ISO 12736-1:2023
(Main)Oil and gas industries including lower carbon energy — Wet thermal insulation systems for pipelines and subsea equipment — Part 1: Validation of materials and insulation systems
Oil and gas industries including lower carbon energy — Wet thermal insulation systems for pipelines and subsea equipment — Part 1: Validation of materials and insulation systems
This document specifies requirements for the validation of wet thermal insulation systems applied to pipelines and subsea equipment in the oil and gas industry. This document is applicable to wet thermal insulation systems submerged in seawater. This document is not applicable to: — maintenance works on existing installed wet thermal insulation systems; — qualification for anti-corrosion coating; — thermal insulation in the annulus of a steel pipe-in-pipe system.
Industries du pétrole et du gaz, y compris les énergies à faible teneur en carbone — Systèmes d'isolation thermique en milieu humide pour conduites et équipements sous-marins — Partie 1: Validation des matériaux et des systèmes d'isolation
Le présent document spécifie les exigences concernant la validation des systèmes d'isolation thermique en milieu humide appliqués aux conduites et équipements sous-marins dans les industries du pétrole et du gaz. Le présent document s'applique aux systèmes d'isolation thermique en milieu humide dans l'eau de mer. Le présent document n'est pas applicable: — aux travaux d'entretien sur les systèmes d'isolation thermique en milieu humide déjà installés; — à la qualification pour les revêtements anticorrosion; — à l'isolation thermique de l'espace annulaire des systèmes de conduites à double enveloppe en acier.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12736-1
First edition
2023-10
Oil and gas industries including
lower carbon energy — Wet thermal
insulation systems for pipelines and
subsea equipment —
Part 1:
Validation of materials and insulation
systems
Industries du pétrole et du gaz, y compris les énergies à faible teneur
en carbone — Systèmes d'isolation thermique en milieu humide pour
conduites et équipements sous-marins —
Partie 1: Validation des matériaux et des systèmes d'isolation
Reference number
© ISO 2023
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms.7
4.1 Symbols . 7
4.2 Abbreviated terms . 8
5 Conformance . 9
5.1 Rounding . 9
5.2 Conformity to requirement . 9
6 Material classes . 9
7 Materials and system validation testing . 9
7.1 General . 9
7.2 Material validation testing . 10
7.2.1 General . 10
7.2.2 Small-scale exposure testing for materials . 11
7.3 System validation testing. 14
7.3.1 General . 14
7.3.2 System test requirements . 14
7.3.3 Full scale test program for systems . 15
7.3.4 Small-scale full-system exposure test . 17
7.4 System repairs . 17
7.5 Validation of long-term performance . 18
7.6 Technical validation dossier . 18
7.6.1 General . 18
7.6.2 Content of the validation dossier . 19
7.7 Anti-corrosion coating documentation . 20
Annex A (informative) Guidelines for using this document .21
Annex B (normative) Thermal conductivity testing .26
Annex C (normative) Hydrostatic compressive behaviour/Tri-axial test procedures .38
Annex D (normative) Simulated bend test .45
Annex E (normative) System shear resistance test .48
Annex F (normative) Impact test .50
Annex G (normative) Simulated service test for pipelines .53
Annex H (normative) Simulated service test for subsea equipment .55
Annex I (normative) Small-scale full-system exposure test .58
Bibliography .60
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Oil and gas industries including lower
carbon energy, Subcommittee SC 2, Pipeline transportation systems, in collaboration with the European
Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 12, Oil and gas industries including
lower carbon energy, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN
(Vienna Agreement).
This first edition of ISO 12736-1, together with ISO 12736-2 and ISO 12736-3, cancels and replaces
ISO 12736:2014.
The main changes are as follows:
— clearer delineation between validation and projects;
— introduction of material classes;
— modification of material property testing requirements, including detailed thermal conductivity
testing requirements;
— introduction of additional long-term testing requirements;
— introduction of additional system testing requirements, including system interfaces;
— removal of project specific testing requirements;
— addition of requirement for risk-based analysis of the system long-term performance;
— modifications of the format and content requirements of the final validation dossier;
— addition of Annex A with guidance for using this document.
iv
A list of all parts in the ISO 12736 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12736-1:2023(E)
Oil and gas industries including lower carbon energy —
Wet thermal insulation systems for pipelines and subsea
equipment —
Part 1:
Validation of materials and insulation systems
1 Scope
This document specifies requirements for the validation of wet thermal insulation systems applied to
pipelines and subsea equipment in the oil and gas industry.
This document is applicable to wet thermal insulation systems submerged in seawater.
This document is not applicable to:
— maintenance works on existing installed wet thermal insulation systems;
— qualification for anti-corrosion coating;
— thermal insulation in the annulus of a steel pipe-in-pipe system.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 34-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tear strength — Part 1: Trouser, angle
and crescent test pieces
ISO 34-2, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tear strength — Part 2: Small (Delft)
test pieces
ISO 37, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
ISO 178, Plastics — Determination of flexural properties
ISO 179-1, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test
ISO 527 (all parts), Plastics — Determination of tensile properties
ISO 604, Plastics — Determination of compressive properties
ISO 844, Rigid cellular plastics — Determination of compression properties
ISO 868, Plastics and ebonite — Determination of indentation hardness by means of a durometer (Shore
hardness)
ISO 1183 (all parts), Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics
ISO 6721-1, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 1: General principles
ISO 8301, Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties
— Heat flow meter apparatus
ISO 8302, Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties
— Guarded hot plate apparatus
ISO 11357-1, Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 1: General principles
ISO 11357-4, Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 4: Determination of specific heat
capacity
ISO 11359-2, Plastics — Thermomechanical analysis (TMA) — Part 2: Determination of coefficient of linear
thermal expansion and glass transition temperature
ISO 12736-2, Oil and gas industries including lower carbon energy — Wet thermal insulation systems for
pipelines and subsea equipment — Part 2: Qualification processes for production and application procedures
ISO 12736-3, Oil and gas industries including lower carbon energy — Wet thermal insulation systems for
pipelines and subsea equipment — Part 3: Interfaces between systems, field joint systems, field repairs, and
pre-fabricated insulation
ISO 15711, Paints and varnishes — Determination of resistance to cathodic disbonding of coatings exposed
to sea water
ISO 80000-1, Quantities and units — Part 1: General
ASTM D575, Standard Test Methods for Rubber Properties in Compression
ISO 80000-1, Quantities and units — Part 1: General
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
agreed
specified in the purchase order
Note 1 to entry: To be discussed by the system provider (3.37) and system purchaser (3.38) with input from end
user as required.
3.2
application procedure specification
APS
quality specification document, or group of specifications, describing procedures, method, equipment,
tools, etc. used for system (3.35) application
3.3
batch
quantity of material (3.18) produced in a continuous manufacturing operation using raw materials of
the same source or grade
3.4
blown foam
insulation material (3.18) formed by incorporating a gas phase into a polymer matrix
3.5
certificate of analysis
document provided by the manufacturer that indicates results of specific tests or analysis, including
test methodology, performed on a specified lot of the manufacturer’s product and corresponding
conformity ranges
3.6
construction joint
interface (3.13) where both systems (3.35) are identical
3.7
cutback
length of item left uncoated at each end for joining purposes
Note 1 to entry: Welding is an example of joining purposes.
3.8
field joint
uncoated area that results when two pipe sections, or a pipe section and a fitting (3.9), with cutbacks
(3.7) are assembled by welding or other methods
3.9
fitting
receptacle on a piece of subsea equipment (3.33), which interfaces to a pipeline (3.22)
3.10
high molecular weight precursor thermoset
material (3.18), which is a polymeric compound that remains malleable until application of sufficient
heat to cause network formation and then does not flow upon reheating
EXAMPLE Butyl rubber.
3.11
inorganic syntactic foam
insulation material (3.18) formed by dispersing inorganic hollow particles within a polymer matrix
3.12
inspection and test plan
ITP
document providing an overview of the sequence of inspections and tests, including appropriate
resources and procedures
3.13
interface
location where two systems (3.35) meet and affect each other
Note 1 to entry: A field joint (3.8) system (3.35) has two interfaces.
