ISO 2531:2009
(Main)Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for water applications
Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for water applications
ISO 2531:2009 specifies the requirements and test methods applicable to ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for the construction of pipelines: - to convey water (e.g. for human consumption and raw water), - operated with or without pressure, and - installed below or above ground. It specifies materials, dimensions and tolerances, mechanical properties and standard coatings of pipes, fittings and accessories. It also gives performance requirements for all components including joints. ISO 2531:2009 applies to pipes, fittings and accessories cast by any type of foundry process or manufactured by fabrication of cast components, as well as corresponding joints in the size range DN 40 to DN 2600 inclusive.
Tuyaux, raccords et accessoires en fonte ductile et leurs assemblages pour l'eau
L'ISO 2531:2009 spécifie les exigences et les méthodes d'essai applicables aux tuyaux, raccords, accessoires en fonte ductile et leurs assemblages, destinés à la construction de canalisations: pour transporter de l'eau (par exemple de l'eau destinée à la consommation humaine et de l'eau brute), fonctionnant avec ou sans pression, et installées dans le sol ou en aérien. Elle spécifie les matériaux, les dimensions et tolérances, les propriétés mécaniques et les revêtements standards des tuyaux, raccords et accessoires. Elle indique également des exigences de performance pour tous les composants y compris les assemblages. L'ISO 2531:2009 s'applique aux tuyaux, raccords et accessoires moulés par tout procédé de fonderie ou fabriqués à partir de composants moulés, ainsi qu'aux assemblages correspondants, pour la gamme des DN 40 à DN 2600 inclus.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2531
Sixth edition
2009-12-15
Ductile iron pipes, fittings, accessories
and their joints for water applications
Tuyaux, raccords et accessoires en fonte ductile et leurs assemblages
pour l'eau
Reference number
ISO 2531:2009(E)
©
ISO 2009
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ISO 2531:2009(E)
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ISO 2531:2009(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Technical requirements .5
4.1 General .5
4.2 Pressure classification and dimensional requirements.7
4.3 Material characteristics.11
4.4 Coating and linings for pipes.12
4.5 Coatings and linings for fittings and accessories .13
4.6 Marking.13
5 Leaktightness requirements.13
5.1 Pipes and fittings.13
5.2 Flexible joints.13
5.3 Flanged joints as cast, screwed, welded and adjustable.15
6 Test methods .17
6.1 Dimensions .17
6.2 Straightness of pipes .17
6.3 Tensile test.17
6.4 Brinell hardness .19
6.5 Works leaktightness test of pipes and fittings.20
7 Type tests.20
7.1 Leaktightness of joints to internal pressure.20
7.2 Leaktightness of joints to external pressure.21
7.3 Leaktightness of joints to negative internal pressure.22
7.4 Leaktightness and mechanical resistance of flanged joints .22
8 Tables of dimensions.23
8.1 Socket and spigot pipes .23
8.2 Flanged pipes .25
8.3 Fittings for socketed joints.25
8.4 Fittings for flanged joints .41
Annex A (informative) External protection .59
Annex B (informative) Internal protection .60
Annex C (informative) Dimensions of preferred pressure classes and other pressure class pipes .61
Annex D (normative) Pipe wall thicknesses, stiffness and diametral deflection.63
Annex E (normative) Quality assurance.71
Annex F (informative) Safety factors .72
Bibliography.73
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ISO 2531:2009(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 2531 was prepared by Technical Committee ISO/TC 5, Ferrous metal pipes and metallic fittings,
Subcommittee SC 2, Cast iron pipes, fittings and their joints.
This sixth edition cancels and replaces the fifth edition (ISO 2531:1998), of which it constitutes a technical
revision. A new classification system for pipes and fittings based on pressure is introduced with minimum wall
thickness determined by allowable operating pressure.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 2531:2009(E)
Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for
water applications
1 Scope
This International Standard specifies the requirements and test methods applicable to ductile iron pipes,
fittings, accessories and their joints for the construction of pipelines:
⎯ to convey water (e.g. for human consumption and raw water),
⎯ operated with or without pressure, and
⎯ installed below or above ground.
1)
NOTE In this International Standard, all pressures are relative pressures expressed in bar .
This International Standard specifies materials, dimensions and tolerances, mechanical properties and
standard coatings of pipes, fittings and accessories. It also gives performance requirements for all
components including joints.
This International Standard applies to pipes, fittings and accessories cast by any type of foundry process or
manufactured by fabrication of cast components, as well as corresponding joints in the size range DN 40 to
DN 2600 inclusive.
It is applicable to pipes, fittings and accessories which are
⎯ manufactured with socketed, flanged or spigot ends (joint design and gasket shapes are outside the
scope of this International Standard),
⎯ normally delivered internally and externally coated.
