ISO 12212:2012

NORME ISO
INTERNATIONALE 12212
Première édition
2012-08-01
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Échangeurs thermiques
en épingle à cheveux
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Hairpin-type
heat exchangers
Numéro de référence
©
ISO 2012
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Version française parue en 2013
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
4 Généralités .4
5 Informations requises dans la proposition.5
6 Plans et autres données exigées.5
6.1 Plans d'ensemble et autres données de support.5
6.2 Informations exigées après examen des plans d'ensemble.6
6.3 Rapports et enregistrements .8
7 Conception.8
7.1 Température nominale.8
7.2 Pression nominale.9
7.3 Conception pour fonctionnement cyclique .9
7.4 Calandre .9
7.5 Obturateurs avant.9
7.6 Obturateurs arrière.12
7.7 Faisceaux de tubes .12
7.8 Tubulures et autres raccords.15
7.9 Supports de calandre.20
7.10 Garnitures .21
7.11 Raccords à brides circulaires extérieurs.21
7.12 Placage pour surépaisseur de corrosion.21
8 Matériaux.22
8.1 Généralités .22
8.2 Exigences relatives aux aciers au carbone pour une exploitation en milieu acide ou dans
des environnements humides contenant du sulfure d'hydrogène .22
8.3 Garnitures d’étanchéité .22
8.4 Tubes .23
9 Fabrication .23
9.1 Calandres .23
9.2 Tubes .23
9.3 Soudage .24
9.4 Traitement thermique.24
9.5 Tolérance dimensionnelle .25
9.6 Surfaces de contact de garnitures autres que les faces de brides de tubulures.25
9.7 Raccords tubes-plaque tubulaire .26
9.8 Montage.26
10 Contrôle et essais.27
10.1 Assurance de la qualité .27
10.2 Maîtrise de la qualité .27
10.3 Essais de mise en pression .28
10.4 Plaque constructeur et numérotation des pièces.29
11 Préparation à l’expédition .30
11.1 Protection.30
11.2 Identification.30
12 Exigences complémentaires .30
12.1 Généralités .30
12.2 Conception .31
12.3 Contrôle .31
Annexe A (informative) Pratiques recommandées .32
Annexe B (informative) Liste de contrôle pour les échangeurs thermiques en épingle à cheveux.34
Annexe C (informative) Feuilles de données pour les échangeurs thermiques en épingle à
cheveux.36
Bibliographie .48

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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 12212 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements
de traitement.
Introduction
Il est nécessaire que les utilisateurs de la présente Norme internationale soient conscients que certaines
applications peuvent devoir répondre à des exigences supplémentaires ou différentes. La présente Norme
internationale n’a pas pour objet d’empêcher un vendeur de proposer, ou un acheteur d’accepter, des
équipements alternatifs ou des solutions techniques alternatives pour une application particulière. De telles
solutions alternatives peuvent notamment être applicables lorsqu’il s’agit de technologies innovantes ou en
cours de développement. Lorsqu'une alternative est proposée, il est de la responsabilité du vendeur
d’identifier tout écart par rapport à la présente Norme internationale et de fournir tous les détails nécessaires.
La présente Norme internationale impose à l’acheteur de mentionner certains détails et caractéristiques
spécifiques.
Le symbole (z) en début d'article ou de paragraphe indique qu’il incombe à l’acheteur de faire un choix ou de
fournir des informations (une liste de contrôle est donnée à l'Annexe B, pour information).
Dans la présente Norme internationale, les unités impériales ou d’autres unités sont, dans la mesure du
possible, indiquées entre parenthèses à titre d’information.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12212:2012(F)

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Échangeurs thermiques en épingle à cheveux
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences et fournit des recommandations pour la conception
mécanique, le choix des matériaux, la fabrication, le contrôle, les essais et la préparation à l’expédition des
échangeurs thermiques tubulaires en épingle à cheveux utilisés dans les industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel.
Sont inclus dans les échangeurs thermiques tubulaires en épingle à cheveux les échangeurs thermiques à
tubes jumelés et multitubes.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 15156 (toutes les parties), Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour utilisation dans des
environnements contenant de l'hydrogène sulfuré (H2S) dans la production de pétrole et de gaz.
ISO 23251, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Systèmes de dépressurisation et de
protection contre les surpressions.