Note 2 to entry: In the case of multilayer systems (3.35), interfaces can be made up of multiple sub-interfaces.
3.14
jumper
short section of pipeline (3.22) that transfers fluid between two pieces of subsea equipment (3.33)
3.15
liquid precursor elastomeric thermoset
material (3.18), which is a polymeric compound with its glass transition below ambient temperature,
that is produced via the combination of one or more components that can be pumped and flow as liquids
and that react to create a crosslinked polymer that does not flow upon reheating
EXAMPLE Liquid precursor silicone rubber.
3.16
liquid precursor non-elastomeric thermoset
material (3.18), which is a polymeric compound with its glass transition above ambient temperature,
that is produced via the combination of one or more components that can be pumped and flow as liquids
and that react to create a crosslinked polymer that does not flow upon reheating
EXAMPLE Liquid epoxy.
3.17
mainline
portion of a pipeline (3.22) that is not a field joint (3.8)
3.18
material
polymeric compound applied to the substrate (3.34) protected or insulated in units of discrete thickness
(layers) to build up a system (3.35)
3.19
material manufacturer
entity responsible for the manufacture of one or more materials (3.18) utilized in a system (3.35)
3.20
material maximum and minimum rated temperature
maximum and minimum temperature to which a particular material (3.18) can be continuously
exposed, as per system provider (3.37) recommendation, during storage or in service as part of a system
(3.35)
Note 1 to entry: For multi-layer systems, the material maximum rated temperature can be less than the system
maximum rated temperature (3.36).
3.21
maximum rated pressure
maximum hydrostatic pressure to which the system (3.35) can be exposed, according to the system
provider (3.37)
3.22
pipeline
flowline
tubular piping used to convey fluids
Note 1 to entry: Pipeline includes jumpers (3.14), risers (3.28) and field joints (3.8).
3.23
pre-fabricated insulation
section of stand-alone insulation, which is factory manufactured into its final form and then installed in
the field by mechanically fastening or bonding to a corrosion protected structure
3.24
pre-production trial
PPT
series of tests performed immediately before the start of production, designed to demonstrate that the
requirements of the validated (3.43) system (3.35), the procedure qualification trial (3.25) or both are
achieved
Note 1 to entry: Requirements for PPT shall be as outlined in ISO 12736-2 or ISO 12736-3 and as agreed (3.1).
3.25
procedure qualification trial
PQT
series of tests designed to demonstrate that the materials (3.18), system provider (3.37), equipment
and procedures can produce a system (3.35) in accordance with the validation dossier (3.44) and meet
specific project (3.26) requirements
Note 1 to entry: Requirements for PQT shall be as outlined in ISO 12736-2 or ISO 12736-3 and as agreed (3.1).
3.26
project
scope of work agreed (3.1) upon contractually between system purchaser (3.38) and system provider
(3.37)
3.27
R-lay
reel-lay
method of pipeline (3.22) installation in which long stalks (3.32) of pre-insulated pipes are pre-assembled
by welding and application of field joint (3.8) system (3.35) onshore before being spooled onto large
reels onboard the installation vessel, which then lays the pipes by unspooling the reel offshore
3.28
riser
vertical portion of a pipeline (3.22), including the bottom bend, arriving on or departing from an
offshore surface installation
3.29
safety data sheet
SDS
DEPRACATED: material safety data sheet
document intended to provide workers and emergency personnel with procedures for handling and
working with a material (3.18) utilized in the manufacture of the system (3.35) in a safe manner
including physical data and first aid, etc.
Note 1 to entry: Physical data can include flash point and toxicity.
3.30
service life
specified period of use for a system (3.35) in service
3.31
solid/solid filled
insulation material (3.18) that systematically does not contain voids or hollow particles
3.32
stalk
continuous string of welded and field joint (3.8) coated pipe, which is prepared in readiness for pipe
spooling onto a R-lay (3.27) barge
Note 1 to entry: A number of stalks will normally be required to make up a pipeline (3.22).
3.33
subsea equipment
components from a subsea production system, including subsea processing items and structures, meant
to control hydrocarbons, not including pipelines (3.22)
EXAMPLE Valve, connector, manifold, christmas tree, flowline end termination.
3.34
substrate
surface to which a material (3.18) is applied or will be applied
3.35
system
all of the various materials (3.18) and the combination thereof, which can include layers of anti-
corrosion, insulation, adhesive, and protective materials, as defined by cross-section to the underlying
substrate (3.34) at a single point, which function together to act as a wet thermal insulation (3.45)
3.36
system maximum and minimum rated temperature
maximum and minimum temperature to which a particular system (3.35) can be continuously exposed,
as per system provider (3.37) recommendation, during storage or in service
3.37
system provider
legal entity which is selling the applied system (3.35)
3.38
system purchaser
entity which is purchasing the applied system (3.35)
3.39
thermal conductivity
k-value
conductivity
heat flow through a unit length of material (3.18) under the influence of a thermal gradient
-1 -1
Note 1 to entry: Thermal conductivity is expressed in W·m ·K .
3.40
thermoplastic
material (3.18), which is a polymeric compound that solidifies upon cooling and can flow and be
reformed upon reheating
EXAMPLE Polypropylene.
3.41
tie-in field joint
connection of a pipeline (3.22) to a facility or subsea equipment (3.33), to other pipelines, or the
connecting together of different sections of a single pipeline
3.42
U-value
overall heat transfer coefficient
rate of heat transfer from a reference surface under the influence of a thermal gradient
-2 -1
Note 1 to entry: U-value is expressed in W·m ·K .
3.43
validation
demonstration of material (3.18) and system (3.35) performance during storage, handling and operation,
within a specified envelope of use, as determined by the system provider (3.39)
3.44
validation dossier
collection of documentation and test reports, prepared in accordance with specific requirements, which
provides detailed information on the proposed system (3.35), method of application, the materials (3.18)
which form said system (3.35), and demonstration of system (3.35) performance
Note 1 to entry: Specific requirements are found in 7.6.
3.45
wet thermal insulation
system (3.35) that provides external corrosion protection and thermal insulation, and that is in direct
contact with surrounding seawater
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
E impact energy (kinetic energy), expressed in joules
kin
g standard gravity, equivalent to 9,81 metres per seconds squared
H pendulum height, expressed in metres
m mass of hammer, expressed in kilograms
h
Q average value of heat flux transducers signals for sample i, where i = 1, 2, or 3, expressed
ave,i
in microvolts
Q lower plate heat flux transducer signal, expressed in microvolts
lower
Q average lower plate heat flux transducer signal, expressed in microvolts
Lower,Average
Q average value of heat flux transducers signals for reference material sample, expressed
Ref Mat ave
in watts per microvolts
Q average value of heat flux transducers signals for reference material sample i, where i =
Ref Mat ave,i
1 or 2, and 1 is typically the thinner sample, expressed in watts per microvolts
Q upper plate heat flow, expressed in microvolts
upper
Q average upper plate heat flow, expressed in microvolts
Upper,Average
S calibration factor, expressed in watts per microvolts
Cal
S single-thickness calibration factor, proportional factor between the electrical signal and
Cal1
heat flow, expressed in watts per microvolts
S two-thickness calibration factor, proportional factor between the electrical signal and
Cal2
heat flow, expressed in watts per microvolts
S lower plate calibration factor, expressed in watts per microvolts
Cal,Lower
S upper plate calibration factor, expressed in watts per microvolts
Cal,Upper
R̄ total average measured thermal resistance across all samples, expressed in metre square
ave
degrees kelvin per Watt
R average measured thermal resistance of sample i, where i = 1, 2, or 3, expressed in metre
ave,i
square degrees kelvin per Watt
R calibration contact resistance, expressed in metre square degrees kelvin per watt
cal
2R lower plate calibration contact resistance, expressed in metre square degrees kelvin
Cal,Lower
per watt
2R , upper plate calibration contact resistance, expressed in metre square degrees kelvin
Cal Upper
per watt
2R contact resistance of the sample, expressed in metres square degrees kelvin per watt
sample
ΔT average temperature difference across the sample(s), expressed in degrees Celsius
T lower plate temperature, expressed in degrees Celsius
lower
T upper plate temperature, expressed in degrees Celsius
upper
x average measured thickness of sample i, where i = 1, 2, or 3, expressed in metres
ave,i
x̄ total average measured thickness across all samples
ave
x average thickness of the reference material sample, expressed in metres
Ref Mat ave
x average thickness of reference material sample i, where i = 1 or 2, and 1 is typically the
Ref Mat ave,i
thinner sample, expressed in metres
λ thermal conductivity of the calibration reference material, expressed in watts per metre
Ref Mat
kelvin
λ single thickness sample thermal conductivity, Test Type A1 specimen, expressed in watts
sampleA1
per metre kelvin
λ single thickness sample thermal conductivity, Test Type A2 specimen, expressed in watts
sampleA2
per metre kelvin
4.2 Abbreviated terms
APS application procedure specification
DMA dynamic mechanical analysis
DSC differential scanning calorimetry
ID inner diameter
ITP inspection and test plan
LVDT linear variable differential transformer; linear variable displacement transformer; linear
variable displacement transducer
OD outer diameter
SI International System of units
SST simulated service test
QC quality control
UV ultraviolet
5 Conformance
5.1 Rounding
Unless otherwise stated in this document, observed or calculated values shall be rounded to the nearest
unit in the last right-hand place of figures used in expressing the limiting value, in accordance with
ISO 80000-1.