Pipes and fittings are classified according to allowable operating pressure.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 4016, Hexagon head bolts — Product grade C
ISO 4034, Hexagon nuts — Product grade C
ISO 4633, Rubber seals — Joint rings for water supply, drainage and sewerage pipelines — Specification for
materials
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test -– Part 1: Test method
ISO 7005-2, Metallic flanges — Part 2: Cast iron flanges
1) 100 kPa = 1 bar
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ISO 2531:2009(E)
ISO 7091, Plain washers — Normal series — Product grade C
ISO 10803, Design method for ductile iron pipes
ISO 10804, Restrained joint systems for ductile iron pipelines — Design rules and type testing
EN 1092-2, Flanges and their joints — Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories, PN
designated — Part 2: Cast iron flanges
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
accessory
any casting other than a pipe or fitting, which is used in a pipeline
EXAMPLE 1 Glands and bolts for mechanical flexible joints (see 3.18).
EXAMPLE 2 Glands, bolts and locking rings or segments for restrained joints (see 3.24).
NOTE The term accessory is not relevant for valves or hydrants of any type.
3.2
allowable operating pressure
PFA
maximum internal pressure, excluding surge, which a component can safely withstand in permanent service
3.3
allowable site test pressure
PEA
maximum hydrostatic pressure that a newly installed component can withstand for a relatively short duration,
when either fixed above ground level or laid and backfilled underground, in order to measure the integrity and
tightness of the pipeline
NOTE This test pressure is different from the system test pressure, which is related to the design pressure of the
pipeline.
3.4
batch
quantity of castings from which a sample may be taken for testing purposes during manufacture
3.5
component
any product defined as an element of a pipe, fitting or accessory
See 3.1, 3.9 and 3.22.
3.6
deviation
amount by which the design length may differ from the standardized length of a pipe or a fitting
NOTE Pipes and fittings are designed to a length selected in the range of standard length plus or minus the deviation
(see Table 6); they are manufactured to this length plus or minus the tolerance given in Table 7.
3.7
diametral stiffness of a pipe
characteristic of a pipe allowing it to resist diametral deflection under loading
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ISO 2531:2009(E)
3.8
ductile iron
type of cast iron used for pipes, fittings and accessories in which graphite is present primarily in spheroidal
form
3.9
fitting
casting other than a pipe, which allows pipeline deviation, change of direction or bore
NOTE Flanged sockets, flanged spigots and collars are also classified as fittings.
3.10
flange
end of a pipe or fitting, extending perpendicular to its axis, with bolt holes equally spaced in a circle
NOTE A flange can be fixed (e.g. integrally cast, screwed-on or welded-on) or adjustable. An adjustable flange
comprises a ring, in one or several parts bolted together, which bears on an end joint hub and which can be freely rotated
around the barrel axis before jointing.
3.11
flanged joint
joint between two flanged ends
3.12
flexible joint
joint providing significant angular deflection and movement parallel and/or perpendicular to the pipe axis
3.13
gasket
sealing component of a joint
3.14
hoop stress
σ
stress in a pipe or fitting under pressure, acting tangentially to the perimeter of a transverse section
3.15
joint
connection between the ends of pipes and/or fittings in which a gasket is used to effect a seal
3.16
laying length
L
e
length by which a pipeline progresses when an additional pipe is installed
NOTE 1 For socket and spigot pipes, it is equal to the total length of the pipe, L , minus the maximum spigot insertion
tot
depth, L, as given by the manufacturer and as shown in Figure 4. For flanged pipes, it is equal to the total length of the
i
pipe.
NOTE 2 It is expressed in metres.
3.17
maximum allowable operating pressure
PMA
maximum internal pressure, including surge, which a component can safely withstand in service
3.18
mechanical flexible joint
flexible joint in which sealing is obtained by applying pressure to the gasket by mechanical means
EXAMPLE A gland.
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ISO 2531:2009(E)
3.19
nominal pressure
PN
numerical designation, which is a convenient rounded number, used for reference purposes
NOTE 1 All components of the same nominal size, DN, designated by the same PN number have compatible mating
dimensions.
NOTE 2 Adapted from ISO 7268.
3.20
nominal size
DN
alphanumeric designation of size for components of a pipework system, which is used for reference purposes
NOTE 1 It comprises the letters DN followed by a dimensionless whole number, which is indirectly related to the
physical size, in millimetres, of the bore or outside diameter of the end connections.
NOTE 2 Adapted from ISO 6708:1995, definition 2.1.
3.21
ovality
out-of-roundness of a pipe section, equal to Equation (1)
()A − A
12
100 (1)
A + A
()
12
where
A is the maximum axis, in millimetres;
1
A is the minimum axis, in millimetres.