1)
ASME B16.5 , Pipe Flanges and Flanged Fittings: NPS 1/2 through NPS 24.
2)
NACE MR0103 , Materials Resistant to Sulfide Stress Cracking in Corrosive Petroleum Refining
Environments.
NACE SP0472, Methods and Controls to Prevent In-Service Environmental Cracking of Carbon Steel
Weldments in Corrosive Petroleum Refining Environments.
3)
TEMA , Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

1)
ASME International, 3 Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA.
2)
NACE International, P.O. Box 218340, Houston, TX 77218-8340, USA.
3)
Tubular Exchanger Manufacturers Association, 25 North Broadway, Tarrytown, NY 10591, USA.
3.1
fonctionnement cyclique
opération au cours de laquelle la température, la pression et/ou le débit varie de manière périodique
3.2
à tubes jumelés
présentant un tube unique placé à l’intérieur d’une calandre
3.3
surface d'échange thermique effective
surface extérieure des tubes contribuant au transfert thermique, incluant la surface des ailettes (le cas
échéant)
3.4
soudure à pleine pénétration
raccord soudé donnant du métal fondu sur toute l’épaisseur des pièces assemblées
3.5
obturateur avant
obturateur raccordant l’extrémité du tube à la tuyauterie de l’acheteur et fixant le faisceau de tubes ou
l’élément à la calandre
3.6
échangeur thermique tubulaire en épingle à cheveux
échangeur thermique à tubes jumelés (à tubes concentriques) ou multitubes dont le faisceau est constitué des
deux bras de l’épingle et où chaque bras est doté de sa propre calandre
NOTE Les composants caractéristiques d’un échangeur thermique tubulaire en épingle à cheveux sont présentés sur
la Figure 1.
3.7
module d’échangeur thermique
ensemble fonctionnel d’un ou de plusieurs échangeurs thermiques agencés en série ou en parallèle,
fonctionnant ensemble afin d'obtenir le régime prévu
3.8
utilisation en présence d’hydrogène
utilisation dans un environnement contenant de l’hydrogène à une pression partielle absolue supérieure à
700 kPa (100 psi)
3.9
code article
numéro défini par l’acheteur, identifiant l’échangeur thermique tubulaire en épingle à cheveux
3.10
température nominale minimum du métal
température du métal la plus faible à laquelle les éléments sous pression peuvent être soumis à la pression
nominale
EXEMPLES Température ambiante ou température des fluides procédé.
3.11
multitube
présentant des tubes multiples disposés à l’intérieur d’une calandre
3.12
code de conception des appareils à pression
norme reconnue concernant les récipients sous pression, spécifiée par l’acheteur ou pour laquelle il a donné
son accord
EXEMPLES ASME BPVC, section VIII, EN 13445 (toutes les parties).
3.13
obturateur arrière
obturateur disposé à la partie de l’échangeur thermique où s’inverse le sens d’écoulement et couvrant les
coudes en U des tuyaux
3.14
anneau d’étanchéité
garniture d’étanchéité spéciale placée sur le diamètre extérieur de la plaque tubulaire et la bride latérale de
calandre/de tube
3.15
section en épingle à cheveux
élément de tube en U prolongé par deux bras de calandre
3.16
soudure d’étanchéité
soudure par rapprochement d’un tube et d’une plaque tubulaire, de résistance non spécifiée, ayant pour seule
fonction de réduire les possibilités de fuites
3.17
soudure de résistance
raccord tubes-plaque tubulaire soudé de façon que sa force soit supérieure ou égale à la force axiale du tube
que spécifie le code de conception des appareils à pression
3.18
code de soudage de structure
code reconnu concernant le soudage des structures, spécifié par l’acheteur ou pour lequel il a donné son
accord
3.19
faisceau de tubes
ensemble d’épingles à cheveux, de plaques tubulaires et de chicanes, les tubes pouvant être lisses ou à
ailettes
Légende
1 calandre  4 obturateur arrière
2 obturateur avant 5 raccord latéral de tube
3 support  6 raccord latéral de calandre
Figure 1 — Éléments caractéristiques d’un échangeur thermique tubulaire en épingle à cheveux
4 Généralités
z 4.1 Le code de conception des appareils à pression doit être spécifié ou approuvé par l’acheteur. Les
composants sous pression doivent être conformes à ce code ainsi qu’aux exigences supplémentaires de la
présente Norme internationale.
