.4e

TTAS Epaisseurs de référence b et c3 c1 et c2

es ef

Notes et remarques

es / 4

Note 1 :

pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, es dans le cas contraire.

Note 2 :


g ≥ 0,25 es c3 )


1444


7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) 7.4 - Fond assemblé par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle


Rupture fragile

g1

g1 ef

A

B

ef g 22

g2

Epaisseurs de référence cas b et c3

A

Partie A

Zone fondue

Partie B

es

es

es

es

es / 4 ou es

g 21 B

es

B2

voir Note 1

es

Brut de soudage

et


g1 et g2 ≥ 0,7 es

g2 = g21 + g22 g21 ≥ 0,25 es g1 et g2 ≥ 0,7 es

a)

b)

(fig. D)

Avec TTAS


g1 ef

g1

g2 B

es

A

ef


A

TTAS Epaisseurs de référence MIN ( g1

8.5

g 22

; g2 )

g 21 B

es

g1 et g2 ≥ 0,7 es

g2 = g21 + g22 g21 ≥ 0,25 es g1 et g2 ≥ 0,7 es

c)

d)

Notes et remarques

1445

Note 1 :


Note 2 :



7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) 7.4 - Fond assemblé par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle (suite)


g1

ef

g 12

B

ef g 22

g2

Epaisseurs de référence cas b et c3

A

Brut de soudage

es

e)

f)

g2 B

es

ef g 22

et

es

es

es

es


Avec TTAS

(a)

A

Partie B

voir Note 1

g1 et g2 ≥ 0,7 es

ef

Zone fondue

es / 4 ou es

g1 = g11 + g12 g2 = g21 + g22 g11 et g21 ≥ 0,25 es g1 et g2 ≥ 0,7 es

(a)

Partie A

g 21 B

es

Rupture fragile

g 11

A

B2



A

8.5

TTAS Epaisseurs de référence MAX ( g1

; g2 )

g 21 B

es

Notes et remarques

g2 ≥ 0,7 es (a) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm )

g2 = g21 + g22 g21 ≥ 0,25 es g2 ≥ 0,7 es (a) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm )

g)

h)

1446

Note 1 :


Note 2 :



8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité 8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité 8.1.1 - Plaque tubulaire assemblée par soudure bout à bout Catégories de construction A

B1

Rupture fragile

A


r

note 2

Partie B

voir Note 3 Voir 1.2.1a

et

ef / 4 ou ef

B

voir Note 4

r ≥ 0,25 es a ≥ es

(fig. D)

a)

Avec TTAS

A rd note 2

a


Voir 1.2.1a



Voir 1.1 et 1.2.1 (Note 6)

es

Notes et remarques

note 1

es

Zone fondue

es / 4 ou es

a

note 1

es

B2

es / 4

pour un composant forgé ou pour une tôle Note 3 : présentant des garanties de striction dans le sens travers court, es dans le cas contraire.

B rd ≥ 0,25 es a ≥ es

Note 4 :


b) Note 6 : Retenir le cas le plus pénalisant de : − Zone de raccordement au fond plat : voir 1.1. − Soudure d'assemblage de la virole : voir 1.2.1. ●


●

Note 2 : Elément obtenu par rechargement.

●

Si la plaque est obtenue à partir d’une tôle, voir FA1.4 : Note sur l’arrachement lamellaire.

●

ef = épaisseur de la plaque tubulaire.

1447


8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1.2 - Plaque tubulaire assemblée par soudure unique Catégories de construction A

a ) Plaque tubulaire assemblée par soudure unique sur emboîtement

B1

B2

g Rupture fragile

A


Zone fondue

Partie B

es / 4 ou es

a


es B

Voir 1.2.1a

et


g ≥ 0,25 es

(fig. D)

a) Avec TTAS

b ) Plaque tubulaire assemblée par soudure unique avec rainure de décharge



a

es

a)

1.4a et 1.4b

b)

Voir 1.2.1

Voir 1.2.1a


es

note 1

Notes et remarques

a ≥ es b) (a) Surépaisseur fonctionnelle d’emboîtement. ●


●

Ce type d’assemblage ne doit pas être utilisé en présence de produits corrosifs.

●


●


1448

Note 3 :


Note 4 :



8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1.3 - Plaque tubulaire assemblée par soudure à pleine pénétration a) Soudure exécutée d’un seul côté sans support


B1

B2


g

Zone fondue

Partie B


es

Brut de soudage

Voir 1.2.1a

et


g ≥ 0,25 es

(fig. D)

b) Soudure exécutée d’un seul côté sur support Avec TTAS



g

Voir 1.2.1a


es es Notes et remarques

g ≥ 0,25 es

pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, es dans le cas contraire.

Note 4 :


a ≥ es

c) Soudure exécutée des deux côté

g1

g2 es

g1 et g2 ≥ 0,25 es ●


●


1449

es / 4

Note 3 :


8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1.4 - Plaque tubulaire assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle Catégories de construction B1

B2


g2

g1

Zone fondue

Partie B


es

Brut de soudage

Voir 1.2.1a

et


g1 et g2 ≥ 0,7 es

(fig. D)

a1 ) Avec TTAS

g

1



g2

Voir 1.2.1a


es

es Notes et remarques Note 3 :


Note 4 :


g1 et g2 ≥ 0,7 es a2 )

g12 g11

g2 es

g1 = g11 + g12 g1 et g2 ≥ 0,7 es g12 ≥ 0,25 es ●

b) Si la plaque est obtenue à partir d’une tôle, voir FA1.4 : Note sur l’arrachement lamellaire.

●


1450


8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.1.4 - Plaque tubulaire assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle Catégories de construction B1

B2


g

g

g2

1

Zone fondue

Partie B


es

Brut de soudage

Voir 1.2.1a

et


g1 et g2 ≥ 0,7 es

(g1+ g) et (g2+ g) ≥ 0,7 es

(fig. D)

c) Avec TTAS

g


g2

1


Voir 1.2.1a


es es Notes et remarques

g1 ≥ 0,25 es

Note 3 :


Note 4 :


g2 ≥ 0,7 es d)

●


●


1451


8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe monobloc ou d’une plaque tubulaire monobloc de tête flottante 8.2.1 - Plaque tubulaire emmanchée dans une seule enveloppe cylindrique

L’assemblage doit être réalisé conformément aux dispositions préconisées pour l’assemblage d’un fond plat en 7.3a2 ou c2 (assemblage par soudure à pleine pénétration) ou 7.4e ou f (assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle).

8.2.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire monobloc de tête flottante

L’assemblage doit être réalisé conformément aux dispositions préconisées pour l’assemblage d’un fond plat en 7.1a ou b (assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique), 7.2a (assemblage par soudure unique sur emboîtement), 7.3 (assemblage par soudure à pleine pénétration) ou 7.4 (assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle).

1452


8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe monobloc avec la calandre et la virole de boîte d’extrémité (suite) 8.2.3 - Plaque tubulaire assemblée avec deux enveloppes cylindriques

Outre les dispositions ci-dessous, spécifiques aux plaques tubulaires assemblées par doubles soudures non pénétrantes ou à pénétration partielle, chacun des deux assemblages peut être réalisé conformément aux dispositions préconisées pour l’assemblage d’un fond plat en 7.1 a ou b (assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique), 7.2a (assemblage par soudure unique sur emboîtement), 7.3a3, b ou c3 (assemblage par soudure à pleine pénétration) ou 7.4g ou h (assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle).


x

es

g

Rupture fragile

ec

As

Ac g

s

Epaisseurs de référence Parties A

Zone fondue

es (As)

es (As)

c

ou

ou

ec (Ac)

ec (Ac)

es (As)

es (As)

ou

ou

ec (Ac)

ec (Ac)

x ≥ 0,5 MIN ( es ; es ) a) Avec TTAS

x

Voir Note 4

Ac Fatigue Cas selon annexe C11.A2

g

s1

g

ef ou ef / 4

ec

As g

Voir Note 4 (Fig. D)

B

es

Partie B

ef ou ef / 4

Brut de soudage

gs et gc ≥ 0,7 es

B2

g

s2

c1

c2

Notes et remarques

B

gc = ( gc1+ gc2 ) gc ≥ 0,7 ec gc1 ≥ 0,25 ec


Note 4 :

gs = ( gs1+ gs2 ) gs ≥ 0,7 es gs1 ≥ 0,25 es b)

●


●


1453

ef / 4

pour un composant forgé ou pour une tôle présentant des garanties de striction dans le sens travers court, ef dans le cas contraire.


9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire 9.1 - Tubes soudés sur la face extérieure de la plaque tubulaire

a ) Tubes dépassant


B1

B2

Rupture fragile

et

g


A

B

a1 )

et

a

Brut de soudage

NA

NA

Avec TTAS

NA

Partie B

ef ou ef / 4 Voir Note 4

ef ou ef / 4

NA

Voir Note 4


NA

b Notes et remarques

B

Note 4 :

a2 ) b ) Tubes en retrait

g et

A

B

b1 )

g a et

A b

B b2 ) ●

Zone fondue


A

g

α

Partie A

a ≥ 45° ef = épaisseur de la plaque tubulaire

1454



9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire (suite) 9.1 - Tubes soudés sur la face extérieure de la plaque tubulaire (suite)


c ) Tubes affleurant A

B1

B2

Rupture fragile

g


A

et

r

Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

B e

Avec TTAS

c1 )

g


A

et

b


a

Notes et remarques

B c2 )

b ≥ et

1,5 et

≤ a ≤ 2 et

d ) Tubes soudés sur bord relevé

g et

A

B d)

e≤4

et ≤ e

r≥e

1455


9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire (suite) 9.2 - Tubes soudés sur la face intérieure de la plaque tubulaire

a ) Tubes emboîtés


B2

2 Rupture fragile

g


et

Partie A

Zone fondue

Brut de soudage

NA

NA

Avec TTAS

NA

A


B a1 )

Partie B

ef ou ef / 4

NA

Voir Note 4

2 Fatigue Cas selon annexe C11.A2

g

et


A Notes et remarques Note 4 :

B a2 )

2

g

A

et a

a3 ) Soudure sur gorge

B

1,5 et

≤ a ≤ 2 et

2

d

g

dt

et

A

b) Tubes semiemboîtés

B

dt – 2 et < d < dt ●

ef = épaisseur de la plaque tubulaire

1456



9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire (suite) 9.2 - Tubes soudés sur la face intérieure de la plaque tubulaire

c) Tubes assemblés par soudure bout à bout


B1

B2

Rupture fragile Epaisseurs de référence cas c1 et c2

et

A

a B

c1 ) Soudure sur lèvre 1,5 et

≤ a ≤ 2 et

Partie A

Zone fondue

Brut de soudage

NA

NA

Avec TTAS

NA

NA


A Notes et remarques Note 4 :

B

●


et = g

a

c2 ) Soudure sur gorge 1,5 et



et

Partie B

≤ a ≤ 2 et

et = g


1457



10 - Assemblage d’un soufflet de compensateur de dilatation sur une enveloppe cylindrique 10.1 - Assemblage par soudure bout à bout


B1

B2

Rupture fragile

1/3

Epaisseurs de référence cas a1 et a2 Partie A

B A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

note 1



● Note 1 : Assemblage de type 1.2.2 ou 1.2.2a.


Notes et remarques

10.2 - Assemblage par soudure d’angle Catégories de construction

(a)

es

A

B1

g

B2

Rupture fragile Epaisseurs de référence cas a1 et a2

ev g ≥ 0,7 es

(a) ceinture

Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

NA

NA

NA

Avec TTAS

NA

NA

NA

a)

l

es Fatigue Cas selon annexe C11.A2


ev

g

Notes et remarques

g ≥ 0,7 es l ≥ 1,5 ev b)

1458


11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) 11.1 - Raccordement obtenu par formage de la double enveloppe


B1

B2

Rupture fragile

α


θ

Partie A

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

Avec TTAS

20° ≤ θ ≤ 65° a)


● La valeur de α doit être telle que la pénétration totale de la soudure soit assurée.


Notes et remarques

note 1

j

g

θ

e

g

60° ≤ θ ≤ 90°

g ≥ 0,7 e b)

●


1459


11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) 11.1 - Raccordement obtenu par formage de la double enveloppe (suite)


c) La double enveloppe ou la coquille est constituée par un secteur de tube

A

B1

B2

Rupture fragile Epaisseurs de référence cas a1 et a2 Partie A

θ

Zone fondue

Partie B

Brut de soudage

Avec TTAS

20° ≤ θ ≤ 65° c)


● La pénétration totale de la soudure doit être assurée.

d) La double enveloppe ou la coquille est constituée par un demi tube

θ


Notes et remarques

α

60° ≤ θ ≤ 90° d) ●

La valeur de α doit être telle que la pénétration totale de la soudure soit assurée.

●


1460


11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) 11.2 - Assemblage obtenu par une pièce intermédiaire 11.2.1 - Assemblage de la double enveloppe


B1

B2

Notes

a ) Voir 7.1


B2

b ) Voir 7.2 a


B1

B2

c ) Voir 7.3 a


(a)

d ) Voir 7.3 b ●

(a) Anneau support subsistant.

1461

s


11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) 11.2 - Assemblage obtenu par une pièce intermédiaire (suite) 11.2.2 - Assemblage sur le corps de l’appareil

A

B1

B2

a ) Voir 7.3 a2


B1

B2

b ) Voir 7.3 c2


B1

B2

c ) Voir 7.4 f


d ) Voir 7.4 e

1462


11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) 11.3 - Assemblage obtenu par une pièce formant bride

A

B1

B2

a ) Voir 8.1.1


B2

b ) Voir 8.1.2


B1

B2

c ) Voir 8.1.3a


(a)

d ) Voir 8.1.3b ●


1463


12 - Assemblage de tirants et d’entretoises sur un corps d’appareil et participant à sa résistance

Les assemblages de tirants, d’entretoises et de pièces de boulonnerie soumis à un effort ne sont admis que si l’épaisseur de la paroi est au moins égale à 4 mm. Les assemblages représentés et ces dispositions ne concernent pas les pièces supports de calorifuge pour lesquelles les efforts sont négligeables.


d

B1

B2

d

a2

a1

a

( a1 + a2 ) ≥ d / 2 a≥d/2 a)


B1

B2

b ) Soudure obtenue sur une préparation en biseau


c ) Soudure à l’arc électrique obtenue à l’aide d’un pistolet poseur de goujons

1464

B1

B2


13 - Assemblage d’une jupe support sur un corps d’appareil


B1

B2

Notes et remarques

a)

b)

(a)

c) ●

(a) Pièce intermédiaire forgée.

1465


PARTIE F FABRICATION ANNEXE FA2 QUALIFICATION D’UN MODE OPÉRATOIRE DE SOUDAGE (Annexe obligatoire) FA2.1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION

NF EN ISO 1561413 (Juin 2005)

La présente Annexe définit les conditions dans lesquelles doit être effectuée la qualification d’un mode opératoire de soudage destiné à être appliqué lors de la réalisation d’assemblages permanents des composants des parties principales sous pression ou participant à la résistance à la pression et des composants des assemblages directement soudés sur les parties principales sous pression ou participant à la résistance à la pression.

: Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques - Epreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage Partie 13 : soudage en bout par résistance pure et soudage par étincelage

auxquelles peuvent être ajoutées les parties suivantes : FA2.2 - CONDITIONS D’APPLICATION

ISO 15614-2 (Mai 2005)

: Descriptif et qualification d’un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques - Épreuve de qualification d’un mode opératoire de soudage Partie 2 : soudage à l’arc de l’aluminium et de ses alliages

ISO 15614-4 (Juillet 2005)

: Descriptif et qualification d’un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques - Épreuve de qualification d’un mode opératoire de soudage Partie 4 : réparation par soudage pour les travaux de finition des pièces moulées en aluminium

ISO 15614-8 (Avril 2002)

: Descriptif et qualification d’un mode opératoire de soudage sur les matériaux métalliques - Épreuve de qualification d’un mode opératoire - Partie 8 : soudage de tubes sur plaques tubulaires

FA2.2.1 - Cas général Les modes opératoires doivent être qualifiés sous la responsabilité du Fabricant selon les exigences de la série de normes NF EN ISO 15614. A la date de parution de la présente Division, les parties de la norme précitée qui peuvent être prises en compte sont les suivantes : NF EN ISO 15614-1 : Descriptif et qualification (Février 2005) d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques - Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage Partie 1 : soudage à l'arc et aux gaz des aciers et soudage à l'arc des nickels et alliages de nickel NF EN ISO 15614-5 : Descriptif et qualification (Septembre 2004) d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques - Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage Partie 5 : soudage à l'arc sur titane, zirconium et leurs alliages

1466


FA2.2.2 - Dispositions applicables aux qualifications réalisées antérieurement à la date d’homologation des normes précitées

Pour les matériaux ou les assemblages non couverts par une norme, la qualification des modes opératoires de soudage peut être réalisée suivant une procédure ayant fait l’objet d’un accord entre les parties concernées.

Les modalités d’utilisation des qualifications réalisées antérieurement à la date d’homologation des normes précitées et suivant différents référentiels sont définies dans les Annexes GA4 et suivantes afférant à la réglementation applicable.

En fonction de la réglementation applicable d’autres spécifications de référence peuvent être définies après accord des parties concernées.

Note : A ce titre, sont notamment concernées les qualification conformes aux cahiers des charges AQUAP, à des normes homologuées, aux cahiers des charges établis par les Fabricants et ayant fait l’objet d’un accord entre les parties concernées ou conformes à la norme NF EN 288-3 : Juin 1992 + A1 Août 1997.

1467


PARTIE F FABRICATION ANNEXE FA3 SOUFFLETS POUR COMPENSATEURS DE DILATATION (Annexe obligatoire) FA3.1 - OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION

FA3.1.2 - Ces règles ne concernent pas :

FA3.1.1 - Les règles données dans la présente Annexe concernent la fabrication des soufflets à ondes en U pour compensateurs de dilatation constitués de deux demiondes symétriques assemblées par une soudure circulaire bout à bout : −

soit directement,

−

soit par l’intermédiaire cylindrique,

−

soit au moyen d’un bord droit obtenu par formage.

d’une

−

la fabrication des soufflets dont les ondes sont obtenues par hydroformage ou tout autre procédé permettant d’obtenir une ou plusieurs ondes complètes,

−

la fabrication des ondes multicouches.

FA3.1.3 - L’application de ces règles résulte de celles qui sont données dans la Section C8 de la présente Division pour le calcul des soufflets pour compensateurs de dilatation (voir C8.2.3).

enveloppe

FA3.1.4 - Le coefficient de soudure à une valeur au moins égale à celle de l’appareil sur lequel le compensateur doit être installé et qui ne peut être inférieure à 0,85.

Chacune des demi-ondes peut-être en un seul élément sans soudure ou constituée de plusieurs éléments assemblés par des soudures méridiennes bout à bout.

1468

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Annexe FA3 – SOUFFLETS POUR COMPENSATEURS DE DILATATION

Di (en mm)

De (en mm)

A (en mm)

B (en mm)

≤ 400

±3

±6

±4

400 < Di ≤ 900

+6

900 < Di ≤ 1 400

-3 Compatibilité avec les tolérances des bords joints à souder (voir FA3.5.1)

1 400 < Di < 2 000

≤ 2,5

+8 + 10 -5

±6

± 10 ± 12

Épaisseur de référence e après formage

H (en mm)

C (en mm)

≤ 120

±2

+ 0,2

120 < H ≤ 160

± 2,5

160 < H ≤ 280

±3

> 280

±4

- 0,3 2,5 < e ≤ 4

± 0,4

4
+ 04 - 0,5

e>6

±8

-4 -4

> 2 000

Épaisseur nominale

+7

±5

+ 0,4 - e/12

Tableau FA3.4 - Tolérances de fabrication.

1469

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Annexe FA3 – SOUFFLETS POUR COMPENSATEURS DE DILATATION

FA3.2 - FORMAGE DES DEMI-ONDES

FA3.4.2 - Dimensions générales

Le formage des demi-ondes peut être réalisé à froid, à tiède ou à chaud, à la cintreuse à galets, à la presse, ou par tout autre procédé éprouvé.

Les tolérances de fabrication des ondes sont données dans le tableau FA3.4. Elles s’appliquent aux ondes terminées dans leur position de repos.

Le Fabricant doit s’assurer que le procédé de formage utilisé ne risque pas d’affecter d’une façon irréversible les propriétés du matériau et en particulier, ses caractéristiques mécaniques, sa résistance à la corrosion et son état de surface. A cet effet, les règles concernant le formage données dans les Sections F de la présente Division sont applicables.

FA3.5 - CONTRÔLE DES SOUDURES Les soudures doivent être soumises à un contrôle non destructif dans les conditions suivantes : FA3.5.1 - Contrôle d’aspect Ce contrôle est effectué par un examen visuel éventuellement complété par un examen par ressuage dans les conditions données dans la Partie I. Les critères d’acceptation des défauts d’alignement qui s’appliquent sont donnés dans le tableau FA3.5.1.

Le Fabricant doit également s’assurer que le procédé de formage utilisé permet de respecter les tolérances données en FA3.4. FA3.3 - SOUDAGE

FA3.5.2 - Contrôle de compacité

FA3.3.1 - Les soudeurs et opérateurs doivent être qualifiés selon les dispositions de F1.4.2 de la présente Division.

Les soudures circulaires et méridiennes sont soumises à un examen associé au coefficient de soudure dans les conditions données dans la Partie I.

FA3.3.2 - Les modes opératoires de soudage doivent être qualifiés selon les dispositions de F1.4.3 de la présente Division.

FA3.6 - DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES

FA3.3.3 - Le procédé de soudage mis en œuvre est choisi par le Fabricant en fonction de la nuance des métaux utilisés et de leurs épaisseurs. FA3.3.4 - Les soudures méridiennes doivent être arasées dans les parties toriques du soufflet avant formage. Par ailleurs, pour des raisons de tenue à la fatigue le Fabricant peut être amené à araser les soudures circonférentielles (voir C8.5.2.3, C8.5.3.3 et C8.6.4).

−

Les ondes ne doivent comporter aucun dispositif tel que bossage pour évent ou vidange, directement soudé sur elles.

−

Dans le cas où un dispositif est nécessaire, il doit être installé sur une enveloppe cylindrique intermédiaire de longueur suffisante déterminée selon les règles de renforcement d’ouverture.

−

Le raccordement du soufflet avec l’enveloppe de l’appareil doit être exécuté selon une des dispositions données dans l’Annexe FA1.

FA3.4 - TOLÉRANCES DE FABRICATION FA3.4.1 - Épaisseur L’épaisseur d’une onde doit être constante sur toute sa surface, aux tolérances près de fabrication données dans le tableau FA3.4. Tableau FA3.5.1 Défauts d’aspect

e

l

s

≤2

<5

0 ≤ (s1 + s2) ≤ 1,5

2
< 2,5 e

avec

>4

≤ 10

s1 ou s2 ≥ 0

⎧e ⎫ a ≤ MIN ⎨ ; 0,8⎬ ⎩ 10 ⎭

1470


1471


PARTIE F FABRICATION ANNEXE FA4 QUALIFICATION D’UN MODE OPÉRATOIRE DE DUDGEONNAGE (Annexe obligatoire) FA4.1 - OBJET

Note 1 : Les autres procédés de dudgeonnage (expansion hydraulique, par explosion …), peu utilisés, doivent être traités au cas par cas par accord entre les parties concernées.

L’objet de la présente Annexe est de définir les procédures suivant lesquelles doit être effectuée la qualification d’un mode opératoire de dudgeonnage, en tant qu’assemblage permanent, lorsque cela est requis par la réglementation applicable.

Note 2 : Dans le cas d’assemblages associant dudgeonnage et soudage des tubes sur la plaque tubulaire, la présente Annexe s’applique uniquement dans le cas où la fonction de tenue mécanique est assurée par le seul dudgeonnage.

Note 1 : Pour les équipements des catégories de construction A, B et C(r1) cette qualification doit, en outre, être approuvée par une tierce partie compétente qui peut être, au choix du Fabricant soit un Organisme Notifié soit une Entité Tierce Partie reconnue.

FA4.3 - NOTATIONS ET DÉFINITIONS FA4.3.1 - Notations

Note 2 : Seule la fonction de tenue mécanique de l’assemblage (reprise complète ou partielle de l’effet de fond dû à la pression et des autres efforts mécaniques), assurée par le dudgeonnage peut être qualifiée dans le cadre de la présente Annexe. Les autres fonctions assurées éventuellement par le dudgeonnage ne sont pas couvertes par les procédures présentées ci-après (rattrapage de jeu, étanchéité entre deux circuits d’un échangeur). En ce qui concerne plus particulièrement l’étanchéité, les contrôles requis au titre de la présente Division sont définis en I1.6.

Dans ce cadre, la méthodologie présentée dans cette Annexe prévoit qu'un Fabricant puisse qualifier un mode opératoire de dudgeonnage conformément à l’une des trois procédures suivantes :

d i, d t

= Diamètres intérieur et extérieur du tube avant dudgeonnage

di, dudg

= Diamètre intérieur du tube après dudgeonnage

dp

= Diamètre des alésages (ou de perçage) de la plaque

eo

= Epaisseur du tube avant dudgeonnage

ef

= Epaisseur du tube après dudgeonnage

j

= Jeu radial tube/plaque :

(

j = 0,5 d p − d t

)

–

au titre de l’expérience acquise,

–

par comparaison à des modes opératoires préqualifiés par des organismes professionnels,

fmin

= Contrainte nominale de calcul du matériau des tubes

–

à partir d’essai(s) d’arrachement sur une maquette représentative du mode opératoire à qualifier.

lt,x

= Longueur des parties dudgeonnées

p

= Pas des tubes

τ

= Taux de dudgeonnage (voir FA4.3.2.1)

σt,o

= Contrainte longitudinale dans les tubes périphériques d’un faisceau d’échangeur

σt,i

= Contrainte longitudinale dans les tubes intérieurs les plus sollicités d’un faisceau d’échangeur

FA4.2 - DOMAINE D’APPLICATION La présente Annexe s’applique au procédé de dudgeonnage mécanique mis en œuvre pour assurer la liaison mécanique entre les tubes d’un faisceau d’un échangeur multitubulaire et la plaque tubulaire, dans l’hypothèse où la défaillance d’un tel assemblage conduirait à une augmentation des risques dus à la pression.

1472

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Annexe FA4 – QUALIFICATION D’UN MODE OPÉRATOIRE DE DUDGEONNAGE

FA4.3.2 - Définitions

FA4.4 - TYPES DE QUALIFICATION

FA4.3.2.1 - Taux de dudgeonnage

FA4.4.1 - Généralités

Encore appelé « Taux de réduction » ou « Taux d’amincissement », le taux de dudgeonnage, τ, est une grandeur géométrique représentative du niveau de déformation de l’assemblage après dudgeonnage : plus sa valeur est importante, plus les déformations dans l’assemblage seront élevées.

Exigée en préalable à la fabrication industrielle, la qualification d’un mode opératoire de dudgeonnage a pour but, d'une part, de vérifier que le mode opératoire considéré permet d’obtenir le niveau de résistance mécanique requis pour l'assemblage et d'autre part, de confirmer que le mode opératoire mis en œuvre est maîtrisé par le Fabricant.

Dans le cadre de la présente Annexe, le taux de dudgeonnage est défini par l’amincissement de l’épaisseur du tube après rattrapage du jeu par les relations suivantes :

τ = 100 soit :

⎛

τ = 100 ⎜⎜1 − ⎝

ou :

Compte tenu de ces conditions, et dans le cas où la résistance mécanique de la liaison est assurée par l'expansion, la qualification du mode opératoire doit être effectuée sans soudage ni accostage préalable même si ces opérations sont prévues en production, ceci afin de ne pas perturber la caractérisation de l'expansion des tubes.

e0 − ef e0

d p − d i, dudg ⎞ ⎟ ⎟ 2 e0 ⎠

(

100 τ= d i, dudg − d i − 2 j 2 e0

FA4.4.2 - Qualification par expérience acquise Lorsqu’un Fabricant peut justifier son expérience industrielle pour un mode opératoire de dudgeonnage donné, le mode opératoire considéré peut faire l’objet d’une qualification dès lors que les conditions de réalisation du dudgeonnage considéré sont couvertes par le domaine de validité des réalisations antérieures.

)

Note : il est recommandé dans la plupart des cas de choisir un taux de dudgeonnage compris entre 5 et 10% afin de garantir étanchéité et tenue mécanique de l’assemblage dudgeonné.

L’expérience industrielle pour un mode opératoire donné est justifiée par la fourniture d’une liste d’appareils réalisés accompagnée des documents suivants :

FA4.3.2.2 - Zone de transition La zone de transition est la discontinuité géométrique entre la partie dudgeonnée du tube et la partie non dudgeonnée de celui-ci. FA4.3.2.3 - Paramètres de dudgeonnage Les paramètres de dudgeonnage ayant une influence prépondérante sur la qualité de l’opération de dudgeonnage et dont le choix peut être déterminant pour assurer la tenue mécanique et l’étanchéité de l’assemblage sont les suivants : –

–

Caractéristiques mécaniques des matériaux tubes et plaques : limite d’élasticité Re, module d’élasticité E, allongement à rupture A% et résistance à la traction Rm.

Longueur des parties dudgeonnées.

–

Taux de dudgeonnage.

plans des appareils dudgeonnés,

–

justificatifs des contraintes calculées dans les tubes lorsque nécessaire (notes de calcul par exemple),

–

spécifications ou procédures de dudgeonnage utilisées, comportant la liste des paramètres de dudgeonnage complétant ceux portés sur les plans ou les autres documents.

Par la suite, dans le cadre de la présente annexe, ce type de qualification est désigné par la lettre « A ». FA4.4.3 - Qualification par référence à un mode opératoire préqualifié

Géométries de la plaque et du tube : dt et di du tube, dp, jeu, pas des tubes, rainures (nombres et géométries), répartition des trous dans la plaque.

–

–

Un Fabricant, ayant l’expérience de la réalisation d’assemblage tube-plaque par dudgeonnage, peut qualifier un mode opératoire de dudgeonnage par référence à un mode opératoire préqualifié sur maquette par un centre d’études ou un organisme professionnel reconnu, sous réserve que les variables essentielles du mode opératoire à qualifier soient couvertes par le domaine de validité (voir FA4.4.5) des réalisations spécifiées dans le document de référence.

Ces paramètres sont considérés dans le cadre de la présente Annexe comme les variables essentielles caractérisant un mode opératoire de dudgeonnage.

1473


La contrainte longitudinale maximale en service dans les tubes du faisceau, calculée à partir des formules de FA4.5.1, ne doit pas être supérieure à la contrainte maximale dans le tube lors de l’essai d’arrachement affectée d’un coefficient de sécurité égal à 1,5.

La contrainte longitudinale maximale en service dans les tubes du faisceau, calculée à partir des formules de FA4.5.1, ne doit pas être supérieure à la contrainte maximale dans le tube lors de l’essai d’arrachement affectée d’un coefficient de sécurité de 3 lorsque un seul tube est soumis à l’essai, de 1,5 lorsque au moins 3 tubes sont soumis à l’essai. Dans ce dernier cas la contrainte maximale est la valeur moyenne obtenue pour l’ensemble des tubes soumis à l’essai.

Dans la suite du texte ce type de qualification est désigné par la lettre « P ». A ce titre les modes opératoires définis en Annexe FA5 sont applicables.

Dans la suite, dans le cadre de cette annexe, ce type de qualification est désigné par la lettre « M ».

FA4.4.4 - Qualification à partir d'une maquette de démonstration

Note : Des essais antérieurs, réalisés pour les besoins d’applications diverses, sont utilisables dans le cadre de la présente Annexe dans la mesure où ces essais sont suffisamment documentés, en particulier si les variables essentielles utilisées lors de ces essais sont correctement définies.

Cette qualification consiste à vérifier la résistance mécanique d’un assemblage dudgeonné en effectuant un essai d’arrachement sur une maquette de qualification.

FA4.4.5 - Domaine de validité d’une qualification Les règles suivantes sont applicables aux différents types de qualification :

Figure FA4.4.4 - Exemples de géométrie de maquettes dans le cas de réseaux triangulaire et carré

La maquette de qualification doit être représentative du dudgeonnage à qualifier, c’est-à-dire être réalisée avec des variables essentielles dont le domaine de validité (voir FA4.4.5) couvrira le dudgeonnage à qualifier. Le perçage de la maquette doit être réalisé de manière à disposer au minimum d’un alésage entouré des alésages à sa périphérie. L’essai d’arrachement doit être effectué sur un ou plusieurs tubes entourés de tubes périphériques.

1474

–

Une qualification effectuée sur une longueur dudgeonnée lt,x qualifie les longueurs dudgeonnées supérieures.

–

Une qualification effectuée pour un taux de dudgeonnage τ compris entre 5 et 15 % qualifie la plage d’intervalle de taux de dudgeonnage 5 à 15 %.

–

Une qualification effectuée pour un pas p qualifie les pas supérieurs.

–

Une qualification effectuée pour une répartition de trous triangulaire qualifie une répartition de trous carré.

–

Pour un taux de dudgeonnage compris entre 5 et 10%, une qualification effectuée sur un tube de diamètre extérieur dt d’épaisseur e1 qualifie un tube de diamètre extérieur identique mais d’épaisseur e2 supérieure à e1.

–

Pour un taux de dudgeonnage compris entre 5 et 10%, une qualification effectuée sur un tube de diamètre dt,1 et d’épaisseur e qualifie un tube d’épaisseur e identique mais de diamètre extérieur dt, 2 plus important.

–

Une qualification effectuée sur une plaque sans rainure qualifie une plaque avec rainure(s).

–

Une qualification effectuée pour un couple de matériaux plaque et tubes qualifie tous les couples matériaux plaques et tubes du même groupe.


FA4.5 - SELECTION DU TYPE DE QUALIFICATION

–

FA4.5.1 - Généralités Dans le cadre de la présente Division, la sélection du type de qualification à mettre en œuvre pour procéder à la qualification d’un mode opératoire de dudgeonnage doit être effectuée en fonction : –

–

–

de la contrainte longitudinale s’exerçant dans les tubes pour les trous lisses et pour les trous avec une ou deux rainures,

Note : Les efforts sur les liaisons tubes-plaques résultent des phénomènes suivants : l'effet de fond, par application des pressions intra et extra tubulaires,

–

les dilatations différentielles, d'origine thermique, entre tubes et calandre,

–

la flexion des plaques tubulaires.

échangeurs à tubes en U (type U) : C.7.1.9,

–

échangeurs à plaques glissantes (type W) : formule C.7.2.A1.6.1,

formule C.7.2.6.1.1

• tubes intérieurs :

formule C.7.2.6.1.2

échangeur à deux plaques fixes (type L, M, N) : • tubes périphériques :

formule C.7.3.6.1.1

• tubes intérieurs :

formule C.7.3.6.1.2

Pour les échangeurs à tubes en U, les différentes épingles étant indépendantes, seul l’effet de fond intervient. Pour les échangeurs à plaque glissante, le faisceau est à libre dilatation. La présence de joints toriques au niveau de la plaque glissante limite l’usage de ce type d’appareil en ce qui concerne la pression, la température et le diamètre de la calandre.

Les formules permettant de déterminer les contraintes dans les tubes sont données dans les paragraphes correspondant aux différents types d’appareils : –

• tubes périphériques :

FA4.5.2 - Échangeurs à tubes en U (type U) et à plaque glissante (type W)

des longueurs de dudgeonnage.

–

échangeurs à une plaque fixe et une plaque mobile (type S, T) et échangeurs à une plaque fixe ou une tête glissante (type P) :

Aussi, pour ces deux technologies, les contraintes longitudinales de membrane dans les tubes sont très réduites et n’interviennent pas directement dans le choix du type de qualification. Pour ces échangeurs les procédures applicables sont données dans les tableaux FA4.5.2-1 et –2.

Tableau FA4.5.2-1 Échangeurs à tubes en U (type U) et à plaque glissante (type W)

Pas des tubes ≥ 1,25 dt

Longueur dudgeonnée lt,x Trous lisses Trous avec une rainure ou plus Type de qualification

0,80 dt ≤ lt,x < dt

lt,x ≥ dt

0,60 dt ≤ lt,x < 0,75 dt

lt,x ≥ 0,75 dt

P ou M

A ou P ou M

Tableau FA4.5.2-2 Échangeurs à tubes en U (type U) et à plaque glissante (type W)

1,2 dt ≤ pas des tubes < 1,25 dt

Longueur dudgeonnée lt,x Trous lisses Trous avec une rainure ou plus Type de qualification

0,80 dt ≤ lt,x < dt

lt,x ≥ dt

0,60 dt ≤ lt,x < 0,75 dt

lt,x ≥ 0,75 dt

P ou M

P ou M

1475


FA4.5.3 - Échangeur à une plaque fixe et une plaque mobile (Type S, T) ou échangeur à une plaque fixe et une tête glissante (type P)

des plaques tubulaires. Les dilatations différentielles tubes calandre ne créent pas de contrainte, le faisceau étant à libre dilatation.

Le calcul des contraintes pour les tubes extérieurs ou intérieurs prend en compte l’effet de fond et la flexion

Pour ces échangeurs les procédures applicables sont données dans les tableaux FA4.5.3-1 et -2.

Tableau FA4.5.3-1 Échangeur à une plaque fixe et une plaque mobile (Type S, T) ou échangeur à une plaque fixe et une tête glissante (type P)

Pas des tubes ≥ 1,25 dt

Longueur dudgeonnée lt,x 0,80 dt ≤ lt,x < dt

lt,x ≥ dt

0,60 dt ≤ lt,x < 0,80 dt

lt,x ≥ 0,80 dt

A ou P ou M

A ou P ou M

0.2 fmin < |σt,o| ou |σt,i| ≤ 0,4 fmin

P ou M

A ou P ou M

0.4 fmin < |σt,o | ou |σt,i | ≤ 0,6 fmin

M

P ou M

0.6 fmin < |σt,o| ou |σt,i|

M

M

Trous lisses Trous avec une rainure ou plus |σt,o| ou |σt,i| ≤ 0,2 fmin

Tableau FA4.5.3-2 Échangeur à une plaque fixe et une plaque mobile (Type S, T) ou échangeur à une plaque fixe et une tête glissante (type P)

1,2 dt ≤ pas des tubes < 1,25 dt

Longueur dudgeonnée lt,x Trous lisses

dt ≤ lt,x < 1,33 dt

lt,x ≥ 1,33 dt

Trous avec une rainure ou plus

0,75 dt ≤ lt,x < dt

lt,x ≥ dt

A ou P ou M

A ou P ou M


P ou M

A ou Pou M


M

P ou M


M

M

|σt,o| ou |σt,i| ≤ 0,2 fmin

1476


FA4.5.4 - Échangeurs à deux plaques fixes (type L, M, N)

Pour les échangeurs équipés d’un compensateur de dilatation, il convient donc de se reporter aux tableaux FA4.5.3-1 et -2.

Le calcul de contrainte longitudinale dans les tubes tient compte de l’effet de fond, de la flexion des plaques tubulaires et des dilatations différentielles entre tubes et calandre. L’ensemble de ces phénomènes intervient pour cette technologie, mais les dilatations différentielles sont limitées si la calandre est équipée d’un compensateur de dilatation.

Pour les échangeurs sans compensateur de dilatation les procédures applicables sont celles des tableaux FA4.5.4-1 et -2.

Tableau FA4.5.4-1 Pas des tubes ≥ 1,25 dt

Echangeurs à deux plaques fixes (type L, M, N)

Longueur dudgeonnée lt,x 0,80 dt ≤ lt,x < dt

lt,x ≥ dt

0,60 dt ≤ lt,x < 0,80 dt

lt,x ≥ 0,80 dt


P ou M

A ou P ou M


P ou M

P ou M


M

M


M

M

Trous lisses Trous avec une rainure ou plus

Tableau FA4.5.4-2 1,2 dt ≤ pas des tubes < 1,25 dt

Echangeurs à deux plaques fixes (type L, M, N)

Longueur dudgeonnée lt,x Trous lisses

dt ≤ lt,x < 1,33 dt

lt,x ≥ 1,33 dt

Trous avec une rainure ou plus

0,75 dt ≤ lt,x < dt

lt,x ≥ dt

P ou M

A ou P ou M


M

P ou M


M

M


M

M


1477


FA4.5.5 - Échangeurs à double plaques tubulaires

Les liaisons dudgeonnées des tubes sur la ou les plaques tubulaires côté calandre sont à considérer comme les liaisons correspondant à la technologie utilisée :

Les liaisons dudgeonnées sur la ou les plaques tubulaires côté boîte(s) sont à considérer comme les liaisons d’un échangeur à tubes en U.

1478

–

Échangeur à tubes en U, si type U.

–

Échangeur à 2 plaques fixes, avec ou sans compensateur, si type L, M ou N.


1479


PARTIE F FABRICATION ANNEXE FA5 MODES OPÉRATOIRES DE DUDGEONNAGE QUALIFIES (Annexe non obligatoire) FA54.1 - OBJET

Ces modes opératoires ont été qualifié par le CETIM (Centre Techniques des Industries Mécaniques) dans le cadre des essais menés par le Groupe de Travail Dudgeonnage.

Les modes opératoires de dudgeonnage décrits dans les 76 Fiches Techniques de la présente Annexe sont applicables dans le cadre d’une qualification de type P (voir FA4.4.3).

1480

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Annexe FA5 – MODES OPÉRATOIRES DE DUDGEONNAGE QUALIFIÉS

Mode opératoire de dudgeonnage qualifié - Fiche Technique n° 1 Matériau Tubes

Matériau Plaques TU 37C

Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

NF EN 10028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St.1.1

Gr. CODAP 2000

St.1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Géométrie Tubes Diamètre extérieur Epaisseur

de

e

Géométrie Plaques 14,00 mm

Diamètre d’alésage

1,50 mm

Pas

dp

14,20 mm

p

1,29 dp

Longueur dudgeonnée

Taux de dudgeonnage

Effort d’arrachement

Contrainte d’arrachement

lt,x = 15 mm

T = 5%

F = 13200 N

σ = 224 MPa


Matériau Plaques TU 37 C

Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 10 600 N

σ = 225 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=3%

F = 11 700 N

σ = 171 MPa

1481




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=3%

F = 14 100 N

σ = 206 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 30 mm

T=3%

F = 22 700 N

σ = 332 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 40 mm

T=3%

F = 25 200 N

σ = 369 MPa

1482




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 16 400 N

σ = 240 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=5%

F = 25 400 N

σ = 372 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 30 mm

T=5%

F = 25 500 N

σ = 373 MPa

1483




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 40 mm

T=5%

F = 26 700 N

σ = 391 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=7%

F = 20 700 N

σ = 391 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=7%

F = 27 500 N

σ = 402 MPa

1484




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 30 mm

T=7%

F = 27 700 N

σ = 405 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 40 mm

T=7%

F = 27 700 N

σ = 405 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=9%

F = 20 900 N

σ = 306 MPa

1485




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=9%

F = 26 500 N

σ = 388 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 30 mm

T=9%

F = 28 000 N

σ = 410 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 40 mm

T=9%

F = 28 000 N

σ = 410 MPa

1486




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 X dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T = 11 %

F = 22 800 N

σ = 334 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T = 11 %

F = 27 800 N

σ = 407 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 30 mm

T = 11 %

F = 28 500 N

σ = 417 MPa

1487




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 40 mm

T = 11 %

F = 28 500 N

σ = 417 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,65 mm

Pas

dp

19,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 13 400 N

σ = 149 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

p

19,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 14 400 N

σ = 128 MPa

1488




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

19,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=8%

F = 15 900 N

σ = 142 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=5%

F = 20 600 N

σ = 133 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,77 mm

Pas

dp

p

25,55 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=5%

F = 26 600 N

σ = 135 MPa

1489




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

NF A 49 215

Référence

EN 10 028-2

P 235 GH EN 10216-2 Gr. CODAP 2000

A 42 CP NF A 36 205

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,77 mm

Pas

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=8%

F = 29 600 N

σ = 150 MPa


Matériau Plaques 316 L

Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

St 1.1 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 11 400 N

σ = 242 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 14 200 N

σ = 208 MPa

1490




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,65 mm

Pas

dp

19,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 17 350 N

σ = 192 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

19,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 14 250 N

σ = 127 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

St 1.1 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

p

19,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=8%

F = 17 050 N

σ = 152 MPa

1491




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,65 mm

Pas

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=8%

F = 16 600 N

σ = 135 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,65 mm

Pas

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=5%

F = 17 500 N

σ = 142 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

St 1.1 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

p

25,55 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=5%

F = 24 550 N

σ = 159 MPa

1492




Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10 028-2

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=8%

F = 26 700 N

σ = 173 MPa



Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=5%

F = 18 700 N

σ = 397 MPa



Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,50 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=8%

F = 15 600 N

σ = 228 MPa

1493




Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,65 mm

Pas

dp

19,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 15 250 N

σ = 169 MPa



Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

19,20 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=5%

F = 17 200 N

σ = 153 MPa



Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

p

19,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=8%

F = 19 300 N

σ = 172 MPa

1494




Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e




1,65 mm

Pas

Taux de dudgeonnage

lt,x = 15 mm

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


T=8%


F = 25 250 N

σ = 205 MPa



Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e




1,65 mm

Pas

Taux de dudgeonnage

lt,x = 20 mm

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


T=5%


F = 16 200 N

σ = 132 MPa



Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



2,11 mm

Pas

dp

p

25,55 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=5%

F = 21 350 N

σ = 138 MPa

1495




Nuance Référence

316 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNiMo17-12-2 EN 10216-5

X2CrNiMo17-12-2 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e




2,11 mm

Pas

Taux de dudgeonnage

lt,x = 20 mm

dp

25,55 mm

p

1,25 dp


T=8%


F = 21 900 N

σ = 142 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,25 mm

p

1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=7%

F = 13 700 N

σ = 291 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

p

16,25 mm 1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=7%

F = 17 800 N

σ = 378 MPa

1496




Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,25 mm

p

1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 35 mm

T=7%

F = 17 900 N

σ = 380 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,25 mm

p

1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 45 mm

T=7%

F = 21 300 N

σ = 452 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

p

16,25 mm 1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=3%

F = 12 300 N

σ = 261 MPa

1497




Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,25 mm

p

1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=5%

F = 15 500 N

σ = 329 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

16,25 mm

p

1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=9%

F = 15 500 N

σ = 329 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

p

16,25 mm 1,375 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T = 11 %

F = 16 700 N

σ = 354 MPa

1498




Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

19,25 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 15 mm

T=7%

F = 14 700 N

σ = 192 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

19,25 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=7%

F = 19 200 N

σ = 251 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

p

19,25 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 35 mm

T=7%

F = 21 300 N

σ = 278 MPa

1499




Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

19,25 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 45 mm

T=7%

F = 27 500 N

σ = 359 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

19,25 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=3%

F = 11 700 N

σ = 153 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

p

19,25 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=5%

F = 18 200 N

σ = 238 MPa

1500




Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

19,25 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T=9%

F = 20 400 N

σ = 266 MPa



Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,38 mm

Pas

dp

19,25 mm

p

1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T = 11 %

F = 21 000 N

σ = 274 MPa


Matériau Plaques C70600

Nuance Référence

Gr. CODAP 2000

C63000

Nuance

ASME SB 111

Référence

-

ASME SB 171

Gr. CODAP 2000

-

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

35

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

35


de

e



1,25 mm

Pas

dp

p

16,20 mm 1,25 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 20 mm

T=5%

F = 7 750 N

σ = 134 MPa

1501




Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

14,30 mm

p

1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 14 mm

T=8%

F = 8 600 N

σ = 216 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10028-2

X2CrNi18-9 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

St 1.1 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,00 mm

Pas

dp

14,30 mm

p

1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 14 mm

T=8%

F = 12 100 N

σ = 303 MPa


Matériau Plaques P 265 GH

Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

EN 10028-2

Référence

EN 10028-2

A 42 CP NF A 36 205 Gr. CODAP 2000

A 42 CP NF A 36 205

St 1.1

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



2,30 mm

Pas

dp

p

13,70 mm 1,19 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 14 mm

T=8%

F = 17 000 N

σ = 212 MPa

1502




Nuance Référence

304 L

Nuance

ASME SA-213

Référence

ASME SA-240

X2CrNi18-9 EN 10216-5

X2CrNi18-9 NF EN 10028-7

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1


de

e



1,65 mm

Pas

dp

51,20 mm

p

1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 47 mm

T=8%

F = 42 150 N

σ = 167 MPa



Nuance Référence

P 265 GH

Nuance

ASME SA-213

Référence

EN 10028-2

X2CrNi18-9 EN 10216-5

A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

St 9

Gr. CODAP 2000

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

St 1.1 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

8.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,65 mm

Pas

dp

51,20 mm

p

1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 47 mm

T=8%

F = 58 500 N

σ = 236 MPa


Matériau Plaques CuNi10Fe1Mn

Nuance Référence

Gr. CODAP 2000

CuNi10Fe1Mn

Nuance

EN 12451

Référence

-

EN 1653

Gr. CODAP 2000

-

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

34


de

e



1,25 mm

Pas

dp

p

19,20 mm 1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 19 mm

T=8%

F = 11 850 N

σ = 175 MPa

1503



Matériau Plaques CuNi30Fe1Mn

Nuance Référence

Gr. CODAP 2000

CuNi30Fe1Mn

Nuance

EN 12451

Référence

-

EN 1653

Gr. CODAP 2000

-

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

34

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

34


de

e



1,25 mm

Pas

dp

19,20 mm

p

1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 19 mm

T=8%

F = 9 500 N

σ = 141 MPa


Matériau Plaques

Nuance

Cu-DHP

Nuance

P 265 GH

Référence

EN 12451

Référence

EN 10028-2 A 42 CP NF A 36 205

Gr. CODAP 2000

-

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

31

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

31

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



1,25 mm

Pas

dp

16,15 mm

p

1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 16 mm

T=5%

F = 12 450 N

σ = 216 MPa


Matériau Plaques

Nuance

Cu-DHP

Nuance

Cu-DHP

Référence

EN 12451

Référence

EN 1653

Gr. CODAP 2000

-

Gr. CODAP 2000

-

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

31

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

31

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

31

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

31


de

e



1,25 mm

Pas

dp

p

16,15 mm 1,24 dp


Taux de dudgeonnage



lt,x = 16 mm

T=5%

F = 5 800 N

σ = 101 MPa

1504



Matériau Plaques

Nuance

Titane grade 2

Nuance

Référence

ASME SB-338

Référence

Acier P265 GH + plaqué titane grade 1

A 42 CP NF A 36 205 Gr. CODAP 2000

-

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

51.2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

51.2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de


e


0,6 mm

Pas

dp

17,15 mm

p

1,24 dp

Etat de surface

Ra < 1.3µm


Taux de dudgeonnage



lt,x = 17 mm

T = de 3 % à 10 %

F = de 3250 N à 4717 N

σ = de 105 MPa à 159 MPa


Matériau Plaques

Nuance

Titane grade 2

Nuance

Référence

ASME SB-338

Référence

Acier P 265 GH + plaqué titane grade 1

A 42 CP NF A 36 205 Gr. CODAP 2000

-

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

51.2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

51.2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



0,6 mm

Pas

dp

p

Etat de surface

17,35 mm 1,24 X dp 4,8 µm < Ra < 7,4 µm


Taux de dudgeonnage



lt,x = 17 mm

T = de 3 % à 10 %

F = de 5750 N à 7525 N


1505



Matériau Plaques

Nuance

Titane grade 2

Nuance

Référence

ASME SB-338

Référence

Acier P265 GH + plaqué titane grade 1

A 42 CP NF A 36 205 Gr. CODAP 2000

-

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

51-2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

51-2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



0,9 mm

Pas

dp

25,54 mm

p

1,24 dp

Etat de surface

Ra < 1,3µm


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T = de 3 % à 8 %

F = de 8200 N à 10200 N



Matériau Plaques

Nuance

Titane grade 2

Nuance

Référence

ASME SB-338

Référence

Acier P 265 GH + plaqué titane grade 1

A 42 CP NF A 36 205 Gr. CODAP 2000

-

Gr. CODAP 2000

St 1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

51-2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2000

1.1

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

51-2

Gr. EN ISO/TR 15608 : 2004

1.1


de

e



0,9 mm

Pas

dp

p

Etat de surface

25,68 mm 1,24 dp 4,8 µm < Ra < 7,4 µm


Taux de dudgeonnage



lt,x = 25 mm

T = de 3 % à 8 %

F = de 14150 N à 15675 N


1506


1507


PARTIE F FABRICATION ANNEXE FA6 RECOMMANDATIONS POUR L’UTILISATION DES NORMES NF EN 287-1 : JUILLET 2004 & NF EN ISO 15614-1 : FEVRIER 2005 (Annexe non obligatoire) FA6.1 - GENERALITES

Ce guide constitué de fiches question/réponse sera intégré à la présente Division et fera l’objet de mises à jour régulières. Il sera par ailleurs, mis à la disposition des industriels par les différentes instances concernées.

L’AQUAP et le SNCT ont constitué un groupe de travail commun ayant pour objectif de rédiger un guide d’interprétation des normes NF EN 287-1 : Juillet 2004 & NF EN ISO 15614-1 : Février 2005.

1508

CODAP 2005 Division 2 • Partie F – FABRICATION Annexe FA6 – RECOMMANDATIONS POUR L’UTILISATION DES NORMES NF EN 287-1 : JUILLET 2004 & NF EN ISO 15614-1 : FEVRIER 2005

FA6.2 - SOMMAIRE

Fiche N°

Référence

Mots Clés

1

NF EN 287-1 : Juillet 2004

Procédés 121 et 125

A

2


Piquage

A

3


Soudure d’angle

A

4


Soudure d’angle

A

5


Procédé 136

A

6


H-L045 ou J-L045

A

7


Date d’échéance

A

8


Groupe 11

A

9


Retranscription 287-1

A

10


Reconduction NFA 88-111 degré 1

A

11


Domaine de validité / Matériaux

A

12


Tourillons

A

1509

Révision


Fiche N° 1

Interprétation de la norme NF EN 287-1 : Juillet 2004

Révision A

Question :

Peut on prononcer une qualification au titre de la norme NF EN 287-1 : Juillet 2004 pour les procédés 121 et 125, dans le cas d’utilisation sur potence avec ou sans suivi de joint. (Procédé totalement mécanisé) ?

Réponse :

NON, dans ce cas la norme NF EN 1418 : Mars 1998 est seule applicable. Note : Les procédés 121 et 125 font l’objet d’une qualification NF EN 287-1 : Juillet 2004 dans le seul cas où il y a utilisation d’un chariot.

1510

suivant


Fiche N° 2


Question :

Quelle est la définition NF EN 287-1 : Juillet 2004 ?

Réponse :

Un piquage est un assemblage de deux pièces (dont une au moins est tubulaire) et dont les axes principaux forment un angle différent de 180°.

d’un

piquage

Révision A

au

sens

de

la

norme

La tubulure peut être posée, pénétrante ou traversante. Note 1 : Un soudeur qualifié sur tube bout-à-bout sans support envers est qualifié pour la totalité des assemblages A à E, dès lors que le tube n’est pas incliné de moins de 60° par rapport à l’axe du collecteur. Note 2 : un soudeur qualifié en angle sur tube n’est qualifié que pour des soudures d’angle non pénétrées (assemblages type D et E). Note 3 : Pour les assemblages de tourillons voir Fiche N°12.

A - Tubulure posée soudée à pleine pénétration

B - Tubulure pénétrante (affleurante) soudée à pleine pénétration

D - Tubulure semi-pénétrante (emboîtée) avec soudure d’angle

C - Tubulure traversante (plongeante) soudée à pleine pénétration

E - Tubulure posée soudée à pénétration partielle

1511


Fiche N° 3


Révision A

Question :

Peut-on prononcer une qualification de soudeur au titre d’une QMOS réalisée sur un assemblage en angle dont les épaisseurs des matériaux de l’assemblage sont différentes ?

Réponse :

Oui, Le domaine de validité pour le soudeur est basé sur l’épaisseur la plus faible de l’assemblage (Voir tableau 6).

2 6

8

8

Domaine de validité : 2≤t≤3

Domaine de validité : t≥3

Fiche N° 4


Question :

Quel est le domaine de validité en épaisseur pour les soudures d’angle qualifiées par une soudure bout à bout ?

Réponse :

Dans ce cas la norme NF EN 287-1 : Juillet 2004 ne précise pas de domaine de validité. Appliquer le tableau 6 sur la ou les épaisseurs soudées.

1512

Révision A


Fiche N° 5


Révision A

Question :

Peut-on reconduire et transposer des certificats de qualification en procédé 136 suivant l’ancienne version de la norme NF EN 287-1 version 1992 ?

Réponse :

Oui, sauf pour le procédé 136 M dont les pliages n’ont pas été effectués. M : poudre métallique.

Fiche N° 6


Question :

Prolongation des qualifications prononcées en H-L045 ou J-L045 ?

Réponse :

Les assemblages réalisés en PF, PG ou PC peuvent être pris en compte pour cette prolongation (sur la base des justificatifs issus du dossier de suivi du soudeur). Il n’est pas nécessaire de présenter des assemblages de fabrication réalisés uniquement en H-L045 ou J-L045.

1513

Révision A


Fiche N° 7


Révision A

Question :

Les certificats de qualification suivant la norme 287-1 : Juin 1992 + Amendement A1 : Juin 1997 peuvent ils être reconduits/transposés en termes de la norme NF EN 287-1 : Juillet 2004 avant la date de leur échéance ?

Réponse :

Oui La nouvelle date de fin de validité sera basée sur la date d’émission du nouveau certificat.

Fiche N° 8


Question :

Comment reconduire suivant la norme NF EN 287-1 : Juillet 2004 les soudeurs qualifiés sur la nuance ASME SA 106 Gr B (Note 1) ?

Réponse :

Si la qualification à reconduire a été prononcée sur la nuance ASME SA 106 Gr B (Note 1), la reconduction sera établie pour le groupe 11 et couvrira les sous-groupes 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 et 11.1.

Révision A

Si la qualification à reconduire a été prononcée sur la nuance ASME SA 106 Gr B (Note 1) « amendée » (c’est-à-dire dont la teneur en carbone a été volontairement limitée à 0,25% à la commande) reconduction sera établie pour le groupe 1.1 et limitée à ce groupe. Note 1 : Valant également pour des nuances type ASME SA 333 Gr 6, ASME SA 350 LF2 …. Note 2 : La nuance Tu 250b (groupe 1.1) couvre uniquement la nuance ASME SA 106 Gr B « amendée ».

1514


Fiche N° 9


Question :

Quelles sont les conditions requises pour retranscrire selon les dispositions de la norme NF EN 287-1 : Juillet 2004 des qualifications établies suivant la norme 287-1 : Juin 1992 + Amendement A1 : Juin 1997?

Réponse :

Les retranscriptions ne peuvent se faire que sur la base du DMOS d’origine et de justificatifs complémentaires appropriés : –

Nuance des matériaux de base.

–

Mode d’élaboration des matériaux de base.

–

Angle du piquage le cas échéant.

–

Type de garnissage pour les fils fourrés.

–

Monocouche ou multicouches.

–

Gaz de protection envers.

–

Sens de soudage (procédé 311).

Révision A

Fiche N° 10


Question :

Peut-on reconduire des qualifications NFA 88-111 degré 1 suivant les dispositions de la norme NF EN 287-1 : Juillet 2004 ?

Réponse :

NON.

1515

Révision A


Fiche N° 11


Révision A

Question :

Interprétation du tableau 2 - Domaine de validité pour le matériau de base ?

Réponse :

Lire : 1.1 ET 1.2 ET 1.4 Lire : 9.2 ET 9.3 Lire : 1.1 OU 1.2 OU 1.4

Lire : 9.2 OU 9.3

1516


Fiche N° 12


Question :

Comment considérer les tourillons de levage ou de supportage ?

Réponse :

L’assemblage d’un tourillon doit être considéré soit comme un assemblage tube sur tôle par soudure d’angle soit comme un assemblage tube chanfreiné sur tôle soudé à pleine pénétration (Piquage voir Fiche 2)

1517

Révision A






PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION SECTION I1 CONTRÔLES I1.1 - GÉNÉRALITÉS La nature et l’étendue des contrôles ainsi que les critères d’acceptation des résultats des différents examens et essais doivent être définis par le Fabricant sous sa responsabilité. Pour ce prévaloir de la conformité à la présente Division ces contrôles doivent au minimum respecter les exigences définies ci-après. Si des opérations supplémentaires doivent être effectuées à la demande du Donneur d’ordre, celui-ci doit les définir lors de l’appel d’offre.

assemblage entre aciers inoxydables d’une des nuances du groupe 8 situé sur un élément d’appareil dont la température d’étude est au moins égale à - 105°C et ne devant pas subir de traitement thermique après soudage,

−

assemblage entre aciers inoxydables d’une des nuances des groupes 10.1 et 10.2 situé sur un élément d’appareil ne devant pas subir de traitement thermique après soudage.

b) Sans objet dans le cadre de la présente Division. c) Assemblages circulaires et exécutés sur les corps de tubulures.

Le Fabricant peut sous-traiter tout ou partie de ces contrôles. Il reste néanmoins responsable des travaux sous-traités.

non

circulaires

I1.2.2 - Nombre de coupons-témoins de production I1.2.2.1 - Lorsqu’un appareil donne lieu à la réalisation de coupons-témoins, ceux-ci doivent être réalisés pour chaque mode opératoire de soudage.

Les appareils de mesure utilisés pour les opérations de contrôle requises par la présente Division doivent être périodiquement étalonnés et ne peuvent être utilisés que durant la période de validité de leur étalonnage telle qu’elle est précisée en Annexe I1.A12.

Le nombre de coupons-témoins pour un même mode opératoire de soudage en fonction du type d’assemblage, de la longueur des assemblages prise en compte et de la catégorie de construction est défini dans le tableau I1.2.2.1.

I1.2 - CONTRÔLES SUR COUPONS-TEMOINS DE PRODUCTION DES ASSEMBLAGES SOUDÉS

Dans le cas où le coefficient de soudure z est égal à 1, et que les assemblages circulaires et non circulaires ressortent à la même qualification de mode opératoire de soudage, les assemblages circulaires ne donnent pas lieu à la réalisation d’un coupon-témoin particulier et la longueur de l’assemblage à prendre en compte est égale à:

I1.2.1 - Généralités Les assemblages circulaires et non circulaires soudés bout à bout des éléments soumis à la pression et définis figure I1.2 doivent donner lieu à la réalisation, par le Fabricant, de coupons-témoins de production, dans le but de vérifier la régularité de la qualité des assemblages. Ces coupons-témoins doivent être soumis aux examens non destructifs et destructifs définis en I1.2.4

L2 +

L1 2

I1.2.2.2 - Lorsque des appareils spécifiques sont fabriqués à la suite les uns des autres, il est admis, pour la détermination du nombre de coupons-témoins, de cumuler les longueurs de soudure relevant d’une même qualification de mode opératoire et exécutées par un même groupe de soudeurs ou un même type d’équipement de soudage automatique. Cette possibilité est toutefois limitée à une période de 4 mois consécutifs.

Les coupons-témoins de production ne sont toutefois pas exigibles dans les cas suivants : a) Assemblages circulaires exécutés manuellement, appartenant à l’une des catégories suivantes : −

−

assemblage d’épaisseur au plus égale à 30 mm entre aciers de l’une des nuances des groupes 1.1, situé sur un élément d’appareil dont la température minimale d’étude est supérieure à 0°C,

1600

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Section I1 - CONTRÔLES

Figure I1.2 - Définition des assemblages faisant l'objet de coupons-témoins. LT = C= NC = Nota :

Ligne de tangence. Assemblages circulaires d’une pièce, cylindrique ou conique et d’une pièce de révolution ou de forme torique de même axe. Assemblages longitudinaux proprement dits ou n’appartenant pas au type C. La soudure d’un fond hémisphérique est assimilée à une soudure longitudinale (NC) lorsqu’elle est située au-delà de la ligne de tangence (LT), dans la partie sphérique du fond.

Tableau I1.2.2.1 Longueur d’assemblage prise en compte


A

B1

B2

Assemblages circulaires

L1

de 0 à 120 m

1

de 0 à 720 m

2

de 0 à 3720 m

3

de 0 à 18720 m

4

Assemblages non circulaires

L2

de 0 à 60 m

1

1

1

de 0 à 360 m

2

2

2

de 0 à 1860 m

3

3

3

de 0 à 9360 m

4

4

4

1601


Dans le cas d’appareils non spécifiques la période de fabrication pendant laquelle cette possibilité est admise est ramenée à 30 jours consécutifs.

I1.2.3.3 - La longueur du coupon-témoin doit permettre le prélèvement des éprouvettes nécessaires aux essais exigés en I1.9.4.2 ainsi qu’aux contre-essais éventuels et ne doit pas être inférieure à 600 mm. Sa largeur, après exécution de la soudure, ne doit pas être inférieure à 300 mm.

I1.2.2.3 - Lorsqu’un même mode opératoire est utilisé pour des épaisseurs différentes, le Fabricant doit choisir l’épaisseur la plus forte ou l’épaisseur immédiatement inférieure utilisée dans la fabrication et comprise dans le domaine de validité pour réaliser le coupon-témoin.

I1.2.3.4 - Avant de découper les éléments constitutifs des coupons-témoins, le numéro de coulée, le numéro de tôle ou d’essai et le sens de laminage doivent être reportés sur chaque élément.

I1.2.3 - Modalités de réalisation des couponstémoins de production

I1.2.3.5 - Les coupons-témoins doivent accompagner lors des traitements thermiques les éléments dont ils représentent les assemblages.

I1.2.3.1 - Les produits utilisés pour la réalisation des coupons-témoins doivent avoir la même épaisseur nominale que les produits constituant l’un des assemblages qu’ils représentent.

Après accord entre les parties concernées, dans le cas d’un traitement qui n’a pour but que la relaxation des contraintes et pour des appareils des catégories de construction B2 construits en acier du groupe 1.1, un traitement thermique simulé peut être appliqué aux coupons-témoins.

a) Lorsque les produits de la commande ont fait l’objet d’un contrôle spécifique, les éléments constitutifs des coupons-témoins doivent être prélevés parmi les produits de même nuance et de même qualité affectés à la réalisation de l'un des assemblages qu'ils représentent.

I1.2.4 - Contrôles production

b) Dans le cas où les produits de la commande n’ont pas fait l’objet d’un contrôle spécifique, il est admis d’utiliser, pour la réalisation des coupons-témoins, des produits de même nuance et de même qualité mais pas nécessairement prélevés parmi ceux qui sont affectés à la commande.

des

coupons-témoins

de

I1.2.4.1 - Contrôles non destructifs Les coupons-témoins doivent être soumis aux mêmes contrôles non destructifs et cela aux mêmes stades de fabrication que les assemblages qu’ils représentent.

c) Dans le cas d’assemblages de produits différents (tôle et pièce forgée par exemple) mais de même nuance et de même qualité, les deux éléments constituant les coupons-témoins peuvent être prélevés dans un seul des deux produits (tôle par exemple)

Ces contrôles déterminent les zones de coupontémoin pouvant comporter des imperfections.

d) Les soudures de liaisons de soufflets sur le corps d’un appareil doivent être considérées comme des soudures circulaires.

Lorsque les contrôles non destructifs ont permis de déceler des imperfections, qu’elles soient ou non dans les tolérances admises pour la catégorie de construction, les éprouvettes peuvent être prélevées dans les seules zones saines du coupon-témoin.

I1.2.3.2 - Les coupons-témoins de production doivent

I1.2.4.2 - Contrôles destructifs

être réalisés suivant le même descriptif de mode opératoire de soudage que les assemblages de production qu’ils représentent.

I1.2.4.2.1 - Essais à réaliser Les essais à effectuer sont précisés au tableau

I1.2.4.2. Les notes référencées dans ce tableau en font

Sauf en cas d’impossibilité géométrique, les coupons-témoins doivent être exécutés dans le prolongement d’un des assemblages qu’ils représentent, soudés en même temps que l’assemblage et subissent les mêmes cycles thermiques. Il peut être nécessaire de prendre des précautions pour obtenir le même régime thermique dans les coupons-témoins que dans l’assemblage.

partie intégrante. Ces essais doivent être réalisés sur les éprouvettes prélevées sur les coupons-témoins comme indiqué figure I1.2.4.2. Le prélèvement et les usinages des éprouvettes ne doivent pas affecter les propriétés mécaniques du matériau. a) Essais de traction

Lorsqu’ils ne peuvent être exécutés en appendice, comme indiqué ci-dessus, les coupons-témoins doivent être exécutés dans les mêmes conditions que la fabrication, pendant celle-ci et avec le même personnel.

Les essais de traction sur éprouvette prismatique sont effectués à la température ambiante conformément à la norme NF EN 895 : Septembre 1995.

Après soudage, un coupon-témoin ne doit pas présenter de déformation angulaire dépassant 5°.

La surépaisseur de soudure prélevées en travers doit être arasée.

1602

des

éprouvettes


Tableau I1.2.4.2


Essais destructifs

Traction

A

B1

B2

Éprouvette prismatique prise dans le sens travers de la soudure

1

1

1

Éprouvette cylindrique prise dans le sens long dans le métal déposé (Note 1)

1

endroit

1

1

1

envers

1

1

1

endroit

1

1

1

1

1

1

endroit

1

1

1

envers

1

1

1

peau

3

3

3

peau

3

3

3

cœur

3

3

3

peau

3

3

3

peau

3

3

3

cœur

3

3

3

Examen macrographique

1

1

1

Mesure de la dureté Vickers HV10 (Note 8)

1

1

1

e < 20 Éprouvette prise dans le sens travers de la soudure (Note 2) e ≥ 20

Pliage

envers ou côté

Éprouvette prise dans le sens long de la soudure (Note 3) e < 40 Éprouvettes prises dans le métal déposé (Note 4)

e ≥ 40

Flexion par choc

e < 40 Éprouvettes prises dans la ZAT (Notes 5, 6 et 7)

e ≥ 40

en option

Analyse chimique du métal fondu Note 1 :

L’essai n’est requis que si la configuration de l’assemblage permet le prélèvement d’une éprouvette de traction de diamètre 10 mm. Il n’est pas requis pour les aciers des groupes 1 et 2.

Note 2 :

L’essai n’est requis que pour un assemblage homogène

Note 3 :

L’essai n’est requis que pour un assemblage hétérogène.

Note 4 :

Cette mesure ne doit être réalisée que lorsque requis par la QMOS. Sauf spécification particulière, elle n’est pas requise pour les assemblages en aciers inoxydables austénitiques ou austéno-ferritiques

Note 5 :

Les essais ne sont pas requis pour les assemblages en acier inoxydable austénitique quelle que soit la température d’étude (TME) de l’élément d’appareil concerné.

Note 6 :

Cet essai n’est pas requis pour les assemblages exécutés dans l’une des nuances d’acier du groupe St1 lorsque la température d’étude (TME) de l’élément d’appareil concerné est au moins égale à - 20°C.

Note 7 :

Dans le cas d’assemblages mixtes, 3 éprouvettes sont prélevées dans chacune des ZAT.

Note 8 :

Cette mesure ne doit être réalisée que lorsque requis par la QMOS. Elle n’est pas requise pour les assemblages en aciers inoxydables austénitiques ou austéno-ferritiques

1603


c) Essais de flexion par choc Les essais de flexion par choc sont effectués conformément à la norme NF EN 875 : Novembre 1995. La température d’essai est : –

soit la température de référence TR déterminée selon les dispositions de l’Annexe MA2,

–

soit la température minimale d’évaluation TME si les dispositions de l’Annexe MA2 ne s’appliquent pas,

–

soit une température inférieure définie en accord avec les parties concernées.

Cette température ne peut être inférieure à celle à laquelle les essais de la qualification du mode opératoire ont été effectués. d) Examens macrographiques Les examens macrographiques sont effectués conformément à la norme NF EN 1321 : Décembre 1996. Les résultats de ces examens doivent être accompagnés des photographies correspondantes. e) Essais de dureté Vickers HV 10 L’essai de dureté est effectué conformément à la norme NF EN 1043-1 : Février 1996.

I1.2.4.2.2 - Résultats à obtenir a) Essais de traction Figure I1.2.4.2 - Prélèvement des éprouvettes

a1) Essai de traction sur éprouvette à section prismatique prélevée transversalement à la soudure.

Lorsqu’il n’est pas possible de réaliser une éprouvette intéressant toute l’épaisseur de l’assemblage, on exécute, pour l’essai de traction transversale exigé autant d’éprouvettes superposées qu’il est nécessaire (toutefois le recouvrement de celles-ci n’est pas autorisé). La valeur de la résistance à la traction à retenir est alors la moyenne des valeurs individuelles obtenues

Pour chaque essai, la valeur obtenue pour la résistance à la traction doit être au moins égale à la valeur minimale spécifiée pour l’assemblage par le Fabricant. a2) Essai de traction sur éprouvette cylindrique à la température ambiante. La valeur obtenue pour la résistance à la traction doit être au moins égale à la valeur minimale spécifiée pour l’essai de traction sur éprouvette prismatique. Toutefois la présente Division admet qu’elle lui soit inférieure de 10 N/mm2 pour autant que la valeur de la limite conventionnelle d’élasticité obtenue soit au moins égale à la valeur spécifiée pour l’essai de traction sur éprouvette prismatique.

Dans le cas de métaux plaqués, le métal de placage doit être préalablement enlevé, sauf s’il est considéré comme participant à la résistance de l’assemblage (voir par exemple GA5.6.1e). Les essais de traction sur éprouvette cylindrique sont effectués soit à la température ambiante suivant NF EN 876 : Novembre 1995 soit à température de service lorsque la température de calcul de l’élément considéré est supérieure à 300°C et lorsque l’appareil est de catégorie de construction A ou B1.

Uniquement pour les aciers autres que ceux du groupe 8, la valeur de la limite conventionnelle d’élasticité obtenue doit être au moins égale à la valeur minimale spécifiée pour le matériau de base.

b) Essais de pliage Les essais de pliage sont effectués à la température ambiante conformément à la norme NF EN 910 : Mai 1996.

1604


a3) Essai de traction sur éprouvette cylindrique à température élevée.

b) Essais de pliage Les modalités de réalisation des contre-essais sont identiques à celles de l’essai de traction.