NOTE For the purpose of this provision, the rounding method of ASTM E29 is equivalent to ISO 80000-1:2022,
Annex B, Rule A.
5.2 Conformity to requirement
Systems for quality and environmental management, and the competence of testing and calibration
laboratories, should be used.
NOTE The following documents can be used:
— ISO 29001 gives sector-specific requirements with guidance for the use of quality management systems;
— ISO 14001 gives requirements with guidance for the use of environmental management systems;
— ISO/IEC 17025 gives general requirements for the competence of testing and calibration laboratories.
The system provider shall be responsible for conforming with all the applicable requirements for
the application of this document. The system purchaser shall be allowed to make any investigation
necessary to ensure conformity by the system provider and to reject any material and/or system that
does not conform with this document.
6 Material classes
The materials covered by this document are classified in Table 1. Each material used to make up the
system shall be classified into the appropriate class by the system provider.
If other materials, not fitting the classes within Table 1, are used, the system provider shall identify the
class that most closely represents the material and shall provide a gap analysis to the requirements for
that class to be included in the validation dossier.
Table 1 — Material classes
Solid/solid filled Blown foam Inorganic syntactic foam
Thermoplastics 1A 1B 1C
Liquid precursor non-elas-
2A 2B 2C
tomeric thermosets
Liquid precursor elasto-
3A 3B 3C
meric thermosets
High molecular weight
4A 4B 4C
precursor thermosets
7 Materials and system validation testing
7.1 General
This clause specifies the test requirements for validation of wet thermal insulation systems and for the
materials used within such single or multi-layer systems.
The test data generated shall be considered when conducting a risk analysis in accordance with 7.5.
Material testing as described in 7.2 is based upon material maximum and minimum rated temperatures.
System testing as described in 7.3 is based upon system maximum and minimum rated temperatures.
In the case of system testing (see 7.3), not all possible system variations regarding relative material
layer thicknesses and build-up of multiple similar layers can be assessed during initial validation of a
system. At least one representative system design, as proposed and justified by the system provider,
shall be evaluated.
7.2 Material validation testing
7.2.1 General
Materials shall be tested as specified in Table 2, which specifies general properties to be tested for
materials in an unexposed state, where applicable. Exposures to be performed on materials and testing
to be performed post-exposure, where applicable, are described in 7.2.2. The method for sample
preparation should be representative of the method used by the system supplier in manufacture of
the system. If required, samples shall be machined from a larger section of material to ensure all test
surfaces are representative of the through thickness of the material.
Material validation tests as specified in 7.2 are not required for materials with purely anti-corrosion
and/or adhesive functionality. Validation of inter-layer adhesion performance is described in 7.3.3.2
and 7.3.4. Anti-corrosion materials are addressed in 7.7.
In the case of material types B (blown foam) and C (inorganic syntactic foam) per Table 1, both the
minimum target density and the maximum target density, which can be the solid form, shall be tested
for each individual material commercially offered in a range of target densities.
Table 2 — General properties and testing requirements for unexposed materials
a
Applicable classes
b
Test temperature
Material property Test specification Class 1 Class 2 Class 3 Class 4
A B C A B C A B C A B C 23 °C ± 2 °C Max Min
Thermal conductivity Annex B √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
Specific heat capacity ISO 11357-4 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
Hydrostatic or triaxial com-
Annex C √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
pressive bulk modulus
Hydrostatic collapse pressure Annex C √ √ √ √ √ √
selected temperatures and pres-
Annex C √ √ √ √ sures as necessary to characterize
Triaxial compression and creep
the proposed operational window
performance
Annex C at maximum rated
√ √ √ √ √ √
pressure
Density ISO 1183 (all parts) √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
ISO 527 (all parts) √ √ √ √ √ √ √ √ √
Tensile properties
ISO 37 √ √ √ √ √ √ √ √ √
c
Flexural properties ISO 178 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
Tear strength ISO 34-1 and ISO 34-2 √ √ √ √ √ √ √ √
Notched Charpy impact
ISO 179-1 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
strength
Hardness ISO 868 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
DSC ISO 11357-1 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Temperature range
DMA ISO 6721-1 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Temperature range
ISO 844 or ISO 604 √ √ √ √ √ √ √ √ √
Compressive strength
ASTM D575 √ √ √ √ √ √ √ √ √
a
As per Table 1.
b
Test temperature is referenced to the material maximum and minimum rated temperatures.
c
Required only if used for establishing the effects of wet or dry heat exposure per 7.2.2.3 and 7.2.2.4
TTabablele 2 2 ((ccoonnttiinnueuedd))
a
Applicable classes
b
Test temperature
Material property Test specification Class 1 Class 2 Class 3 Class 4
A B C A B C A B C A B C 23 °C ± 2 °C Max Min
Coefficient of linear thermal
ISO 11359-2 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Temperature range
expansion
a
As per Table 1.
b
Test temperature is referenced to the material maximum and minimum rated temperatures.
c
Required only if used for establishing the effects of wet or dry heat exposure per 7.2.2.3 and 7.2.2.4
7.2.2 Small-scale exposure testing for materials
7.2.2.1 General
The purpose of small-scale exposure testing is to provide material test data to be considered when
assessing the potential risks involved with using the material under specific service conditions in
accordance with 7.5.
The tests shall consider:
— water absorption and pressure effects;
— expected degradation phenomena (e.g. thermal, chemical, radiative);
— the dominant failure mechanism of the material in service.
For certain materials, physical changes can produce results in mechanical testing that are not indicative
of chemical breakdown. In such cases, additional testing may be performed to understand and explain
the extent and criticality of these physical changes. This may include the use of general and material
specific analysis techniques that lie outside of this specification. The results of such investigative work
shall be included in the validation dossier.
Four tests shall be performed:
a) determination of the potential for water absorption of each material in the insulation system (see
7.2.2.2);
b) determination of the change in the mechanical properties of each material due to water exposure
(see 7.2.2.3);
c) determination of the change in the mechanical properties of each material due to dry heat exposure
(see 7.2.2.4);
d) demonstration that the material of the outer-most layer of the system is resistant to UV exposure, if
applicable (see 7.2.2.5).
7.2.2.2 Water absorption test
Water absorption at temperature and pressure shall be established by evaluating for changes in sample
mass.
Sample preparation shall be fully described.
Exposure media shall match that utilized in 7.2.2.3. If natural seawater is used, the composition shall be
analysed and the results shall be included in the test report. Exposure media shall be replaced at each
sampling period.