4.2 Lorsque l'utilisation d'une classe TEMA est spécifiée dans la présente Norme internationale,
l’échangeur thermique doit être réalisé conformément aux normes de la TEMA, classe R ou toute autre classe
TEMA spécifiée.
4.3 Habituellement, il n'est pas nécessaire d'équiper les échangeurs en épingle à cheveux de joints de
dilatation. Cependant, il peut s'avérer nécessaire de s'en assurer pour certains modules. Dans ce cas,
l'acheteur et le vendeur doivent convenir de toutes exigences pertinentes en termes de conception, de
fabrication, de contrôle et d'essai.
z 4.4 Le vendeur doit se conformer à la réglementation locale applicable spécifiée par l’acheteur.
4.5 L’Annexe A donne, pour information, les détails de conception et les caractéristiques mécaniques
recommandés.
4.6 L’Annexe B donne une liste de contrôle pouvant permettre à l’acheteur de s’assurer qu’il a bien traité
les questions repérées par le symbole (z)dans la présente Norme internationale.
z 4.7 L’acheteur doit préciser si l’échangeur est destiné à fonctionner en milieu acide conformément
ISO 15156 (toutes sections) pour les installations de production pétrolière et gazière ainsi que pour les
installations d’adoucissement de gaz naturel, ou s’il est destiné à fonctionner dans un environnement humide
contenant du sulfure d'hydrogène conformément à la NACE MR0103 pour les autres applications (par
exemple, raffineries de pétrole, installations de GNL et usines de produits chimiques), auquel cas tous les
matériaux en contact avec le fluide process doivent satisfaire aux exigences de la norme applicable pour
atténuer le risque de fissuration sous contrainte en présence de sulfure (ou SSC pour Sulfide Stress
Cracking). L'identification de toutes les spécifications relatives aux matériaux, à la qualification, à la fabrication
et aux essais permettant de limiter la fissuration en service due à l'environnement relève de la responsabilité
de l'utilisateur (acheteur).
NOTE Pour les besoins de cette disposition, la NACE MR0175 est équivalente à l’ISO 15156 (toutes les parties).
5 Informations requises dans la proposition
5.1 La proposition du vendeur doit inclure pour chaque module d’échangeur thermique des feuilles de
données dûment renseignées (sur le modèle de celles données à l’Annexe C).
5.2 Pour les pièces ne correspondant pas exactement aux définitions de l'Article 3, le vendeur doit fournir
un descriptif détaillé de leur conception et de leur montage.
5.3 La proposition doit comprendre une description détaillée de toutes les exceptions aux exigences
spécifiées dans la demande de renseignements de l’acheteur.
5.4 Pour les échangeurs thermiques superposés, le vendeur doit livrer les pièces suivantes, sauf
instructions contraires de l’acheteur:
a) les boulons, écrous et garnitures d’étanchéité des tubulures de raccordement,
b) les cales et pièces de boulonnerie pour les supports de raccordement,
c) la tuyauterie externe de raccordement au(x) tube(s).
5.5 Le vendeur doit fournir la liste des pièces de rechange recommandées pour chaque échangeur
thermique tubulaire en épingle à cheveux.