La valeur obtenue de la caractéristique mécanique retenue pour le calcul de l’élément considéré (R t, R tp0,2 ou R tp1,0) doit être au moins égale à la valeur spécifiée dans les conditions de température données en I1.2.4.1.

c) Essais de flexion par choc Lorsque les résultats ne sont pas conformes c’est-àdire : −

L’essai doit être conduit jusqu’à l’obtention de branches parallèles. Dans le cas d’apparition d’une fissure dans le métal fondu ou la zone de liaison, la longueur maximale admissible du défaut est de 3 mm.

s’il y a un résultat inférieur à la valeur individuelle minimale prescrite en I1.2.4.2.2c), ou

−

Dans le cas d’éprouvettes en acier plaqué, ayant le matériau de placage en extension, l’allongement minimal de la soudure de reconstitution du placage doit être supérieur à 20% avant l’apparition de la première fissure

si la moyenne des trois résultats est inférieure à la valeur moyenne minimale prescrite en I1.2.4.2.2c), sans qu’il y ait plus d’un résultat inférieur à cette valeur, ou

−

si la non conformité tient seulement au fait que, bien que la moyenne des trois résultats soit correcte, elle est obtenue avec deux résultats individuels inférieurs à la valeur moyenne minimale prescrite, au lieu d’un seul,

b) Essais de pliage

c) Essais de flexion par choc Les valeurs obtenues ne doivent pas être inférieures à celles qui ont été spécifiées dans la qualification du mode opératoire de soudage

trois éprouvettes supplémentaires doivent être prélevées à côté des premières, une nouvelle série d’essais doit être effectuée. Si les résultats obtenus après ces nouveaux essais ne sont pas conformes aux valeurs prescrites en I1.2.4.2.2c), la non conformité doit être prononcée.

d) Examens macrographiques Aucune fissure, manque de fusion ni manque de pénétration, n’est acceptée. En outre, la macrographie est un témoin de référence du nombre et de la répartition des passes pour juger du respect des limites de validité fixées par la qualification du mode opératoire

I1.2.4.2.4 - Rapport de contrôle Les différents contrôles effectués doivent faire l’objet d’un rapport établi par le Fabricant. Ce document porte les noms et qualités des agents qui ont effectué les examens, essais et contrôles. A ce document sont joints les différents documents justificatifs et, éventuellement, les certificats de réception des matériaux lorsque ceuxci n’ont pas été prélevés parmi les matériaux de la commande

e) Essais de dureté Vickers HV 10 Les valeurs obtenues ne doivent pas être supérieures à celles qui ont été spécifiées dans la qualification du mode opératoire de soudage

I1.2.4.2.3 - Contre-essais a) Essais de traction 1) Lorsqu’un essai montre un résultat insuffisant en raison d’une faute d’exécution, il doit être annulé.

I1.3 - CONTRÔLES NON DESTRUCTIFS DES ASSEMBLAGES SOUDÉS

Par faute d’exécution, il faut entendre un usinage défectueux de l’éprouvette, un montage incorrect sur la machine d’essai, un mauvais fonctionnement de celle-ci ou toute autre anomalie analogue.

I1.3.1 - Généralités Les stades de fabrication auxquelles les contrôles non destructifs retenus par le Fabricant sont à effectuer doivent être définis par ce dernier en tenant compte notamment des exigences ci-dessous et de l’accessibilité des assemblage en cours de fabrication de l’appareil.

2) Si l’éprouvette présente un défaut de compacité mais que les résultats sont conformes, l’essai doit être accepté.

Sauf exigences particulières définies dans les chapitres ci-après ou demande spécifique du Donneur d’ordre, les contrôles sont effectués avant le(s) traitement(s) thermique(s) après soudage éventuel(s).

3) Si l’éprouvette présente un défaut et que les résultats ne sont pas conformes, deux nouveaux essais doivent être effectués sur deux éprouvettes prélevées dans le même échantillon et si les résultats obtenus sur ces deux essais sont conformes, l’essai est accepté. Dans le cas contraire, la non conformité est prononcée et il est fait application des dispositions prévues en I1.2.3

Sauf justification spécifique et/ou en accord avec les parties concernées, les contrôles requis par la présente Division doivent être réalisés avant l’essai de résistance de l’appareil.

1605


L’étendue de ces contrôles, requise au titre de la présente Division, est donnée dans les tableaux ci-après en fonction des différentes catégories de construction.

Les travaux à réaliser doivent faire l’objet d’une procédure écrite qui doit préciser notamment : –

la qualification des agents en charge des travaux,

–

la préparation des éléments objet du contrôle,

–

les matériels et produits à utiliser,

–

les réglages et étalonnages,

–

les conditions de réalisation de ces travaux,

–

la nature du document ou du procès verbal à établir.

La réalisation de ces contrôles est soumise aux règles suivantes : a) Le choix de l’un ou de l’autre des examens PT ou MT est de la responsabilité du Fabricant sauf exigence contractuelle contraire. b) L’examen MT par aimantation directe (passage de courant) n’est pas autorisé. c) En cas d’impossibilité de mise en œuvre de l’examen MT (matériau non ou insuffisamment ferromagnétique - aciers des groupes 8 et 10 - ou configuration de l’assemblage), cet examen est remplacé par un examen PT.

I1.3.2 - Contrôle visuel I1.3.2.1 - Contrôle des bords à souder Le Fabricant doit s’assurer de l’absence de défauts situés dans les bords à souder ou dans leur voisinage, et susceptibles de nuire à la qualité de l’assemblage soudé.

d) Les soudures d’éléments emboutis en acier du groupe 10 exécutées avant formage, font l’objet d’un contrôle total par examen PT.

La totalité des bords à souder doit être soumise à un contrôle visuel préalablement à tout autre examen et quelle que soit la catégorie de construction de l’appareil.

e) Les examens MT et PT sont incompatibles avec un contrôle ultérieur d’étanchéité aux gaz traceurs. Dans ce cas, il est recommandé d’effectuer le contrôle d’étanchéité aux gaz traceurs avant les examens MT ou PT.

Dans le cas où l’épaisseur des bords à souder est supérieure à 50 mm, il doit être procédé à un contrôle par magnétoscopie ou ressuage.

f) Pour tous les groupes de matériaux à l’exclusion des groupes 1.1, 8 et 10, les examens PT ou MT sont effectués après le traitement thermique après soudage (TTAS). Cet examen est complété par un examen UT pour les appareils de catégorie de construction A et B1 et si l’épaisseur nominale est supérieure à 50 mm.

Les modalités spécifiques de mise en œuvre de ce contrôle et les critères d’acceptation des imperfections relevées sont définis en Annexe I1.A1.

I1.3.2.2 - Contrôle d’aspect Ce contrôle a pour but de déceler les défauts de forme des assemblages soudés et des autres défauts débouchant en surface.

Les modalités spécifiques de mise en œuvre de ces contrôles et les critères d’acceptation des imperfections relevées sont définis en Annexe I1.A2 (PT) et Annexe I1.A3 (MT)

La totalité des soudures doit être soumise à un contrôle visuel préalablement à tout autre examen et quelle que soit la catégorie de construction de l’appareil.

I1.3.4 - Contrôle interne (compacité) Cet examen a pour but de déceler les défauts plans ou volumiques internes des assemblages soudés :

Les modalités de mise en œuvre de ce contrôle et les critères d’acceptation des imperfections relevées sont définis en Annexe I1.A1

−

soit par un examen radiographique (RT),

I1.3.3 - Contrôle de surface

−

soit par un examen ultrasonore (UT),

Ce contrôle a pour but de déceler les défauts plans débouchant ou sous-jacents à la surface des assemblages soudés :

−

soit par une combinaison des deux méthodes.

–

soit par un examen par ressuage (PT) (Détection de défauts débouchant),

–

soit par un examen magnétoscopique (MT) (Détection de défauts débouchant ou sousjacents),

L’étendue de ces contrôles, requise au titre de la présente Division, est donnée dans les tableaux ci-après en fonction des différentes catégories de construction. La réalisation de ces contrôles est soumise aux règles suivantes lorsque le choix est laissé entre deux procédés: a) L’examen de compacité des soudures est exécuté par radiographie pour les épaisseurs d’assemblage inférieures ou égales à 50 mm et par radiographie ou ultrasons, au choix du Fabricant, pour les épaisseurs supérieures à 50 mm.

1606


c) Si le deuxième examen ne révèle pas de défauts inacceptables, la soudure est acceptée sous réserve que la partie défectueuse soit réparée et que le contrôle pratiqué, après cette réparation, ne montre pas de défauts inacceptables.

Après accord entre les parties concernées et en fonction du type de défaut recherché, l’examen par ultrasons peut être utilisé à la place de la radiographie, pour les épaisseurs inférieures à 50 mm. b) Indépendamment de l’épaisseur, pour que le contrôle de la soudure soit significatif, le type d’examen retenu, UT ou RT, doit être adapté à la configuration de l’assemblage.

I1.3.5.4 - Après une réparation par meulage, par soudage ou par une combinaison de deux procédés, la zone réparée doit être contrôlée dans les mêmes conditions et avec les mêmes critères d’acceptation que ceux qui ont permis de déceler les défauts

c) Pour les fortes épaisseurs et pour diminuer les risques présentés par une réparation importante d’un défaut situé au cœur de l’assemblage, des examens de compacité peuvent être exécutés avant le remplissage complet de l’assemblage, les réparations éventuelles pouvant ainsi être exécutées avant l’achèvement de la soudure. L’adoption de ces examens est de la responsabilité du Fabricant

I1.3.6 - Rapport de contrôle Les différents contrôles effectués font l’objet d’un rapport établi par le Fabricant. Ce document porte les noms, qualités et références des agents qui ont effectué les examens, essais et contrôles. A ce rapport sont joints les différents documents justificatifs.

Les modalités spécifiques de mise en œuvre de ces contrôles et les critères d’acceptation des indications relevées sont définis en Annexe I1.A4 (RT) et Annexe I1.A5 (UT)

I1.4 - CONTRÔLES NON DESTRUCTIFS APRÈS DUDGEONNAGE

I1.3.5 - Traitement des défauts

Le contrôle après dudgeonnage a pour objet de s’assurer que l’expansion de la partie des tubes enfilés dans les perçages des plaques tubulaires a été correctement réalisée et que la résistance mécanique de ces assemblages respecte les critères de la procédure de dudgeonnage.

I1.3.5.1 - Tout défaut ne satisfaisant pas à ces critères peut faire l’objet d’une analyse telle que celle utilisée par la mécanique de la rupture pour juger de son acceptabilité. Cette analyse ne peut être réalisée qu’après accord entre les parties concernées

Le contrôle doit être effectué en mesurant l’intérieur des tubes avant et après dudgeonnage. Il doit être réalisé avec des appareils de mesures adaptés aux dimensions et aux tolérances recherchées.

I1.3.5.2 - Les défauts de forme et de surface peuvent être éliminés par meulage suivi ou non d’un rechargement par soudage.

I1.3.5.3 - Dans le cas d’un contrôle partiel de la

Les dimensions et tolérances appliquées sont celles retenues lors de la qualification du procédé de dudgeonnage.

compacité des soudures : a) Si la partie de soudure contrôlée révèle un défaut inacceptable, il doit être alors procédé à un examen complémentaire sur une longueur double de la partie contrôlée. Ce nouvel examen est réparti de part et d’autre de la zone incriminée.

Les contrôles peuvent être faits au fur et à mesure de la réalisation des dudgeonnages et doivent faire l’objet d’un enregistrement

b) Si ce deuxième examen révèle un défaut inacceptable, il doit être procédé à un contrôle total de la soudure incriminée ainsi que de toutes les soudures relevant de la même qualification de mode opératoire exécutées par le même groupe de soudeurs ou le même équipement de soudage automatique depuis le dernier contrôle accepté.

1607


I1-1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique I1-1.1 - Assemblage non-circulaire par soudure bout à bout

B

A


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

e1

e1

a1 ) Notes et remarques

B

A e1

e1

a2 )

a/2

A e 1q

B

e2

a/2

b)

1/4 e1 A

e3

e2 B

1/4 c)

●

La valeur maximale de a est donnée en F1.3.2.1 et F11.3.2.1.

1608

Note a :

0% pour toutes les catégories de construction pour les nuances appartenant aux groupes 1.1, 1.2 (avec Rp0,2 ≤ 295 MPa) et 8.1.

Note b :

Ce pourcentage doit couvrir au minimum la totalité des intersections des soudures d’assemblages longitudinaux et circulaires. La longueur contrôlée de part et d’autre d’une intersection doit être de 50 mm au minimum. La disposition des films doit être telle que les soudures longitudinales soient contrôlées préférentiellement. Lorsque cela est nécessaire pour atteindre le pourcentage requis, des zones supplémentaires de soudure d’assemblage bout à bout doivent être choisies aléatoirement ou en fonction des difficultés de réalisation de l’assemblage.


I1-1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique (suite) I1-1.2 - Assemblage circulaire I1-1.2.1 - Assemblage par soudure bout à bout sans support permanent

A


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b Note d

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

B e1

Notes

a1 )

Notes et remarques

A

B

Note a :


Note b :


Note d :

10% en catégorie de construction A et 0% en catégories B1 et B2 dans le cas d’une tubulure de diamètre di ≤ 80 mm ou pour d / D ≤ 0,2.

e1 a2 )

a B

A

e2

e1 b1 )

a /2 A

B e2

a /2

e1 b2 )

1/3 A

B e2

e1

e3 c1 )

1/3 A

B e2

●

e3

e1

c2 ) La valeur maximale de a est donnée en F1.3.2.1 et F11.3.2.1.

1609


I1-1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique (suite) I1-1.2 - Assemblage circulaire (suite) I1-1.2.2 - Assemblage par soudure bout à bout avec support permanent

e1


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note c

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

e2 B

A e3

(a)

e3 ≤ MAX ( e1 ; e2 )

Notes et remarques Note a :

●

(a) : Anneau support subsistant.

●

Les faces internes sont alignées, mais les épaisseurs peuvent être différentes.

●

Dans le cas où cet assemblage est utilisé, le pointage de l’anneau support ne doit être effectué que sur les faces du chanfrein. Il ne peut être utilisé en catégorie de construction A qu’après accord entre les parties concernées notamment quant à la méthode de contrôle appliquée

●

Cet assemblage n’est pas permis pour les tubulures.


Note c : 0% pour toutes les catégories de construction dans le cas d’une tubulure de diamètre di ≤ 80 mm.

a)

Type d’examen

e3

e1 A


Notes

e1 RT

10%

Note d

PT ou MT

10%

Note a

B (a)

Notes et remarques ●

(a) : Jeu non nul après soudage.

●

La vérification de la résistance de l’assemblage doit être effectuée sur l’épaisseur e3. b)

1610

Note a :


Note d :

0% pour toutes les catégories de construction dans le cas d’une tubulure de diamètre di ≤ 80 mm.


I1-1 - Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique, conique ou sphérique (suite) I1-1.2 - Assemblage circulaire (suite) I1-1.2.3 - Assemblage à recouvrement Type d’examen

(a)

e 1 = 2 e 2 max.

e2 g


Notes

RT

B g

A

PT ou MT

L Notes et remarques

I1-1.2.4 - Assemblage sur bord soyé Type d’examen

e2

e1

A


RT

B L

PT ou MT

0,7 e 1

Notes et remarques

1611

Notes


I1-2 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec une enveloppe conique I1-2.1 - Assemblage de la grande base de l’enveloppe conique I1-2.1.1 - Raccordement par une partie torique

note 2

note 1

ec


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

h Notes et remarques Note a :


Note b :


h ≥ MAX ( ec ; 10 mm ) ●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1a1, I1-1.2.1a2 ou I1-1.2.2a.

●


I1-2.1.2 - Raccordement à angle vif et assemblage par soudure bout à bout

es


Type d’examen

A

B1

B2

ec

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

B

PT ou MT

100%

100%

100%

Note a

Notes

A

r Notes et remarques Note a :


Note b :

Ce pourcentage doit couvrir au minimum la totalité des intersections des soudures d’assemblages longitudinaux et circulaires. La longueur contrôlée de part et d’autre d’une intersection doit être de 50 mm au minimum. La disposition des films doit être telle que les soudures longitudinales soient contrôlées préférentiellement. Lorsque cela est nécessaire pour atteindre le pourcentage requis, des zones supplémentaires de soudure d’assemblage bout à bout doivent être choisies aléatoirement ou en fonction des difficultés de réalisation de l’assemblage. 100% pour les catégories de construction B1 et B2 lorsque les formules du § C2.3.6 sont utilisées pour le dimensionnement de l’assemblage.

r > MAX ( es ; ec ) ●

Pour une enveloppe soumise à une pression intérieure, la soudure doit être reprise à l’envers et assurer, par meulage si nécessaire, un raccordement régulier par un rayon r.

Note e :

1612


I1-2 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec une enveloppe conique (suite) I1-2.2 - Assemblage de la petite base de l’enveloppe conique I1-2.2.1 - Raccordement par une partie torique

h


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

note 1

ec note 2

Note a :

h ≥ MAX ( ec ; 10 mm ) Note b : ●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1a1, I1-1.2.1a2 ou I1-1.2.2a.

●


Notes et remarques 0% pour toutes les catégories de construction pour les nuances appartenant aux groupes 1.1, 1.2 (avec Rp0,2 ≤ 295 MPa) et 8.1. Ce pourcentage doit couvrir au minimum la totalité des intersections des soudures d’assemblages longitudinaux et circulaires. La longueur contrôlée de part et d’autre d’une intersection doit être de 50 mm au minimum. La disposition des films doit être telle que les soudures longitudinales soient contrôlées préférentiellement. Lorsque cela est nécessaire pour atteindre le pourcentage requis, des zones supplémentaires de soudure d’assemblage bout à bout doivent être choisies aléatoirement ou en fonction des difficultés de réalisation de l’assemblage.

I1.2.2.2 - Raccordement à angle vif et assemblage par soudure bout à bout Catégories de construction

Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

ec A B es

Notes et remarques

ec A B es

1613

Note a :


Note b :



I1-3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé I1-3.1 - Fond d’extrémité I1-3.1.1 - Assemblage d’un fond torisphérique ou elliptique par soudure bout à bout

note 1

hc

note 2

ec

es


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes



Note b :


hc ≥ MAX ( ec ; 10 mm ) ● Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1 ou I1-1.2.2a. ● Note 2 : Ligne de tangence. ● Voir également C3.

1614


I1-3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) I1-3.1 - Fond d’extrémité (suite) I1-3.1.2 - Assemblage à recouvrement d’un fond torisphérique ou elliptique Type d’examen

es

B2

Notes

ec

g

g


note 2

RT ou UT

A a

hc

B PT ou MT

e = MAX ( es ; ec ) a≥2e Partie B : g ≥ 0,7 ec ; Partie A : g ≥ 0,7 es hc ≥ 4 e ● ●

10%

Notes et remarques

L’assemblage n’est admis en catégorie de construction B2 que si ec ≥ 10 mm. Note 2 : Ligne de tangence.

a)

Type d’examen

es

ec

note 2


g RT ou UT

A B hc

a

PT ou MT

10%

b Notes et remarques

b = 2 MIN ( es ; ec ) a ≥ 5 mm g ≥ 0,7 ec hc ≥ 40 mm ●

L’assemblage n’est admis que si ec ≤ 4 mm.

●


b)

1615

Notes


I1-3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) I1-3.1 - Fond d’extrémité (suite) I1-3.1.3 - Assemblage d’un fond hémisphérique par soudure bout à bout

1/3

note 2


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

note 1

165°


1/3


Note b :


note 1

note 2

1/3

Note a :

165°

b)

note 1

note 2

1/3

c)

1/3

note 1

note 2

1/3

d) ●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1.

●


●

Voir également C3.

1616


I1-3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) I1-3.2 - Fond intermédiaire I1-3.2.1 - Fond torisphérique ou elliptique emboîté

(a)

note 1

es

ec

A

A


Type d’examen

A

B1

B2

UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

B g hc

b

a

(b + g) ≥ (ec + es) avec b ≤ ec

Notes et remarques

a≥2e g ≥ 0,7 ec hc ≥ 4 MIN (ec ; es) es et ec ≤ 40 mm ●

(a) : Event.

●


Note a :


Note b :


a)

Type d’examen note 1

g


es

ec

RT ou UT

A B

PT ou MT

hc

10%

Notes et remarques

hc ≥ 40 mm g ≥ 0,7 ec hc ≥ 2 MIN (ec ; es)

●

Cet assemblage n’est admis que si es ≤ 4 mm.

●


b)

1617

Notes


I1-3 - Assemblage d’une enveloppe cylindrique avec un fond bombé (suite) I1-3.2 - Fond intermédiaire (suite) I1-3.2.2 - Fond conique ou calotte sphérique assemblé par une soudure d’angle à pleine pénétration Catégories de construction

Type d’examen (a)

B1

B2

RT ou UT

20%

10%

PT ou MT

20%

10%

Notes

es

α

A r

ef

hr (b)

B

er

Notes et remarques

65° ≥ α ≥ 45°0

r ≥ MAX ( es ; ef ) ●

(a) : Renfort éventuel.

●

(b) : Fond conique ou calotte sphérique.

●

La soudure doit être reprise à l’envers et assurer, par meulage si nécessaire, un raccordement régulier des surfaces intérieures.

I1-3.2.3 - Fond conique ou calotte sphérique assemblé par soudure bout à bout sur une pièce de raccordement

note 2


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Notes

es

note 1

r2

r1

ef

note 1 note 1

Notes et remarques

r1 ≥ MAX ( es ; ef ) r2 ≥ MIN ( es ; ef )

1618

Note a :


Note b :



I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat I1-4.1 - Tubulure soudée sur la face extérieure de l’enveloppe sans anneau-renfort rapporté I1-4.1.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration a) Soudure exécutée d’un seul côté sans support

g

et

B g

A e

et

et

RT ou UT

100%

20%

10%

Note c

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a Note f

B

g

b1 )

et

B

(a)

b2 )

B

g

et

A e

A e

b3 )

B

(a)

b4 )


et

g A

Note

Notes et remarques

A e

et

B2

a2 )

A e

g

B1

(a)

b) Soudure exécutée d’un seul côté sur support éliminé après soudage

g

A

B

A e

a1 )


Type d’examen

B

e

c)

g ≥ 0,25 MIN( e ; et ) ●

(a) = Lamage.

●


1619

Note a :


Note c :

0% dans le cas d’une tubulure de diamètre di ≤ 80 mm.

Note f :

Pour l’assemblage a1), les étendues de contrôle supposent que l’enveloppe sur laquelle la tubulure est implantée présente des caractéristiques de striction suffisantes dans le sens travers permettant de s’assurer de l’absence d’arrachement lamellaire en service. Dans le cas contraire un contrôle surfacique des préparations et des zones affectées thermiquement est requis.


I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.1 - Tubulure soudée sur la face extérieure de l’enveloppe sans anneau-renfort rapporté (suite) I1-4.1.2 - Assemblage par soudure unique non pénétrante ou à pénétration partielle Type d’examen

g

A

Note

B1

B2

RT ou UT

20%

10%

Note c

PT ou MT

20%

10%

Note a Note f

et B

e

g ≥ 1,5 MIN ( e ; et )

Notes et remarques

●


●


a)

et

B

g1

A


g2

e

g = g1 + g2 g1 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) g ≥ 1,5 MIN ( e ; et ) ●


●


●

Ce type d’assemblage n’est admis, en catégorie de construction B1, que si l’orifice de l’enveloppe ou du fond est usiné.

b)

1620

Note a :


Note c :


Note f :



I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.2 - Tubulure emmanchée sans anneau-renfort rapporté I1-4.2.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration a) Soudure exécutée d’un seul côté

g

A

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note c

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

B

e

g

Notes et remarques

B

e

g ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) b) Soudure exécutée des deux côtés

g

et B

e

b1 )

g1

A

et B

e g2 b2 )

g, g1, g2 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) ●

Note a :


Note c :


et

a2 )

A

Note

et

a1 )

A


Type d’examen


1621


I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.2 - Tubulure emmanchée sans anneau-renfort rapporté (suite) I1-4.2.2 - Assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle Type d’examen

g1

et

g1

B

et

e

A

g2

B2

B g2

A


RT ou UT

e PT ou MT

100%

Notes et remarques a1 )

g 11

A

a2 )

et

g 11

g 12

B

e

g2

A

et B

g 12

e g2

g11 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) g1 = g11 + g12 a3 )

g1

A

a4 )

et

g11

B

e

A

g2

et B g 12

e g22

g21

g1 = g11 + g12 g2 = g21 + g22 g11, g21 ≥ 0,25 MIN ( e ; et ) b1 )

b2 )

Pour tous les cas :

di > 150 mm di ≤ 150 mm

g1, g2 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) g1 ou, g2 ≥ 1,5 MIN ( e ; et )

●


●


1622

Note


I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté I1-4.3.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration a) Soudure exécutée d’un seul côté

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note c

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a Note f

et

g


Type d’examen

Note

B er note 1

Ae x

Notes et remarques a1 )

et

g

et

g B

B er

er

A e

note 1

A e

note 1

x

x

a2 )

a3 )

et

g B er

x

A e

et

g1

B

er

x

A e g2 b1 )

b2 )

Pour tous les cas :

g ≥ 0,25 et x ≥ 0,25 MIN ( e ; et )

● Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1. ● Les dimensions indiquées doivent être respectées sur tout le pourtour de la tubulure. ● Voir I1-4.3.3 pour la soudure en périphérie de l’anneau-renfort.

1623

Note a :


Note c :


Note f :



I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté (suite) I1-4.3.2 - Assemblage par soudure non pénétrée ou à pénétration partielle a) Soudure de la tubulure sur l’enveloppe soumise à pression réalisée par l’intérieur

et

g1

e

e

B2

RT ou UT

B

er A


et

g 11

B er

Type d’examen

g 12 PT ou MT

A

100%

x

x

Notes et remarques

g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

g11 ≥ 0,25 et g1 = g11 + g12 g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

a1 )

a2 )

et

g1

B

er

er e

et

g11

B

x

A g2

e

g12 x

A g2

g2 ≥ 0,25 et g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

g11 et g2 ≥ 0,25 et g1 = g11 + g12 g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) x ≥ 0,5 MIN ( e ; et )

a3 )

a4 )

●


●


1624

Note


I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté (suite) I1-4.3.2 - Assemblage par soudure non pénétrée ou à pénétration partielle (suite) Type d’examen

b) Soudure de l’anneau-renfort réalisée par l’extérieur

et

g 11

e

e

A

RT ou UT

B x

er

x

PT ou MT

g2



b1 )

b2 )

Notes et remarques

et B

er x A

e

10%

A

g2

g 11

B2

et

g 11

B

er


g 21

g 22

g11 et g21 ≥ 0,25 et g22 ≥ 0,25 e g1 = g11 + et g2 = g21 + g22 g1 et g2 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) g1 ≥ 0,7 MIN ( e ; et ) b3 )

●


●


1625

Note


I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.3 - Tubulure avec anneau-renfort rapporté (suite) I1-4.3.3 - Assemblage en périphérie de l’anneau-renfort Type d’examen


B1

B2

100%

20%

10%

Note

g RT ou UT

er PT ou MT

e

Notes et remarques

g ≥ 0,5 MIN ( e ; er )

●


1626

0%


I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.4 - Tubulure assemblée par soudure bout à bout I1-4.4.1 - Assemblage sur collerette extrudée Catégories de construction

Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Note

et

a r

note 1

e

Notes et remarques

r ≥ 0,5 MIN ( e ; et ) a ≥ et ●


1627

Note a :


Note b :



I1-4 - Assemblage d’une tubulure sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-4.4 - Tubulure assemblée par soudure bout à bout (suite) I1-4.4.2 - Assemblage avec pièce de renforcement

B

et


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Note

r2 1/4 b

a

r3

note 1 α

e

r1

A

B

dr Notes et remarques

note 1

Note a :


Note b :


a)

r2 r3 et

b r4

α

r1

A

e B

note 1

b)

B

et

a 1/4

b A

e

note 1

r4

r1

er

B note 1

c) 30° ≤ α ≤ 45°

r1 ≥ MIN ( e / 4 ; 12 mm ) r2 et r3 ≥ 10 mm r4 ≥ 0,5 MIN ( e ; et ) a ≥ et b≥e ●


1628


I1-5 - Assemblage d’un bossage sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat I1-5.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration d’un seul coté

g eb

B e


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note b

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Note

A

x Notes et remarques

g ≥ 0,25 e x ≥ 0,5 e ●

L’épaisseur de la partie support de l’assemblage doit être minimale.

1629

Note a :


Note b :



I1-5 - Assemblage d’un bossage sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-5.2 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle

Type d’examen

g1

A

eb

B


B2

20%

10%

RT ou UT

g2

e

PT ou MT

g1 et g2 ≥ 0,7 e a)

Notes et remarques

g 12 g 11

eb

A

B

g2

e

g1 et g2 ≥ 0,7 e g11 ≥ 0,25 g g1 = g11 + g12 b)

e

A

g1

e

eb

e

eb

B g2

g1 et g2 ≥ 0,7 e c)

g 11

A

e B g2

g 12

g1 et g2 ≥ 0,7 e g1 = g11 + g12 d)

1630

Note


I1-5 - Assemblage d’un bossage sur une enveloppe, un fond bombé ou un fond plat (suite) I1-5.3 - Assemblage par soudure bout à bout


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Note

a B A

e


note 1

a≥e

●

Note a

eb


1631



I1-6 - Assemblage d’une bride (ou d’un collet) sur une enveloppe cylindrique ou sphérique I1-6.1 - Bride ou collet à collerette soudée en bout sur une enveloppe cylindrique

A

eb

1/3


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

Note d

PT ou MT

100%

20%

10%

Note a

Note

note 1

B

es

a)

Notes et remarques Note a : 0% pour toutes les catégories de construction pour les nuances appartenant aux groupes 1.1, 1.2 (avec Rp0,2 ≤ 295 MPa) et 8.1.

A

eb

Note d : 10% en catégorie A et 0% en catégories B1 et B2 dans le cas d’une tubulure de diamètre di ≤ 80 mm ou pour d / D ≤ 0,2.

a 1/3 1/3 note 1 es

B

b)

A

eb

a note 1

es

B

c)

A eb

a note 1

es

B

d)

a ≤ es ●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1 avec es ≤ eb.

1632


I1-6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) I1-6.2 - Bride ou collet emmanché-soudé sur une enveloppe cylindrique I1-6.2.1 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisée des deux cotés Catégories de construction

Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Note

note 1

es eb

A

B g

Note a


(a)

eb

A B

●

es g

Note 1 : Face usinée après soudage.

1633


I1-6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) I1-6.2 - Bride ou collet emmanché-soudé sur une enveloppe cylindrique (suite) I1-6.2.2 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle a) assemblage de la face avant

B

es

es

eb

RT ou UT

g ≥ 0,7 es

PT ou MT

a1 )

B2

10%

20%

10%

a2 )

g

note 1

Notes et remarques

A B

eb es

g ≥ 0,7 es

(a) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm ) a3 )

b) Assemblage de la face arrière d’une bride ou d’un collet sans collerette

eb

eb

es B

es A

g2 B

g

g1 ≥ 0,25 es ●

B1

B

g

A


A

A eb

Type d’examen

(a)

3 mm

g1

g = g1 + g2

g

≥ 0,7 es pour une bride ou un collet calculé en négligeant la participation mécanique de l’enveloppe cylindrique, g ≥ es dans le cas contraire. b1 )

b2 )

c) Assemblage de la face arrière d’une bride à collerette

es

A

A

B g

es

g2 B

g ≥ 0,7 es

g ≥ 0,7 es g = g1 + g2 g1 ≥ 0,25 es

c1 )

c2 )

g1

1634

Note


I1-6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) I1-6.3 - Assemblage d’une bride sur un fond à calotte sphérique boulonné I1-6.3.1 - Assemblage par soudure bout à bout

eD


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Note

B

a

eb

A

note 1

Notes et remarques

a ≥ eD ●


I1-6.3.2 - Assemblage par soudure à pleine pénétration réalisée des deux cotés

g1

eD


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

B A

eb Notes et remarques

g2

g1 et g1 ≥ 0,25 eD

1635

Note


I1-6 - Assemblage d’une bride ou d’un collet sur une enveloppe cylindrique ou sphérique (suite) I1-6.3 - Assemblage d’une bride sur un fond à calotte sphérique boulonné (suite) I1-6.3.3 - Assemblage par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle Type d’examen

g1


B2

100%

100%

Note

RT ou UT

eD B

PT ou MT

A

Note g

eb g 22

Notes et remarques Note g : PT ou MT 100% après la première passe pour les catégories B1 ou B2.

g 21

g21 ≥ 0,25 eD g2 = g21 + g22 g1 et g1 ≥ 0,7 eD

1636


I1-7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique I1-7.1 - Fond à bord tombé et/ou à rainure périphérique de décharge assemblé par soudure bout à bout


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Note

A ef note 2

r a

l

Notes et remarques

note 1

es

Note 2 :

B

r ≥ 0,25 es a ≥ es

Note 3 :

es / 4 pour un composant forgé ou pour une tôle

présentant des garanties de striction dans le sens travers court, es dans le cas contraire.


Note 4 : Retenir le cas le plus pénalisant de :

a1-1 )

- Zone de raccordement au fond plat : voir

I1-1.1. - Soudure d’assemblage de la virole : voir

I1-1.2.1.

A

ef

note 2

rd

l

a

note 1

es B

rd ≥ 0,25 es a ≥ es a1-2 )

●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1a cas a1 ou I1-1.2.1c cas a2 et a3.

●


1637


I1-7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique I1-7.1 - Fond à bord tombé et/ou à rainure périphérique de décharge assemblé par soudure bout à bout

ef

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Notes et remarques

B

a ≥ es a2 )

A 2 mm

1/3 note 1

es

B1

1/3

note 1

ef

A

A

a

es


Type d’examen

B

a ≥ es a3 )

●

Note 1 : Assemblage par soudure bout à bout de type I1-1.2.1a cas a1 ou I1-1.2.1c cas a2 et a3.

●


1638

Note


I1-7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) I1-7.2 - Fond assemblé par soudure unique sur emboîtement


Type d’examen

A

B1

B2

UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

(b)

A

ef (a)

ef

A

(a)

B

B

es

es Notes et remarques (b) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm ) a)

b)

● (a) Surépaisseur fonctionnelle d’emboîtement. ● Ce type d’assemblage ne doit pas être utilisé en présence de produits corrosifs. ● Si le fond est obtenu à partir d’une tôle, voir FA1.4 : Note sur l’arrachement lamellaire.

1639

Note


I1-7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) I1-7.3 - Fond assemblé par soudure à pleine pénétration

a) Soudure exécutée d’un seul côté sans support


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Note

g A

ef A

es

B es

ef Note a

B Notes et remarques Note a : 0% pour toutes les catégories de construction pour les nuances appartenant aux groupes 1.1, 1.2 (avec Rp0,2 ≤ 295 MPa) et 8.1.

g ≥ 0,25 es a2 )

a1 )

A

es

ef

B

a3 )


1640


I1-7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) I1-7.3 - Fond assemblé par soudure à pleine pénétration (suite)


A

ef


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Note

B es

Note a


b)


g1

ef

es

A ef

es g2

g

B

g ≥ 0,25 es

g1 et g2 ≥ 0,25 es

c1 )

c2 )

ef

A g

es

B

g ≥ 0,25 es c3 )


1641


I1-7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) I1-7.4 - Fond assemblé par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle

Type d’examen

ef

A

B

ef g 22

g2

B2

100%

100%

Note

A PT ou MT

g 21 B

es

B1

RT ou UT

g1

g1


Note g

es Notes et remarques Note g : PT ou MT 100% après la première passe pour les catégories B1 ou B2.

g1 et g2 ≥ 0,7 es

g2 = g21 + g22 g21 ≥ 0,25 es g1 et g2 ≥ 0,7 es

a)

b)

g1 ef

g1

g2 B

es

A

ef g 22

A

g 21 B

es

g1 et g2 ≥ 0,7 es

g2 = g21 + g22 g21 ≥ 0,25 es g1 et g2 ≥ 0,7 es

c)

d)

1642


I1-7 - Assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique (suite) I1-7.4 - Fond assemblé par double soudure non pénétrée ou à pénétration partielle (suite)

Type d’examen

g1

ef

g12

g 22

g2 B

ef

PT ou MT

es

e)

f)

(a)

A

g2 B

es

100%

Notes et remarques

g1 et g2 ≥ 0,7 es

ef

100%

A

g1 = g11 + g12 g2 = g21 + g22 g11 et g21 ≥ 0,25 es g1 et g2 ≥ 0,7 es

(a)

B2

g21 B

es

B1

UT

g 11

A


ef g 22

A

g 21 B

es

g2 ≥ 0,7 es (a) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm )

g2 = g21 + g22 g21 ≥ 0,25 es g2 ≥ 0,7 es (a) ≥ MAX ( 0,5 es ; 5 mm )

g)

h)

1643

Note


I1-8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité I1-8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité I1-8.1.1 - Plaque tubulaire assemblée par soudure bout à bout

A r

note 2

a


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

note 1

es

Notes et remarques

B r ≥ 0,25 es a ≥ es a)

A rd note 2

a

note 1

es B

rd ≥ 0,25 es a ≥ es b)

●


●

Note 2 : Elément obtenu par rechargement.

●


●


1644

Note


I1-8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) I1-8.1 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe formant bride ou pincée entre brides avec la calandre ou la virole de boîte d’extrémité (suite)

I1-8.1.2 – Plaque tubulaire assemblée par soudure unique

a ) Plaque tubulaire assemblée par soudure unique sur emboîtement

g


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

A

a

es

Notes et remarques

B

g ≥ 0,25 es a) b ) Plaque tubulaire assemblée par soudure unique avec rainure de décharge

a

es

note 1

a ≥ es b)

●


●

Ce type d’assemblage ne doit pas être utilisé en présence de produits corrosifs.

●


●


1645

Note



I1-8.1.3 - Plaque tubulaire assemblée par soudure à pleine pénétration a) Soudure exécutée d’un seul côté sans support

g

es


g

es

a ≥ es


g1

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Notes et remarques

g ≥ 0,25 es

g ≥ 0,25 es


Type d’examen

g2 es

g1 et g2 ≥ 0,25 es ●


●

ef = épaisseur de la plaque tubulaire. 1646

Note



I1-8.1.4 - Plaque tubulaire assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle Type d’examen


B2

100%

100%

RT ou UT

g2

g1

PT ou MT

es

Notes et remarques

g1 et g2 ≥ 0,7 es a1 )

g

1

g2 es

g1 et g2 ≥ 0,7 es a2 )

g12 g11

g2 es

g1 = g11 + g12 g1 et g2 ≥ 0,7 es g12 ≥ 0,25 es ●

b) Si la plaque est obtenue à partir d’une tôle, voir FA1.4 : Note sur l’arrachement lamellaire.

●


Note



I1-8.1.4 - Plaque tubulaire assemblée par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle Type d’examen


B2

100%

100%

RT ou UT

g

g

g2

1

PT ou MT

es

g1 et g2 ≥ 0,7 es

Notes et remarques

(g1+ g) et (g2+ g) ≥ 0,7 es c)

g

g2

1

es

g1 ≥ 0,25 es

g2 ≥ 0,7 es d)

●


●


Note


I1-8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) I1-8.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe monobloc ou d’une plaque tubulaire monobloc de tête flottante I1-8.2.1 - Plaque tubulaire emmanchée dans une seule enveloppe cylindrique

Sans objet

I1-8.2.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire monobloc de tête flottante

Sans objet

1649


I1-8 - Assemblage d’une plaque tubulaire avec la calandre et/ou la virole de boîte d’extrémité (suite) I1-8.2 - Assemblage d’une plaque tubulaire fixe monobloc avec la calandre et la virole de boîte d’extrémité (suite) I1-8.2.3 - Plaque tubulaire assemblée avec deux enveloppes cylindriques

Outre les dispositions ci-dessous, spécifiques aux plaques tubulaires assemblées par doubles soudures non pénétrantes ou à pénétration partielle, chacun des deux assemblages peut être réalisé conformément aux dispositions préconisées pour l’assemblage d’un fond plat en 7.1 a ou b (assemblage d’un fond plat sur une enveloppe cylindrique), 7.2a (assemblage par soudure unique sur emboîtement), 7.3a3, b ou c3 (assemblage par soudure à pleine pénétration) ou 7.4g ou h (assemblage par double soudure non pénétrante ou à pénétration partielle).

Type d’examen

x

es

ec

As g

g

B1

B2

100%

100%

RT ou UT

Ac

s


PT ou MT

c

Notes et remarques

B

gs et gc ≥ 0,7 es

x ≥ 0,5 MIN ( es ; es ) a)

es

x

ec

As g

Ac g

s1

g

g

s2

c1

c2

B

gc = ( gc1+ gc2 ) gc ≥ 0,7 ec gc1 ≥ 0,25 ec

gs = ( gs1+ gs2 ) gs ≥ 0,7 es gs1 ≥ 0,25 es b)

●


●


1650

Note


I1-9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire I1-9.1 - Tubes soudés sur la face extérieure de la plaque tubulaire

a ) Tubes dépassants

Type d’examen


B1

B2

100%

20%

10%

RT ou UT

et

g

A

PT ou MT

B Notes et remarques a1 )

et

a

A b

g B

a2 ) b ) Tubes en retrait

g et

A

B

b1 )

g a et

α

A b

B b2 ) ●

a ≥ 45° ef = épaisseur de la plaque tubulaire 1651

Notes


I1-9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire (suite) I1-9.1 - Tubes soudés sur la face extérieure de la plaque tubulaire (suite)

c ) Tubes affleurants

Type d’examen

g


B1

B2

100%

20%

10%

RT ou UT

A

et

r

PT ou MT

B e Notes et remarques c1 )

g A

et

b a B

c2 )

b ≥ et

1,5 et

≤ a ≤ 2 et

d ) Tubes soudés sur bord relevé

g et

A

B d)

1652

Notes


I1-9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire (suite) I1-9.2 - Tubes soudés sur la face intérieure de la plaque tubulaire (suite)

a ) Tubes emboîtés

Type d’examen


B2

20%

10%

2 RT ou UT

g et

A PT ou MT

B Notes et remarques

a1 )

2

g

et

A

B a2 )

2

g

A

et a

a3 ) Soudure sur gorge

B

1,5 et

≤ a ≤ 2 et

2

d

g

dt

et

A

B

b) Tubes semiemboîtés

dt – 2 et < d < dt

1653

Notes


I1-9 - Assemblage de tubes sur une plaque tubulaire (suite) I1-9.2 - Tubes soudés sur la face extérieure de la plaque tubulaire (suite)

c) Tubes assemblés par soudure bout à bout

Type d’examen


B1

B2

100%

20%

10%

RT ou UT

et

A

a

PT ou MT

B

c1 ) Soudure sur lèvre 1,5 et

≤ a ≤ 2 et

et

et = g

A

a B

c2 ) Soudure sur gorge 1,5 et

●

≤ a ≤ 2 et

et = g


1654

Notes et remarques

Notes


I1-10 - Assemblage d’un soufflet de compensateur de dilatation sur une enveloppe cylindrique I1-10.1 - Assemblage par soudure bout à bout

1/3 B A


Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Notes

note 1 Notes et remarques

●

Note 1 : Assemblage de type I1-1.2.2 ou I1-1.2.2a.

I1-10.2 - Assemblage par soudure d’angle

(a)

Type d’examen

es


B1

B2

100%

20%

10%

g RT ou UT

ev

PT ou MT

g ≥ 0,7 es

(a) ceinture a)

Notes et remarques

l

es

ev

g

g ≥ 0,7 es l ≥ 1,5 ev b)

1655

Notes


I1-11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil I1-11.1 - Raccordement obtenu par formage de la double enveloppe

Type d’examen


B1

B2

100%

20%

10%

RT ou UT

α

θ PT ou MT

Notes et remarques 20° ≤ θ ≤ 65° a) ●


note 1

j

g

θ

e

g

60° ≤ θ ≤ 90°

g ≥ 0,7 e b)

●


1656

Notes


I1-11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) I1-11.1 - Raccordement obtenu par formage de la double enveloppe (suite)

c) La double enveloppe ou la coquille est constituée par un secteur de tube

Type d’examen


B1

B2

100%

20%

10%

RT ou UT

θ PT ou MT

Notes et remarques 20° ≤ θ ≤ 65° c) ●

La pénétration totale de la soudure doit être assurée.

d) La double enveloppe ou la coquille est constituée par un demi tube

θ

α

60° ≤ θ ≤ 90° d) ●


●


1657

Notes


I1-11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) I1-11.2 - Assemblage obtenu par une pièce intermédiaire I1-11.2.1 - Assemblage de la double enveloppe ●

Les soudures cachées par une double enveloppe, un renfort, … doivent faire l’objet d’un contrôle de compacité (RT ou UT) à 100%.

Type d’examen


B1

B2

100%

20%

10%

Notes

RT ou UT

a ) Voir I1-7.1

PT ou MT


Type d’examen

B1

B2

20%

10%

Notes

RT ou UT

b ) Voir I1-7.2 a

PT ou MT

100%

Type d’examen

A

B1

B2

100%

20%

10%


Notes

RT ou UT

c ) Voir I1-7.3 a

PT ou MT


Type d’examen

(a)

RT ou UT

d ) Voir I1-7.3 b ●

B2

PT ou MT


1658

100%

20%

10%

Notes


I1-11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) I1-11.2 - Assemblage obtenu par une pièce intermédiaire (suite) I1-11.2.2 - Assemblage sur le corps de l’appareil ●


Type d’examen


B1

B2

PT ou MT

100%

20%

10%

Type d’examen

A

B1

B2

PT ou MT

100%

20%

10%

Type d’examen

A

B1

B2

100%

20%

10%

Notes

RT ou UT

a ) Voir I1-7.3 a2


Notes

RT ou UT

b ) Voir I1-7.3 c2


Notes

RT ou UT

c ) Voir I1-7.4 f

PT ou MT

Type d’examen


RT ou UT

d ) Voir I1-7.4 e

PT ou MT

1659

10%

Notes


I1-11 - Assemblage d’une double enveloppe sur un corps d’appareil (suite) I1-11.3 - Assemblage obtenu par une pièce formant bride

●


Type d’examen


B1

B2

100%

20%

10%

Notes

RT ou UT

a ) Voir I1-8.1.1

PT ou MT


Type d’examen

B1

B2

20%

10%

Notes

RT ou UT

b ) Voir I1-8.1.2

PT ou MT

Type d’examen

100%


B1

B2

100%

20%

10%

Notes

RT ou UT

c ) Voir I1-8.1.3 a

PT ou MT

Type d’examen

B2

RT ou UT

(a)

d ) Voir I1-8.1.3 b ●


PT ou MT


1660

10%

Notes


I1.12 - Assemblage de tirants et d’entretoises sur un corps d’appareil et participant à sa résistance Les assemblages de tirants, d’entretoises et de pièces de boulonnerie soumis à un effort ne sont admis que si l’épaisseur de la paroi est au moins égale à 4 mm. Les assemblages représentés et ces dispositions ne concernent pas les pièces supports de calorifuge pour lesquelles les efforts sont négligeables.

Type d’examen

d


B1

B2

Notes

RT ou UT

d

a2

a1

a

( a1 + a2 ) ≥ d / 2 a≥d/2 a)

Type d’examen


B1

B2

Notes

RT ou UT

b ) Soudure obtenue sur une préparation en biseau

c ) Soudure à l’arc électrique obtenue à l’aide d’un pistolet poseur de goujons

1661


Type d’examen

A

B1

B2

PT ou MT

100%

20%

10%

Notes


I1-13 - Assemblage d’une jupe support sur un corps d’appareil

Type d’examen

Catégories de construction cas a et b A

B1

B2

PT ou MT

100%

20%

10%

Type d’examen

A

B1

B2

RT ou UT

100%

20%

10%

PT ou MT

100%

20%

10%

Notes

RT ou UT

a)

b)

(a)

c) ●

(a) Pièce intermédiaire forgée.

1662

Catégories de construction cas c

Notes


I1.5 - VÉRIFICATIONS COMPLÉMENTAIRES

I1.5.3.4 - Contrôle des produits de revêtement

I1.5.1 - Etat de surface

Il est de la responsabilité du Donneur d’ordre et du Fabricant de s’assurer de la neutralité des composants des revêtements, vis à vis de la métallurgie des matériaux entrant dans la fabrication des appareils sous pression.

Les prescriptions concernant les états de surface sont données en I1.A7.

I1.5.2 - Traitements thermiques

I1.5.3.5 - Contrôle en cours des travaux de revêtement

Les traitements thermiques après soudage exécutés conformément aux règles données dans les Sections F doivent faire l’objet d’une procédure établie par le Fabricant.

Les conditions de stockage et l’état des produits doivent être conformes aux prescriptions du Fournisseur du produit.

La chaîne de mesure et d’enregistrement des températures et de la vitesse de déroulement du diagramme est vérifiée selon les dispositions et la fréquence précisées en Annexe I1.A12.

En cours de travaux, le contrôleur doit s’assurer que la préparation du produit, la méthode d’application, les temps de séchage entre couches et les conditions climatiques sont conformes aux prescriptions du Fournisseur du produit.

I1.5.3 - Traitements de surface et revêtement I1.5.3.1 - Généralités

I1.5.3.6 - Contrôle final

La présente Division n’impose pas la surveillance des traitements de surface et d’application de revêtements protecteurs. Il appartient au Donneur d’ordre de définir à l’Organisme d’Inspection la mission qui lui est confiée.

Le contrôle porte sur l’épaisseur du revêtement. Cette vérification est réalisée à l’aide d’un appareil étalonné. Le mode opératoire, l’épaisseur du film et les tolérances doivent être précisées dans les spécifications. D’autres vérifications, telles que celles de l’étanchéité du revêtement et de son adhérence, peuvent être demandées, et dans ce cas, le mode opératoire et les tolérances sont précisés dans les spécifications.

Toutefois, les recommandations ci-après peuvent servir de guide au Service ou Organisme de Contrôle. Ces recommandations ne concernent que la préparation courante des surfaces (sablage, grenaillage et polissage) et l’application des revêtements.

I1.5.3.2 - Contrôle avant le début des travaux de préparation

I1.6 - ESSAI DE RÉSISTANCE I1.6.1 - Généralités

L’examen visuel des éléments avant la préparation de la surface permet de vérifier si la spécification de traitement avant peinture est bien adaptée :

a) Chaque appareil à pression doit être soumis à un essai de résistance avant d’être mis à la disposition du Donneur d’ordre.

a) Les soudures doivent être débarrassées du laitier et les aspérités ou projections doivent être éliminées par un moyen approprié.

L’essai de résistance peut être réalisé dans les ateliers du Fabricant ou sur le site d’exploitation où l’appareil est assemblé.

b) Toutes les causes de rupture du film du revêtement (arêtes vives, écailles de laminage, etc.) doivent être éliminées par un moyen approprié.

L’essai de résistance doit être réalisé sur des appareils terminés et avant exécution de la peinture ou du revêtement de l’appareil. Il doit être précédé d’un examen visuel détaillé extérieurement et intérieurement qui fait l’objet d’un certificat de visite établi et signé par le Fabricant.

c) Les faces en contact des assemblages boulonnés doivent être traitées avant leur montage. d) Eventuellement, il peut être demandé la réalisation de caissons étanches pour isoler les zones inaccessibles assurant ainsi la continuité du revêtement protecteur.

b) Les dispositifs de fermeture destinés à l’exploitation et fournis par le Fabricant doivent être montés sur l’appareil avant l’essai de résistance. Toutefois, il est admis, avec l’accord des parties concernées, de ne pas utiliser pour l’essai de résistance les tiges filetées, les écrous d’assemblages des brides et de leurs tampons et les joints d’étanchéité qui seront utilisés en service.

I1.5.3.3 - Contrôle de la préparation des surfaces Avant toute application du revêtement, le contrôleur doit s’assurer que les éléments présentent un état de surface qui les rend aptes à recevoir ce revêtement en conformité avec les spécifications.

1663


La pression d'épreuve hydrostatique doit être au moins égale à la plus élevée des valeurs suivantes :

Le Fabricant doit fournir tout le matériel nécessaire à la réalisation de l’essai et en particulier les dispositifs de fermeture provisoires des ouvertures sauf dispositions contractuelles particulières.

−

d) L’étude et la réalisation des fondations d’un appareil sont, en général, de la responsabilité du Donneur d’ordre ou de l’Exploitant à qui le Fabricant doit communiquer les efforts qu’elles doivent supporter dans toutes les situations prévues y compris pendant les essais de résistance, lorsque ces derniers sont effectués sur le site.

1,43 PS −

Le Fabricant doit s’assurer que les tassements éventuels des fondations survenus pendant les essais de résistance initiaux, et dont les valeurs doivent lui être communiquées par le Donneur d’ordre, n’ont pas d’effet préjudiciable à l’appareil.

−

la pression correspondant au chargement maximal que peut supporter l'équipement en service compte tenu de sa pression maximale admissible et de sa température maximale admissible, multipliée par le coefficient 1,25 : 1,25PS r

fE frt

où :

e) Pour les appareils à enceinte multiples, les conditions d’exécution de l’essai de résistance doivent être définies d’un commun accord par les parties concernées, de façon à ce que toutes les conditions suivantes soient simultanément ou successivement respectées : −

la pression maximale admissible PS multipliée par le coefficient 1,43 :

toute enceinte d’appareil soumise en service à une pression intérieure subit un essai de résistance conforme aux paragraphes qui précèdent, toute enceinte d’appareil soumise en service à une pression extérieure subit un essai de résistance sous une pression extérieure au moins égale à la pression extérieure pour laquelle elle est calculée.

PSr

=

Pression maximale admissible pour la situation de service r correspondant au couple considéré (PSr ≤ PS)

fE

=

Contrainte nominale de calcul à la température de l’essai pour la situation de service correspondant au couple considéré

frt

=

Contrainte nominale de calcul à la température de calcul de la situation de service correspondant au couple considéré

Note 1 : Il s’agit bien ici d’évaluer cette pression sur la base des couples (P, T) possibles, c’est-à-dire en tenant compte du fait que la température maximum de service ne correspond pas nécessairement à la pression maximum admissible PS et réciproquement. Toutefois, il convient de noter que la situation de service la plus pénalisante en pression est celle pour laquelle le rapport PSr / f t est le plus élevé. Cette situation peut être différente de celle qui est déterminante pour le calcul de l’appareil, cette dernière pouvant faire intervenir d’autres sollicitations que la pression, ou pouvant être également une situation exceptionnelle de service ou une situation d’essai de résistance.

Dans l’analyse de ces conditions, il doit être tenu compte de toutes les situations de fonctionnement de l’appareil ainsi que des risques de défaillance des organes limitant les pressions différentielles existant entre les diverses enceintes. f) Les essais d’appareils soumis au vide ou à une pression extérieure, autres que les appareils à enceintes multiples du §e) doivent faire l’objet d’une procédure particulière établie en accord entre les parties concernées

Note 2 : Les couples correspondant à l’exploitation de l’appareil dans le domaine du fluage sont exclut de la présente règle.

Lorsque l’appareil est construit avec des matériaux hétérogènes, il y a lieu d’adopter la plus grande des valeurs des rapports fr / f t des différents matériaux.

g) Pour les échangeurs de chaleur, les modalités particulières aux essais de résistance et des recommandations concernant les procédures à appliquer sont données en Annexe I1.A8

Au cours de l’essai, aucune partie de l’appareil ne doit supporter une contrainte primaire générale de membrane supérieure à la contrainte nominale de calcul pour une situation exceptionnelle de service (voir C1.7.4).

I1.6.2 - Essai hydraulique

Dans le cas ou cette exigence ne peut être respectée, il convient alors soit de modifier la conception (augmentation des épaisseurs par exemple), soit de réduire la pression d’essai.

I1.6.2.1 - Pression d’essai Il appartient au Fabricant de choisir la pression d’essai de résistance en respectant les exigences précisées ci-après sauf si la réglementation applicable (voir Annexes GA4 et suivantes) prévoit d’autres dispositions qu’il convient alors de respecter.

1664


Dans ce dernier cas, un niveau de sécurité global équivalent sera obtenu en appliquant les dispositions suivantes : −

Pour les appareils de catégorie de construction C les contrôles non destructifs et les étendues correspondantes de la catégorie B2 s’appliquent,

−

Pour les appareils de catégorie de construction B2, les contrôles non destructifs et les étendues correspondantes de la catégorie B1 s’appliquent,

−

−

I1.6.1.4 - Réalisation de l’essai I1.6.2.4.1 - Le liquide normalement utilisé pour réaliser cet essai est l’eau. Il appartient au Fabricant de s’assurer que les caractéristiques et la température de l’eau utilisée sont compatibles avec les matériaux constitutifs de l’appareil. En particulier, lorsque la face en contact avec l’eau d’essai est un acier inoxydable, les dispositions sur la qualité des eaux utilisables données en F3.9 et F4.9 sont applicables. Lorsque le liquide utilisé n’est pas de l’eau, il doit satisfaire aux conditions suivantes :

Pour les appareils de catégorie de construction B1, les contrôles non destructifs et les étendues correspondantes de la catégorie A s’appliquent, Pour les appareils de catégorie de construction A, chaque assemblage longitudinal principal déterminant fait l’objet d’un coupon témoin supplémentaire soumis aux examens y afférents.

–

être non toxique,

–

être utilisé à une température inférieure à la température d’auto-inflammabilité,

–

avoir un point d’éclair supérieur d’au moins 25°C à la température d’essai.

I1.6.2.4.2 - Le Fabricant doit prendre les mesures nécessaires pour que, pendant le remplissage, il ne puisse se former aucune poche de gaz ou vapeur, notamment dans les tubulures, piquages et tuyauteries internes.

Note : sous réserve d’accord des parties concernées, d’autres mesures compensatoires peuvent être appliquées (suivi par Emission Acoustique (Annexe I1.A9 lors de l’essai à pression réduite par exemple).

Dans le cas où l’essai de résistance est effectué sur un appareil partiellement rempli de liquide et mis sous pression par un fluide compressible, cet essai est soumis aux exigences de I1.6.3.

I1.6.2.2 - Température d’essai La température minimale admissible du matériau d’un appareil en cours d’essai est choisie par le Fabricant en tenant compte des dispositions de l’Annexe MA2. Pour respecter les conditions définies par cette Annexe, il peut être nécessaire d’élever la température de l’appareil.

Le Fabricant détermine, sous sa responsabilité, la vitesse de montée et de baisse de pression. Sous réserve de dispositions réglementaires plus contraignantes, la pression exercée doit être maintenue pendant une durée maximale d’une demi-heure à la valeur définie en I1.6.2.1, puis être réduite de 20% au maximum avant de réaliser l’examen de l’appareil, la pression étant maintenue le temps nécessaire à cet examen. Le martelage des soudures n’est pas autorisé.

I1.6.2.3 - Matériel d’essai (pompe, robinetterie, flexibles, tuyauteries) L’équipement nécessaire à la réalisation d’un essai de résistance est choisi de façon à pouvoir supporter sans détérioration une pression au moins égale à 1,1 fois la pression d’essai.

I1.6.2.4.3 - L’examen de l’appareil ne doit révéler aucune fuite. Toutefois, une légère fuite, provenant de façon indubitable d’un défaut d’étanchéité d’un assemblage provisoire non métallique, peut être acceptée après examen des portées de l’assemblage et sous réserve d’accord des parties concernées.

Pendant l’essai, un minimum de deux manomètres étalonnés selon l’Annexe I1.A12 doivent être reliés à l’installation et constamment lisibles par l’opérateur. Dans la mesure du possible, l’un des manomètres est installé sur l’appareil au niveau pour lequel la pression d’essai a été choisie.

Après retour à la pression atmosphérique, l’appareil ne doit révéler aucune déformation permanente.

Les manomètres sont choisis de telle sorte que la valeur de la pression d’essai soit comprise entre 1/3 et 2/3 de la valeur maximale mesurable avec le manomètre.

1665


I1.6.3 - Essai pneumatique

−

Pour les appareils de catégorie de construction B1, les contrôles et les étendues correspondantes de la catégorie A s’appliquent,

−

Pour les appareils de catégorie de construction A, chaque assemblage longitudinal déterminant fait l’objet d’un coupon témoin supplémentaire soumis aux examens y afférents.

I1.6.3.1 - Pression d’essai Compte tenu des risques qu’elle présente, la réalisation d’un essai de résistance avec un fluide compressible est déconseillée. Il peut toutefois être nécessaire de l’envisager, s’il s’agit d’appareils dont la conception est telle qu’on ne puisse les remplir de liquide, ou d’appareils pour lesquels la présence de traces de liquide serait préjudiciable à leur exploitation.

Note : sous réserve d’accord des parties concernées, d’autres mesures compensatoires peuvent être appliquées (suivi par Emission Acoustique lors de l’essai à pression réduite par exemple).

Lorsqu’un essai de résistance à l’aide d’un fluide compressible est envisagé, la décision doit être prise dès le stade de la conception de l’appareil.

I1.7 - MARQUAGE

Les conditions de réalisation d’un tel essai doivent être établies en accord avec les parties concernées et éventuellement conformément à la réglementation applicable du lieu où l’essai est effectué. Elles doivent tenir compte tout particulièrement :

Tous les appareils se prévalant de la conformité à la présente Division doivent comporter un marquage comportant au minimum les indications suivantes : −

le sigle ou le nom du Fabricant et le lieu de construction,

des risques de rupture brutale due à une température trop basse,

−

Note : Il est rappelé en particulier qu’une chute de pression d’un fluide compressible peut entraîner une diminution significative de la température.

le numéro de l’appareil et l’année de construction,

−

la désignation du code de construction, la date de l’édition ou de la révision applicable,

des possibilités de réaliser des mélanges gazeux explosifs par entraînement de vapeur d’huile de compression,

−

le type d’appareil,

−

la catégorie de construction,

de la nécessité de réglementer très précisément la présence de personnel à proximité de l’appareil durant l’essai compte tenu de la réglementation locale applicable,

−

le ou les fluides qu’il contient en service,

−

le fluide ou groupe du fluide,

−

le volume intérieur en litre,

S’il juge l’opération envisagée trop dangereuse, le Fabricant est en droit de refuser la réalisation d’un essai de résistance à l’aide d’un fluide compressible

−

la pression maximale admissible intérieure et/ou extérieure,

−

les températures admissibles,

−

la pression d’essai de résistance appliquée, exprimée en bar, et la date de l’essai initial.

−

−

−

Sauf si la réglementation applicable (voir Annexes GA4 et suivantes) prévoit d’autres dispositions qu’il convient alors de respecter, la pression d’essai pneumatique doit être au moins égale à Si la pression retenue pression est inférieure à : fE

minimale

I1.8 - ESSAIS COMPLÉMENTAIRES

frt

I1.8 1 - Contrôle d’étanchéité

Les dispositions suivantes s’appliquent afin d’atteindre un niveau global de sécurité équivalent : −

et

Ces indications peuvent être complétées par des informations réglementaires ou contractuelles.

1,1 PS

1,25PS r

maximale

Les recommandations relatives aux contrôles d’étanchéité éventuellement requis sont définis en Annexe I1.A11.

Pour les appareils de catégorie de construction B2, les contrôles et les étendues correspondantes de la catégorie B1 s’appliquent,

I1.8 2 - Emission acoustique Les recommandations relatives au suivi par émission acoustique éventuellement requis sont définies en Annexes I1.A9 et I1.A10.

1666


I1.8.3 - Essai relatif à la détermination de la pression d’utilisation intérieure Lorsque certains appareils ou parties d’appareil ne peuvent pas être calculés avec suffisamment de précision, la pression d’utilisation maximum de l’appareil, qui tient alors lieu de pression de calcul, peut être déterminée par l’une des méthodes ci-après, après accord entre les parties concernées. Cette disposition s’applique uniquement aux appareils construits en nuances d’acier du groupe 1 et dont le rapport :

(Rp0,2)M

=

Limite d’élasticité conventionnelle à la température de l’essai hydraulique mesurée sur une éprouvette prélevée dans le matériau constitutif de l’élément

Rtp0,2

=

Limite d’élasticité conventionnelle minimale spécifiée à la température de service

e

=

Epaisseur réelle de la partie considérée

c

=

Surépaisseur de corrosion

Lorsque la valeur (Rp0,2)M ne peut commodément mesurée, on utilise la formule :

Rp0,2 Rm

PS = 0,4 PE

R tp 0, 2 ⎛ e − c ⎞ ⎜ ⎟ R p 0, 2 ⎝ e ⎠

être

(I1.8.3.1-2)

est au plus égal à 0,70. (Rp0,2 et Rm sont les valeurs minimales spécifiées pour la nuance considérée (et dont le PV < 6 000 bar/litre.

I1.8.3.2 - Méthode par jauge de déformation

La pression intérieure est portée graduellement à la moitié de la pression de calcul supposée. Au-delà de cette valeur, la pression est augmentée par palier d’une valeur inférieure ou égale à 1/10 de la pression de calcul supposée.

Des jauges de contrainte, capables d’indiquer des allongements relatifs de 5 x 10-5, sont disposées aux endroits où on suppose que les contraintes sont les plus élevées et dans la direction de ces contraintes. Ce choix est fait après accord entre les parties concernées.

A chaque palier, la pression est maintenue suffisamment longtemps pour permettre les examens requis par les paragraphes ci-dessous et ramenée à une pression nulle pour permettre de détecter l’apparition de déformations permanentes éventuelles.

Pour s’assurer que les jauges ont été correctement disposées, il peut être utile de combiner cette méthode avec la méthode par vernis craquelant. A chaque augmentation de pression, on note la déformation mesurée par chaque jauge. A chaque retour à une pression nulle, on note la déformation résiduelle de chaque jauge.

I1.8.3.1 - Méthode par vernis craquelant Un vernis craquelant est appliqué sur les surfaces des éléments où l’on estime que se développent les contraintes les plus élevées. Ce choix est fait en accord avec les parties concernées.

L’essai est arrêté dès que la déformation résiduelle atteint 0,2%. La pression maximale admissible est déterminée par les mêmes formules que pour la méthode par vernis craquelant.

Les surfaces ainsi revêtues sont examinées à chaque augmentation de pression et à chaque retour à une pression nulle.

I1.8.3.3 - Méthode d’essai par éclatement

L’essai est arrêté dès l’apparition d’une déformation permanente qui se manifeste par la permanence de l’écartement des bords des craquelures lorsque la pression d’essai est ramenée à la pression atmosphérique. La pression maximale admissible à la température de service est déterminée par la formule : PS = 0,5PE

R tp 0, 2 ⎛ e − c ⎞ ⎜ ⎟ R p0,2 M ⎝ e ⎠

(

)

Cette méthode consiste à déterminer la pression maximale admissible de l’appareil ou de l’un de ses éléments par un essai de résistance sous pression hydraulique conduit jusqu’à la rupture ou la ruine sur un modèle grandeur nature de l’appareil ou de l’un de ses éléments. La pression à laquelle se produit la rupture est enregistrée et la pression maximale admissible à la température de service de l’appareil est déterminée par la formule :

(I1.8.3.1-1)

dans laquelle : PS

=

Pression maximale l’appareil

admissible

de

PE

=

Pression à laquelle l’essai a été arrêté

Rp0,2

=

Limite d’élasticité conventionnelle minimale spécifiée pour le matériau utilisé à la température d’essai

PS =

1667

PE 5

R pt 0, 2

(R )

p 0, 2 M

e−c e

(I1.8.3.2)


I1.9 - Vérification finale

−

le volume,

L’appareil doit être soumis à un examen final destiné à vérifier, visuellement et par contrôle des documents d'accompagnement, le respect des exigences de la présente Division. Il peut être tenu compte, en l'occurrence, des contrôles qui ont été effectués au cours de la fabrication. Pour autant que la sécurité le rende nécessaire, l'examen final est effectué à l'intérieur et à l'extérieur de toutes les parties de l’appareil, le cas échéant au cours du processus de fabrication (par exemple si l'inspection n'est plus possible au cours de l'examen final).

−

le poids à vide,

−

le poids en essai hydraulique,

−

la pression maximale admissible,

−

la pression d’épreuve,

−

la température maximale admissible,

−

la température minimale admissible,

−

la nature des fluides prévus contractuellement,

−

les recommandations concernant les systèmes de sécurité.

I1.10 - DOSSIERS A ETABLIR

b) Le dossier doit comprendre les indications que le Fabricant juge nécessaire pour l’installation et la mise en service de l’appareil, notamment :

I1.10.1 - Généralités Le Fabricant d’un Appareil Spécifique ou d’un Appareil Catalogue doit établir un ensemble de documents durant sa fabrication, permettant de retrouver lorsque nécessaire toutes les informations concernant la conception et la fabrication de cet appareil.

−

le type de support et de fixation nécessaire,

−

l’espace libre minimum autour de l’appareil,

−

la mise à la terre,

−

les instructions de raccordements tuyauteries sur l’appareil,

−

les instructions de montage et de raccordement des organes de sécurité, si livrés séparément.

−

pour les appareils dont les organes de sécurité sont approvisionnés par le donneur d’ordre et assemblés sur le site d’utilisation, le Fabricant doit préciser dans sa notice, que l’appareil ne peut être mis en service que s’il est équipé de ses organes de sécurité.

I1.10.2 - Dossier de fabrication Le dossier de fabrication est constitué par le Fabricant durant la fabrication de l’appareil et doit pouvoir être consulté par les parties concernées. Le dossier doit comprendre les différents documents énumérés dans le Tableau I1.10. Cette liste est une liste correspondant aux appareils les plus courants et peut être adaptée en fonction des spécificités des appareils concernés.

des

c) Le Fabricant doit également donner les règles minimales en ce qui concerne, la maintenance et les contrôles :

I1.10.3 - Dossier d’appareil Pour les appareils spécifiques et à la demande du Donneur d’ordre, un certain nombre d’éléments du dossier de Fabrication peuvent être communiqué sous la forme de copie et constituer le dossier d’appareil.

−

la fréquence des opérations de maintenance,

−

le contenu de ces opérations de maintenance,

Pour constituer ce dossier la présente Division recommande de s’appuyer sur la liste définie au Tableau I1.10.

−

le délai entre chaque vérification périodique,

−

le contenu de ces vérifications,

Cette liste est une liste correspondant aux appareils les plus courants et peut être adaptée en fonction des spécificités des appareils concernés et, dans un cadre contractuel, en fonction des besoins particuliers du Donneur d’ordre.

−

la nomenclature des pièces d’usure ou de rechange,

−

sur demande du Donneur d’ordre la procédure d’essai de résistance.

d) Pour des raisons de sécurité complémentaire, le Fabricant peut être amené à édicter des règles de limitation d’emploi de l’appareil à pression :

I1.10.4 - Notice d’instruction et de maintenance a) Dans cette notice, le Fabricant doit fournir les informations qu’il a prises en compte dans la conception et le calcul et permettre de caractériser l’appareil à pression, notamment : −

les dimensions principales,

−

les matériaux,

1668

−

conditions climatiques,

−

revêtement particulier,

−

…


Tableau I1.10 - Dossier à établir Catégories de construction Documents

Dossier de fabrication A

I

B1

B2

Dossier d’appareil A

B1

B2

X

X

X

Documents contractuels

Spécifications techniques du Donneur d’ordre

II

X

X

X

X

Documents relatifs aux matériaux

Récapitulatif des matériaux utilisés

X

X

X

Documents techniques d’achat des matériaux

X

X

X

Documents de réception des matériaux

X

X

X

X

X

X

Récapitulatif des produits d’apport utilisés

X

X

X

X

X

X

Documents techniques d’achat des produits d’apport de soudage

X

X

X

Documents de réception des produits d’apport de soudage

X

X

X

X

X

X

III

Documents relatifs à la conception

Liste de plans précisant l’indice de révision

X

X

X

X

X

X

Plan d’ensemble au dernier indice

X

X

X

X

X

X

Plans de détail au dernier indice

X

X

X

Note de calcul des éléments soumis à pression

X

X

X

X

X

X

Note 1 : Uniquement sur demande du Donneur d’ordre

1669

Note 1 Note 1 Note 1


Tableau I1.10 - Dossier à établir (suite) Catégories de construction Documents

IV

Dossier de fabrication

Dossier d’exploitation

A

A

B1

B2

X

X

X

X

X

X

B1

B2

Documents relatifs à la fabrication

Liste des modes opératoires de soudage

X

X

X

Descriptif des modes opératoire de soudage

X

X

X

Documents de qualification des modes opératoires de soudage

X

X

X

Liste des soudeurs et opérateurs

X

X

X

Justificatifs de la qualification des soudeurs et opérateurs

X

X

X

Plan de repérage des modes opératoires de soudage et des soudeurs

X

X

X

Diagrammes des traitements thermiques, le cas échéant

X

X

X


X

X

X


X

X

X


X

X

X


X

X

X

X

X

X


Note 1 : Uniquement sur demande du Donneur d’ordre

V

Documents relatifs au contrôle

Résultats d’essais des coupons-témoins

X

X

X

X

X

X

Liste des contrôles non destructifs de fabrication

X

X

X

X

X

X

Plan de repérage des contrôles non destructifs

X

X

X

X

X

X

Procédures afférant aux contrôles non destructifs

X

X

X

Instructions d’essai de résistance

X

X

X

Liste des contrôleurs (RT ou UT) et justification de leur qualification lorsque requis par la présente Division

X

X

X

X

X

X

Rapports d’essai non destructifs y compris rapport d’essai de résistance

X

X

X

X

X

X

Eléments justificatifs des rapports d’essais non destructifs

X

X

X

Relevé des non conformités

X

X

X

X

X

X

1670


Tableau I1.10 - Dossier à établir (suite) Catégories de construction Documents

VI

VII

Dossier de fabrication

Dossier d’exploitation

A

B2

A

B1

B2

B1

Autres documents

Notice d’instruction et de maintenance

X

X

X

X

X

X

Attestation de conformité à la présente Division

X

X

X

X

X

X

Documents afférant à la réglementation applicable (voir Annexe s GA4 et suivantes)

X

X

X

X

X

X

1671

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION

PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A1 CONTRÔLE VISUEL (Annexe obligatoire)

I1.A1.1 - GÉNÉRALITÉS Les contrôles visuels doivent être conformes aux exigences de la norme NF EN 970 : Mai 1997 ou de tout autre spécification acceptée par les parties concernées.