The water absorption test shall be performed taking into account the following conditions:
a) at least four temperatures:
1) 4 °C or 23 °C;
2) material maximum rated temperature
3) two additional temperatures not less than 30 °C below the material maximum rated
temperature and not less than 10 °C apart, preferably:
i. 15 °C below the material maximum rated temperature;
ii. 30 °C below the material maximum rated temperature;
4) if the validation envelope is to be extended by 15 °C or less, testing is only at the new material
maximum rated temperature;
b) duration: 1 year;
c) pressure: sufficient to prevent boiling of exposure media for Class A materials and maximum rated
pressure for Class B and C materials;
d) five samples per exposure temperature;
e) sample sizes for exposure: 50 mm × 50 mm, tested at a single thickness within a range of 2 mm to
8 mm, chosen at the discretion of the system provider;
f) minimum weighing intervals: before exposure, 1 week, 2 weeks, 1 month, 3 months, 6 months, and
12 months.
In order to ascertain the amount of water initially contained within the material under ambient
conditions, an additional set of unexposed control samples may be weighed, dried in an oven maintained
at 50 °C ± 5 °C for 24 hours, and re-weighed.
The exposure may utilize:
— several sets of parallel samples, one set for each sampling interval, in which case, after removal from
water, the samples shall be dried with a clean dry cloth or filter paper and immediately weighed to
the nearest 0,001 g within 24 hours; or
— a single set of samples, to be withdrawn for each sampling interval and, after removal from water, the
samples shall be dried with a clean dry cloth or filter paper and immediately weighed to the nearest
0,001 g before being returned to the exposure medium to continue exposure within 24 hours.
7.2.2.3 Wet heat exposure
The effects of wet heat exposure shall be established by testing of tensile properties at 23 °C ± 2 °C.
Flexural testing may be carried out in place of tensile testing for brittle materials.
Sample preparation shall be fully described.
Tensile and flexural testing shall be performed in accordance with the relevant International Standard
as listed in Table 2. Exposure media shall be either deionized water or seawater. If artificial seawater
is used, it shall be prepared in accordance with ISO 15711. If natural seawater is used, the composition
shall be analysed and the results shall be included in the test report. Exposure media shall be replaced
at each sampling period.
The wet heat exposure test shall be performed taking into account the following conditions:
a) at least three elevated temperatures, the same as utilized in 7.2.2.2, including the material
maximum rated temperature;
b) duration: 1 year;
c) pressure: greater than or equal to vapour pressure for Class A materials and maximum rated
pressure for Class B and C materials;
d) five samples per exposure temperature and sampling interval;
e) minimum sampling intervals: 1 month, 3 months, 6 months, and 12 months.
Before the start of exposure, samples shall be weighed. A set of unexposed control specimens shall be
tested in accordance with the relevant standard.
Before mechanical testing, samples shall be kept in water (identical to the water used for the exposure
test) at 23 °C ± 2 °C for at least a period of 24 h and shall be tested immediately after being taken out of
the water.
At sampling intervals, the surface of the samples shall be dried after removal from the water with a
clean dry cloth or filter paper, weighed, and tested without any reconditioning (no drying of samples).
Change in mass (water absorption) shall be reported along with mechanical test results.
7.2.2.4 Dry heat exposure
The effects of dry heat exposure shall be established by testing of tensile properties at 23 °C ± 2 °C.
Flexural testing may be carried out in place of tensile testing for brittle materials.
Sample preparation shall be fully described.
Tensile and flexural testing shall be performed in accordance with the relevant International Standard
as listed in Table 2. Exposure media shall be high purity nitrogen with a nitrogen content of ≥99,99 %.
Exposure media shall be replaced at each sampling period.
The dry heat exposure test shall be performed taking into account the following conditions:
a) at least one temperature identical to the material maximum rated temperature used in 7.2.2.3;
b) duration: 1 year;
c) pressure: atmospheric;
d) five samples per exposure temperature and sampling interval;
e) minimum sampling intervals: 1 month, 3 months, 6 months, and 12 months;
f) use of a suitable exposure vessel, sealed to prevent nitrogen leakage during the exposure duration.
A set of unexposed control specimens shall be tested in accordance with the relevant standard.
Before mechanical testing, samples shall be cooled to 23 °C ± 2 °C in nitrogen for at least a period of 24 h
and tested immediately after being removed from the nitrogen exposure vessel.
7.2.2.5 Weathering and UV resistance
Data shall be provided by the system provider to demonstrate that the material of the outer-most layer
of the system can resist UV exposure. Alternatively, specific storage conditions or protection from
atmospheric exposure shall be detailed by the system provider.
Weathering and UV resistance is a concern during storage of components or pipes and for parts exposed
to atmospheric conditions. This effect is mainly superficial and concerns the outer-most layer of the
system, hence underlying layers do not need to be tested.
7.3 System validation testing
7.3.1 General
The system provider shall produce a generic APS and ITP relevant for the application of the specific
system for the purposes of full-scale testing. In the case of systems for field joints, the APS shall also
include information that can provide an idea of the expected time for application of the system to the
field joint.
Full scale testing shall be performed in accordance with Table 3 to demonstrate generally applicable
installation and operational performance of the system. Demonstration of the full-scale performance of
the system that is specific to a particular commercial project is detailed in ISO 12736-2 and ISO 12736-3.
Testing data for the guidance of ITP requirements in subsequent commercial projects, as covered in
ISO 12736-2 and ISO 12736-3, shall be generated during the production of system samples for full scale
testing, in addition to the testing required in Table 2 and Table 3.
Pre-fabricated insulation can form part of a system, but these systems are typically bespoke and highly
specific to a project with specific considerations in contrast to direct applied insulation. As such,
system validation of pre-fabricated insulation is outside the scope of this document and only material
validation as described in 7.2 is considered.
7.3.2 System test requirements
The test program for systems to be applied on pipelines and subsea equipment shall include the
tests shown in Table 3 and described in 7.3.3. Each test may be performed on a separate specimen.
In the case of systems for field joints, system validation shall be done on a pipe specimen coated with
a representative mainline system that m
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12736-1
Première édition
2023-10
Industries du pétrole et du gaz, y
compris les énergies à faible teneur
en carbone — Systèmes d'isolation
thermique en milieu humide pour
conduites et équipements sous-
marins —
Partie 1:
Validation des matériaux et des
systèmes d'isolation
Oil and gas industries including lower carbon energy — Wet thermal
insulation systems for pipelines and subsea equipment —
Part 1: Validation of materials and insulation systems
Numéro de référence
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations .7
4.1 Symboles . 7
4.2 Abréviations. 9
5 Conformité . 9
5.1 Approximation . 9
5.2 Conformité à l'exigence . 9
6 Familles de matériaux . .10
7 Essais de validation des matériaux et du système .10
7.1 Généralités . 10
7.2 Essais de validation des matériaux . 10
7.2.1 Généralités . 10
7.2.2 Essais d'exposition à échelle réduite des matériaux .12
7.3 Essais de validation du système. 15
7.3.1 Généralités .15
7.3.2 Exigences pour les essais de système . 15
7.3.3 Programme d'essai en grandeur réelle des systèmes . 16
7.3.4 Essai d'exposition à échelle réduite du système complet . 19
7.4 Réparations des systèmes . 19
7.5 Validation des performances sur le long terme. 20
7.6 Dossier de validation technique . 20
7.6.1 Généralités .20
7.6.2 Contenu du dossier de validation . 21
7.7 Documentation relative au revêtement anticorrosion . 22
Annexe A (informative) Guidelines for using this document .23
Annexe B (normative) Essais de conductivité thermique.28
Annexe C (normative) Modes opératoires d'essai de comportement en compression
hydrostatique/d'essai triaxial.41
Annexe D (normative) Essai simulé de cintrage .49
Annexe E (normative) Essai de résistance au cisaillement du système.53
Annexe F (normative) Essai d'impact .55
Annexe G (normative) Essai simulé de service des conduites .58
Annexe H (normative) Essai simulé de service des équipements sous-marins .60
Annexe I (normative) Essai d'exposition à échelle réduite du système complet .63
Bibliographie .65
iii
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'ISO attire l'attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l'utilisation d'un ou de plusieurs brevets. L'ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et
à l'applicabilité de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l'ISO n'a reçu aucune notification qu'un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d'avertir les personnes en charge de mettre en application le
présent document que des informations plus récentes sont susceptibles d’être disponible dans la base
de données de brevets www.iso.org/patents. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié tout ou partie de tels droits de brevet.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Industries du pétrole et du gaz,
y compris les énergies à faible teneur en carbone, sous-comité SC 2, Systèmes de transport par conduites, en
collaboration avec le comité technique CEN/TC 12, Industries du pétrole et du gaz, y compris les énergies
à faible teneur en carbone, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette première édition de l'ISO 12736-1, ainsi que l'ISO 12736-2 et l'ISO 12736-3, annule et remplace
l'ISO 12736:2014.