6 Plans et autres données exigées
6.1 Plans d'ensemble et autres données de support
6.1.1 Le vendeur doit soumettre à l’acheteur les plans d'ensemble de chaque module d’échangeur
thermique, pour examen. Les plans doivent contenir les informations suivantes:
a) le type de fonctionnement, le code article, le nom du projet et le site, le numéro de commande de
l’acheteur, le numéro de commande correspondant du vendeur et les autres numéros d'identification
spéciaux,
b) la pression de calcul, la pression d’essai, la température maximale de calcul, la température minimale de
calcul du métal et toute restriction concernant les essais ou le fonctionnement de l’échangeur thermique,
c) la pression de service maximale admissible (PSMA) à l’état corrodé et à la température de calcul côté
tubes et côté calandre,
d) les dimensions, emplacements, orientations, bossages et sens d'écoulement des raccords, ainsi que leurs
classe et surfaçage si ces raccords sont munis de brides,
e) les dimensions, classes et orientations des accouplements,
f) les dimensions, orientations et emplacements des supports, y compris les trous et les fentes pour
boulons, ainsi que les modalités d’empilage,
g) les dimensions hors tout de l’échangeur thermique,
h) le dégagement nécessaire à la dépose des faisceaux de tubes,
i) la masse de l’échangeur thermique, vide et rempli d’eau, ainsi que des pièces démontables de masse
supérieure à 25 kg (60 lb) (par exemple, faisceaux de tubes, obturateurs avant et obturateurs arrière
individuels),
j) la surépaisseur de corrosion spécifiée pour chaque côté de l’échangeur thermique,
k) des références au code applicable et à la spécification de l’acheteur,
l) les exigences en matière de traitement thermique après soudage,
m) les exigences en matière de contrôle non destructif (CND),
n) les exigences en matière d’essai de résilience des matériaux,
o) les exigences en matière de préparation de surface et de mise en peinture,
p) les matières des joints,
q) l’épaisseur d’isolation,
r) l’emplacement et l’orientation des plaques constructeur, oreilles de levage, pinces de mise à la terre ou
d’autres dispositifs de fixation,
s) l’emplacement du centre de gravité de l’échangeur, à vide et rempli d’eau,
t) les spécifications relatives aux matériaux et les nuances pour tous les composants,
u) les forces et moments s’appliquant aux raccords tels que spécifiés par l’acheteur,
v) les modes opératoires de soudage des raccords tubes-plaque tubulaire et les procédures d’essai.
6.1.2 Le vendeur doit donner ses recommandations s’agissant des outils à utiliser pour le montage et
l’entretien de l’échangeur thermique tubulaire en épingle à cheveux. Si les boulons doivent être serrés au
couple, le vendeur doit préciser les procédures requises.
6.1.3 L'examen de la documentation technique d’ingénierie par l’acheteur ne doit pas dégager le vendeur
de sa responsabilité de respecter les exigences de la commande.
6.2 Informations exigées après examen des plans d'ensemble
6.2.1 Des informations génériques sur les garnitures, type et matériau compris, doivent être fournies.
6.2.2 A réception des commentaires de l’acheteur concernant les plans d'ensemble, le vendeur doit
remettre un exemplaire de tous les plans détaillés (qui ne sont pas sujets à des droits de propriété), qui
doivent donner une description complète de l’échangeur thermique et comprendre au moins les informations
suivantes:
a) les vues d’ensemble et les vues en coupe, y compris les vues détaillées du faisceau de tubes avec
dimensions et matériaux,
b) les détails des faisceaux, y compris:
⎯ la disposition des tubes,
⎯ le nombre de chicanes, leur type et leur description (par exemple, pour des chicanes transversales,
la coupe transversale, la disposition et l’orientation des chicanes dans une vue montrant les coupes),
⎯ les détails et les emplacements de tous les obturateurs fixes et mobiles,
c) les détails de chaque soudure sous pression, y compris son matériau de soudage, son épaisseur
nominale et son emplacement, ainsi que la méthode d'examen non destructif applicable,
d) pour les appendices non soumis à la pression soudés sur des parties sous pression et pour toutes les
attaches supportant une charge, les détails et l’épaisseur nominale de chaque soudure,
e) les listes complètes des pièces, y compris leurs spécifications et les références de tous les composants
sujettes à des droits de propriété,
f) les détails des placages et des recouvrements de soudure,
g) les détails des raccords tubes-plaque tubulaire, y compris les procédures de montage, de soudage, de
dudgeonnage, d’inspection et d’essai,
h) la finition des faces de brides.
z 6.2.3 Si l’acheteur l’a spécifié, le vendeur doit lui procurer un exemplaire des spécifications concernant les
descriptifs de modes opératoires de soudage applicables et un exemplaire des qualifications des modes
opératoires de soudage, ainsi qu’un schéma/une cartographie des soudures réalisées pour examen ou
enregistrement.