I1.A1.2 - CRITÈRES D’ACCEPTATION

−

les défauts d’alignement ne sont admissibles que dans les limites données au tableau I1.A1-1,

−

les surépaisseurs, les manques d’épaisseur et les caniveaux ne sont admissibles que dans les limites données au tableau I1.A1-2,

−

les défauts plans (manque de pénétration, de fusion, collage), les fissures, les soufflures et les inclusions débouchant en surface ne sont pas admis,

−

Le rochage n’est pas admis.

Les imperfections relevées doivent répondre aux critères suivants : −

les dimensions des soudures et éventuellement leur état de surface doivent satisfaire aux caractéristiques mentionnées sur les dessins d’exécution,

1672

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Annexe I1.A1 – CONTRÔLE VISUEL

Tableau I1.A1-1

Assemblage type

Tous assemblages d’enveloppes sphériques et assemblages longitudinaux d’enveloppes cylindriques ou coniques

Assemblage soudé des deux côtés

e ≤ 10

a=1

10 < e ≤ 30 30 < e ≤ 90

e 10 e a= +2 30

a=5

e > 150

accord

10 < e ≤ 50

a=

écart maximal d’alignement admissible de la fibre neutre

b=

écart maximal d’alignement de la face intérieure.

e=

épaisseur la plus forte

Note 1 :

30 < e ≤ 150

e > 150

e ≤ 10

e > 50

Cas où l’alignement des fibres moyennes est requis (voir F1.3.3.3).

1673

a=

e ≤ 30

a=

90 < e ≤ 150

Assemblage soudé sans reprise envers

Autres assemblages (Note 1)

a=

e +3 30

a=8

b=1

b=

e +1 10

e + 0,5 20

b=3

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Annexe I1.A1 – CONTRÔLE VISUEL

Tableau I1.A1-2 Catégories de construction Assemblage type

A

B1

B2

Surépaisseurs

⎡ L ( ou l ) ⎤ 0 ≤ s1 et s2 ≤ ⎢ + 2 mm⎥ ⎢⎣ 10 ⎥⎦

s1 = Voir ci-dessus

0 ≤ s3 ≤ 3 mm

0 ≤ s3 ≤ 4 mm

0 ≤ s3 ≤ 4 mm

g 0 ≤ s4 ≤ 1 avec g1 ≥ g calculé 3

Effondrements

s5 = 0 sauf pour la position « plafond » pour laquelle : ⎧ e ⎫ s5 ≤ MIN ⎨ , 2mm ⎬ 10 ⎩ ⎭

Caniveaux

s6 ≤ 0,5 mm sur

10 mm

20 mm

30 mm

distance admissible entre 2 défauts supérieurs à 6 fois la longueur du plus petit

1674

CODAP 2005 Division 2 • PARTIE I – CONTRÔLES ET INSPECTION

1675


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A2 CONTRÔLE PAR RESSUAGE (Annexe obligatoire)

Pour les surfaces meulées ou usinées, la rugosité Ra doit être au plus égale à 12 µm. Cette rugosité est évaluée conformément à l’annexe I1.A7 ».

I1.A2.1 - GÉNÉRALITÉS La présente Annexe décrit les dispositions complémentaires à celles de la norme NF EN 571-1 : Septembre 1997, dispositions à mettre en œuvre pour les examens par ressuage lorsque ce contrôle est requis pour déceler les défauts débouchant en surface.

« La zone soumise à contrôle doit inclure le métal déposé et la zone adjacente du métal de base jusqu’à une distance de 10 mm de part et d’autre ». « La durée d’imprégnation doit être d’au moins 10 mn ».

Le mode opératoire décrit dans la norme précitée est applicable avec les modifications ou compléments suivants :

« Les indications sont caractérisées par leur forme.

« Le Fabricant doit s’assurer que les produits utilisés sont compatibles avec les restrictions de contaminations propres aux pièces examinées, en particulier, en ce qui concerne les teneurs limites en halogènes ou en soufre des produits utilisés pour le contrôle des aciers austénitiques et des alliages à base de nickel ».

Une indication est dite « linéaire » lorsque sa plus grande dimension est supérieure à 3 fois la plus petite. Les autres indications sont dites « arrondies » »

I1.A2.2 - CRITÈRES D’ACCEPTATION Les indications relevées doivent répondre aux critères du tableau I1.A2.2. Lors de cette évaluation, seuls les indications dont la plus grande dimension est au moins égale à 2 mm sont à prendre en compte

« Dans le cas des revêtements déposés par soudage, les sillons entre passes peuvent subsister. En revanche, les opérations de sablage, de grenaillage ou de martelage sont interdites avant tout examen par ressuage.

Tableau I1.A2.2 - Indications inacceptables en fonction des catégories de construction Catégories de construction B1 B2

A • • •

indications linéaires (Note 1) indications arrondies ou non linéaires dont la plus grande dimension est supérieure à 4 mm indications alignées au nombre de trois ou plus, distances entre elles de moins de 3 mm bord à bord

• indications groupées au nombre de 5 ou plus sur une surface rectangulaire de 100 cm2 choisie de façon la plus défavorable par rapport aux indications sans que sa plus grande dimension excède 200 mm

Note 1 :



Une indication est dite linéaire lorsque sa plus grande dimension est supérieure à trois fois la plus petite. Les autres indications sont dites arrondies ou non linéaires.

1676


1677


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A3 CONTRÔLE PAR MAGNETOSCOPIE (Annexe obligatoire)

Les indications significatives de défauts sont caractérisées par leur forme.

I1.A3.1 - GÉNÉRALITÉS La présente Annexe décrit les dispositions complémentaires à celles des normes NF EN 1290 : Août 1998, NF EN 1290/A1 : Décembre 2002, NF EN 1290/A2 : Juillet 2004, dispositions à mettre en œuvre pour les examens par magnétoscopie lorsque ce contrôle est requis pour déceler les défauts débouchant ou sous-jacents.

Une indication est dite « linéaire » lorsque sa plus grande dimension est supérieure à 3 fois la plus petite. Les autres indications sont dites « arrondies » »


Le mode opératoire décrit dans la norme précitée est applicable avec les modifications ou compléments suivants :

Les indications relevées doivent répondre aux critères du tableau I1.A3.2. Lors de cette évaluation, seules les indications dont la plus grande dimension est au moins égale à 2 mm sont à prendre en compte

« Outre les conditions imposées par l’état de surface des pièces à examiner, le choix du révélateur se fait en fonction de la température de la pièce conformément au tableau I1.A3.1 ci-dessous.

Tableau I1.A3.1 Température T Révélateurs autorisés

T ≤ 50°C

50°C < T ≤ 100°C

Liqueurs magnétiques

oui

Poudres sèches à pigments organiques

oui

oui

Poudres sèches sans pigments, à pigments non organiques ou à coloration thermochimique

oui

oui

1678

100°C < T ≤ 300°C

oui


Tableau I1.A3.2 - Indications inacceptables en fonction des catégories de construction Catégories de construction B1 B2

A • •

indications linéaires (Note 1) indications arrondies ou non linéaires dont la plus grande dimension est supérieure à 4 mm


Note 1 :

• indications groupées au nombre de 8 ou plus sur une surface rectangulaire de 100 cm2 choisie de façon la plus défavorable par rapport aux indications sans que sa plus grande dimension excède 200 mm (Note 2)

• indications groupées au nombre de 10 ou plus sur une surface rectangulaire de 100 cm2 choisie de façon la plus défavorable par rapport aux indications sans que sa plus grande dimension excède 200 mm (Note 2)

Une indication est dite linéaire lorsque sa plus grande dimension est supérieure à trois fois la plus petite. Les autres indications sont dites arrondies ou non linéaires.

1679


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A4 CONTRÔLE PAR RADIOGRAPHIE (Annexe obligatoire)

I1.A4.1 - GÉNÉRALITÉS

−

La présente Annexe décrit les dispositions à mettre en œuvre pour les examens par radiographie lorsque ce contrôle est requis.

les modalités d’exécution : stades d’examen, zones soumises à l’examen, état de surface, ...,

−

le mode opératoire : contenu des cassettes contenant les films, type et position des I.Q.I (indicateurs de qualité d’image), mode de repérage, conditions d’exposition, conditions de traitement des films (paramètres opératoires en cas de développement manuel),

−

les critères de qualité de radiographie : densité, qualité d’image, ...,

I1.A4.2 - DISPOSITIONS GÉNÉRALES

−

les critères d’acceptation,

I1.A4.2.1 - Qualification du personnel

−

la qualification du personnel.

Cette Annexe ne traite pas des dispositions à prendre concernant la sécurité du personnel, qui fait l’objet de textes réglementaires applicables dans chacun des pays.

Le personnel chargé de la réalisation des examens par radiographie doit être certifié selon I1.10.3. Toutefois, il est admis que les contrôleurs chargés d’effectuer les opérations citées ci-après selon des procédures écrites, soient affectés à ces opérations au vu de leur compétence professionnelle : −

I1.A4.2.3 - Matériel d’examen I1.A4.2.3.1 - Sources de rayonnement Deux types de rayonnement peuvent être utilisés :

mise en place de la source de rayonnement, des cassettes de films, des filtres, des repères et des indicateurs de qualité d’image,

−

détermination du temps de pose à l’aide d’abaques ou de règles à calcul spéciales,

−

développement des films.

le matériel d’examen : source de rayonnement (nature et dimensions), films, écrans renforçateurs, filtres, nature des indicateurs de qualité d’image, repères, matériels de traitement et d’examen des films, ...,

les rayonnements produits par des sources d’iridium 192, de cobalt 60, de thulium 170, de l’ytterbium 169 et de sélénium 75.

Les films sont utilisés avec écrans métalliques. Ils sont classés en 6 classes telles que définies dans la norme NF EN 584-1 : Novembre 1994 indépendamment du mode d’utilisation du film (irradiation aux rayons X, gamma ou avec un accélérateur).

Tout examen par radiographie doit être effectué suivant les prescriptions de la présente Division et prendre en compte au moins les renseignements suivants :

−

−

I1.A4.2.3.2 - Films

I1.A4.2.2 - Prescriptions

les caractéristiques des éléments examinés : forme, dimensions, matériaux, …,

les rayonnements produits par des appareils à rayonnement X ou par des accélérateurs linéaires,

Note : Le thulium 170, l’ytterbium 169 et le sélénium 75 ne sont utilisables que dans des conditions autorisées par la législation applicable.

Ces opérations sont alors effectuées sous le contrôle d’un agent certifié de niveau 2.

−

−

Les domaines d’utilisation de chaque classe de film sont donnés en I1.A4.3.3.3 et I1.A4.4.3.2. Les films ne doivent pas être employés au-delà de la date de péremption indiquée par le fabricant. Ils doivent être conservés dans les conditions de température et d’hygrométrie recommandées par celuici et à l’abri de tout rayonnement ionisant.

1680

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Annexe I1.A4 – CONTRÔLE PAR RADIOGRAPHIE

I1.A4.2.3.3 - Ecrans renforçateurs

I1.A4.2.3.7 - Repères

Des écrans renforçateurs métalliques doivent être utilisés avec les films définis dans la norme NF EN 584-1 : Novembre 1994, sauf pour les rayonnements X dont les tensions sont inférieures à 100 kV. Leur nature et leur épaisseur doivent être choisies pour obtenir une qualité d’image au moins égale à celle qui est indiquée au tableau I1.A4.2.6.2/1.

Des repères en plomb sont utilisés pour permettre le repérage des films. Leur épaisseur est fonction de celle des pièces radiographiées. L’utilisation de languettes en plomb frappées à froid est admise, pour autant que la lecture sur le film se fasse sans ambiguïté.

I1.A4.2.3.8 - Matériel d’examen de films I1.A4.2.3.8.1 - Densitomètre

En revanche, l’utilisation des écrans salins est interdite. L’emploi d’écrans fluorométalliques ne peut être envisagé que si la qualité des clichés est au moins égale à celle qui est requise par la présente Division.

La densité des films est vérifiée à l’aide de densitomètre capable de mesurer avec une précision de lecture de ± 0,1 la densité des films de référence de densité.

Les écrans doivent avoir un bon état de surface, être parfaitement propres et exempts de rayures.

L’utilisation d’une échelle de densité est admise, mais, en cas de contestation, seul l’examen au densitomètre est reconnu.

I1.A4.2.3.4 - Filtre antérieur Un filtre constitué par une feuille de plomb disposée entre la pièce à radiographier et la cassette contenant les films et les écrans renforçateurs peut être utilisé. Ce filtre peut également être disposé dans la cassette porte-film.

−

Les filtres ont une épaisseur de 0,5, 1 ou 2 mm ; ils sont percés dans un angle, d’un trou de diamètre 3 mm pour les épaisseurs de 0,5 et 1 mm et de deux trous de diamètre 3 mm pour l’épaisseur de 2 mm.

pour les densitomètres, tous les 6 mois par l’utilisateur à l’aide de films de référence certifiés chaque année par le Fabricant ou par un organisme spécialisé,

−

tous les ans pour les échelles de densité par le Fabricant ou un organisme spécialisé.

Ces équipements sont vérifiés :

I1.A4.2.3.8.2 - Négatoscope

Il est recommandé de marquer ces filtres au poinçon pour pouvoir les identifier en cas de doute sur l’interprétation des clichés.

Le négatoscope utilisé doit être d’un type industriel et doit permettre la lecture des films (lecture en simple film ou en double film) dont la densité est précisée en I1.A4.2.6.1.

I1.A4.2.3.5 - Filtration postérieure (blocage) Lorsqu’il est nécessaire d’utiliser un filtre postérieur, celui-ci est constitué par une ou plusieurs feuilles de plomb placées derrière et au contact de la cassette contenant les films et les écrans renforçateurs. Il peut éventuellement être mis à l’intérieur de la cassette. Son épaisseur doit être telle que la lettre « B » en plomb, d’épaisseur comprise entre 1,5 et 2,5 mm, disposée à l’arrière du filtre, n’apparaisse pas sur le cliché. Dans le cas de prises de clichés répétitives dans des conditions identiques, cette vérification peut être effectuée seulement pour la première exposition.

Le négatoscope doit être vérifié chaque année par l’utilisateur.

I1.A4.2.4 - Modalités de réalisation des examens I1.A4.2.4.1 - Préparation des surfaces La surface des pièces doit être exempte d’oxyde, de matière étrangère et de toute irrégularité susceptibles de gêner l’interprétation des radiographies. Elle peut être usinée, meulée, grenaillée ou brute.

I1.A4.2.4.2 - Choix de la source de rayonnement

I1.A4.2.3.6 - Indicateurs de qualité d’image (I.Q.I)

Le choix de la source de rayonnement est effectué en fonction de l’épaisseur radiographiée et des zones à examiner, selon les indications du tableau I1.A4.2.4.2 établi pour les pièces en acier.

Les I.Q.I servent à déterminer la qualité des clichés. En aucun cas ils ne doivent être utilisés pour apprécier les dimensions des défauts. Ils doivent être de même nature que le métal à radiographier ; toutefois, pour la radiographie des aciers austénitiques, il est admis d’utiliser des I.Q.I en acier non austénitique.

Après accord avec le Donneur d’Ordre, au vu de justifications dont la teneur aura été arrêtée au préalable entre le Donneur d’Ordre et le Fabricant, d’autres émetteurs pourront être utilisés pour le contrôle des pièces en acier, de même que des limites d’épaisseur pourront être définies pour le contrôle des pièces en matériaux autres que l’acier.

Les I.Q.I sont, soit du type à fil défini par la norme NF EN 462-1 : Avril 1994, soit du type à trous et à gradins définis par la norme NF EN 462-2 : Août 1994.

1681


Tableau I1.A4.2.4.2 – Choix de la source de rayonnement

Rayons X jusqu’à 400 kV

≤ 70

Ir 192

≤ 90

zones à souder

autres parties ≤ 70

≤ 90

70 ≤ e ≤ 200 (Note)

Co 60 Accélérateur linéaire

Pièces moulées e mm

Joints soudés e mm

Source

≤ 120 50 ≤ e ≤ 200

5,5 Me V

≥ 60

8 Me V

≥ 100 (valeur provisoire)

Note : Dans certains cas particuliers, pour autant que les valeurs préconisées pour le flou géométrique telles que données par les tableaux I1.A4.2.4.3.1 soient respectées, et que l’on fasse usage d’un film de classe 1 ou 2, le cobalt 60 peut être utilisé pour des épaisseurs inférieures à 70 mm mais supérieures à 50 mm. La limitation de l’épaisseur radiographiable à 200 mm est une recommandation du Cod

•

Il est recommandé de ne pas dépasser les durées d’exposition suivantes : −

12 heures avec l’iridium 192,

−

24 heures avec le cobalt 60.

−

Pour le calcul du flou géométrique, la formule suivante est utilisée : d ⋅a F −a

(I1.A4.2.4.3.1)

I1.A4.2.4.3.2

avec : f

=

Flou géométrique en mm

d

=

Dimension de la source de rayonnement en mm

a

=

Distance en mm entre la face d’incidence de la partie examinée et la cassette contenant les films

F

=

Dimensions

des

sources

de

La hauteur et le diamètre des sources, ainsi que les dimensions des foyers des appareils à rayons X et des accélérateurs, doivent être certifiés par le fournisseur de la source ou des appareils.

I1.A4.2.4.3.3 - Distance pièce/film Pendant l’exposition, la cassette porte-film est placée au contact de la pièce, sauf si, exceptionnellement, la géométrie de la pièce ne le permet pas, ou si une autre exposition permet d’obtenir une meilleure image de la zone radiographiée.

Distance source/film en mm

dans le cas d’une émission directionnelle : •

-

rayonnement

La dimension de la source de rayons γ à prendre en compte est, en assimilant celle-ci à un cylindre droit : −

la plus grande des deux valeurs h ou D.

Le flou géométrique, ainsi calculé, ne doit pas excéder les valeurs données dans le tableau I1.A4.2.4.3.1.I dans la mesure où il n’existe pas industriellement de sources dont les dimensions permettent d’atteindre le flou géométrique requis, ou si l’emploi d’une telle source, si elle existe, conduise à des temps d’exposition industriellement inacceptables.

I1.A4.2.4.3.1 - Flou géométrique

f=

dans le cas d’une émission panoramique : •

I1.A4.2.4.3 - Géométrie

le diamètre D du cylindre, si l’axe de celui-ci est perpendiculaire au plan du film.

la hauteur h du cylindre, si l’axe de celuici est parallèle au plan du film,

1682


Tableau I1.A4.2.4.3.1.I - Valeurs maximales du flou géométrique Pièces moulées

Source

Joints soudés

zones à souder

autres parties

Rayons X jusqu’à 400 kV Ir 192

0,30 mm

0,40 mm

0,50 mm

Accélérateur linéaire

1,00 mm

1,00 mm

1,00 mm

Co 60

0,60 mm

0,60 mm

1,00 mm

Tableau I1.A4.2.4.3.1.II - Valeurs du flou géométrique admises dans le cas d’une exposition panoramique ou avec une source intérieure excentrée

Source

Épaisseur en mm

Joints soudés

Ir 192

toutes épaisseurs

Co 60

Pièces moulées

zones à souder

autres parties

0,60 mm

0,60 mm

0,60 mm

e ≤ 100 mm

0,80 mm

0,80 mm

1,00 mm

e > 100 mm

0,90 mm

0,90 mm

1,00 mm

I1.A4.2.4.4

Position relative des radiographiques et des sources de rayonnement

films

I1.A4.2.4.4.2 - Exposition en double paroi Ce type d’exposition ne s’applique qu’aux éléments creux. Les deux parois de l’élément à examiner sont traversées par le rayonnement. Les cassettes sont toujours disposées sur la paroi opposée à celle qui fait face à la source de rayonnement.

I1.A4.2.4.4.1 - Exposition en simple paroi Une seule paroi de l’élément à examiner est radiographiée. On peut utiliser trois techniques d’exposition :

Dans le cas particulier des soudures, la partie lisible du film dépend de la position de la source par rapport au plan médian de la soudure (projection en ellipse ou dans le plan).

a) Exposition individuelle ou partielle Une ou plusieurs cassettes sont exposées par prise de vue, les cassettes et la source de rayonnement sont disposées de part et d’autre de l’élément à examiner.

Les valeurs de densité obtenues déterminent les zones du film pouvant être interprétées. Dans le cas d’un examen total, il est réalisé autant d’expositions que nécessaire et en tout cas, au moins deux vues à 90°.

b) Exposition panoramique unitaire Cette technique n’est applicable qu’aux éléments circulaires ou sensiblement circulaires. L’ensemble des cassettes est exposé en une prise de vue. La source de rayonnement est placée dans l’axe de l’élément à examiner, l’axe du faisceau de rayonnement est sensiblement perpendiculaire à la surface de la zone radiographiée.

I1.A4.2.4.4.3 - Exposition panoramique multiple Une seule exposition intéresse plusieurs pièces disposées autour de la source. Cette prise de vue peut être en simple ou en double paroi.

I1.A4.2.4.5 - Indicateurs de qualité d’image (I.Q.I)

c) Exposition avec source de rayonnement excentrée

I1.A4.2.4.5.1 - Choix de l’I.Q.I

Cette technique n’est applicable qu’aux éléments circulaires ou sensiblement circulaires. Une ou plusieurs cassettes sont exposées par prise de vue. La source de rayonnement est disposée entre l’axe de l’élément à examiner et la paroi opposée à la zone radiographiée, l’axe du faisceau du rayonnement est sensiblement perpendiculaire à la surface de cette zone.

L’I.Q.I est choisi en fonction de la qualité d’image définie en I1.A4.2.6.2. Le trou ou le fil dont la visibilité est exigée ne doit pas être le plus petit trou ou fil de l’I.Q.I utilisé, sauf si ce trou est celui de 0,25 ou le fil de 0,10.

1683


En fonction de la tension utilisée, la cassette contient :

I1.A4.2.4.5.2 - Position des I.Q.I Les I.Q.I sont placés chaque fois que cela est possible sur la face de la pièce tournée vers la source de rayonnement.

−

En cas d’impossibilité, ils peuvent être placés sur l’autre face (côté film) et une lettre en plomb « F » doit être placée au voisinage immédiat de l’I.Q.I. Dans ce cas, un essai doit être effectué sur une pièce représentative pour laquelle il est possible de placer un I.Q.I côté film et un autre côté source, afin de déterminer une correspondance entre les indications des deux I.Q.I.

−

a) Exposition individuelle Pour tout film représentatif d’une zone de la pièce dont la variation de l’épaisseur radiographiée permet de respecter la variation progressive de densité prévue en I1.A4.2.6.1, l’I.Q.I est placé de telle façon que son image se trouve à une extrémité de la partie utile du film et ainsi ne perturbe pas l’interprétation de la zone de la pièce que l’on veut examiner. Lorsque cette épaisseur radiographiée est variable, l’I.Q.I est placé de telle sorte que son image soit dans la zone de densité faible (si possible la plus faible) de la partie utile du film. Le gradin d’épaisseur minimale doit être orienté vers la partie du film déterminée à priori comme étant la moins dense.

un écran postérieur en plomb dont l’épaisseur est comprise entre 0,02 et 0,25 mm.

en double film, la cassette contient en plus : un écran intermédiaire à double face en plomb d’épaisseur comprise entre 2 x 0,02 mm et 2 x 0,10 mm, l’épaisseur de chaque face étant au plus égale à celle de l’écran antérieur.

Les dispositions décrites ci-après ne s’appliquent pas aux rayonnements de faible énergie (thulium 170 ou ytterbium 169). −

Iridium 192 et sélénium 75 :

Les techniques simple ou double film sont utilisées. En simple film, la cassette contient un écran antérieur et un écran postérieur en plomb dont les épaisseurs ont une valeur comprise entre 0,02 et 0,20 mm. En double film, la cassette contient en plus un écran intermédiaire à double face en plomb dont l’épaisseur a une valeur comprise entre 2 x 0,02 mm et 2 x 0,10 mm.

I1.A4.2.4.6 - Composition des cassettes porte-films

−

I1.A4.2.4.6.1 - Films : Techniques double film et multifilm : deux ou plusieurs films, de rapidités éventuellement différentes, peuvent être placés dans la même cassette porte-films. La technique multifilm est utilisée dans le cas de pièces présentant des épaisseurs variables.

•

c) Source de rayonnement γ

Trois I.Q.I au moins sont répartis uniformément sur la zone à contrôler. Pour l’examen des films, identifiés conformément à I1.A4.2.4.8, ceux qui portent une image de l’I.Q.I sont représentatifs de l’ensemble des films.

−

un écran antérieur en plomb dont l’épaisseur est comprise entre 0,02 et 0,15 mm,

Pour les épaisseurs traversées inférieures à 30 mm, l’utilisation d’écrans intermédiaires n’est pas imposée dans le cas de la technique double film.

b) Exposition panoramique unitaire

Technique simple film : un seul film est utilisé.

•

•

I1.A4.2.4.5.3 - Nombre d’I.Q.I

−

en simple film :

Cobalt 60 :

Les techniques simple ou double film sont utilisées. La cassette contient un écran antérieur et un écran postérieur dont la nature et l’épaisseur sont choisies pour obtenir une qualité d’image au moins égale à celle qui est indiquée au tableau I1.A4.2.6.2.I. Dans tous les cas, l’épaisseur des écrans doit être au moins égale à 0,20 mm mais inférieure à 0,50 mm. L’écran postérieur est en général en plomb de 0,20 mm d’épaisseur.

I1.A4.2.4.6.2 - Ecrans renforçateurs

d) Accélérateurs linéaires

a) Rayonnements X de tension inférieure à 100 kV.

Les techniques simple et double film sont utilisées. La cassette contient des écrans métalliques antérieurs, postérieurs et intermédiaires dont la nature et l’épaisseur sont choisies en fonction de l’énergie du rayonnement et de l’épaisseur examinée.

La technique simple film est utilisée. L’usage d’écrans renforçateurs n’est pas imposé. b) Rayonnements X de tension supérieure ou égale à 100 kV, mais inférieure à 400 kV. Les techniques simple ou double film sont utilisées.

1684


Des précautions doivent être prises pour que les films développés soient exempts de tout défaut, d’origine chimique ou mécanique, d’exécution ou de manipulation, pouvant interférer avec les défauts propres de la pièce. Dans le cas où le défaut est de faible importance et n’intéresse qu’un des films de la même cassette, ce film n’a pas à être repris.

I1.A4.2.4.7 - Filtration −

Pour les rayonnements X de tensions inférieures à 400 kV et pour les accélérateurs linéaires, l’utilisation des filtres n’est pas imposée.

−

Pour les rayonnements γ, l’utilisation des filtres est seulement recommandée, et leur épaisseur est précisée dans le tableau I1.A4.2.4.7 dont les valeurs concernent les filtres en plomb.

I1.A4.2.5.2 - Densité de voile On entend par densité de voile, la densité totale (émulsion + support) d’un film développé, non exposé.

I1.A4.2.4.8 - Identification des films

Pour éviter des densités de voile excessives dues au vieillissement du film, au développement ou à la température, cette densité de voile doit être vérifiée au moins une fois tous les six mois sur un échantillon d’un lot non exposé, puis traité et développé dans les mêmes conditions que la radiographie réelle. Le lot est défini comme étant l’ensemble de films approvisionnés en même temps et portant le même numéro de coulée d’émulsion sans tenir compte du format.

Un système d’identification au moyen de chiffres et de lettres doit permettre de faire correspondre à chaque instant le film radiographique et la zone examinée. Ce système d’identification ne doit en aucun cas gêner l’interprétation de la zone examinée sur le film. Des dispositions appropriées doivent être prises pour permettre la localisation ultérieure et précise de la position de chaque radiographie par rapport à la pièce contrôlée.

La densité de voile ne doit pas excéder 0,2.

Après une réparation, le film de contrôle de cette réparation doit comporter, en plus du repère d’identification, la lettre « R ».

I1.A4.2.5.3 - Examen des films radiographiques Les films radiographiques doivent être examinés, au moyen d’un négatoscope, dans une pièce sombre prévue à cet effet. La surface éclairée doit pouvoir être réduite et la luminance de l’écran doit être réglable de façon à permettre une lecture satisfaisante des films.

Le nombre d’expositions et le recouvrement des films doivent être tels que la totalité du volume de la zone à examiner soit radiographiée.

I1.A4.2.5 - Traitement et examen des films radiographiques

Les films radiographiques exposés selon la technique du double film sont généralement examinés en double film après que l’on ait pris soin de s’assurer de leur exacte superposition.

I1.A4.2.5.1 - Développement Le développement est effectué manuellement ou à l’aide de machines automatiques, et selon les recommandations des fabricants de films.

Tableau I1.A4.2.4.7 - Utilisation des filtres

Épaisseur traversée (en mm)

Épaisseur filtre antérieur (en mm)

15 ≤ e ≤ 40

0,5

40 < e ≤ 60

1

60 < e ≤ 80

1,5 (pour acier non allié ou faiblement allié) ou 2 (pour acier inoxydable)

e > 80

2

1685


I1.A4.2.6 - Qualité des films radiographiques

I1.A4.2.7 - Rapport d’examen

I1.A4.2.6.1 - Densité

Le rapport d’examen doit comporter les éléments suivants :

La densité des films est vérifiée au moyen d’un densitomètre ou d’une échelle de densité (voir I1.A4.2.3.8.1). a) Exposition simple film La densité en simple film doit être au moins égale à 2 et compatible avec la luminance du négatoscope utilisé sans pour autant dépasser la valeur de 4,5. Audelà de la valeur de 4,5 la lecture en simple film de chacun des films est admise et la densité de chacun d’eux doit être au moins égale à 2. Dans tous les cas, la variation de la densité de la zone utile du film doit être progressive.

−

l’identification commande,

−

l’identification de la pièce, de la soudure ou de la zone soumise à examen en indiquant leur nuance,

−

la désignation des documents d’examen utilisés,

−

le stade d’examen,

−

l’épaisseur de la partie radiographiée,

−

la nature et les caractéristiques de la source de rayonnement,

−

les classes et formats des films,

−

la nature, le nombre et l’épaisseur des écrans et filtres,

−

le type des I.Q.I.,

−

la distance source-film,

−

le temps d’exposition,

−

les conditions de traitement des films,

−

le diamètre du plus petit trou (ou fil) visible,

−

le résultat de l’interprétation des films,

−

le nom et la qualification du Contrôleur,

−

la date de l’examen et la signature du Contrôleur.

b) Exposition double film La densité en double film doit être au moins égale à 2,7 et compatible avec la luminance du négatoscope utilisé sans pour autant dépasser la valeur de 4,5. Audelà de la valeur de 4,5, si la densité de chacun des films est au moins égale à 2, la lecture en simple film est admise.

I1.A4.2.6.2 - Qualité d’image L’indice de qualité d’image minimal exigé pour l’examen radiographique est donné par les tableaux I1.A4.2.6.2/1 et I1.A4.2.6.2/2. L’indice de qualité d’image est jugé conformément aux normes EN 462-1 : A 09-205-1 et EN 462-2 : A 09-205-2.

du

Fabricant

et

de

la

Pour éviter une retranscription importante et répétée des mêmes informations, le rapport d’examen peut être accompagné de documents dûment identifiés établis par le Fabricant, reprenant certains éléments énumérés ci-dessus.

1686


Tableau I1.A4.2.6.2/1 - Indice de qualité minimal de l’image pour l’examen des soudures

Épaisseur e de l’assemblage soudé (mm)

Dernier trou visible de l’I.Q.I

Dernier fil visible de l’I.Q.I. Rayons X

Ir 192

Co 60

Diamètre (mm)

N° du trou

Diamètre (mm)

N° du fil

Diamètre (mm)

N° du fil

Diamètre (mm)

N° du fil

e≤3

0,25

H4

0,10

W16

0,10

W16

3
0,32

H5

0,125

W15

0,125

W15

6 < e ≤ 10

0,40

H6

0,16

W14

0,16

W14

10 < e ≤ 16

0,50

H7

0,20

W13

0,20

W13

16 < e ≤ 25

0,63

H8

0,25

W12

0,25

W12

25 < e ≤ 32

0,80

H9

0,32

W11

0,32

W11

32 < e ≤ 40

1,00

H10

0,40

W10

0,40

W10

40 < e ≤ 80

1,25

H11

0,50

W9

0,50

W9

0,63

W8

80 < e ≤ 125

1,60

H12

0,50

W9

0,63

W8

125 < e ≤ 160

2,00

H13

0,80

W7

160 < e ≤ 200

2,50

H14

1,00

W6

200 < e ≤ 250

3,20

H15

250 < e ≤ 320

4,00

H16

320 < e ≤ 400

5,00

H17

Tableau I1.A4.2.6.2/2 - Indice de qualité minimal de l’image pour l’examen des pièces moulées Epaisseur (mm)

Dernier trou visible de l’I.Q.I.

Dernier fil visible de l’I.Q.I

Diamètre (mm)

N° du trou

Diamètre (mm)

N° du fil

10 < e ≤ 16

0,63

H8

0,25

W12

16 < e ≤ 25

0,80

H9

0,32

W11

25 < e ≤ 40

1,00

H10

0,40

W10

40 < e ≤ 63

1,25

H11

0,50

W9

63 < e ≤ 100

1,60

H12

0,63

W8

100 < e ≤ 160

2,00

H13

0,80

W7

160 < e ≤ 200

2,50

H14

1,00

W6

200 < e ≤ 250

3,20

H15

1,25

W5

250 < e ≤ 320

4,00

H16

1,60

W4

320 < e ≤ 400

5,00

H17

2,00

W3

400 < e ≤ 500

6,30

H18

2,50

W2

1687


I1.A4.3 - CONTRÔLE DES SOUDURES

I1.A4.3.3.5 - Soudures d’angle à pleine pénétration

I1.A4.3.1 - Domaine d’application

I1.A4.3.3.5.1 - Tubulures posées

Les règles concernent l’examen par radiographie des soudures bout à bout et des soudures d’angle à pénétration complète, homogènes et hétérogènes, de toutes épaisseurs, sur produit laminé, forgé ou moulé, les expositions étant réalisées en simple ou double paroi, lorsque ce contrôle est requis par la présente Division.

Le film est placé à l’intérieur de la tubulure et contre la paroi examinée. La source est disposée à l’extérieur, dans l’axe du chanfrein avec une tolérance de 0 à + 10°, comme indiqué sur la figure I1.A4.3.3.5.1. Un blocage en plomb d’épaisseur suffisante est disposé derrière le film.

I1.A4.3.2 - Dispositions applicables

I1.A4.3.3.5.2 - Tubulures pénétrantes Le film est placé soit à l’intérieur de la tuyauterie principale ou de l’appareil, soit à l’extérieur, comme indiqué sur les figures I1.A4.3.3.5.2.

Toutes les dispositions générales définies en I1.A4.2 sont applicables. Elles sont complétées par les dispositions particulières ci-après.

La source est placée sur un axe faisant un angle compris entre 20 et 30° avec la génératrice externe de la tubulure. Le flou géométrique n’est calculé que dans les deux plans principaux :

I1.A4.3.3 - Modalités d’exécution I1.A4.3.3.1 - Stades d’examen Les stades de fabrication auxquels les soudures sont soumises au contrôle sont précisés en I1.3.

I1.A4.3.3.2 - Préparation des surfaces Comme indiqué en I1.A4.2.4.1, les soudures doivent présenter un état de surface convenable, afin que les images obtenues ne masquent pas les défauts ou n’interfèrent pas avec eux. Dans tous les cas, elles ne doivent pas présenter de défauts d’aspect en dehors des limites données en I10.6.1.

−

plan englobant l’axe de la tubulure et perpendiculaire à l’axe du corps,

−

plan perpendiculaire au précédent.

Dans chaque cas, pour le calcul, on prend en compte :

I1.A4.3.3.3 - Classes de films Les classes de films à utiliser selon la nature de la source de rayonnement sont précisées au tableau I1.A4.3.3.3. Dans le cas particulier des soudures exécutées selon le procédé vertical sous laitier, on peut utiliser des films jusqu’à la classe C4 inclus.

−

pour la dimension de la source, la plus grande de ses dimensions (hauteur ou diamètre),

−

pour l’épaisseur de métal traversée, l’épaisseur moyenne de soudure traversée.

Lorsque la variation d’épaisseur du cordon de soudure permet de respecter la fourchette des densités 2,7 à 4,5, une seule exposition est effectuée. Dans le cas contraire, deux expositions au moins sont à effectuer.

I1.A4.3.3.4 - Soudures bout à bout de tôles

I1.A4.3.3.5.3 - Tubulures assemblées avec des

La source est placée soit dans le plan médian de la soudure, soit dans un plan du chanfrein.

soudures non interpénétrées. La technique opératoire est la même qu’en

I1.A4.3.3.5.1 ou I1.A4.3.3.5.2 selon le cas ; cependant, les résultats obtenus ne peuvent être considérés comme significatifs.

Tableau I1.A4.3.3.3 - Classes de film à utiliser Source

Classe de film

Accélérateur linéaire et Co 60

C1 à C4

Rayons X, Ir 192 et Th 170

C1 à C5

1688


Figure I1.A4.3.3.5.1 - Soudure de tubulure posée.

Figure I1.A4.3.3.5.2 - Soudure de tubulure pénétrante.

1689


−

I1.A4.3.3.6 - Soudures bout à bout des tubes I1.A4.3.3.6.1 - Diamètre extérieur au plus égal à 90 mm a) Cas où le rapport De / e est au plus égal à 10

Dans tous les cas, il sera nécessaire de prendre autant de vues que nécessaire, afin de respecter les conditions de densité définies en I1.A4.2.6.1.

La source est disposée à l’extérieur du tube, dans le plan médian de la soudure : −

pour l’interprétation des films obtenus par la méthode d’exposition « film et source à l’extérieur - double paroi et double image », on effectue deux expositions pour la recherche du défaut et quatre si son positionnement est nécessaire,

−

pour l’interprétation des films obtenus par la méthode d’exposition « film et source à l’extérieur en contact avec le tube - double paroi et simple image », on effectue autant d’expositions que cela s’avère nécessaire.

Le calcul du flou géométrique est effectué en utilisant la formule définie en I1.A4.2.4.3.1 dans laquelle l’épaisseur prise en compte est le diamètre extérieur du tube. La qualité d’image est déterminée en considérant l’épaisseur radiographiée égale à deux fois l’épaisseur de paroi du tube. L’I.Q.I est disposé de telle façon que le trou (ou le fil) exigé soit placé dans l’axe du rayonnement selon la figure I1.A4.3.3.6.1bII. Dans le cas où la projection elliptique n’est pas techniquement réalisable, la source est disposée dans le plan de la soudure.

b) Cas où le rapport De / e est supérieur à 10

I1.A4.3.3.6.2 - Diamètre extérieur supérieur à 90 mm

Les trois techniques suivantes sont admises : −

et au plus égal à 170 mm

projection elliptique : la source de rayonnement est décalée par rapport au plan de la soudure de telle sorte que l’ellipse se présente selon la figure I1.A4.3.3.6.1bI avec x au plus égal à 15 mm (x = distance bord à bord l’image du cordon de soudure).

a) Cas où le rapport De / e ≤ 5 S’il est possible d’introduire la source à l’intérieur, la source est mise au contact du tube sur la paroi interne de celui-ci diamétralement opposée au film, selon la figure I1.A4.3.3.6.2aI.

Pour x, la valeur maximale de 20 mm est admise dans le cas particulier des cordons de soudure étroits correspondant à des tubes d’épaisseur au plus égale à 5 mm. Dans tous les cas, la zone interprétable est déterminée selon I1.A4.2.6.1 et doit être inférieure ou au plus égale à la valeur y indiquée sur les figures I1.A4.3.3.6.1bI et I1.A4.3.3bII. −

source disposée sur la paroi extérieure du tube opposée au film. Le calcul du flou géométrique est effectué en utilisant la formule définie en I1.A4.2.4.3.1 dans laquelle l’épaisseur prise en compte est l’épaisseur interprétée.

Dans le cas contraire, la source est disposée sur la paroi extérieure du tube diamétralement opposée au film, selon la figure I1.A4.3.3.6.2aII. b) Cas où le rapport De / e > 5 S’il est possible d’introduire la source à l’intérieur tout en tenant compte du flou géométrique, la source est disposée de préférence au centre de la soudure (voir I1.A4.2.4.3.1), sinon, au contour du tube sur la paroi interne de celui-ci, diamétralement opposée au film.

source éloignée du tube et disposée dans le plan de la soudure. Le calcul du flou géométrique est effectué en utilisant la formule définie en I1.A4.2.4.3.1 dans laquelle l’épaisseur prise en compte est le diamètre extérieur du tube.

Dans le cas contraire, la source est disposée sur la paroi extérieure du tube diamétralement opposée au film. On procède à la prise d’au moins 4 vues régulièrement décalées. La source et le film sont disposés tels que représentés sur la figure I1.A4.3.3.6.2aII.

1690


Figure I1.A4.3.3.6.1bI - Soudure bout à bout de tubes De ≤ 90 mm et

De ≥ 10 . e

Figure I1.A4.3.3.6.1bII - Disposition des indicateurs de qualité d’image.

Figure I1.A4.3.3.6.2a - Soudure bout à bout de tubes. 90 mm < De ≤ 170 mm

1691


I1.A4.3.3.6.3 - Diamètre extérieur supérieur à 170 mm

I1.A4.3.4 - Cas particuliers

S’il est possible d’introduire la source à l’intérieur, soit directement, soit à l’aide d’un intratube, la source doit être située de préférence au centre.

I1.A4.3.4.1 - Examen en cours de remplissage du joint Les modalités d’exécution sont définies en fonction de l’épaisseur de soudure à radiographier, en tenant compte des dispositions particulières suivantes :

Dans le cas contraire, l’exposition est faite avec la source à l’extérieur.

I1.A4.3.3.7 - Position des indicateurs de qualité d’image (I.Q.I)

−

l’état de surface peut rester brut de soudage,

−

la zone examinée est limitée à la largeur du cordon de soudure déjà déposé.

L’I.Q.I à gradins est placé à 5 mm au moins de la soudure de telle façon qu’il ne soit pas projeté dans l’image de la zone soumise à examen.

I1.A4.3.4.2 - Examen des liaisons beurrage-métal de

Lorsqu’un I.Q.I. à fils est utilisé, celui-ci est disposé en travers de la soudure.

Pour le contrôle de la liaison entre beurrage et métal de base, on dispose la source de rayonnement dans le prolongement du plan passant par cette zone de liaison.

base

Dans le cas de joints soudés entre matériaux d’épaisseurs ou de natures différentes, les I.Q.I sont placés sur le côté le plus absorbant, si la géométrie du joint le permet.

I1.A4.3.4.3 - Qualité d’image pour les soudures verticales sous laitier Elle doit être conforme au tableau I1.A4.2.6.2/1.

Dans le cas d’exposition « film et source à l’extérieur en contact avec le tube - double paroi et simple image », l’I.Q.I est placé : − −

Pour les soudures d’angle, les repères en plomb sont disposés seulement du côté piquage dans le cas des piquages posés, et du côté tuyauterie principale ou appareil dans le cas des piquages pénétrés.

si l’intérieur est accessible, sur la face interne de la paroi en contact avec le film,

La disposition de ces repères ne doit pas gêner l’interprétation de la zone utile des films.

si l’intérieur n’est pas accessible, sur la face côté film, une lettre en plomb « F » doit être placée au voisinage de l’I.Q.I. Dans ce cas, un essai doit être effectué sur une pièce représentative pour laquelle il est possible de placer un I.Q.I côté film et un autre côté source, afin d’établir une correspondance entre les indications des deux I.Q.I.

I1.A4.3.5 - Contrôle des zones réparées Les zones réparées par apport de métal sont contrôlées par radiographie dans les mêmes conditions que celles définies pour le contrôle avant réparation. Les films sont repérés conformément à I1.A4.2.4.8.

1692


I1.A4.4 - CONTRÔLE DES PIÈCES MOULÉES

I1.A4.4.3.4 - Conditions opératoires particulières


I1.A4.4.3.4.1 - Pièces d’épaisseur variable a) Exposition double film

Ce paragraphe concerne l’examen par radiographie des pièces moulées lorsque ce contrôle est requis par la présente Division.

La densité en double film doit être au moins égale à 2,7 et compatible avec la luminance du négatoscope utilisé sans pour autant dépasser la valeur de 4,5. Audelà de la valeur de 4,5, si la densité de chacun des films est au moins égale à 2, la lecture en simple film est admise.

I1.A4.4.2 - Dispositions applicables Toutes les dispositions générales définies en

I1.A4.2 sont applicables. Elles sont complétées par les dispositions particulières ci-après.

b) Exposition multi-films

I1.A4.4.3 - Modalités d’exécution des examens

Dans le cas des pièces présentant de fortes variations d’épaisseur, un nombre de films supérieur à 2 peut être utilisé. La cassette porte-films peut contenir soit un double film de même rapidité associé à des films de rapidité différente, soit uniquement des films de rapidité différente.

I1.A4.4.3.1 - Préparation des surfaces La préparation des surfaces peut être effectuée par grenaillage, sablage, meulage ou usinage. Les zones réparées par soudage doivent être meulées avant l’examen.

Les conditions de densité à respecter sont les suivantes :

I1.A4.4.3.2 - Classe de films Les films à utiliser pour radiographier les pièces moulées sont définis au tableau I1.A4.4.3.2.

I1.A4.4.3.3 - Filtration L’usage des filtres pour les sources radioactives iridium 192 et cobalt 60, tel que défini au tableau I1.A4.2.4.7, n’est pas nécessaire sur les parties autres que les zones à souder et les zones réparées par soudage.

−

les films de même rapidité sont lus en simple ou en double film, conformément à I1.A4.4.3.4.1a,

−

les films complémentaires sont lus soit séparément, soit en superposition avec un film de rapidité voisine, la densité de la zone interprétée étant comprise entre 2,0 et 4,5 et la densité minimale du film le moins dense de 1 dans le cas de la lecture en double film.

Tableau I1.A4.4.3.2 - Classes de films à utiliser Zones radiographiées

Classes de films à utiliser

Zones à souder quelle que soit l’épaisseur et zones réparées des zones à souder

Jusqu’à la classe C4 incluse (Note 3)

1er examen Autres parties

Zones réparées par soudage

e < 400 mm


e ≥ 400 mm


e < 200 mm


200 ≤ e < 400 mm

Jusqu’à la classe C5 incluse

e ≥ 400 mm


Note 1 :

Dans le cas de la technique multi-films, le double film, correspondant à la zone d’interprétation la plus étendue, est de classe C5 maximum. Dans le cas où la zone d’interprétation la plus étendue ne peut être définie, c’est la zone qui présente le plus de risque de défaut qui doit être prise en double film

Note 2 :

Pour les zones réparées par soudage, la classe C6 est admise provisoirement, en attente de confirmation par des essais sur défauts réels.

Note 3 :

L’emploi de films jusqu’à la classe C5 incluse est admis dans le cas de la radiographie aux rayons X jusqu’à 400 kV

1693


c) Autres parties

I1.A4.4.3.4.2 - Pièces radiographiées à une épaisseur supérieure à l’épaisseur finale a) Embouts

à

souder

cylindriques

Il n’y a pas de conditions particulières concernant la limite maximale de la surépaisseur autorisée au moment de l’examen. Il est cependant recommandé de radiographier ces parties avec une surépaisseur compatible avec la nature et la taille des indications recherchées.

(figure

I1.A4.4.3.4.2a) La surépaisseur ne doit pas être supérieure à 20% de l’épaisseur finale h de l’embout après son usinage. La qualité minimale exigée de l’image, sur une longueur au moins égale à 1,5 h sans toutefois dépasser 75 mm, est celle du tableau I1.A4.2.6.2/1 qui correspond à l’épaisseur h.

I1.A4.4.3.4.3 - Partie des pièces provoquant un effet de bord Lorsque la surlongueur ou la géométrie de la pièce ne permettent pas de s’affranchir complètement de l’effet de bord, on utilise des moyens appropriés tels que pièces ou matériaux compensateurs, blocage, filtrations, etc. Le calcul du flou géométrique est effectué en utilisant la formule définie en I1.A4.2.4.3.1 dans laquelle le paramètre à prendre en compte est : −

soit l’épaisseur de la partie cylindrique lorsque la cassette contenant les films est disposée en position 1 de la figure I1.A4.4.3.4.2b,

−

soit la distance face incidente du rayonnement cassette si cette dernière est disposée en position 2 de la figure I1.A4.4.3.4.2b.

Figure I1.A4.4.3.4.2a - Embout cylindrique droit. b) Embouts à souder (figure I1.A4.4.3.4.2b)

d’épaisseur

variable

La surépaisseur ne doit pas être supérieure à 20% de l’épaisseur finale de l’embout à souder et doit présenter une partie cylindrique.

I1.A4.4.3.4.4 - Zones inaccessibles Dans le cas où le contrôle de l’ensemble de la pièce moulée, bien que requis par la présente Division, ne peut être effectué en totalité du fait de la géométrie de la pièce : soit que les techniques opératoires normalement utilisées sont inapplicables,

−

soit que les conditions exigées de qualité des films ne peuvent être respectées,

un plan de tir de la pièce concernée faisant apparaître les zones non radiographiables doit être établi. Un contrôle par ultrasons de ces zones peut être effectué si l’absorption du métal le permet.

Figure I1.A4.4.3.4.2b - Embout avec variation d’épaisseur.

I1.A4.4.3.4.5 - Examen des zones réparées par soudage

La qualité minimale exigée de l’image est celle du tableau I1.A4.2.6.2/2 qui correspond : •

−

Les classes de films à utiliser sont définies en

I1.A4.4.3.2.

à l’épaisseur h, si la largeur de la partie cylindrique est supérieure à 1,5 h sans toutefois dépasser 75 mm, aux parties cylindriques et coniques, sur une longueur l supérieure à 1,5 h sans toutefois dépasser 75 mm.

La zone réparée, y compris la zone affectée thermiquement, peut être balisée par des repères adéquats. Seule la partie du film correspondant à la zone balisée est interprétée. En absence de balisage, la totalité de film est interprétée.

La technique bi-double film peut être utilisée avec deux doubles films des classes C3 et C4 et l’examen de la partie cylindrique est effectué en double film. Il n’est pas exigé d’écran intermédiaire entre les films de même classe.

Pour les affouillements majeurs, la qualité d’image exigée est celle du tableau I1.A4.2.6.2/1. L’épaisseur à prendre en compte pour l’application de ce tableau est celle de la paroi au droit de la réparation. Dans les autres cas, la qualité d’image exigée est celle du tableau I1.A4.2.6.2/2.

•

1694


−

Le flou géométrique est calculé en prenant comme épaisseur la profondeur de l’affouillement lorsque le film est placé côté rechargement. La valeur à prendre en compte est définie par la colonne « zones à souder » du tableau I1.A4.2.4.3.1.

Une indication est dite allongée ou linéaire, si sa plus grande dimension est supérieure à trois fois la plus petite.

Ces indications d’inclusions de laitier.

proviennent

essentiellement

b) Indications isolées


Une indication est dite isolée si la distance de l’indication la plus proche est au moins égale à six fois la plus grande dimension de la plus grosse des deux.

I1.A4.5.1 - Défauts plans Quelles que soient leurs dimensions, les collages, les manques de fusion et de pénétration et les fissures sont inacceptables.

c) Indications alignées Deux indications appartiennent à un même alignement lorsqu’elles sont coupées par une même droite parallèle à l’axe de la soudure et que la distance qui les sépare est inférieure à six fois la plus grande dimension de la plus grosse.

Les caniveaux ou les morsures respectant les critères d’acceptation donnés en Annexe I1.A1 sont admis. Note : Ces défauts sont figurés dans la norme NF EN ISO 6520 : Décembre 1998, sous les références 100 à 106, 401 et 402, 5011 et 5013.

d) Indications groupées Deux indications sont dites groupées si la distance qui les sépare est inférieure à la plus grande dimension de la plus grosse. La dimension du groupe est la distance qui sépare les positions extrêmes des indications qui le constituent.

I1.A4.5.2 - Défauts volumiques - Définitions Le tableau I1.A4.5 donne des exemples de défauts décelés par radiographie. Seules sont à prendre en considération les indications dont la plus grande dimension est supérieure à l’une des valeurs suivantes :

Épaisseur de la soudure (en mm) (Note 1)

Indications minimale prise en considération (en mm)

e≤4

0,1

4
0,4

6 < e ≤ 50

0,8

e > 50

1,6

e) Groupes d’indications alignés Deux groupes d’indications appartiennent à un même alignement lorsque la distance qui les sépare est inférieure à trois fois la plus grande dimension du plus gros. f) Nids et groupe de nids Un nid est constitué d’un grand nombre d’indications de faibles dimensions, rapprochées les unes des autres, et généralement circonscrites dans une surface arrondie telle que définie en a. Deux nids sont dits groupés, si la distance qui les sépare est inférieure au plus grand diamètre du plus gros. La dimension du groupe est le diamètre circonscrit aux deux nids.

Note 1 : Surépaisseur du cordon exclue.

a) Géométrie des indications −

I1.A4.5.3 - Critères d’acceptation des défauts

Une indication est dite arrondie si sa plus grande dimension est au plus égale à trois fois la plus petite.

a) Les défauts suivants donnant des indications arrondies sont inacceptables : −

Ces indications peuvent être circulaires, elliptiques, coniques ou de forme irrégulière. Elles peuvent être terminées par une queue qui doit être incluse dans la détermination des dimensions. Les indications arrondies peuvent provenir de défauts tels que porosités et inclusions métalliques ou de laitier.

Les soufflures ou les inclusions isolées dont la plus grande dimension est supérieure à : ⎧e ⎫ MIN ⎨ , 6 ⎬ mm ⎩3 ⎭

1695


Toutefois, les soufflures vermiculaires acceptables suivant ces critères ne sont admises que si elles se situent dans les soudures multipasses d’une épaisseur supérieure à 10 mm, et si elles sont exemptes de toute ramification ou de toute prolongation à caractère plan. −

Si la distance entre deux nids de soufflures ou d’inclusions de laitier est inférieure au diamètre circonscrit du plus grand d’entre eux, ces deux nids sont réputés appartenir à un même groupe, et la dimension à prendre en compte est le diamètre circonscrit à l’ensemble.

Les alignements de soufflures et d’inclusions de laitier, groupées ou non, dont la somme des plus grandes dimensions est supérieure à e sur une longueur au plus égale à :

−

MIN { 12 e ; 150 } mm −

Si des nids de soufflures et d’inclusions de laitier groupés ou non se trouvent inclus dans des alignements de soufflures et d’inclusions de laitier, groupées ou non, leurs dimensions doivent être prises en compte pour savoir si la somme des dimensions des défauts est inférieure à e sur une longueur inférieure à :

Les groupes de soufflures et d’inclusions de laitier dont la plus grande dimension est supérieure à l’une des valeurs suivantes :

Épaisseur de la soudure (en mm)

Dimension maximale (en mm)

e ≤ 20

6

20 < e ≤ 60

e/3

e > 60

20

MIN { 12 e ; 150 } mm −

1,5 mm lorsque e ≥ 6 mm b) Les défauts suivants donnant des indications allongées sont inacceptables : −

⎧e ⎫ MIN ⎨ , 6 ⎬ mm ⎩3 ⎭

Les alignements de groupes de soufflures et d’inclusions de laitier (ou les alignements mixtes de soufflures et d’inclusions de laitier et de groupes de soufflures et d’inclusions tels que la distance entre deux défauts voisins, l’un groupé et l’autre non, est inférieure à trois fois la plus grande dimension du plus gros d’entre eux) lorsque la somme des plus grandes dimensions des groupes et des défauts non groupés est supérieure à e sur une longueur au plus égale à :

Les inclusions de laitier dont la plus grande dimension est supérieure à l’une des valeurs données par le tableau ci-après :

Épaisseur de la soudure (en mm)

Les nids de soufflures et d’inclusions de laitier dont le diamètre circonscrit est supérieur à :

S’il y a plusieurs nids, la somme des diamètres circonscrits ne doit pas être supérieure à 25 mm sur une longueur maximale de 150 mm.

1696

A

B1, B2

Dimension maximale (en mm) 6

6

9 < e ≤ 18

6

2 e/3

18 < e ≤ 30

e/3

2 e/3

30 < e ≤ 60

e/3

20

e > 60

20

20

−

MIN { 2 e ; 25 } mm


e≤9

MIN { 12 e ; 150 } mm −

Les inclusions métalliques isolées dont la plus grande dimension est au moins égale à : 1 mm lorsque e < 6 mm

De plus, la plus grande dimension de chaque défaut unitaire constituant d’un groupe de défauts doit être au plus égale à :

−

Les nids de soufflures et d’inclusions de laitier ou groupes de nids lorsque la distance qui les sépare d’un autre type de défauts isolés ou groupés est inférieure à 25 mm.

Les alignements d’inclusions de laitier réparties sur une longueur au plus égale à 12 e, dont la somme des plus grandes dimensions de chacune d’entre elles est supérieure à e (ou 2 e) lorsque le coefficient de soudure est respectivement égal à 1 (ou 0,85 et 0,7).


Tableau I1.A4.5 - Exemples de défauts décelés par radiographie

1697


Tableau I1.A4.5 - Exemples de défauts décelés par radiographie (suite)

1698


1699


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A5 CONTRÔLE PAR ULTRASONS (Annexe obligatoire)


I1.A5.2.3 - Méthode de Contrôle

La présente Annexe décrit les dispositions à mettre en œuvre pour les examens par ultrasons lorsque ce contrôle est requis.

Le mode opératoire décrit dans les normes NF EN 1714 : Octobre 1997, NF EN 1714/A1 : Décembre 2002 et NF EN 1714/A2 : Juillet 2004 sont applicables avec les modifications ou compléments suivants :

I1.A5.2 - DISPOSITIONS GÉNÉRALES

Le paragraphe I1.A5.4 est remplacé par le paragraphe I1.A5.2.1 de la présente Annexe.

I1.A5.2.1 - Qualification du personnel Conformément à I1.10.3, le personnel chargé de la réalisation des examens par ultrasons doit posséder une qualification certifiée de niveau 2.

I1.A5.3 - CONTRÔLE DES TOLES, PIÈCES FORGÉES, PIÈCES MOULÉES ET TUBES SANS SOUDURE

I1.A5.2.2 - Prescriptions

Les dispositions générales définies aux paragraphes

Tout examen par ultrasons doit être effectué suivant des prescriptions définies par un ensemble de documents (procédure, fiches d’instruction, ...) conformes aux exigences des paragraphes applicables et comportant au minimum les renseignements suivants : –

les caractéristiques des éléments examinés : forme, dimensions, matériaux, ...,

–

le matériel d’examen : générateur d’impulsions, palpeurs, milieu de couplage, dispositif d’examen automatique (éventuellement), blocs d’étalonnage et de référence,

–

les modalités d’exécution : stades d’examen, zones soumises à examen, état de surface, ...,

–

le mode opératoire : angle et propagation des ondes, type de (contact ou immersion), d’exploration (surface, direction d’examen),

I1.A5.2 et I1.A5.3 de la présente Annexe sont applicables. Elles sont complétées par les conditions d’exécution des examens de contrôle et d’acceptation de défaut définies dans les Sections M de la présente Division lorsque ce contrôle est requis.

I1.A5.4 - CONTRÔLE DES SOUDURES I1.A5.4.1 - Domaine de validité de la méthode Ce paragraphe concerne l’examen par ultrasons des soudures bout à bout et en angle à pleine pénétration, d’épaisseur au moins égale à 8 mm, lorsque ce contrôle est requis par de la présente Division.

I1.A5.4.2 - Dispositions applicables

mode de couplage modalités et sens

Les dispositions définies en I1.A5.2 et I1.A5.3 de la présente Annexe sont applicables. Elles sont complétées par les dispositions particulières ci-après.

–

le seuil de notation,

I1.A5.4.3 - Méthode d’examen

–

les critères d’acceptation,

–

la qualification du personnel.

Le mode opératoire d’examen et de caractérisation de défaut applicable est celui décrit dans les normes NF EN 1713 : Juillet 2004 avec la précision suivante : « Le trou de diamètre 1,5 mm sert à l’étalonnage en sensibilité ».

1700


–

I1.A4.5 - CRITÈRES D’ACCEPTATION L’importance d’une indication est appréciée par comparaison de l’amplitude maximale de l’écho de réflexion sur le défaut (Hd) à celle qui est obtenue sur le défaut de référence (Hr) du bloc étalon (voir tableau I1.A4.5) dont l’état de surface et les propriétés ultrasonores sont équivalentes à celles de l’assemblage examiné.

b) Sur beurrages inacceptables :

Deux indications relatives à des défauts sont considérées comme n’en constituant qu’une seule si la distance qui les sépare est inférieure à six fois la longueur de la plus petite.

sur

rechargements,

sont

toute indication de manque de liaison,

–

toute indication de caractère volumique dont la longueur dépasse, en fonction du rapport Hd/Hr, celle qui est prescrite au tableau I10.5.3.

toute indication de caractère non volumique, Tableau I1.A4.5

1701

et

–

a) Sur assemblages soudés, sont inacceptables : –

toute indication de caractère volumique dont la longueur dépasse, en fonction du rapport Hd/Hr, celle qui est prescrite au tableau I10.5.3. Lorsque la longueur d’un défaut est supérieure à 80 mm, un examen complémentaire doit être effectué pour en déterminer la nature.


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A6 CONTRÔLE PAR DIFFRACTION ULTRASONORE PROCÉDURE TOFD (Annexe non-obligatoire)


I1.A6.1.2.2 - Examen par diffraction ultrasonore utilisé

I1.A6.1.1 - Objet

comme méthode de détection (T.O.F.D : Time Of Flight Diffraction)

Cette Annexe décrit les principes généraux de l’examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection de défauts. (T.O.F.D : Time Of Flight Diffraction)

de

défauts

Il s’agit d’une méthode de détection, dimensionnement et de caractérisation des défauts.

de

Contrairement à ce qui se passe avec la technique usuelle d’examen ultrasonore par réflexion :

I1.A6.1.2 - Principes généraux L’examen ultrasonore utilisant la diffraction ultrasonore comme méthode de détection de défauts (T.O.F.D) consiste à mettre en évidence et à exploiter les signaux diffractés par des discontinuités dans le matériau de la pièce contrôlée.

I1.A6.1.2.1 - La diffraction ultrasonore

–

L’interaction entre l’onde ultrasonore et un défaut concerne les bords de celui-ci plutôt que sa surface.

–

La détection d’un défaut dépend peu de son orientation dans la pièce.

–

Le dimensionnement des défauts ne relève pas d’une estimation conventionnelle déduite de la mesure d’amplitude des signaux. Les valeurs obtenues (en particulier pour l’extension en profondeur) correspondent réellement à des millimètres et non plus à des « millimètres équivalents ».

Lorsqu’une onde ultrasonore rencontre une discontinuité (fissure par exemple) une partie de l’énergie incidente est réfléchie ; un examen ultrasonore par échographie est basé sur la réception de ces ondes. Une autre partie de l’énergie, beaucoup plus faible, est diffractée par les bords de la discontinuité.

Un examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection des défauts concerne de nombreux secteurs d’application (Nucléaire, Chimie, Pétrochimie….), que ce soit pour des soudures de pièces forgées, laminées ou encore de tubulures.

Alors que la réflexion intervient pour un angle particulier, fonction de la géométrie et de l’incidence, la diffraction s’opère dans un domaine angulaire important et obéit à des lois complexes.

Défaut

Energie incidente Energie diffractée par les extrémités du défaut Energie réfléchie par le défaut

Figure I1.A6.1.2.1

1702

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Annexe I1.A6 – CONTRÔLE PAR DIFFRACTION ULTRASONORE – PROCÉDURE TOFD

La détermination précise de la taille des défauts permet un suivi de leur évolution, important dans le cadre d’opérations de maintenance.

–

L’examen est aussi caractérisé par une grande sûreté de détection (peu d’indications fallacieuses). L’épaisseur minimale contrôlable dans des conditions standard est d’environ 10 mm (voire inférieure), l’épaisseur maximale pouvant être de plusieurs centaines de millimètres si l’atténuation des ondes ultrasonores dans le matériau est suffisamment faible.

b) Limites spécifiques à l’examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection de défauts : –

La présence d’une zone morte prés de la surface d’examen peut nuire à la détection de défauts proches de celle-ci. Un examen complémentaire par une méthode surfacique (magnétoscopie par exemple) est à prévoir pour améliorer la fiabilité du contrôle.

–

Les matériaux à structure particulière (assemblages hétérogènes) ou ceux à anisotropie significative (aciers moulés, soudures d’aciers austénitiques ou d’alliages à base nickel) nécessitent une vérification des paramètres d’examen sur des assemblages représentatifs.

Comme tout examen ultrasonore, celui par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection de défauts, est réalisable à partir d’une seule face de pièce. Un balayage permet d’inspecter l’intégralité du volume à contrôler. Pour une soudure il s’agit, au minimum, d’un déplacement parallèle à l’axe de celleci. Il est donc possible de réduire le temps de contrôle par rapport à celui nécessaire pour un examen ultrasonore conventionnel (manuel ou automatique) qui demande un balayage complet avec mouvements de vaet-vient et sous plusieurs angles.

I1.A6.1.2.4 - Principe, mise en œuvre de l’examen et exploitation des résultats a) Emission et réception des ondes ultrasonores

La vitesse d’examen peut atteindre quelques centaines de millimètres par seconde.

En général des traducteurs piézo-électriques à ondes de compression et à faisceau de grande ouverture sont utilisés pour l’émission des ultrasons et la réception des ondes diffractées.

Les résultats sont immédiatement disponibles sous une forme visuelle et complété par un enregistrement permanent, pouvant être archivé et réexaminé.

Un couplage par liquide ou gel doit être assuré entre eux et la pièce.

L’examen est plus efficace et rapide que celui par rayonnements ionisants qui nécessitent des moyens importants, surtout pour les fortes épaisseurs (accélérateur, sources radioactives....), et des mesures de sécurité contraignantes.

La configuration-type pour un examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection de défauts est présentée sur la figure I1.A6.1.2.4a1.

I1.A6.1.2.3 - Spécificités de l’examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection de défauts Les limites de ce type d’examen sont de deux ordres : a) Limites usuelles des examens non destructifs : –

Les défauts « réels » peuvent avoir une géométrie plus complexe que ceux utilisés comme références ; les signaux recueillis (les échos diffractés dans le cas présent) sont parfois difficiles à identifier et à exploiter, si ce n’est par un spécialiste aguerri.

Une procédure de réglage validée avec des défauts types est indispensable. Elle définit les conditions opératoires et le niveau de sensibilité.

1703


E

R 2 3 4

1 défaut

2 3 4

E:

traducteur ultrasonore Emetteur

R:

1:

onde latérale

2:

onde diffractée par le bord supérieur du défaut

3:

onde diffractée par le bord inférieur du défaut

4:

onde réfléchie par le fond de pièce (écho de fond)

traducteur ultrasonore Récepteur

Figure I1.A6.1.2.4a1

x

Sens de déplacement

Deux traducteurs, un émetteur et un récepteur, sont rendus solidaires par un mécanisme qui maintient une distance et un alignement constants entre eux. Ce mécanisme est motorisé ou mis en mouvement manuellement. Le balayage est réalisé parallèlement à l’axe de la soudure :

E

R

y E: traducteur ultrasonore Emetteur R: traducteur ultrasonore Récepteur puis, si nécessaire, perpendiculairement à cet axe, pour affiner la caractérisation d’une anomalie.

Sens de déplacement

E

x

R

y E:


R:

Figure I1.A6.1.2.4a2

1704



L’inversion de phase entre l’onde latérale et l’écho de fond et entre les échos provenant des bords supérieur et inférieur de la discontinuité est caractéristique de la méthode.

Dans les deux cas un guidage du mécanisme est nécessaire. b) Présentation des résultats Type A

Type B

Les signaux ultrasonores recueillis par le traducteur Récepteur pour une position donnée du mécanisme (amplitude en fonction du temps) constituent une représentation dite de « type A ».

L’accumulation des représentations de Type A obtenues pendant l’examen, lors du déplacement du mécanisme, permet de produire une « image TOFD », appelée aussi représentation de type B.

Lors d’un examen de la totalité de l’épaisseur, le premier signal reçu par le récepteur après émission d’une impulsion acoustique est l’onde latérale qui se propage juste au-dessous de la surface de la pièce.

On a ainsi : En abscisse, X, la position du mécanisme de balayage, obtenue au moyen de capteurs adaptés (potentiomètres, codeurs optiques…).

En l’absence de discontinuité le second signal reçu par le récepteur est l’écho de fond.

En ordonnée, Y, l’amplitude des signaux ultrasonores en fonction du temps pour l’intervalle correspondant à l’épaisseur de la pièce (représentation de type A).

Tout signal généré par des discontinuités du matériau apparaîtra entre ces deux signaux. Les signaux apparaissant après l’écho de fond correspondent à des ondes ayant subi des conversions de modes. Leur analyse apporte aussi des compléments d’information lors de l’interprétation.

On utilise les signaux HF (Haute Fréquence, c’està-dire non redressés et lissés) numérisés.

Figure I1.A6.1.2.4b1 - Type A.

Figure I1.A6.1.2.4.2b2 - Type B.

1705


La ligne pointillée verticale sur l’image correspond à la représentation de type A affichée en bordure.

I1.A6.2.2 - Disposition générales I1.A6.2.2.1 - Qualification du personnel

L’onde latérale est visualisée par une ligne horizontale (ou série de lignes horizontales) en haut de l’image TOFD.

Le personnel requis pour les prestations, la réalisation des examens et l’interprétation des résultats doit posséder la formation et l’expérience correspondantes dans le domaine du contrôle par ultrasons. Il doit posséder les qualifications et certifications appropriées pour mener à bien les examens conformément aux conditions requises par la norme NF EN 473 : Décembre 2000 ou par référentiel équivalent.

L’écho de fond est aussi visualisé par une ligne horizontale (ou série de lignes horizontales). Les éléments diffractants (bords de défaut) apparaissent comme des lignes rectilignes ou incurvées. b) Analyse et interprétation des résultats La différence entre les temps d’arrivée des signaux diffractés par les deux bords (inférieur et supérieur) d’un défaut permet d’estimer précisément sa hauteur.

Ce personnel doit aussi avoir suivi une formation complémentaire, attestée par un organisme compétent, relative à la pratique de l’examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection des défauts sur les classes de produit concernés.

Une bonne détermination de la dimension dans le sens du déplacement nécessite le recours à des logiciels spécialisés pour tenir compte de l’angle d’ouverture du faisceau ou le recours à d’autres méthodes reconnues de dimensionnement.

L’ensemble des travaux doit être supervisé par un personnel certifié niveau 3 chargé notamment de la validation des procédures d’examen et de leurs avenants ainsi que de l’approbation des rapports.

c) Paramètres qui peuvent affecter les résultats :

Le responsable des examens sur site doit être au minimum un personnel certifié niveau 2.

Les résultats obtenus (images TOFD) sont influencés par divers paramètres et en particulier par :

I1.A6.2.2.2 - But

de l’examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection des défauts

La séparation entre les traducteurs ultrasonores, L’étendue de la gamme de profondeurs couverte par l’examen,

Cet examen est destiné à détecter, positionner, caractériser et dimensionner les défauts dans des soudures.

(plusieurs gammes d’épaisseurs - avec des couples de traducteurs adaptés - peuvent être nécessaires pour l’examen d’une pièce de forte épaisseur),

A ce titre, il peut remplacer les examens radiographiques prévus précédemment pour ces zones mais ne dispense pas des examens surfaciques (selon I1.A3 examen visuel, I1.A4 ressuage, I1.A5 magnétoscopie).

La fréquence des ondes ultrasonores, Les caractéristiques des traducteurs ouvertures et tailles de faisceau...),

(angles,

Les caractéristiques d’échantillonnage (fréquence, profondeur etc.).

I1.A6.2.2.3 - Domaine d’application Un examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection des défauts concerne de nombreux secteurs d’application (Nucléaire, Chimie, Pétrochimie….), que ce soit pour des soudures de pièces forgées, laminées ou encore de tubulures.

Ces paramètres peuvent être définis à partir de normes (ou projets de normes) et procédures écrites spécifiques aux essais entrepris. Ces documents sont cités en Annexe I1.A6.2.

I1.A6.2 - Dispositions pratiques

Il peut s’agir de contrôle qualité lors de la fabrication (réacteurs, réservoirs sphériques…) ou d’inspections périodiques, y compris sur des équipements peints, dans le cadre d’opérations de maintenance.

I1.A6.2.1 - Objet La présente Annexe décrit les dispositions à mettre en œuvre pour les examens par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection des défauts lorsque ces examens sont réalisés sur des soudures d’appareils à pression d’épaisseur supérieure à 10 mm.

1706


Cet examen s’applique aux soudures bout à bout dans les aciers au carbone non alliés ou faiblement alliés. Une vérification préliminaire sur assemblage représentatif, destinée à apprécier la sensibilité de la méthode, est nécessaire pour les aciers fortement alliés ou inoxydables. L’examen des soudures complexes (piquages,…) ou hétérogènes est envisageable avec des moyens très sophistiqués. Pour cette raison ce type d’assemblage reste du domaine des examens traditionnels selon I1.A7 (ultrasons) ou I1.A6 (radiographie).

–

Description de l’examen : •

Appareil à pression examiné. Ce paragraphe doit comporter minimum les informations suivantes :

au

∗

Les caractéristiques géométriques des soudures à examiner (dimension, épaisseur, préparation, emplacement …),

∗

Les modes opératoires de soudage,

I1.A6.2.2.4 - Terminologie

∗

Le vocabulaire est défini dans la norme NF EN 1330-4 : Juillet 2003, relative à l’examen par ultrasons. Les termes complémentaires spécifiques à l’examen par diffraction ultrasonore sont explicités lorsqu’ils interviennent dans le texte.

Les caractéristiques métallurgiques (nature du matériau, traitement thermique...),

∗

Les imperfections connues et les défauts ayant fait l’objet de réparations,

I1.A6.2.3 - Documents de référence

∗

Les résultats d’éventuels examens non destructifs antérieurs,

∗

L’existence de conditions particulières lors de l’examen.