Les principales modifications sont les suivantes:
— distinction plus claire entre la validation et les projets;
— introduction des familles de matériau;
— modification des exigences d'essai des propriétés des matériaux, avec l'ajout des exigences d'essai
de conductivité thermique détaillées;
— introduction d'exigences d'essai sur le long terme supplémentaires;
— introduction d'exigences d'essai des systèmes supplémentaires, notamment des interfaces des
systèmes;
— suppression d'exigences d'essai spécifiques au projet;
— ajout d'une exigence relative à l'analyse des performances des systèmes sur le long terme basée sur
les risques;
iv
— modifications des exigences de format et de contenu du dossier de validation finale;
— ajout de l'Annexe A présentant des recommandations relatives à l'utilisation du présent document.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 12736 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l'adresse www.iso.org/members.html.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 12736-1:2023(F)
Industries du pétrole et du gaz, y compris les énergies à
faible teneur en carbone — Systèmes d'isolation thermique
en milieu humide pour conduites et équipements sous-
marins —
Partie 1:
Validation des matériaux et des systèmes d'isolation
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences concernant la validation des systèmes d'isolation thermique
en milieu humide appliqués aux conduites et équipements sous-marins dans les industries du pétrole et
du gaz.
Le présent document s'applique aux systèmes d'isolation thermique en milieu humide dans l'eau de mer.
Le présent document n'est pas applicable:
— aux travaux d'entretien sur les systèmes d'isolation thermique en milieu humide déjà installés;
— à la qualification pour les revêtements anticorrosion;
— à l'isolation thermique de l'espace annulaire des systèmes de conduites à double enveloppe en acier.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 34-1, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la résistance au déchirement —
Partie 1: Éprouvettes pantalon, angulaire et croissant
ISO 34-2, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la résistance au déchirement —
Partie 2: Petites éprouvettes (éprouvettes de Delft)
ISO 37, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des caractéristiques de contrainte-
déformation en traction
ISO 178, Plastiques — Détermination des propriétés en flexion
ISO 179-1, Plastiques — Détermination des caractéristiques au choc Charpy — Partie 1: Essai de choc non
instrumenté
ISO 527 (toutes les parties), Plastiques — Détermination des propriétés en traction
ISO 604, Plastiques — Détermination des propriétés en compression
ISO 844, Plastiques alvéolaires rigides — Détermination des caractéristiques de compression
ISO 868, Plastiques et ébonite — Détermination de la dureté par pénétration au moyen d'un duromètre
(dureté Shore)
ISO 1183 (toutes les parties), Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des
plastiques non alvéolaires
ISO 6721-1, Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques dynamiques — Partie 1: Principes
généraux
ISO 8301, Isolation thermique — Détermination de la résistance thermique et des propriétés connexes en
régime stationnaire — Méthode fluxmétrique
ISO 8302, Isolation thermique — Détermination de la résistance thermique et des propriétés connexes en
régime stationnaire — Méthode de la plaque chaude gardée
ISO 11357-1, Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) — Partie 1: Principes généraux
ISO 11357-4, Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) — Partie 4: Détermination de la
capacité thermique massique
ISO 11359-2, Plastiques — Analyse thermomécanique (TMA) — Partie 2: Détermination du coefficient de
dilatation thermique linéique et de la température de transition vitreuse
ISO 12736-2, Industries du pétrole et du gaz, y compris les énergies à faible teneur en carbone — Systèmes
d’isolation thermique en milieu humide pour conduites et équipements sous-marins — Partie 2: Processus
de qualification des modes opératoires de production et d’application
ISO 12736-3, Industries du pétrole et du gaz, y compris les énergies à faible teneur en carbone — Systèmes
d’isolation thermique en milieu humide pour conduites et équipements sous-marins — Partie 3: Interfaces
entre systèmes, systèmes de joints soudés sur site, réparations sur site et isolation préfabriquée
ISO 15711, Peintures et vernis — Détermination de la résistance au décollement cathodique des revêtements
exposés à l'eau de mer
ISO 80000-1, Grandeurs et unités — Partie 1: Généralités
ASTM D575, Standard Test Methods for Rubber Properties in Compression
ISO 80000-1, Grandeurs et unités — Partie 1: Généralités
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
convenu
spécifié dans le bon de commande
Note 1 à l'article: Doit faire l'objet d'une discussion entre le fournisseur du système (3.37) et l'acheteur du système
(3.38) compte tenu des informations fournies le cas échéant par l'utilisateur final.
3.2
spécification du mode opératoire d'application
APS
document de spécification de la qualité, ou ensemble de spécifications, décrivant les modes opératoires,
la méthode, le matériel, les outils, etc., utilisés pour l'application du système (3.35)
3.3
lot
quantité de matériau (3.18) produite pendant une opération de production continue en utilisant des
matières premières de la même origine ou de la même qualité
3.4
mousse alvéolaire
matériau (3.18) d'isolation formé en incorporant une phase gazeuse dans une matrice polymère
3.5
certificat d'analyse
document fourni par le fabricant indiquant les résultats d'essais ou d'analyses spécifiques, y compris
la méthode d'essai, réalisés sur un lot particulier du produit du fabricant et les plages de conformité
correspondantes
3.6
joint de construction
interface (3.13) où les deux systèmes (3.35) sont identiques
3.7
épargne
longueur d'un élément laissée sans revêtement à chaque extrémité pour des raisons d'assemblage
Note 1 à l'article: Le soudage est un exemple d'assemblage.
3.8
joint soudé sur site
zone non revêtue qui résulte de l'assemblage par soudage ou par d'autres méthodes de deux sections
de tube ou d'une section de tube et d'un raccord (3.9) dont les extrémités présentent des épargnes (3.7)
3.9
raccord
récipient sur un élément d'équipement sous-marin (3.33) assurant l'interface avec une conduite (3.22)
3.10
thermodurcissable à précurseur de masse moléculaire élevée
matériau (3.18) qui est un composé polymère qui reste malléable jusqu'à l'application d'une chaleur
suffisante permettant la formation d'un réseau, à la suite de laquelle il ne s'écoule pas lorsqu'il est
réchauffé
EXEMPLE Caoutchouc butyle.
3.11
mousse syntactique inorganique
matériau (3.18) d'isolation formé en dispersant des particules creuses inorganiques dans une matrice
polymère
3.12
plan de contrôles et d'essais
ITP
document fournissant un aperçu de la séquence des contrôles et d'essais, y compris les ressources et les
modes opératoires appropriés
3.13
interface
emplacement où deux systèmes (3.35) sont en contact et ont des incidences l'un sur l'autre
Note 1 à l'article: Un système (3.35) de joint soudé (3.8) comporte deux interfaces.
Note 2 à l'article: Dans le cas de systèmes (3.35) multicouches, les interfaces peuvent être composées de plusieurs
sous-interfaces.