z 6.2.4 L’acheteur doit spécifier si le vendeur doit lui procurer pour examen ou enregistrement la documentation
suivante:
a) les calculs de conception mécanique de l’épaisseur de la calandre et du tube, du revêtement des
tubulures et autres pièces sous pression non sujettes à des droits de propriété. Si les calculs sont
effectués via un logiciel informatique, toutes les données d’entrée et de sortie doivent être fournies afin de
permettre une bonne compréhension des procédures de calcul. Les références des équations utilisées
dans les sections applicables du code de conception des appareils à pression et des normes TEMA
associées doivent être fournies,
b) l’épaisseur minimale exigible pour tous les composants sous pression, qu’ils soient sujets à des droits de
propriété ou pas,
c) le calcul de la pression de service maximale admissible (PSMA),
d) les calculs de conception prenant en compte les charges sismiques et les charges dues au vent, au
transport et/ou aux tuyauteries lorsque l’acheteur fournit ces informations,
e) les procédures proposées pour l'assemblage des raccords à brides, tout lubrifiant éventuellement
nécessaire devant être indiqué,
f) les calculs de conception des charges thermiques imposées aux tubulures des échangeurs thermiques
superposés,
g) l’analyse des vibrations induites par l’écoulement.
h) Si une exploitation en milieu acide ou dans des environnements humides contenant du sulfure
d'hydrogène est spécifiée, un rapport d'essai certifié sur les matériaux (ou CMTR pour Certified Material
Test Report) doit être fourni pour tous les aciers au carbone qui sont en contact avec le fluide process.
6.3 Rapports et enregistrements
z Une fois l’échangeur thermique construit, le vendeur doit remettre à l’acheteur les documents suivants, au
format et dans le nombre d’exemplaires spécifiés par l’acheteur:
a) la feuille de données « conforme à la construction »,
b) tous les plans d’ensemble et tous les plans d’exécution non sujets à des droits de propriété, portant la
mention « CERTIFIE CONFORME A LA CONSTRUCTION »,
c) l’enregistrement certifié de tous les essais de résilience effectués,
d) les rapports d’essai en usine certifiés de toutes les pièces sous pression, y compris les tubes (chaque
rapport d’essai sur les matériau devant être identifié par une référence),
e) la liste complète et certifiée des pièces, permettant d’obtenir toutes pièces de rechange, mentionnant pour
chaque pièce, la quantité, la description, la spécification des matériaux et l’identification,
f) les diagrammes de températures de tout traitement thermique après soudage,
g) le rapport complet des données fournies par le fabricant en conformité avec le code de conception des
appareils à pression,
h) le décalque ou une reproduction de la plaque constructeur,
i) tous les calculs de conception mécanique, portant la mention « CERTIFIE CONFORME A LA
CONSTRUCTION »,
j) la cartographie des contrôles non destructifs (CND),
k) tous les rapports de contrôles non destructifs afférents, y compris les examens par radiographie,
magnétoscopie, ressuage, ultrasons, les essais de dureté et de résilience ainsi que l’identification positive
des matériaux (ou PMI pour Positive Material Identification) et autres le cas échéant,
l) les résultats de réduction de paroi sur des tubes,
m) les résultats des essais d’étanchéité des raccords tubes-plaque tubulaire,
n) les enregistrements des essais hydrauliques sous forme de diagrammes ou de certifications,
o) les instructions d'installation et d'entretien, y compris pour le levage, la manutention et la dépose des
faisceaux.
7 Conception
7.1 Température nominale
z 7.1.1 Tous les échangeurs thermiques doivent être conçus avec deux températures nominales pour chaque
côté: une température nominale maximale et une température nominale minimale du métal, spécifiées par
l’acheteur.
7.1.2 Les pièces (y compris la boulonnerie extérieure) soumises aux effets des fluides à la fois du côté de la
calandre et du côté du tube doivent être conçues pour la température de calcul la plus élevée.
7.2 Pression nominale
7.2.1 Sauf spécification ou accord de l’acheteur, l’échangeur thermique doit être conçu en appliquant la
pression nominale d’un côté et en appliquant la pression atmosphérique ou, si l’acheteur le spécifie, le vide de
l’autre côté.
7.2.2 Si l’acheteur spécifie que le calcul de la pression de service maximale admissible (PSMA) est
obligatoire, il n’y aura pas de restrictions sur les composants pouvant limiter la PSMA de l’échangeur
thermique tubulaire en épingle à cheveux. La pression de service maximale admissible doit être celle définie
par le code de conception des appareils à pression en vigueur et il convient qu’elle prenne en compte toutes
les charges externes existant simultanément, du type charge des tubulures. La présence de charges externes
réduit la valeur de la pression de service maximale admissible par rapport au cas où seule charge est celle de
la pression.