I1.A6.2.3.1 - Procédure d’examen Un examen ultrasonore par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection des défauts doit être effectué suivant des prescriptions définies par une procédure écrite, spécifique à l’examen envisagé, rédigée par le prestataire du contrôle et approuvée par le Fabricant. Cette procédure comporte au minimum informations relatives aux points suivants :

•

Ce paragraphe doit comporter au minimum les informations conformes aux données du paragraphe I1.A6.2.4, relatives entre autres :

les

Objet et domaine d’application :

–

•

Identification de l’appareil à pression examiné,

•

But de l’examen,

•

Place de l’examen dans la gamme de fabrication de l’appareil à pression (avant ou après traitement thermique, après essai de résistance…).

Référentiel.

–

Ce paragraphe doit contenir la liste des documents utilisés pour l’élaboration de la procédure d’examen. En particulier : •

Les codes, textes réglementaires et normes applicables,

•

Le dossier de caractéristiques..),

•

Le cahier des charges du Fabricant,

•

Les documents internes propres au prestataire du contrôle (Plan Assurance Qualité, procédures générales...).

fabrication

Instrumentation.

•

∗

Aux traducteurs ultrasonores placés de part et d’autre de la soudure (type, fréquence, angle, ouverture de faisceau, taille...),

∗

A l’appareillage réalisant l’émission, la réception et l’acquisition des signaux ultrasonores (marque, modèle, version et performance en matière de bande passante, fréquence d’échantillonnage...),

∗

Au moyen de couplage,

∗

Au dispositif de balayage,

∗

Aux blocs référence.

d’étalonnage

ou

de

Exécution et interprétation de l’examen. Ce paragraphe doit comporter au minimum les informations citées aux paragraphes I1.A6.2.5 et I1.A6.2.6.

(plans,

1707


NF EN 1330-4 (Juillet 2000)

I1.A6.2.3.2 - Normes et textes applicables NF EN 473 (Décembre 2000)

: Essais non destructifs Qualification et certification du personnel END - Principes généraux

NF EN 583-1 (Juillet 1999)

: Essais non destructifs - Contrôle ultrasonore - Partie 1 : principes généraux.

EN 583-2 (Octobre 2001)

: Essais non destructifs - Contrôle ultrasonore - Partie 2 : réglage de la sensibilité et de la base de temps

XP ENV 583-6 (Juillet 2000)

: Essais non destructifs - Contrôle ultrasonore - Partie 6 : technique de diffraction du temps de vol utilisée comme méthode de détection et de dimensionnement des discontinuités


: Contrôle non destructif des assemblages soudés - Contrôle par ultrasons - Caractérisation des indications dans les assemblages soudés


NF EN 1714/A1 (Septembre 2002)

NF EN 1714/A2 (Juillet 2004)

: Essais non destructifs Terminologie - Partie 4 : termes utilisés en contrôle ultrasonore

et techniques NF EN ISO 6520-1 : Soudages (Décembre 1998) connexes - Classification des défauts géométriques dans les soudures des matériaux métalliques - Partie 1 : soudage par fusion.

I1.A6.2.4 - Matériel d’examen I1.A6.2.4.1 - Equipement

ultrasonore réception, acquisition et visualisation

d’émission-

Comme tout équipement ultrasonore, celui utilisé pour un examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection des défauts doit répondre aux exigences des normes EN 12668-1, -2 et -3 relatives à la vérification des appareillages ultrasonores. D’autres exigences plus spécifiques à la méthode s’appliquent :

: Contrôle non destructif des assemblages soudés - Contrôle par ultrasons des assemblages soudés : Essais non destructifs des assemblages soudés - Contrôle par ultrasons des assemblages soudés

–

La largeur de bande mesurée à –6 dB du récepteur doit être précisée dans la procédure. Elle doit couvrir au minimum la plage allant de 0,5 à 2 fois la fréquence nominale des traducteurs ultrasonores.

–

Le temps de montée de l’impulsion d’émission (uni- ou bi-polaire) ne doit pas excéder 0,25 fois la période correspondant à la fréquence nominale du traducteur ultrasonore.

–

Des gains importants étant nécessaires, compte tenu de l’amplitude souvent faible des signaux, un préamplificateur peut être utilisé. Il doit alors présenter une réponse plate sur la plage de fréquences considérée et être placé aussi prés que possible du récepteur.

Contrôle non destructif des assemblages soudés - Contrôle par ultrasons des assemblages soudés


: Contrôle non destructif des assemblages soudés - Règles générales pour les matériaux métalliques

–

La fréquence d’échantillonnage des signaux analogiques bruts (Haute Fréquence : HF) doit être au moins égale à 6 fois la fréquence nominale des traducteurs.

NF EN 12668-1 (Septembre 2000)

: Essais non destructifs Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par ultrasons - Partie 1 : appareils

–

NF EN 12668-2 (Octobre 2001)

: Essais non destructifs Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par ultrasons - Partie 2 : traducteurs

L’acquisition de données doit être synchronisée au mécanisme de balayage et permettre de numériser au moins une représentation de type A (amplitude d’écho en fonction du temps) par millimètre de déplacement si l’épaisseur examinée est inférieure à 150 mm, ou 2 mm pour des épaisseurs supérieures.

–

Le début de la fenêtre temporelle dans laquelle l’acquisition numérique est réalisée doit pouvoir être programmé entre 0 et 200 µs à partir de l’impulsion de transmission et la longueur de la fenêtre doit pouvoir être programmée entre 5 et 100 µs.

NF EN 12668-3 (Juillet 2000)

: Essais non destructifs Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par ultrasons - Partie 3 : équipement complet

1708


–

Le nombre de niveaux de gris ou de couleur unique utilisé pour la représentation de type B doit être au minimum de 64.

–

Un stockage des signaux utilisés pour les représentations de types A et B doit être assuré sur un support magnétique ou optique et concerner au moins les signaux bruts (non filtrés ou traités de quelque manière que ce soit).

–

Le jeu entre la surface examinée et la semelle du traducteur ne doit pas dépasser 0,5 mm. Dans le cas d’une pièce incurvée, si cette exigence ne peut être satisfaite, la semelle du traducteur doit être adaptée à la surface examinée et la sensibilité et l’étendue doivent être réglées en accord. Plusieurs mécanismes, correspondant à plusieurs zones et donc à plusieurs examens (simultanés ou séparés), sont nécessaires si l’épaisseur examinée est supérieure à 70 mm.

Des traitements peuvent être appliqués aux signaux ultrasonores, dés lors qu’ils sont explicités. Celui qui permet de réaliser la moyenne des signaux ultrasonores reçus sur plusieurs récurrences consécutives est indispensable.

I1.A6.2.4.3 - Mécanisme de balayage Un mécanisme de balayage doit être utilisé afin de maintenir une distance et un alignement constants entre les points d’émergence des deux traducteurs ultrasonores.

I1.A6.2.4.2 - Traducteurs ultrasonores et distance

Il doit aussi fournir à l’équipement ultrasonore, (au moyen de capteurs de déplacement, potentiomètres ou autre dispositif adapté…) toutes les informations de position afin de tracer la représentation cartographique de type B (image TOFD) recherchée.

entre traducteurs Traducteurs

Un traducteur émetteur et un traducteur récepteur sont associés au moyen d’un mécanisme de balayage (voir § I1.A6.2.4.3) et travaillent en ondes longitudinales (*). Le tableau I1.A6.2.4.2 donne, à titre indicatif, des paramètres recommandés pour la sélection des traducteurs. (**)

Un mécanisme de balayage peut être motorisé ou déplacé manuellement et guidé par tout moyen approprié avec une précision suffisante.

La fréquence centrale de chaque traducteur est la même à ± 20%.

Tableau I1.A6.2.4.2. Epaisseur de paroi « e » en mm

Nombre de mécanismes de balayage

Gammes d’épaisseur en mm

Fréquence centrale en Mhz

Angle nominal des traducteurs en degrés

Taille de l’élément en mm

de 10 à 30

1

de 0 à e

5-10

50-60

2-6

de 30 à 70

1

de 0 à e

2-5

45-60

6-12

de 0 à 30 mm

5-10

50-70

2-6

de 70 à 100

2 de 30 mm à e

2-5

45-60

6-12

de 0 à 30 mm

5-10

50-70

2-6

de 30 mm à 100 mm

2-5

45-60

6-12

de 100 mm à e

1-3

45-60

10-25

de 100 à 300

3

(*) L’utilisation d’ondes transversales est possible mais doit faire l’objet d’une validation particulière, après accord avec le Fabricant. (**) Ce tableau sera révisé lors de la parution de la norme européenne Pr CEN/TS 14751 citée dans les documents de référence.

1709


Les traducteurs doivent être disposés de façon à ce que, dans la mesure du possible, les axes des faisceaux se croisent dans la pièce avec un angle d’environ 120° dans la zone susceptible de présenter des défauts.

I1.A6.2.5 - Réglages et mode opératoire I1.A6.2.5.1 - Préparation a) Etat de surface

b) Fenêtre temporelle

Toutes les surfaces à examiner doivent être exemptes de salissures, calamine libre, perles de soudure.

Dans le cas d’un examen portant sur la totalité de l’épaisseur en une seule fois, la fenêtre temporelle examinée et enregistrée commence au moins 1µs avant l’arrivée de l’onde latérale et inclut le début du premier signal d’écho de fond en conversion de mode. L’utilisation d’une fenêtre plus petite est possible si elle a été prévue dans la procédure et validée sur des défauts artificiels dans des pièces de référence comme celles mentionnées en I1.A6.2.5.2c.

Elles doivent être suffisamment uniformes et lisses pour maintenir un couplage acoustique satisfaisant. Tous les aspects de surface de la pièce qui peuvent augmenter les erreurs d’interprétation doivent être éliminés avant l’examen. Les surfaces peuvent être usinées, meulées, grenaillées ou brutes.

Le résultat de cette validation doit figurer dans le rapport d’essais.

b) Repérage

Si plusieurs mécanismes correspondant à plusieurs gammes de profondeur sont utilisés, le recouvrement doit être d’au moins 10% de la gamme.

Un repérage des zones examinées est à prévoir sur la pièce afin de permettre leur identification et la localisation des éventuelles anomalies.

I1.A6.2.5.2 - Réglages

c) Emission et réception, sensibilité

a) Choix des traducteurs et de la distance entre points d’émergence

Emission :

L’émission est ajustée de façon à ce que la durée du signal de l’onde latérale et celle de l’écho de fond, mesurées à 10 % de l’amplitude crête, n’excèdent pas deux périodes.

Les traducteurs sont choisis à partir du tableau du paragraphe I1.A6.2.4.2. Ils doivent aussi permettre de répondre aux impositions du paragraphe I1.A6.2.5.2c.

La fréquence de récurrence doit être telle qu’aucune interférence n’existe entre signaux provenant d’émissions successives.

Il doit être tenu compte du fait que le volume à examiner, compris entre les traducteurs, doit inclure la soudure et la zone affectée thermiquement (ZAT) (ou au moins une zone de 10 mm de part et d’autre).

E

R 2 3 4

2 3

1 défaut

4

E:


R:

1:

onde latérale

2:

onde diffractée par le bord supérieur du défaut

3:

onde diffractée par le bord inférieur du défaut

4:

onde réfléchie par le fond de pièce (écho de fond)

Figure I1.A6.2.5.2.

1710



d’autre du cordon soudé, de manière symétrique. (cf. annexe informative).

Réception :

En règle générale l’amplitude de l’onde latérale doit être amenée à un niveau compris entre 40 et 80% de la hauteur d’écran.

b) Résolution de balayage

Une représentation de type A (amplitude d’écho en fonction du temps) doit être réalisée au moins pour chaque millimètre de déplacement, ou tous les 2 mm si l’épaisseur est supérieure à 150 mm.

Si l’onde latérale n’est pas disponible ou si elle est incorrecte, il convient de se régler sur l’écho de fond qui doit alors avoir une amplitude supérieure de 18 à 30 dB à celle du plein écran ou, à défaut, sur le bruit de structure qui doit rester compris entre 5 et 10% de l’écran.

c) Milieu de couplage

Le milieu de couplage placé entre les traducteurs et la pièce doit être choisi en fonction du matériau contrôlé (corrosion, adhérence..) et être adapté à la plage de température dans laquelle il sera utilisé.

Le réglage adopté doit être précisé dans le rapport d’examen. La sensibilité est vérifiée à l’aide de discontinuités artificielles (réflecteurs cylindriques) dans des pièces de référence réalisées dans un matériau similaire (vitesse ultrasonore, bruit de structure, état de surface…) à celui de la pièce examinée.

Les caractéristiques de ce milieu doivent rester constantes pendant toute la durée de l’examen. Il convient d’utiliser le même milieu de couplage que pour les opérations précédentes de réglage.

Ces pièces de référence seront par exemple conformes aux indications données dans l’annexe normative de la norme XP ENV 583-6 : Juillet 2000, où un exemple de bloc de référence est présenté à titre indicatif.

d) Vitesse de balayage

Elle doit être compatible avec les exigences de résolution précédemment évoquées. On doit aussi veiller à ce que la formation d’une image se fasse avec un minimum de lignes manquantes (deux lignes manquantes consécutives ne sont pas admises mais 5% de lignes manquantes sur l’ensemble de l’enregistrement sont tolérées).

Lors de ces réglages il est nécessaire d’ajuster aussi, si nécessaire, les valeurs de profondeur des réflecteurs telle qu’elles sont fournies par le logiciel spécifique à l’appareillage pour parvenir à celles correspondant aux discontinuités usinées dans le bloc.

e) Vérification de la conformité de l’enregistrement

Note : Les performances du système sont à vérifier régulièrement, en fonction des conditions d’examen.

La qualité de l’enregistrement réalisé doit être vérifiée et validée avant de procéder à une interprétation des résultats.

Si des variations d’amplitude supérieures à 6 dB sont constatées depuis la dernière vérification ou le dernier réglage satisfaisant, l’examen est à recommencer dans les zones concernées.

Elle dépend de facteurs tels que le couplage, le processus d’acquisition, les réglages de sensibilité et de base de temps.

Si les mesures de distances sur anomalies de référence différent de plus de 0,5 mm ou 2 % de la valeur obtenue lors de la dernière vérification satisfaisante, il convient également de reprendre l’examen après correction des réglages.

A titre d’exemple :

I1.A6.2.5.3 - Mode opératoire de l’examen Les modes opératoires d’examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection de défauts doivent être conformes, lorsqu’elles s’appliquent, aux prescriptions de l’NF EN 583-1 : Juillet 1999. La température est comprise entre 0 et 50°C ; une vérification des performances est nécessaire en dehors de ces limites.

–

Une réduction de 12 dB ou plus de l’onde latérale, de l’écho de fond, du bruit de structure ou des signaux de conversion de mode, est probablement due à une perte de couplage et conduit à recommencer l’examen.

–

Une augmentation de plus de 6 dB de l’onde latérale ou du bruit de structure doit être analysée et conduire à une reprise de l’examen.

f) Stockage des signaux

Le contrôle préliminaire en ondes longitudinales en proximité de zone soudée, usuel lors d’un examen ultrasonore conventionnel, n’est pas nécessaire.

Un stockage des signaux utilisés pour les représentations de types A et B est réalisé sur un support magnétique ou optique et concerne au moins les signaux bruts (non filtrés ou traités de quelque manière que ce soit).

a) Plan de balayage

Le déplacement du mécanisme de balayage est réalisé parallèlement à l’axe de la soudure, les traducteurs émetteur et récepteur se trouvant de part et

1711


Les faisceaux ayant une largeur finie, la longueur ainsi mesurée ne sera correcte que pour des indications de longueur suffisante.

I1.A6.2.6 - Interprétation et analyse des résultats La phase d’interprétation et d’analyse comporte plusieurs étapes qui font appel à l’expérience de l’opérateur chargé de cette tâche. indications

En pratique, toute indication ayant une longueur mesurée inférieure à 1,5 fois la taille de l’élément actif d’un traducteur ne peut être estimée correctement.

Il convient de distinguer les indications significatives de celles qui seraient dues à d’autres causes (géométrie par exemple).

Il convient alors d’avoir recours, pour, si on veut connaître cette valeur avec une bonne approximation, à une analyse détaillée ou à un examen par une méthode de dimensionnement validée.

I1.A6.2.6.1 - Reconnaissance

des

significatives

I1.A6.2.6.2 - Caractérisation des indications

I1.A6.2.7 - Examen tation approfondie

Les règles adoptées pour caractériser une indication sont fournies dans la norme XP ENV 583-6 : Juillet 2000.

Un examen complémentaire en modifiant les conditions opératoires (fréquence différente, balayage perpendiculaire à la soudure, balayage parallèle à l’axe de la soudure au cours duquel le point d’intersection des faisceaux ne se situe pas sur la ligne médiane de la soudure) ou une interprétation approfondie, sur site ou ultérieurement en laboratoire à partir des données brutes enregistrées, peuvent être décidés pour parvenir à une description détaillée des anomalies (orientation, nature probable...) ou lever des ambiguïtés.

Ces règles sont fondées sur l’identification, lorsqu’elle est possible, des bords inférieur et supérieur des indications et conduisent à distinguer entre les discontinuités : –

débouchant en surface supérieure ou inférieure (ou sur les deux surfaces),

–

internes (ponctuelles ou non),

–

non classifiables,

–

Ce cas correspond à l’existence de signaux ne pouvant être nettement caractérisés.

complémentaire - Interpré-

Ils doivent cependant être prévus au niveau de la procédure d’examen et convenus entre les parties contractantes avant l’examen.

En cas de doute dans la caractérisation, l’interprétation la plus défavorable doit être retenue, jusqu’à ce qu’elle puisse être vérifiée.

Note : Pour l’examen des soudures en cours de fabrication, tel qu’il est envisagé ici, il est recommandé de recourir plutôt à des examens complémentaires par des méthodes conventionnelles (ultrasons, radiographie) pour aider, si nécessaire, à la décision d’acceptation ou de rebut et à la définition éventuelle des réparations à effectuer.

I1.A6.2.6.3 - Localisation des indications

I1.A6.2.8 - Acceptation, rebut

a) Profondeur

Quelles que soient leurs dimensions les défauts plans (collages, manques de fusion et de pénétration, fissures) sont inacceptables.

La position en profondeur d’une indication ne peut être estimée à partir de la simple observation de l’image TOFD.

Toute indication de caractère volumique doit faire l’objet d’un contrôle ultrasonore ou radiographique complémentaire dont les critères d’acceptation seront conformes à l’Annexe I1.A5 pour un examen ultrasonore ou à l’Annexe I1.A4 pour un examen radiographique.

Un calcul est nécessaire. Il est réalisé par le logiciel spécifique à l’appareillage utilisé. Le mode de calcul utilisé doit être précisé. Les autres paramètres cités ci-après sont aussi obtenus par voie logicielle.

I1.A6.2.9 - Limites

b) Hauteur

La fiabilité générale de la méthode est déterminée par un grand nombre de facteurs.

Elle est déterminée par la différence de profondeur entre la diffraction du bord supérieur et celle du bord inférieur.

Il appartient au contrôleur de s’assurer que les choix adoptés permettent de garantir les résultats attendus.

c) Longueur d’indication

On se référera aux méthodes décrites dans le §10 de la norme XP ENV 583-6 : Juillet 2000 pour élaborer, si cela est demandé dans la procédure, un document présentant les estimations chiffrées des erreurs susceptibles d’être rencontrées.

L’estimation de longueur est réalisée à partir du déplacement du mécanisme de balayage parallèlement à l’axe de la soudure.

1712


I1.A6.2.10 - Rapport d’examen pour un examen ultrasonore Le rapport établi à la suite d’un examen par diffraction ultrasonore utilisée comme méthode de détection devra comporter au moins les indications suivantes : –

–

–

Relatives à l’appareil à pression examiné : •

Identification du Fabricant,

•

Identification de l’appareil à pression et des soudures examinées,

•

Caractéristiques géométriques l’appareil ou de la pièce,

•

Nuance des matériaux utilisés,

•

Emplacement des soudures contrôlées,

•

Modes opératoires de soudage et/ou traitement thermique utilisé.

Date de l’examen,

•

Place de l’examen dans la gamme de fabrication de l’appareil à pression,

•

Etat de surface,

•

Conditions particulières,

•

Références des documents applicables (procédures, spécifications..),

•

Conditions opératoires : ∗

le(s) type(s) de traducteur(s), leurs fréquences, le ou les angles, la distance et la position par rapport à une ligne de référence (l’axe de la soudure par exemple),

∗

le plan de balayage,

∗

les réglages adoptés,

∗

les résultats des diverses vérifications.

de

–

Relatives au personnel réalisant l’examen :

Relatives aux résultats :

•

Nom, qualification, certification signature des opérateurs,

et

•

Modalités détaillées d’enregistrement des résultats de validation et d’examen,

•

Nom, qualification, certification l’approbateur du rapport.

de

•

Nomenclature des fichiers enregistrés,

•

Nature des traitements réalisés pour l’exploitation des signaux,

•

Copies sur papier des images enregistrées, même en l’absence d’indications,

•

Interprétation par rapport aux textes de référence des enregistrements (images TOFD) réalisés.

Relatives au matériel d’examen : •

–

•

Références, caractéristiques des matériels et nom des constructeurs, (appareil à ultrasons, dispositif de balayage, traducteurs…),

•

Désignation et description des blocs de référence utilisés,

•

Moyen de couplage.

Les résultats de ce contrôle doivent permettre de servir de signature pour l’appareil à l’état neuf. Dans le cas d’une inspection en service on notera les évolutions par rapport aux examens précédents qui devront être notées et évaluées.

Relatives à la réalisation du contrôle : •

But de l’examen,

•

Lieu de l’examen,

1713


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A7 ÉVALUATION DES ETATS DE SURFACE (Annexe non-obligatoire)


I1.A7.3 - MODALITÉS D’EXÉCUTION

Cette Annexe recommande une méthode de détermination des états de surface par comparaison avec des échantillons viso-tactiles de référence. Cette annexe ne traite pas de la mesure de la rugosité à l’aide d’appareils électroniques à capteurs, ou d’appareils optiques.

I1.A7.3.1 - Stade d’examen Le stade de fabrication auquel a lieu la détermination de l’état de surface est précisé dans la présente Division ou les « Données Techniques de Construction » (Annexe GA2).

I1.A7.3.2 - Zones soumises à examen Les zones soumises à examen et l’étendue de l’examen correspondant sont définies par la présente Division ou les « Données Techniques de Construction ».

I1.A7.2 - MATÉRIELS D’EXAMENS I1.A7.2.1 - Description a) Échantillons reproduction.

viso-tactiles

obtenus

par

Les échantillons viso-tactiles de référence sont des reproductions échelle 1/1 de topographie de surfaces réelles produites par divers procédés de fabrication ou d’élaboration ayant ou non des valeurs de rugosité étagées, adaptées à chaque procédé.

I1.A7.4 - CONDITIONS D’EXAMEN I1.A7.4.1 - Propreté Toutes les surfaces à examiner doivent être sèches et propres, exemptes d’huile, de graisse et de peinture et, de façon générale, de tout produit étranger qui pourrait gêner la comparaison des surfaces à examiner avec les échantillons de référence.

b) Autres échantillons viso-tactiles. Ces échantillons sont réalisés par le Fabricant dans des conditions telles qu’ils représentent l’état de surface recherché.

I1.A7.4.2 - Éclairement Le niveau d’éclairement de la surface examinée ne sera pas inférieur à 350 lux.

I1.A7.2.2 - Caractéristiques a) Échantillons caractérisés par une valeur chiffrée de la rugosité.

Note :A titre d’exemple, 350 lux correspondent à l’éclairement d’une lampe de poche de 3 volts en bon état de fonctionnement, à 30 cm environ.

Pour ces échantillons représentatifs de pièces usinées, meulées ou grenaillées, le critère de profil est caractérisé par la valeur Ra.

I1.A7.4.3 - Précautions opératoires Une pièce issue d’un procédé d’élaboration donné doit être comparée avec un ou des échantillons de référence correspondant au même type de procédé d’élaboration.

b) Échantillons non caractérisés par une valeur chiffrée de la rugosité. Ces échantillons peuvent présenter, pour chaque méthode d’élaboration : –

soit différentes gradations d’état de surface, comprenant l’état de surface recherché,

–

soit l’état de surface recherché.

L’estimation de la rugosité doit se faire chaque fois que possible à l’œil et au toucher.

1714


I1.A7.4.4 - Caractérisation

I1.A7.5 - CAS PARTICULIER DE L’EXAMEN VISUEL AVANT PEINTURE

L’état de surface d’une pièce est déterminé : –

Lorsqu’un tel examen est requis par la présente Division ou les « Données Techniques de Construction » conditionnant le mode de traitement de surface ultérieur tel qu’application de peintures anticorrosives, il est recommandé de se référer au « Svensk Standard SIS 05.59.00.1967 - Degrés de rouille des surfaces d’acier et degrés de soins lors du traitement préalable de ces surfaces pour la peinture anticorrosive ».

soit en le situant par rapport à la gamme de rugosité ou d’état de surface des échantillons de référence,

– soit en le situant par rapport à la rugosité ou l’état de surface recherché dans le cas de l’échantillon de référence unique.

1715


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A8 ESSAI DE RÉSISTANCE DES ECHANGEURS (Annexe obligatoire)

I1.A8.1 - ESSAIS ÉCHANGEURS

DE

RÉSISTANCE

La conception et la réalisation des contre-brides et des anneaux d’épreuve dont il est fait mention dans les tableaux I1.A8.1-1 à I1.A8.1-6 sont de la responsabilité du Fabricant. Les figures I1.A8.1-1 et I1.A8.1-2 donnent les principes de conception de ces pièces.

DES

Les essais côté calandre et côté tubes doivent être effectués séparément, selon I1.6.2. La pression d’essai est maintenue pendant une durée au moins égale à une demi-heure. L’examen des assemblages soudés ou boulonnés doit être effectué à une pression dont la valeur est au moins égale à : PS

I1.A8.2 - ESSAI D’ÉTANCHÉITÉ DE LIAISON DES TUBES DANS LA PLAQUE

fE f

LA

Le but de cet essai est de déceler les assemblages fuyards entre tubes et plaques.

t

PS étant la pression maximale de service de l’enceinte d’échangeur considérée.

Il consiste en un examen visuel des assemblages, une pression étant exercée à l’extérieur des tubes, c’està-dire dans la calandre.

fE est celle qui a été adoptée ft pour déterminer la pression d’essai selon les règles données en I1.6.2.

La valeur du rapport

Cette pression est généralement hydraulique mais peut être pneumatique (voir I1.6.3). Des essais de fuite aux gaz traceurs peuvent également être effectués après accord entre le Donneur d’ordre et le Fabricant.

Les tableaux I1.A8.1-1 à I1.A8.1-6 décrivent les différentes phases des essais de résistance d’un échangeur, selon sa configuration, et les vérifications qui sont effectuées à chacune de ces phases.

Dans le cas où l’essai de fuite est effectué sous une pression hydraulique, il peut être combiné avec l’essai de résistance.

Ces procédures constituent un guide pour le Fabricant. D’autres procédures peuvent être définies d’un commun accord entre les parties concernées.

1716

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Annexe I1.A8 – ESSAI DE RÉSISTANCE DES ECHANGEURS

Tableau I1.A8.1-1 Échangeur à plaques tubulaires fixes avec deux boîtes équipées de fonds démontables

1

Vérification de la résistance de la calandre, des plaques tubulaires. Vérification de l’étanchéité de la calandre, de l’assemblage des tubes du faisceau sur les plaques tubulaires.

2

Vérification de la résistance des deux boîtes avec les fonds plats, des tubes du faisceau. Vérification de l’étanchéité des boîtes et de leur fonds plats.

1717


Tableau I1.A8.1-2 Échangeur à plaques tubulaires fixes avec deux boîtes sans fonds démontable

1

Vérification de la résistance de la calandre, des plaques tubulaires. Vérification de l’étanchéité de la calandre, de l’assemblage des tubes du faisceau sur les plaques tubulaires.

2

Vérification de la résistance des deux boîtes, des tubes du faisceau. Vérification de l’étanchéité des boîtes.

1718


Tableau I1.A8.1-3 Échangeur à tête glissante extérieure

1

Vérification de la résistance de la calandre, des plaques tubulaires, du joint glissant. Vérification de l’étanchéité de la calandre, de l’assemblage des tubes du faisceau sur les plaques tubulaires, du joint glissant.

2

Vérification de la résistance de la boîte avant, de la tête glissante, des fonds plats, des tubes du faisceau. Vérification de l’étanchéité de la boîte avant, de la tête glissante et de leur fonds plats.

3 en option

Vérification de la résistance de la boîte avant, de la tête glissante, des fonds plats, des tubes du faisceau. Vérification de l’étanchéité de la boîte avant, de la tête glissante et de leur fonds plats, de l’assemblage des tubes du faisceau sur les plaques tubulaires (CB voir figure I1.A8.1-1).

1719


Tableau I1.A8.1-4 Échangeur à tête flottante et deux boîtes sans fond démontable

1

Vérification de la résistance de la calandre, du fond de calandre, des plaques tubulaires. Vérification de l’étanchéité de la calandre, du fond de calandre, de l’assemblage des tubes du faisceau sur la plaque tubulaire avant.

2

Vérification de la résistance de la boîte avant, de la tête flottante, des tubes du faisceau. Vérification de l’étanchéité de la boîte avant, de la tête flottante, de l’assemblage des tubes du faisceau sur la plaque tubulaire de la tête flottante.

3 en option

Vérification de l’étanchéité de la boîte avant, de la tête flottante, de l’assemblage des tubes du faisceau sur les plaques tubulaires (CB voir figure I1.A8.1-1).

4 en option

Vérification de l’étanchéité de l’assemblage des tubes sur les plaques tubulaires. (CB voir figure I1.A8.1-1) (AE voir figure I1.A8.1-2)

1720


Tableau I1.A8.1-5 Échangeur à tête flottante avec boîte avant à fond démontable et boîte arrière sans fond démontable

1

Vérification de la résistance de la calandre, du fond de calandre. Vérification de l’étanchéité de la calandre, du fond de calandre, de l’assemblage des tubes du faisceau sur la plaque tubulaire avant.

2

Vérification de la résistance de la boîte avant, de la tête flottante, des tubes du faisceau. Vérification de l’étanchéité de la boîte avant, de la tête flottante, de l’assemblage des tubes du faisceau sur la plaque tubulaire de la tête flottante.

3 en option


4 en option

Vérification de l’étanchéité de l’assemblage des tubes sur les plaques tubulaires. (CB voir figure I1.A8.1-1) (AE voir figure I1.A8.1-2)

1721


Tableau I1.A8.1-6 Échangeur à faisceau en U

1

Vérification de la résistance de la calandre. Vérification de l’étanchéité de la calandre, de l’assemblage des tubes du faisceau sur la plaque tubulaire (CB voir figure I1.A8.1-1).

2

Vérification de la résistance de la boîte avant, des tubes du faisceau. Vérification de l’étanchéité de la boîte avant.

3 en option


1722


Figure I1.A8.1-1 - Contre-bride d'épreuve (CB).

Figure I1.A8.1-2 - Anneaux d'épreuve (AE).

1723


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A9 EXAMEN PAR EMISSION ACOUSTIQUE (Annexe non obligatoire)

I1.A9.1 - OBJET

Les figures I1.A9.2.1a) et I1.A9.2.1b) présentent respectivement les schémas de principe de l’examen par émission acoustique d'un appareil à pression et du phénomène de transmission de l’onde acoustique

Cette Annexe décrit les principes généraux de l’émission acoustique ainsi que les risques liés à la pressurisation pneumatique.

Il existe deux types d’émission acoustique :

I1.A9.2 - PRINCIPES GÉNÉRAUX

–

l’émission discrète : caractérisée par l’émission d’événements discrets (salves) pouvant être séparés les uns des autres,

–

l’émission continue : caractérisée par l’émission d’événements ne pouvant pas être séparés les uns des autres.

I1.A9.2.1 - Le phénomène d’émission acoustique L’émission acoustique est un phénomène physique survenant dans les matériaux. Le terme Emission Acoustique est utilisé pour définir l’énergie élastique libérée dans un matériau sous la forme d’ondes ultrasonores élastiques transitoires.

Les principaux facteurs d'influence de l'amplitude des signaux sont définis dans le tableau I1.A9.2.1 cidessous. D'autres facteurs peuvent générer des signaux parasites :

L’application d’une charge et/ou la présence d’un environnement agressif produit des modifications internes telles que l’évolution de fissure, des déformations plastiques locales et, dans certains cas, des transformations de phase qui génèrent l'émission acoustique. Cela donne certaines informations sur le comportement interne des matériaux considérés. Les ondes sont détectées au moyen de capteurs spécifiques qui permettent la conversion des ondes de surface en signaux électriques. Ces signaux sont traités par des instruments adaptés en vue d’indiquer et de localiser les sources de l’émission acoustique.

1724

–

Frottement.

–

Circulation de fluide.

–

Vibrations.

–

Signaux électromagnétiques.

–

Revêtements.

–

Accessoires.

–

Environnement de l’appareil à examiner.

–

Pluie …

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Annexe I1.A9 – EXAMEN PAR EMISSION ACOUSTIQUE

Figure I1.A9.2.1a - Schéma de principe de l’examen par émission acoustique d’un appareil sous pression.

Figure I1.A9.2.1b - Schéma de principe du phénomène de transmission de l’onde acoustique.

1725


Tableau I1.A9.2.1 Caractéristiques du matériau et de la structure Propriétés mécaniques

Structure

Principaux facteurs favorisant des signaux de grande amplitude

Principaux facteurs favorisant des signaux de faible amplitude

Résistance mécanique élevée

Résistance mécanique faible

Anisotropie

Isotropie

Hétérogénéité

Homogénéité

Présence de défauts

Matériau sans défaut

Tendance à former des macles

Maclage très difficile

Transformation martensitique possible

Transformation de phase par diffusion

Structure brute de coulée

Structure détensionnée

Structure brute de soudage Structure à gros grains

Structure à grains fins

Propagation de fissure

Déformation plastique uniforme

Rupture de clivage

Déformation par cisaillement

Mode de chargement

Vitesse de déformation élevée

Vitesse de déformation faible

Géométrie

Epaisseurs importantes

Environnement

Température basse

Mode de rupture

Température élevée

1726


• d’éliminer les sources parasites ou, tout au moins, de s’assurer qu’elles ne réduisent pas l’efficacité de l’examen.

I1.A9.2.2 - Examen par émission acoustique Les caractéristiques de l’examen par émission acoustique sont les suivantes : –

Il s’agit d’une méthode de détection et d’écoute de la réponse du matériau à une variation de charge appliquée.

–

Il permet la détection à distance des sources et dans certains cas à plusieurs mètres.

–

Il permet la réalisation d’un examen volumique global de la structure.

–

Il est sensible à l’évolution des défauts et aux changements de structure des matériaux.

–

Il peut permettre l’examen dynamique en temps réel des discontinuités évolutives sous l’action d’une contrainte.

–

–

L’émissivité dépend notamment de la nature du matériau, des caractéristiques mécaniques et des traitements thermiques : ces données doivent être connues pour ajuster les paramètres et déterminer la sensibilité de détection.

I1.A9.2.4 - Principe de l’examen L’examen par émission acoustique se décompose en deux principales phases :

Il peut permettre la détection et la localisation d’un endommagement évolutif en fonction du chargement.

–

Les capteurs sont implantés uniquement sur les parois externes de l’appareil.

–

Selon les modes de défaillance, il peut prévenir de la rupture de l’appareil et permettre l’examen de l’effet de l’application des charges.

–

Il est généralement applicable à tout appareil, qu’il soit aérien, enterré, sous talus, revêtu ou non.

a) Détection de l’onde acoustique En règle générale, on utilise des capteurs piézoélectriques qui convertissent les ondes de surface provoquées par l’onde acoustique (issue de la source d’émission acoustique) en signal électrique. Ces capteurs sont couplés à la surface du matériau et maintenus de façon mécanique. Le signal d’émission acoustique est traité au travers d’un préamplificateur qui à pour principales fonctions :

Sa mise en œuvre contribue à la sécurité des appareils à pression et des personnes.

Généralement, les discontinuités non sensibles à la charge appliquée sont non émissives.

–

Pour les matériaux métalliques, les applications successives de charges à même niveau de contrainte ne permettent d’identifier que les discontinuités encore actives. Ce phénomène d’irréversibilité est appelé l’effet Kaiser.

–

–

l'amplification du signal,

–

le filtrage.

Le bruit de fond et le niveau de l’émission acoustique continue sont en général mesurés par une grandeur physique moyennée du signal (valeur RMS, valeur ASL, …).

émission

–

l’adaptation d’impédance électrique,

Lorsqu’un dépassement de ce seuil est détecté, les caractéristiques des signaux d’émission acoustique (salves) sont enregistrées.

I1.A9.2.3 - Spécificités de l’examen par émission acoustique par

–

Ce signal est alors transmis par câble coaxial à la chaîne d’acquisition.

La charge appliquée doit générer des contraintes permettant d’activer des sources en cas de présence d’indication évolutive.

Les spécificités de l’examen acoustique sont les suivantes :

L’examen est sensible aux phénomènes émissifs (frottement, relaxation de contrainte, ...), qui ne traduisent pas nécessairement l’existence d’indications évolutives. Ces sources rendent l’interprétation plus difficile, elles doivent être prises en compte.

Les paramètres de base mesurés sur chaque salve sont les suivants :

L’examen peut être sensible aux perturbations extérieures à l’appareil qui engendrent des bruits ultrasonores. Il est nécessaire : • de vérifier l’absence de sources parasites lors de l’examen,

1727

–

temps d’arrivée (instant de la détection du dépassement de seuil),

–

amplitude maximale (exprimée en dBAE),

–

nombre de coups (alternances),

–

durée,

–

temps de montée,

–

énergie.


L’examen peut être réalisé lors du premier essai de résistance (hydraulique ou pneumatique)

Ces paramètres recueillis sur chacune des voies de mesure de manière indépendante et pour chaque salve détectée sont ensuite transmis au système de stockage et de calcul (en général un micro-ordinateur appelé système d’acquisition).

I1.A9.2.6 - Principales caractéristiques nécessaires à la réalisation d’un examen par émission acoustique

b) Analyse des données d'émission acoustique en temps réel et différé

Les caractéristiques connaître sont :

Une fois les données d’émission acoustique stockées, des traitements adéquats sont appliqués afin de les évaluer. Ces traitements portent sur les paramètres des salves (analyses historique et statistique) ; ils permettent également de grouper les salves détectées par les différentes voies de mesure pour localiser les sources.

I1.A9.2.5 - But de l'examen Suivre le comportement mécanique de l’appareil sous pression au cours du cycle de pressurisation (voir figure I1.A9.2.3 - Exemple de cycle de pressurisation).

–

Vérifier et évaluer l'intégrité de l’appareil dans les conditions d'examen.

–

Classer les sources d'émission acoustique suivant les critères applicables à l’appareil.

–

nuance des matériaux (caractéristiques mécaniques, thermiques subis, …),

–

pression et température de calcul et d’essai (la température de l’essai doit être en dehors du domaine de fragilité du ou des matériaux),

–

l’environnement (calorifuge, ignifuge, talus),

–

le fluide de l’appareil.

Pessai

15 min

15 min

10 min 5 min 10 min 5 min

5 min

10 min

80 %Ps

5 min

5 min

50 %Ps 5 min

10 min

Ecoute du bruit de fond (15 min)

0:0 0:0 0

constitutifs traitements

Ces informations sont nécessaires pour déterminer le nombre de capteurs et leur position (voir figures I1.A9.2.4.1 - Exemples de schémas d’implantation de capteurs).

Fin de la surveillance

Ps

à

géométrie de l'appareil (diamètre, longueur, épaisseur, supportage, piquages, état de surface …),

PRESSION

(Pessai + Ps ) / 2

nécessaires

–

Le but de l’examen par émission acoustique est de : –

minimales

1:0 0:0 0

2:0 0:0 0

Ps

:

Pression de service prévue pour l’appareil

Pessai

:

Pression maximale atteinte lors de l’essai Figure I1.A9.2.3 - Exemple de cycle de pressurisation.

1728

3:0 0:0 0

Temps


Figure I1.A9.2.4.1a

Figure I1.A9.2.4.1b

Figure I1.A9.2.4.1 - Exemples de schémas d’implantations de capteurs sur une sphère.

Figure I1.A9.2.4.2 - Appareil vertical.

Figure I1.A9.2.4.3 - Appareil horizontal.

1729


Figure I1.A9.2.4.4 - Appareil présentant une discontinuité majeure.

PRINCIPAUX

–

L'analyse et l'interprétation des données d’un examen EA s'appuient sur tout ou partie des résultats et paramètres d'évaluation suivants :

Nombre de salves et/ou événements, après... min de palier et pendant …min de palier, d’amplitude supérieure ou égale à un seuil donné,

–

Nombre de salves et/ou événements d'amplitude supérieure ou égale au seuil d'évaluation (=.. dB AE),

–

Nombre de salves et/ou événements d'amplitude ou d'énergie supérieure ou égale au seuil de référence,

–

Sources localisées (cluster) : Lorsque la correction d’amplitude en fonction de la distance source-capteur est réalisée, la méthode utilisée doit être décrite dans la procédure d’examen,

–

D’autres critères peuvent être retenus lorsque des méthodes spécifiques d’analyse du signal et des données le permettent (la méthode doit être indiquée dans la procédure d’examen).

I1.A9.3 - LISTE

DES PARAMETRES D’ANALYSE

–

Niveau du bruit de fond avant et pendant l'examen.

–

Historique du niveau du bruit de fond en fonction du temps ou de la sollicitation.

–

Distribution d'amplitude.

–

Historique de l'Activité : Salves et/ou événements en fonction du temps ou de la sollicitation.

–

Historique de l'Intensité : Amplitude, Energie, Nombre de coups, Durée, … en fonction du temps ou de la sollicitation.

–

Evolution de l'amplitude en fonction du temps ou de la sollicitation.

–

Emission durant les paliers (Salves et/ou Evénements).

–

Sollicitation en fonction du temps.

–

Vérification de l’effet Kaiser et caractérisation de l'écart de l’effet Kaiser (calcul du rapport des charges).

I1.A9.4 - RISQUES LIES A PRESSURISATION PNEUMATIQUE

LA

Les règles et dispositions légales applicables et spécifiques à la pressurisation pneumatique doivent être respectées.

1730


1731


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A10 CONTRÔLE PAR EMISSION ACOUSTIQUE (Annexe non obligatoire)

L’appareil n’aura subi aucune mise sous pression préalable de type essai de résistance.

I1.A10.1 - OBJET Cette Annexe décrit les dispositions à mettre en œuvre pour les examens par émission acoustique réalisés dans le cadre des essais de résistance sous pression hydraulique ou pneumatique.

I1.A10.2.4 - Terminologie Le document de référence pour le vocabulaire émission acoustique est la norme NF EN 1330-9 : Avril 2000. Les autres termes utilisés dans cette Annexe sont définis ci-après.

Elle ne traite pas des dispositions à prendre concernant la sécurité du personnel lors des essais pneumatiques.

Cluster : Concentration d’événements localisés (l’algorithme de localisation doit être précisé). Un cluster est défini par un critère spatial (distance) et par un seuil de déclenchement (nombre d’événements).

I1.A10.2 - DISPOSITION GÉNÉRALES I1.A10.2.1 - Qualification du personnel

Historique de l’appareil : Evénements survenus dans la fabrication de l'appareil avant la réalisation de l'examen et pouvant influencer les résultats de l'émission acoustique : réparations éventuelles, résultats des contrôles non destructifs antérieurs, …

Le personnel requis pour les prestations, la réalisation des examens et l'interprétation des résultats doit posséder la formation et l'expérience correspondantes dans le domaine du contrôle par émission acoustique des appareils à pression. Il doit posséder les qualifications et certifications appropriées pour mener à bien les examens conformément aux conditions requises dans la norme NF EN 473 : Décembre 2000, ou un référentiel équivalent.

Intensité EA : Terme générique associé aux paramètres caractéristiques des salves : énergie, amplitude, durée, …

I1.A10.3 - DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE

L'ensemble des travaux doit être supervisé par un personnel certifié niveau 3 chargé notamment de la validation des procédures d’examen et de leurs avenants ainsi que de l’approbation des rapports.

I1.A10.3.1 - Cahier des charges Le Fabricant a la responsabilité de la rédaction du cahier des charges afin d'établir les relations contractuelles au niveau technique entre les deux parties et permettant au prestataire de définir son offre.

Le responsable des examens sur site doit être au minimum un personnel certifié niveau 2.

I1.A10.2.2 - But acoustique

de

l’examen

par

émission

Le Fabricant peut à tout moment vérifier que le prestataire respecte l'ensemble des exigences du cahier des charges et applique les modalités des documents contractuels notamment celles des procédures d'examen.

Le principal objectif de l’examen par émission acoustique est de détecter, localiser et enregistrer les sources émissives générées par des discontinuités internes ou en surface de la paroi de l’appareil sous pression examiné, et d’évaluer leur nocivité.

Le cahier des charges doit comporter au minimum les informations listées ci-après.

I1.A10.3.1.1 - Objet et domaine d’application


L'objet de ce paragraphe est de définir l’appareil à examiner, ainsi que les procédures à respecter dans le cadre de la présente Division.

L’application de cette Annexe est limitée aux appareils en matériaux ferreux ne comprenant pas de soudures à bords soyés ou de soudures avec supports envers permanents.

1732

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Annexe I1.A10 – CONTROLE PAR EMISSION ACOUSTIQUE

I1.A10.3.1.2 - Références

–

Le contexte, les textes réglementaires et les règles internes d'intervention que le prestataire doit appliquer ou respecter.

l'accessibilité à l'appareil (conditions, moyens, limites, …),

–

les conditions particulières d'environnement et de sécurité (atmosphère explosive, toxicité, irradiations, …), la protection aux intempéries.

Il peut être fait référence à des normes, codes, guides professionnels, et exigences particulières du Fabricant que le prestataire devra respecter. Ces dernières devront être mises à dispositions du prestataire par le Fabricant.

I1.A10.3.1.4 - Définition de la prestation Le Fabricant, en collaboration avec le prestataire, fixe le contenu technique de l’examen à réaliser et précise les exigences particulières en matière de localisation des sources (type et précision) :

I1.A10.3.1.3 - Description de l’appareil L’appareil soumis à examen doit faire l’objet d’une description en précisant en Annexe les éléments techniques détaillés tels que plans, notes de calcul, etc. Ces informations doivent comprendre, de manière non-exhaustive : –

le type et la fonction de l'appareil,

–

les caractéristiques dimensionnelles des divers composants de l'appareil,

–

les matériaux constitutifs (par exemple : nuances, modes d’élaboration, traitements thermiques, placage, …),

–

les modes d'assemblage permanents ou non permanents utilisés,

–

les éléments de structure rapportés sur les composants (supportages externes et structures internes), en précisant les modes d’assemblage,

–

les éléments raccordés lors de l’essai (tuyauteries, robinetteries, piquages, ...),

–

la configuration de l'appareil lors de l'examen : présence et nature de revêtement, température, isolation éventuelle, …,

–

les modes de défaillance potentiels pris en compte (voir C1.1.6),

–

les sources parasites potentielles (mécaniques, électromagnétiques, …),

–

l’information sur la fabrication de l’appareil : contrôles réalisés en cours de fabrication, réparations, présence d’imperfections connues (géométriques, métallurgique, d’assemblage, …),

–

les traitements de détensionnement (traitement thermique, grenaillage, …) appliqués,

–

la propreté des surfaces internes et externes,

les parties de l’appareil à examiner,

–

les éventuelles zones sensibles à surveiller.

En réponse au cahier des charges, le prestataire devra préciser dans sa proposition technique, le nombre de capteurs envisagés pour couvrir les parties à examiner et les zones sensibles à surveiller, ainsi que les modes de localisation des sources (planaire et/ou linéaire) et la justification de ce choix. Le Fabricant doit spécifier les fournitures attendues du prestataire telles que :

les modes possibles de mise sous pression de la structure (mise sous pression hydraulique ou pneumatique,…), les paramètres de mise sous pression à surveiller et les valeurs limites à ne pas dépasser pendant l'examen (pression, température, contraintes, …),

–

–

–

les documents préparatoires à l’opération : procédures d’examen, …,

–

la mise en place de l’instrumentation,

–

la réalisation des examens conformément aux procédures,

–

l’analyse des données,

–

la comparaison éventuelle avec les résultats d’examens antérieurs sur des appareils similaires,

–

le démontage du matériel et la remise en état du site et de l’appareil.

I1.A10.3.1.5 - Moyens fournis par le Fabricant Ces moyens et fournitures peuvent comprendre par exemple :

1733

–

l’électricité, les fluides (air comprimé, eau, etc.), leurs caractéristiques ainsi que les lieux et les dispositifs de raccordement,

–

les moyens de manutention et d’accès (ponts, échafaudages, passerelles, ...),

–

les locaux pour l’appareillage et la gestion du chantier avec les facilités (dispositif de sécurité individuelle et collective spécifique, disposition nécessaire au respect des prescriptions d'hygiène et de sécurité, …),

–

les moyens de mise sous pression nécessaires à l'examen (type, caractéristiques, montage, …),


–

les moyens de mesure de la pression,

La procédure est spécifique à l'examen. Elle doit être approuvée par un personnel certifié niveau 3 et remise au Fabricant pour information, préalablement à la réalisation de l'examen.

– les enregistrements ou les rapports de contrôles antérieurs sur des appareils précédemment contrôlés.

La procédure doit comporter au minimum les informations listées ci-après.

I1.A10.3.1.6 - Autres conditions contractuelles de l'intervention

I1.A10.3.2.1 - Objet et domaine d’application

D’autres conditions contractuelles, sortant du cadre de cette Annexe, peuvent être applicables (par exemple conditions d’accès, fixation des dates de début et fin de chantier, …).

Ce paragraphe doit comporter au minimum : –

l'identification de l’appareil à examiner (n° d'appareil ou type dans le cas d'appareils de série, utilisateur et lieu d'installation, fonction),

–

le but de l'examen (recherche d’éventuels défauts évolutifs, …),

–

le cadre de l'examen (épreuve hydraulique, essai pneumatique, …),

–

le type de température, …).

I1.A10.3.1.7 - Exigences complémentaires en matière d'organisation de la Qualité Le Fabricant peut porter dans son cahier des charges des exigences complémentaires, en particulier sur : –

les procédures d’examen (rédaction, approbation, ...),

–

la composition, la qualification, la certification de l’équipe d’intervention et la définition des responsabilités,

–

à

appliquer

la fixation de jalons ou de points clefs entre chaque étape de l’opération,

–

les modalités du traitement des écarts par rapport aux procédures,

–

la présence éventuelle lors des examens d’un représentant du Fabricant.

(pression,

I1.A10.3.2.2 - Documents a) Documents de référence :

la vérification préalable ou l’étalonnage de l’ensemble de la chaîne d’acquisition (certificats, fiches de suivi des capteurs, des préamplificateurs, du système d’acquisition, ...),

–

sollicitation

Ce paragraphe doit contenir la liste des documents utilisés pour l'élaboration de la procédure et la définition de l'examen, parmi lesquels :

I1.A10.3.1.8 - Documents à remettre au Fabricant

–

les codes, textes réglementaires et normes applicables,

–

le dossier de l'appareil (plan, caractéristique, historique de fabrication, …),

–

le cahier des charges du Fabricant,

–

les documents internes au prestataire (PAQ, procédures générales, mode opératoire …).

b) Documents de travail :

Le prestataire doit remettre un rapport d’examen et un rapport final, ainsi que, si spécifié à la commande par le Fabricant : l’enregistrement brut des données, les paramètres d’acquisition et de numérisation, les caractéristiques de la chaîne d’acquisition.

Ce paragraphe doit contenir la liste des documents (avec l’indice de révision) utilisés au cours de l’examen tels que les relevés de mesure, les feuilles d'examens, les prises de notes, cahier d'examens, …

I1.A10.3.1.9 - Archivage

Les documents doivent pouvoir être présentés au Fabricant à sa demande.

L’archivage des données (format, type de support, durée d’archivage, accessibilité) doit être défini à la commande entre les parties concernées.

I1.A10.3.2.3 - Description de l’examen

I1.A10.3.2 - Procédure d’examen

Ce paragraphe doit comporter au minimum les informations suivantes :

a) Description de l’appareil :

Le prestataire a la responsabilité de la rédaction de la procédure d’examen qui décrit les conditions techniques de réalisation de l’examen.

1734

–

les caractéristiques géométriques de l’appareil (dimensions, volume, épaisseur),

–

ses caractéristiques métallurgiques (nature du matériau, traitement thermique, ou mécanique),


–

l'emplacement des soudures, des piquages, des internes, des supports, de la plaque d’identification, .…,

–

la nature des accessoires,

–

les imperfections connues et les défauts ayant fait l’objet de réparations,

–

l'historique de l’appareil : •

éventuelles mises sous pression antérieures (date et pression maximale),

•

résultats des éventuels CND antérieurs.

–

la configuration de l’appareil lors de l’examen (présence et nature de revêtement, température, isolation éventuelle, …),

–

la configuration en exploitation : •

revêtement : calorifuge, ignifuge, peinture, autres protections, …,

•

situation de l'appareil : aérien, sous abri, sous talus, enterré.

l’instrumentation

–

préamplificateurs (gain, filtre, …),

–

marque(s) et d'acquisition,

–

bande passante de l'ensemble de la chaîne.

modèle(s)

du

: Essais non destructifs Qualification et certification du personnel END - Principes généraux


: Essais non destructifs Émission acoustique - Principes généraux

NF EN 13554/A1 (Juillet 2004)

Essais non destructifs Émission acoustique - Principes généraux : Essais non destructifs Terminologie - Partie 9 : termes utilisés en contrôle par émission acoustique

NF EN 13477-2 : Essais non destructifs (juillet 2001) Émission acoustique Caractérisation de l'équipement - Partie 2 : vérifications des caractéristiques de fonctionnement

Ce paragraphe doit comporter au minimum les informations suivantes conformément aux données du paragraphe I1.A10.4 : capteurs (type, fréquence, sensibilité et bruit de fond propre …),


NF EN 13477-1 : Essais non destructifs (Juillet 2001) Émission acoustique Caractérisation de l'équipement - Partie 1 : description de l'équipement

d’examen

–

: Émission acoustique - Examen de pièces et structures en matériaux composites fibresmatrice

NF EN 1330-9 (Avril 2000)

Ces informations doivent être contenues dans le cahier des charges du Fabricant (voir I1.A10.3.1.3). b) Description de (chaîne d’acquisition) :

NF A 09-360 (Août 1985)

Guide GBP-EA

système

: Guide des bonnes pratiques du contrôle par émission acoustique des équipements sous pression.

ASTM 402/84/01 : Primary Calibration of Sensors Working Document. ASTM E 569

: Standard practice for acoustic emission monitoring of structures during controlled stimulation.

ASTM E 610

: Terminology relating to acoustic emission.

ASTM E 650

: Pratiques recommandées pour la localisation des sources d'émission acoustique

: Standard guide for mounting piezoelectric acoustic emission sensors.

ASTM E 750

NF A 09-352 : Émission acoustique - Pratique (Novembre 1987) recommandée pour la détection de fuites

: Standard practice for characterizing acoustic emission instrumentation.

ASTM E 976

: Standard guide for determining the reproducibility of acoustic emission sensors response.

Note : Le choix de ces éléments et de leurs caractéristiques doit être justifié par le prestataire.

c) Description l’examen

des

modalités

d’exécution

de

Ce paragraphe doit comporter au minimum les informations citées au paragraphe I1.A10.5.

I1.A10.3.3 - Normes et textes applicables NF A 09-351 (Juillet 1984)

NF A 09-355 (Août 1985)

: Émission acoustique - Couplage des capteurs piézoélectriques

1735


ASTM E 1106-86 : Standard method for primary calibration of acoustic emission sensors.

Un suivi dans le temps des caractéristiques des capteurs doit être réalisé, par exemple suivant la norme NF EN 13477 : Juillet 2001.

ASTM E 1419

La réception point zéro doit être vérifiée par le prestataire.

ASTM E 1781

: Standard test method for examination of seamless, gas filled pressure vessels using acoustic emission.

L’amplitude du pic de résonance (spectre de vérification) ne doit pas varier de plus de 3 dB pour un lot de capteurs utilisés dans un même examen. Les différences relatives entre capteurs sont mesurées par une méthode comparative.

: Standard practice for secondary calibration of acoustic emission sensors.

La variation de sensibilité par rapport au capteur de référence ne doit pas excéder 3 dB dans leur gamme d'utilisation en température. Il doit être protégé contre les interférences d'origine électromagnétique susceptibles de perturber la mesure.

ASME Section V : Acoustic emission examination - Article 12 of metallic vessels during pressure testing. ISO 12713

ISO 12714

: Essais non destructifs - Contrôle par émission acoustique Etalonnage primaire des transducteurs. (juillet 1998)

Lors de l’examen d’un appareil à pression, la réponse en amplitude à une source artificielle des voies d’émission acoustique est vérifiée, après couplage à la structure. Elle ne doit pas différer de plus de 3 dB EA autour de la moyenne et doit être supérieure à une valeur minimale spécifique à chaque type de capteur. Une vérification est effectuée avant et après l’acquisition des données. En cours d’examen, un générateur d’impulsions peut être utilisé pour un suivi qualitatif de la sensibilité des voies d’émission acoustique. Cette possibilité ne doit pas gêner la mesure ou son interprétation.

: Essais non destructifs - Contrôle par émission acoustique Etalonnage secondaire des capteurs d'émission acoustique. (juillet 1999)

I1.A10.4 - MATERIEL D’EXAMEN Afin de satisfaire aux exigences d'un examen par émission acoustique, l'instrumentation et la vérification de ses caractéristiques de fonctionnement doivent respecter les normes européennes (voir I1.A10.3.3) et prendre en compte les exigences de sécurité requises, par exemple celles induites par une atmosphère explosive (matériel sécurité intrinsèque, …).

Un agent de couplage solide ou fluide doit être employé pour assurer la bonne transmission des ondes depuis la structure vers le capteur. Le choix du couplant doit tenir compte d'un certain nombre de paramètres de l'examen tels que le risque de corrosion, la durée, la température, la stabilité physique et chimique dans la gamme de température d’utilisation, ...

Les éléments du présent chapitre précisent et complètent ces normes.

Le mode de fixation du capteur sur la paroi doit garantir la bonne tenue de celui-ci pendant la durée de l’examen.

I1.A10.4.1 - Capteurs Les capteurs utilisés doivent être de type piézoélectrique résonant, à une fréquence de résonance comprise entre 70 et 400 kHz.

Lorsque des guides d'onde sont utilisés, ils doivent être intégrés dans la mesure de la sensibilité de la chaîne d'acquisition.

L'étalonnage de capteur de façon équivalente peut être utilisé pour la mesure de la sensibilité.

Le câble de liaison entre le capteur et le préamplificateur doit être correctement protégé des interférences électromagnétiques. Ce câble doit être également approprié aux conditions d’environnement : température, environnement explosif …

Les trois normes suivantes ou toute norme ou méthode reconnue permettant : –

ISO 12713 (Juillet 1998) : Standard Method for Primary Calibration of Acoustic Emission Transducers,

–

ISO 12714 (Juillet 1999) : Standard Method for Secondary Calibration of Acoustic Emission Sensors,

–

NDIS 2109 (1991)°: Method for absolute calibration of AE transducers by reciprocity technique.

En général, la longueur des câbles est inférieure à 1,5 m. Dans certains cas, des longueurs supérieures peuvent être utilisées, dans la mesure où l’on s’assure de la bonne sensibilité de l’ensemble capteur-câble et de la protection aux interférences électromagnétiques du câble.

1736


I1.A10.4.2 - Préamplificateur/filtre Le préamplificateur assure à la fois l'amplification et l'adaptation en impédance du signal. Il peut être intégré au capteur. Son utilisation doit toujours se faire dans le respect des spécifications constructeur afin de garantir que la réponse en fréquence ne varie pas de plus de 3dB pour la bande passante. Le gain du préamplificateur doit être réglé en général dans une gamme d'amplification de 40 +/- 10 dB avec un système de filtres adapté à la réponse du capteur. Les valeurs doivent être précisées dans la procédure.

Entrée paramétrique (sollicitation) : L'incertitude de cette mesure doit être inférieure à 2% (*) sur l’étendue de variation correspondant à la pression d’essai.

Le système doit réaliser en temps réel l’affichage des résultats sous forme de courbes en fonction du temps et de la sollicitation pour les paramètres caractéristiques des salves d’émission acoustique.

La linéarité du système de mesure doit être garantie sur toute la gamme d'amplitude utilisée avec une tolérance inférieure ou égale à 3 dB dans la gamme de température 5 à 40°C.

La configuration du système, toute modification du paramétrage (seuil, gain …) pendant l’examen ainsi que l'instant où cette modification devient effective pour l'acquisition doivent être enregistrées sur support informatique.

Les salves sont détectées, caractérisées et enregistrées par rapport à un seuil exprimé en dB avec une précision requise de +/- 1dB sur toute son étendue de variation pour toute salve supérieure au seuil. L'unité centrale doit permettre d'extraire en parallèle sur chaque voie de mesures et pour chaque salve au minimum les paramètres suivants :

Note : Au cours d'un essai pneumatique, sans suspendre l'acquisition et sans perte de données, lors du dépassement des critères danger, le système doit garantir la transmission de l'information dans une période maximum de 3 s.

Amplitude : exprimée en dB et référencée au gain de l'amplificateur et du préamplificateur. L’incertitude de mesure ne doit pas excéder +/- 2 dB en tenant compte du préamplificateur.

I1.A10.4.4 - Mesure de la valeur de pression au cours de l’essai

L'incertitude de la mesure des paramètres de pression à l’entrée du système d’acquisition (entrée paramétrique) doit être inférieure à +/- 2% sur l’étendue de la variation de pression.

Temps d’arrivée : exprimé en micro secondes. Sa précision minimale doit être de 0,25 micro seconde synchronisée sur toutes les voies d'une maille. Energie : avec une incertitude de 10% dynamique minimale de 40 dB.

–

Le système doit être capable de réaliser une localisation zonale, linéaire et planaire et de la visualiser en temps réel.

Une alimentation stable, de puissance adaptée et appropriée aux spécifications de l'instrumentation, doit être utilisée.

–

Durée : La durée doit présenter une incertitude minimale de 5% (voir Note).

La gamme dynamique minimale utilisable (sans modification de réglage) doit être supérieure à 70 dB avec une résolution minimale de 1 dB dans la gamme de fréquence utilisée (la stabilité en température doit être supérieure à 2 dB dans la gamme de 5 à 40°C).

I1.A10.4.3 - Système d’acquisition

(*)

–

La cadence d'acquisition pour les paramètres du système décrits ci-dessus doit être supérieure à 200 salves / secondes pour chacune des voies en simultané pendant une période minimale de 10 secondes. Durant ce temps le système doit être capable de détecter, de caractériser, d’enregistrer et de visualiser les données avec une cadence minimale de 100 salves par seconde en continu pour chacune des voies de mesures simultanément.

Le plus souvent, pour des raisons pratiques, le câble d’alimentation du préamplificateur et le câble signal qui assure la liaison préamplificateur système de mesure sont confondus. Dans tous les cas, ces câbles doivent être suffisamment protégés contre les interférences d'origine électromagnétique. L’atténuation du signal produite par le câble ne doit pas excéder 1 dB par 30 m et dans tous les cas ne doit pas dépasser 3 dB pour l’ensemble de la bande passante du préamplificateur (filtres compris).

–

Nombre de coups : le nombre de coups audessus du seuil doit présenter une précision minimale de 5% (*).

Note : mesurée par rapport à un signal calibré (conformément à la norme NF EN 13477-2 : Juillet 2001).

Le filtrage global doit conduire à une atténuation d'au moins 24 dB/octave.

–

–

La valeur absolue de la sollicitation doit être spécifiée dans le cahier des charges par le Fabricant.

et une

1737


I1.A10.5 - MODALITÉS L’EXAMEN

D’EXECUTION

L’implantation des capteurs doit être représentée sur un schéma qui doit comporter au minimum les informations suivantes :

DE

I1.A10.5.1 - Préparation de l’examen La préparation de l’examen doit essentiellement consister en une vérification du respect des conditions techniques préalablement accordées entre le Fabricant et le prestataire dans les documents de référence de l’examen, notamment le cahier des charges et la procédure d’examen.

–

le nombre de capteurs et leur numéro,

–

l'emplacement des capteurs,

–

les types de maille utilisés,

–

la distance qui sépare les capteurs.

I1.A10.5.1.3 - Mise en place des capteurs sur l’appareil

Les documents de vérification liés à la préparation de l’examen par le prestataire sont présentés au Fabricant à sa demande.

La mise en place des capteurs doit respecter le mode opératoire défini dans la norme NF A 09-355 : Août 1985, ou équivalente ; elle dépendra des éléments suivantes :

I1.A10.5.1.1 - Vérification de l’instrumentation L’ensemble des éléments de la chaîne d’acquisition doit être vérifié avec une fréquence minimale annuelle selon les spécifications du constructeur de l'instrumentation ou selon une procédure propre au prestataire.

–

les modalités d'accès,

–

le couplant utilisé (compatible avec l’appareil et la température de la paroi),

–

la préparation des surfaces où sont implantés les capteurs (nettoyage, toilage, dégraissage, …) de façon à obtenir le meilleur couplage possible,

–

le mode de fixation des capteurs sur l’appareil (dispositif mécanique, magnétique, …).

I1.A10.5.1.2 - Détermination de l’implantation des capteurs L’examen étant réalisé lors de la toute première épreuve de l’appareil, pour être en mesure de détecter et localiser l’ensemble des sources émissives éventuelles, la configuration en localisation planaire doit être appliquée. Dans le cas des tuyauteries, il est permis d’utiliser une localisation linéaire.

I1.A10.5.1.4 - Réglages de l'instrumentation (chaîne d’acquisition) et conditions d'acquisition Les réglages de l'instrumentation dépendront des paramètres d'acquisition suivants :

Le choix d'implantation des capteurs doit être déterminée par une méthodologie décrite qui prend en compte les informations suivantes :

–

gain du préamplificateur et gain global de la chaîne d'acquisition,

–

les informations concernant l'appareil,

–

caractéristiques des filtres d'acquisition,

–

les parties de l’appareil à examiner et les éventuelles zones sensibles à surveiller : discontinuité majeure (piquages, soudures, supports, plaques, …), réparation, support, imperfection identifiée, …,

–

valeur maximale du seuil d'acquisition,

–

la vérification des modes et de la vitesse de propagation sur l’appareil,

–

la courbe d'atténuation des ondes sur l’appareil.

ainsi que de la méthodologie utilisée pour les obtenir. Le calibrage de l'instrumentation doit permettre d'aboutir à des résultats indépendants du matériel utilisé. L'utilisation d'un seuil variable (flottant) doit être justifiée et ce seuil doit être enregistré en continu.

I1.A10.5.1.5 - Mise sous pression de l’appareil

En fonction du type de localisation (linéaire ou planaire), la distance entre capteurs doit être telle que l'atténuation maximale dans le matériau entre ces capteurs soit inférieure à la valeur du seuil d'acquisition moins 4 dB.

La mise sous pression de l’appareil doit être réalisée selon un cycle de pressurisation tel que décrit au paragraphe I1.A9.2.5 ; le cycle adopté doit se référer aux codes et normes existants et doit comporter au minimum les informations suivantes :

Sur l'ensemble de la surface à surveiller, l'atténuation maximale dans le matériau entre deux capteurs doit être inférieure à la valeur du seuil d'acquisition moins 4 dB.

– la nature du fluide, – les caractéristiques du cycle (pente, durée des paliers, ...).

1738


d) Vérification de la valeur du bruit de fond

La vitesse de mise sous pression devra être régulée de façon à générer le minimum de bruit.

La valeur du bruit de fond doit être inférieure à la valeur du seuil d'acquisition diminué d'au moins 4 dB. Elle doit faire l’objet d’un enregistrement pendant toute la durée de l’examen sur l’ensemble des voies d’acquisition.

Les moyens de mise sous pression utilisés devront permettre de réaliser le cycle prévu.

I1.A10.5.2 - Mode opératoire Ce paragraphe doit détailler les conditions générales requises, et en particulier la méthode de gestion des écarts.

e) Identification et élimination des sources parasites Les sources parasites doivent être identifiées et, soit éliminées, soit prises en compte lors de la validation de l'examen.

I1.A10.5.2.1 - Vérifications préliminaires a) Détermination de la propagation des ondes

I1.A10.5.2.2 - Suivi de l'essai

La vitesse et l'atténuation des ondes dans l’appareil seront déterminées par une technique normalisée (rupture de mines ou autres) (voir I1.A10.5.1.2).

Le suivi de l’essai démarre dès le début de la mise sous pression. Ce suivi se poursuit tout au long du cycle de pression et se termine au plus tôt à la fin du dernier palier à la pression maximale d’essai. La pression est enregistrée afin de permettre la comparaison avec le cycle de pression prévu par la procédure.

Lorsque la paroi de l’appareil est accessible, les mesures effectuées doivent permettre de disposer : –

de la courbe d’atténuation de l’amplitude si possible sur une distance supérieure à un mètre,

–

de la valeur de la mesure de différence de temps d’arrivée à deux capteurs d’une source normalisée (rupture de mines ou autres).

Il faut distinguer deux niveaux d’évaluation des données : 1°) - évaluation en cours d’examen, 2°) - évaluation en temps différé (voir I1.A10.6). En cours d’examen, les principaux paramètres pouvant être observés sont :

La courbe d'atténuation des ondes doit être déterminée en effectuant des mesures en au moins 6 points, répartis sur le rayon d’écoute, avec 3 ruptures minimum par point.

–

l'évolution du niveau de bruit de fond,

–

l'évolution de l'activité et de l'intensité (énergie, nombre de coups, durée, …) de l’émission acoustique globale de la structure en fonction des variations de la pression,

–

l’activité et l’intensité en palier de pression,

–

la vérification de l'effet Kaiser (rapport des charges),

–

la localisation de l'émission (planaire et/ou linéaire),

–

l’évolution de l’activité acoustique et de l’intensité des sources localisées en fonction du temps et/ou de la pression.

La distance maximale inter-capteurs doit être déterminée. Lorsque le prestataire dispose d'une base de données contenant des cas identiques, il peut, sur cette base, proposer un schéma d'implantation des capteurs. b) Vérification de la sensibilité des voies Une validation de la sensibilité des capteurs doit être effectuée soit : –

par auto-calibrage,

–

par une méthode normalisée (rupture de mines ou autres),

acoustique

Les différents paramètres utilisés pour la validation de l’examen sont :

et ce pour chacune des voies. Note 1 : Lorsque ces vérifications préalables sont réalisées antérieurement au jour même de l’examen, elles doivent être validées, pour confirmation, en début d’examen. Note 2 : Lors d'un examen de longue durée, ces vérifications doivent être réalisées avec une périodicité maximum de 24 heures dans le respect des exigences de cette Annexe.

c) Vérification de la localisation Vérification de la localisation des zones de discontinuité (piquages, pieds, soudures, plaques,…) sur les parties accessibles de l’appareil. Note : Cette opération permettra de valider le schéma d’implantation des capteurs.

1739

–

le bruit de fond (niveau continu et taux d'activité),

–

la vitesse de sollicitation en % de la Pression maximale de l’essai par minute (valeurs minimale et maximale),

–

la stabilité des paliers (variation en % de la pression du palier),

–

le seuil d’acquisition en dB EA ,

–

la stabilité de la sensibilité de détection de l’ensemble de la chaîne d’acquisition et notamment la qualité du couplage.


Les valeurs limites acceptables pour chaque paramètre doivent être indiquées dans la procédure d’examen (voir synthèse au tableau I1.A10.5.2.2). Les non-conformités à la procédure doivent être traitées par le responsable d'examen en accord avec le Fabricant. Leurs influences sur la validité de l’examen et sur l’utilisation des critères d’analyse doivent être clairement indiquées dans le rapport d’examen. Toute observation ou anomalie relevée en cours d'examen doit être rapportée et doit faire l’objet d’une interprétation (voir I1.A10.6). Les principales perturbations pouvant remettre en cause l’acquisition sont : –

une détection permanente de signaux au seuil d’évaluation,

–

une variation trop importante du niveau de bruit de fond en palier,

–

la saturation du système d’émission acoustique,

–

un dysfonctionnement du système d'acquisition d’émission acoustique (pas de détection, problème informatique, perturbations du réseau d’alimentation électrique, …),

–

le non-respect du cycle de sollicitation (vitesse, stabilité des paliers, …),

–

–

une évolution critique de l’activité (N) et/ou de l’intensité (I) d’émission acoustique,

–

un nombre de salves (N1s) et/ou événements (N1e) d’amplitude supérieure ou égale au seuil d’évaluation, supérieur à une valeur donnée (Ees et/ou Eee ),

la non-stabilisation de l’activité d’émission acoustique en palier au-dessus d’un seuil donné, le nombre de salves (N3s) et/ou événements (N3e) détectés en palier est supérieur à une valeur donnée (Eps et/ou Epe),

–

la non-vérification de l’effet Kaiser,

–

des sources localisées (cluster) trop actives (le nombre d’événements est supérieur à une valeur donnée Nc) et/ou trop intenses (l’intensité des événements est supérieure à une valeur donnée Ic).

–

dépassement des seuils de danger imminent de certains paramètres préalablement définis dans la procédure,

–

apparition d’une émission permanente de type continue sur une durée donnée.

Le Fabricant décide de la reprise de l’essai, sur proposition du responsable d’examen.

I1.A10.5.2.3 - Vérification des performances de la chaîne d'acquisition en fin d'examen En fin d’examen une simulation identique à la vérification initiale doit être effectuée afin d'évaluer une éventuelle dérive durant l'examen. En cas de constat de dérive, l’opérateur niveau 3 devra prendre en compte cette information lors de l'interprétation des résultats.