3.14
jumper
section courte d'une conduite (3.22) qui transfère un fluide entre deux éléments d'équipement sous-
marin (3.33)
3.15
thermodurcissable élastomère à précurseur liquide
matériau (3.18) qui est un composé polymère dont la transition vitreuse est inférieure à la température
ambiante, produit par la combinaison d'un ou plusieurs composants qui peuvent être transférés et
s'écouler comme des liquides et dont la réaction crée un polymère réticulé qui ne s'écoule pas lorsqu'il
est réchauffé
EXEMPLE Caoutchouc silicone à précurseur liquide.
3.16
thermodurcissable non élastomère à précurseur liquide
matériau (3.18) qui est un composé polymère dont la transition vitreuse est supérieure à la température
ambiante, produit par la combinaison d'un ou plusieurs composants qui peuvent être transférés et
s'écouler comme des liquides et dont la réaction crée un polymère réticulé qui ne s'écoule pas lorsqu'il
est réchauffé
EXEMPLE Résine époxydique liquide.
3.17
conduite principale
partie de la conduite (3.22) autre que le joint soudé sur site (3.8)
3.18
matériau
composé polymère appliqué au subjectile (3.34) protégé/isolé en unités d'épaisseur discrète (couches)
qui constituent un système (3.35)
3.19
fabricant de matériau
entité responsable de la fabrication d'un ou de plusieurs matériaux (3.18) utilisés dans un système (3.35)
3.20
températures nominales maximale et minimale d'un matériau
températures maximale et minimale auxquelles un matériau (3.18) particulier peut être exposé en
continu, selon les recommandations du fournisseur du système (3.37), pendant le stockage ou en service
dans le cadre d'un système (3.35)
Note 1 à l'article: Pour les systèmes multicouches, la température nominale maximale d'un matériau peut être
inférieure à la température nominale maximale du système (3.36).
3.21
pression nominale maximale
pression hydrostatique maximale à laquelle le système (3.35) peut être exposé, selon le fournisseur du
système (3.37)
3.22
conduite
conduite d'écoulement
tuyauterie tubulaire utilisée pour transporter les fluides
Note 1 à l'article: La conduite comprend les jumpers (3.14), les risers (3.28) et les joints soudés sur site (3.8).
3.23
isolation préfabriquée
portion d'une isolation indépendante fabriquée en usine dans sa forme finale, puis installée sur site par
fixation ou liaison mécanique sur une structure protégée contre la corrosion
3.24
essai de pré-production
PPT
série d'essais réalisés immédiatement avant le début de la production visant à démontrer que les
exigences du système (3.35) validé (3.43), de l'essai de qualification du mode opératoire (3.25) ou des
deux sont satisfaites
Note 1 à l'article: Les exigences concernant les essais de pré-production doivent être conformes à la description
de l'ISO 12736-2 ou de l'ISO 12736-3 et telles que convenues (3.1).
3.25
essai de qualification du mode opératoire
PQT
série d'essais visant à démontrer que les matériaux (3.18), le fournisseur du système (3.37), l'équipement
et les modes opératoires peuvent produire un système (3.35) conformément au dossier de validation
(3.44) et satisfaire aux exigences spécifiques du projet (3.26)
Note 1 à l'article: Les exigences concernant les essais de qualification du mode opératoire doivent être conformes
à la description de l'ISO 12736-2 ou de l'ISO 12736-3 et telles que convenues (3.1).
3.26
projet
étendue des travaux convenue (3.1) contractuellement entre l'acheteur du système (3.38) et le fournisseur
du système (3.37)
3.27
pose en déroulé
méthode d'installation de conduite (3.22) selon laquelle de longs éléments préassemblés (3.32) de tubes
préisolés sont préassemblés par soudage et application d'un système (3.35) de joint soudé sur site (3.8) à
terre avant leur bobinage en grandes bobines à bord du navire d'installation qui, ultérieurement, pose
les tubes en déroulant ces bobines en mer
3.28
riser
partie verticale d'une conduite (3.22), incluant également la partie incurvée en contact avec le sol, à
l'arrivée ou au départ d'une installation de surface en mer
3.29
fiche de données de sécurité
FDS
DÉCONSEILLÉ: fiche de données de sécurité du matériau
document destiné à fournir aux travailleurs et au personnel de secours des modes opératoires
permettant de manipuler et de travailler avec un matériau (3.18) utilisé dans la fabrication du système
(3.35) en toute sécurité, incluant des données physiques et les premiers secours, etc
Note 1 à l'article: Les données physiques peuvent comprendre le point d'éclair et la toxicité.
3.30
durée de vie en service
période d'utilisation spécifiée d'un système (3.35) en service
3.31
solide/plein
matériau (3.18) d'isolation ne contenant systématiquement pas de porosités ni de particules creuses
3.32
élément préassemblé (ou «stalk»)
chaîne continue de tubes revêtus soudés et avec joints soudés sur site (3.8) qui est préparée et prête à
l'emploi en vue de son bobinage sur une barge de pose en déroulé (3.27)
Note 1 à l'article: Un certain nombre d'éléments préassemblés sont normalement requis pour constituer une
conduite (3.22).
3.33
équipement sous-marin
composants d'un système de production sous-marin, y compris les éléments et structures de traitement
sous-marins, destinés à contrôler les hydrocarbures, à l'exclusion des conduites (3.22)
EXEMPLE Vanne, connecteur, collecteur, christmas tree, terminaison d'extrémité de conduite d'écoulement.
3.34
subjectile
surface à laquelle un matériau (3.18) est appliqué ou doit être appliqué
3.35
système
tous les différents matériaux (3.18), ainsi que leurs combinaisons, qui peuvent inclure des couches de
matériaux anticorrosion, isolants, adhésifs et de protection, tels que définis par la section transversale
par rapport au subjectile (3.34) sous-jacent en un point unique, qui agissent ensemble pour assurer une
isolation thermique en milieu humide (3.45)
3.36
températures nominales maximale et minimale du système
températures maximale et minimale auxquelles un système (3.35) particulier peut être exposé en
continu, selon les recommandations du fournisseur du système (3.37), pendant le stockage ou en service
3.37
fournisseur du système
entité juridique qui vend le système (3.35) appliqué
3.38
acheteur du système
entité juridique qui achète le système (3.35) appliqué
3.39
conductivité thermique
coefficient k
conductivité
flux thermique par longueur unitaire de matériau (3.18) sous l'influence d'un gradient thermique
−1 −1
Note 1 à l'article: La conductivité thermique est exprimée en W·m ·K .
3.40
thermoplastique
matériau (3.18) qui est un composé polymère qui se solidifie lorsqu'il est refroidi et qui peut s'écouler et
être reformé lorsqu'il est réchauffé
EXEMPLE Polypropylène.
3.41
joint de raccordement soudé sur site
connexion d'une conduite (3.22) à une installation ou à un équipement sous-marin (3.33), à d'autres
conduites, ou connexion entre différentes sections d'une seule conduite
3.42
coefficient U
coefficient de transfert thermique global
vitesse de transfert de chaleur depuis une surface de référence sous l'influence d'un gradient thermique
−2 −1
Note 1 à l'article: Le coefficient U est exprimé en W·m ·K .
3.43
validation
démonstration des performances d'un matériau (3.18) et d'un système (3.35) pendant le stockage, la
manutention et l'exploitation, dans le cadre de conditions d'utilisation spécifiées, telle que déterminée
par le fournisseur du système (3.39)
3.44
dossier de validation
ensemble de documents et de rapports d'essai, préparé conformément à des exigences spécifiques, qui
fournit des informations détaillées sur le système (3.35) proposé, la méthode d'application, les matériaux
(3.18) composant ledit système (3.35), ainsi que la démonstration des performances du système (3.35)
Note 1 à l'article: Les exigences spécifiques sont décrites dans 7.6.