7.3 Conception pour fonctionnement cyclique
z 7.3.1 L’acheteur doit spécifier si la conception doit prévoir un fonctionnement cyclique.
z 7.3.2 En cas de fonctionnement cyclique, l’acheteur doit spécifier les variations, la durée des variations (en
heures, semaines, mois, etc.) et le nombre de cycles (la fréquence de ces variations) attendu pendant la vie
de l’équipement.
z 7.3.3 En cas de fonctionnement cyclique, l’acheteur doit spécifier le type d’analyse nécessaire.
7.4 Calandre
7.4.1 L’épaisseur minimale de la calandre doit être conforme aux normes de la TEMA, classe R ou toute
autre classe spécifiée. Pour les diamètres inférieurs à ceux couverts par les normes de la TEMA, l’épaisseur
minimale de paroi doit être de la catégorie 40 pour l’acier au carbone et l’acier faiblement allié, et de la
catégorie 10S pour les matériaux fortement alliés.
7.4.2 L’utilisation de tubes soudés en spirale est interdite.
7.5 Obturateurs avant
7.5.1 Les obturateurs avant sont le plus souvent sujets à des droits de propriété, utilisant soit un jeu de
boulons unique (tel qu’illustré sur la Figure 2), soit un boulonnage côté calandre et un boulonnage côté tubes
(ainsi qu’illustré sur la Figure 3).
7.5.2 Un boulonnage séparé côté calandre et côté tubes doit être utilisé dans les conditions suivantes:
a) pour un fonctionnement avec un différentiel de température entre les plaques tubulaires supérieur à
220 °C (400 °F) (température nominale ou de service, à la plus élevée des deux),
b) pour une pression de calcul supérieure à 7 000 kPa (relatif) (1 000 psi),
c) en cas de fonctionnement cyclique,
d) en cas d’utilisation en environnement contenant de l’hydrogène,
e) lorsque l’acheteur le spécifie.
7.5.3 Dans les échangeurs utilisant un jeu de boulons unique côté calandre et côté tubes, on doit utiliser
pour le boulonnage la température nominale la plus élevée des deux. Dans ce cas, si le fabricant utilise une
bride intermédiaire ou centrale à alésages taraudés, cette bride centrale doit être conçue pour la température
et pour la pression nominale les plus élevées.
7.5.4 Aucune surépaisseur de corrosion ne doit être prévue pour les bagues fendues.

Légende
1 bride de la tubulure de calandre 6 calandre
2 bride de la tubulure de tube 7 boulonnage de l’obturateur
3 bride de tube   8 garniture du tube
4 bride d’extrémité de calandre 9 anneau d’étanchéité
5 faisceau de tubes ou élément 10 bague fendue de l’obturateur de calandre
NOTE La configuration illustrée est donnée à titre d’exemple et ne préjuge pas du modèle utilisé. On peut avoir pour
l’obturateur avant un réducteur concentrique ou un réducteur excentrique orienté à fond plat, ou bien pas de réducteur du
tout. La tubulure du tube n’a pas obligatoirement de bride et peut être soudée bout à bout. Les brides d’obturateur avant
non démontables ne nécessitent ni boulons ni garnitures.
Figure 2 — Modèle courant d’obturateur avant
Légende
1 bride de la tubulure de calandre 8 garniture du tube
2 bride de la tubulure de tube 9 anneau d’étanchéité
3 bride de tube   10 bague fendue de l’obturateur de calandre
4 bride d’extrémité de calandre 11 bague fendue de l’obturateur de tube
5 faisceau de tubes ou élément 12 bride de compression
6 calandre   13 bride de fixation du tube
7 boulonnage de l’obturateur 14 boulonnerie de l’obturateur de tube
NOTE La configuration illustrée est donnée à titre d’exemple et ne préjuge pas du modèle utilisé. On peut avoir pour
l’obturateur avant un réducteur concentrique ou un réducteur excentrique orienté à fond plat, ou bien pas de réducteur du
tout. La tubulure du tube n’a pas obligatoirement de bride et peut être soudée bout à bout. Les brides d’obturateur avant
non démontables ne nécessitent ni boulons ni garnitures.