La décision de poursuivre ou de modifier le cycle de pression prévu dans la procédure (réduction de la vitesse de mise sous pression, ajout d’un palier, diminution de la pression, …), ou de réaliser des contrôles complémentaires en cours d’examen, doit être basée sur des considérations et des seuils d’alarme à définir dans la procédure, tels que :

–

–

La reprise de l'essai dépend de l'analyse des raisons ayant conduit à l’arrêt et du diagnostic réalisé et éventuellement des contrôles complémentaires appropriés effectués en cours d’examen.

une température hors des limites des conditions de fonctionnement de l’instrumentation d’émission acoustique ou des conditions fixées par la procédure.

une évolution anormale du niveau de bruit de fond,

un nombre de salves (N2s) et/ou événements (N2e) d’amplitude supérieure ou égale au seuil référence, supérieur à une valeur donnée (Ecs et/ou Ece),

Une décision d'arrêt de l'essai doit être prise, dans le cas d'une aggravation de la sévérité de l'émission acoustique en cours de cycle de mise sous pression :

les conditions météorologiques (pluie, vent, gel, ...) entraînant une activité d’émission acoustique parasite rédhibitoire pour l’analyse des données,

–

–

I1.A10.5.2.4 - Démontage Les matériels d'émission acoustique à maintenir à demeure après examen doivent être indiqués dans la procédure.

I1.A10.5.3 - Archivage Le stockage des données liées à l’examen doit se faire sur support papier et/ou informatique.

1740


Tableau I1.A10.5.2.2 - Synthèse des valeurs limites des principaux paramètres surveillés en cours d’examen. Valeurs limites des principaux paramètres surveillés en cours d’examen

Alarme

Danger

Bruit de fond (évolution)

+Xa

+Xd

Activité (évolution) (Note 1)

+ Na / ∆p

+ Nd / ∆p

Intensité (évolution) (Note 1)

+ Ia / ∆p

+ Id / ∆p

N1 (Note 1)

≥ Eea

≥ Eed

N2 (Note 1)

≥ Eca

≥ Ecd

N3 (Note 1)

≥ Epa

≥ EPd

Rapport de charge (Effet Kaiser)

< Rka

< Rkd

Cluster Activité (Note 1)

≥ Nca

≥ Ncd

Cluster Intensité (Note 1)

≥ Ica

≥ Icd

Note 1 : Paramètre à définir dans la procédure

•

I1.A10.6 - INTERPRETATION DES RESULTATS Les paramètres et critères d'évaluation sélectionnés pour l'analyse et l'interprétation des données et les résultats obtenus doivent suivre les recommandations de ce chapitre.

A partir d'une base de donnée qui doit être précisée dans le rapport d’examen et sur la base des paramètres et des seuils associés, un diagnostic de la sévérité des sources d'émission acoustique doit être établi suivant une méthodologie reconnue. A cette évaluation, pour chaque classe de sévérité, des recommandations d'action doivent être associées.

L'ensemble des données enregistrées au cours de l’examen sont traitées et analysées en temps différé pour réaliser le diagnostic de l’examen. La première épreuve suivie par émission acoustique génère une activité très forte. Il est donc nécessaire de développer une démarche permettant d’identifier les différents types de sources : défauts évolutifs, détensionnement …

Les critères doivent permettre de caractériser la sévérité des sources suivant des classes regroupées en trois catégories :

Les critères sont définis par famille d’appareils à pression en prenant en compte les données de fabrication (traitements de détensionnement éventuels, résultats des contrôles non destructifs ou autres, réparations éventuelles, ...) et les conditions futures d’exploitation. Les valeurs numériques des critères doivent être portées dans la procédure d’examen telle que définie dans le paragraphe I1.A10.3.2.

Catégorie 1 : sources non-significatives,

–

Catégorie 2 : sources pour lesquelles des investigations complémentaires sont recommandées,

–

Catégorie 3 : sources critiques qui doivent faire l'objet d'investigations complémentaires par d’autres méthodes d’essais non destructifs.

Les sources d’émission acoustique des catégories 2 ou 3 doivent être repérées (localisées) sur l’appareil ainsi que sur le plan d’ensemble de l’appareil.

Type de filtrage, •

–

Pour les catégories 2 et 3, la nature des investigations complémentaires recommandées ou à effectuer doit être spécifiée.

Le prestataire doit consigner, dans le rapport d’examen (voir I1.A10.7), la (les) méthode(s) d’analyse appliquée(s) pour l’interprétation des résultats (voir I1.A10.5.2) : –

le seuil d’évaluation et les autres seuils utilisés pour l’analyse des données, définis préalablement à l’examen.

type de localisation (linéaire et/ou planaire), avec une correction éventuelle de l’amplitude en fonction de la distance, 1741


–

Les caractéristiques du capteur de pression et du système de lecture de la pression (coefficient multiplicateur, précision, incertitudes).

–

Vérification et calibrage préliminaire (niveau de bruit de fond, atténuation, vérification de sensibilité, localisation …).

–

Position des principales zones de discontinuité sur un schéma de l’appareil.

I1.A10.7 - RAPPORT D’EXAMEN

–

Observations au cours de l'examen.

Un rapport d'examen devra être établi par le prestataire. Ce rapport devra contenir, au moins, les éléments suivants :

–

Conformité de l'examen par rapport à la procédure et traitement des écarts.

–

Analyse des données d’émission acoustique.

–

Interprétations des résultats comportant l’emplacement et la gravité relative des sources d’émission acoustique significatives.

–

Analyse de l'évolution des sources d'émission acoustique précédemment identifiées (comparaison avec des résultats précédents).

–

Types de données enregistrées (signaux de base ou post-traités), modalités de stockage (lieu, durée, …).

–

Conclusions et suggestions.

–

Nom, qualification opérateurs.

–

Nom, qualification, certification et signature du responsable de l'examen.

–

Nom, qualification, certification et signature de l'approbateur du rapport.

Le classement final des sources d’émission acoustique doit être réalisé par le responsable de l'examen en référence au classement indiqué ci-dessus. Un logiciel informatique spécifique peut être utilisé pour fournir une évaluation automatique des sources d’émission acoustique à partir de la base de données. Dans ce cas les références du logiciel doivent être précisées dans le rapport d’examen.

–

Identification du Fabricant (société et service).

–

Identification du site de l’examen (adresse).

–

Identification de l’appareil sous pression : référence (n° propriétaire, n° de construction), type, nom du Fabricant.

–

Caractéristiques de l’appareil et de la valeur de pression maximale d’essai.

–

Date de l’examen.

–

But de l'examen et type d'essais réalisés.

–

Références des documents (procédures, spécifications, ...).

–

Descriptif de l'instrumentation (constructeur, modèle, identification, type de capteurs avec leur fréquence et sensibilité, nature du couplant et type d'assemblage des guides d'ondes si utilisés).

–

applicables,

Conditions opératoires sur le site (croquis de la position des capteurs, cycle de sollicitation, paliers de pression, état de remplissage de l’appareil, type de fluide utilisé).

1742

et

certification

des


1743

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTROLES ET INSPECTION

PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A11 CONTRÔLE D’ETANCHEITE (Annexe non obligatoire)


–

définir les zones à contrôler,

I1.A11.1.1 - Objet

–

spécifier le stade d’exécution des contrôles,

La présente Annexe a pour objet de décrire les méthodes à mettre en œuvre pour procéder à la détection des fuites d’un appareil à pression lorsque cette opération est requise par le Donneur d’ordre.

–

définir les critères d’acceptation,

–

préciser, si nécessaire, le degré de siccité de l’appareil au moment du contrôle,

–

préciser les interventions de l’Organisme d’Inspection.

Les méthodes utilisables sont définies : –

soit par une norme, lorsqu’elle existe,

–

soit par la présente Annexe.

I1.A11.1.3.2 - Fabricant Le Fabricant a la responsabilité de :

Par ailleurs, dans tous les cas sont précisées : –

–

–

les données qui doivent être spécifiées par le Donneur d’ordre après accord entre les parties concernées,

s’assurer de la qualification du personnel d’exécution (selon GA5),

–

établir la procédure de contrôle,

les conditions particulières opératoires éventuellement requises par de la présente Division.

–

réaliser les contrôles d’étanchéité,

–

établir les procès-verbaux correspondants.

I1.A11.1.4 - Définitions

I1.A11.1.2 - But du contrôle d’étanchéité

Les termes utilisés sont définis :

Le contrôle d’étanchéité a pour but de s’assurer qu’une enceinte ou une partie d’enceinte ne présente pas de fuite supérieure aux critères d’acceptation imposés.

I1.A11.1.3 - Responsabilité des parties I1.A11.1.3.1 - Donneur d’ordre préciser, dans les « Données Techniques de Construction », la nécessité de réaliser un contrôle d’étanchéité,

–

choisir la ou les méthodes à utiliser,

–

définir, pour chacune de ces méthodes, les conditions opératoires qui ne sont pas précisées dans la présente Annexe,

soit dans chacune des normes spécifiques des méthodes citées dans la présente Annexe,

–

soit, pour les méthodes qui ne font pas l’objet d’une norme, dans la présente Annexe.

I1.A11.1.5 - Unités

Le Donneur d’ordre a la responsabilité de : –

–

L’unité S.I. de mesure de fuite est le pascal-mètre cube par seconde (Pa.m3/s). Pour tenir compte de certaines considérations pratiques, il est possible d’utiliser les unités données dans le tableau de correspondance I1.A11.1.5 : parmi ces unités, l’emploi du milibar-litre par seconde est recommandé.

1744

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTROLES ET INSPECTION Annexe I1.A11 – CONTRÔLE D’ÉTANCHEITÉ

Tableau I1.A11.1.5 - Unités de mesure des débits de fuite

Pa.m3/s

torr.l/s

lusec ou 10-3 torr.l/s

atm.cm3/s

mbar.l/s

1 Pa.m3/s vaut

1

7,5

7,5 x 103

9,87

10

1 Torr.l/s vaut

0,133

1

103

1,32

1,33

1 lusec ou 10-3 Torr.l/s vaut

1,33 x 10-4

10-3

1

1,32 x 10-3

1,33 x 10-3

1 atm.cm3/s vaut

0,1013

0,76

760

1

1,013

1 mbar.l/s vaut

0,1

0,750

750

0,985

1

I1.A11.2 - CRITÈRES MÉTHODE

DE

CHOIX

décrites en I1.6.8 soient prises en compte. Il est toutefois recommandé de réaliser l’essai de résistance avant la mise sous pression de gaz.

D’UNE

Le présent paragraphe a pour but de faciliter le choix d’une méthode d’essai dans les cas les plus courants.

I1.A11.3.1.3 - Le contrôle d’étanchéité d’une enceinte qui nécessite sa mise sous vide, totale ou partielle, ne peut être effectué que si son dimensionnement a été fait selon C4.

Il ne prend pas en compte : –

les caractéristiques géométriques de l’appareil (forme, volume, épaisseur, etc.),

–

les conditions de mise en œuvre telles que accessibilité, durée de l’opération, etc.,

–

les possibilités de modification des méthodes citées.

I1.A11.3.2 - Propreté des enceintes D’une manière générale, l’état de propreté des parties à contrôler doit être compatible avec le taux de fuite recherché et conforme aux exigences des normes spécifiques. Si le degré de siccité n’est pas précisé par le Donneur d’ordre, la pièce ne doit présenter aucune trace visible d’humidité, ni interne, ni externe.

Dans tous les cas, la méthode choisie doit être suffisamment sensible pour permettre la détection des fuites de valeur au moins égale aux critères d’acceptation définis par le Donneur d’ordre.

Les traitements de décapage et de passivation éventuels doivent être exécutés avant le contrôle d’étanchéité. Les autres traitements de surface tels que sablage, revêtements, ..., sont à exécuter après le contrôle d’étanchéité.

Le tableau I1.A11.2.1 donne une liste non exhaustive des méthodes utilisables et le tableau I1.A11.2.2 propose une méthodologie de choix.

I1.A11.3.3 - Jauges de pression Lorsque la mesure des fuites éventuelles fait intervenir la valeur de la pression à l’intérieur de l’enceinte, cette pression doit être mesurée à l’aide d’au moins une jauge étalonnée dans les conditions de I1.15.

I1.A11.3 - CONDITIONS GÉNÉRALES I1.A11.3.1 - Conditions préalables I1.A11.3.1.1 - Le contrôle d’étanchéité d’une enceinte, qui nécessite une mise sous pression de gaz (supérieure à 4 bar), ne doit être effectué qu’après l’essai de résistance de l’enceinte.

Lorsque la pression à l’intérieur de l’enceinte est au moins égale à 90% de la pression de calcul de l’appareil et si cet essai est effectué avant l’essai de résistance, la pression doit être mesurée dans les conditions de I1.6.4.

I1.A11.3.1.2 - Lorsque cette pression est au plus égale à 4 bar, le contrôle d’étanchéité peut être effectué avant l’essai de résistance, sous réserve que les précautions

1745


Tableau I1.A11.2.1 - Principales méthodes de détection des fuites Réf.

A

B

C

Désignation

Sous vide Méthode globale NF EN 1385 : Novembre 2001 et NF EN 1385/A1 : Juillet 2004 Sous vide Méthode à la poche globale ou partielle NF EN 1385 : Novembre 2001 et NF EN 1385/A1 : Juillet 2004 Sous vide Méthode au jet NF EN 1385 : Novembre 2001 et NF EN 1385/A1 : Juillet 2004

D

Sous pression Méthode à la ventouse NF EN 1385 : Novembre 2001 et NF EN 1385/A1 : Juillet 2004

E

Sous pression Méthode par accumulation et reniflage NF A 09-491

F

G

Sous pression Méthode par reniflage NF A 09-491 : Août 1989

Sous pression NF A 09-106 : Mai 1979

Gaz traceur

Principe

Matériel

Restriction d’emploi

Sensibilité rapportée à l’hélium

10-10 Pa.m3/s

Mesure quantitative très précise Pas de localisation possible

10-10 Pa.m3/s

Risque d’oubli si le découpage n’est pas fait soigneusement Mesure quantitative très précise avec localisation

Hélium

La pièce reliée au détecteur He est mise sous vide. La pièce est entourée d’une poche de matière plastique remplie d’Hélium.

- Détecteur He - Groupe de pompage - Groupe injection Hélium

Pièces ne supportant pas le vide

Hélium

La pièce reliée au détecteur He est mise sous vide, les endroits suspectés sont entourés d’une poche de matière plastique remplie d’Hélium.

- Détecteur He - Groupe de pompage - Groupe injection Hélium


Hélium

La pièce reliée au détecteur He est mise sous vide, les endroits suspectés sont arrosés avec un jet Hélium après localisation de la zone défectueuse.

- Détecteur He - Groupe de pompage


La pièce est mise sous pression He. Les endroits suspectés sont recouverts d’une ventouse reliée au détecteur He et mise sous vide.

- Détecteur He - Pompe à vide - Piège à absorption - Ventouses spécifiques

Hélium

La pièce est mise sous pression, les endroits Hélium suspectés sont entourés de - Détecteur He poches vynil. Les fuites Halogène Halogène Hexa-fluorure éventuelles débitent dans ces SF6 de soufre poches pendant un temps - Renifleur déterminé. Le prélèvement - Pompe à est fait avec un renifleur. vide - Pièce à absorption Hélium La pièce est mise sous - Enregistreur Halogène pression, les endroits Hexo-fluorure suspectés sont examinés à de soufre l’aide d’un renifleur.

Ammoniac

La pièce est prévidée puis remplie de gaz NH3, les - Groupe de endroits à contrôler sont pompage recouverts de peinture ou de - Pistolet à bandelettes qui réagissent au peinture contact du gaz NH3.

1746

Pièces de forme complexe

Pièces ne supportant pas la pression

Cuivre et alliages cuivreux Pièces ne supportant pas la pression

Observations

Méthode à utiliser uniquement en localisation de fuite

10-9 Pa.m3/s

10-8 Pa.m3/s

Mesure exacte du débit avec localisation Parfois difficulté de réalisation des outillages Outillage coûteux Manipulation délicate des ventouses Surfaces peu tourmentées La mesure quantitative se fait en fonction du temps d’accumulation et par une mesure continue de la teneur en gaz dans la poche Estimation à 20% près Localisation

10-7 Pa.m3/s

Localisation

10-6 Pa.m3/s

Méthode quantitative. Le prévidage n’est pas une condition impérative à condition de tenir compte de la sensibilité, de l’humidité de la pièce et de la pression d’épreuve qui fixera de ce fait la concentration. Risque d’explosion d’un mélange contenant de 15 à 28% en volume. Localisation précise.


Tableau I1.A11.2.1 - Principales méthodes de détection des fuites (suite) Réf.

Désignation

H

Méthode à la ventouse NF A 09-107 : Mai 1979

I

Boîte à dépression NF EN 1593 : Novembre 1999 et NF EN 1593/A1 : Juillet 2004

J

K1

Par ressuage NF A 09-493 : Mai 1990

Sous pression NF A 09-110 : Octobre 1980

M

N

Ammoniac

Air

Sous vide avec accumulation

Sous pression méthode globale

Sous vide Air

Principe

Matériel

L’ammoniac est introduit dans une ventouse assujettie à une paroi de la pièce. L’ammoniac sortant de - Ventouse l’autre côté de la paroi par les fuites éventuelles est mis en évidence par le réactif approprié. L’objet est recouvert du liquide puis placé dans une enceinte sous vide munie de hublots : en cas de fuite, des bulles se forment sur le liquide.

Hélium

La pièce est placée dans une enceinte contenant de l’Hélium sous pression. Après imprégnation, la pièce est placée dans une enceinte sous vide reliée à un détecteur He.

Air

La pièce est mise sous pression puis les endroits suspectés sont badigeonnés avec de l’eau savonneuse.

Azote

K2

L

Gaz traceur

Restriction d’emploi

Cuivre et alliages cuivreux

- Boîte à vide - Système de pompage

Sensibilité rapportée à l’hélium

5 x 10-7 Pa.m3/s

10-5 Pa.m3/s

- Détecteur He - Groupe de pompage - Enceintes spécifiques


10-7 Pa.m3/s < fuite < 10-6 Pa.m3/s

Sans


10-5 Pa.m3/s

La pièce est immergée dans de l’eau additionnée de mouillant.

Observations

Méthode qualitative Localisation précise Possibilité de vérifier l’étanchéité d’une paroi ouverte Possibilité de ne vérifier qu’une seule partie d’une grande enceinte

Méthode qualitative Localisation précise

Pour un produit déterminé et de série Localisation impossible Risque de ne pas voir des fuites > 10-6 Pa.m3/s Difficulté d’appréciation du débit Rétention He suivant état de surface

Localisation précise Méthode qualitative

Hélium

La pièce reliée au détecteur He est mise sous vide pour étalonnage puis isolée du détecteur et ensuite immergée dans une enceinte contenant de l’Hélium. Après une période d’accumulation la pièce est reliée au détecteur He.

- Détecteur He - Groupe de pompage - Groupe d’injection He - Enregistreur


Pour un produit déterminé Localisation difficile Conditions de propreté 10-11 rigoureuse Nécessité d’utiliser 10-13 un enregistreur Pa.m3/s Dégazage des pièces suivant limitant l’emploi temps d’accumulation Méthode lente limitée aux faibles volumes Risques de rétention He pour les parois poreuses

Air Azote

La pièce est mise sous pression et isolée : les fuites sont globalement évaluées d’après la chute de pression mesurée au bout d’un temps déterminé.

- Gaz comprimé - Manomètre enregistreur - Thermomètre enregistreur


10-3 Pa.m3/s

S’applique aux pièces de grand volume Mesure quantitative peu précise - tenir compte de la variation de température durant l’examen

La pièce est mise sous vide et isolée : les fuites sont globalement évaluées d’après la remontée de pression mesurée après un temps déterminé.

- Groupe de pompage - Vacuomètre enregistreur - Thermomètre enregistreur


10-4 Pa.m3/s

Cette méthode est applicable à des volumes ne dépassant pas quelques dm3

Air

1747


Tableau I1.A11.2.2 - Choix d’une méthode de contrôle de l’étanchéité

1748


L’application de l’une de ces méthodes implique qu’au préalable le Donneur d’ordre :

I1.A11.4 - REMARQUES ET COMMENTAIRES SUR LES MÉTHODES UTILISABLES (Voir Tableau I1.A11.2.1)

–

indique la valeur de la pression du gaz dans l’enceinte,

–

définisse les critères d’acceptation.

I1.A11.4.1 - Méthodes A, B, C et D Les méthodes A, B, C et D sont décrites dans les normes NF EN 13185 : Novembre 2001 et NF EN 13185 : Juillet 2004.

I1.A11.4.5 - Méthode I La méthode I est décrite dans la norme NF EN 1593 : Novembre 1999 et NF EN 1593/A1 : Juillet 2004.

a) L’application de cette norme implique que le Donneur d’ordre définisse au préalable au Fabricant : –

l’étendue du contrôle et, éventuellement les zones à contrôler,

–

les critères d’acceptation.

L’application de cette méthode implique qu’au préalable le Donneur d’ordre définisse :

b) Conformément à la norme, les poches en plastique doivent être décollées sur toute leur surface. Il est déconseillé de poursuivre leur remplissage jusqu’à leur tension complète, cette pratique pouvant entraîner des erreurs de mesure. décrite

dans

la

–


les critères d’acceptation.

décrite

dans

la

norme

a) L’application de cette méthode implique qu’au préalable le Donneur d’ordre :

a) L’application de cette norme implique qu’au préalable le Donneur d’ordre : indique la valeur de la pression du gaz dans l’enceinte à contrôler,

–

La méthode J est NF A 09-493 : Mai 1990.

norme

–

la nature du révélateur,

I1.A11.4.6 - Méthode J

I1.A11.4.2 - Méthode E La méthode E est NF A 09-491 : Août 1989.

–

–

indique la valeur de la pression du gaz dans l’enceinte et du temps d’imprégnation,

–

indique la durée d’aération,

–


b) Cette méthode s’applique aux pièces dont le volume interne libre ne dépasse pas quelques centimètres cubes et qui sont construites en série, les critères temps et pression étant définis par expérience.

b) En fonction des moyens dont il dispose et des informations ci-dessus, le Fabricant doit déterminer le temps de maintien en pression de l’enceinte.

I1.A11.4.7 - Méthodes K1 et K2

I1.A11.4.3 - Méthode F

Les méthodes K1 et K2 sont décrites dans la norme NF A 09-110 : Octobre 1980.

La méthode F est analogue à la méthode E (NF A 09-491 : Août 1989).

L’application de cette méthode implique qu’au préalable le Donneur d’ordre :

Il n’est pas fait usage de poches en plastique dans lesquelles les fuites éventuelles débitent le gaz traceur. Ce dernier est récupéré directement sur la paroi contrôlée à l’aide d’un pistolet renifleur. Les dispositions des paragraphes I1.A11.4.2a) et I1.A11.4.2b) sont également applicables à la méthode F.

I1.A11.4.4 - Méthodes G et H Les méthodes G et H sont décrites respectivement dans les normes NF A 09-106 : Mai 1979 et NF A 09-107 : Mai 1979.

1749

–

indique la valeur de la pression du gaz dans l’enceinte,

–

définisse la nature de la solution détectrice,

–

dans le cas de la méthode K2, indique le temps de maintien en pression,

–



PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION ANNEXE I1.A12 ETALONNAGE (Annexe non obligatoire)

La liste des appareils de mesure donnée dans le Tableau I1.A12 n’est pas limitative, elle doit être adaptée par chaque Fabricant en fonction des moyens dont il dispose.

L’étalonnage doit être réalisé suivant une procédure écrite et faire l’objet d’un procès-verbal daté. La procédure, préparée à partir des normes existantes, doit se rattacher aux étalons nationaux s’ils existent, et indiquer la précision obtenue, qui doit être adaptée à l’emploi envisagé de l’appareil de mesure. Ces opérations sont obligatoires après toute réparation ou modification d’un appareil de mesure.

Les opérations d’étalonnage relèvent de la responsabilité du Fabricant de l’appareil à pression ou de son Organisme de Contrôle, qui peut les exécuter luimême ou les faire exécuter par le fabricant de l’appareil de mesure ou par un organisme extérieur.

Tableau I1.A12 - Fréquence de l’étalonnage APPAREILS DE MESURE

FRÉQUENCE

Machines de traction et appareils de mesure associés (NF EN ISO 9513 : Mai 2003) Mouton Charpy et appareils de mesure associés (NF EN 10045-2 : Décembre 1992) Machines de mesure des duretés (NF EN ISO 6508-2 : Octobre 1999) spécifiée dans la spécification de référence Appareils de mesure des épaisseurs de l’appareil à pression ou à défaut 1 fois par an Chaîne de mesure et d’enregistrement des températures, y compris les moyens de mesure de la vitesse de déroulement du support d’enregistrement Thermomètre de mesure des températures d’essai de flexion par choc Manomètre pour essai de résistance ou de fuite (NF X 10-524 : Août 1976 et NF EN 837-1 : Avril 1997)

spécifiée dans la spécification de référence ou à défaut 1 fois tous les 6 mois voir Annexes relatives aux méthodes d’examen

Appareils pour examens non destructifs

1750


1751


PARTIE I CONTRÔLES ET INSPECTION SECTION I2 INSPECTION –

I2.1 - GÉNÉRALITÉS A l’initiative du Fabricant (Appareils Catalogue & Appareils spécifiques) ou à la demande du Donneur d’ordre (Appareils spécifiques) la réalisation d’un appareil doit faire l’objet d’une surveillance de sa construction.

Dans les trois cas a), b), c) les opérations de surveillance de la construction recommandées par la présente Division sont récapitulées dans le tableau I2.1 ci-après.

a) Pour les Appareils Spécifiques, l'Organisme d'Inspection, lorsqu’il est désigné par le Donneur d’ordre, peut être, en particulier : –

soit le propre service inspection du Donneur d’ordre,

–

soit un organisme spécialisé choisi par le Donneur d’ordre,

–


Cette liste peut être complétée en fonction d’exigences spécifiques du Donneur d’ordre ou à l’initiative du Fabricant pour des fabrications particulières.

I2.2 - MODALITÉS DE RÉALISATION DE LA SURVEILLANCE DE LA CONSTRUCTION L’inspecteur doit avoir libre accès aux lieux de construction et à n’importe quel stade de la fabrication pour s’assurer leur mission.

Les modalités des interventions de l'Organisme d'Inspection doivent être précisées par le Donneur d’ordre à la commande.

Dans la mesure du possible, ces interventions doivent s’effectuer sans retarder ou gêner la fabrication. L’inspecteur n’est pas autorisé à communiquer à des tiers les renseignements confidentiels dont il a connaissance dans l’exercice de sa mission.

b) Pour les Appareils Spécifiques, l'Organisme d'Inspection, lorsqu’il est désigné par le Fabricant, peut être, en particulier : –

soit un organisme spécialisé choisi par le Fabricant,

–


L’inspecteur peut à tout moment refuser toute pièce ou fabrication non conforme à la présente Division ou aux spécifications particulières du Donneur d’ordre. Toutefois :

Les modalités des interventions de l'Organisme d'Inspection peuvent être précisées par le Donneur d’ordre à la commande c) Pour les Appareils Catalogue, l'Organisme d'Inspection désigné par le Fabricant, peut être, en particulier : –

soit, lorsqu'un Système qualité certifié du Fabricant est mis en œuvre, un service du Fabricant, chargé de procéder sous la responsabilité de celui-ci à tout ou partie des opérations de surveillance de la construction.

–

le Fabricant a la possibilité de soumettre à l’accord des parties concernées une procédure de mise en conformité compatible avec les exigences de la présente Division,

–

l’acceptation ou le refus définitif d’une nonconformité avec les spécifications du Donneur d’ordre ne peut être prononcé qu’en application des dispositions contractuelles de la commande ou, à défaut, après concertation entre les parties concernées.

Les non-conformités ainsi que les décisions prises selon les dispositions ci-dessus doivent figurer dans le dossier de fabrication.

soit un organisme spécialisé choisi par le Fabricant,

1752

CODAP 2005 Division 2 • Partie I – CONTRÔLES ET INSPECTION Section I2 - INSPECTION

Pour les Appareils spécifiques, lorsque la surveillance de la construction est assurée par le Fabricant, celui-ci doit informer le Donneur d’ordre des constatations faites au cours des interventions par son Inspecteur.

Les interventions de l’inspecteur du Donneur d’ordre ne diminuent en rien la responsabilité du Fabricant, qui doit être informé des constatations faites au cours des interventions de l’inspecteur.

1753


Tableau I2.1 - Surveillance de la construction

Réf.

Domaine d’intervention


Opérations d’inspection A

B1

B2

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

DOCUMENTATION GÉNÉRALE

Vérification que le Fabricant a en sa possession : Documents contractuels

−

les exigences techniques contractuelles

−

les codes, normes, textes réglementaires... qui s’appliquent,

−

la certification du Système d’Assurance de la Qualité éventuel.

Vérification que les données et les méthodes de calcul utilisées sont en accord avec : Note de calcul

−

les exigences techniques contractuelles,

−

les exigences de la présente Division,

−

les dispositions réglementaires applicables.

Vérification que les informations portées sur les plans de fabrication sont en conformité avec : Plans de fabrication

−


−

es résultats de la note de calcul,

−

les dispositions de la présente Division

Vérification que les spécifications techniques d’achat des produits et des matières sont en conformité avec : Spécifications techniques d’achat

−


−

les plans de fabrication,

−

les dispositions des Sections M de la présente Division qui s’appliquent.

Vérification que les spécifications de soustraitance sont en conformité avec : Spécifications de sous traitance

Spécifications techniques de fabrication et de contrôles

−


−

les plans de fabrication,

−

les exigences applicables de la présente Division.

Vérification de l’existence des spécifications techniques de fabrication et de contrôle et de leur conformité avec les exigences de la présente Division.

I = Intervention de l’Inspecteur

1754


Tableau I2.1 - Surveillance de la construction (suite)

Réf.




B1

B2

MATÉRIAUX ET SOUS-TRAITANCE

Inspection chez le Producteur

Assistance au prélèvement des échantillons destinés à la confection des éprouvettes. Assistance aux essais et contrôles destructifs.

I

I

Contrôles non destructifs des matériaux

Vérification de la validité de la qualification des opérateurs, de l’existence des rapports de contrôles non destructifs et de la conformité des résultats avec les Spécifications techniques d’achat.

I

I

Certificats de réception des matériaux de base

Vérification de la conformité des informations et des résultats d’essais portés sur les documents justificatifs avec les Spécifications techniques d’achat.

I

I

I

Certificats de réception des produits d’apport

Vérification de la conformité des informations et des résultats d’essais portés sur les documents justificatifs avec les Spécifications techniques d’achat.

I

I

I

I

I

I

a) Vérification : − de l’existence des documents justificatifs établis par le Producteur, − de la conformité des informations et des résultats d’essais portés sur ces documents avec les exigences de la présente Division. Vérification des produits pris sur stock

Identification des produits

Acceptation des éléments sous-traités

b) Dans le cas d’essais ou de contrôles complémentaires à effectuer : −

assistance aux prélèvements des échantillons destinés à la confection des éprouvettes,

−

assistance aux contrôles et essais,

−

vérification des rapports de contrôle et d’essais.

I

I

I

a) Vérification de la conformité de l’identification et du marquage des produits avec les spécifications et les documents justificatifs selon les dispositions de M1.9.

I

I

I

b) Vérification de la procédure d’identification continue en cours de fabrication et de report de marquage selon les dispositions de F1.2.2.

I

I

I

Opérations identiques à celles réalisées sur les éléments fournis par le Fabricant.


1755

I

voir opérations correspondantes



Réf.




B1

B2

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

ASSEMBLAGES PERMANENTS SOUDAGE

Vérification : − Descriptifs des modes opératoires de soudage

de la validité du Descriptif du mode opératoire de soudage qualifié pour l’assemblage considéré,

−

que le Descriptif du mode opératoire de soudage est dans le domaine de la Qualification du mode opératoire de soudage.

Qualification des modes opératoires de soudage

Vérification que les modes opératoires de soudage ont été qualifiés selon les dispositions de l’Annexe FA2. Vérification :

Qualification des soudeurs et des opérateurs

−

que les soudeurs et opérateurs ont été qualifiés selon les dispositions de F1.4.1.4,

−

de la validité de la qualification dans le temps,

−

de la validité de la qualification pour l’assemblage considéré. DUDGEONNAGE

Vérification : − Descriptifs des modes opératoires de dudgeonnage

de la validité du Descriptif du mode opératoire de dudgeonnage qualifié pour l’assemblage considéré,

−

que le Descriptif du mode opératoire de dudgeonnage est dans le domaine de la Qualification du mode opératoire de dudgeonnage.

Qualification des modes opératoires de dudgeonnage

Vérification que les modes opératoires de dudgeonnage ont été qualifiés selon les dispositions de l’Annexe FA4. Vérification :

Qualification des opérateurs en dudgeonnage

−

que les opérateurs en dudgeonnage ont été qualifiés selon les dispositions de F1.4.2.2,

−

de la validité de la qualification dans le temps,

−

de la validité de la qualification pour l’assemblage considéré.


1756



Réf.




B1

B2

CONTRÔLES DESTRUCTIFS DES ASSEMBLAGES SOUDÉS SUR COUPONS-TÉMOINS

Réalisation des coupons-témoins

a) Assistance à l’enlèvement des couponstémoins et poinçonnage.

I

I

I

b) Vérification des traitements thermiques après soudage effectués indépendamment de l’appareil.

I

I

I

Contrôles non destructifs des coupons-témoins

Examen des radiogrammes ou assistance aux examens par ultrasons.

I

I

I

Essais mécaniques

a) Poinçonnage des éprouvettes destinées aux essais mécaniques.

I

I

I

b) Assistance aux essais mécaniques.

I

I

I

Examen des rapports de contrôle et d’essais établis par le Fabricant.

I

I

I

I

I

I

Vérification de la qualification des agents de contrôle.

I

I

I

a) Examen des radiogrammes par sondage.

I

I

I

b) Assistance par sondage aux examens autres que l’examen radiographique.

I

I

I

Contrôle après dudgeonnages

Vérification de l’expansion des tubes après dudgeonnage.

I

I

Rapports de contrôle

Examen des rapports de contrôle établis par le Fabricant.

I

I

Rapports de contrôles et d’essais (7) I = Intervention de l’Inspecteur

CONTRÔLES NON DESTRUCTIFS DES ASSEMBLAGES

Vérification : − Instructions et procédures

− Agents de contrôle


de l’existence des instructions et des procédures de contrôles non destructifs établies par le Fabricant et de leur conformité avec les exigences de la présente Division, de la qualification de leur rédacteur.


1757

I



Réf.




B1

B2

TRAITEMENTS THERMIQUES

Instructions et procédures

Vérification de l’existence des instructions et procédures et de leur conformité avec les exigences de la présente Division.

I

I

I

Enregistrements

Vérification des courbes temps/température et autres documents enregistrés.

I

I

I

Examen par sondage des rapports d’étalonnage des appareils de mesures utilisés pour l’essai de résistance, le contrôle dimensionnel et autres contrôles ou essais.

I

I

I

Examen visuel de toutes les parties accessibles de l’appareil avant l’essai de résistance et l’application éventuelle de revêtement ou peinture. Vérification de la plaque de Fabricant.

I

I

I

a) Vérification de l’existence des instructions d’essai.

I

I

I

b) Assistance aux essais et examens visuels de l’appareil pendant et après l’essai.

I

I

I

c) Poinçonnage de la plaque de Fabricant.

I

I

I

a) Etablissement du Certificat d’inspection et d’essai de résistance.

I

I

I

b) Visa de l’Attestation de conformité à la présente Division établi par le Fabricant.

I

I

I

Examen du Dossier de fabrication et du Dossier d’appareil et vérification de leur conformité avec les exigences de la présente Division.

I

I

I


RÉCEPTION DE L’APPAREIL

Etalonnage des appareils de mesure

Examen final de l’appareil

Essais de résistance

Examen final de l’appareil

Dossiers à établir I = Intervention de l’Inspecteur

1758


1759






PARTIE IE INTERPRETATIONS ET EXEMPLES SECTION INT1 INTERPRETATIONS

Sans objet dans le cadre de cette première Edition.

1800




PARTIE IE INTERPRETATIONS ET EXEMPLES SECTION EXE EXEMPLES EXE1 - Sans objet dans le cadre de cette première Edition

1850

CODAP 2005 Division 2 • Partie IE – INTERPRETATIONS ET EXEMPLES Section EXE – EXEMPLES

EXE2 - EXEMPLES RELATIFS A LA PARTIE MATERIAUX EXE2.MA2-1 - Prévention de la rupture fragile

Tableau 1

Bride

Composant

Matériau

Epaisseur de commande mm

Viroles

P295GH NF EN 10028-2

29

Fond

P295GH NF EN 10028-2

20

Tubulure

P295GH NF EN 10028-2

12

Bride

ASME SA 350 LF2 Class 2

30

Assemblage 1 Tubulure Viroles

Fond

Assemblage 2 Assemblage 3 Assemblage 5

Assemblage 4

Sans traitement thermique après soudage

Température minimale d’évaluation

- 10°C

1851


Tableau 2 - Epaisseurs de référence Partie A

Zone soudée

eb/4

eb

7,5 mm

30 mm

e

MAX(e,et)

29 mm

29 mm

12 mm

e1

e1

e1

29 mm

29 mm

29 mm

e1

e1

e1

29 mm

29 mm

29 mm

e3 (ND) et e1 (D)

e3

e2

20 et 29 mm

20 mm

20 mm

Partie B

note 1

es eb

Assemblage 1

A

es (voir note)

B g

g

et B

12 mm

et (voir note)

Assemblage 2 A

e

A

B

Assemblage 3

e1

Assemblage 4 B

A e1

e1

1/3

note 2

note 1

165°

Assemblage 5

1/3 A

B e2

e3

e1

Note : Si la tubulure est commandée suivant NF EN 10222-2 : Avril 2000 les épaisseurs de référence (composants forgés) deviennent es / 4 et et / 4 respectivement

1852


Epaisseur de référence P295GH NF EN 10028

29 mm graphique ND et 29 mm graphique D

Epaisseur de référence ASME SA 350 LF2 Class 2

7,5 mm

TMA (°C) 60 50

= TR

40

20

30 20

TR

10

=0

0 -10

0 P295GH = -2 R T 40 =R T 60 =R T

-20 -30

SA 350 LF2 Class 2

-40 -50 -60 -70 -80 -90 0

10

20

30

Graphique ND3 - 285 < Rp0,2 ≤ 355 N/mm2

Matériau

Energie et Température spécifiées

P295GH

27 J à - 20°C

La nuance est acceptable

SA 350 LF2 Class 2

27 J à - 18°C

La nuance est acceptable

1853

40 e (mm)


EXE3 - EXEMPLES RELATIFS A LA PARTIE CONCEPTION ET CALCULS

1854


EXE3.C9.2.6 - Exemples d’application des règles du chapitre C9.2.6 - Charge linéique appliquée suivant la direction circonférentielle Description

Vérification de la résistance d'une enveloppe cylindrique soumise à un effort circonférentiel uniformément réparti sur une longueur connue. Longueur de l’enveloppe = 5600 mm cylindrique Diamètre intérieur de = 1400 mm l’enveloppe cylindrique Le calcul correspond à une situation normale de service de l’appareil Données d'entrée Géométrie

b

= 250 mm

: Longueur d’application des charges circonférentielles

Di

= 1400 mm = 10 mm = 5600 mm

: Diamètre intérieur de l'enveloppe : Epaisseur admise de l'enveloppe : Longueur de l’enveloppe

eu L

Chargement Fi M

= 0N = 30000 N = 84000 N ⋅ m

: Force axiale globale additionnelle appliquée à l’enveloppe : Force linéique locale appliquée à l’enveloppe : Moment de flexion global de toutes les forces extérieures

Mi P

= 0 N⋅m = 1,2 MPa

: Moment linéique local appliqué à l’enveloppe : Pression intérieure de calcul

F

Propriétés physiques f

= 170 MPa

: Contrainte nominale de calcul pour la situation considérée t (P265GH, 20°C, Rp0,2 = 255MPa )

Vérification des conditions d'application selon C9.2.2

Pour un cylindre Deq = Di

eu ≤ 0,05 Deq

•

Condition C9.2.2.1-1

0,001 ≤

•


0≤

•

Condition C9.2.2.3

(direction d'application de la charge)

cette condition est vérifiée

b ≤ 1,0 Deq

cette condition est vérifiée on admet que cette condition est vérifiée

Toutes les conditions d'application sont vérifiées, la règle C9.2.6 peut être appliquée

1855


Étape 1 : Calcul du diamètre équivalent de l'enveloppe •

Diamètre équivalent selon C9.2.6-1 Deq = 1,4 ⋅ 10 3 mm

Deq = Di

Étape 2 : Calcul des rapports de contrainte υ1 , υ 2 puis calcul de σ ball •

Coefficient λ selon C9.2.6-3 b

λ=

λ = 2,113

Deq . e u

•

Coefficient υ1 selon C9.2.6-4

υ1 = MIN (0,08 λ ; 0,30 )

υ 1 = 0 ,169

•

Coefficient K 2 pour la situation en cours

K 2 = 1,25

•

Contrainte f pour la situation en cours

f = 170 MPa

L'enveloppe transmet un moment global M à la section située au droit du point d'application des charges additionnelles Fi et M i . Ce moment induit dans les fibres longitudinales de l'enveloppe de la compression d'un côté et de la traction de l'autre côté. Pour déterminer la valeur de σ ball il faut donc faire deux calculs, le premier en affectant le terme M de l'équation C9.2.6-5 du signe "-", le second en l'affectant du signe "+" et retenir pour valeur de σ ball la plus petite des deux valeurs calculées. Remarque : Ce mode de calcul ne tient pas compte de la position circonférentielle de la zone d'application des charges Fi et M i , position que la règle C9.2.6 ignore. Il est représentatif des cas où ces charges sont appliquées de la manière la plus défavorable (à une distance égale à un demi diamètre de l'axe neutre de flexion globale). Il est d'autant plus conservatif que la zone d'application des charges Fi et M i se rapproche de cet axe. •

Contrainte σ mx avec +M selon C9.2.6-5

σ mx = •

4 ⋅ eu

+

1 π ⋅ D eq ⋅ e u

⎞ ⎛ ⎜F + 4⋅ M ⎟ ⎜ D eq ⎟⎠ ⎝

σ mx = 47 , 457 MPa

Rapport υ 2 avec +M selon C9.2.6-7

υ2 = •

P ⋅ D eq

σ mx

υ 2 = 0,223

(K 2 . f )

Coefficient K l avec +M selon C9.2.6-8 1 − υ 22

K1 =

K1 = 1,223

2

⎞ ⎞ ⎛1 ⎛1 2 2 ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + (1 − υ 2 ) υ1 ⎠ ⎠ ⎝3 ⎝3 •

Valeur limite de la contrainte de flexion avec +M pour l'enveloppe selon C9.2.6-9

σ ball1 = K1 ⋅ K 2 ⋅ f

σ bal1l = 259,815 MPa

1856


•

Contrainte σ mx avec -M selon C9.2.6-5 P ⋅ D eq

σ mx = •

1 π ⋅ D eq ⋅ e u

⎞ ⎛ ⎜F − 4⋅ M ⎟ ⎜ D eq ⎟⎠ ⎝

σ mx = 36 ,543 MPa

Rapport υ 2 avec -M selon C9.2.6-7

υ2 = •

4 ⋅ eu

+

σ mx

υ 2 = 0,172

(K 2 . f )

Coefficient K l avec -M selon C9.2.6-8 1 − υ 22

K1 =

K1 = 1,275

2

⎞ ⎞ ⎛1 ⎛1 2 2 ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + (1 − υ 2 ) υ1 ⎠ ⎠ ⎝3 ⎝3 •

Valeur limite de la contrainte de flexion avec -M pour l'enveloppe selon C9.2.6-9

σ ball2 = K1 ⋅ K 2 ⋅ f •

σ ball2 = 270,899 MPa

Valeur limite de la contrainte de flexion pour l'enveloppe selon C9.2.6-9

σ ball = MIN (σ ball1 , σ ball2 )

σ ball = 259,815 MPa

Étape 3 : Calcul des valeurs maximales admissibles des charges auxquelles l'enveloppe peut être soumise

•

Coefficient K13 selon C9.2.6-10 K13 =

•

1

Force maximale admissible selon C9.2.6-11

Flmax = •

σ ball ⋅ eu2

Flmax = 5,98 ⋅ 10 4 N

K13

Coefficient K14 selon C9.2.6-12

K14 = •

K13 = 0,434

1,2 1 + 0,60λ2

1 0,6 1 + 0,06 λ

K14 = 1,48

2

Moment maximal admissible selon C9.2.6-13

M lmax =

σ ball ⋅ eu2 ⋅ b

M lmax = 4,388 ⋅ 10 6 N ⋅ mm

K14

Étape 4 : Vérification de la tenue de l'enveloppe

•

Rappel de la valeur de la force linéique appliquée

Fl = 3 ⋅ 10 4 N

•

Rappel de la valeur du moment linéique appliqué

M l = 0 N ⋅ mm

1857


•

Valeur utilisée pour la vérification de la tenue selon C9.2.6-14 Test =

•

Fl Flmax

+

Ml

Test = 0,502

M lmax

Vérification de l'épaisseur de l'enveloppe selon C9.2.6-14

Fl Flmax

+

Ml M lmax

≤ 1,0 : L’épaisseur est suffisante

1858


EXE3.C9.3.3 - Exemple d’application des règles du Chapitre C9.3.3 - Appareils sur berceaux 2° méthode § C9.3.3.2, « Berceaux support sans plaque renfort » Description

Vérification de la résistance des berceaux support de type A situés sur la virole cylindrique d'un réservoir horizontal pour une situation normale de service : Volume Diamètre de la partie cylindrique du réservoir Longueur totale de la partie cylindrique du réservoir Fonds Poids propre du réservoir Densité du produit

= 70,6 m3 = 2 400 mm = 15 000 mm = GRC ≈ 11700 kg = 1

Données d'entrée Géométrie et construction

1000 mm 12 mm 2400 mm 12 mm 600 mm 450 mm 15000 mm 1000 mm

: : : : : : : :

Distance du berceau à l'extrémité de la partie cylindrique voisine Largeur d'un berceau Diamètre intérieur de l'enveloppe Epaisseur admise de l'enveloppe Hauteur du berceau au point 2 (paramètre non utilisé) Hauteur du fond bombé comptée depuis la ligne de tangence (fond GRC – D = 2400 mm) Longueur de la partie cylindrique de l'enveloppe (partie cylindrique fond incluse) Longueur du gabarit pour mesure de la déformation dans le sens longitudinal

lg1

= = = = = = = =

lg2

= 1000 mm

: Longueur du gabarit pour mesure de la déformation dans le sens circonférentiel

lg3

= 300 mm

: Longueur du gabarit pour mesure de la déformation au droit d'une soudure

n wg1

= 2 = 0 mm

: Nombre de berceaux : Déformation dans le sens longitudinal

wg2

= 0 mm

: Déformation dans le sens circonférentiel

wg3

= 0 mm

: Déformation au droit d'un cordon de soudure

z

= 1 = 120°

: Coefficient de soudure (lié à la présence de soudures circonférentielles) : Angle d'ouverture du berceau en degrés

a1 b1 Di eu H1 Hi L

δ

Chargement P Pmax W WF

= = = =

0.6 MPa 0.043 MPa 808000 N 693000 N

: : : :

Pression de calcul Pression extérieure maximale admissible (ne sera pas utilisée car P > 0 ) Poids total du récipient, fluide inclus Poids du fluide


= 200000 MPa : Module d'élasticité à la température de calcul : Contrainte de calcul pour la situation considérée (P265GH, 20°C, R t = 255MPa ) = 170 MPa p0,2

S

= 255 MPa

E

: Limite d'élasticité du matériau de l'enveloppe

Gestion du calcul KS

= 1.5

: Coefficient de sécurité (1.5 en situation de service)

1859


Vérification des conditions d'application selon C9.3.3.1

•

Condition C9.3.3.1.2-1

(distance à une discontinuité) :

•


0,001 ≤

•

Conditions C9.3.3.1.4

(écarts de forme) :

ces conditions sont toutes vérifiées

•


60° ≤ δ ≤ 180° :


on admet que cette condition est vérifiée

eu ≤ 0,05 : Di


Toutes les conditions d'application étant vérifiées, la règle C9.3.3.2 peut être appliquée. Étape 1 : Calcul des valeurs des charges auxquelles l'enveloppe est soumise selon l'Annexe C9.A3

•

Cote a3 selon C9.A3.5-1 a3 = a1 +

•

W 4 ⋅ Hi L+ 3

Wf Di 2 ⋅ W 16

M 0 = 1,599 ⋅ 10 7 N ⋅ mm

W n

Fi = 4,04 ⋅ 10 5 N

Moment de flexion au droit d'un berceau selon C9.A3.5-5

⎛ q⋅ a 32 ⎞ Mi = ⎜ − M0 ⎝ 2 ⎠ •

⎛ a 2 l2 M i = ΜΑΧ ⎜ q . 3 − M 0 ; q . 1 ⎜ 2 8 ⎝

⎞ ⎟ M i = 2,777 ⋅ 10 7 N ⋅ mm ⎟ ⎠

Effort tranchant au droit d'un berceau selon C9.A3.5-7 Qi = Fi⋅

L − 2⋅ a 1 L+

•

N mm

Force reprise par l'enveloppe selon C9.A3.5-4 Fi =

•

q = 51,795

Moment dû à la poussée hydrostatique sur les fonds selon C9.A3.5-3 M0 = q .

•

a3 = 1,3 ⋅ 10 3 mm

Poids linéique de la poutre équivalente selon C9.A3.5-2 q=

•

2 ⋅ Hi 3

Qi = 3,367 ⋅ 10 5 N

Qi = 0,5 ⋅ Fi

4⋅ Hi 3

Moment de flexion entre les berceaux selon C9.A3.5-6 Mij = M0 + Fi⋅ ⎛⎜

L

⎝2

⎛ L 2⋅ Hi ⎞ + 3 ⎠ ⎝2⎠ ⎝2

− a 1 ⎞ − ⎛⎜

⎠

q⎞

⋅⎜

2

Mi = q .

l1 2 8

M ij = 1,066 ⋅ 10 9 N ⋅ mm

Étape 2 : Calcul des valeurs maximales admissibles des charges globales selon l'Annexe C9.A4

•

Diamètre moyen de l'enveloppe Dm = 2,412 ⋅ 10 3 mm

Dm = Di + eu

1860


•

Coefficient K selon C9.A4.4-1 K=

•

1,21 ⋅ E ⋅ eu S ⋅ Dm

Valeur d'entrée utilisée pour calculer le coefficient a0 selon C9.A4.4-2 ou 3 ⎛ Dm ⎜⎜ ⎝ eu

•

K = 4,721

⎞ ⎟⎟ = 201 ⎠

Coefficient a0 selon C9.A4.4-2 ou 3 Dm ≤ 424 eu

Coefficient selon C9.A4.4-2

0,83

α0 =

a0 = 0,586

D 1,0 + 0,005 ⋅ m eu •

Valeur utilisée pour calculer le coefficient α selon C9.A4.4-4 ou 5 ⎛ wg1 wg2 wg3 ⎞ ⎟ xp1 = MAX ⎜ ; ; ⎜ l g1 l g2 l g3 ⎟ ⎠ ⎝

•

xpl = 0

Coefficient α selon C9.A4.4-4 ou 5 ⎛w w ⎞ w ΜΑΧ ⎜ 1 ; 2 ; 3 ⎟ < 0,01 ⎜ lg1 lg2 lg3 ⎟⎠ ⎝

Coefficient selon C9.A4.4-4

α = α0

α = 0,586

•

Valeur utilisée pour calculer le coefficient ∆ selon C9.A4.4-6 ou 7

•

Coefficient ∆ selon C9.A4.4-6 ou 7

K = 2,768

α ⋅ K ≥ 0,5 ∆ selon C9.A4.4-7

1,0 − ∆=

• •

0,4123

(α ⋅ K )0,6

∆ = 0,517

Ks

Contrainte σ call selon C9.A4.4-8 σ call = S ⋅ ∆

σ call = 131,946 MPa

Force de compression maximale selon C9.A4.5-1 Fcmax = 1,2 ⋅ 10 7 N

Fcmax = π ⋅ Dm ⋅ eu ⋅ σ call

•

Moment de flexion maximal selon C9.A4.6-1 M max =

•

π

4

M max = 7,235 ⋅ 10 9 N ⋅ mm

⋅ Dm 2 ⋅ eu ⋅ σ call

Rayon moyen de l'enveloppe D R= m 2

R = 1,206 ⋅ 10 3 mm

1861


•

Valeur utilisée pour calculer l'effort tranchant admissible selon C9.A4.7-1 ou 2

•

Valeur utilisée pour calculer l'effort tranchant admissible selon C9.A4.7-1 ou 2

•

Effort tranchant admissible selon C9.A4.7-1 ou 2 L ≤ 8,7 ⋅ R

L = 12,438 R R 8,7 ⋅ = 87,217 eu

R eu

« Qmax selon C9.A4.7-1 » 1, 25

Qp1

⎛e ⎞ 0,75 ⋅ π ⋅ R ⋅ eu ⋅ E ⋅ ⎜ u ⎟ ⎝R⎠ = KS

Qmax = Qp1

⋅

1,5 3 R ⎡ ⎛R⎞ ⎛e ⎞ ⎤ ⋅ ⎢1 + 42 ⋅ ⎜ ⎟ ⋅ ⎜ u ⎟ ⎥ L ⎢ ⎝ L ⎠ ⎝ R ⎠ ⎥⎦ ⎣

Qmax = 4,051 ⋅ 10 6 N

Étape 3 : Vérification de la résistance de l'enveloppe entre les berceaux

•

Rappel de la valeur du moment entre les berceaux pour la vérification de la condition d'exemption C9.3.3.2-1 M ij = 1,066 ⋅ 10 9 N ⋅ mm

•

Rappel de la valeur du moment au droit des berceaux pour la vérification de la condition d'exemption C9.3.3.2-1 M ij = 2,777 ⋅ 10 7 N ⋅ mm

Exemption C9.3.3.2-1 = si

( M ij ≤ M i ), « Exemption selon C9.3.3.2-1 », « Pas d’exemption selon C9.3.3.2-1 »

Exemption C9.3.3.2-1 = « Pas d’exemption selon C9.3.3.2-1 » •

Valeur intermédiaire x selon C9.3.3.2-2 x=

•

L Di

Valeur intermédiaire y selon C9.3.3.2-3 y=

•

x = 6,25

Di eu

y = 200

Coefficient m selon C9.3.3.2-4 mp1 = 1,6 − 0,20924 (x − 1) + 0,028702 x (x − 1)

mp 2 = 0,4795 ⋅ 10 −3 y (x − 1) − 0,2391 ⋅ 10 −6 xy (x − 1) mp3 = − 0,29936 ⋅ 10 −2 (x − 1) x 2 − 0,85692 ⋅ 10 −6 (x − 1) y 2 mp 4 = 0,88174 ⋅ 10 −6 x 2 (x − 1) y − 0,75955 ⋅ 10 −8 y 2 (x − 1) x mp5 = 0,82748 ⋅ 10 −4 (x − 1) x 3 + 0,48168 ⋅ 10 −9 (x − 1) y 3 m = mp1 + mp 2 + mp3 + mp 4 + mp5 m = 1,304

1862


•

Coefficient K12 selon C9.3.3.2-5 K12 = MAX (m ; 1,0)

•

K12 = 1,304

Contrainte maximale admissible pour la vérification C9.3.3.2-6 f max = f ⋅ z

•

f max = 170 MPa

Contrainte longitudinale pour vérification de la condition de résistance C9.3.3.2-6

σ lp1 =

P ⋅ Di 4 ⋅ M ij ⋅ K12 + 4 ⋅ eu π ⋅ Di 2 ⋅ eu

σ lp1 = 55,611 MPa

P ⋅ Di 4 ⋅ M ij ⋅ K12 + ≤ f max : La condition C9.3.3.2-6 est satisfaite 4 ⋅ eu π ⋅ Di 2 ⋅ eu •

Rappel de la valeur du moment entre les berceaux pour la vérification C9.3.3.2-7,8

M ij = 1,066 ⋅ 10 9 N ⋅ mm

•

Rappel de la valeur du moment maximal pour la vérification C9.3.3.2-7,8

M max = 7,235 ⋅ 10 9 N ⋅ mm

•

Rappel de la valeur maximale de pression extérieure pour la vérification C9.3.3.2-7,8

Pmax = 0,043 MPa

•

Rappel de la valeur de la pression pour la vérification C9.3.3.2-7,8

P = 0,6 MPa

•

Valeur utilisée pour la vérification C9.3.3.2-7,8

•

Vérification de la stabilité de l'enveloppe entre les berceaux selon C9.3.3.2-7 ou 8

M ij M max

P≥0

M ij M max

≤ 1 : La condition est vérifiée

Étape 4 : Calcul des valeurs limite des charges au droit des berceaux

•

Valeur intermédiaire γ selon C9.3.3.2-9 ⎛ a1 ⎝ Di

γ = 2,83 ⎜⎜ •

⎞ ⎟ ⎟ ⎠

eu Di

γ = 0,083

Valeur intermédiaire β selon C9.3.3.2-10

β = 0,91

b1

β = 0,064

Di . eu

•


•

Coefficient K 3 selon C9.3.3.2-11

K 2 = 1,25

⎛ ⎞ sin ( β ) K 3 = MAX⎜⎜ 2,718282 − β ; 0,25 ⎟⎟ β ⎝ ⎠

K 3 = 0,937

1863

= 0,147


•


(1 − 2,718282 β cos (β )) −

K4 =

•

Coefficient K 5 selon C9.3.3.2-13 K5 =

•

1,15 − 0,0025 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

MAX(1,7 − 0,011667 ⋅ δ ; 0 ) sin (0,5 ⋅ δ )

1,45 − 0,007505 ⋅ δ sin (0,5 ⋅ δ )

K 7 = 0,634


⎛ 0,8 ⋅ γ + 6 ⋅ γ K 8 = MIN⎜⎜1,0 ; 0,017453 ⋅ δ ⎜ ⎝ •

0,65 1 + (6 ⋅ γ )

Coefficient K10 selon C9.3.3.2-18 1

K10 = 0,965

K 6 ⋅ K8 K5 ⋅ K3

υ1p2 = − 0,03

Coefficient υ1p3 selon C9.3.3.2-20

υ1p3 = − 0,53 ⋅

K4 K 7 ⋅ K 9 ⋅ K10 ⋅ sin (0.5 ⋅ δ )

υ1p3 = − 1,579

Coefficient υ 21p2 selon C9.3.3.2-21

υ 21p2 = − •

Di b1 ⋅ ⋅δ e u Di

Coefficient υ1p2 selon C9.3.3.2-19

υ1p2 = − 0,23 ⋅

•

K 9 = 0,632

δ

1 + 0,010472 ⋅ 3

•

K 8 = 0,349

60 2

K 10 =

•

⎞ ⎟ ⎟⎟ ⎠

Coefficient K 9 selon C9.3.3.2-17 K9 = 1 −

•

K 6 = 0,346


•

K 5 = 0,981


•

K 4 = 0,999

β

4⋅Mi 2

π ⋅ Di ⋅ eu

⋅

1 K2. f

υ 21p2 = − 2,408 ⋅ 10 −3

Coefficient υ 22p2 selon C9.3.3.2-22 ⎛ P ⋅ Di 4⋅Mi − ⎜ 4 ⋅ eu π ⋅ Di 2 ⋅ eu ⎝

υ 22p2 = ⎜

⎞ ⎟⋅ 1 ⎟ K2 . f ⎠

υ 22p2 = 0,139

1864


•


υ 21p3 = 0 •


υ 22p3 = •

P ⋅ Di 1 ⋅ 2 ⋅ eu K 2 . f

υ 22p3 = 0,282

Coefficient K11p2 selon C9.3.3.2-25 K11p2 =

•

υ 21p3 = 0

1 − υ 21p2 2 2

⎞ ⎛1 ⎞ ⎛1 2 2 ⎜ + υ1p2 ⋅ υ 21p2 ⎟ + ⎜ + υ1p2 ⋅ υ 21p2 ⎟ + (1 − υ 21p2 ) ⋅ υ1p2 3 3 ⎠ ⎝ ⎠ ⎝

K11p2 = 1,497

Coefficient K12p2 selon C9.3.3.2-26 1 − υ 22p2 2

K12p2 =

K12p2 = 1,487

2

⎛1 ⎞ ⎛1 ⎞ 2 2 ⎜ + υ1p2 ⋅ υ 22p2 ⎟ + ⎜ + υ1p2 ⋅ υ 22p2 ⎟ + (1 − υ 22p2 ) ⋅ υ1p2 3 3 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

•


K11p3 =

K11p3 = 0,513

2

⎛1 ⎞ ⎛1 ⎞ 2 2 ⎜ + υ1p3 ⋅ υ 21p3 ⎟ + ⎜ + υ1p3 ⋅ υ 21p3 ⎟ + (1 − υ 21p3 ) ⋅ υ1p3 ⎝3 ⎠ ⎝3 ⎠

•


K12p3 =

K12p3 = 0,654

2

⎛1 ⎞ ⎛1 ⎞ 2 2 ⎜ + υ1p3 ⋅ υ 22p3 ⎟ + ⎜ + υ1p3 ⋅ υ 22p3 ⎟ + (1 − υ 22p3 ) ⋅ υ1p3 ⎝3 ⎠ ⎝3 ⎠

•


K 2 = 1,25

•


f = 170 MPa

•

Valeur limite de la contrainte de flexion pour le cas (P = 0) au point 2 selon C9.3.3.2-29

σ ball1p2 = K 11p2 ⋅ K 2 ⋅ f •

σ ball1p2 = 318,026 MPa

Valeur limite de la contrainte de flexion pour la situation en cours au point 2 selon C9.3.3.2-30

σ ball2p2 = K12p2 ⋅ K 2 ⋅ f •

•

σ ball2p2 = 315,945 MPa

Valeur limite de la contrainte de flexion au point 2 selon C9.3.3.2-31


σ ball1p2 = 315,945 MPa

Valeur limite de la contrainte de flexion pour le cas (P = 0) au point 3 selon C9.3.3.2-32

σ ball1p3 = K 11p3 ⋅ K 2 ⋅ f

σ ball1p3 = 109,112 MPa

1865


•

Valeur limite de la contrainte de flexion pour la situation en cours au point 3 selon C9.3.3.2-33

σ ball2p3 = K12p3 ⋅ K 2 ⋅ f •

•

Valeur limite de la contrainte de flexion au point 3 selon C9.3.3.2-34


σ ball1p3 = 109,112 MPa

Charge admissible au point 2 selon C9.3.3.2-35 F2 max =

•

σ ball2p3 = 139,019 MPa

0,7 ⋅ σ ballp2 ⋅ Di ⋅ eu ⋅ eu

F2 max = 4,897 ⋅ 10 5 N

K3 ⋅ K5

Charge admissible au point 3 selon C9.3.3.2-36 F3 max =

0,9 ⋅ σ ballp3 ⋅ Di ⋅ eu ⋅ e u

F3 max = 5,168 ⋅ 10 5 N

K 7 ⋅ K 9 ⋅ K 10

Étape 5 : Vérification des valeurs des contraintes aux points 2 et 3

•

Rappel de la valeur de la force appliquée pour la vérification C9.3.3.2-37

Fi = 4,04 ⋅ 10 5 N

•

Rappel de la valeur maximale admissible de la force reprise au point 2

F2 max = 4,897 ⋅ 10 5 N

•

Rappel de la valeur maximale admissible de la force reprise au point 3

F3 max = 5,168 ⋅ 10 5 N

•

Vérification de l'épaisseur de l'enveloppe selon C9.3.3.2-37 a) Si Fi ≤ MIN (F2 max ; F3 max ) « Epaisseur suffisante selon C9.3.3.2-37 » Vérif. C9.3.3.2-37 = « Epaisseur suffisante » b) Si Fi > MIN (F2 max ; F3 max ) « Epaisseur insuffisante selon C9.3.3.2-37 » Vérif. C9.3.3.2-37 = « Epaisseur insuffisante »

Étape 6 : Vérification de la stabilité de l'enveloppe au droit d'un berceau-support

•

Force axiale équivalente Feq selon C9.3.3.2-38 Feq = Fi ⋅

•

Di π ⋅ ⋅ K 6 ⋅ K8 eu 4

Feq = 5,427 ⋅ 10 5 N

Rappel de la valeur de la force de compression maximale Fc max = 1,2 ⋅ 10 7 N

pour la vérification C9.3.3.2-39 ou 40 •

Rappel de la valeur du moment pour M i = 2,777 ⋅ 10 7 N ⋅ mm

la vérification C9.3.3.2-39 ou 40 •

Rappel de la valeur du moment maximal pour M max = 7,235 ⋅ 10 9 N ⋅ mm

la vérification C9.3.3.2-39 ou 40 •

Rappel de la valeur de l'effort tranchant Qi = 3,367 ⋅ 10 5 N

pour la vérification C9.3.3.2-39 ou 40

1866


•

Rappel de la valeur de l’effort tranchant maximal pour la vérification C9.3.3.2-39 ou 40

Q max = 4,051 ⋅ 10 6 N

•

Rappel de la valeur de la pression pour la vérification C9.3.3.2-40

P = 0,6 MPa

•

Rappel de la valeur maximale de pression extérieure pour la vérification C9.3.3.2-40

Pmax = 0,043 MPa

•

Valeur utilisée pour la vérification C9.3.3.2-40

υ p1 =

Mi M max

+

Feq Fc max

⎛ Q + ⎜⎜ i ⎝ Qmax

⎞ ⎟⎟ ⎠

2

υ p1 = 0,056

• Vérification de la stabilité de l'enveloppe au droit d'un berceau selon C9.3.3.2-39 ou 40 P≥0 Mi M max

+

Feq Fc max

⎛ Q + ⎜⎜ i ⎝ Qmax

2

⎞ ⎟⎟ ≤ 1,0 : La condition C9.3.3.2-39 est vérifiée ⎠

1867


EXE3.C9.4.5 - Exemple d’application des règles du Chapitre C9.4.5 - Console support de type A, B, ou C disposée sans plaque renfort Description

Vérification de la résistance des 3 consoles support de type A situées sur la virole cylindrique d’un réservoir vertical d’une contenance de 17m3. ≈ 5700 mm Hauteur totale du réservoir Poids propre du réservoir ≈ 4200kg Hauteur de la virole cylindrique = 4900 mm Diamètre intérieur de la virole = 2000 mm cylindrique Fonds = GRC On suppose que le réservoir contient un gaz de poids négligeable Le calcul correspond à une situation normale de service du réservoir Données d'entrée Géométrie a1 b1 Di eu g h h1 h2 n

= = = = = = = = =

210 mm 200 mm 2000 mm 14 mm 165 mm 3500 mm 320 mm 250 mm 3

: : : : : : : : :

Distance du point d’application de la charge à l’enveloppe Longueur de la semelle de la console Diamètre intérieur de l'enveloppe Epaisseur admise de l'enveloppe Distance entre les âmes de la console Distance du centre de la console à la base du pied Hauteur de la console Profondeur de la console Nombre de consoles

: : : :

Force verticale globale à prendre en compte Force horizontale agissant à la base des pieds Moment de flexion global de toutes les forces extérieures à prendre en compte Pression de calcul

Chargement F FH MA P

= 42000 N = 0N = 0 N⋅m = 1,0 MPa


= 170 MPa



Pour un cylindre : Deq = Di

eu ≤ 0,05 Deq

•


0,001 ≤

•


0,2 ≤

•

Conditions C9.4.2.6

(disposition des consoles-supports)


g ≤ 1,0 h1

cette condition est vérifiée on admet que ces conditions sont toutes vérifiées

Toutes les conditions d'application sont vérifiées, la règle C9.4.5 peut être appliquée

1868


Étape 1 : Calcul du diamètre équivalent de l'enveloppe

•

Diamètre équivalent selon C9.4.5-1 Deq = 2 ⋅ 10 3 mm

Deq = Di

Étape 2 : Calcul de la valeur de la force horizontale à la jonction entre la console et le dispositif de supportage de cette console

•

Valeur de la force horizontale selon C9.4.5-4 FH n

FHi =

FHi = 0 N

Étape 3 : Calcul de la valeur de la force verticale à la jonction entre la console et le dispositif de supportage de cette console

•

Valeur de la force verticale selon C9.4.5-5 FV 4⋅MA + n n [Di + 2 (a1 + eu + e2 )]

FVi =

FVi = 1,4 ⋅ 10 4 N

Étape 4 : Calcul des rapports de contrainte υ1 , υ 2 puis calcul de σ ball

•

Coefficient λ selon C9.4.5-6 h1

λ= •

λ = 1,912

Deq . eu


υ 1 = MIN (0 , 08 λ ; 0 ,30 ) •

υ 1 = 0 ,153

Contrainte σ my selon C9.4.5-8 σ my =

P ⋅ D eq

σ my = 71, 429 MPa

2 ⋅ eu

•


K 2 = 1,25

•


f = 170 MPa

•

Rapport υ 2 selon C9.4.5-9

υ2 = •

σ my

υ 2 = 0,336

(K 2 . f )

Coefficient K1 selon C9.4.5-10 1 − υ 22

K1 =

K1 = 1,115

2

⎛1 ⎞ ⎛1 ⎞ 2 2 ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + (1 − υ 2 ) υ1 ⎝3 ⎠ ⎝3 ⎠

•


σ ball = K1 ⋅ K 2 ⋅ f


1869


Étape 5 : Calcul de la valeur maximale admissible de la force verticale à laquelle l’enveloppe est soumise au droit de la console

•


•

1 0,36 + 0,40 λ + 0,02 λ

Bras de levier équivalent selon C9.4.5-13 a1eq = a1 +

•

K16 = 0,914

2

FHi ⋅ h FVi

a1eq = 210 mm

Force maximale admissible selon C9.4.5-14 Fimax =

σ ball ⋅ eu2 ⋅ h1 K16 ⋅ a1eq

⎡ g⎤ ⋅ MIN ⎢1 ; 0,5 + ⎥ h 1⎦ ⎣

Fimax = 7,745 ⋅ 10 4 N

Étape 6 : Vérification de la tenue de l'enveloppe

•

Rappel de la valeur de la force verticale au droit de la console

•

Vérification de l'épaisseur de l'enveloppe selon C9.4.5-15 FVi ≤ Fimax : Epaisseur suffisante selon C9.4.5-15

1870

FVi = 1,4 ⋅ 10 4 N


EXE3.C9.5.5 - Exemple d’application des règles du Chapitre C9.5.5 - Pied support Description

Vérification de la résistance d’une enveloppe supportée par 3 pieds support situés dans la partie centrale du fond torisphérique d’un réservoir vertical d’une contenance voisine de 17m3. Hauteur totale du réservoir ≈ 5700 mm Poids propre du réservoir ≈ 4200 kg Hauteur de la virole cylindrique = 4900 mm Diamètre intérieur de la virole = 2000 mm cylindrique Fonds = GRC On suppose que le réservoir contient un liquide ayant une densité de 1 Le calcul correspond à une situation normale de service du réservoir Données d'entrée Géométrie Di d2 d4 eu n Ri z

δ

= = = = = = = =

2000 mm 130 mm 1700 mm 14 mm 3 2000 mm 1 0°

: : : : : : : :

Diamètre intérieur de l'enveloppe Diamètre extérieur d’un pied support Diamètre au raccordement des pieds support Epaisseur admise de l'enveloppe Nombre de pieds Rayon de la partie centrale sphérique du fond Coefficient de soudure Angle entre l’axe du pied et l’axe vertical

Chargement F M

= 208000 N = 0N⋅m

: Force verticale globale à prendre en compte (poids de l’appareil plein) : Moment de flexion global de toutes les forces extérieures à prendre en compte

P

= 1,0 MPa

: Pression de calcul


= 170 MPa



Pour le fond torisphérique : Deq = Ri

eu ≤ 0,05 : Deq

•


0,001 ≤

•

Condition C9.5.2.2

(pieds de sections droites circulaires) :

on admet que cette condition est vérifiée

•

Conditions C9.5.2.4

(disposition des pieds de supportage) :

on admet que ces conditions sont toutes vérifiées

•

Condition C9.5.2.5

F>


4⋅M : d4


Toutes les conditions d'application sont vérifiées, la règle C9.5.5 peut être appliquée.