2
3.22
pipe
casting of uniform bore, with straight axis, having either socket, spigot or flanged ends
NOTE This does not apply to flanged sockets, flanged spigots and collars, which are classified as fittings.
3.23
push-in flexible joint
flexible joint assembled by pushing the spigot through the gasket into the socket of the mating component
3.24
restrained joint
joint in which a means is provided to prevent separation of the assembled joint
3.25
socket
female end of a pipe or fitting to make the connection with the spigot of the next component
3.26
spigot
male end of a pipe or fitting
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3.27
spigot end
maximum insertion depth of the spigot, L , plus 50 mm
i
See L in Figure 4.
i
3.28
standardized length
length of pipe barrel and fitting body or branch as defined in this International Standard
NOTE 1 For socket and spigot pipes, and fittings, it is designated L (l for branches). For flanged pipes, and fittings, it
u u
is designated L (l for branches). See Figures 4 to 27.
NOTE 2 For flanged pipes and fittings, the standardized length L (l for branches) is equal to the total length. For
socketed pipes and fittings, the standardized length L (l for branches) is equal to the total length minus the spigot
u u
insertion depth, as indicated in the manufacturer’s catalogues.
3.29
type test
proof-of-design test, which is done once and is repeated only after change of design
4 Technical requirements
4.1 General
4.1.1 Pipes and fittings
Thicknesses, lengths and coatings are specified in this subclause, 4.2.3, 4.2.4 and 4.4 for pipes, and 4.5 for
fittings. When, by agreement between the manufacturer and the purchaser, pipes and fittings with different
lengths, thicknesses and/or coatings, and other types of fittings than those given in 8.3 and 8.4, are supplied
in accordance with this International Standard, they shall comply with all the other requirements of this
International Standard. This includes pipe and fittings manufactured to national standards and regulations.
The standard nominal sizes, DN, of pipes and fittings are the following:
40, 50, 60, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200,
1400, 1500, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400 and 2600.
The stiffness and allowable diametral deflection of ductile iron pipes are as given in Annex D.
NOTE When installed and operated under the conditions for which they are designed (see Annexes A and B), ductile
iron pipes, fittings, accessories and their joints maintain all their functional characteristics over their operating life, due to
constant material properties, to the stability of their cross-section and to their design with high safety factors.
4.1.2 Surface condition and repairs
Pipes, fittings and accessories shall be free from defects and surface imperfections which could impair their
compliance with the requirements of Clauses 4 and 5.
When necessary, pipes and fittings may be repaired, for example by welding, to remove surface imperfections
and localized defects which do not affect the entire wall thickness, provided that the repaired pipes and fittings
comply with all the requirements of Clauses 4 and 5.
© ISO 2009 – All rights reserved 5
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ISO 2531:2009(E)
4.1.3 Types of joints and interconnection
4.1.3.1 General
Joint design and gasket shapes are beyond the scope of this International Standard.
Rubber gasket materials shall conform to the requirements of ISO 4633 for water applications. When
materials other than rubber are necessary (e.g. high-temperature flanged joints), they shall conform to the
appropriate International Standards.
4.1.3.2 Flanged joints
Flanged joints shall be designed to facilitate attachment to flanges whose dimensions and tolerances comply
with ISO 7005-2 or EN 1092-2. This ensures interconnection between all flanged components (pipes, fittings,
valves, etc.) of the same DN and PN and adequate joint performance. Bolts and nuts shall comply, as a
minimum, with the requirements of ISO 4016 and ISO 4034, property class 4.6. Where washers are required,
they shall comply with ISO 7091.
In addition, each type of flange joint shall be designed to meet the performance requirements of 5.3.
Although it does not affect interconnection, the manufacturer shall indicate in his handbook whether his
products are normally delivered with fixed flanges or loose flanges.
4.1.3.3 Flexible joints
Pipes and fittings with flexible joints shall be in accordance with 4.2.2.1 for their spigot external diameters, DE,
and their tolerances. This provides the possibility of interconnection between components equipped with
different types of flexible joints. In addition, each type of flexible joint shall be designed to meet the
performance requirements of 5.2.
For interconnection with certain types of joints operating within a tighter tolerance range on DE, the
manufacturer’s guidance should be followed as to the means of ensuring adequate joint performance up to the
highest pressures (e.g. measurement and selection of external diameter).
For interconnection with existing pipelines which can have external diameters not in accordance with 4.2.2.1,
the manufacturer’s guidance should be followed as to the appropriate means of interconnection (e.g.
adaptors).
4.1.3.4 Restrained joints
Restrained joints for ductile iron pipelines shall be designed in accordance with ISO 10804. Their spigot
external diameters, DE, and their tolerances shall comply with 4.2.2.1.
4.1.4 Materials in contact with water intended for human consumption
When used under the conditions for which they are designed, in permanent or in temporary contact with water
intended for human consumption, ductile iron pipes, fittings and their joints shall not have detrimental effects
on the properties of that water for its intended use.