Figure 3 — Modèle courant d’obturateur avant à tête séparée
7.6 Obturateurs arrière
7.6.1 La Figure 4 donne deux exemples d’obturateurs arrière courants.

a)  Obturateur moulé b)  Obturateur façonné
Légende
1 carter de retour de calandre en U   5 assemblage de faisceau de tubes ou d'élément
2 assemblage de carter de retour de calandre  6 garniture du carter de retour de calandre en U
3 bride d'extrémité pour le carter de retour de calandre 7 boulonnage du carter de retour de calandre en U
4 calandre
La configuration illustrée est donnée à titre d’exemple et ne préjuge pas du modèle utilisé. Les brides d’obturateurs
arrières non démontables ne nécessitent ni boulons ni garnitures.
Figure 4 — Modèles d’obturateurs arrière courants
7.6.2 Le dégagement minimum entre les tubes et l’obturateur arrière doit être de 6 mm (1/4 in) dans le cas
de toutes les conditions précisées.
7.6.3 Pour une exploitation en milieu acide, dans des environnements contenant de l'hydrogène ou dans
des environnements humides contenant du sulfure d'hydrogène, l’obturateur arrière doit être doté d’une
garniture confinée conformément à la section R-6.5 des normes TEMA.
7.7 Faisceaux de tubes
7.7.1 Tubes
7.7.1.1 Le tuyau intérieur ou le faisceau de tubes de l’échangeur thermique doivent être démontables au
moyen de raccords d’obturateur boulonnés, sauf si l’acheteur approuve une conception entièrement soudée.
7.7.1.2 Le diamètre extérieur minimum des tubes doit être de 19,05 mm (3/4 in), sauf si l’acheteur
spécifie ou approuve une autre solution.
7.7.1.3 Pour les faisceaux fabriqués à partir de tubes, l’épaisseur minimale de la paroi des tubes doit être
celle donnée dans le Tableau 1, sauf si l’acheteur spécifie ou approuve une autre solution.
Tableau 1 — Epaisseur de paroi minimum des tubes
Dimensions en millimètres (pouces)
Matériau du tube Épaisseur minimale de paroi
ab
Acier au carbone, acier faiblement allié (chrome 9 % max.), 2,11 (0,083)
aluminium et alliages d’aluminium
Cuivre et alliages de cuivre 1,65 (0,065)
Acier fortement allié (austénitique, ferritique et austénitique/ferritique 1,473 (0,058)
[duplex]) et autres matériaux non ferreux
Titane 1,067 (0,042)
a
Pour les tubes à ailettes basses, ces valeurs doivent correspondre à l’épaisseur minimum à la racine.
b
L'épaisseur moyenne de paroi peut être utilisée à condition que l'épaisseur de paroi ne soit pas inférieure à celle spécifiée.
7.7.1.4 Pour les faisceaux fabriqués à partir de tuyaux, l’épaisseur de paroi minimum doit être de
catégorie 40 pour l’acier au carbone et l'acier faiblement allié, et de catégorie 5 S pour les matériaux fortement
alliés.
z 7.7.1.5 L’acheteur doit préciser si un échangeur en épingle à cheveux a été choisi afin de minimiser les
conséquences d’un scénario de rupture complète d’un tube qui nécessiterait normalement un dispositif de
contrôle de pression conformément à l’ISO 23251. Dans ce cas, l’échangeur doit répondre aux conditions ci-
dessous.
⎯ La configuration doit être à tubes jumelés (à tubes concentriques), les échangeurs multitubes n’étant pas
autorisés.
⎯ L'élément intérieur doit être fabriqué à partir de tuyaux et doit répondre à la même norme de tuyauterie
que le tuyau de raccordement ou avoir une épaisseur supérieure à ce dernier, l’acheteur devant spécifier
la norme du tuyau de raccordement dans la feuille de données.
⎯ Les calculs d’épaisseur minimum exigible pour le tuyau intérieur doivent tenir compte de la surépaisseur
de corrosion complète pour le côté chaud et le côté froid stipulée sur la feuille de données.
NOTE Pour les besoins de la présente clause, on considèrera la norme API 521 comme équivalente à l'ISO 23251.
z 7.7.1.6 L’acheteur doit préciser les limitations éventuelles de longueur de tube droit du fait de restrictions
d’espace, etc.