1871


Étape 1 : Calcul du diamètre équivalent de l'enveloppe • Diamètre équivalent selon C9.5.5-1 Deq = 2 ⋅ 10 3 mm

Deq = Ri

Étape 2 : Calcul de la valeur de la force à la jonction entre le pied-support et l’enveloppe

•

Force reprise par l'enveloppe selon C9.5.5-3 F 4⋅M + n n ⋅ d4

Fi =

Fi = 6,933 ⋅ 10 4 N

Étape 3 : Calcul de la valeur maximale admissible de la force à laquelle l'enveloppe peut être soumise au droit de la jonction entre le pied-support et l’enveloppe

•

Diamètre effectif du pied support selon C9.5.5-4

d eff = d 2 •

d eff = 130 mm

Coefficient λ selon formule C9.5.5-6

d eff

λ=

λ = 0,777

Deq . e u •

Distance entre l'axe vertical et le point d'intersection entre l'enveloppe et l'axe du pied d x= 4 2

•

Valeur de l'angle α entre la tangente au fond et l'horizontale

α= •

x = 850 mm

⎛ x − arc cos ⎜⎜ 2 ⎝ Ri

π

⎞ ⎟⎟ ⎠

α

= 25,151°


Fimax = f ⋅ e u2 ⋅

(

cos β ⋅ 1,82 + 3.6 ⋅ λ + 0,91 ⋅ λ 2 cos (α − β )

)

Fimax = 1,902 ⋅ 10 5 N

Étape 4 : Vérification de la résistance de l'enveloppe

•

Diamètre moyen selon C9.5.5-8 Dm = 4,014 ⋅ 10 3 mm

Dm = 2 ⋅ Ri + eu

•

Pression maximale admissible pour l'enveloppe selon C9.5.5-10 Pmax =

4 ⋅ f ⋅ z ⋅ eu Dm

Pmax = 2 ,372 MPa

•

Valeur utilisée pour la vérification de la résistance selon C9.5.5-12

•

Vérification de l'épaisseur de l'enveloppe Fi ≤ Fmax et Fi −

P ⋅ π ⋅ d eff 2 P 4 + = 0,716 ≤ 1 : L’épaisseur de l’enveloppe est suffisante Fimax Pmax

1872


EXE3.Chapitre C9.6.5 - Oreille de levage sans plaque renfort disposée selon la direction longitudinale Description

Vérification de la résistance des oreilles de levage situées selon la direction longitudinale sur la virole cylindrique d'un réservoir d'une contenance de 27m3. Longueur du réservoir = 6400 mm Poids propre du réservoir ≈ 5000 kg Longueur de la virole = 5500 mm cylindrique Diamètre intérieur de la virole = 2400 mm cylindrique Fonds = GRC Le calcul correspond à la manutention du réservoir vide Données d'entrée Géométrie a1 a2 b1 Di eu n

δ

= = = = = = =

67 mm 80 mm 400 mm 2400 mm 12 mm 2 45°

: : : : : : :

Distance entre le centre du trou de levage et le milieu de la longueur de l’oreille Distance verticale entre le centre du trou de levage et l’enveloppe Longueur de l’oreille de levage Diamètre intérieur de l'enveloppe Epaisseur admise de l'enveloppe Nombre d’oreilles de levage Angle entre la direction de la force et la normale à l’enveloppe

Chargement F M

= 0N = 0 N⋅m

: Force axiale additionnelle à prendre en compte : Moment de flexion global de toutes les forces extérieures à prendre en compte

P W

= 0 MPa = 49000 N

: Pression de calcul manutention du réservoir vide : Poids propre du réservoir vide


= 170 MPa



Pour un cylindre : Deq = Di

eu ≤ 0,05 Deq

•


0,001 ≤

•


0,2 ≤

•

Conditions C9.6.2.4

(disposition des oreilles de levage)


b1 ≤ 1,0 Deq


on admet que ces conditions sont toutes vérifiées Toutes les conditions d'application sont vérifiées, la règle C9.6.5 peut être appliquée

1873


Étape 1 : Calcul du diamètre équivalent de l'enveloppe

•

Diamètre équivalent selon C9.6.5-1 Deq = 2,4 ⋅ 10 3 mm

Deq = Di

Étape 2 : Calcul des rapports de contrainte υ1 , υ 2 puis calcul de σ ball

•

Coefficient λ selon C9.6.5-5 b1

λ=

λ = 2,357

Deq . e u

•


υ1 = MIN (0,08 λ ; 0,20 ) •

Contrainte σ my

σ my =

υ 1 = 0 ,189

selon C9.6.5-7

P ⋅ D eq

σ my = 0 MPa

2 ⋅ eu

•


K 2 = 1,25

•


f = 170 MPa

•

Rapport υ 2 selon C9.6.5-8

υ2 = •

σ my

υ2 = 0

(K 2 . f )

Coefficient K1 selon C9.6.5-9 1 − υ 22

K1 =

K1 = 1,396

2

⎛1 ⎞ ⎛1 ⎞ 2 2 ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + ⎜ + υ1υ 2 ⎟ + (1 − υ 2 ) υ1 ⎝3 ⎠ ⎝3 ⎠

•


σ ball = K1 ⋅ K 2 ⋅ f


Étape 3 : Calcul de la valeur maximale admissible de la force au droit d'une oreille

•


•

1 1,2 1 + 0,06λ

K13 = 0,722

2


1

K14 = 1,543

0,6 1 + 0,03λ2

1874


•


σ ball ⋅ eu2

FRmax =

K13 cos β + K14

FRmax = 7,827 ⋅ 10 4 N

(a 2 sin β − a1 cos β ) b1

Étape 4 : Calcul de la valeur de la force effectivement appliquée au droit d'une oreille et vérification de la résistance

•

Force locale effectivement appliquée selon C9.6.5-14 FR =

•

W n cos β

FR = 3,465 ⋅ 10 4 N

Vérification de l'épaisseur de l'enveloppe selon C9.6.5-15 FR ≤ FRmax : Epaisseur suffisante selon C9.6.5-15

1875






PARTIE R RÉGLEMENTATION

Directive 97/23/CE du parlement européen et du conseildu 29 mai 1997 (JO du 9 juillet 1997) + Annexes

Décret no 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression (JO du 15 décembre 1999)

Arrêté du 21 décembre 1999 portant habilitation d’organismes pour l’application du Décret n°99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression (texte sujet à renouvellement annuel)

1900

CODAP 2005 Division 2 • Partie R – RÉGLEMENTATION

1901


DIRECTIVE 97/23/CE DU PARLEMENT EUROPEEN ET DU CONSEIL du 29 mai 1997

(4)

considérant que les équipements soumis à une pression inférieure ou égale à 0,5 bar ne présentent pas de risque significatif lié à la pression ; que dès lors leur libre circulation dans la Communauté ne peut être entravée ; que par conséquent la présente directive s'applique aux équipements soumis à une pression maximale admissible PS supérieure à 0,5 bar ;

(5)

considérant que la présente directive vise également les ensembles composés de plusieurs équipements sous pression assemblés pour former un tout intégré et fonctionnel ; que ces ensembles peuvent aller d'un ensemble simple tel un autocuiseur jusqu'à un ensemble complexe tel une chaudière tubulaire à eau ; que lorsque le fabricant d'un ensemble le destine à être mis sur le marché et en service en tant que tel - et non pas ses éléments constitutifs non assemblés -, cet ensemble doit être conforme à la présente directive ; que, par contre, la présente directive ne couvre pas l'assemblage d'équipements sous pression effectué sur le site de l'utilisateur, sous la responsabilité de celui-ci, tel que des installations industrielles ;

(6)

considérant que la présente directive harmonise les dispositions nationales en ce qui concerne le risque dû à la pression ; que, par conséquent, les autres risques que peuvent présenter ces équipements relèvent, le cas échéant, d'autres directives traitant de ces risques ; que, toutefois, des équipements sous pression peuvent être inclus dans des produits faisant l'objet d'autres directives adoptées sur la base de l'article 100 A du traité ; que les dispositions prévues par certaines de ces directives traitent du risque dû à la pression ; que ces dispositions sont considérées suffisantes pour prévenir de manière appropriée les risques dus à la pression présentés par ces équipements lorsque le niveau de risque de ces équipements reste faible ; qu'il y a lieu par conséquent d'exclure de tels équipements du champ d'application de la présente directive ;

(7)

considérant que, pour les équipements sous pression couverts par des conventions internationales, les risques liés au transport ainsi que le risque dû à la pression seront traités dans les meilleurs délais, par de futures directives communautaires fondées sur ces conventions ou par des compléments aux directives existantes ; que dès lors ces équipements sont exclus du champ d'application de la présente directive ;

(JO du 9 juillet 1997) relative au rapprochement des législations des Etats membres concernant les équipements sous pression

LE PARLEMENT EUROPEEN ET LE CONSEIL DE L'UNION EUROPEENNE vu le traité instituant la Communauté européenne, et notamment son article 100 A, vu les propositions de la Commission (1), vu l'avis du Comité économique et social (2), statuant conformément à la procédure visée à l'article 189 B du traité (3), au vu du projet commun approuvé le 4 février 1997 par le Comité de conciliation, (1)

considérant que le marché intérieur comporte un espace sans frontières intérieures dans lequel la libre circulation des marchandises, des personnes, des services et des capitaux est assurée ;

(2)

considérant que la teneur et le champ d'application des lois, réglementations et dispositions administratives en vigueur dans les Etats membres relatives à la protection de la santé et à la sécurité des personnes et, le cas échéant, des animaux domestiques ou des biens lorsque les équipements sous pression ne sont pas couverts par la législation communautaire en vigueur diffèrent ; que les procédures d'agrément et d'inspection de ces équipements diffèrent d'un Etat membre à l'autre ; que ces disparités sont de nature à constituer des entraves aux échanges au sein de la Communauté ;

(3)

considérant que l'harmonisation des législations nationales est la seule manière de supprimer ces entraves au libre échange ; que cet objectif ne peut être atteint de manière satisfaisante par les Etats membres individuels ; que la présente directive n'établit que les exigences indispensables à la libre circulation des équipements auxquels elle s'applique ;

(1) JO n° C 246 du 9.9.1993, p. 1 et JO n° C 207 du 27.7.1994, P. 5. (2) JO n° C 52 du 19.2.1994, p. 10. (3) Avis du Parlement européen du 19 avril 1994 (JO n° C 128 du 9.5.1994, p. 61), position commune du Conseil du 29 mars 1996 (JO n° C 147 du 21 mai 1996, p. 1) et décision du Parlement européen du 17 juillet 1996 (JO n° C 261 du 9.9.1996, p. 68). Décision du Conseil du 17 avril 1997.

1902


(8)

(9)

(10)

(11)

considérant que certains équipements sous pression bien que soumis à une pression maximale admissible PS supérieure à 0,5 bar, ne présentent pas de risques significatifs dus à la pression ; que dès lors il ne devrait pas être fait obstacle à la libre circulation dans la Communauté de tels équipements s'ils ont été légalement fabriqués ou commercialisés dans un Etat membre ; qu'il n'est pas nécessaire pour leur assurer la libre circulation de les inclure daris le champ d'application de la présente directive ; que, par conséquent, ils en ont été expressément exclus ;

ans après l'entrée en vigueur de la présente directive, il sera procédé à un examen de l'application de la directive 87/404/CEE afin de déterminer s'il est nécessaire de l'intégrer dans la présente directive ;

considérant que les autres équipements sous pression, qui sont soumis à une pression maximale admissible supérieure à 0,5 bar et présentent de ce fait un risque significatif, mais pour lesquels tant la libre circulation qu'un niveau de sécurité approprié sont garantis, sont exclus du domaine couvert par la présente directive ; que ces exclusions sont toutefois revues à intervalles réguliers afin de déterminer l'éventuelle nécessité de prendre des mesures au niveau de l'Union ; considérant que les réglementations destinées à supprimer les entraves techniques aux échanges doivent suivre la nouvelle approche prévue dans la résolution du Conseil, du 7 mai 1986, concernant une nouvelle approche en matière d'harmonisation technique et de normalisation (1), qui requiert une définition des exigences essentielles en matière de sécurité et d'autres exigences de la société sans rédüire les niveaux de protection justifiés existants dans les Etats membres ; que cette résolution prévoit qu'un très grand nombre de produits soient couverts par une seùle directive afin d'éviter des modifications fréquentes et la multiplication des directives ; considérant que les directives communautaires existantes sur le rapprochement des législations des Etats membres relatives aux équipements sous pression ont permis de s'orienter vers la suppression des entraves aux échanges en la matière ; que ces directives ne couvrent ce secteur que dans une mesure réduite ; que la directive 87/404/CEE du Conseil, du 25 juin 1987, concernant le rapprochement des législations des Etats membres relatives aux récipients à pression simples (2) est le premier cas d'application de la nouvelle approche au secteur des équipements sous pression ; que la présente directive ne s'applique pas au domaine relevant de la directive 87/404/CEE ; que, au plus tard trois

(12)

considérant que la directive-cadre 761767/CEE du Conseil, du 27 juillet 1976, concernant le rapprochement des législations des Etats membres relatives aux dispositions communes aux appareils à pression et aux méthodes de contrôle de ces appareils (3) revêt un caractère facultatif ; qu'elle prévoit une procédure de reconnaissance bilatérale d'essai et d'agrément des équipements sous pression qui ne fonctionne pas de manière satisfaisante et qui doit dès lors être remplacée par des mesures communautaires efficaces ;

(13)

considérant que le champ d'application de la présente directive doit reposer sur une définition générale du terme « équipements sous pression » de manière à permettre le développement technique des produits ;

(14)

considérant que la conformité avec les exigences de sécurité essentielles est capitale pour assurer la sécurité des équipements sous pression ; que ces exigences ont été subdivisées eri exigences générales et spécifiques que doivent satisfaire les équipements sous pression ; que, notamment, les exigences spécifiques sont destinées à tenir compte des équipements sous pression particuliers que certains types d'équipements sous pression des catégories III et IV doivent être soumis à une vérification finale comportant une inspection finale et des essais ;

(15)

considérant que les Etats membres devraient être en mesure de permettre la présentation, lors des foires, d'équipements sous pression qui ne sont pas encore conformes aux exigences de la présente directive ; que, lors de démonstrations, les mesures de sécurité adéquates doivent être prises en application des règles générales de sécurité de l'Etat membre concerné pour assurer la sécurité des personnes ;

(1) JO n° C 136 du 4.6.1985, p. 1. (3) JO n° L 262 du 27.9.1976, p. 153. Directive modifiée en dernier lieu par l'acte d'adhésion de 1994.

(2) JO n° L 220 du 8.8.1987, p. 48. Directive modifiée en dernier lieu par la directive 93/68/CEE (JO n° L 220 du 30.8.1993, p. 1).

1903


(16)

(17)

considérant qu'afin de faciliter la démonstration de la conformité avec les exigences essentielles, des normes européennes harmonisées sont utiles, en particulier en matière de conception, de fabrication et d'essai des équipements sous pression, normes dont le respect vaut présomption de conformité du produit avec lesdites exigences essentielles ; que les normes européennes harmonisées sont élaborées par des organismes privés et doivent conserver leur statut facultatif ; que, dans ce but, le Comité européen de normalisation (CEN) et le Comité européen de normalisation électrotechnique (CENELEC) sont désignés comme organismes compétents pour adopter des normes harmonisées respectant les orientations générales de coopération entre la Commission et ces deux organismes, signées le 13 novembre 1984 ;

d'équipements sous pression doit être assortie d'une procédure adéquate ou du choix entre plusieurs procédures de rigueur équivalente ; que les procédures adoptées sont conformes à la décision 93/465/CEE du Conseil, du 22 juillet 1993, concernant les modules relatifs aux différentes phases des procédures d'évaluation de la conformité et les règles d'apposition et d'utilisation du marquage « CE » de conformité, destinés à être utilisés dans les directives d'harmonisation technique (2) ue les détails ajoutés à ces procédures se justifient par la nature de la vérification requise pour les équipements sous pression ;

considérant que, aux fins de la présente directive, une norme harmonisée est une spécification technique (norme européenne ou document d'harmonisation) adoptée par l'un au l'autre de ces organismes ou par les deux, à la demande de la Commission en application de la directive 83/189/CEE du Conseil, du 28 mars 1983, prévoyant une procédure d'information dans le domaine des normes et réglementations techniques (1) conformément aux orientations générales susvisées ; que, en matière de normalisation, il est opportun que la Commission soit assistée par le comité créé en vertu de la directive 83/189/CEE, lequel recueille, au besoin, les conseils des experts techniques ;

(18)

considérant que la fabrication d'équipements sous pression requiert l'utilisation de matériaux d'usage sûr ; qu'en l'absence de normes harmonisées la définition des caractéristiques des matériaux destinés à une utilisation répétée est utile ; que celle-ci est réalisée par des approbations européennes de matériaux délivrées par un des organismes notifiés spécialement désignés pour cette tâche ; que les matériaux conformes à une telle approbation doivent bénéficier de la présomption de conformité avec les exigences essentielles de la présente directive ;

(19)

considérant qu'au vu de la nature des risques impliqués par l'utilisation des équipements sous pression, il convient d'établir les procédures d'évaluation de la conformité avec les exigences de base des directives ; que ces procédures doivent être conçues à la lumière de l'importance du danger inhérent aux équipements sous pression ; que, par conséquent, chaque catégorie

(1) JO n° L 109 du 26.4.1983, p. 8. Directive modifiée en dernier lieu par l'acte d'adhésion de 1994.

(20)

considérant que les Etats membres devraient être en mesure d'autoriser les services d'inspection des utilisateurs à procéder à certaines tâches de l'évaluation de conformité dans le cadre de la présente directive ; qu'à cette fin, la présente directive énonce les conditions d'autorisation par les Etats membres des services d'inspection des utilisateurs ;

(21)

considérant que, dans les conditions prévues par la présente directive, certaines procédures d'évaluation de conformité peuvent exiger que chaque élément soit inspecté et testé par un organisme notifié ou un service d'inspection des utilisateurs dans le cadre de la vérification finale de l'équipement sous pression ; que, dans d'autres cas, la garantie que la vérification finale peut être réalisée par un organisme notifié au moyen de visites à l'improviste doit être prévue ;

(22)

considérant que les équipements sous pression porteront, en règle générale, le marquage « CE » apposé soit par le fabricant soit par son mandataire établi dans la Communauté ; que le marquage « CE » signifie que l'équipement sous pression est conforme aux dispositions de la présente directive et des autres directives communautaires applicables concernant l'apposition du marquage « CE » ; que pour les équipements sous pression qui ne présentent qu'un risque de pression mineur, définis dans la présente directive et pour lesquels aucune procédure d'agrément n'est justifiée, le marquage « CE » ne sera pas apposé ;

(2) JO n° L 220 du 30.8.1993, p. 23.

1904


(23)

considérant qu'il convient que les Etats membres, comme le prévoit l'article 100 A du traité, puissent arrêter des mesures provisoires pour limiter ou interdire la mise sur le marché, la mise en service et l'utilisation d'équipements sous pression dans le cas où ceux-ci présentent un risque particulier pour la sécurité des personnes et, le cas échéant, des animaux domestiques ou des biens, pour autant que ces mesures fassent l'objet d'une procédure communautaire de contrôle ;

(24)

considérant que les destinataires de toute décision prise en application de la présente directive doivent être informés des raisons sous-tendant cette décision et des moyens de recours qui leur sont ouverts ;

(25)

considérant que la disposition transitoire permettant la mise sur le marché et la mise en service des équipements sous pression fabriqués conformément aux réglementations nationales en vigueur à la date de mise en application de la présente directive est nécessaire ;

(26)

considérant que les exigences requises par les annexes devraient être explicitées le mieux possible pour permettre à tous les utilisateurs, petites et moyennes entreprises (PME) comprises, de s'y conformer facilement ;

(27)

considérant qu'un accord sur un modus vivendi entre le Parlement européen, le Conseil et la Commission concernant les mesures d'exécution des actes arrêtés selon la procédure visée à l'article 189 B du traité (1) est intervenu le 20 décembre 1994.

Sont, le cas échéant, considérés comme faisant partie des équipements sous pression les éléments attachés aux parties sous pression, tels que les brides, piquages, raccords, supports, pattes de levage, etc. ; 2.1.1. « récipient », une enveloppe concue et construite pour contenir des fluides sous pression, y compris les éléments qui y sont directement attachés jusqu'au dispositif prévu pour le raccordement avec d'autres équipements. Un récipient peut comporter un ou plusieurs compartiments ; 2.1.2. « tuyauteries », des composants de canalisation, destinés au transport des fluides, lorsqu'ils sont raccordés en vue d'être intégrés dans un système sous pression. Les tuyauteries comprennent notamment un tuyau ou un ensemble de tuyaux, le tubage, les accessoires de tuyauterie, les joints d'expansion, les flexibles ou, le cas échéant, d'autres composants résistant à la pression. Les échangeurs thermiques constitués de tuyaux et destinés au refroidissement ou au réchauffement de l'air sont assimilés aux tuyauteries ; 2.1.3. « accessoires de sécurité », des dispositifs destinés à la protection des équipements sous pression contre le dépassement des limites admissibles. Ces dispositifs comprennent : − des dispositifs pour la limitation directe de la pression, tels que les soupapes de sûreté, les dispositifs à disques de rupture, les tiges de flambage, les dispositifs de sécurité pilotés (CSPRS), et − des dispositifs de limitation qui mettent en oeuvre des moyens d'intervention ou entraînent la coupure et le verrouillage, tels que les commutateurs actionnés par la pression, la température ou le niveau du fluide et les dispositifs de « mesure, de contrôle et de régulation jouant un rôle en matière de sécurité (SRMCR) » ;

ONT ARRETE LA PRESENTE DIRECTIVE : Article premier Champ d'application et définitions 1. La présente directive s'applique à la conception, à la fabrication et à l'évaluation de la conformité des équipements sous pression et des ensembles dont la pression maximale admissible PS est supérieure à 0,5 bar. 2. par :

Aux fins de la présente directive, on entend

2.1.

« équipements sous pression », les récipients, tuyauteries, accessoires de sécurité et accessoires sous pression.

2.1.4. « accessoires sous pression », des dispositifs jouant un rôle opérationnel et dont l'enveloppe est soumise à pression ; 2.1.5. « ensembles », plusieurs équipements sous pression assemblés par un fabricant pour former un tout intégré et fonctionnel ; 2.2.

(1) JO n° C 102 du 4.4.1996, p. 1.

1905

« pression », la pression par rapport à la pression atmosphérique, c'est-à-dire la pression au manomètre. Par conséquent, le vide est exprimé par une valeur négative ;


2.3.

pression maximale admissible PS', la pression maximale pour laquelle l'équipement est concu, spécifiée par le fabricant. Elle est définie à un emplacement spécifié par le fabricant. Il s'agit de l'emplacement où sont connectés les organes de protection ou de sûreté ou de la partie supérieure de l'équipement ou, si cela n'est pas approprié, de tout autre emplacement spécifié ;

2.4.

« température minimale/maximale admissible TS », les températures minimale et maximale pour lesquelles l'équipement est concu, spécifiées par le fabricant ;

2.5.

« volume V », le volume interne de chaque compartiment, y compris le volume des raccordements jusqu'à la première connexion et à l'exclusion du volume des éléments internes permanents ;

2.6.

les réseaux d'adduction, de distribution et d'évacuation d'eau et leurs équipements ainsi que les conduites d'eau motrice telles que conduites forcées, galeries sous pression, cheminées d'équilibrage des installations hydroélectriques et leurs accessoires spécifiques ;

3.3.

les équipements visés par la directive 87/404/CEE relative aux récipients à pression simples ;

3.4.

les équipements visés par la directive 75/324/CEE du Conseil, du 20 mai 1975, concernant le rapprochement des législations aux Etats membres relatives aux générateurs aérosols (1) ;

3.5.

les équipements destinés au fonctionnement des véhicules définies par les directives suivantes et leurs annexes : − 70/156/CEE du Conseil, du 6 février 1970, concernant le rapprochement des législations des Etats membres relatives à la réception des véhicules à moteur et de leurs remorques (2) ;

« dimension nominale DN », la désignation numérique de la dimension commune à tous les éléments d'un système de tuyauterie autres que les éléments indiqués par leur diamètre extérieur ou par la taille du filet. Il s'agit d'un nombre arrondi à des fins de référence et qui n'a pas de relation stricte avec les cotes de fabrication. La taille nominale est indiquée par DN suivi d'un nombre ;

2.7.

« fluides », les gaz, liquides et vapeurs en phase pure ainsi que les mélanges de ceux-ci. Un fluide peut contenir une suspension de solides ;

2.8.

« assemblages permanents », des assemblages qui ne peuvent être dissociés sauf par des méthodes destructives ;

2.9.

« approbation européenne de matériaux », document technique définissant les caractéristiques des matériaux destinés à une utilisation répétée pour la fabrication d'équipements sous pression, qui n'ont pas fait l'objet d'une norme harmonisée.

− 74/150/CEE du Conseil, du 4 mars 1974, concernant le rapprochement des législations des Etats membres relatives à la réception des tracteurs agricoles ou forestiers à roues (3) . − 92/61 /CEE du Conseil, du 30 juin 1992, relative à la réception des véhicules à moteur à deux ou trois roues (4) ; 3.6.

Les équipements qui relèveraient au plus de la catégorie 1 en application de l'article 9 de la présente directive et qui sont visés par l'une des directives suivantes : − directive 89/392/CEE du Conseil, du 14 juin 1989, concernant le rapprochement des législations des Etats membres relatives aux machines (5) ; − directive 95/16/CE du Parlement européen et du Conseil, du 29 juin 1995, concernant le rapprochement des législations des Etats membres relatives aux ascenseurs (6) ;

3. Sont exclus du champ d'application de la présente directive : 3.1.

3.2.

les canalisations comprenant une tuyauterie ou un ensemble de tuyauteries destinées au transport de tout fluide ou matière vers une ou à partir d'une installation (sur terre ou en mer), à partir du, et y compris le, dernier organe d'isolement situé dans le périmètre de l'installation, y compris tous les équipements annexes qui sont spécifiquement concus pour la canalisation. Cette exclusion ne couvre pas les équipements sous pression standard tels que ceux qui peuvent se trouver dans les postes de détente et dans les stations de compression ;

(1) JO n° L 147 du 9.6.1975, p. 40. Directive modifiée en dernier lieu par la directive 94/1/CE de la Commission (JO n° L 23 du 28.1.1994, p. 28). (2) JO n° L 42 du 23.2.1970, p. 1. Directive modifiée en dernier lieu par la directive 95/54/CE de la Commission (JO n° L 266 du 8.11.1995, p. 1). (3) JO n° L 84 du 28.3.1974, p. 10. Directive modifiée en dernier lieu par l'acte d'adhésion de 1994. (4) JO n° L 225 du 10.8.1992, p. 72. Directive modifiée en dernier lieu par l'acte d'adhésion de 1994. (5) JO n° L 183 du 29.6.1989, p. 9. Directive modifiée en dernier lieu par la directive 93/68/CEE (JO n° L 220 du 30.8.1993, p. 1). (6) JO n° L 213 du 7.9.1995, p. 1.

1906


− directive 73/23/CEE du Conseil, du 19 février 1973, concernant le rapprochement des législations des Etats membres relatives au matériel électrique destiné à être employé dans certaines limites de tension (1) ;

3.11. les hauts-fourneaux, y compris leurs systèmes de refroidissement, leurs récupérateurs de vent chaud, leurs extracteurs de poussières et leurs épurateurs de gaz de hauts-fourneaux, ainsi que les fours à réduction directe, y compris leurs systèmes de refroidissement, leurs convertisseurs à gaz, et leurs cuves destinées à la fusion, à la refusion, au dégazage et à la coulée de l'acier et des métaux non ferreux ;

− directive 93/42/CEE du Conseil, du 14 juin 1 993, relative aux dispositifs médicaux (2) ; − directive 90/396/CEE du Conseil, du 29 juin 1 990, relative au rapprochement des législations des Etats membres concernant les appareils à gaz (3) ;

3.12. les enveloppes des équipements électriques à haute tension tels que les appareillages de connexion et de commande, les transformateurs et les machines tournantes ;

− directive 94/9/CE du Parlement européen et du Conseil, du 23 mars 1994, concernant le rapprochement des législations des Etats membres pour les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères explosibles (4) ; 3.7.

les équipements visés à l'article 223 paragraphe 1 point b) du traité ;

3.8.

les équipements spécialement concus pour des applications nucléaires, dont la défaillance peut donner lieu à des émissions radioactives ;

3.9.

les équipements de contrôle de puits utilisés dans l'industrie de prospection et d'exploitation pétrolière, gazière ou géothermique ainsi que dans le stockage souterrain et prévus pour contenir et/ou contrôler la pression du puits. Ceci comprend la tête de puits (arbre de Noël) et les obturateurs de sécurité (BOP), les tuyauteries et collecteurs ainsi que leurs équipements situés en amont ;

3.13. les enveloppes sous pression entourant les éléments de réseaux de transmission, tels que les câbles électriques et les câbles téléphoniques ; 3.14. les bateaux, fusées, aéronefs ou unités mobiles off-shore, ainsi que les équipements destinés expressément à être installés à bord de ces engins ou à les propulser ; 3.15. les équipements sous pression composés d'une enveloppe souple, par exemple les pneumatiques, les coussins pneumatiques, balles et ballons de jeu, les embarcations gonflables, et autres équipements sous pression similaires ; 3.16. les silencieux d'échappement et d'admission ; 3.17. les bouteilles ou les canettes de boissons gazeuses destinées aux consommateurs finals ; 3.18. les récipients destinés au transport et à la distribution de boissons avec un PS.V n'excédant pas 500 bar-L et une pression maximale admissible n'excédant pas 7 bar ;

3.10. les équipements comportant des carters ou des mécanismes dont le dimensionnement, le choix des matériaux, les règles de construction reposent essentiellement sur des critères de résistance, de rigidité et de stabilité à l'égard des sollicitations statiques et dynamiques en service ou à l'égard d'autres caractéristiques liées à leur fonctionnement et pour lesquels la pression ne constitue pas un facteur significatif au niveau de la conception. Ces équipements peuvent comprendre :

3.19. les équipements relevant des conventions ADR (5) , RID (6), IMDG (7) et OACI (8); 3.20. les radiateurs et les tuyaux dans les systèmes de chauffage à eau chaude ; 3.21. les récipients devant contenir des liquides avec une pression de gaz au-dessus du liquide ne dépassant pas 0,5 bar.

− les moteurs, y compris les turbines et les moteurs à combustion interne ; − les machines à vapeur, les turbines à gaz ou à vapeur, les turbogénérateurs, les compresseurs, les pompes et les servocommandes ; (5) ADR = accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route. (6) RID = règlement concernant le transport international ferroviaire des marchandises dangereuses. (7) IMDG = code maritime international pour le transport des marchandises dangereuses. (8) OACI = organisation de l'aviation civile internationale.

(1) JO n° L 77 du 26.3.1973, p. 29. Directive modifiée par la directive 93/68/CEE (JO n° L 220 du 30.8.1993, p. 1). (2) JO n° L 169 du 12.7.1993, p. 1. (3) JO n° L 196 du 26.7.1990, p. 15. Directive modifiée par la directive 93/68/CEE (JO n° L 220 du 30.8.1993, p. 1). (4) JO n° L 100 du 19.4.1994, p. 1.

1907


est supérieur à 50 bar-L, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 1 000 bar ainsi que tous les extincteurs portables et les bouteilles pour appareils respiratoires (annexe 11, tableau 2) ;

Article 2 Surveillance du marché 1. Les Etats membres prennent toutes mesures utiles pour que les équipements sous pression et les ensembles visés à l'article 1 er ne puissent être mis sur le marché et en service que s'ils ne compromettent pas la santé et la sécurité des personnes et, le cas échéant, des animaux domestiques ou des biens, lorsqu'ils sont installés et entretenus convenablement et utilisés conformément à leur destination.

b) des liquides dont la pression de vapeur, à la température maximale admissible, est inférieure ou égale à 0,5 bar au-dessus de la pression atmosphérique normale (1 013 mbar), dans les limites suivantes : − pour les fluides du groupe 1 , lorsque le volume est supérieur à 1 L et le produit PS-V est supérieur à 200 bar-L, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 500 bar (annexe II, tableau 3) ;

2. Les dispositions de la présente directive n'affectent pas la faculté des Etats membres de prescrire, dans le respect des dispositions du traité, les exigences qu'ils estiment nécessaires pour assurer la protection des personnes et, en particulier, des travailleurs lors de l'utilisation des équipements sous pression ou ensembles en cause, pour autant que cela n'implique pas des modifications de ces équipements ou ensembles par rapport à la présente directive.

− pour les fluides du groupe 2, lorsque la pression PS est supérieure à 10 bar et le produit PS-V est supérieur à 10 000 bar-L, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 1 000 bar (annexe II, tableau 4) ;

3. Les Etats membres ne font pas obstacle, notamment lors des foires, des expositions et des démonstrations, à la présentation d'équipements sous pression ou d'ensembles, tels que définis à l'article ler, non conformes aux dispositions de la présente directive, pour autant qu'un panneau visible indique clairement leur nonconformité ainsi que l'impossibilité d'acquérir ces équipements avant leur mise en conformité par le fabricant ou son mandataire établi dans la Communauté. Lors de démonstrations, les mesures de sécurité adéquates doivent être prises conformément aux exigences fixées par l'autorité compétente de l'Etat membre concerné afin d'assurer la sécurité des personnes.

les équipements sous pression soumis à l'action de la flamme ou à un apport calorifique présentant un danger de surchauffe prévus pour la production de vapeur ou d'eau surchauffée à une température supérieure à 110°C lorsque le volume est supérieur à 2 L, ainsi que tous les autocuiseurs (annexe II, tableau 5) ;

1.3.

les tuyauteries prévues pour : a) des gaz, des gaz liquéfiés, des gaz dissous sous pression, des vapeurs ainsi que les liquides dont la pression de vapeur, à la température maximale admissible, est supérieure de 0,5 bar à la pression atmosphérique normale (1013 mbar), dans les limites suivantes :

Article 3

− pour les fluides du groupe 1, lorsque la DN est supérieure à 25 (annexe II, tableau 6) ;

Exigences techniques 1. Les équipements sous pression énumérés aux points 1.1, 1.2, 1.3 et 1.4 doivent satisfaire aux exigences essentielles énoncées à l'annexe I : 1.1.

1.2.

− pour les fluides du groupe 2, lorsque la DN est supérieure à 32 et que le produit PS-DN est supérieur à 1 000 bar (annexe II, tableau 7) ;

les récipients, à l'exception de ceux visés au point 1.2, prévus pour :

b) des liquides dont ia pression de vapeur, à la température maximale admissible, est inférieure ou égale à 0,5 bar au-dessus de la pression atmosphérique normale (1 013 mbar), dans les limites suivantes :

a) des gaz, des gaz liquéfiés, des gaz dissous sous pression, des vapeurs ainsi que les liquides dont la pression de vapeur, à la température maximale admissible, est supérieure de 0,5 bar à la pression atmosphérique normale (1013 mbar), dans les limites suivantes :

− pour les fluides du groupe 1, lorsque la DN est supérieure à 25 et que le produit PS-DN est supérieur à 2 000 bar (annexe IlI, tableau 8) ;

− pour les fluides du groupe 1 , lorsque le volume est supérieur à 1 L et le produit PS-V est supérieur à 25 bar-L, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 200 bar (annexe 11, tableau 1) ;

− pour les fluides du groupe 2, lorsque le PS est supérieur à 10 bar et la DN est supérieure à 200 et le produit PS-DN est supérieur à 5 000 bar (annexe II, tableau 9) ;

− pour les fluides du groupe 2, lorsque le volume est supérieur à 1 L et le produit PS-V

1908


1.4.

les accessoires de sécurité et les accessoires sous pression destinés à des équipements relevant des points 1.1, 1.2 et 1.3, y compris lorsque de tels équipements sont incorporés dans un ensemble.

1.2.

2. Les ensembles définis à l'article 1er point 2.1.5 qui comprennent au moins un équipement sous pression relevant du point 1 du présent article, et qui sont énumérés aux points 2.1, 2.2 et 2.3 du présent article, doivent satisfaire aux exigences essentielles énoncées à l'annexe 1I : 2.1.

Les ensembles prévus pour la production de vapeur et d'eau surchauffée à une température supérieure à 110°C comportant au moins un équipement sous pression soumis à l'action de la flamme ou à un apport calorifique présentant un danger de surchauffe ;

2.2.

Les ensembles autres que ceux visés au point 2.1 lorsque leur fabricant les destine à être mis sur le marché et en service en tant qu'ensembles ;

2.3.

2. Les Etats membres peuvent exiger, dans la mesure où cela est nécessaire pour un usage correct et sûr des équipements sous pression et des ensembles, que les informations figurant à l'annexe I, points 3.3 et 3.4 soient fournies dans la (les) langue(s) officielle(s) de la Communauté qui peut (peuvent) être déterminée(s) en conformité avec le traité par l'Etat membre dans lequei ces équipements sont mis à la disposition de l'utilisateur final. Article 5 Présomption de conformité 1. Les Etats membres présument conformes à toutes les dispositions de la présente directive, y compris à l'évaluation de conformité visée à l'article 10, les équipements sous pression et les ensembles portant le marquage « CE » prévu à l'article 1 5 et munis de la déclaration de conformité « CE » prévue à l'annexe VII.

Par dérogation à la phrase introductive du paragraphe 2, les ensembles prévus pour la production d'eau chaude à une température égale ou inférieure à 110°C, alimentés manuellement par combustible solide, avec un PS-V supérieur à 50 bar-L doivent satisfaire aux exigences essentielles visées aux points 2.10, 2.11, 3.4, 5a) et 5d) de l'annexe I.

2. Les équipements sous pression et les ensembles conformes aux normes nationales transposant les normes harmonisées dont les références ont été publiées au Journal officiel des Communautés européennes sont présumés conformes aux exigences essentielles visées à l'article 3. Les Etats membres publient les références desdites normes nationales.

3. Les équipements sous pression et/ou ensembles dont les caractéristiques sont inférieures ou égales aux limites visées respectivement aux points 1.1, 1.2 et 1.3 et au point 2 doivent être concus et fabriqués conformément aux règles de l'art en usage dans un Etat membre afin d'assurer leur utilisation de manière sûre. Les équipements sous pression et/ou ensembles doivent être accompagnés d'instructions d'utilisation suffisantes et porter des marques permettant d'identifier le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté. Ces équipements et/ou ensembles ne peuvent pas porter le marquage « CE » tel que visé à l'article 15.

3. Les Etats membres veillent à ce que les dispositions appropriées soient prises pour permettre aux partenaires sociaux d'intervenir au niveau national dans le processus d'élaboration et de suivi des normes harmonisées. Article 6 Comité Permanent pour les normes et les réglementations techniques Lorsqu'un Etat membre ou la Commission considère que les normes visées à l'article 5 paragraphe 2 ne sont pas parfaitement conformes aux exigences essentielles visées à l'article 3, l'Etat membre ou la Commission concerné saisit le comité permanent institué par l'article 5 de la directive 831189/CEE en exposant ses raisons. Le comité émet un avis d'urgence.

Article 4 Libre circulation 1.1.

Les Etats membres ne peuvent, pour des risques dus à la pression, interdire, restreindre ou entraver la mise sur le marché ou la mise en service d'équipements sous pression ou d'ensembles conformes aux dispositions de l'article 3 paragraphe 3.

Les Etats membres ne peuvent, pour des risques dus à la pression, interdire, restreindre ou entraver la mise sur le marché ou la mise en service, dans les conditions fixées par le fabricant, d'équipements sous pression ou d'ensembles visés à l'article ler, qui satisfont aux dispositions de la présente directive et portent le marquage « CE », indiquant qu'ils ont été soumis à une évaluation de la conformité conformément à l'article 10.

Compte tenu de l'avis dudit comité, la Commission notifie aux Etats membres si les normes concernées doivent être retirées ou non des publications visées à l'article 5 paragraphe 2.

1909


Article 7

Article 8

Comité « Equipements sous Pression »

Clause de sauvegarde

1. La Commission peut prendre toute mesure appropriée pour la mise en oeuvre des dispositions qui suivent.

1. Lorsqu'un Etat membre constate que des équipements sous pression ou ensembles visés à l'article 1er, munis du marquage « CE » et utilisés conformément à leur destination, risquent de compromettre la sécurité des personnes et, le cas échéant, des animaux domestiques ou des biens, il prend toutes les mesures utiles pour retirer ces équipements du marché, interdire leur mise sur le marché, leur mise en service ou restreindre leur libre circulation.

Lorsqu'un Etat membre considère, pour de très graves raisons de sécurité : − qu'un équipement sous pression ou une famille d'équipements sous pression relevant de l'article 3 paragraphe 3 doit être soumis aux dispositions de l'article 3 paragraphe 1

L'Etat membre informe immédiatement la Commission de cette mesure et indique les raisons de sa décision et, en particulier, si la non-conformité résulte :

ou − qu'un ensemble ou une famille d'ensembles relevant de l'article 3 paragraphe 3 doit être soumis aux dispositions de l'article 3 paragraphe 2

a) du non-respect des exigences essentielles visées à l'article 3 ;

ou

b) d'une mauvaise application des normes visées à l'article 5 paragraphe 2 ;

− qu'un équipement sous pression ou une famille d'équipements sous pression doit être classifié par dérogation aux dispositions de l'annexe II dans une autre catégorie,

c) des lacunes des normes visées à l'article 5 paragraphe 2 elles-mêmes ; d) de lacunes dans une approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression visée à l'article 11 .

il introduit une demande dûment justifiée auprès de la Commission l'invitant à prendre les mesures nécessaires. Ces mesures sont arrêtées selori la procédure prévue au paragraphe 3.

2. La Commission entre en consultation avec les parties concernées dans les plus brefs délais. Lorsque la Commission constate, après cette consultation, que la mesure est justifiée, elle en informe immédiatement I'Etat membre qui a pris l'initiative, ainsi que les autres Etats membres.

2. La Commission est assistée par un comité permanent composé de représentants désignés par les Etats membres et présidé par un représentant de la Commission, ci-après dénommé « comité ».

Lorsque la Commission constate, après cette consultation, que la mesure est injustifiée, elle en informe immédiatement I'Etat membre qui a pris l'initiative ainsi que le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté. Lorsque la décision visée au paragraphe 1 est motivée par une lacune des normes ou par une lacune dans les approbations européennes de matériaux, elle saisit immédiatement le comité visé à l'article 6 si I'Etat membre ayant pris la décision entend la maintenir et entame la procédure visée à l'article 6 paragraphe 1 premier alinéa.

Le comité établit son règlement intérieur. 3. Le représentant de la Commission soumet au comité un projet des mesures à prendre en application du paragraphe 1. Le comité émet son avis sur ce projet, dans un délai que le président peut fixer en fonction de l'urgence de la question en cause, le cas échéant en procédant à un vote. L'avis est inscrit au procès-verbal ; en outre, chaque Etat membre a le droit de demander que sa position figure à ce procès-verbal. La Commission tient le plus grand compte de l'avis émis par le comité. Elle informe le comité de la facon dont elle a tenu compte de cet avis.

Lorsqu'un équipement sous pression ou un ensemble non conforme est muni du marquage « CE », I'Etat membre compétent prend à l'encontre de celui qui a apposée le marquage « CE » les mesures appropriées et en informe la Commission et les autres Etats membres.

4. Le comité peut en outre examiner toute question que posent la mise en oeuvre et l'application pratique de la présente directive et qui est évoquée par son président, soit à l'initiative de celui-ci, soit à la demande d'un Etat membre.

3. La Commission s'assure de ce que les Etats membres sont tenus informés du déroulement et des résultats de cette procédure.

1910


Article 9

Article 10

Classification des équipements sous pression

Evaluation de conformité

1. Les équipements sous pression visés à l'article 3 paragraphe 1 sont classés en catégories conformément à l'annexe II, en fonction des risques croissants.

1.1.

Avant sa mise sur le marché, le fabricant d'équipements sous pression doit soumettre chaque équipement à une procédure d'évaluation de la conformité parmi celles décrites à l'annexe III, dans les conditions définies au présent article,

1.2.

Les procédures d'évaluation de la conformité à mettre en oeuvre en vue de l'application du marquage « CE » sur un équipement sous pression sont déterminées par la catégorie telle que définie à l'article 9, dans laquelle est classé l'équipement,

1.3.

Les procédures d'évaluation de la conformité à mettre en oeuvre pour les diverses catégories sont les suivantes :

Pour les besoins de cette classification, les fluides sont répartis en deux groupes conformément aux points 2.1 et 2.2. 2.1.

Le groupe 1 comprend des fluides dangereux. Est un fluide dangereux une substance ou une préparation visée par les définitions énoncées à l'article 2 paragraphe 2 de la directive 67/548/CEE, du 27 juin 1967, concernant le rapprochement des dispositions législatives, réglementaires et administratives relatives à la classification, l'emballage et l'étiquetage des substances dangereuses (1).

− catégorie I

Le groupe 1 comprend les fluides définis comme étant :

Module A

− explosifs,

− catégorie II

− extrêmement inflammables,

Module A1

− facilement inflammables,

Module D1

− inflammables (lorsque la température maximale admissible est à une température supérieure au point d'éclair),

2.2.

Module E1 − catégorie III

− très toxiques,

Module B1 + D

− toxiques,

Module B1 + F

− comburants.

Module B + E

Le groupe 2 comprend tous les autres fluides qui ne sont pas visés au point 2.1 .

Module B + C1 Module H − catégorie IV

3. Lorsqu'un récipient est constitué de plusieurs enceintes, le récipient est classé dans la plus élevée des catégories de chacune des enceintes individuelles. Lorsqu'une enceinte contient plusieurs fluides, la classification a lieu en fonction du fluide qui nécessite la catégorie la plus élevée.

Module B + D Module B + F Module G Module H1. 1.4.

(1) JO n°196 du 16.8.1967, p.1 Directive modifiée en dernier lieu par la directive 94/69/CE de la Commission (JO n° L 381 du 31.12.1994, p.1)

1911

Les équipements sous pression doivent être soumis à une des procédures d'évaluation de la conformité, au choix du fabricant, prévue pour la catégorie dans laquelle ils sont classés. Le fabricant peut également choisir d'appliquer une des procédures prévues pour une catégorie supérieure dans la mesure où il en a une ;


1.5.

1.6.

Dans le cadre des procédures concernant l'assurance de qualité pour les équipements des catégories III et IV visés à l'article 3 point 1.1 a), point 1.1 b) premier tiret et point 1.2, l'organisme notifié, lorsqu'il effectue des visites à l'improviste, prélève un échantillon de l'équipement dans les locaux de fabrication ou de stockage afin de réaliser ou de faire réaliser la vérification finale visée à l'annexe I point 3.2.2. A cet effet, le fabricant informe l'organisme notifié du projet de programme de production. L'organisme notifié effectue au moins deux visites durant la première année de fabrication. La fréquence des visites ultérieures est fixée par l'organisme notifié sur la base des critères exposés au point 4.4 des modules pertinents ;

4. Les documents et la correspondance relatifs à l'évaluation de la conformité sont rédigés dans la (les) langue(s) officielle(s) de la Communauté qui peut (peuvent) être déterminée(s) en conformité avec le traité par I'Etat membre dans lequel est établi l'organisme compétent pour mettre en oeuvre les procédures, ou dans une langue acceptée par cet organisme. Article 11 Approbation européenne de matériaux 1. L'approbation européenne des matériaux telle que définie à l'article 1er point 2.9 est délivrée, à la demande d'un ou de plusieurs fabricants de matériaux ou d'équipements, par un des organismes notifiés visés à l'article 12 et spécifiquement désignés pour cette tâche. L'organisme notifié définit et effectue, ou fait effectuer les examens et essais appropriés pour certifier la conformité des types de matériau avec les exigences correspondantes de la présente directive ; dans le cas de matériaux reconnus d'usage sûr avant le 29 novembre 1999, l'organisme notifié tient compte des données existantes pour certifier cette conformité.

En cas de production à l'unité de récipients et d'équipements de la catégorie III visés à l'article 3 point 1.2 dans le cadre de la procédure du module H, l'organisme notifié réalise ou fait réaliser la vérification finale visée à l'annexe I point 3.2.2 pour chaque unité. A cet effet, le fabricant communique à l'organisme notifié le projet de programme de production.

2. L'organisme notifié, avant de délivrer une approbation européenne de matériaux, informe les Etats membres et la Commission, en leur communiquant les éléments pertinents. Dans un délai de trois mois, un Etat membre ou la Commission peut saisir le comité permanent institué par l'article 5 de la directive 83/189/CEE en exposant ses raisons. Dans ce dernier cas, le comité émet un avis d'urgence.

2. Les ensembles visés à l'article 3 paragraphe 2 font l'objet d'une procédure globale d'évaluation de la conformité qui comprend : a) l'évaluation de chacun des équipements sous pression constitutifs de cet ensemble visés à l'article 3 paragraphe 1, lorsqu'ils n'ont pas fait l'objet antérieurement d'une procédure de la conformité et d'un marquage « CE » séparé ; la procédure d'évaluation est déterminée par la catégorie de chacun de ces équipements ;

L'organisme notifié délivre l'approbation européenne de matériaux en tenant compte, le cas échéant, de l'avis dudit comité et des observations présentées.

b) l'évaluation de l'intégration des différents éléments de l'ensemble conformément aux points 2.3, 2.8 et 2.9 de l'annexe I : celle-ci est déterminée par la catégorie la plus élevée des équipements concernés, les équipements jouant un rôle en matière de sécurité n'étant pas pris en compte ;

3. Une copie de l'approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression est transmise aux Etats membres, aux organismes notifiés et à la Commission. La Commission publie et tient à jour une liste des approbations européennes de matériaux au Journal officiel des Communautés européennes.

c) l'évaluation de la protection de l'ensemble contre le dépassement des limites de service admissibles conformément aux points 2.10 et 3.2.3 de l'annexe I; celle-ci doit être conduite en fonction de la plus élevée des catégories des équipements à protéger.

4. Les matériaux utilisés pour la fabrication des équipements sous pression, conformes aux approbations européennes de matériaux dont les références ont été publiées au Journal officiel des Communautés européennes, sont présumés conformes aux exigences essentielles applicables énoncées à l'annexe I.

3. Par dérogation aux paragraphes 1 et 2, les autorités compétentes peuvent, lorsque cela est justifié, permettre la mise sur le marché et la mise en service, sur le territoire de I'Etat membre concerné, d'équipements sous pression et d'ensembles individuels visés à l'article 1er paragraphe 2, pour lesquels les procédures prévues aux paragraphes 1 et 2 du présent article n'ont pas été appliquées et dont l'utilisation est dans l'intérêt de l'expérimentation.

5. L'organisme notifié qui a délivré l'approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression retire cette approbation lorsqu'il constate que ladite approbation n'aurait pas dû être délivrée ou lorsque le type de matériau est couvert par une norme harmonisée. Il informe immédiatement les autres Etats membres, les organismes notifiés et la Commission de tout retrait d'une approbation.

1912


Article 12

Article 14

Organismes notifiés

Service d'inspection des utilisateurs

1. Les Etats membres notifient à la Commission et aux autres Etats membres les organismes qu'ils ont désignés pour effectuer les procédures visées aux articles 10 et 11 ainsi que les tâches spécifiques pour lesquelles ces organismes ont été désignés et les numéros d'identification qui leur ont été attribués préalablement par la Commission.

1. Par dérogation aux dispositions relatives aux tâches effectuées par les organismes notifiés, les Etats membres peuvent autoriser sur leur territoire la mise sur le marché et la mise en service par des utilisateurs d'équipements sous pression ou d'ensembles visés à l'article 1er, dont la conformité avec les exigences essentielles a été évaluée par un service d'inspection des utilisateurs désigné conformément aux critères visés au paragraphe 8.

La Commission publie au Journal officiel des Communautés européennes une liste des organismes notifiés comprenant leur numéro d'identification ainsi que les tâches pour lesquelles ils ont été notifiés. Elle assure la mise à jour de cette liste.

2. Lorsqu'un Etat membre a désigné un service d'inspection des utilisateurs conformément aux critères visés au présent article, il ne peut, pour des risques dus à la pression, interdire, restreindre ou entraver la mise sur le marché ou la mise en service, dans les conditions prévues au présent article, d'équipements sous pression ou d'ensembles, dont la conformité a été évaluée par un service d'inspection des utilisateurs désigné par un autre Etat membre conformément aux critères visés au présent article.

2. Les Etats membres appliquent les critères énoncés à l'annexe IV pour la désignation des organismes. Les organismes satisfaisant aux critères fixés par les normes harmonisées pertinentes sont réputés satisfaire aux critères correspondants visés à l'annexe IV. 3. Un Etat membre ayant notifié un organisme doit retirer cette notification s'il constate que ledit organisme ne satisfait plus aux critères visés au paragraphe 2.

3. Les équipements sous pression et ensembles dont la conformité a été évaluée par un service d'inspection des utilisateurs ne peuvent pas porter le marquage « CE ».

Il informe immédiatement les autres Etats membres et la Commission de tout retrait d'une notification.

4. Les équipements sous pression ou ensembles ne peuvent être utilisés que dans les établissements exploités par le groupe dont fait partie le service d'inspection. Le groupe applique une politique commune de sécurité en ce qui concerne les spécifications techniques de conception, de fabrication, de contrôle, de maintenance et d'utilisation des équipements sous pression et des ensembles.

Article 13 Entités tierces parties reconnues 1. Les Etats membres communiquent à la Commission et aux autres Etats membres les entités tierces parties qu'ils ont reconnues pour effectuer les tâches prévues aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I.

5. Les services d'inspection des utilisateurs travaillent exclusivement pour le groupe dont ils font partie.

La Commission publie au Journal officiel des Communautés européennes une liste des entités reconnues comprenant les tâches pour lesquelles elles ont été reconnues. Elle assure la mise à jour de cette liste.

6. Les procédures applicables en cas d'évaluation de la conformité par les services d'inspection des utilisateurs sont les modules A1, C1, F et G, décrits à l'annexe III.

2. Les Etats membres appliquent les critères énoncés à l'annexe IV pour la reconnaissance des entités. Les entités satisfaisant aux critères fixés par les normes harmonisées pertinentes sont réputées satisfaire aux critères correspondants visés à l'annexe IV.

7. Les Etats membres communiquent aux autres Etats membres et à la Commission les services d'inspection des utilisateurs qu'ils autorisent, les tâches pour lesquelles ils ont été désignés, ainsi que pour chacun d'entre eux la liste des établissements répondant aux dispositions du paragraphe 4.

3. Un Etat membre ayant reconnu une entité doit retirer cet agrément s'il constate que la dite entité ne satisfait plus aux critères visés au paragraphe 2.

8. Pour la désignation des services d'inspection des utilisateurs, les Etats membres appliquent les critères énoncés à l'annexe V et s'assurent que le groupe dont fait partie le service d'inspection applique les critères visés à la seconde phrase du paragraphe 4.

Il informe immédiatement les autres Etats membres et la Commission de tout retrait d'un agrément.

1913


9. Un Etat membre ayant autorisé un service d'inspection d'un utilisateur retire cette autorisation s'il constate que ledit service ne satisfait plus aux critères visés au paragraphe 8. Il en informe les autres Etats membres et la Commission.

requis par ces directives et accompagnant l'équipement sous pression et l'ensemble. 5. Il est interdit d'apposer sur les équipements sous pression et les ensembles des marquages susceptibles de tromper les tiers sur la signification ou le graphisme du marquage « CE ». Tout autre marquage peut être apposé sur les équipements sous pression ou ensembles à condition de ne pas réduire la visibilité et la lisibilité du marquage « CE ».

10. Les effets du présent article sont soumis à la surveillance de la Commission et feront l'objet d'une évaluation trois ans après la date visée à l'article 20 paragraphe 3. A cette fin, les Etats membres transmettent à la Commission toute information utile sur la mise en oeuvre du présent article. Cette évaluation sera accompagnée, le cas échéant, de toute proposition de modification de la présente directive.

Article 16 Marquage « CE » indûment apposé Sans préjudice de l'article 8 :

Article 15

a) tout constat par un Etat membre de l'apposition indue du marquage « CE » entraîne pour le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, l'obligation de remettre ce produit en conformité en ce qui concerne les dispositions sur le marquage « CE » et de faire cesser l'infraction dans les conditions fixées par cet Etat membre ;

Marquage « CE » 1. Le marquage « CE » est constitué des initiales « CE » selon le graphisme dont le modèle figure à l'annexe VI. Le marquage « CE » doit être accompagné du numéro d'identification, visé à l'article 12 paragraphe 1, de l'organisme notifié impliqué dans la phase de contrôle de la production.

b) si la non-conformité persiste, I'Etat membre doit prendre toutes les mesures appropriées pour restreindre ou interdire la mise sur le marché du produit en cause ou assurer son retrait du marché selon les procédures prévues à l'article 8.

2. Le marquage « CE » doit être apposé de manière visible, facilement lisible et indélébile sur chaque : − équipement sous pression visé à l'article 3 paragraphe 1,

Article 17 Les Etats membres prennent les mesures appropriées afin d'encourager les autorités chargées de mettre en oeuvre la présente directive à coopérer entre elles et à communiquer aux autres et à la Commission les informations permettant de contribuer au fonctionnement de la présente directive.

ou − ensemble visé à l'article 3 paragraphe 2, complet ou dans un état permettant la vérification finale telle que décrite au point 3.2 de l'annexe 1. 3. Il n'est pas nécessaire d'apposer le marquage « CE » sur chacun des équipements sous pression individuels qui composent un ensemble visé à l'article 3 paragraphe 2. Les équipements sous pression individuels portant déjà le marquage « CE » lors de leur incorporation dans l'ensemble conservent ce marquage.

Article 18 Décisions entraînant un refus ou une restriction Toute décision prise en application de la présente directive et ayant pour conséquence de restreindre la mise sur le marché et la mise en service d'équipements sous pression et ensembles ou imposant leur retrait du marché doit être motivée de façon précise. Elle est notifiée dans les meilleurs délais à l'intéressé en lui rappelant les voies de recours dont il dispose en vertu de la législation en vigueur dans cet Etat membre ainsi que les délais pour l'introduction de ces recours.

4. Lorsque l'équipement sous pression ou l'ensemble fait l'objet d'autres directives, portant sur d'autres aspects, qui prévoient l'apposition du marquage « CE », celui-ci indique que l'équipement sous pression ou l'ensemble est également présumé conforme aux dispositions de ces autres directives. Cependant, dans le cas où l'une ou plusieurs de ces directives laisse(nt) le choix au fabricant, pendant une période transitoire, du régime à appliquer, le marquage « CE » atteste la conformité aux dispositions des seules directives appliquées par le fabricant. Dans ce cas, les références à ces directives, telles que publiées au Journal officiel des Communautés européennes, doivent être inscrites sur les documents, notices ou instructions

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ANNEXE I

Article 19 Abrogation Les dispositions de l'article 22 de la directive 76/767/CEE ne sont plus d'application à dater du 29 novembre 1999 pour les équipements sous pression et ensembles qui relèvent du champ d'application de la présente directive.

EXIGENCES ESSENTIELLES DE SÉCURITÉ

REMARQUES PRÉLIMINAlRES 1. Les obligations découlant des exigences essentielles énoncées dans la présente annexe pour les équipements sous pression s'appliquent également aux ensembles lorsque le risque correspondant existe.

Article 20 Transposition et dispositions transitoires 1. Les Etats membres adoptent et publient avant le 29 mai 1999 les dispositions législatives, réglementaires et administratives nécessaires pour se conformer à la présente directive. Ils en informent immédiatement la Commission.

2. Les exigences essentielles fixées par la directive sont obligatoires. Les obligations découlant de ces exigences essentielles ne s'appliquent que si le risque correspondant existe pour les équipements sous pression en cause lorsqu'ils sont utilisés dans les conditions raisonnablement prévisibles par le fabricant.

Lorsque les Etats membres adoptent les dispositions visées au premier alinéa, celles-ci contiennent une référence à la présente directive ou sont accompagnées d'une telle référence lors de leur publication officielle. Les modalités de cette référence sont arrêtées par les Etats membres.

3. Le fabricant est tenu d'analyser les risques afin de déterminer ceux qui s'appliquent à ses équipements du fait de la pression ; il doit ensuite concevoir et construire ses équipements en tenant compte de son analyse.

Les Etats membres appliquent ces dispositions à partir du 29 novembre 1999.

4. Les exigences essentielles doivent être interprétées et appliquées de manière à tenir compte de l'état d'avancement de la technique et de la pratique au moment de la conception et de la fabrication, ainsi que des considérations techniques et économiques compatibles avec un degré élevé de protection de la santé et de la sécurité.

2. Les Etats membres communiquent à la Commission le texte des dispositions de droit interne qu'ils adoptent dans le domaine régi par la présente directive. 3. Les Etats membres doivent autoriser la mise sur le marché d'équipements sous pression et d'ensembles qui respectent la réglementation en vigueur sur leur territoire à la date de mise en application de la présente directive jusqu'au 29 mai 2002, ainsi que la mise en service de ces équipements et ensembles audelà de cette date.

1.

GÉNÉRALITÉS

1.1.

Les équipements sous pression sont conçus, fabriqués, contrôlés et, le cas échéant, équipés et installés de façon à garantir leur sécurité s'ils sont mis en service conformément aux instructions du fabricant ou dans des conditions raisonnablement prévisibles.

1.2.

Pour choisir les solutions les plus appropriées, le fabricant applique les principes ci-après, dans l'ordre dans lequel ils sont énoncés :

Article 21 Destinataires de la directive Les Etats membres sont destinataires de la présente directive.

− supprimer ou réduire les risques autant que raisonnablement possible,

Fait à Bruxelles, le 29 mai 1997 Par le Parlement européen

Par le Conseil

Le président

Le président

J. M. GIL ROBLES

A. JORRITSMA LEBBINK

− appliquer les mesures de protection appropriées contre les risques qui ne peuvent être supprimés, − informer, le cas échéant, les utilisateurs des risques résiduels et indiquer s'il est nécessaire de prendre des mesures spéciales appropriées visant à atténuer les risques au moment de l'installation et/ou de l'utilisation.

1915


1.3.

En cas de risque avéré ou prévisible d'utilisation erronée, les équipements sous pression doivent être conçus de manière à exclure le danger d'une telle utilisation erronée ou, en cas d'impossibilité, il doit être indiqué de manière appropriée que lesdits équipements sous pression ne doivent pas être utilisés de cette façon.

2.

CONCEPTION

2.1.

Généralités

− une méthode expérimentale de conception sans calcul, telle que décrite au point 2.2.4, lorsque le produit de la pression maximale admissible PS par le volume V est inférieur à 6000 bar-L ou le produit PS.DN inférieur à 3000 bar. 2.2.3. Méthode de calcul a) Confinement de la pression et autres charges

Les équipements sous pression doivent être correctement conçus en tenant compte de tous les facteurs pertinents permettant de garantir la sûreté de l'équipement pendant toute sa durée de vie prévue.

Les contraintes admissibles des équipements sous pression doivent être limitées eu égard aux défaillances raisonnablement prévisibles dans les conditions de fonctionnement. A cet effet, il y a lieu d'appliquer des facteurs de sécurité permettant d'éliminer entièrement toutes les incertitudes découlant de la fabrication, des conditions réelles d'utilisation, des contraintes, des modèles de calcul, ainsi que des propriétés et du comportement du matériau.

La conception comprend des coefficients de sécurité appropriés qui se fondent sur des méthodes générales réputées utiliser des marges de sécurité adequates pour prévenir tous types de défaillance de manière cohérente. 2.2.

Conception pour une résistance appropriée

Ces méthodes de calcul doivent procurer des marges de sécurité suffisantes, conformément, lorsque cela est approprié, aux prescriptions du point 7.

2.2.1. Les équipements sous pression doivent être conçus pour supporter des charges correspondant à l'usage envisagé, ainsi que pour d'autres conditions de fonctionnement raisonnablement prévisibles. Sont notamment pris en compte les facteurs suivants : − la pression interne et externe,

Les dispositions ci-dessus peuvent être satisfaites en appliquant une des méthodes suivantes, comme approprié, si nécessaire à titre de complément ou en combinaison :

− les températures ambiante et de service,

− conception par formules,

− la pression statique et la masse du contenu dans les conditions d'emploi et d'essai,

− conception par analyse, − conception par mécanique de la rupture.

− les charges dues à la circulation, au vent, aux séismes,

b) Résistance

− les forces et les moments de réaction provoqués par les supports, les fixations, les tuyauteries, etc.,

La résistance de l'équipement sous pression en cause doit être établie par des calculs de conception appropriés.

− la corrosion et l'érosion, la fatigue, etc.,

En particulier : − les pressions de calcul ne doivent pas être inférieures aux pressions maximales admissibles et doivent tenir compte des pressions de fluide statiques et dynamiques ainsi que de la décomposition des fluides instables. Lorsqu'un récipient est composé de compartiments distincts et individuels de confinement de la pression, les cloisons de séparation doivent être conçues en tenant compte de la pression la plus élevée pouvant exister dans un compartiment et de la pression la plus basse possible pouvant exister dans le compartiment voisin,

− la décomposition des fluides instables. Les différentes charges qui peuvent intervenir au même moment doivent être prises en considération, en tenant compte de la probabilité de leur apparition simultanée. 2.2.2. La conception pour une résistance appropriée doit être fondée sur : − en règle générale, une méthode de calcul, telle que décrite au point 2.2.3 et complétée si nécessaire par une méthode expérimentale de conception telle que décrite au point 2.2.4,

− les températures de calcul doivent offrir des marges de sécurité adéquates,

ou

1916


− la conception doit tenir dûment compte de toutes les combinaisons possibles de température et de pression qui peuvent survenir dans des conditions de fonctionnement raisonnablement prévisibles de l'équipement,

-

la résistance à la traction,

-

la résistance en fonction du temps, c'est à dire la résistance au fluage,

-

les données relatives à la fatigue,

-

le module de Young (module d'élasticité),

-

le niveau adéquat de contrainte plastique,

-

la résistance à la flexion par choc,

-

la ténacité à la rupture,

pour la corrosion : la tolérance de corrosion théorique.

2.2.4. Méthode expérimentale de conception La conception de l'équipement peut être validée, en tout ou en partie, par un programme d'essais portant sur un échantillon représentatif de l'équipement ou de la famille d'équipements. Le programme d'essais doit être clairement défini avant les essais et être accepté par l'organisme notifié chargé du module d'évaluation de la conception, lorsqu'il existe. Ce programme doit définir les conditions d'essais et les critères d'acceptation et de refus. Les valeurs exactes des dimensions essentielles et des caractéristiques des matériaux constitutifs des équipements essayés doivent être relevées avant l'essai. Le cas échéant, pendant les essais, les zones critiques de l'équipement sous pression doivent pouvoir être observées avec des instruments adéquats permettant de mesurer les déformations et les contraintes avec suffisamment de précision.

− des coefficients de joint appropriés doivent être appliqués aux caractéristiques des matériaux en fonction, par exemple, de la nature des essais non destructifs, des propriétés des assemblages de matériaux et des conditions de fonctionnement envisagées,

Le programme d'essai doit comprendre : a) un essai de résistance à la pression, destiné à vérifier qu'à une pression garantissant une marge de sécurité définie par rapport à la pression maximale admissible, l'équipement ne présente pas de fuite significative ni de déformation excédant un seuil déterminé.

− la conception doit tenir dûment compte de tous les mécanismes de dégradation raisonnablement prévisibles (notamment la corrosion, le fluage, la fatigue) correspondant à l'usage auquel l'équipement est destiné. Les instructions visées au point 3.4 doivent attirer l'attention sur les caractéristiques de la conception qui sont déterminantes pour la durée de vie de l'équipement telles que : -

-

Lorsque l'épaisseur calculée ne permet pas d'obtenir une stabilité structurelle suffisante, il convient de prendre les mesures nécessaires pour y remédier, compte tenu des risques liés au transport et à la manutention.

− les calculs de confinement de la pression doivent utiliser les valeurs adéquates des propriétés du matériau, fondées sur des données démontrées, compte tenu des dispositions énoncées au point 4 ainsi que des facteurs de sécurité adéquats. Selon le cas, les caractéristiques du matériau à prendre en compte comprennent : la limite d'élasticité, à 0,2% ou, selon le cas, à 1,0%, à la température de calcul,

pour la fatigue : le nombre théorique de cycles à des niveaux de contrainte déterminés,

c) Stabilité

− les contraintes maximales et les pointes de concentration de contraintes doivent être maintenues dans des limites sûres,

-

-

La pression d'essai doit être déterminée en tenant compte des différences entre les valeurs des caractéristiques géométriques et des matériaux mesurées dans les conditions d'essai et les valeurs admises pour la conception; elle doit aussi tenir compte de la différence entre les températures d'essai et de conception.

pour le fluage : le nombre théorique d'heures de fonctionnement à des températures déterminées,

1917


b) lorsque le risque de fluage ou de fatigue existe, des essais appropriés déterminés en fonction des conditions de service prévues pour l'équipement, par exemple : durée de service à des températures spécifiées, nombre de cycles à des niveaux de contrainte déterminés, etc.

c) D'autres moyens de s'assurer que l'état de l'équipement sous pression est conforme aux exigences de sécurité peuvent être employés : − lorsqu'il est trop petit pour permettre l'accès physique à l'intérieur ou

c) lorsque c'est nécessaire, des essais complémentaires relatifs à d'autres facteurs d'environnement particuliers visés au point 2.2.1 tels que corrosion, agressions extérieures, etc. 2.3.

− lorsque l'ouverture de l'équipement sous pression risque d'en altérer la condition intérieure ou

Dispositions visant à assurer la sécurité de la manutention et du fonctionnement

− lorsqu'il est prouvé que la substance qu'il contient ne présente pas de danger pour le matériau dont il est constitué et qu'aucun autre mécanisme de dégradation interne n'est raisonnablement prévisible.

Le mode de fonctionnement des équipements sous pression doit exclure tout risque raisonnablement prévisible du fait de leur utilisation. Une attention particulière doit être apportée selon le cas, si approprié :

2.5.

Des moyens adéquats de purge et de ventilation de l'équipement sous pression doivent être prévus au besoin :

− aux dispositifs de fermeture et d'ouverture, − aux émissions dangereuses provenant des soupapes de sûreté,

− pour éviter des phénomènes nocifs, tels que coups de bélier, effondrement sous l'effet du vide, corrosion et réactions chimiques incontrôlées. Tous les états de fonctionnement et d'essai, notamment des essais de pression, doivent être envisagés,

− aux dispositifs d'interdiction d'accès physique tant que règne la pression ou le vide, − à la température de surface, en tenant compte de l'utilisation envisagée, − à la décomposition des fluides instables.

− pour permettre le nettoyage, le contrôle et l'entretien en sécurité.

En particulier, les équipements sous pression munis d'obturateurs amovibles doivent être munis d'un dispositif automatique ou manuel permettant à l'utilisateur de s'assurer aisément que l'ouverture ne présente pas de danger. De plus, lorsque cette ouverture peut être manoeuvrée rapidement, l'équipement sous pression doit être équipé d'un dispositif interdisant l'ouverture tant que la pression ou la température du fluide présentent un danger. 2.4.

Purge et ventilation

2.6.

Corrosion et autres attaques chimiques Au besoin, une surépaisseur ou une protection appropriée contre la corrosion ou contre d'autres attaques chimiques doivent être prévues, en tenant dûment compte de l'utilisation envisagée et raisonnablement prévisible.

2.7.

Usure Lorsque l'équipement risque être soumis à une érosion ou à une abrasion intense, il faut prendre des mesures appropriées pour :

Moyens d'inspection a) Les équipements sous pression doivent être conçus de telle sorte que toutes les inspections nécessaires à leur sécurité puissent être effectuées.

− minimiser ces effets par une conception appropriée, par exemple, en prévoyant des surépaisseurs, ou par l'utilisation de chemises intérieures ou de revêtements,

b) Il importe de prévoir des moyens permettant de déterminer l'état intérieur de l'équipement sous pression lorsque cela est nécessaire pour assurer la sécurité permanente de l'équipement, tels que des regards permettant d'avoir physiquement accès à l'intérieur de l'équipement de façon à ce que les inspections appropriées puissent être menées de manière sûre et ergonomique.

− permettre le remplacement des pièces les plus touchées, − attirer l'attention, dans les instructions visées au point 3.4, sur les mesures à mettre en oeuvre pour que l'utilisation de l'équipement puisse se poursuivre sans danger.

1918


2.8.

b) selon le cas, des dispositifs de contrôle appropriés, tels que des indicateurs ou des alarmes, permettant que soient prises, automatiquement ou manuellement, les dispositions visant à maintenir l'équipement sous pression à l'intérieur des limites admissibles.

Ensembles Les ensembles doivent être conçus de telle sorte que : − les éléments à assembler soient adaptés et fiables dans leurs conditions de service, − tous les éléments s'intègrent correctement et s'assemblent de manière appropriée.

2.9.

2.11. Accessoires de sécurité 2.11.1. Les accessoires de sécurité doivent :

Dispositions relatives au remplissage et à la vidange

− être conçus et construits de façon à être fiables et adaptés aux conditions de service prévues et à prendre en compte, s'il y a lieu, les exigences en matière de maintenance et d'essais des dispositifs,

Le cas échéant, les équipements sous pression doivent être conçus et être équipés des accessoires appropriés, ou prévus pour en être équipés, en vue de garantir un remplissage et une vidange sûre, notamment en ce qui concerne les risques suivants :

− être indépendants des autres fonctions à moins que leur fonction de sécurité ne puisse être affectée par les autres fonctions,

a) lors du remplissage :

− suivre les principes de conception appropriés pour obtenir une protection adaptée et fiable. Ces principes incluent notamment la sécurité positive, la redondance, la diversité et l'autocontrôle.

− le surremplissage ou la surpression au regard notamment du taux de remplissage et de la tension de vapeur à la température de référence, − l'instabilité des équipements sous pression.

2.11.2. Dispositifs de limitation de la pression Ces dispositifs doivent être conçus de manière que la pression ne dépasse pas de façon permanente la pression maximale admissible PS; une surpression de courte durée est cependant admise conformément, lorsque cela est approprié, aux prescriptions du point 7.3.

b) lors de la vidange : l'échappement incontrôlé du fluide sous pression. c) tant lors du remplissage que lors de la vidange : les connexions et déconnexions présentant des risques.

2.11.3. Dispositifs de surveillance de la température

2.10. Protection contre le dépassement des limites admissibles des équipements sous pression

Ces dispositifs doivent avoir un temps de réaction adéquat pour des raisons de sécurité et compatible avec la fonction de mesure.

Lorsque, dans des conditions raisonnablement prévisibles, les limites admissibles pourraient être dépassées, les équipements sous pression doivent être équipés ou prévus pour être équipés de dispositifs de protection adéquats, à moins que la protection ne soit assurée par d'autres dispositifs de protection intégrés dans l'ensemble.

2.12. Feu extérieur Au besoin, les équipements sous pression doivent être conçus et, le cas échéant, être équipés des accessoires appropriés ou prévus pour en être équipés, pour satisfaire aux exigences relatives à la limitation des dommages en cas de feu externe, compte tenu, notamment, de l'utilisation à laquelle ils sont destinés.

Le dispositif adéquat ou la combinaison des dispositifs adéquats doit être déterminée en fonction des particularités de l'équipement ou de l'ensemble et de ses conditions de fonctionnement.

3.

FABRICATION

3.1.

Procédés de fabrication Le fabricant doit veiller à la bonne exécution des dispositions prises au stade de la conception en appliquant les techniques et les méthodes appropriées, notamment en ce qui concerne les éléments figurant ci-après.

Les dispositifs de protection et leurs combinaisons comprennent : a) les accessoires de sécurité tels que définis à l'article 1er point 2.1.3,

1919


3.1.1. Préparation des composants

3.1.5. Traçabilité

La préparation des composants (par exemple, le formage et le chanfreinage) ne doit pas engendrer de défauts, de fissures ou de modifications des propriétés mécaniques susceptibles de nuire à la sécurité de l'équipement sous pression.

Des procédures adéquates doivent être établies et maintenues pour l'identification des matériaux des parties de l'équipement qui contribuent à la résistance à la pression par des moyens appropriés, depuis la réception, en passant par la production, jusqu'à l'essai final de l'équipement sous pression fabriqué.

3.1.2. Assemblages permanents Les assemblages permanents et les zones adjacentes doivent être exempts de défauts de surface ou internes préjudiciables à la sécurité des équipements.