3.45
isolation thermique en milieu humide
système (3.35) en contact direct avec l'eau de mer environnante, qui assure la protection contre la
corrosion externe et l'isolation thermique
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
E énergie d'impact (énergie cinétique), exprimée en joules
cin
g pesanteur, équivalente à 9,81 m par seconde au carré
H hauteur du pendule, exprimée en mètres
m masse du marteau, exprimée en kilogrammes
m
Q valeur moyenne des signaux des capteurs de flux thermique pour l'échantillon i, où i = 1, 2
moy,i
ou 3, exprimée en microvolts
Q signal du capteur de flux thermique de la plaque inférieure, exprimé en microvolts
inf
Q signal moyen du capteur de flux thermique de la plaque inférieure, exprimé en microvolts
inf,moy
Q valeur moyenne des signaux des capteurs de flux thermique pour l'échantillon de matériau
moy mat réf
de référence, exprimée en watts par microvolts
Q valeur moyenne des signaux des capteurs de flux thermique pour l'échantillon i de matériau
moy mat réf,i
de référence, où i = 1 ou 2, 1 étant généralement l'échantillon le plus mince, exprimée en
watts par microvolts
Q flux thermique de la plaque supérieure, exprimé en microvolts
sup
Q flux thermique moyen de la plaque supérieure, exprimé en microvolts
sup,moy
S facteur d'étalonnage, exprimé en watts par microvolts
cal
S facteur d'étalonnage à épaisseur simple, facteur proportionnel entre le signal électrique et
cal1
le flux thermique, exprimé en watts par microvolts
S facteur d'étalonnage à deux épaisseurs, facteur proportionnel entre le signal électrique et
cal2
le flux thermique, exprimé en watts par microvolts
S facteur d'étalonnage de la plaque inférieure, exprimé en watts par microvolts
cal,inf
S facteur d'étalonnage de la plaque supérieure, exprimé en watts par microvolts
cal,sup
R̄ résistance thermique moyenne totale mesurée de tous les échantillons, exprimée en mètres
moy
carrés degrés kelvin par watt
R résistance thermique moyenne mesurée de l'échantillon i, où i = 1, 2 ou 3, exprimée en mètres
moy,i
carrés degrés kelvin par watt
R résistance de contact d'étalonnage, exprimée en mètres carrés degrés kelvin par watt
cal
2R résistance de contact d'étalonnage de la plaque inférieure, exprimée en mètres carrés
cal,inf
degrés kelvin par watt
2R , résistance de contact d'étalonnage de la plaque supérieure, exprimée en mètres carrés
cal sup
degrés kelvin par watt
2R résistance de contact de l'échantillon, exprimée en mètres carrés degrés kelvin par watt
échantillon
ΔT différence de température moyenne entre les échantillons, exprimée en degrés Celsius
T température de la plaque inférieure, exprimée en degrés Celsius
inf
T température de la plaque supérieure, exprimée en degrés Celsius
sup
x épaisseur moyenne mesurée de l'échantillon i, où i = 1, 2 ou 3, exprimée en mètres
moy,i
x̄ épaisseur moyenne totale mesurée de tous les échantillons
moy
x épaisseur moyenne de l'échantillon de matériau de référence, exprimée en mètres
moy mat réf
x épaisseur moyenne de l'échantillon i de matériau de référence, où i = 1 ou 2, 1 étant géné-
moy mat réf,i
ralement l'échantillon le plus mince, exprimée en mètres
λ conductivité thermique du matériau de référence d'étalonnage, exprimée en watts par mètre
mat réf
kelvin
λ conductivité thermique de l'échantillon à épaisseur simple, éprouvette de type A1, exprimée
échantillonA1
en watts par mètre kelvin
λ conductivité thermique de l'échantillon à épaisseur simple, éprouvette de type A2, exprimée
échantillonA2
en watts par mètre kelvin
4.2 Abréviations
APS spécification du mode opératoire d'application [application procedure specification]
CQ contrôle de la qualité
DE diamètre extérieur
DI diamètre intérieur
DMA analyse mécanique dynamique [dynamic mechanical analysis]
DSC analyse calorimétrique différentielle [differential scanning calorimetry]
ITP plan de contrôles et d'essais [inspection and test plan]
LVDT capteur de déplacement type LVDT [linear variable differential transformer; linear variable
displacement transformer; linear variable displacement transducer]
SI Système international d'unités
SST essai simulé de service [simulated service test]
UV ultraviolet
5 Conformité
5.1 Approximation
Sauf indication contraire dans le présent document, les valeurs observées ou calculées doivent être
arrondies à l'unité la plus proche à la position la plus à droite des chiffres exprimant la valeur limite,
conformément à l'ISO 80000-1.
NOTE Pour les besoins de la présente disposition, la méthode d'arrondi de l'ASTM E29 est équivalente à
l'ISO 80000-1:2022, Annexe B, Règle A.
5.2 Conformité à l'exigence
Il convient d'appliquer un système de management de la qualité et environnemental, et d'utiliser des
laboratoires d'étalonnages et d'essais compétents.
NOTE Les documents suivants peuvent être utilisés:
— l'ISO 29001 fournit des exigences spécifiques au secteur accompagnées de recommandations concernant
l'utilisation de systèmes de management de la qualité;
— l'ISO 14001 fournit des exigences accompagnées de recommandations concernant l'utilisation de systèmes
de management environnemental;
— l'ISO/IEC 17025 fournit des exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et
d'essais.
Le fournisseur du système doit être responsable de la conformité à l'ensemble des exigences applicables
du présent document. L'acheteur du système doit être autorisé à entreprendre tout examen nécessaire
afin de s'assurer du respect de la conformité par le fournisseur du système et de rejeter tout matériau
et/ou système qui n'est pas conforme au présent document.
6 Familles de matériaux
Les matériaux traités dans le présent document sont classés dans le Tableau 1. Chaque matériau
utilisé dans la constitution du système doit être classé dans la famille de matériaux appropriée par le
fournisseur du système.
En cas d'utilisation de matériaux ne correspondant pas aux familles du Tableau 1, le fournisseur du
système doit identifier la famille représentant au mieux le matériau et doit fournir une analyse des
écarts par rapport aux exigences de ladite famille, qui doit être incluse dans le dossier de validation.
Tableau 1 — Familles de matériaux
Solide/plein Mousse alvéolaire Mousse syntactique
inorganique
Thermoplastiques 1A 1B 1C
Thermodurcissables non
élastomères à précurseur 2A 2B 2C
liquide
Thermodurcissables
élastomères à précurseur 3A 3B 3C
liquide
Thermodurcissables à
précurseur de masse 4A 4B 4C
moléculaire élevée
7 Essais de validation des matériaux et du système
7.1 Généralités
Le présent article spécifie les exigences d'essais pour la validation des systèmes d'isolation thermique
en milieu humide et pour les matériaux utilisés dans ces systèmes monocouches ou multicouches.
Les données d'essai produites doivent être prises en compte lors d'une analyse du risque conformément
à 7.5.
Les essais des matériaux décrits en 7.2 sont fondés sur les températures nominales maximale et
minimale des matériaux. Les essais du système décrits en 7.3 sont fondés sur les températures
nominales maximale et minimale du système.
Dans le cadre d'essais d'un système (voir 7.3), toutes les variations de systèmes possibles concernant
les épaisseurs relatives des couches de matériaux et l'accumulation de plusieurs couches similaires ne
peuvent pas être évaluées lors de la validation initiale du système. Au moins une conception de système
représentative, proposée et justifiée par le fournisseur du système, doit être évaluée.
7.2 Essais de validation des matériaux
7.2.1 Généralités
Les matériaux doivent être testés conformément au Tableau 2, qui spécifie les propriétés générales à
tester pour les matériaux à l'état non exposé, le cas échéant. Le paragraphe 7.2.2 décrit les expositions
à appliquer aux matériaux et les essais à réaliser suite à l'exposition, le cas échéant. Il convient que la
méthode de préparation des échantillons soit représentative de la méthode utilisée par le fournisseur du
système pour la fabrication du système. Si nécessaire, les échantillons doivent être usinés à partir d'une
portion de matériau plus grande afin de s'assurer que toutes les surfaces d'essai sont représentatives de
l'épaisseur du matériau.