7.7.2 Chicanes transversales et supports de tube
7.7.2.1 L’épaisseur des chicanes transversales et des plaques de support doit être conforme aux normes
TEMA. Pour les calandres d’un diamètre inférieur à 150 mm (6 in), on doit utiliser les épaisseurs spécifiées
pour cette dimension.
7.7.2.2 Pour faciliter la vidange, les segments de chicanes transversales et les plaques de support
crénelées doivent avoir des entailles d’une hauteur de 6 mm (1/4 in) pour des calandres d’un diamètre
inférieur ou égal à 406 mm (16 in), diamètre au-dessus duquel les entailles doivent être d’une hauteur de
10 mm (3/8 in).
7.7.2.3 L’espacement maximum des chicanes pour les tubes lisses et les tubes à ailettes basses doit être
celui prescrit par les normes TEMA.
7.7.3 Protection contre la corrosion par érosion
7.7.3.1 Si la norme TEMA RCB-4.61 l’exige, on doit assurer une protection contre la corrosion par
érosion au moyen de manchons, plaques ou tiges disposées sur le faisceau de tubes, un bandeau de
diffusion ou tous autres moyens convenus entre l’acheteur et le vendeur. La Figure 5 illustre un type courant
de manchon de protection.
Légende
1 tubulure de calandre
a
2 manchon de protection
3 tubes
4 première chicane
a
Il convient de souder le manchon de protection à la première chicane.
Figure 5 —Modèle de manchon de protection courant
7.7.3.2 En cas d’utilisation d’une plaque de protection contre la corrosion par érosion,
a) elle doit déborder d’au moins 25 mm (1 in) de la projection de l’orifice de la tubulure, sauf accord contraire
avec l'acheteur,
b) l'épaisseur nominale d'une plaque de protection en acier au carbone ou en acier faiblement allié ne doit
pas être inférieure à 6 mm (1/4 in), sauf accord contraire avec l'acheteur,
c) elle doit être convenablement fixée, par ex. par soudage sur au moins deux entretoises, pour prévenir les
dommages mécaniques par vibrations,
d) elle ne doit pas être perforée.
7.7.3.3 La plaque de protection doit être installée sur les deux bras des épingles pour autoriser la rotation
des faisceaux, sauf en cas de fonctionnement avec un processus d'évaporation côté calandre.
7.7.3.4 Les valeurs du produit rho-V à l'entrée de la calandre et du faisceau ainsi qu'au niveau de leur
sortie ne doivent as dépasser les limites spécifiées par les normes TEMA.
7.7.4 Glissières de faisceau
7.7.4.1 Pour tous les faisceaux amovibles d’une masse supérieure à 5 500 kg (12 000 lb), on doit prévoir
une surface de glissement continue pour en faciliter la dépose. Si on utilise des glissières, elles doivent être
soudées aux chicanes transversales et aux supports pour constituer une surface de glissement continue.
7.7.4.2 Les glissières doivent dépasser d’au moins 1 mm (1/32 in) du diamètre extérieur des chicanes et
des supports.
7.7.4.3 Les extrémités avant et arrière des glissières doivent être arrondies ou chanfreinées pour éviter
d’endommager la calandre au moment de la mise en place ou du retrait du faisceau.
7.7.4.4 La protection de la surface d’étanchéité de la plaque tubulaire pendant la mise en place ou le
retrait du faisceau doit être prévue.
7.7.5 Raccords tubes-plaque tubulaire
Le raccord tubes-plaque tubulaire doit être réalisé conformément aux normes TEMA, sauf spécification
contraire de l’acheteur.
7.8 Tubulures et autres raccords
7.8.1 Les brides doivent être conformes au code de conception des appareils à pression, sauf spécification
contraire de l’acheteur.
7.8.2 Les raccords DN 40 (NPS 11/2) et de diamètre supérieur doivent être munis de brides, sauf
spécification contraire de l’acheteur.
7.8.3 Les raccords de diamètre DN 32 (NPS 1-1/4), DN 65 (NPS 2-1/2), DN 90 (NPS 3-1/2) ou DN 125
(NPS 5) ne doivent pas être utilisés.
7.8.4 Si des raccords soudés sont spécifiés, ils doivent être chanfreinés.
7.8.5 Les raccords sans bride de diamètre inférieur à DN 40 (NPS 11/2) doivent être des accouplements
forgés de diamètre nominal adapté,
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