3.2.

Vérification finale Les équipements sous pression doivent être soumis à la vérification finale telle que décrite ci-après.

Les propriétés des assemblages permanents doivent correspondre aux propriétés minimales spécifiées pour les matériaux devant être assemblés, sauf si d'autres valeurs de propriétés correspondantes sont spécifiquement prises en compte dans les calculs de conception.

3.2.1. Examen final Les équipements sous pression doivent être soumis à un examen final destiné à vérifier, visuellement et par contrôle des documents d'accompagnement, le respect des exigences de la directive. Il peut être tenu compte, en l'occurrence, des contrôles qui ont été effectués au cours de la fabrication. Pour autant que la sécurité le rende nécessaire, l'examen final est effectué à l'intérieur et à l'extérieur de toutes les parties de l'équipement, le cas échéant au cours du processus de fabrication (par exemple si l'inspection n'est plus possible au cours de l'examen final).

Pour les équipements sous pression, les assemblages permanents des parties qui contribuent à la résistance à la pression de l'équipement et les parties qui y sont directement attachées doivent être réalisés par du personnel qualifié au degré d'aptitude approprié et selon des modes opératoires qualifiés. Les modes opératoires et le personnel sont approuvés pour les équipements sous pression des catégories II, III et IV par une tierce partie compétente qui est, au choix du fabricant :

3.2.2. Epreuve La vérification finale des équipements sous pression doit comprendre un essai de résistance à la pression qui prendra normalement la forme d'un essai de pression hydrostatique à une pression au moins égale, lorsque cela est approprié, à la valeur fixée au point 7.4.

− un organisme notifié, − une entité tierce partie reconnue par un Etat membre comme prévu à l'article 13. Pour procéder à ces approbations, ladite tierce partie procéde ou fait procéder aux examens et essais prévus dans les normes harmonisées appropriées ou à des examens et essais équivalents.

Pour les équipements de catégorie I, fabriqués en série, cet essai peut être réalisé sur une base statistique. Dans le cas où l'essai de pression hydrostatique est nocif ou ne peut pas être effectué, d'autres essais d'une valeur reconnue peuvent être réalisés. Pour les essais autres que l'essai de pression hydrostatique, des mesures complémentaires, telles que des contrôles non destructifs ou d'autres méthodes d'efficacité équivalente, doivent être mises en oeuvre avant ces essais.

3.1.3. Essais non destructifs Pour les équipements sous pression, les contrôles non destructifs des assemblages permanents doivent être effectués par un personnel qualifié au degré d'aptitude approprié. Pour les équipements sous pression des catégories III et IV, ce personnel doit avoir été approuvé par une entité tierce partie reconnue par un Etat membre en application de l'article 13.

3.2.3. Examen des dispositifs de sécurité Pour les ensembles, la vérification finale comprend également un examen des accessoires de sécurité destiné à vérifier que les exigences visées au point 2.10 ont été pleinement respectées.

3.1.4. Traitement thermique Lorsqu'il existe un risque que le processus de fabrication modifie les propriétés du matériau dans une mesure qui compromettrait l'intégrité de l'équipement sous pression, un traitement thermique adapté doit être appliqué à l'étape appropriée de la fabrication.

1920


3.3.

− s'il y a lieu, un document adéquat peut être utilisé pour éviter le marquage répété éléments individuels tels que des composants de tuyauterie, destinés au même ensemble. Cela s'applique au marquage « CE » et autres marquages et étiquetages visés à la présente annexe,

Marquage et étiquetage Outre le marquage « CE » visé à l'article 15, les informations suivantes doivent être fournies : a) pour tous les équipements sous pression : − les nom et adresse ou un autre moyen d'identification du fabricant et, le cas échéant, de son mandataire établi dans la Communauté,

− lorsque l'équipement sous pression est trop petit, par exemple pour les accessoires, l'information visée au point b) peut être indiquée sur une étiquette attachée à l'équipement sous pression,

− l'année de fabrication, − l'identification de l'équipement sous pression en fonction de sa nature, par exemple le type, l'identification de la série ou du lot, et le numéro de fabrication, − les limites essentielles les/minimales admissibles.

− une étiquette ou tout autre moyen adéquat peut être utilisé pour l'identification de la masse de remplissage et pour indiquer les avertissements visés au point c), pour autant qu'elle reste lisible pendant le laps de temps approprié.

maxima-

b) selon le type de l'équipement sous pression, des informations complémentaires nécessaires à la sécurité de l'installation, du fonctionnement ou de l'utilisation et, le cas échéant, de l'entretien et du contrôle périodique, telles que :

3.4.

Instructions de service

− le volume V de l'équipement sous pression, exprimé en L,

a) Lors de leur mise sur le marché, les équipements sous pression doivent être accompagnés en tant que de besoin d'une notice d'instructions destinée à l'utilisateur contenant toutes les informations utiles à la sécurité en ce qui concerne :

− la dimension nominale de la tuyauterie DN,

− le montage, y compris l'assemblage de différents équipements sous pression,

− la pression d'essai PT appliquée, exprimée en bar, et la date,

− la mise en service,

− la pression de début de déclenchement du dispositif de sécurité, exprimée en bar,

− la maintenance, y compris les contrôles par l'utilisateur.

− l'utilisation,

b) La notice d'instructions doit reprendre les informations apposées sur l'équipement sous pression en application du point 3.3, à l'exception de l'identification de la série, et doit être accompagnée, le cas échéant, de la documentation technique ainsi que des plans et schémas nécessaires à une bonne compréhension de ces instructions.

− la puissance de l'équipement sous pression, exprimée en kW, − la tension d'alimentation, exprimée en V (volts), − l'usage prévu, − le taux de chargement, exprimé en kg/l, − la masse de remplissage maximale, exprimée en kg,

c) Le cas échéant, la notice d'instructions doit également attirer l'attention sur les dangers d'utilisation erronée conformément au point 1.3 et sur les caractéristiques particulières de la conception conformément au point 2.2.3.

− la tare, exprimée en kg, − le groupe de produits. c) le cas échéant, des avertissements apposés sur les équipements sous pression, qui attirent l'attention sur les erreurs d'utilisation mises en évidence par l'expérience.

4.

MATÉRIAUX Les matériaux entrant dans la fabrication des équipements sous pression doivent être adaptés à cette utilisation pendant la durée de vie prévue de ceux-ci, à moins que leur remplacement ne soit prévu.

Le marquage « CE » et les informations requises doivent être apposés sur les équipements sous pression ou sur une plaque solidement fixée sur ceux-ci, à l'exception des cas suivants :

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Les matériaux de soudage et les autres matériaux d'assemblage ne doivent remplir que les obligations correspondantes des points 4.1, 4.2 a) et 4.3 premier alinéa de manière appropriée, à la fois individuellement et après leur mise en oeuvre. 4.1.

c) Pour les équipements sous pression des catégories III et IV, l'évaluation particulière visée au troisième tiret du point b) est réalisée par l'organisme notifié en charge des procédures d'évaluation de la conformité de l'équipement sous pression. 4.3.

Les matériaux destinés aux parties sous pression doivent : a) avoir des caractéristiques appropriées à l'ensemble des conditions de service raisonnablement prévisibles et des conditions d'essai et notamment être suffisamment ductiles et tenaces. Le cas échéant, les caractéristiques de ces matériaux devront respecter les exigences prévues au point 7.5. En outre, une sélection adéquate des matériaux doit être en particulier effectuée de manière à prévenir une rupture fragile en cas de besoin ; lorsque l'utilisation d'un matériau fragile s'impose pour des raisons particulières, des mesures appropriées doivent être prises,

Le fabricant de l'équipement doit prendre les mesures appropriées pour s'assurer que le matériau utilisé est conforme aux prescriptions requises. En particulier, des documents établis par le fabricant du matériau certifiant la conformité avec une prescription donnée doivent être obtenus pour tous les matériaux. Pour les parties principales sous pression des équipements des catégories II, III et IV, cette attestation doit être un certificat avec contrôle spécifique sur produit. Lorsqu'un fabricant de matériaux a un système d'assurance qualité approprié, certifié par un organisme compétent établi dans la Communauté et qui a fait l'objet d'une évaluation spécifique pour les matériaux, les attestations délivrées par le fabricant sont présumées donner la conformité avec les exigences correspondantes du présent point.

b) avoir une résistance chimique suffisante contre le fluide contenu dans l'équipement sous pression ; les propriétés chimiques et physiques nécessaires à la sécurité de fonctionnement ne doivent pas être altérées de manière significative au cours de la durée de vie prévue des équipements,

EXIGENCES PARTICULIÈRES POUR CERTAINS ÉQUIPEMENTS SOUS PRESSION

c) ne pas être significativement sensibles au vieillissement, d) convenir aux méthodes de transformation prévues,

4.2.

e) être choisis de façon à éviter des effets négatifs significatifs quand des matériaux différents sont assemblés.

Outre les exigences prévues aux sections 1 à 4, les exigences suivantes sont applicables aux équipements sous pression visés aux sections 5 et 6.

a) le fabricant de l'équipement sous pression doit définir de manière appropriée les valeurs nécessaires pour les calculs de conception visés au point 2.2.3, ainsi que les caractéristiques essentielles des matériaux et de leur mise en oeuvre visées au point 4.1,

5. ÉQUIPEMENTS SOUS PRESSION SOUMIS A L'ACTION DE LA FLAMME OU À UN APPORT CALORIFIQUE PRÉSENTANT UN DANGER DE SURCHAUFFE, VISÉS À L'ARTICLE 3 PARAGRAPHE 1 Font partie de cette catégorie d'équipements sous pression :

b) le fabricant joint, dans la documentation technique, les éléments relatifs au respect des prescriptions de la directive relatives aux matériaux sous l'une des formes suivantes :

− les générateurs de vapeur et d'eau surchauffée visés à l'article 3 paragraphe 1 point 1.2, tels que les chaudières à vapeur et à eau surchauffée à feu nu, les surchauffeurs et les resurchauffeurs, les chaudières de récupération de calories, les chaudières d'incinérateurs, les chaudières électriques à électrode ou à immersion et les autoclaves à pression, ainsi que leurs accessoires et, le cas échéant, leurs systèmes de traitement de l'eau d'alimentation, d'alimentation en combustible,

− par l'utilisation de matériaux conformément aux normes harmonisées, − par l'utilisation des matériaux ayant fait l'objet d'une approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression conformément à l'article 11, − par une évaluation particulière des matériaux.

1922


et

c) que les dégâts potentiels provoqués par la turbulence et les tourbillons sont dûment pris en compte. Les dispositions pertinentes du point 2.7 sont applicables.

− les appareils de chauffage à des fins industrielles utilisant d'autres fluides que la vapeur et l'eau surchauffée qui relèvent de l'article 3 point 1.1, tels que les dispositifs de chauffage pour les industries chimiques et autres industries comparables, les équipements sous pression pour le traitement des denrées alimentaires.

d) que le risque de fatigue dû aux vibrations dans les tuyaux est correctement pris en compte. e) que, lorsque la tuyauterie contient des fluides du groupe 1 , des moyens appropriés sont prévus pour isoler les tuyauteries d'expédition qui présentent des risques significatifs du fait de leur dimension.

Ces équipements sous pression sont calculés, conçus et construits de façon à éviter ou à réduire les risques d'une perte de confinement significative due à la surchauffe. Il y a notamment lieu de veiller à ce que, selon le cas :

f) que le risque de vidange intempestif est réduit au minimum ; les points d'expédition doivent comporter, sur leur partie fixe, l'indication claire du fluide contenu.

a) des dispositifs de protection appropriés soient fournis pour limiter des paramètres de fonctionnement tels l'apport et l'évacuation de chaleur et, s'il y a lieu, le niveau de fluide afin d'éviter tout risque de surchauffe localisée ou généralisée.

g) que l'emplacement et le trajet des tuyauteries et des conduites souterraines sont au moins enregistrés dans la documentation technique afin de faciliter l'entretien, l'inspection ou la réparation en toute sécurité.

b) des points de prélèvement soient prévus lorsque nécessaire pour évaluer les propriétés du fluide afin d'éviter tout risque lié aux dépôts ou à la corrosion.

7. EXIGENCES QUANTITATIVES PARTICULIÈRES POUR CERTAINS ÉQUIPEMENTS SOUS PRESSION

c) des dispositions appropriées soient prises pour supprimer les risques de dommages dus aux dépôts.

Les dispositions ci-après sont applicables en règle générale. Toutefois, lorsqu'elles ne sont pas appliquées, y compris dans les cas où les matériaux ne sont pas spécifiquement visés et où les normes harmonisées ne sont pas appliquées, le fabricant doit justifier de la mise en oeuvre de dispositions appropriées permettant d'obtenir un niveau de sécurité global équivalent.

d) des moyens sûrs soient prévus pour l'évacuation de la chaleur résiduelle après l'arrêt. e) des dispositions soient prévues pour éviter une accumulation dangereuse de mélanges inflammables de combustibles et d'air ou un retour de flamme.

La présente section fait partie intégrante de l'annexe I. Les dispositions fixées par la présente section complétent les exigences essentielles des sections 1 à 6, pour les équipements sous pression auxquelles elles s'appliquent.

6. TUYAUTERIE AU SENS DE L'ARTICLE 3 POINT 1.3 La conception et la construction doivent garantir :

7.1.

Contraintes admissibles

7.1.1. Symboles

a) que le risque de surcharge due à des jeux excessifs ou à des forces excessives, par exemple au niveau des brides, des raccordements, des soufflets et des tuyaux flexibles, est contrôlé de manière adéquate par des moyens tels que supports, renforts, attaches, alignement et précontrainte.

Re/t, limite d'élasticité, désigne la valeur à la température de calcul, selon le cas, de : − la limite supérieure d'écoulement pour un matériau présentant des limites inférieure et supérieure d'écoulement, − la limite conventionnelle d'élasticité à 1,0% pour l'acier austénitique et l'aluminium non allié,

b) que, dans les cas où il existe un risque de condensation à l'intérieur des tuyaux pour fluides gazeux, le drainage et l'élimination des dépôts dans les points bas sont prévus afin d'éviter les coups de bélier ou la corrosion.

− la limite conventionnelle d'élasticité à 0,2% dans les autres cas.

1923


7.1.2

Rm/20 désigne la valeur minimum de la résistance à la traction à 20°C.

− pour les équipements faisant l'objet de contrôles non destructifs par sondage : 0,85 ,

Rm/t désigne la résistance à la traction à la température de calcul.

− pour les équipements ne faisant pas l'objet de contrôles non destructifs autres qu'une inspection visuelle : 0,7.

La contrainte générale de membrane admissible pour des charges à prédominance statique et pour des températures se situant en dehors de la gamme où les phénomènes de fluage sont significatifs, ne doit pas être supérieure à la plus petite des valeurs ci-après, selon le matériau employé :

En cas de besoin, le type de sollicitation et les propriétés mécaniques et technologiques du joint doivent également être pris en compte. 7.3.

La surpression momentanée visée au point 2.11.2 doit être limitée à 10% de la pression maximale admissible.

− dans le cas de l'acier ferritique, y compris l'acier normalisé (acier laminé) et à l'exclusion des aciers à grain fin et des aciers qui ont subi un traitement thermique spécial, 2 5 de Re/t et de Rm/20, 3 12

7.4.

si son allongement après rupture est 2 supérieur à 30%, de Re/t 3

-

ou, alternativement, et si son allongement après rupture est supérieur à 35%, 5 1 de Re/t et de Rm/t, 6 3

− la pression correspondant au chargement maximal que peut supporter l'équipement en service compte tenu de sa pression maximale admissible et de sa température maximale admissible, multipliée par le coefficient 1,25 ou − la pression maximale admissible multipliée par le coefficient 1,43.

− dans le cas de l'acier moulé non allié ou 1 faiblement allié, 10 de Re/t et de Rm/20, 19 3 − dans le cas de l'aluminium,

7.5.

Caractéristiques des matériaux A moins que d'autres valeurs ne soient requises au titre d'autres critères qui doivent être pris en compte, un acier est considéré comme suffisamment ductile pour satisfaire au point 4.1. a) si son allongement après rupture dans un test de traction réalisé selon une procédure standard est au moins égal à 14 % et si son énergie de flexion par choc sur éprouvette ISO V est au moins égale à 27 J, à une température au plus égale à 20°C, mais non supérieure à la plus basse température de fonctionnement prévue.

2 de Re/t, 3

− dans le cas des alliages d'aluminium qui ne 2 5 de peuvent être trempés, de Re/t et 3 12 Rm/20. 7.2.

Pression d'épreuve hydrostatique Pour les récipients sous pression, la pression d'épreuve hydrostatique visée au point 3.2.2 doit être égale à la plus élevée des valeurs suivantes :

− dans le cas de l'acier austénitique : -

Dispositifs de limitation de pression, en particulier pour les récipients sous pression

Coefficients de joints Pour les joints soudés, le coefficient de joint doit être au plus égal à la valeur suivante : − pour les équipements faisant l'objet de contrôles destructifs et non destructifs permettant de vérifier que l'ensemble des joints ne présente pas de défauts significatifs : 1,

1924


Les accessoires sous pression définis à l'article 1er point 2.1.4 et visés à l'article 3 point 1.4 sont classés en fonction :

ANNEXE II TABLEAUX D'ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ

− de leur pression maximale admissible PS, et

1. Les références aux différentes catégories de modules dans les tableaux sont comme suit :

− de leur volume propre V ou de leur dimension nominale DN, selon les cas,

I = Module A

et

II = Modules A1, D1, E1

− du groupe de fluides auxquels ils sont destinés,

III = Modules B1 + D, B1 + F, B + E, B + C1, H IV = Modules B + D, B + F, G, H1.

et le tableau correspondant pour les récipients ou les tuyauteries est appliqué pour préciser la catégorie évaluation de la conformité.

2. Les accessoires de sécurité définis à l'article 1er point 2.1.3 et visés à l'article 3 point 1.4 sont classés dans la catégorie IV. Toutefois, par exception, les accessoires de sécurité qui sont fabriqués pour des équipements spécifiques peuvent être classés dans la même catégorie que l'équipement à protéger. 3.

Dans les cas où le volume et la dimension nominale sont l'un et l'autre considérés comme appropriés aux fins de l'application du second tiret, l'accessoire sous pression doit alors être classé dans la catégorie la plus élevée. 4. Les lignes de démarcation dans les tableaux d'évaluation de la conformité qui suivent indiquent la limite supérieure pour chaque catégorie.

1925


Tableau 1 Récipients visés à l'article 3 point 1.1 a) premier tiret Par exception, les récipients destinés à contenir un gaz instable et qui relèveraient des catégories I ou II en application du tableau 1, doivent être classés en catégorie III.

1926


Tableau 2 Récipients visés à l'article 3 point 1.1 a) deuxième tiret Par exception, les extincteurs portables et les bouteilles pour appareils respiratoires doivent être classés au moins en catégorie III .

1927


Tableau 3 Récipients visés à l'article 3 point 1.1 b) premier tiret

1928


Tableau 4 Récipients visés à l'article 3 point 1 .1 b) deuxième tiret Par exception, les ensembles prévus pour la production d'eau chaude visés à l'article 3 point 2.3 font l'objet soit d'un examen CE de la conception (Module B1) afin de contrôler leur conformité aux exigences essentielles visées aux points 2.10, 2.11, 3.4, 5 a) et 5 d) de l'annexe I , soit d'un système d'assurance complète de la qualité (Module H).

1929


Tableau 5 Equipements sous pression visés à l'article 3 point 1.2 Par exception, les autocuiseurs font l'objet d'un contrôle de la conception suivant une procédure de vérification correspondant au moins à un des modules de la catégorie III.

1930


Tableau 6 Tuyauteries visées à l'article 3 point 1.3 a) premier tiret Par exception, les tuyauteries destinées aux gaz instables et qui relèveraient des catégories I ou II en application du tableau 6 doivent être classées en catégorie III.

1931


Tableau 7 Tuyauteries visées à l'article 3 point 1.3 a) deuxième tiret Par exception, toutes les tuyauteries contenant des fluides à une température supérieure à 350°C et qui relèveraient de la catégorie II en application du tableau 7 doivent être classées dans la catégorie III .

1932


Tableau 8 Tuyauteries visées à l'article 3 point 1.3. b) premier tiret

1933


Tableau 9 Tuyauteries visées à l'article 3 point 1 .3 b) deuxième tiret

1934


ANNEXE III

−

les résultats des calculs de conception, des contrôles effectués, etc.,

PROCÉDURES D'ÉVALUATION DE CONFORMITÉ

−

les rapports d'essais.

4. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, conserve, avec la documentation technique, une copie de la déclaration de conformité.

Les obligations découlant des dispositions énoncées dans la présente annexe pour les équipements sous pression s'appliquent également aux ensembles.

5. Le fabricant prend toutes les mesures nécessaires pour que le procédé de fabrication assure la conformité de l'équipement sous pression fabriqué avec la documentation technique visée au point 2 et avec les exigences de la directive qui lui sont applicables.

Module A (contrôle interne de la fabrication) 1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, qui remplit les obligations du point 2, assure et déclare que l'équipement sous pression satisfait aux exigences de la directive qui lui sont applicables. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage « CE » sur chaque équipement sous pression et établit par écrit une déclaration de conformité.

Module A1 (contrôle interne de la fabrication avec surveillance de la vérification finale) Outre les exigences prévues par le module A, les dispositions ci-après sont applicables. La vérification finale fait l'objet d'une surveillance sous forme de visites à l'improviste de la part d'un organisme notifié choisi par le fabricant.

2. Le fabricant établit la documentation technique décrite au point 3; le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, tient celle-ci à la disposition des autorités nationales à des fins d'inspection pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression.

Durant ces visites, l'organisme notifié doit :

Lorsque ni le fabricant ni son mandataire ne sont établis dans la Communauté, l'obligation de tenir la documentation technique à disposition incombe à la personne mettant l'équipement sous pression sur le marché communautaire. 3. La documentation technique doit permettre l'évaluation de la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences de la directive qui lui sont applicables. Elle devra, dans la mesure nécessaire à cette évaluation, couvrir la conception, la fabrication et le fonctionnement de l'équipement sous pression et contenir : −

une description générale de l'équipement sous pression,

−

des plans de conception et de fabrication, ainsi que des schémas des composants, sous-ensembles, circuits, etc.,

−

les descriptions et explications nécessaires à la compréhension desdits plans et schémas et du fonctionnement de l'équipement sous pression,

−

une liste des normes visées à l'article 5, appliquées en tout ou en partie, et une description des solutions adoptées pour satisfaire aux exigences essentielles de la directive lorsque les normes visées à l'article 5 n'ont pas été appliquées ,

−

s'assurer que le fabricant procède effectivement à la vérification finale conformément au point 3.2 de l'annexe I,

−

procéder au prélèvement sur les lieux de fabrication ou d'entreposage d'équipements sous pression à des fins de contrôle. L'organisme notifié apprécie le nombre d'équipements à prélever ainsi que la nécessité d'effectuer ou de faire effectuer sur ces équipements sous pression prélevés tout ou partie de la vérification finale.

Dans le cas où un ou plusieurs équipements sous pression ne sont pas conformes, l'organisme notifié prend les mesures appropriées. Le fabricant appose, sous la responsabilité de l'organisme notifié, le numéro d'identification de ce dernier sur chaque équipement sous pression. Module B (examen « CE de type ») 1. Le présent module décrit la partie de la procédure par laquelle un organisme notifié constate et atteste qu'un exemplaire, représentatif de la production considérée, satisfait aux dispositions de la directive qui lui sont applicables. 2. La demande d'examen « CE de type » est introduite par le fabricant, ou par son mandataire établi dans la Communauté, auprès d'un seul organisme notifié de son choix.

1935


La demande comporte : −

les nom et adresse du fabricant, ainsi que les nom et adresse du mandataire établi dans la Communauté si la demande est introduite par celui-ci,

−

une déclaration écrite spécifiant que la même demande n'a pas été introduite auprès d'un autre organisme notifié,

−

la documentation technique décrite au point 3.

Un type peut couvrir plusieurs versions de l'équipement sous pression pour autant que les différences entre les versions n'affectent pas le niveau de sécurité. 3. La documentation technique doit permettre l'évaluation de la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences de la directive qui lui sont applicables. Elle devra, dans la mesure nécessaire à l'évaluation, couvrir la conception, la fabrication et le fonctionnement de l'équipement sous pression et contenir : une description générale du type,

−


−


−

les résultats des calculs de conception réalisés, des contrôles effectués, etc.,

−

les rapports d'essais,

−

les éléments relatifs aux essais prévus dans le cadre de la fabrication,

−

les éléments relatifs aux qualifications ou approbations requises au titre des points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I.

4.1

examine la documentation technique, vérifie que le type a été fabriqué en conformité avec celle-ci et relève les éléments qui ont été conçus conformément aux dispositions applicables des normes visées à l'article 5, ainsi que les éléments dont la conception ne s'appuie pas sur les dispositions desdites normes. −

examine la documentation technique en ce qui concerne la conception ainsi que les procédés de fabrication,

−

évalue les matériaux utilisés lorsque ceuxci ne sont pas conformes aux normes harmonisées applicables ou à une approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression et vérifie le certificat délivré par le fabricant de matériau conformément au point 4.3 de l'annexe I,

−

agrée les modes opératoires d'assemblage permanent des pièces, ou vérifie qu'ils ont été agréés antérieurement, conformément au point 3.1.2 de l'annexe I,

−

vérifie que le personnel pour l'assemblage permanent des pièces et les essais non destructifs est qualifié ou approuvé conformément au point 3.1.2 ou 3.1.3 de l'annexe I;

4.2. effectue ou fait effectuer les contrôles appropriés et les essais nécessaires pour vérifier si les solutions adoptées par le fabricant satisfont aux exigences essentielles de la directive lorsque les normes visées à l'article 5 n'ont pas été appliquées. 4.3. effectue ou fait effectuer les contrôles appropriés et les essais nécessaires pour vérifier si, dans les cas où le fabricant a choisi d'appliquer les normes pertinentes, celles-ci ont réellement été appliquées.

une liste des normes visées à l'article 5, appliquées en tout ou en partie, et les descriptions des solutions retenues pour satisfaire aux exigences essentielles de la directive lorsque les normes visées à l'article 5 n'ont pas été appliquées,

−

L'organisme notifié :

En particulier, l'organisme notifié :

Le demandeur met à la disposition de l'organisme notifié un exemplaire représentatif de la production concernée, ci-après dénommé « type ». L'organisme notifié peut en demander d'autres exemplaires si le programme d'essais le requiert.

−

4.

4.4. convient avec le demandeur de l'endroit où les contrôles et les essais nécessaires seront effectués. 5. Lorsque le type satisfait aux dispositions correspondantes de la directive, l'organisme notifié délivre au demandeur une attestation d'examen « CE de type ». L'attestation, d'une durée de validité de dix ans renouvelables, comporte le nom et l'adresse du fabricant, les conclusions du contrôle et les données nécessaires à l'identification du type approuvé.

1936


Une liste des parties pertinentes de la documentation technique est annexée à l'attestation et une copie en est conservée par l'organisme notifié. Si l'organisme notifié refuse de délivrer une attestation d'examen « CE de type » au fabricant, ou à son mandataire établi dans la Communauté, il motive ce refus d'une façon détaillée. Une procédure de recours doit être prévue.

2. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, introduit une demande d'examen CE de la conception auprès d'un seul organisme notifié. La demande comporte :

6. Le demandeur informe l'organisme notifié qui détient la documentation technique relative à l'attestation d'examen « CE de type » de toutes les modifications de l'équipement sous pression agréé, qui doivent faire l'objet d'une nouvelle approbation lorsqu'elles peuvent remettre en cause la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences essentielles ou les conditions d'utilisation prévues. Cette nouvelle approbation est délivrée sous la forme d'un complément à l'attestation initiale d'examen « CE de type ».

−

les nom et adresse du fabricant, ainsi Que les nom et adresse du mandataire établi dans la Communauté si la demande est introduite par celui-ci,

−


−

la documentation technique décrite au point 3.

La demande peut couvrir plusieurs versions de l'équipement sous pression pour autant que les différences entre les versions n'affectent pas le niveau de sécurité. 3. La documentation technique doit permettre l'évaluation de la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences de la directive qui lui sont applicables. elle devra, dans la mesure nécessaire à l'évaluation, couvrir la conception, la fabrication et le fonctionnement de l'équipement sous pression et contenir :

7. Chaque organisme notifié communique aux Etats membres les informations utiles concernant les attestations d'examen « CE de type » qu'il a retirées et, sur demande, celles qu'il a délivrées. Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les attestations d'examen « CE de type » qu'il a retirées ou refusées. 8. Les autres organismes notifiés peuvent obtenir copie des attestations d'examen « CE de type » et/ou de leurs compléments. Les annexes des attestations sont tenues à la disposition des autres organismes notifiés. 9. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, conserve avec la documentation technique une copie des attestations d'examen « CE de type » et de leurs compléments pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression. Lorsque ni le fabricant ni son mandataire ne sont établis dans la Communauté, l'obligation de tenir la documentation technique à disposition incombe à la personne mettant le produit sur le marché communautaire.

−


−


−


−


−

la preuve nécessaire de l'adéquation des solutions retenues pour la conception, en particulier lorsque les normes visées à l'article 5 n'ont pas été intégralement appliquées. Cette preuve doit comprendre les résultats des essais effectués par le laboratoire approprié du fabricant ou pour son compte,

−


−

les éléments relatifs aux qualifications ou approbations requises aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I.

Module B1 (examen CE de la conception) 1. Le présent module décrit la partie de la procédure par laquelle un organisme notifié constate et atteste que la conception d'un équipement sous pression satisfait aux dispositions de la directive qui lui sont applicables. La méthode expérimentale de conception, prévue au point 2.2.4 de l'annexe I, ne peut pas être utilisée dans le cadre de ce Module.

1937


4.

L'organisme notifié :

lorsqu'elles peuvent remettre en cause la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences essentielles ou les conditions d'utilisation prévues. Cette nouvelle approbation est délivrée sous la forme d'un complément à l'attestation initiale d'examen CE de la conception.

4.1. examine la documentation technique et relève les éléments qui ont été conçus conformément aux dispositions applicables des normes visées à l'article 5, ainsi que les éléments dont la conception ne s'appuie pas sur les dispositions desdites normes.

7. Chaque organisme notifié communique aux Etats membres les informations utiles concernant les attestations d'examen CE de la conception qu'il a retirées et, sur demande, celles qu'il a délivrées.

En particulier, l'organisme notifié : −

−

−

évalue les matériaux lorsque ceux-ci ne sont pas conformes aux normes harmonisées applicables ou à une approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression,

Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les attestations d'examen CE de la conception qu'il a retirées ou refusées.

agrée les modes opératoires d'assemblage permanent des pièces, ou vérifie qu'ils ont été agrées antérieurement, conformément au point 3.1.2 de l'annexe I,

8. Les autres organismes notifiés peuvent obtenir, sur demande, les informations utiles concernant :

vérifie que le personnel pour l'assemblage permanent des pièces et les essais non destructifs est qualifié ou approuvé conformément aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I.

−

les octrois d'attestations d'examen CE de la conception et des compléments à ceux-ci,

−

les retraits d'attestations d'examen CE de la conception et des compléments à ceux-ci.

9. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, conserve avec la documentation technique visée au point 3 une copie des attestations d'examen CE de la conception et de leurs compléments pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression.

4.2. effectue les examens nécessaires pour vérifier si, lorsque les normes visées à l'article 5 n'ont pas été appliquées, les solutions retenues par le fabricant satisfont aux exigences essentielles de la directive.

Lorsque ni le fabricant ni son mandataire ne sont établis dans la Communauté, l'obligation de tenir la documentation technique à disposition incombe à la personne mettant le produit sur le marché communautaire.

4.3. effectue les examens nécessaires pour vérifier si, dans les cas où le fabricant a choisi d'appliquer les normes pertinentes, celles-ci ont réellement été appliquées. 5. Lorsque la conception est conforme aux dispositions applicables de la directive, l'organisme notifié délivre une attestation d'examen CE de la conception au demandeur. L'attestation contient les noms et adresse du demandeur, les conclusions de l'examen, les conditions de sa validité, les données nécessaires à l'identification de la conception approuvée.

Module C1 (conformité au type) 1. Le présent module décrit la partie de la procédure par laquelle le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, assure et déclare que l'équipement sous pression est conforme au type décrit dans l'attestation d'examen « CE de type » et satisfait aux exigences de la directive qui lui sont applicables. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage "CE" sur chaque équipement sous pression et établit par écrit une déclaration de conformité.

Une liste des parties pertinentes de la documentation technique est annexée à l'attestation et une copie en est conservée par l'organisme notifié. Si l'organisme notifié refuse de délivrer une attestation d'examen CE de la conception au fabricant, ou à son mandataire établi dans la Communauté, il motive ce refus d'une façon détaillée. Une procédure de recours doit être prévue.

2. Le fabricant prend toutes les mesures nécessaires pour que le procédé de fabrication assure la conformité de l'équipement sous pression fabriqué avec le type décrit dans l'attestation d'examen « CE de type »et avec les exigences de la directive qui lui sont applicables.

6. Le demandeur informe l'organisme notifié qui détient la documentation technique relative à l'attestation d'examen CE de la conception de toutes les modifications apportées à la conception approuvée, qui doivent faire l'objet d'une nouvelle approbation

1938


3. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, conserve une copie de la déclaration de conformité pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression.

3.

Système de qualité

3.1. Le fabricant introduit auprès d'un organisme notifié de son choix une demande d'évaluation de son système de qualité. La demande comprend :

Lorsque ni le fabricant ni son mandataire ne sont établis dans la Communauté, l'obligation de conserver la documentation technique à disposition incombe 6 la personne mettant l'équipement sous pression sur le marché communautaire. 4. La vérification finale fait l'objet d'une surveillance sous forme de visites à l'improviste de la part d'un organisme notifié choisi par le fabricant.

−

toutes les informations pertinentes sur les équipements sous pression en question,

−

la documentation relative au système de qualité,

−

la documentation technique relative au type approuvé et une copie de l'attestation d'examen « CE de type » ou de l'attestation d'examen CE de conception.

Durant ces visites, l'organisme notifié doit : −

s'assurer que le fabricant procède effectivement à la vérification finale conformément au point 3.2 de l'annexe I,

−

procéder au prélèvement sur les lieux de fabrication ou d'entreposage d'équipements sous pression à des fins de contrôle. L'organisme notifié apprécie le nombre d'équipements à prélever ainsi que la nécessité d'effectuer ou de faire effectuer sur ces équipements sous pression prélevés tout ou partie de la vérification finale.

3.2. Le système de qualité assure la conformité de l'équipement sous pression avec le type décrit dans l'attestation d'examen « CE de type », ou dans l'attestation d'examen CE de conception, et avec les exigences de la directive qui lui sont applicables. Tous les éléments, exigences et dispositions adoptés par le fabricant doivent figurer dans une documentation tenue de manière systématique et rationnelle sous la forme de mesures, de procédures et d'instructions écrites. Cette documentation sur le système de qualité doit permettre une interprétation uniforme des programmes, des plans, des manuels et des dossiers de qualité.

Dans le cas où un ou plusieurs équipements sous pression ne sont pas conformes, l'organisme notifié prend les mesures appropriées. Le fabricant appose, sous la responsabilité de l'organisme notifié, le numéro d'identification de ce dernier sur chaque équipement sous pression.

Elle comprend en particulier une description adéquate : −

des objectifs de qualité, de l'organigramme et des responsabilités et pouvoirs des cadres en matière de qualité des équipements sous pression,

−

des techniques, procédures et mesures systématiques qui seront mises en oeuvre pour la fabrication ainsi que pour le contrôle et l'assurance de la qualité, notamment les modes opératoires d'assemblage permanent des pièces agréés conformément au point 3.1.2 de l'annexe I,

−

des contrôles et des essais qui seront effectués avant, pendant et après la fabrication, avec indication de la fréquence à laquelle ils auront lieu,

−

des dossiers de qualité, tels que les rapports d'inspection et les données des essais, les données d'étalonnage, les rapports sur les qualifications ou approbations du personnel concerné, notamment celles du personnel pour l'assemblage permanent des pièces et les essais non destructifs conformément aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I,

Module D : assurance qualité production 1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant qui satisfait aux obligations du point 2 assure et déclare que les équipements sous pression concernés sont conformes au type décrit dans l'attestation d'examen « CE de type », ou dans l'attestation CE de conception, et satisfont aux exigences de la directive qui leur sont applicables. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage « CE » sur chaque équipement sous pression et établit par écrit une déclaration de conformité. Le marquage « CE » est accompagné du numéro d'identification de l'organisme notifié responsable de la surveillance visée au point 4. 2. Le fabricant applique, pour la production, l'inspection finale et les essais, un système de qualité agréé conforme au point 3 et il est soumis à la surveillance visée au point 4.

1939


−

4.3. L'organisme notifié effectue des audits périodiques pour s'assurer que le fabricant maintient et applique le système de qualité ; il fournit un rapport d'audit au fabricant. La fréquence des audits périodiques est telle qu'une réévaluation complète est menée tous les trois ans.

des moyens de surveillance permettant de contrôler l'obtention de la qualité requise et le fonctionnement efficace du système de qualité.

3.3. L'organisme notifié évalue le système de qualité pour déterminer s'il répond aux exigences visées au point 3.2. Les éléments du système de qualité conformes à la norme harmonisée pertinente sont présumés conformes aux exigences correspondantes visées au point 3.2.

4.4. En outre, l'organisme notifié peut effectuer des visites à l'improviste chez le fabricant. La nécessité de ces visites additionnelles, et leur fréquence, sera déterminée sur la base d'un système de contrôle sur visites géré par l'organisme notifié. En particulier, les facteurs suivants seront pris en considération dans le système de contrôle sur visites :

L'équipe d'auditeurs comportera au moins un membre expérimenté dans l'évaluation de la technologie de l'équipement sous pression concerné. La procédure d'évaluation comporte une visite d'inspection dans les installations du fabricant. La décision est notifiée au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée. Une procédure de recours doit être prévue. 3.4. Le fabricant s'engage à remplir les obligations découlant du système de qualité tel qu'il est agréé et à faire en sorte qu'il reste adéquat et efficace. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, informe l'organisme notifié qui a agréé le système de qualité de tout projet d'adaptation de celui-ci.

Surveillance sous la responsabilité de l'organisme notifié

4.1. Le but de la surveillance est de s'assurer que le fabricant remplit correctement les obligations qui découlent du système de qualité agréé. 4.2. Le fabricant autorise l'organisme notifié à accéder, à des fins d'inspection, aux lieux de fabrication, d'inspection, d'essai et de stockage et lui fournit toute information nécessaire, en particulier :

−

−

les résultats de visites de surveillance antérieures,

−

la nécessité d'assurer le suivi de mesures de correction,

−

les conditions spéciales liées à l'approbation du système, le cas échéant,

−

des modifications significatives dans l'organisation de la fabrication, les mesures ou les techniques.

5. Le fabricant tient à la disposition des autorités nationales, pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression :

Il notifie sa décision au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée.

−

la catégorie de l'équipement,

A l'occasion de telles visites, l'organisme notifié peut, si nécessaire, effectuer ou faire effectuer des essais destinés à vérifier le bon fonctionnement du système de qualité . Il fournit au fabricant un rapport de visite et, s'il y a eu un essai, un rapport d'essai.

L'organisme notifié évalue les modifications proposées et décide si le système de qualité modifié répondra encore aux exigences visées au point 3.2 ou si une réévaluation est nécessaire.

4.

−

−

la documentation visée au point 3.1 deuxième tiret,

−

les adaptations visées deuxième alinéa,

−

les décisions et rapports de l'organisme notifié visés aux points 3.3 dernier alinéa et 3.4 dernier alinéa, ainsi qu'aux points 4.3 et 4.4.

au

point

3.4

6. Chaque organisme notifié communique aux Etats membres les informations utiles concernant les agréments de systèmes de qualité qu'il a retirés et, sur demande, ceux qu'il a délivrés.


Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les agréments de systèmes de qualité qu'il a retirés ou refusés.

les dossiers de qualité, tels que les rapports d'inspection et les données des essais, les données d'étalonnage, les rapports sur les qualifications du personnel concerné, etc.

1940


4.2. Le système de qualité assure la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences de la directive qui lui sont applicables.

Module D1 (assurance qualité production) 1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant qui satisfait aux obligations visées au point 3 assure et déclare que les équipements sous pression concernés satisfont aux exigences de la directive qui leur sont applicables. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage "CE" sur chaque équipement sous pression et établit par écrit une déclaration de conformité. Le marquage "CE" est accompagné du numéro d'identification de l'organisme notifié responsable de la surveillance visée au point 5.

Tous les éléments, exigences et dispositions adoptés par le fabricant doivent figurer dans une documentation tenue de manière systématique et rationnelle sous la forme de mesures, de procédures et d'instructions écrites. Cette documentation sur le système de qualité doit permettre une interprétation uniforme des programmes, des plans, des manuels et des dossiers de qualité.

2. Le fabricant établit la documentation technique décrite ci-après

Elle comprend en particulier une description adéquate :

La documentation technique doit permettre d'évaluer la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences correspondantes de la directive. Elle devra, dans la mesure nécessaire à cette évaluation, couvrir la conception, la fabrication et le fonctionnement de l'équipement sous pression et contenir :

−


−

des techniques, procédures et mesures systématiques qui seront mises en oeuvre pour la fabrication ainsi que pour le contrôle et l'assurance de la qualité, notamment les modes opératoires d'assemblage permanent des pièces agréés conformément au point 3.1.2 de l'annexe I,

−


−

des dossiers de qualité, tels que les rapports d'inspection et les données des essais, les données d'étalonnage, les rapports sur les qualifications ou approbations du personnel concerné, notamment celles du personnel pour l'assemblage permanent des pièces conformément au point 3.1.2 de l'annexe I,

−

des moyens de surveillance permettant de contrôler l'obtention de la qualité requise et le fonctionnement efficace du système de qualité.

−


−


−


−


−


−


3. Le fabricant applique, pour la production, l'inspection finale et les essais, un système de qualité agréé conforme au point 4 et il est soumis à la surveillance visée au point 5. 4.



4.1. Le fabricant introduit auprès d'un organisme notifié de son choix une demande d'évaluation de son système de qualité.

L'équipe d'auditeurs comportera au moins un membre expérimenté dans l'évaluation de la technologie de l'équipement sous pression concerné. La procédure d'évaluation comporte une visite d'inspection dans les installations du fabricant.

La demande comprend : −


−

la documentation relative au système de qualité.

1941


La décision est notifiée au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée. Une procédure de recours doit être prévue. 4.4. Le fabricant s'engage à remplir les obligations découlant du système de qualité tel qu'il est agréé et à faire en sorte qu'il reste adéquat et efficace. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, informe l'organisme notifié qui a agréé le système de qualité de tout projet d'adaptation de celui-ci.

5. Surveillance sous la responsabilité de l'organisme notifié 5.1. Le but de la surveillance est de s'assurer que le fabricant remplit correctement les obligations qui découlent du système de qualité agréé. 5.2. Le fabricant autorise l'organisme notifié à accéder, à des fins d'inspection, aux lieux de fabrication, d'inspection, d'essai et de stockage et lui fournit toute information nécessaire, en particulier :

−



−


−


−

la documentation technique visée au point 2,

−


−


−


au

point

4.4

7. Chaque organisme notifié communique aux Etats membres les informations utiles concernant les agréments de systèmes de qualité qu'il a retirés et, sur demande, ceux qu'il a délivrés. Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les agréments de systèmes de qualité qu'il a retirés ou refusés.


Module E (assurance qualité produits) 1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant qui satisfait aux obligations visées au point 2 assure et déclare que les équipements sous pression sont conformes au type décrit dans l'attestation d'examen « CE de type » et satisfont aux exigences de la directive qui lui sont applicables. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage « CE » sur chaque produit et établit par écrit une déclaration de conformité. Le marquage « CE » est accompagné du numéro d'identification de l'organisme notifié responsable de la surveillance visée au point 4.

5.4. En outre, l'organisme notifié peut effectuer des visites à l'improviste chez le fabricant. La nécessité de ces visites additionnelles, et leur fréquence, sera déterminée sur la base d'un système de contrôle sur visites géré par l'organisme notifié. En particulier, les facteurs suivants seront pris en considération dans le système de contrôle sur visites : −

−

6. Le fabricant tient à la disposition des autorités nationales, pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression :




A l'occasion de telles visites, l'organisme notifié peut, si nécessaire, effectuer ou faire effectuer des essais destinés à vérifier le bon fonctionnement du système de qualité . Il fournit au fabricant un rapport de visite et, s'il y a eu un essai, un rapport d'essai.


−

−


1942


2. Le fabricant applique, pour l'inspection finale de l'équipement sous pression et les essais, un système de qualité agréé conforme au point 3 et il est soumis à la surveillance visée au point 4. 3.




L'équipe d'auditeurs comportera au moins un membre expérimenté dans l'évaluation de la technologie de l'équipement sous pression concerné. La procédure d'évaluation comporte une visite d'évaluation dans les installations du fabricant.

La demande comprend : −


−


−

la documentation technique relative au type approuvé et une copie de l'attestation d'examen « CE de type ».

La décision est notifiée au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée. 3.4

3.2. Dans le cadre du système de qualité, chaque équipement sous pression est examiné et les essais appropriés définis dans la ou les norme(s) pertinente(s) visée(s) à l'article 5 ou des essais équivalents et, en particulier, la vérification finale visée au point 3.2 de l'annexe I sont effectués afin de vérifier sa conformité avec les exigences correspondantes de la directive. Tous les éléments, exigences et dispositions adoptés par le fabricant doivent figurer dans une documentation tenue de manière systématique et rationnelle sous la forme de mesures, de procédures et d'instructions écrites. Cette documentation sur le système de qualité doit permettre une interprétation uniforme des programmes, des plans, des manuels et des dossiers de qualité.

Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, informe l'organisme notifié qui a agréé le système de qualité de tout projet d'adaptation de celui-ci. L'organisme notifié évalue les modifications proposées et décide si le système de qualité modifié répondra encore aux exigences visées au point 3.2 ou si une réévaluation est nécessaire. Il notifie sa décision au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée. 4. Surveillance sous la responsabilité de l'organisme notifié


des contrôles et essais qui seront effectués après la fabrication,

−

des moyens de surveillance permettant de contrôler le fonctionnement efficace du système de qualité,

−

4.1. Le but de la surveillance est de s'assurer que le fabricant remplit correctement les obligations qui découlent du système de qualité agréé.


−

Le fabricant s'engage à remplir les obligations découlant du système de qualité tel qu'il est agréé et à faire en sorte qu'il reste adéquat et efficace.

4.2. Le fabricant autorise l'organisme notifié à accéder, à des fins d'inspection, aux lieux d'inspection, d'essai et de stockage et lui fournit toute information nécessaire, en particulier :

des dossiers de qualité, tels que les rapports d'inspection et les données des essais, les données d'étalonnage, les rapports sur les qualifications ou approbations du personnel concerné, notamment celles du personnel pour l'assemblage permanent des pièces et les essais non destructifs conformément aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I.

1943

−


−

la documentation technique,

−




Module E1 (assurance qualité produits) 1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant qui satisfait aux obligations visées au point 3 assure et déclare que les équipements sous pression satisfont aux exigences de la directive qui leur sont applicables. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage "CE" sur chaque équipement sous pression et établit par écrit une déclaration de conformité. Le marquage "CE" est accompagné du numéro d'identification de l'organisme notifié responsable de la surveillance visée au point 5.

4.4. En outre, l'organisme notifié peut effectuer des visites à l'improviste chez le fabricant. La nécessité de ces visites additionnelles, et leur fréquence, sera déterminée sur la base d'un système de contrôle sur visites géré par l'organisme notifié. En particulier, les facteurs suivants seront pris en considération dans le système de contrôle sur visites : −


−


−


−


−


2. Le fabricant établit la documentation technique décrite ci-après. La documentation technique doit permettre d'évaluer la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences correspondantes de la directive. Elle devra, dans la mesure nécessaire à cette évaluation, couvrir la conception, la fabrication et le fonctionnement de l'équipement sous pression et contenir :

A l'occasion de telles visites, l'organisme notifié peut, si nécessaire, effectuer ou faire effectuer des essais destinés à vérifier le bon fonctionnement du système de qualité. Il fournit au fabricant un rapport de visite et, s'il y a eu un essai, un rapport d'essai.

−

une description générale du type,

−


−


−


−


−


5. Le fabricant tient à la disposition des autorités nationales, pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression : −


−


−

au

point

3.4

3. Le fabricant applique, pour l'inspection finale de l'équipement sous pression et les essais, un système de qualité agréé conforme au point 4 et il est soumis à la surveillance visée au point 5.


4.



6. Chaque organisme notifié communique aux Etats membres les informations utiles concernant les agréments de systèmes de qualité qu'il a retirés et, sur demande, ceux qu'il a délivrés.

La demande comprend :

Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les agréments de systèmes de qualité qu'il a retirés ou refusés.

1944

−


−

la documentation relative au système de qualité.


4.2. Dans le cadre du système de qualité, chaque équipement sous pression est examiné et les essais appropriés définis dans la ou les norme(s) pertinente(s) visée(s) à l'article 5 ou des essais équivalents et, en particulier, la vérification finale visée au point 3.2 de l'annexe I sont effectués afin de vérifier sa conformité avec les exigences correspondantes de la directive. Tous les éléments, exigences et dispositions adoptés par le fabricant doivent figurer dans une documentation tenue de manière systématique et rationnelle sous la forme de mesures, de procédures et d'instructions écrites. Cette documentation sur le système de qualité doit permettre une interprétation uniforme des programmes, des plans, des manuels et des dossiers de qualité.

4.4. Le fabricant s'engage à remplir les obligations découlant du système de qualité tel qu'il est agréé et à faire en sorte qu'il reste adéquat et efficace. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, informe l'organisme notifié qui a agréé le système de qualité de tout projet d'adaptation de celui-ci. L'organisme notifié évalue les modifications proposées et décide si le système de qualité modifié répondra encore aux exigences visées au point 4.2 ou si une réévaluation est nécessaire. Il notifie sa décision au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée.


−

des modes opératoires d'assemblage permanent des pièces agréés conformément au point 3.1.2 de l'annexe I,

−

des contrôles et essais qui seront effectués après la fabrication,

−

−

5. Surveillance sous la responsabilité de l'organisme notifié


5.1. Le but de la surveillance est de s'assurer que le fabricant remplit correctement les obligations qui découlent du système de qualité agréé. 5.2. Le fabricant autorise l'organisme notifié à accéder, à des fins d'inspection, aux lieux d'inspection, d'essai et de stockage et lui fournit toute information nécessaire, en particulier :

des moyens de surveillance permettant de contrôler le fonctionnement efficace du système de qualité, des dossiers de qualité, tels que les rapports d'inspection et les données des essais, les données d'étalonnage, les rapports sur les qualifications ou approbations du personnel concerné, notamment celles du personnel pour l'assemblage permanent des pièces conformément au point 3.1.2 de l'annexe I.

−


−

la documentation technique,

−




5.4. En outre, l'organisme notifié peut effectuer des visites à l'improviste chez le fabricant. La nécessité de ces visites additionnelles, et leur fréquence, sera déterminée sur la base d'un système de contrôle sur visites géré par l'organisme notifié. En particulier, les facteurs suivants seront pris en considération dans le système de contrôle sur visites :

L'équipe d'auditeurs comportera au moins un membre expérimenté dans l'évaluation de la technologie de l'équipement sous pression concerné. La procédure d'évaluation comprend une visite d'inspection dans les locaux du fabricant. La décision est notifiée au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée. Une procédure de recours doit être prévue.

1945

−


−


−



− −

ou


−


dans l'attestation d'examen CE de la conception

et avec les exigences de la directive qui lui sont applicables.


Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage « CE » sur chaque équipement sous pression et établit une déclaration de conformité. 3. L'organisme notifié effectue les examens et essais appropriés afin de vérifier la conformité des équipements sous pression avec les exigences correspondantes de la directive par contrôle et essai de chaque produit, conformément au point 4.

6. Le fabricant tient à la disposition des autorités nationales, pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression : −

la documentation technique visée au point 2,

−


Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, conserve une copie de la déclaration de conformité pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression.

−


4.4

4. Vérification par contrôle et essai de chaque équipement sous pression

−


4.1. Chaque équipement sous pression est examiné individuellement et fait l'objet des contrôles et essais appropriés définis dans la ou les norme(s) pertinente(s) visée(s) à l'article 5 ou des examens et essais équivalents afin de vérifier sa conformité avec le type et avec les exigences de la directive qui lui sont applicables.

au

point

7. Chaque organisme notifié communique aux Etats membres les informations utiles concernant les agréments de système de qualité qu'il a retirés et, sur demande, ceux qu'il a délivrés.

En particulier l'organisme notifié :

Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les agréments de système de qualité qu'il a retirés ou refusés. Module F (vérification sur produits) 1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, assure et déclare que l'équipement sous pression qui a été soumis aux dispositions du point 3 est conforme au type décrit : −

dans l'attestation d'examen « CE de type » dans l'attestation d'examen CE de la conception

−

vérifie le certificat délivré par le fabricant de matériau conformément au point 4.3 de l'annexe I,

−

effectue ou fait effectuer la visite finale et l'épreuve visées à l'annexe I point 3.2 et examine, le cas échéant, les dispositifs de sécurité.

4.3. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, veille à être en mesure de présenter sur demande les attestations de conformité délivrées par l'organisme notifié.

et satisfait aux exigences pertinentes de la directive. 2. Le fabricant prend toutes les mesures nécessaires pour que le procédé de fabrication assure la conformité de l'équipement sous pression fabriqué avec le type décrit : −

vérifie que le personnel pour l'assemblage permanent des pièces et les essais non destructifs est qualifié ou approuvé conformément aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I,

4.2. L'organisme notifié appose ou fait apposer son numéro d'identification sur chaque équipement sous pression et établit par écrit une attestation de conformité relative aux essais effectués.

ou −

−

dans l'attestation d'examen « CE de type »

1946


−

Module G (vérification CE à l'unité) 1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant assure et déclare que l'équipement sous pression qui a obtenu l'attestation visée au point 4.1 satisfait aux exigences correspondantes de la directive. Le fabricant appose le marquage « CE » sur l'équipement sous pression et établit une déclaration de conformité.

4.

2. La demande de vérification à l'unité est introduite par le fabricant auprès d'un organisme notifié de son choix. La demande comporte : −

le nom et l'adresse du fabricant ainsi que le lieu où se trouve l'équipement sous pression,

Les éléments appropriés relatifs à la qualification des procédés de fabrication et de contrôle, ainsi qu'aux qualifications ou approbations des personnels correspondants conformément aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I.

L'organisme notifié procède à un examen de la conception et de la construction de chaque équipement sous pression et effectue lors de la fabrication les essais appropriés tels que prévus dans la ou les norme(s) pertinente(s) visée(s) à l'article 5 de la directive, ou des examens et essais équivalents, pour certifier sa conformité avec les exigences correspondantes de la directive.

En particulier, l'organisme notifié :

−


−

examine la documentation technique pour ce qui concerne la conception ainsi que les procédés de fabrication,

−

une documentation technique.

−

évalue les matériaux utilisés lorsque ceuxci ne sont pas conformes aux normes harmonisées applicables ou à une approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression et vérifie le certificat délivré par le fabricant de matériau, conformément au point 4.3 de l'annexe I,

−

agrée les modes opératoires d'assemblage permanent des pièces ou vérifie qu'ils ont été agréés antérieurement conformément au point 3.1.2 de l'annexe I,

3. La documentation technique doit permettre d'évaluer la conformité avec les exigences correspondantes de la directive et de comprendre la conception, la fabrication et le fonctionnement de l'équipement sous pression. La documentation technique comprend : −


−


−


vérifie les qualifications ou approbations requises par les points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I,

−

procède à l'examen final visé au point 3.2.1 de l'annexe I, effectue ou fait effectuer l'épreuve visée au point 3.2.2 de l'annexe I et examine, le cas échéant, les dispositifs de sécurité.

−

−


−


−

les rapports d'essais,

4.1. L'organisme notifié appose ou fait apposer son numéro d'identification sur chaque équipement sous pression et établit une attestation de conformité pour les essais réalisés. Cette attestation est conservée pendant une durée de dix ans. 4.2. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, veille à être en mesure de présenter sur demande la déclaration de conformité et l'attestation de conformité délivrées par l'organisme notifié.

1947


Module H (assurance complète de qualité)

−

1. Le présent module décrit la procédure par laquelle le fabricant qui satisfait aux obligations visées au point 2 assure et déclare que les équipements sous pression considérés satisfont aux exigences de la directive qui leur sont applicables. Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, appose le marquage "CE" sur chaque équipement sous pression et établit une déclaration écrite de conformité. Le marquage "CE" est accompagné du numéro d'identification de l'organisme notifié responsable de la surveillance visée au point 4.

des techniques de contrôle et de vérification de la conception, des procédés et des actions systématiques qui seront utilisés lors de la conception de l'équipement sous pression, notamment en ce qui concerne les matériaux visés au point 4 de l'annexe I,

−

des techniques, procédures et mesures systématiques correspondantes qui seront mises en oeuvre pour la fabrication, et notamment les modes opératoires d'assemblage permanent des pièces agréés conformément au point 3.1.2 de l'annexe I, ainsi que pour le contrôle et l'assurance de la qualité,

−


−

des dossiers de qualité, tels que les rapports d'inspection et les données des essais, les données d'étalonnage, les rapports sur les qualifications ou approbations du personnel concerné, notamment celles du personnel pour l'assemblage permanent des pièces et les essais non destructifs visés aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe I,

−

des moyens de surveillance permettant de contrôler l'obtention de la conception et de la qualité requises pour l'équipement sous pression et le fonctionnement efficace du système de qualité.

2. Le fabricant met en oeuvre un système de qualité approuvé pour la conception, la fabrication, l'inspection finale et les essais, comme spécifié au point 3, et est soumis à la surveillance visée au point 4. 3.


3.1. Le fabricant introduit auprès d'un organisme notifié de son choix une demande d'évaluation de son système de qualité. La demande comprend : −

toutes les informations appropriées pour les équipements sous pression en question,

−

la documentation sur le système de qualité.

3.2. Le système de qualité doit assurer la conformité de l'équipement sous pression aux exigences de la directive qui lui sont applicables. Tous les éléments, exigences et dispositions adoptés par le fabricant doivent figurer dans une documentation tenue de manière systématique et rationnelle sous la forme de mesures, de procédures et d'instructions écrites. Cette documentation sur le système de qualité permet une interprétation uniforme des mesures de procédure et de qualité telles que programmes, plans, manuels et dossiers de qualité.

3.3. L'organisme notifié évalue le système de qualité en vue de déterminer s'il répond aux exigences visées au point 3.2. Les éléments du système de qualité conformes à la norme harmonisée pertinente sont présumés conformes aux exigences correspondantes visées au point 3.2. L'équipe d'auditeurs comportera au moins un membre expérimenté dans l'évaluation de la technologie de l'équipement sous pression concerné. La procédure d'évaluation comporte une visite d'inspection dans les installations du fabricant.


−

des objectifs de qualité, de l'organigramme, et des responsabilités et pouvoirs des cadres en matière de qualité de la conception et de qualité des produits,

La décision est notifiée au fabricant. La notification contient les conclusions du contrôle et la décision d'évaluation motivée. Une procédure de recours doit être prévue.

des spécifications techniques de conception, y compris les normes qui seront appliquées et, lorsque les normes visées à l'article 5 ne sont pas appliquées entièrement, des moyens qui seront utilisés pour que les exigences essentielles de la directive qui s'appliquent à l'équipement sous pression soient respectées,

1948


3.4. Le fabricant s'engage à remplir les obligations découlant du système de qualité tel qu'il est agréé et à faire en sorte qu'il demeure adéquat et efficace.

−


−


Le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté, informe l'organisme notifié qui a agréé le système de qualité de tout projet d'adaptation de celui-ci.

−

le cas échéant, les conditions spéciales liées à l'approbation du système,

−





5. Le fabricant tient à la disposition des autorités nationales pendant une durée de dix ans à compter de la date de fabrication du dernier équipement sous pression :

4. Surveillance sous la responsabilité de l'organisme notifié 4.1. Le but de la surveillance est de s'assurer que le fabricant remplit correctement les obligations qui découlent du système de qualité agréé. 4.2. Le fabricant autorise l'organisme notifié à accéder, à des fins d'inspection, aux lieux de conception, de fabrication, d'inspection, d'essai et de stockage et lui fournit toute information nécessaire, en particulier :

−

la documentation visée au point 3.1 deuxième alinéa deuxième tiret,

−


−

au

point

3.4

−



−

les dossiers de qualité prévus dans la partie du système de qualité consacrée à la conception, tels que résultats des analyses, des calculs, des essais, etc.,

6. Chaque organisme notifié communique aux Etats membres les informations utiles concernant les approbations de systèmes de qualité qu'il a retirées et, sur demande, celles qu'il a délivrées.

−

les dossiers de qualité prévus dans la partie du système de qualité consacrée à la fabrication, tels que les rapports d'inspection et les données des essais, les données d'étalonnage, les rapports sur les qualifications du personnel concerné, etc.

Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les approbations de systèmes de qualité qu'il a retirées ou refusées. Module H1 (assurance qualité complète avec contrôle de la conception et surveillance particulière de la vérification finale)


1.

4.4. En outre, l'organisme notifié peut effectuer des visites à l'improviste chez le fabricant. La nécessité de ces visites additionnelles et leur fréquence seront déterminées sur la base d'un système de contrôle sur visites géré par l'organisme notifié. En particulier, les facteurs suivants seront pris en considération dans le système de contrôle sur visites : −

la catégorie de l'équipement, 1949

Outre les dispositions du module H, les dispositions suivantes sont également d'application : a)

Le fabricant introduit auprès de l'organisme notifié une demande de contrôle de la conception.

b)

La demande doit permettre de comprendre la conception, la fabrication et le fonctionnement de l'équipement sous pression et d'évaluer sa conformité avec les exigences correspondantes de la directive.


Elle comprend :

ANNEXE IV

− les spécifications techniques de conception, y compris les normes, qui ont été appliquées,

CRITÈRES MINIMAUX A REMPLIR POUR LA DÉSIGNATION DES ORGANISMES NOTIFIÉS VISÉS À L'ARTICLE 12 ET DES ENTITÉS TIERCES PARTIES RECONNUES VISÉES A L'ARTICLE 13

− les preuves nécessaires de leur adéquation, en particulier lorsque les normes visées à l'article 5 n'ont pas été intégralement appliquées. Ces preuves doivent comprendre les résultats des essais effectués par le laboratoire approprié du fabricant ou pour son compte. c)

L'organisme notifié examine la demande et, lorsque la conception satisfait aux dispositions de la directive qui lui sont applicables, il délivre au demandeur une attestation d'examen CE de la conception. L'attestation contient les conclusions de l'examen, les conditions de sa validité, les données nécessaires à l'identification de la conception agréée et, le cas échéant, une description du fonctionnement de l'équipement sous pression ou de ses accessoires.

d)

Le demandeur informe l'organisme notifié qui a délivré l'attestation d'examen CE de la conception de toutes les modifications de la conception agréée. Celles-ci doivent faire l'objet d'un nouvel agrément de l'organisme notifié qui a délivré l'attestation d'examen CE de la conception lorsqu'elles peuvent remettre en cause la conformité de l'équipement sous pression avec les exigences essentielles de la directive ou les conditions d'utilisation prévues. Ce nouvel agrément est délivré sous la forme d'un complément à l'attestation initiale d'examen CE de la conception.

e)

1. L'organisme, son directeur et le personnel chargé d'exécuter les opérations d'évaluation et de vérification ne peuvent être ni le concepteur, ni le fabricant, ni le fournisseur, ni l’installateur ou l’utilisateur des équipements sous pression ou des ensembles que cet organisme contrôle, ni le mandataire de l’une de ces personnes. Ils ne peuvent ni intervenir directement dans la conception, la construction, la commercialisation ou l’entretien de ces équipements sous pression ou de ces ensembles, ni représenter les parties engagées dans ces activités. Cela n'exclut pas la possibilité d'échanges d'informations techniques entre le fabricant d'équipements sous pression ou d'ensembles et l’organisme notifié. 2. L'organisme et son personnel doivent exécuter les opérations d'évaluation et de vérification avec la plus grande intégrité professionnelle et la plus grande compétence technique et doivent être libres de toutes pressions et incitations, notamment d'ordre financier, susceptibles d'influencer leur jugement ou les résultats de leur contrôle, en particulier lorsqu'elles émanent de personnes ou de groupements de personnes intéressés par les résultats des vérifications. 3. L'organisme doit disposer du personnel et des moyens nécessaires pour accomplir de façon adéquate les tâches techniques et administratives liées à l’exécution des contrôles ou à la surveillance ; il doit également avoir accès au matériel nécessaire pour effectuer des vérifications exceptionnelles.

Chaque organisme notifié doit communiquer également aux autres organismes notifiés les informations utiles concernant les attestations d'examen CE de la conception qu'il a retirées ou refusées.

4. Le personnel chargé des contrôles doit posséder :

2. La vérification finale visée à l'annexe I point 3.2 fait l'objet d'une surveillance renforcée sous forme de visites à l'improviste de la part de l'organisme notifié. Dans le cadre de ces visites, l'organisme notifié doit procéder à des contrôles sur les équipements sous pression.

−

une bonne formation technique et professionnelle,

−

une connaissance satisfaisante des prescriptions relatives aux contrôles qu'il effectue et une pratique suffisante de ces contrôles,

−

l’aptitude requise pour rédiger les attestations, procès-verbaux et rapports qui constituent la matérialisation des contrôles effectués.

5. L'impartialité du personnel chargé du contrôle doit être garantie. Sa rémunération ne doit être fonction ni du nombre de contrôles qu'il effectue, ni des résultats de ces contrôles.

1950


6. L'organisme doit souscrire une assurance de responsabilité civile à moins que cette responsabilité ne soit couverte par l’état sur la base du droit national ou que les contrôles ne soient effectués directement par l’état membre. 7. Le personnel de l’organisme est lié par le secret professionnel pour tout ce qu'il apprend dans l’exercice de ses fonctions (sauf à l’égard des autorités administratives compétentes de l’état où il exerce ses activités) dans le cadre de la directive ou de toute disposition de droit interne lui donnant effet.

une connaissance satisfaisante des prescriptions relatives aux contrôles qu'il effectue et une pratique suffisante de ces contrôles,

−

l'aptitude requise pour rédiger les attestations, procès-verbaux et rapports qui constituent la matérialisation des contrôles effectués.

5. L'impartialité du personnel chargé du contrôle doit être garantie. Sa rémunération ne doit être fonction ni du nombre de contrôles qu'il effectue, ni des résultats de ces contrôles. 6. Le service d'inspection de l'utilisateur doit avoir une assurance de responsabilité civile adéquate à moins que cette responsabilité ne soit assumée par le groupe dont il fait partie.

ANNEXE V CRITÈRES À RESPECTER POUR L'AGRÉMENT DES SERVICES D'INSPECTION DES UTILISATEURS VISÉS A L'ARTICLE 14

7. Le personnel du service d'inspection de l'utilisateur est lié par le secret professionnel pour tout ce qu'il apprend dans l'exercice de ses fonctions (sauf à l'égard des autorités administratives compétentes de l'état où il exerce ses activités) dans le cadre de la directive ou de toute disposition de droit interne lui donnant effet.

1. Le service d'inspection de l'utilisateur doit avoir une structure identifiable et disposer de méthodes de rapport au sein du groupe dont il fait partie qui garantissent et démontrent son impartialité. Il n'est pas responsable de la conception, de la fabrication, de la fourniture, de l'installation, du fonctionnement ou de l'entretien des équipements sous pression ou des ensembles et n'est engagé dans aucune activité incompatible avec l'indépendance de son jugement et l'intégrité de ses activités d'inspection.

ANNEXE VI

MARQUAGE « CE »

2. Le service d'inspection de l'utilisateur et son personnel doivent exécuter les opérations d'évaluation et de vérification avec la plus grande intégrité professionnelle et la plus grande compétence technique et doivent être libres de toutes pressions et incitations, notamment d'ordre financier, susceptibles d'influencer leur jugement ou les résultats de leur contrôle, en particulier lorsqu'elles émanent de personnes ou de groupements de personnes intéressés par les résultats des vérifications.

Le marquage « CE » est constitué des initiales « CE » selon le graphisme suivant :

En cas de réduction ou d'agrandissement du marquage « CE », les proportions telles qu'elles ressortent du graphisme gradué figurant ci-dessus doivent être respectées.

3. Le service d'inspection de l'utilisateur doit disposer du personnel et des moyens nécessaires pour accomplir de façon adéquate les tâches techniques et administratives liées à l'exécution des contrôles ou à la surveillance ; il doit également avoir accès au matériel pour effectuer des vérifications exceptionnelles.

Les différents composants du marquage « CE » doivent avoir sensiblement la même dimension verticale, qui ne peut être inférieure à 5 mm.

4. Le personnel chargé des contrôles doit posséder : −

−

une bonne formation technique et professionnelle,

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− le cas échéant, le nom et l'adresse de l'organisme notifié qui a effectué le contrôle,

ANNEXE VII

− le cas échéant, un renvoi au certificat d'examen « CE de type », au certificat d'examen CE de la conception ou au certificat de conformité CE,

DÉCLARATION DE CONFORMITÉ La déclaration de conformité « CE » doit comprendre les éléments suivants :

− le cas échéant, le nom et l'adresse de l'organisme notifié qui contrôle le système de qualité du fabricant, le cas échéant, la référence aux normes harmonisées appliquées,

− le nom et l'adresse du fabricant, ou de son mandataire établi dans la Communauté, − la description de l'équipement sous pression ou de l'ensemble,

− le cas échéant, les autres spécifications techniques qui ont été utilisées,

− la procédure d'évaluation de la conformité appliquée,

− le cas échéant, les références aux autres directives communautaires qui ont été appliquées,

− pour les ensembles, la description des équipements sous pression qui les constituent ainsi que les procédures d'évaluation de la conformité appliquées,

− l'identification du signataire ayant reçu pouvoir pour engager le fabricant, ou son mandataire établi dans la Communauté.

1952


1953


Vu le décret n°97-1194 du 19 décembre 1997 pris pour l'application au ministre de l'économie, des finances et de l'industrie du 1o de l'article 2 du décret n°97-34 du 15 janvier 1997 relatif à la déconcentration des décisions administratives individuelles ;

Décret no 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression (JO du 15 décembre1999)

Le Premier ministre,

Le Conseil d'Etat (section des travaux publics) entendu,

Sur le rapport du ministre de l'économie, des finances et de l'industrie,

Décrète :

Vu la directive 97/23/CE du Parlement européen et du Conseil du 29 mai 1997 relative au rapprochement des législations des Etats membres concernant les équipements sous pression ;

TITRE 1er DEFINITIONS ET CHAMP D'APPLICATION Art. 1er. - Au sens du présent décret, on entend par :

Vu la directive 98/34/CE du Parlement européen et du Conseil du 22 juin 1998 modifiée prévoyant une procédure d'information dans le domaine des normes et réglementations techniques ;

a) « Equipements sous pression », les récipients, tuyauteries, accessoires de sécurité et accessoires sous pression. Sont, le cas échéant, considérés comme faisant partie des équipements sous pression les éléments attachés aux parties sous pression, tels que les brides, piquages, raccords, supports, pattes de levage, etc. ;

Vu le code pénale, notamment ses articles R. 121-2, R. 131-41, R. 131-43 et R. 610-1 ; Vu le code de la route, notamment ses articles R. 106, R. 109-2, R. 163, R. 184 et R. 200 ;

b) « Récipient », une enveloppe conçue et construite pour contenir des fluides sous pression, y compris les éléments qui y sont directement attachés jusqu'au dispositif prévu pour le raccordement avec d'autres équipements. Un récipient peut comporter un ou plusieurs compartiments ;

Vu le code de la santé publique, notamment son article L. 665-3 ; Vu le code de la consommation, notamment ses articles L. 215-1 et L. 215-18 ; Vu le code de travail, notamment ses articles R. 23151, R. 233-83 et R. 233-83-1 ;

c) « Tuyauteries », des composants de canalisation, destinés au transport des fluides, lorsqu'ils sont raccordés en vue d'être intégrés dans un système sous pression. Les tuyauteries comprennent notamment un tuyau ou un ensemble de tuyaux, le tubage, les accessoires de tuyauterie, les joints d'expansion, les flexibles ou, le cas échéant, d'autres composants résistant à la pression. Les échangeurs thermiques constitués de tuyaux et destinés au refroidissement ou au réchauffement de l'air sont assimilés aux tuyauteries ;

Vu le code des douanes, notamment son article 38 ; Vu la loi n° 571 du 28 octobre 1943 modifiée relative aux appareils à pression de vapeur employés à terre et aux appareils à pression de gaz employés à terre ou à bord des bateaux de navigation intérieure ; Vu le décret du 2 avril 1926 modifié portant règlement sur les appareils à vapeur autres que ceux placés à bord des bateaux ;

d) « Accessoires de sécurité », des dispositifs destinés à la protection des équipements sous pression contre le dépassement des limites admissibles. Ces dispositifs comprennent :

Vu le décret n°63 du 18 janvier 1943 modifié portant règlement sur les appareils à pression de gaz ; Vu le décret n°63-1228du 11 décembre 1963 modifié relatif aux installations nucléaires ;

− des dispositifs pour la limitation directe de la pression, tels que les soupapes de sûreté, les dispositifs à disques de rupture, les tiges de flambage, les dispositifs de sécurité pilotés, et,

Vu le décret n°95-1081du 3 octobre 1995 relatif à la sécurité des personnes, des animaux et des biens lors de l'emploi des matériels électriques destinés à être employés dans certaines limites de tension ; Vu le décret n°96-1010 du 19 novembre 1996 relatif aux appareils et aux systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphère explosible ; 1954


− des dispositifs de limitation qui mettent en oeuvre des moyens d'intervention ou entraînent la coupure et le verrouillage, tels que les commutateurs actionnés par la pression, la température ou le niveau du fluide et les dispositifs de « mesure, de contrôle et de régulation jouant un rôle en matière de sécurité » ;

n) « Approbation européenne de matériaux », un document technique définissant les caractéristiques des matériaux destinés à une utilisation répétée pour la fabrication d'équipements sous pression, qui n'ont pas fait l'objet d'une norme mentionnée à l'article 6 ci-après ; o) « Mise sur le marché », l'exposition, la mise en vente, la vente, l'importation, la location, la mise à disposition ou la cession à quelque titre que ce soit ;

e) « Accessoires sous pression », des dispositifs jouant un rôle opérationnel et dont l'enveloppe est soumise à pression ;

p) « Mise en service », la première utilisation d'un équipement sous pression par son utilisateur final ;

f) « Ensembles », plusieurs équipements sous pression assemblés par un fabricant pour former un tout intégré et fonctionnel ;

q) « Fabricant », celui qui assume la responsabilité de la conception et de la fabrication d'un équipement objet du présent décret en vue de sa mise sur le marché en son nom.

g) « Pression », la pression par rapport à la pression atmosphérique, c'est-à-dire la pression au manomètre. Par conséquent, le vide est exprimé par une valeur négative ;

Art. 2. - I. - Sont soumis aux dispositions du présent décret les équipements sous pression et les ensembles dont la pression maximale admissible PS est supérieure à 0,5 bar.

h) « Pression maximale admissible PS », la pression maximale pour laquelle l'équipement est conçu, spécifiée par le fabricant.