Les essais de validation des matériaux spécifiés en 7.2 ne sont pas exigés pour les matériaux dont
la fonctionnalité est uniquement anticorrosive et/ou adhésive. La validation des performances de
l'adhérence entre les couches est décrite en 7.3.3.2 et en 7.3.4. Le paragraphe 7.7 traite des matériaux
anticorrosion.
Dans le cas des types de matériaux B (mousse alvéolaire) et C (mousse syntactique inorganique)
selon le Tableau 1, la masse volumique cible minimale et la masse volumique cible maximale, qui peut
correspondre à la forme solide, doivent être testées pour chaque matériau commercialisé dans une
gamme de masses volumiques cibles.
Tableau 2 — Propriétés générales et exigences d'essais pour les matériaux non exposés
a
Familles applicables
b
Température d'essai
Propriété du maté- Spécification
Famille 1 Famille 2 Famille 3 Famille 4
riau d'essai
A B C A B C A B C A B C 23 °C ± 2 °C Max Min
Conductivité ther-
Annexe B √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
mique
Capacité thermique
massique (chaleur ISO 11357-4 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
spécifique)
Module de compressi-
bilité hydrostatique ou Annexe C √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
triaxiale
Pression d'écrasement
Annexe C √ √ √ √ √ √
hydrostatique
Températures et pres-
sions sélectionnées,
Annexe C √ √ √ √ nécessaires pour carac-
Performances
tériser la fenêtre de fonc-
triaxiales en compres-
tionnement proposée
sion et en fluage
Annexe C à la
pression nominale √ √ √ √ √ √
maximale
ISO 1183 (toutes les
Masse volumique √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
parties)
ISO 527 (toutes les
√ √ √ √ √ √ √ √ √
parties)
Propriétés en traction
ISO 37 √ √ √ √ √ √ √ √ √
c
Propriétés de flexion ISO 178 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
Résistance au déchire-
ISO 34-1 et ISO 34-2 √ √ √ √ √ √ √ √
ment
Résistance au choc
ISO 179-1 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
Charpy
Dureté ISO 868 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
DSC ISO 11357-1 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Plage de températures
DMA ISO 6721-1 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Plage de températures
ISO 844 ou ISO 604 √ √ √ √ √ √ √ √ √
Résistance à la com-
pression
ASTM D575 √ √ √ √ √ √ √ √ √
a
Selon le Tableau 1.
b
La température d'essai est référencée par rapport aux températures nominales maximale et minimale d'un
matériau.
c
Exigée uniquement si elle est utilisée pour établir les effets d'une exposition à la chaleur sèche ou humide
selon 7.2.2.3 et 7.2.2.4.
TTabableleaauu 2 2 ((ssuuiitte)e)
a
Familles applicables
b
Température d'essai
Propriété du maté- Spécification
Famille 1 Famille 2 Famille 3 Famille 4
riau d'essai
A B C A B C A B C A B C 23 °C ± 2 °C Max Min
Coefficient de
dilatation thermique ISO 11359-2 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Plage de températures
linéique
a
Selon le Tableau 1.
b
La température d'essai est référencée par rapport aux températures nominales maximale et minimale d'un
matériau.
c
Exigée uniquement si elle est utilisée pour établir les effets d'une exposition à la chaleur sèche ou humide
selon 7.2.2.3 et 7.2.2.4.
7.2.2 Essais d'exposition à échelle réduite des matériaux
7.2.2.1 Généralités
L'objectif des essais d'exposition à échelle réduite est de fournir les données d'essai des matériaux à
prendre en compte lors de l'appréciation des risques potentiels liés à l'utilisation des matériaux dans
des conditions de service spécifiques conformément à 7.5.
Les essais doivent prendre en compte:
— les effets de l'absorption d'eau et de la pression;
— les phénomènes de dégradation prévus (par exemple, thermique, chimique, liée au rayonnement);
— le mécanisme de défaillance principal du matériau en service.
Pour certains matériaux, les transformations physiques peuvent produire des résultats lors des
essais mécaniques qui ne sont pas indicatifs d'une dégradation chimique. Dans ces cas, des essais
supplémentaires peuvent être réalisés afin de comprendre et d'expliquer l'étendue et la gravité de ces
transformations physiques. Ces essais peuvent inclure l'utilisation de techniques d'analyse générales
et spécifiques aux matériaux qui n'entrent pas dans le domaine d'application de cette spécification. Les
résultats de ces investigations doivent être consignés dans le dossier de validation.
Quatre essais doivent être réalisés:
a) détermination du potentiel d'absorption d'eau de chaque matériau du système d'isolation
(voir 7.2.2.2);
b) détermination de la modification des propriétés mécaniques de chaque matériau due à l'exposition
à l'eau (voir 7.2.2.3);
c) détermination de la modification des propriétés mécaniques de chaque matériau due à l'exposition
à la chaleur sèche (voir 7.2.2.4);
d) démonstration que le matériau de la couche extérieure du système est résistant à l'exposition
aux UV, le cas échéant (voir 7.2.2.5).
7.2.2.2 Essai d'absorption d'eau
L'absorption d'eau à la température et à la pression doit être établie en évaluant les modifications de la
masse de l'échantillon.
La préparation des échantillons doit être décrite de façon détaillée.
Le milieu d'exposition doit correspondre à celui utilisé en 7.2.2.3. En cas d'utilisation d'eau de mer
naturelle, sa composition doit être analysée et les résultats doivent être inscrits dans le rapport d'essai.
Le milieu d'exposition doit être remplacé à chaque période d'échantillonnage.
L'essai d'absorption d'eau doit être réalisé en tenant compte des conditions suivantes:
a) au moins quatre températures:
1) 4 °C ou 23 °C;
2) température nominale maximale d'un matériau;
3) deux températures supplémentaires d'au moins 30 °C en dessous de la température nominale
maximale du matériau et avec un écart d'au moins 10 °C l'une par rapport à l'autre, de
préférence:
i. 15 °C en dessous de la température nominale maximale du matériau;
ii. 30 °C en dessous de la température nominale maximale du matériau;
4) si le périmètre de validation doit être étendu de 15 °C ou moins, les essais sont effectués
uniquement à la nouvelle température nominale maximale du matériau;
b) durée: 1 an;
c) pression: suffisante pour éviter l'ébullition du milieu d'exposition pour les matériaux de la famille A
et pression nominale maximale pour les matériaux des familles B et C;
d) cinq échantillons par température d'exposition;
e) tailles de l'échantillon pour l'exposition: 50 mm × 50 mm, testé à une épaisseur simple comprise
entre 2 mm et 8 mm, choisie par le fournisseur du système;
f) intervalles de pesée minimaux: avant exposition, 1 semaine, 2 semaines, 1 mois, 3 mois, 6 mois
et 12 mois.
Afin de vérifier la quantité d'eau initiale contenue dans le matériau dans les conditions ambiantes, un
ensemble d'échantillons de contrôle non exposés supplémentaires peut être pesé, séché dans un four
maintenu à 50 °C ± 5 °C pendant 24 heures, puis pesé à nouveau.
L'exposition peut comprendre:
— plusieurs lots d'échantillons parallèles, un lot pour chaque intervalle d'échantillonnage, auquel cas
les échantillons doivent être séchés après leur retrait de l'eau à l'aide d'un chiffon sec et propre ou
d'un papier-filtre et immédiatement pesés à 0,001 g près dans un délai de 24 heures; ou
— un seul lot d'échantillons, à retirer pour chaque intervalle d'échantillonnage, et les échantillons
doivent être séchés après leur retrait de l'eau à l'aide d'un chiffon sec et propre ou d'un papier-
filtre et immédiatement pesés à 0,001 g près avant de les replacer dans le milieu d'exposition pour
poursuivre l'exposition dans un délai de 24 heures.
7.2.2.3 Exposition à la chaleur humide
Les effets de l'exposition à la chaleur humide doivent être établis par des essais portant sur les
propriétés en traction à 23 °C ± 2 °C. Pour les matériaux cassants, les essais en traction peuvent être
remplacés par des essais en flexion.
La préparation des échantillons doit
...
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