II. - Les équipements sous pression définis cidessous ne sont pas soumis aux dispositions des titres II et III du présent décret :

Elle est définie à un emplacement spécifié par le fabricant. Il s'agit de l'emplacement où sont connectés les organes de protection ou de sûreté ou de la partie supérieure de l'équipement ou, si cela n'est pas approprié, de tout autre emplacement spécifié ;

a) Les canalisations comprenant une tuyauterie ou un ensemble de tuyauteries destinées au transport de tout fluide ou matière vers une ou à partir d'une installation (sur terre ou en mer), à partir du, et y compris le, dernier organe d'isolement situé dans le périmètre de l'installation, y compris tous les équipements annexes qui sont spécifiquement conçus pour la canalisation. Cette exclusion ne couvre pas les équipements sous pression standard tels que ceux qui peuvent se trouver dans les postes de détente et dans les stations de compression ;

i) « Température minimale/maximale admissible TS », les températures minimale et maximale pour lesquelles l'équipement est conçu, spécifiées par le fabricant ; j) « Volume V », le volume interne de chaque compartiment, y compris le volume des raccordements jusqu'à la première connexion et à l'exclusion du volume des éléments internes permanents ;

b) Les réseaux d'adduction, de distribution et d'évacuation d'eau et leurs équipements ainsi que les conduites d'eau motrice telles que conduites forcées, galeries sous pression, cheminées d'équilibrage des installations hydroélectriques et leurs accessoires spécifiques ;

k) « Dimension nominale DN », la désignation numérique de la dimension commune à tous les éléments d'un système de tuyauterie autres que les éléments indiqués par leur diamètre extérieur ou par la taille du filet. Il s'agit d'un nombre arrondi à des fins de référence et qui n'a pas de relation stricte avec les cotes de fabrication. La taille nominale est indiquée par DN suivi d'un nombre ;

c) Les générateurs d'aérosol définis par l'article 1er de l'arrêté du 6 janvier 1978 modifié portant application de la réglementation des appareils à pression aux générateurs d'aérosol ;

l) « Fluides », les gaz, liquides et vapeurs en phase pure ainsi que les mélanges de ceux-ci. Un fluide peut contenir une suspension de solides ;

d) Les équipements destinés au fonctionnement des véhicules mentionnés aux articles R. 106, R. 109-2, R. 163, R. 184 ou R. 200 du code de la route ;

m) « Assemblages permanents », des assemblages qui ne peuvent être dissociés sauf par des méthodes destructives ;

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e) Les équipements qui relèveraient au plus de la catégorie I en application de la classification prévue à l'article 8 ci-après et qui sont incorporés ou destinés à être incorporés dans un des produits suivants :

i) Les hauts fourneaux, y compris leurs systèmes de refroidissement, leurs récupérateurs de vent chaud, leurs extracteurs de poussières et leurs épurateurs de gaz de hauts fourneaux, ainsi que les fours à réduction directe, y compris leurs systèmes de refroidissement, leurs convertisseurs à gaz et leurs cuves destinées à la fusion, à la refusion, au dégazage et à la coulée de l'acier et des métaux non ferreux ;

− machines mentionnées à l'article R. 233-83 du code du travail ; − ascenseurs mentionnés au VIII de l'article R. 233-83-1 du code du travail ;

j) Les enveloppes sous pression entourant les éléments de réseaux de transmission, tels que les câbles électriques et les câbles téléphoniques ;

− matériels électriques mentionnés à l'article 1er du décret du 3 octobre 1995 susvisé ; − dispositifs médicaux mentionnés à l'article R. 665-3 du code de la santé publique ;

k) Les bateaux, fusées, aéronefs ou unités mobiles off-shore, ainsi que les équipements destinés expressément à être installés à bord de ces engins ou à les propulser ;

− appareils à gaz mentionnés à l'arrêté du 12 août 1991 portant application de la directive 90/396/CEE relative aux appareils à gaz ;

l) Les équipements sous pression composés d'une enveloppe souple, par exemple les pneumatiques, les coussins pneumatiques, balles et ballons de jeu, les embarcations gonflables et autres équipements sous pression similaires ;

− appareils destinés à être utilisés en atmosphères explosibles mentionnés au décret du 19 novembre 1996 susvisé ; f) Les armes, munitions et matériel de guerre ;

m) Les silencieux d'échappement et d'admission ;

g) Les équipements de contrôle de puits utilisés dans l'industrie de prospection et d'exploitation pétrolière, gazière ou géothermique ainsi que dans le stockage souterrain et prévus pour contenir ou contrôler la pression du puits. Ceci comprend la tête de puits (arbre de noël) et les obturateurs de sécurité, les tuyauteries et collecteurs ainsi que leurs équipements situés en amont ;

n) Les bouteilles ou les canettes de boissons gazeuses destinées aux consommateurs finals ; o) Les récipients destinés au transport et à la distribution de boissons dont le produit de la pression maximale admissible PS par le volume V n'excède pas 500 bar.l et dont la pression maximale admissible n'excède pas 7 bar ; p) Les équipements relevant des conventions ADR (accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route), RID (règlement concernant le transport international ferroviaire des marchandises dangereuses), IMDG (code maritime international pour le transport des marchandises dangereuses) et OACI (organisation de l'aviation civile internationale) ;

h) Les équipements comportant des carters ou des mécanismes dont le dimensionnement, le choix des matériaux, les règles de construction reposent essentiellement sur des critères de résistance, de rigidité et de stabilité à l'égard des sollicitations statiques et dynamiques en service ou à l'égard d'autres caractéristiques liées à leur fonctionnement et pour lesquels la pression ne constitue pas un facteur significatif au niveau de la conception. Ces équipements peuvent comprendre :

q) Les radiateurs et les tuyaux dans les systèmes de chauffage à eau chaude ;

− les moteurs, y compris les turbines et les moteurs à combustion interne ;

r) Les récipients devant contenir des liquides avec une pression de gaz au-dessus du liquide ne dépassant pas 0,5 bar.

− les machines à vapeur, les turbines à gaz ou à vapeur, les turbogénérateurs, les compresseurs ;

III. - Les récipients à pression simples, définis par l'article 1er de l'arrêté du 14 décembre 1989 portant application de la directive 87/404/CEE relative aux récipients à pression simples, ne sont pas soumis aux dispositions du titre II du présent décret.

− les pompes et les servocommandes ;

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IV. - Un arrêté des ministres chargés de la sûreté nucléaire, pris après avis de la commission interministérielle des installations nucléaires de base instituée par le décret du 11 décembre 1963 susvisé et de la commission centrale des appareils à pression mentionnée à l'article 26 ci-après, définit les équipements spécialement conçus pour des applications nucléaires, dont la défaillance peut donner lieu à des émissions radioactives, qui ne sont pas soumis aux dispositions du titre II, et précise les dispositions particulières qui sont applicables à leur construction et à son contrôle.

périeure de 0,5 bar à la pression atmosphérique normale (1 013 mbar), dans les limites suivantes : − pour les fluides du groupe 1, lorsque le volume est supérieur à 1 l et le produit PS.V est supérieur à 25 bar.l, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 200 bar ; − pour les fluides du groupe 2, lorsque le volume est supérieur à 1 l et le produit PS.V est supérieur à 50 bar.l, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 1 000 bar ainsi que tous les extincteurs portables et les bouteilles pour appareils respiratoires ;

V. - Par exception à l'exclusion mentionnée au a du II, un arrêté du ministre chargé de l'industrie, pris après avis de la commission centrale des appareils à pression mentionnée à l'article 26 ci-après, définit les dispositions particulières applicables à la fabrication et à l'évaluation de conformité des canalisations de transport d'eau surchauffée dont la température peut excéder 120°C ou de vapeur d'eau, qui ne sont pas soumises aux dispositions du titre II.

b) Des liquides dont la pression de vapeur, à la température maximale admissible, est inférieure ou égale à 0,5 bar au-dessus de la pression atmosphérique normale (1 013 mbar), dans les limites suivantes :

VI. - Un arrêté du ministre chargé de l'industrie, pris après avis de la commission centrale des appareils à pression mentionnée à l'article 26 ci-après, définit les dispositions particulières applicables à la fabrication et à l'évaluation de conformité des enveloppes des équipements électriques à haute tension tels que les appareillages de connexion et de commande, les transformateurs et les machines tournantes, qui ne sont pas soumises aux dispositions du titre II.

− pour les fluides du groupe 1, lorsque le volume est supérieur à 1 l et le produit PS.V est supérieur à 200 bar.l, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 500 bar ; − pour les fluides du groupe 2, lorsque la pression PS est supérieure à 10 bar et le produit PS.V est supérieur à 10 000 bar.l, ainsi que lorsque la pression PS est supérieure à 1 000 bar ;

VII. - Les arrêtés mentionnés aux V et VI cidessus ne sont pas applicables aux équipements sous pression en provenance d'un Etat membre de l'Union européenne ou d'un autre Etat partie à l'accord instituant l'Espace économique européen qui sont conformes à une norme ou à une réglementation technique en vigueur dans cet Etat, assurant un niveau de sécurité reconnu équivalent par le ministre chargé de l'industrie.

2. Les équipements sous pression soumis à l'action de la flamme ou à un apport calorifique présentant un danger de surchauffe prévus pour la production de vapeur ou d'eau surchauffée à une température supérieure à 110°C lorsque le volume est supérieur à 2 l, ainsi que tous les autocuiseurs ; 3.

Les tuyauteries prévues pour : a) Des gaz, des gaz liquéfiés, des gaz dissous sous pression, des vapeurs ainsi que les liquides dont la pression de vapeur, à la température maximale admissible, est supérieure de 0,5 bar à la pression atmosphérique normale (1 013 mbar), dans les limites suivantes :

TITRE II MISE SUR LE MARCHE ET EVALUATION DE LA CONFORMITE Art. 3. - Les équipements sous pression énumérés ci-dessous doivent satisfaire, tant en ce qui concerne leur conception que leur fabrication, aux exigences essentielles de sécurité énoncées à l'annexe 1 :

− pour les fluides du groupe 1, lorsque la DN est supérieure à 25 ; − pour les fluides du groupe 2, lorsque la DN est supérieure à 32 et le produit PS.DN est supérieur à 1 000 bar ;

1. Les récipients, à l'exception de ceux relevant du 2 ci-après, prévus pour : a) Des gaz, des gaz liquéfiés, des gaz dissous sous pression, des vapeurs ainsi que les liquides dont la pression de vapeur, à la température maximale admissible, est su-

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b) Des liquides dont la pression de vapeur, à la température maximale admissible, est inférieure ou égale à 0,5 bar au-dessus de la pression atmosphérique normale (1 013 mbar), dans les limites suivantes :

II. - Lorsque la déclaration de conformité « CE » et le marquage « CE » sont effectués en application de la réglementation d'un autre Etat membre de l'Union européenne, ils produisent les mêmes effets que les formalités correspondantes prévues par le présent décret.

− pour les fluides du groupe 1, lorsque la DN est supérieure à 25 et le produit PS.DN est supérieur à 2 000 bar ;

Art. 6. - Lorsqu'une norme nationale qui transpose une norme européenne harmonisée dont la référence a été publiée au Journal officiel des Communautés européennes couvre une ou plusieurs des exigences essentielles de sécurité définies à l'annexe 1, les équipements sous pression ou ensembles conçus ou fabriqués conformément à cette norme sont présumés conformes aux exigences essentielles de sécurité correspondantes.

− pour les fluides du groupe 2, lorsque la pression PS est supérieure à 10 bar et la DN est supérieure à 200 et le produit PS.DN est supérieur à 5 000 bar ; 4. Les accessoires de sécurité et les accessoires sous pression destinés à des équipements relevant des points 1, 2 et 3 ci-dessus, y compris lorsque de tels équipements sont incorporés dans un ensemble.

Les références des normes françaises correspondantes sont publiées au Journal officiel de la République française.

Art. 4. - I. - Les ensembles, qui comprennent au moins un équipement sous pression mentionné à l'article 3, et qui sont énumérés au II ci-dessous, doivent satisfaire, tant en ce qui concerne leur conception que leur fabrication, aux exigences essentielles de sécurité définies à l'annexe 1.

Art. 7. - Les équipements sous pression ou ensembles dont les caractéristiques sont inférieures ou égales aux limites définies au II de l'article 3 cidessus doivent être conçus et fabriqués conformément aux règles de l'art en usage dans un Etat membre afin d'assurer leur utilisation de manière sûre. Ces équipements sous pression ou ensembles doivent être accompagnés d'instructions d'utilisation suffisantes et porter des marques permettant d'identifier le fabricant ou son mandataire établi dans la Communauté. Ces équipements ou ensembles ne portent pas le marquage « CE » mentionné à l'article 13 ci-après, au titre du présent décret.

II. - a) Les ensembles prévus pour la production de vapeur et d'eau surchauffée à une température supérieure à 110°C comportant au moins un équipement sous pression soumis à l'action de la flamme ou à un apport calorifique présentant un danger de surchauffe ; b) Les ensembles autres que ceux mentionnés au a lorsque leur fabricant les destine à être mis sur le marché et en service en tant qu'ensembles.

Art. 8. - I. - Les équipements sous pression mentionnés à l'article 3 ci-dessus sont classés en quatre catégories, désignées de I à IV en fonction des risques croissants.

III. - Les ensembles prévus pour la production d'eau chaude à une température inférieure ou égale à 110°C, alimentés manuellement par combustible solide, avec un produit PS.V supérieur à 50 bar.1 doivent satisfaire aux exigences essentielles des points 2.10, 2.11, 3.4, 5 a et 5 d de l'annexe 1.

Un arrêté du ministre chargé de l'industrie, pris après avis de la commission centrale des appareils à pression mentionnée à l'article 26 ci-après, précise, pour les équipements sous pression et ensembles mentionnés aux articles 3 et 4 ci-dessus, les critères de cette classification et les procédures d'évaluation de la conformité définies à l'article 9 ci-après qui leur sont applicables.

Art. 5. - I. - Le fabricant, l'importateur ou le responsable de la mise sur le marché ne peut mettre sur le marché ou mettre en service un équipement sous pression mentionné à l'article 3 ci-dessus ou un ensemble mentionné à l'article 4 ci-dessus s'il n'a, après avoir satisfait aux procédures d'évaluation de la conformité définies à l'article 9 du présent décret, établi et signé une déclaration de conformité « CE » par laquelle il atteste que cet équipement ou ensemble est conforme aux exigences essentielles définies respectivement à l'article 3 ou à l'article 4 ci-dessus et s'il n'a pas apposé le marquage « CE » prévu à l'article 13 ci-après. La déclaration de conformité est établie conformément au modèle figurant à l'annexe 6.

II. - Pour les besoins de cette classification, les fluides sont répartis en deux groupes : a) Le groupe 1 comprend les fluides : − explosifs ; − extrêmement inflammables ; − facilement inflammables ; − inflammables (lorsque la température maximale admissible est supérieure au point d'éclair) ;

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− très toxiques ;

Art. 11. - Les documents et la correspondance relatifs à l'évaluation de la conformité sont rédigés en langue française ou dans une langue acceptée par l'organisme habilité.

− toxiques ; − comburants ; − considérés comme dangereux au sens de l’article R. 231-51 du code du travail ;

Les informations mentionnées aux points 3.3 et 3.4 de l'annexe 1 doivent être fournies en langue française.

b) Le groupe 2 comprend tous les autres fluides qui ne sont pas mentionnés au a ci-dessus.

Art. 12. - I. - L'approbation européenne de matériaux, définie au n de l'article 1er ci-dessus, est délivrée à la demande d'un ou plusieurs fabricants de matériaux ou d'équipements, par un des organismes indépendants mentionnés à l'article 10 ci-dessus et spécifiquement habilités à cette fin. L'organisme définit et effectue, ou fait effectuer, les examens et essais appropriés pour certifier la conformité des types de matériaux avec les exigences correspondantes du présent décret. Dans le cas de matériaux reconnus d'usage sûr avant le 29 novembre 1999, l'organisme tient compte des données existantes pour certifier cette conformité.

Art. 9. - La déclaration de conformité prévue à l'article 5 ci-dessus et le marquage « CE » prévu à l'article 13 ci-après des équipements sous pression et des ensembles sont subordonnés à l'évaluation de leur conformité aux exigences essentielles. Les procédures d'évaluation de la conformité définies à l'annexe 2 et diligentées à cette fin peuvent être les suivantes : -

le contrôle interne de la fabrication (module A) ;

-

le contrôle interne de la fabrication avec surveillance de la vérification finale (module A 1) ;

-

l'examen CE de type (module B) ;

-

l'examen CE de la conception (module B 1) ;

-

la conformité au type (module C 1) ;

-

l'assurance qualité production (module D) ;

-

l'assurance qualité production (module D 1) ;

-

l'assurance qualité produits (module E) ;

-

l'assurance qualité produits (module E 1) ;

-

la vérification sur produits (module F) ;

-

la vérification CE à l'unité (module G) ;

-

l'assurance complète de qualité (module H) ;

-

l'assurance qualité complète avec contrôle de la conception et surveillance particulière de la vérification finale (module H 1).

II. - Avant de délivrer une approbation européenne de matériaux, l'organisme habilité informe le ministre chargé de l'industrie ainsi que les autorités compétentes des autres Etats membres et la Commission européenne, en communiquant les éléments pertinents. L'organisme délivre l'approbation européenne de matériaux en tenant compte, le cas échéant, des avis émis dans un délai de trois mois à la suite de cette consultation. III. - L'organisme habilité adresse copie de l'approbation européenne de matériaux au ministre chargé de l'industrie, aux autorités compétentes des autres Etats membres, à la Commission européenne et aux autres organismes habilités. IV. - Les matériaux utilisés pour la fabrication des équipements sous pression, conformes aux approbations européennes de matériaux, dont les références ont été publiées au Journal officiel des Communautés européennes, sont présumés conformes aux exigences essentielles applicables énoncées à l'annexe 1.

La liste des procédures applicables à chaque équipement sous pression est précisée par arrêté du ministre chargé de l'industrie, conformément au I de l'article 8.

V. - L'organisme habilité qui a délivré l'approbation européenne de matériaux pour équipements sous pression retire cette approbation lorsqu'il constate que ladite approbation n'aurait pas dû être délivrée ou lorsque le type de matériau est couvert par une norme mentionnée à l'article 6 ci-dessus. Il informe immédiatement le ministre chargé de l'industrie ainsi que les autorités compétentes des autres Etats membres et la Commission européenne de tout retrait d'une approbation.

Art. 10. - A l'exception du contrôle interne de la fabrication, les procédures d'évaluation de la conformité font intervenir des organismes indépendants habilités à cet effet conformément au titre IV du présent décret ou des organismes habilités dans les mêmes conditions par les autorités compétentes d'un autre Etat membre de la Communauté européenne et figurant sur la liste des organismes notifiés, publiée au Journal officiel des Communautés européennes.

1959


Art. 13. - I. - Les équipements sous pression et les ensembles mentionnés aux articles 3 et 4 ci-dessus qui ont fait l'objet des procédures d'évaluation de la conformité définies à l'article 9 ci-dessus doivent porter le marquage « CE » de conformité.

Art. 14. - I. - Par dérogation aux dispositions de l'article 10 ci-dessus prévoyant que les procédures d'évaluation de la conformité font intervenir des organismes indépendants, sont autorisées la mise sur le marché et la mise en service, par un utilisateur professionnel, d'équipements sous pression ou d'ensembles, dont la conformité aux exigences essentielles a été évaluée par un organe d'inspection qui lui est propre, ci-après dénommé « organe d'inspection des utilisateurs », dans les conditions définies ci-dessous :

Ce marquage, constitué des initiales « CE » selon le graphisme dont le modèle figure à l'annexe 5, est apposé sur ces équipements ou ensembles par le fabricant, l'importateur ou le responsable de la mise sur le marché. Il est accompagné, le cas échéant, du numéro d'identification de l'organisme habilité impliqué dans la phase de contrôle de production de la procédure d'évaluation de la conformité.

a) Les organes d'inspection des utilisateurs doivent être habilités à cet effet par le ministre chargé de l'industrie conformément au titre IV du présent décret ou avoir été habilités dans les mêmes conditions par les autorités compétentes d'un autre Etat membre de la Communauté européenne ;

II. - Le marquage « CE » doit être apposé de manière visible, facilement lisible et indélébile sur chaque équipement sous pression ou sur chaque ensemble complet ou dans un état permettant la vérification finale décrite au point 3.2 de l'annexe 1.

b) Les équipements sous pression et ensembles dont la conformité a été évaluée par un organe d'inspection des utilisateurs ne portent pas le marquage « CE » ;

III. - Il n'est pas nécessaire d'apposer le marquage « CE » sur chacun des équipements sous pression individuels qui composent un ensemble mentionné à l'article 4 ci-dessus. Les équipements sous pression individuels portant déjà le marquage « CE » lors de leur incorporation dans l'ensemble conservent ce marquage.

c) Les équipements sous pression ou ensembles dont la conformité a été évaluée par un organe d'inspection des utilisateurs ne peuvent être utilisés que dans le groupe dont fait partie l'organe d'inspection. Le groupe applique une politique commune de sécurité en ce qui concerne les spécifications techniques de conception, de fabrication, de contrôle, de maintenance et d'utilisation des équipements sous pression et des ensembles ;

IV. - Lorsque l'équipement sous pression ou l'ensemble fait l'objet d'autres réglementations, portant sur des caractéristiques autres que celles régies par le présent décret et prévoyant l'apposition du marquage « CE », celui-ci indique que l'équipement sous pression ou l'ensemble est également présumé conforme à ces autres réglementations.

d) Les organes d'inspection des utilisateurs travaillent exclusivement pour le groupe dont ils font partie ;

Cependant, dans le cas où l'une ou plusieurs de ces réglementations laissent le choix au fabricant, pendant une période transitoire, du régime à appliquer, le marquage « CE » atteste la conformité aux dispositions des seules réglementations appliquées par le fabricant. Dans ce cas, les références aux directives européennes, telles que publiées au Journal officiel des Communautés européennes, doivent être inscrites sur les documents, notices ou instructions requis par ces réglementations et accompagnant l'équipement sous pression et l'ensemble.

e) Les procédures applicables en cas d'évaluation de la conformité par les organes d'inspection des utilisateurs sont exclusivement les modules A 1, C 1, F et G mentionnés à l'article 9 cidessus. II. - Un arrêté du ministre chargé de l'industrie fixe la date d'entrée en application des dispositions du présent article. Art. 15. - La présentation, notamment lors des foires et des expositions, d'équipements sous pression ou d'ensembles mentionnés aux articles 3 ou 4 cidessus, non conformes aux dispositions du présent décret, est autorisée pour autant qu'un panneau visible indique clairement leur non-conformité ainsi que l'impossibilité d'acquérir ces équipements avant leur mise en conformité par le fabricant ou son mandataire établi dans la Communauté. La mise sous pression de ces équipements ou ensembles est interdite.

V. - Il est interdit d'apposer sur les équipements sous pression et les ensembles des marquages susceptibles d'induire les tiers en erreur sur la signification ou le graphisme du marquage « CE ». Tout autre marquage peut être apposé sur les équipements sous pression ou ensembles à condition de ne pas réduire la visibilité et la lisibilité du marquage « CE ».

1960


Pour les équipements soumis aux dispositions du titre II, les exigences de l'annexe 1 concernant les ensembles doivent être respectées. Cette disposition est réputée satisfaite lorsque l'équipement est inclus dans un ensemble ayant fait l'objet d'une procédure d'évaluation de la conformité, conformément aux dispositions de l'article 4 ci-dessus.

Art. 16. - La déclaration de conformité « CE » prévue à l'article 5 ci-dessus doit être tenue à la disposition des autorités chargées de la surveillance du marché en application de la législation et de la réglementation en vigueur. Cette même déclaration doit être présentée à l'appui de la déclaration en douane en cas d'importation.

VI. - L'exploitant doit définir les conditions d'utilisation de l'équipement en tenant compte des conditions pour lesquelles il a été conçu et fabriqué.

TITRE III

En particulier, sauf lorsque l'arrêté mentionné au I ci-dessus prévoit une procédure autorisant l'exploitant à définir d'autres modalités d'exploitation, les conditions d'installation, de mise en service, d'utilisation et de maintenance définies par le fabricant, en particulier celles figurant sur l'équipement ou les notices d'instruction doivent être respectées.

DISPOSITIONS APPLICABLES AUX EQUIPEMENTS EN SERVICE Art. 17. - I. - Des arrêtés du ministre chargé de l'industrie pris après avis de la commission centrale des appareils à pression mentionnée à l'article 26 ciaprès peuvent soumettre certains équipements sous pression en service au respect des exigences définies ci-dessous en ce qui concerne leur installation, leur mise en service, leur entretien et leur exploitation.

VII. - Sauf disposition particulière définie par l'arrêté mentionné au I ci-dessus, la réparation ou la modification d'un équipement sous pression doit être réalisée conformément aux règles applicables à la fabrication d'équipements neufs.

II. - L'exploitant doit rassembler, conserver et tenir à disposition des agents chargés de la surveillance des appareils à pression en application de l'article 3 de la loi du 28 octobre 1943 modifiée susvisée les informations sur les équipements nécessaires à la sécurité de leur exploitation, à leur entretien, à leur contrôle et à leur éventuelle réparation, y compris les éléments pertinents du dossier de fabrication et des instructions de service et, pour les équipements soumis aux dispositions du titre II, les déclarations de conformité « CE » et les attestations de conformité éventuelles.

Toutefois cet arrêté peut prévoir que les équipements sous pression fabriqués conformément aux dispositions des décrets des 2 avril 1926 et 18 janvier 1943 modifiés susvisés peuvent faire l'objet de réparations et modifications conformément aux dispositions techniques définies par ces décrets et leurs textes d'application. La procédure de contrôle après réparation est effectuée, s'il y a lieu, conformément au présent décret. VIII. - Les arrêtés mentionnés au I ci-dessus peuvent, pour certaines catégories d'équipements sous pression, préciser les exigences des points II à VII cidessus.

III. - L'exploitant est responsable de l'entretien, de la surveillance et des réparations nécessaires au maintien du niveau de sécurité de l'équipement. Il doit effectuer, s'il en a la compétence, ou faire effectuer par une personne compétente les opérations nécessaires à cet effet. Il doit retirer l'équipement du service si son niveau de sécurité est altéré.

Art. 18. - Les arrêtés mentionnés au I de l'article 17 ci-dessus peuvent également soumettre certains équipements sous pression à l'une ou plusieurs des opérations de contrôle suivantes :

L'arrêté prévu au I peut prévoir que ces opérations comprennent des inspections périodiques et préciser leur fréquence minimale. IV. - L'équipement doit être installé et mis en service dans des conditions permettant la réalisation ultérieure des opérations d'entretien et de surveillance prévues au III ainsi que des opérations de contrôle prévues à l'article 18 ci-après. V. - Les équipements sous pression doivent être convenablement assemblés entre eux et munis de dispositifs de protection appropriés permettant d'assurer que les limites prévues pour chacun des éléments ne seront pas dépassées dans les conditions d'exploitation.

-

la déclaration de mise en service, définie au 1 de l'annexe 3 ;

-

le contrôle de mise en service, défini au 2 de l'annexe 3 ;

-

la requalification périodique, définie au 3 de l'annexe 3 ;

-

le contrôle après réparation ou modification, défini au 4 de l'annexe 3.

Les opérations de contrôle précitées sont réalisées sous la surveillance du préfet, qui peut confier tout ou partie de ces opérations techniques à des organismes indépendants habilités à cet effet, conformément au titre IV du présent décret.

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Ces arrêtés fixent également, s'il y a lieu, les règles particulières de réalisation de ces opérations de contrôle.

L'octroi de l'habilitation est subordonné à la condition que l'organisme ou, le cas échéant, l'organe intéressé ait souscrit une assurance couvrant sa responsabilité civile.

Art. 19. - Lorsqu'un établissement industriel met en oeuvre, sous sa responsabilité et sous la direction de son service d'inspection, des actions d'inspection planifiées et systématiques assurant la sécurité des équipements sous pression exploités par cet établissement, le préfet du lieu d'implantation de l'établissement peut reconnaître ce service d'inspection et autoriser l'exécution de tout ou partie des opérations de contrôle prévues à l'article 18 ci-dessus selon des modalités particulières.

L'octroi de l'habilitation peut également être subordonné à une couverture minimale du territoire national et à une participation active aux instances de normalisation et de coordination technique dans les domaines couverts par l'habilitation. III. - Le renouvellement de l'habilitation peut être subordonné à la réalisation d'un volume minimal d'activité pendant la période d'habilitation précédente. IV. - Les personnels des organismes ou organes habilités sont tenus de préserver la confidentialité de toute information obtenue dans l'exécution de leurs tâches.

En particulier, le préfet peut autoriser la réalisation de tout ou partie de certaines opérations de contrôle prévues à l'article 18 ci-dessus sous la direction du service d'inspection reconnu ainsi que l'aménagement de la périodicité de la requalification périodique.

V. - Les organismes indépendants habilités pour les activités mentionnées aux articles 10 et 12 cidessus et aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe 1 ainsi que les organes d'inspection des utilisateurs mentionnés à l'article 14 ci-dessus sont notifiés à la Commission européenne et aux autres Etats membres.

L'exploitant doit alors soumettre à la surveillance des agents désignés pour la surveillance des appareils à pression l'ensemble des actions d'inspection. Art. 20. - L'exploitant ayant été invité à produire ses observations, le préfet peut prescrire une requalification périodique anticipée aux conditions qu'il fixe, en cas de suspicion quant au bon état d'un équipement sous pression.

Art. 22. - L'activité des organismes ou organes habilités en application de l'article 21 ci-dessus, ainsi que celle des organismes habilités par d'autres Etats membres et intervenant sur le territoire national en application des dispositions des articles 10 et 14 cidessus, est placée sous le contrôle des agents chargés de la surveillance des appareils à pression mentionnés au II de l'article 17 ci-dessus. Ces agents peuvent notamment assister aux essais, épreuves et vérifications effectués par les organismes ou organes habilités sur les équipements sous pression, afin de contrôler la bonne exécution des opérations pour lesquelles ils ont été habilités.

TITRE IV ORGANISMES HABILITES Art. 21. - I. - Les habilitations des organismes indépendants mentionnées aux articles 10, 12, 18 cidessus et aux points 3.1.2 et 3.1.3 de l'annexe 1 ainsi que celles des organes d'inspection des utilisateurs mentionnées à l'article 14 ci-dessus sont prononcées par le ministre chargé de l'industrie après avis de la commission centrale des appareils à pression mentionnée à l'article 26 ci-après.

A cette fin, tout organisme ou organe habilité doit être en mesure de présenter aux agents précités les documents nécessaires à l'exercice de leur mission, notamment :

La décision d'habilitation définit les missions pour lesquelles ces organismes ou organes sont habilités et la durée de l'habilitation. Elle peut subordonner l'habilitation au respect de certaines obligations à la charge de ces organismes ou organes. II. - Les organismes ou organes habilités doivent respecter les critères définis à l'annexe 4. Les organismes accrédités par le comité français d'accréditation ou un organisme d'accréditation reconnu équivalent sont présumés respecter ces critères pour les activités couvertes par l'accréditation.

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-

la liste des agents de l'organisme ou de l'organe autorisés à effectuer les opérations pour lesquelles il a été habilité ;

-

les procédures appliquées pour l'exécution des opérations pour lesquelles il a été habilité ;

-

les dossiers techniques soumis à l'organisme ou à l'organe habilité ;

-

le programme prévisionnel d'exécution des opérations pour lesquelles il a été habilité ;

-

la liste des équipements vérifiés et les résultats de ces opérations.


Tout organisme ou organe habilité adresse annuellement au ministre chargé de l'industrie un compte rendu des activités exercées dans le cadre de cette habilitation.

Le préfet adresse un rapport d'enquête au ministre. Au cours de cette enquête, le propriétaire est tenu de fournir tous éléments relatifs à l'équipement sous pression à l'origine de l'accident et à ses conditions d'utilisation.

Art. 23. - Si le bénéficiaire d'une habilitation ne remplit pas ses obligations ou si l'une des conditions qui ont présidé à la délivrance de l'habilitation cesse d'être respectée, l'habilitation peut être suspendue ou retirée après que l'intéressé a été mis à même de présenter ses observations.

Art. 26. - Il est institué auprès du ministre chargé de l'industrie une commission centrale des appareils à pression comprenant des représentants de l'Etat, des fabricants, des organismes habilités, des utilisateurs et des personnalités compétentes. Un arrêté du ministre chargé de l'industrie définit sa composition et son fonctionnement.Outre les cas où sa consultation est prévue en application du présent décret ou d'autres textes réglementaires, cette commission donne son avis au ministre sur les questions qu'il lui soumet.

TITRE V DISPOSITIONS DIVERSES Art. 24. - Par exception aux articles 17, 21 cidessus et 25 à 29 ci-après, en ce qui concerne les équipements spécialement conçus pour des applications nucléaires et dont la défaillance peut donner lieu à des émissions radioactives : -

Art. 27. - I. - Le ministre chargé de l'industrie peut, en raison de circonstances particulières, après avis de la commission centrale des appareils à pression, fixer pour une famille d'équipements sous pression des conditions particulières d'application des dispositions du titre III du présent décret et des arrêtés pris pour son application.

l'arrêté prévu à l'article 17 ci-dessus est pris par les ministres chargés de la sûreté nucléaire, après avis de la commission interministérielle des installations nucléaires de base et de la commission centrale des appareils à pression ;

-

les organismes ou organes habilités conformément à l'article 21 ci-dessus ne peuvent intervenir que s'ils ont été acceptés par les ministres chargés de la sûreté nucléaire ;

-

les attributions dévolues au ministre chargé de l'industrie par les articles 25 à 29 ci-après sont exercées par les ministres chargés de la sûreté nucléaire.

II. - Le préfet du département du lieu d'installation d'un équipement individuel sous pression peut, sur demande motivée de l'exploitant, fixer pour cet équipement des conditions particulières d'application des dispositions du titre III du présent décret et des arrêtés pris pour son application, tout en garantissant un niveau de sécurité au moins équivalent et suivant des critères fixés par le ministre après avis de la commission centrale des appareils à pression. III. - Par dérogation à l'article 5 ci-dessus, le préfet du département du lieu d'installation d'un équipement sous pression ou d'un ensemble individuels peut, sur demande motivée de l'exploitant, autoriser la mise sur le marché et la mise en service de cet équipement ou ensemble sans qu'il ait fait l'objet de la procédure d'évaluation de la conformité prévue par cet article, lorsque l'utilisation de l'équipement sous pression ou de l'ensemble est dans l'intérêt de l'expérimentation.

Art. 25. - L'utilisateur d'un équipement sous pression doit porter immédiatement à la connaissance du préfet : 1° Tout accident occasionné par un équipement sous pression ayant entraîné mort d'homme ou ayant causé des blessures ou des lésions graves ; 2° Toute rupture accidentelle sous pression d'un équipement sous pression s'il s'agit d'un équipement soumis à des opérations de contrôle en service par application de l'article 18 ci-dessus.

Le préfet peut fixer toute condition de nature à assurer la sécurité de l'équipement sous pression ou de l'ensemble. L'autorisation peut être temporaire.

La même obligation s'impose au fabricant et aux organismes ou organes habilités s'ils ont connaissance de l'accident.

Art. 28. - Lorsqu'il résulte des constatations faites par un agent chargé de la surveillance des appareils à pression mentionné au II de l'article 17 ci-dessus qu'un équipement sous pression ou un ensemble entrant dans le champ d'application du présent décret risque de compromettre la sécurité des personnes et, le cas échéant, des animaux domestiques et des biens, le ministre chargé de l'industrie peut, après avis de la

Sauf en cas de nécessité justifiée, il est interdit de modifier l'état des lieux et des installations intéressées par l'accident avant d'en avoir reçu l'autorisation du préfet.

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commission centrale des appareils à pression, le fabricant ou les propriétaires ayant été invités à produire leurs observations, interdire la mise sur le marché, la mise en service ou le maintien en service de tous les équipements sous pression ou ensembles présentant les mêmes caractéristiques, même si ces équipements ne contreviennent pas aux règlements en vigueur.

Art. 31. - I. - Est puni des peines prévues pour les contraventions de la 5e classe le fait :

Le ministre peut également prescrire toute condition de construction, de vérification, d'entretien ou d'utilisation de ces équipements en vue de remédier au danger constaté. Le fabricant ou l'importateur peuvent être tenus de prendre toute disposition en leur pouvoir pour informer les utilisateurs des équipements, et notamment prendre en charge les actions de publicité qui pourraient être prescrites. Lorsque ces injonctions portent sur des équipements sous pression ou ensembles munis du marquage « CE » mentionné à l'article 13 ci-dessus, la Commission européenne est informée de la décision prise et de ses motivations. Art. 29. - I. - Sans préjudice des dispositions de l'article 28 ci-dessus et des sanctions pénales éventuelles, lorsqu'un agent chargé de la surveillance des appareils à pression constate qu'un équipement sous pression est exploité en méconnaissance des règles mentionnées à l'article 17 ci-dessus, le préfet peut mettre en demeure l'exploitant de régulariser sa situation. II. - Si la non-conformité mentionnée au I cidessus persiste, le ministre chargé de l'industrie prend, après avis de la commission centrale des appareils à pression mentionnée à l'article 26 ci-dessus, les mesures appropriées pour restreindre ou interdire la mise sur le marché du produit en cause ou assurer son retrait, le cas échéant, selon les procédures prévues à l'article 28 ci-dessus.

-

de mettre sur le marché ou de mettre en service un équipement sous pression ou un ensemble qui n'est pas muni du marquage « CE » ou qui n'a pas fait l'objet d'une déclaration de conformité « CE » en application de l'article 5;

-

d'apposer le marquage « CE » ou d'établir une déclaration de conformité « CE » pour un équipement sous pression ou un ensemble, lorsque celui-ci ne satisfait pas aux exigences essentielles mentionnées aux articles 3 ou 4 cidessus ou n'a pas fait l'objet des procédures d'évaluation de la conformité définies à l'article 9 ci-dessus ;

-

d'apposer un marquage susceptible d'induire en erreur sur la signification et le graphisme du marquage « CE » ;

-

de mettre ou maintenir en service un équipement sous pression ou un ensemble, lorsque celui-ci n'a pas fait l'objet des procédures de contrôle en service définies à l'article 18 cidessus ou que ces procédures ont conclu à la non-conformité de l'équipement ;

-

de maintenir en service un équipement sous pression ou un ensemble, sans avoir procédé à sa remise en conformité après une mise en demeure dans les conditions prévues à l'article 29 ci-dessus.

En cas de récidive, les peines prévues pour la récidive des contraventions de la 5e classe sont applicables. II. - Est puni des peines prévues pour les contraventions de la 4e classe le fait de ne pas déclarer, dans les conditions prévues à l'article 25 cidessus, les accidents ou incidents susceptibles d'être imputés à un équipement sous pression et de nature à compromettre la sécurité.

Art. 30. - Pour l'application du présent décret aux équipements sous pression utilisés par les armées, les attributions conférées au préfet sont exercées par des agents désignés par le ministre chargé de la défense.

III. - Est puni des peines prévues pour les contraventions de la 3e classe le fait :

Le ministre chargé de la défense peut cependant décider que certains équipements sous pression sont soumis au régime commun. Ces décisions sont notifiées au ministre chargé de l'industrie. Le ministre chargé de la défense peut également décider que certains équipements sous pression utilisés par les armées ne seront pas soumis aux dispositions des titres III et V du présent décret.

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-

en cas d'accident ou d'incident, de modifier les lieux ou installations en méconnaissance des prescriptions de l'article 25 ci-dessus ;

-

d'exploiter un équipement en méconnaissance des règles fixées à l'article 17 ci-dessus.


IV. - Les personnes morales peuvent être déclarées pénalement responsables des infractions mentionnées aux I, II et III ci-dessus dans les conditions prévues à l'article 121-2 du code pénal.

Le ministre de la défense, ALAIN RICHARD La ministre de l'aménagement du territoire et de l'environnement, DOMINIQUE VOYNET

Les peines encourues par les personnes morales sont : -

l'amende, suivant les modalités prévues à l'article 131-41 du code pénal ;

-

la peine complémentaire de confiscation de la chose qui a servi ou était destinée à commettre l'infraction, conformément aux dispositions de l'article 131-43 du code pénal.

Le secrétaire d'Etat à l'industrie, CHRISTIAN PIERRET

Nota. - Les annexes mentionnées dans le présent décret font l’objet d’une publication au Journal Officiel de la République Française de ce jour, édition des documents administratifs n°39.

Art. 32. - I. - Les dispositions des titres II, IV et V du présent décret sont applicables à compter du 29 novembre 1999. II. - A titre transitoire, jusqu'au 29 mai 2002, les équipements sous pression soumis aux dispositions du titre II du présent décret peuvent être mis sur le marché s'ils satisfont à la réglementation en vigueur à la date d'entrée en vigueur du présent décret. Ces équipements peuvent également être mis en service postérieurement au 29 mai 2002. III. - Les dispositions du titre III du présent décret entrent en application à la date d'entrée en vigueur des arrêtés mentionnés à l'article 17 ci-dessus pour les équipements concernés par ces arrêtés. Art. 33. - Le garde des sceaux, ministre de la justice, le ministre de l'intérieur, le ministre de l'économie, des finances et de l'industrie, le ministre de la défense, la ministre de l'aménagement du territoire et de l'environnement et le secrétaire d'Etat à l'industrie sont chargés, chacun en ce qui le concerne, de l'exécution du présent décret, qui sera publié au Journal officiel de la République française. Fait à Paris, le 13 décembre 1999. LIONEL JOSPIN Par le Premier ministre : Le ministre de l'économie, des finances et de l'industrie, CHRISTIAN SAUTTER Le garde des sceaux, ministre de la justice, ELISABETH GUIGOU Le ministre de l'intérieur, JEAN-PIERRE CHEVENEMENT

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- la vérification CE à l’unité (module G) ;

Arrêtés du 21 décembre 1999 portant habilitation d’organismes pour l’application du décret no 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression

- l’assurance complète de qualité (module H) ; - l’assurance qualité complète avec contrôle de la conception et surveillance particulière de la vérification finale (module H 1), prévues à l’article 9 du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

NOR: ECOI9900632A

2 L’approbation européenne de matériaux prévue à l’article 12 du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

Le secrétaire d’Etat à l’industrie, Vu le décret no 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression, et notamment son article 21 ;

3 L’approbation des modes opératoires d’assemblage permanent prévue au point 3.1.2 de l’annexe I du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

Vu l’arrêté du 21 décembre 1999 relatif à la classification et à l’évaluation de la conformité des équipements sous pression ;

4. L’approbation du personnel en charge des assemblages permanents prévue au point 3.1.2 de l’annexe I du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

Vu la demande présentée par l’Association pour la sécurité des appareils à pression en date du 8 juillet 1999 ;

Art. 2. - Pour les activités liées à cette habilitation, l’ASAP est tenue de respecter les conditions définies ci-après :

Vu l’avis de la Commission centrale des appareils à pression (section permanente générale) en date du 19 octobre 1999 ;

1 L’ASAP est accréditée auprès du COFRAC ou auprès d’un autre organisme accréditeur. Elle maintient un système documenté conforme à la norme NF EN 45004 pour l’ensemble des procédures relatives à la présente habilitation ;

Considérant que l’Association pour la sécurité des appareils à pression répond aux exigences du décret du 13 décembre 1999 susvisé ; Sur proposition du directeur de l’action régionale et de la petite et moyenne industrie,

2 L’ASAP doit se prêter aux actions de surveillance qui pourraient être réalisées par le ministre chargé de l’industrie (DARPMI), ou par une personne mandatée par le ministre, et destinées à vérifier le respect des conditions mentionnées au point 1, ainsi que sa compétence technique, réglementaire et organisationnelle ;

Arrête :

Art. 1er. - L’Association pour la sécurité des appareils à pression (ASAP), tour Aurore, 18, place des Reflets, 92975 Paris-La Défense 2 Cedex, est habilitée jusqu’au 31 décembre 2001 pour :

3 L’ASAP informe au préalable le ministre chargé de l’industrie lorsqu’il envisage de sous-traiter au sens de la norme NF EN 45004 une part des opérations dont il est chargé. L’ASAP conserve la responsabilité des opérations réalisées dans le cadre de cette sous-traitance.

1. L’application des procédures d’évaluation de la conformité suivantes : - le contrôle interne de la fabrication avec surveillance de la vérification finale (module A 1) ;

Dans le cas où ce sous-traitant n’est pas accrédité pour l’activité concernée, l’ASAP doit s’assurer de sa compétence ;

- l’examen CE de type (module B) ; - l’examen CE de la conception (module B 1) ;

4 L’ASAP participe aux réunions organisées à l’initiative de l’Etat pour assurer la coordination nationale entre les organismes habilités français.

- la conformité au type (module C 1) ; - l’assurance qualité production (module D) ; - l’assurance qualité production (module D 1) ;

L’ASAP participe également en tant que de besoin aux instances de coordination mises en place au niveau européen au titre de la directive relative aux équipements sous pression ;

- l’assurance qualité produits (module E) ; - l’assurance qualité produits (module E 1) ; - la vérification sur produits (module F) ;

5 L’ASAP participe en tant que de besoin aux travaux de normalisation nationaux et européens portant sur les équipements sous pression ;

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6 L’ASAP applique les dispositions d’interprétation de la directive relative aux équipements sous pression, élaborées par la Commission et les Etats membres, qui lui sont notifiées par le ministre chargé de l’industrie.

Pour ce faire, une description de ces différentes activités avec leur finalité respective doit être fournie aux fabricants, sur leur demande, afin qu’ils puissent juger de ce qui relève, d’une part, des exigences communautaires pour l’apposition du marquage CE et, d’autre part, de dispositions autres. Une brève description de ces différentes activités sera par ailleurs intégrée dans le compte rendu d’activité mentionné au point 15 ;

L’ASAP informe les fabricants, sur leur demande, de l’existence de ces dispositions. Toutefois, dans le cas où l’ASAP estimerait ne pas devoir appliquer certaines de ces dispositions, il lui appartiendrait d’en référer préalablement au ministre chargé de l’industrie ;

13. L’ASAP fait connaître clairement aux fabricants le montant des prestations liées aux interventions effectuées dans le cadre de la présente habilitation ;

7. L’ASAP communique régulièrement au ministre chargé de l’industrie ainsi qu’aux organisations professionnelles représentatives qui lui en font la demande une synthèse des informations qui lui sont communiquées par les autres organismes notifiés européens ;

14. L’ASAP informe préalablement le ministre chargé de l’industrie de toutes modifications concernant l’assurance en responsabilité civile souscrite afin de couvrir les risques inhérents à l’activité d’évaluation de la conformité dans le cadre communautaire ;

8. L’ASAP informe le ministre chargé de l’industrie et l’ensemble des Etats membres de toute décision de retrait d’attestation d’examen CE de type ou CE de conception, ou de retrait d’agrément de système qualité en exposant les motifs de cette décision ;

15. Sans préjudice de demande d’information complémentaire sur l’activité de l’ASAP, celle-ci adresse annuellement au ministre chargé de l’industrie un compte rendu de son activité exercée au titre de la présente habilitation. Celui-ci est envoyé avant le 1er mars suivant l’année considérée.

9. L’ASAP informe tous les organismes notifiés au titre de la directive CEE/97/23 relative aux équipements sous pression de toute décision de refus ou de retrait d’attestation d’examen CE de type ou CE de conception, ou de refus ou de retrait d’agrément de système qualité ;

Art. 3. - La perte de l’accréditation mentionnée au point 1 de l’article 2 rend caduque la présente habilitation. La présente habilitation peut être suspendue, restreinte ou retirée en cas de manquement grave aux obligations fixées par le décret du 13 décembre 1999 susvisé ou aux conditions de l’article 2 du présent arrêté.

10. L’ASAP fournit à la demande du ministre chargé de l’industrie, ainsi qu’à celle de tout Etat membre, les informations utiles concernant les attestations d’examen CE de type ou CE de conception, ou les agréments de système qualité qu’elle a délivrés ;

Art. 4. - Le directeur de l’action régionale et de la petite et moyenne industrie est chargé de l’exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française.

11. L’ASAP fournit, sur la demande des autorités nationales d’un Etat de l’Union européenne en charge de la surveillance du marché et éventuellement via le ministre chargé de l’industrie, toute information nécessaire à la réalisation de cette activité.

Fait à Paris, le 21 décembre 1999.

L’ASAP fournit, sur leur demande, aux services de la Commission européenne chargés de la gestion des clauses de sauvegarde toutes les informations nécessaires à la gestion de celle-ci.

Pour le secrétaire d’Etat et par délégation : Par empêchement du directeur de l’action régionale

Une copie des demandes et des réponses est adressée au ministre chargé de l’industrie ;

et de la petite et moyenne industrie : L’ingénieur en chef des mines,

12. L’ASAP doit faire apparaître la séparation de ses activités en qualité d’organisme habilité de celles que l’ASAP pourrait avoir par ailleurs, que ce soit en matière de conseil, d’évaluation, d’inspection ou de surveillance dans le domaine volontaire pour le compte d’un fabricant ou d’un donneur d’ordre ou pour l’application des réglementations nationales autres que celles relevant du titre Ier du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

E. Trombone

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NOR : ECOI9900633A

3. L'approbation des modes opératoires d'assemblage permanent prévue au point 3.1.2 de l'annexe I du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

Le secrétaire d'Etat à l'industrie,

4. L'approbation du personnel en charge des assemblages permanents prévue au point 3.1.2 de l'annexe I du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

Vu le décret no 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression, et notamment son article 21 ;

Art. 2. - Pour les activités liées à cette habilitation, le Bureau Veritas SA est tenu de respecter les conditions définies ci-après :

Vu l'arrêté du 21 décembre 1999 relatif à la classification et à l'évaluation de la conformité des équipements sous pression ;

1. Le Bureau Veritas SA est accrédité auprès du COFRAC ou auprès d'un autre organisme accréditeur. Il maintient un système documenté conforme à la norme NF EN 45004 pour l'ensemble des procédures relatives à la présente habilitation ;

Vu la demande présentée par le Bureau Veritas SA en date du 20 juillet 1999 ; Vu l'avis de la Commission centrale des appareils à pression (section permanente générale) en date du 19 octobre 1999 ;

2. Le Bureau Veritas SA doit se prêter aux actions de surveillance qui pourraient être réalisées par le ministre chargé de l'industrie (DARPMI), ou par une personne mandatée par le ministre, et destinées à vérifier le respect des conditions mentionnées au point 1, ainsi que sa compétence technique, réglementaire et organisationnelle ;

Considérant que le Bureau Veritas SA répond aux exigences du décret du 13 décembre 1999 susvisé ; Sur proposition du directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie,

3. Le Bureau Veritas SA informe au préalable le ministre chargé de l'industrie lorsqu'il envisage de sous-traiter au sens de la norme NF EN 45004 une part des opérations dont il est chargé. Le Bureau Veritas SA conserve la responsabilité des opérations réalisées dans le cadre de cette sous-traitance.

Arrête :

Art. 1er. - Le Bureau Veritas SA, 17 bis, place des Reflets, La Défense 2, 92400 Courbevoie, est habilité jusqu'au 31 décembre 2001 pour :

Dans le cas où ce sous-traitant n'est pas accrédité pour l'activité concernée, le Bureau Veritas SA doit s'assurer de sa compétence ;

1. L'application des procédures d'évaluation de la conformité suivantes : - le contrôle interne de la fabrication avec surveillance de la vérification finale (module A 1) ;

4. Le Bureau Veritas SA participe aux réunions organisées à l'initiative de l'Etat pour assurer la coordination nationale entre les organismes habilités français.

- l'examen CE de type (module B) ; - l'examen CE de la conception (module B 1) ;

Le Bureau Veritas SA participe également en tant que de besoin aux instances de coordination mises en place au niveau européen au titre de la directive relative aux équipements sous pression ;

- la conformité au type (module C 1) ; - l'assurance qualité production (module D) ; - l'assurance qualité production (module D 1) ;

5. Le Bureau Veritas SA participe en tant que de besoin aux travaux de normalisation nationaux et européens portant sur les équipements sous pression ;

- l'assurance qualité produits (module E) ; - l'assurance qualité produits (module E 1) ;

6. Le Bureau Veritas SA applique les dispositions d'interprétation de la directive relative aux équipements sous pression, élaborées par la Commission et les Etats membres, qui lui sont notifiées par le ministre chargé de l'industrie.

- la vérification sur produits (module F) ; - la vérification CE à l'unité (module G) ; - l'assurance complète de qualité (module H) ; - l'assurance qualité complète avec contrôle de la conception et surveillance particulière de la vérification finale (module H 1), prévues à l'article 9 du décret du 13 décembre 1999 susvisé ; 2. L'approbation européenne de matériaux prévue à l'article 12 du décret du 13 décembre 1999 susvisé ; 1984


Le Bureau Veritas SA informe les fabricants, sur leur demande, de l'existence de ces dispositions.

Pour ce faire, une description de ces différentes activités avec leur finalité respective doit être fournie aux fabricants, sur leur demande, afin qu'ils puissent juger de ce qui relève, d'une part, des exigences communautaires pour l'apposition du marquage CE et, d'autre part, de dispositions autres. Une brève description de ces différentes activités sera par ailleurs intégrée dans le compte rendu d'activité mentionné au point 15 ;

Toutefois, dans le cas où le Bureau Veritas SA estimerait ne pas devoir appliquer certaines de ces dispositions, il lui appartiendrait d'en référer préalablement au ministre chargé de l'industrie ; 7. Le Bureau Veritas SA communique régulièrement au ministre chargé de l'industrie ainsi qu'aux organisations professionnelles représentatives qui lui en font la demande une synthèse des informations qui lui sont communiquées par les autres organismes notifiés européens ;

13. Le Bureau Veritas SA fait connaître clairement aux fabricants le montant des prestations liées aux interventions effectuées dans le cadre de la présente habilitation ; 14. Le Bureau Veritas SA informe préalablement le ministre chargé de l'industrie de toutes modifications concernant l'assurance en responsabilité civile souscrite afin de couvrir les risques inhérents à l'activité d'évaluation de la conformité dans le cadre communautaire ;

8. Le Bureau Veritas SA informe le ministre chargé de l'industrie et l'ensemble des Etats membres de toute décision de retrait d'attestation d'examen CE de type ou CE de conception, ou de retrait d'agrément de système qualité en exposant les motifs de cette décision ;

15. Sans préjudice de demande d'information complémentaire sur l'activité du Bureau Veritas SA, celui-ci adresse annuellement au ministre chargé de l'industrie un compte rendu de son activité exercée au titre de la présente habilitation. Celui-ci est envoyé avant le 1er mars suivant l'année considérée.

9. Le Bureau Veritas SA informe tous les organismes notifiés au titre de la directive CEE/97/23 relative aux équipements sous pression de toute décision de refus ou de retrait d'attestation d'examen CE de type ou CE de conception, ou de refus ou de retrait d'agrément de système qualité ;

Art. 3. - La perte de l'accréditation mentionnée au point 1 de l'article 2 rend caduque la présente habilitation.

10. Le Bureau Veritas SA fournit à la demande du ministre chargé de l'industrie, ainsi qu'à celle de tout Etat membre, les informations utiles concernant les attestations d'examen CE de type ou CE de conception, ou les agréments de système qualité qu'il a délivrés ;

La présente habilitation peut être suspendue, restreinte ou retirée en cas de manquement grave aux obligations fixées par le décret du 13 décembre 1999 susvisé ou aux conditions de l'article 2 du présent arrêté.

11. Le Bureau Veritas SA fournit, sur la demande des autorités nationales d'un Etat de l'Union européenne en charge de la surveillance du marché et éventuellement via le ministre chargé de l'industrie, toute information nécessaire à la réalisation de cette activité.

Art. 4. - Le directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie est chargé de l'exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française.

Le Bureau Veritas SA fournit, sur leur demande, aux services de la Commission européenne chargés de la gestion des clauses de sauvegarde toutes les informations nécessaires à la gestion de celle-ci.


Une copie des demandes et des réponses est adressée au ministre chargé de l'industrie ; Pour le secrétaire d'Etat et par délégation :

12. Le Bureau Veritas SA doit faire apparaître la séparation de ses activités en qualité d'organisme habilité de celles que le Bureau Veritas SA pourrait avoir par ailleurs, que ce soit en matière de conseil, d'évaluation, d'inspection ou de surveillance dans le domaine volontaire pour le compte d'un fabricant ou d'un donneur d'ordre ou pour l'application des réglementations nationales autres que celles relevant du titre Ier du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

Par empêchement du directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie : L'ingénieur en chef des mines, E. Trombone

1985


NOR : ECOI9900634A


3. Le CETIM informe au préalable le ministre chargé de l'industrie lorsqu'il envisage de sous-traiter au sens de la norme NF EN 45001 une part des opérations dont il est chargé. Le CETIM conserve la responsabilité des opérations réalisées dans le cadre de cette sous-traitance.


Dans le cas où ce sous-traitant n'est pas accrédité pour l'activité concernée, le CETIM doit s'assurer de sa compétence ;

Vu la demande présentée par le centre technique des industries mécaniques en date du 20 octobre 1999 ;

4. Le CETIM participe aux réunions organisées à l'initiative de l'Etat pour assurer la coordination nationale entre les organismes habilités français.

Le secrétaire d'Etat à l'industrie,

Vu l'avis de la Commission centrale des appareils à pression (section permanente générale) en date du 24 novembre 1999 ;

Le CETIM participe également en tant que de besoin aux instances de coordination mises en place au niveau européen au titre de la directive relative aux équipements sous pression ;

Considérant que le centre technique des industries mécaniques répond aux exigences du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

5. Le CETIM participe en tant que de besoin aux travaux de normalisation nationaux et européens portant sur les équipements sous pression ;

Sur proposition du directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie,

6. Le CETIM applique les dispositions d'interprétation de la directive relative aux équipements sous pression, élaborées par la Commission et les Etats membres, qui lui sont notifiées par le ministre chargé de l'industrie.

Arrête :

Art. 1er. - Le centre technique des industries mécaniques (CETIM), 52, avenue Félix-Louat, BP 80067, 60304 Senlis Cedex, est habilité jusqu'au 31 décembre 2001 pour procéder aux approbations européennes de matériaux prévues à l'article 12 du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

Le CETIM informe les demandeurs d'approbation européenne de matériaux sur leur demande de l'existence de ces dispositions. Toutefois, dans le cas où le CETIM estimerait ne pas devoir appliquer certaines de ces dispositions, il lui appartiendrait d'en référer préalablement au ministre chargé de l'industrie ;

Art. 2. - Pour les activités liées à cette habilitation, le CETIM est tenu de respecter les conditions définies ci-après :

7. Le CETIM communique régulièrement au ministre chargé de l'industrie ainsi qu'aux organisations professionnelles représentatives qui lui en font la demande une synthèse des informations qui lui sont communiquées par les autres organismes notifiés européens ;

1. Pour les essais nécessaires aux approbations européennes de matériaux, le CETIM est accrédité auprès du COFRAC ou auprès d'un autre organisme accréditeur. Il maintient un système documenté conforme à la norme NF EN 45001. Pour les procédures liées aux approbations européennes de matériaux, le CETIM maintient un système documenté conforme à la norme EN ISO 9001 ; 2. Le CETIM doit se prêter aux actions de surveillance qui pourraient être réalisées par le ministre chargé de l'industrie (DARPMI), ou par une personne mandatée par le ministre, et destinées à vérifier le respect des conditions mentionnées au point 1, ainsi que sa compétence technique, réglementaire et organisationnelle ;

8. Le CETIM informe le ministre chargé de l'industrie et l'ensemble des Etats membres de toute décision de retrait d'approbation européenne de matériaux en exposant les motifs de cette décision ; 9. Le CETIM fournit sur la demande des autorités nationales d'un Etat de l'Union européenne en charge de la surveillance du marché et éventuellement via le ministre chargé de l'industrie toute information nécessaire à la réalisation de cette activité. Une copie des demandes et des réponses est adressée au ministre chargé de l'industrie ;

1986


10. Le CETIM doit faire apparaître la séparation de ses activités en qualité d'organisme habilité de celles que le CETIM pourrait avoir par ailleurs, que ce soit en matière de conseil, d'évaluation, d'inspection ou de surveillance dans le domaine volontaire pour le compte d'un fabricant ou d'un donneur d'ordre ou pour l'application des réglementations nationales autres que celles relevant du titre Ier du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;


11. Le CETIM fait connaître clairement aux demandeurs d'approbation européenne de matériaux le montant des prestations liées aux interventions effectuées dans le cadre de la présente habilitation ;

Vu la demande présentée par le groupement des associations de propriétaires d'appareils à vapeur et électriques en date du 15 juillet 1999 ;

NOR : ECOI9900635A Le secrétaire d'Etat à l'industrie,


Vu l'avis de la Commission centrale des appareils à pression (section permanente générale) en date du 19 octobre 1999 ;

12. Le CETIM informe préalablement le ministre chargé de l'industrie de toutes modifications concernant l'assurance en responsabilité civile souscrite afin de couvrir les risques inhérents à l'activité d'approbation européenne de matériaux dans le cadre communautaire ;

Considérant que le groupement des associations de propriétaires d'appareils à vapeur et électriques répond aux exigences du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

13. Sans préjudice de demande d'information complémentaire sur l'activité du CETIM, celle-ci adresse annuellement au ministre chargé de l'industrie un compte rendu de son activité exercée au titre de la présente habilitation. Celui-ci est envoyé avant le 1er mars suivant l'année considérée.

Sur proposition du directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie, Arrête :

Art. 1er. - Le groupement des associations de propriétaires d'appareils à vapeur et électriques (GAPAVE), 191, rue de Vaugirard, 75015 Paris, est habilité jusqu'au 31 décembre 2001 pour :

Art. 3. - La perte de l'accréditation visée au point 1 de l'article 2 du présent arrêté rend caduque la présente habilitation. La présente habilitation peut être suspendue, restreinte ou retirée en cas de manquement grave aux obligations fixées par le décret du 13 décembre 1999 susvisé ou aux conditions de l'article 2 du présent arrêté.

1. L'application des procédures d'évaluation de la conformité suivantes : - le contrôle interne de la fabrication avec surveillance de la vérification finale (module A 1) ; - l'examen CE de type (module B) ;


- l'examen CE de la conception (module B 1) ; - la conformité au type (module C 1) ; - l'assurance qualité production (module D) ; - l'assurance qualité production (module D 1) ;


- l'assurance qualité produits (module E) ; - l'assurance qualité produits (module E 1) ;

Pour le secrétaire d'Etat et par délégation : Par empêchement du directeur de l'action régionale

- la vérification sur produits (module F) ;

et de la petite et moyenne industrie :

- la vérification CE à l'unité (module G) ; - l'assurance complète de qualité (module H) ;

L'ingénieur en chef des mines,

- l'assurance qualité complète avec contrôle de la conception et surveillance particulière de la vérification finale (module H 1),

E. Trombone

prévues à l'article 9 du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

1987


2. L'approbation européenne de matériaux prévue à l'article 12 du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

Le GAPAVE informe les fabricants, sur leur demande, de l'existence de ces dispositions.

3. L'approbation des modes opératoires d'assemblage permanent prévue au point 3.1.2 de l'annexe I du décret du 13 décembre 1999 susvisé ;

Toutefois, dans le cas où le GAPAVE estimerait ne pas devoir appliquer certaines de ces dispositions, il lui appartiendrait d'en référer préalablement au ministre chargé de l'industrie ;

4. L'approbation du personnel en charge des assemblages permanents prévue au point 3.1.2 de l'annexe I du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

7. Le GAPAVE communique régulièrement au ministre chargé de l'industrie ainsi qu'aux organisations professionnelles représentatives qui lui en font la demande une synthèse des informations qui lui sont communiquées par les autres organismes notifiés européens ;

Art. 2. - Pour les activités liées à cette habilitation, le GAPAVE est tenu de respecter les conditions définies ci-après : 1. Le GAPAVE est accrédité auprès du COFRAC ou auprès d'un autre organisme accréditeur. Il maintient un système documenté conforme à la norme NF EN 45004 pour l'ensemble des procédures relatives à la présente habilitation ;

8. Le GAPAVE informe le ministre chargé de l'industrie et l'ensemble des Etats membres de toute décision de retrait d'attestation d'examen CE de type ou CE de conception, ou de retrait d'agrément de système qualité en exposant les motifs de cette décision ;

2. Le GAPAVE doit se prêter aux actions de surveillance qui pourraient être réalisées par le ministre chargé de l'industrie (DARPMI), ou par une personne mandatée par le ministre, et destinées à vérifier le respect des conditions mentionnées au point 1, ainsi que sa compétence technique, réglementaire et organisationnelle ;

9. Le GAPAVE informe tous les organismes notifiés au titre de la directive CEE/97/23 relative aux équipements sous pression de toute décision de refus ou de retrait d'attestation d'examen CE de type ou CE de conception, ou de refus ou de retrait d'agrément de système qualité ; 10. Le GAPAVE fournit, à la demande du ministre chargé de l'industrie ainsi qu'à celle de tout Etat membre, les informations utiles concernant les attestations d'examen CE de type ou CE de conception, ou les agréments de système qualité qu'il a délivrés ;

3. Le GAPAVE informe au préalable le ministre chargé de l'industrie lorsqu'il envisage de sous-traiter au sens de la norme NF EN 45004 une part des opérations dont il est chargé. Le GAPAVE conserve la responsabilité des opérations réalisées dans le cadre de cette sous-traitance.

11. Le GAPAVE fournit, sur la demande des autorités nationales d'un Etat de l'Union européenne en charge de la surveillance du marché et éventuellement via le ministre chargé de l'industrie, toute information nécessaire à la réalisation de cette activité.

Dans le cas où ce sous-traitant n'est pas accrédité pour l'activité concernée, le GAPAVE doit s'assurer de sa compétence ; 4. Le GAPAVE participe aux réunions organisées à l'initiative de l'Etat pour assurer la coordination nationale entre les organismes habilités français.

Le GAPAVE fournit, sur leur demande, aux services de la Commission européenne chargés de la gestion des clauses de sauvegarde toutes les informations nécessaires à la gestion de celle-ci.

Le GAPAVE participe également en tant que de besoin aux instances de coordination mises en place au niveau européen au titre de la directive relative aux équipements sous pression ;

Une copie des demandes et des réponses est adressée au ministre chargé de l'industrie ; 12. Le GAPAVE doit faire apparaître la séparation de ses activités en qualité d'organisme habilité de celles que le GAPAVE pourrait avoir par ailleurs, que ce soit en matière de conseil, d'évaluation, d'inspection ou de surveillance dans le domaine volontaire pour le compte d'un fabricant ou d'un donneur d'ordre ou pour l'application des réglementations nationales autres que celles relevant du titre Ier du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

5. Le GAPAVE participe en tant que de besoin aux travaux de normalisation nationaux et européens portant sur les équipements sous pression ; 6. Le GAPAVE applique les dispositions d'interprétation de la directive relative aux équipements sous pression, élaborées par la Commission et les Etats membres, qui lui sont notifiées par le ministre chargé de l'industrie.

1988


Pour ce faire, une description de ces différentes activités avec leur finalité respective doit être fournie aux fabricants, sur leur demande, afin qu'ils puissent juger de ce qui relève, d'une part, des exigences communautaires pour l'apposition du marquage CE et, d'autre part, de dispositions autres. Une brève description de ces différentes activités sera par ailleurs intégrée dans le compte rendu d'activité mentionné au point 15 ;

NOR : ECOI9900636A Le secrétaire d'Etat à l'industrie, Vu le décret no 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression, et notamment son article 21 ; Vu l'arrêté du 21 décembre 1999 relatif à la classification et à l'évaluation de la conformité des équipements sous pression ;

13. Le GAPAVE fait connaître clairement aux fabricants le montant des prestations liées aux interventions effectuées dans le cadre de la présente habilitation ;

Vu la demande présentée par la Confédération française pour les essais non destructifs en date du 5 octobre 1999 ;

14. Le GAPAVE informe préalablement le ministre chargé de l'industrie de toutes modifications concernant l'assurance en responsabilité civile souscrite afin de couvrir les risques inhérents à l'activité d'évaluation de la conformité dans le cadre communautaire ;

Vu l'avis de la Commission centrale des appareils à pression (section permanente générale) en date du 24 novembre 1999 ; Considérant que la Confédération française pour les essais non destructifs répond aux exigences d'habilitation spécifiées dans le décret susvisé ;

15. Sans préjudice de demande d'information complémentaire sur l'activité du GAPAVE, celui-ci adresse annuellement au ministre chargé de l'industrie un compte rendu de son activité exercée au titre de la présente habilitation. Celui-ci est envoyé avant le 1er mars suivant l'année considérée.

Sur proposition du directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie, Arrête :

Art. 3. - La perte de l'accréditation mentionnée au point 1 de l'article 2 rend caduque la présente habilitation.

Art. 1er. - La Confédération française pour les essais non destructifs (COFREND), 1, rue GastonBoissier, 75724 Paris Cedex 15, est habilitée jusqu'au 31 décembre 2001 pour l'approbation du personnel en charge des essais non destructifs des assemblages permanents prévue au point 3.1.3 de l'annexe I du décret du 13 décembre 1999 susvisé.

La présente habilitation peut être suspendue, restreinte ou retirée en cas de manquement grave aux obligations fixées par le décret du 13 décembre 1999 susvisé ou aux conditions de l'article 2 du présent arrêté.

Art. 2. - Pour les activités liées à cette habilitation, la COFREND est tenue de respecter les conditions suivantes :


1. La COFREND est accréditée auprès du COFRAC ou auprès d'un autre organisme accréditeur. Elle maintient un système documenté conforme à la norme NF EN 45013 pour l'ensemble des procédures relatives à la présente habilitation ;


2. La COFREND doit se prêter aux actions de surveillance qui pourraient être réalisées par le ministre chargé de l'industrie ou par une personne mandatée par le ministre et destinées à vérifier le respect des conditions mentionnées au point 1, ainsi que sa compétence technique, réglementaire et organisationnelle ;

Pour le secrétaire d'Etat et par délégation : Par empêchement du directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie : L'ingénieur en chef des mines, E. Trombone

3. La COFREND participe aux réunions organisées à l'initiative de l'Etat pour assurer la coordination nationale entre les organismes habilités français.

1989


Elle participe également en tant que de besoin aux instances de coordination mises en place au niveau européen pour ce qui concerne les essais non destructifs des équipements sous pression ;

8. La COFREND fait connaître clairement aux demandeurs de certification le montant des prestations liées aux interventions effectuées dans le cadre de la présente habilitation ;

4. La COFREND participe en tant que de besoin aux travaux de normalisation nationaux et européens portant sur les essais non destructifs des équipements sous pression ;

9. La COFREND informe préalablement le ministre en charge de l'industrie de toutes modifications concernant l'assurance en responsabilité civile souscrite dans le cadre de l'habilitation définie à l'article 1er ;

5. La COFREND applique les dispositions d'interprétation de la directive, relatives aux équipements sous pression, élaborées par la Commission et les Etats membres, qui lui sont notifiées par le ministre chargé de l'industrie.

10. Sans préjudice de demande d'information complémentaire sur l'activité de la COFREND, celle-ci adresse annuellement au ministre chargé de l'industrie un compte rendu de son activité exercée au titre de la présente habilitation. Celui-ci est envoyé avant le 1er mars suivant l'année considérée.

Toutefois, dans le cas où la COFREND estimerait ne pas devoir appliquer certaines de ces dispositions, il lui appartiendrait d'en référer préalablement au ministre chargé de l'industrie ;

Art. 3. - La perte de l'accréditation visée au point 1 de l'article 2 du présent arrêté rend caduque la présente habilitation.

6. La COFREND communique régulièrement au ministre chargé de l'industrie ainsi qu'aux organisations professionnelles représentatives qui lui en font la demande une synthèse des informations concernant son domaine d'habilitation qui lui sont communiquées par les autres organismes notifiés européens ;

La présente habilitation peut être suspendue, restreinte ou retirée en cas de manquement grave aux obligations fixées par le décret no 99-1046 susvisé ou aux conditions de l'article 2 du présent arrêté. Art. 4. - Le directeur de l'action régionale et de la petite et moyenne industrie est chargé de l'exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française.

7. La COFREND fournit, à la demande des autorités nationales d'un Etat de l'Union européenne en charge de la surveillance du marché et éventuellement via le ministre chargé de l'industrie, toute information concernant la réalisation de cette activité.


Elle fournit, à la demande des services de la Commission européenne chargés de la gestion des clauses de sauvegarde, toutes les informations nécessaires à la gestion de celles-ci.

Pour le secrétaire d'Etat et par délégation : Par empêchement du directeur de l'action régionale

Une copie des courriers de demande et des réponses associées est adressée au ministre en charge de l'industrie ;

et de la petite et moyenne industrie : L'ingénieur en chef des mines, E. Trombone

1990


1991

Codap 2005 Division 2

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