Ductile iron pipeline systems, including pipes, fittings, accessories and joints, consist of various materials.
When used for conveying water intended for human consumption, the materials in contact with the water shall
meet the relevant requirements of the national standards or regulations in the country of use with respect to
effect on water quality.
6 © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 2531:2009(E)
4.2 Pressure classification and dimensional requirements
4.2.1 Pressure classifications
4.2.1.1 General
Components with flexible joints shall be classified by the allowable operating pressure (PFA) in bar, prefixed
by the letter C.
Components with flanged joints shall be classified by the PN number of the flange.
Allowable component pressure relationships shall be the following:
a) Allowable operating pressure (PFA) = C, in bar
b) Allowable maximum operating pressure (PMA) = 1,20 × PFA, in bar
c) Allowable site test pressure (PEA) = (1,20 × PFA) + 5, in bar
The allowable pressures within a pipeline system shall be limited to the lowest pressure classification of all
components within the system.
4.2.1.2 Preferred pressure classes
Preferred pressure classes of components with flexible joints are C25, C30, and C40. Other pressure classes
are allowable, including C20, C50, C64 and C100.
Pressure classes for components with flanged joints are PN10, PN16, PN25 and PN40.
4.2.1.3 Allowable pressures
Allowable pressures of components are as given in Tables 1 and 2.
Table 1 — Allowable pressures of components with flexible joints for preferred classes
Allowable operating Maximum allowable Allowable site test
Pressure class
pressure operating pressure pressure
C PFA PMA PEA
bar bar bar
25 25 30 35
30 30 36 41
40 40 48 53
Table 2 — Allowable pressures of components with flanged joints
Allowable operating Maximum allowable Allowable site test
Pressure class
pressure operating pressure pressure
PN PFA PMA PEA
bar bar bar
10 10 12 17
16 16 20 25
25 25 30 35
40 40 48 53
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ISO 2531:2009(E)
The allowable pressure for fittings as specified in Tables 15 to 33 are as follows:
⎯ socketed fittings, except tees, are given in Table 3;
⎯ socketed tees may be less than those given in Table 3 and shall be given in the manufacturer’s
handbook;
⎯ all flanged fittings and fittings with one flange, such as double-socketed tees with flanged branch, flanged
spigots and flanged sockets, are limited by the flange PN and are given in Table 2.
Table 3 — Allowable pressures for socketed fittings
Allowable operating Maximum allowable Allowable site test
Nominal size
pressure operating pressure pressure
DN PFA PMA PEA
bar bar bar
40 to 200 64 77 82
250 to 350 50 60 65
400 to 600 40 48 53
700 to 1400 30 36 41
1500 to 2600 25 30 35
Appropriate limitations shall be taken into account, which can prevent the full range of these pressures being
used in an installed pipeline. For example, operation at the PFA values can be limited by the lower pressure
capability of other pipeline components, e.g. flanged pipework, certain types of tees and specific designs of
flexible joints. When other limitations exist due to the joint type or to any specific design arrangement, they
shall be given in the manufacturer’s handbook.
4.2.2 Diameter
4.2.2.1 External diameter
Table 14 gives the values of the external diameter, DE, of the spigot end of pipes and fittings, when measured
circumferentially using a circumferential tape as specified in 6.1.1. The positive tolerance is + 1 mm and
applies to all pressure classes of pipes and also to flanged spigot fittings.
The negative tolerance depends on the design of each type of joint and shall be as specified in national
standards, or, when not so specified, in manufacturers’ handbooks, for the type of joint and the nominal size
considered.
In addition, the ovality (see 3.21) of the spigot end of pipes and fittings shall
⎯ remain within the tolerances of DE for DN 40 to 200, and
⎯ not exceed 1 % of DE for DN 250 to DN 600 or 2 % for DN > DN 600.
The manufacturer’s recommendations should be followed with respect to the necessity and means of ovality
correction; certain types of flexible joints can accept the maximum ovality without the need for spigot
re-rounding prior to jointing.
4.2.2.2 Internal diameter
The nominal values of the internal diameters of centrifugally cast pipes, expressed in millimetres, are
approximately equal to the numbers indicating their nominal sizes, DN.
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ISO 2531:2009(E)
4.2.3 Wall thickness
4.2.3.1 Pipes with flexible joints
The minimum wall thickness for pipes, e , shall be not less than 3,0 mm and shall be determined using
min
Equation (2):
PFA××SF DE
e = (2)
min
20R+×(PFA SF)
m
where
e is the minimum pipe wall thickness, in millimetres;
min
PFA is the allowable operating pressure, in bar;
SF is the safety factor for PFA (= 3);
DE is the nominal pipe external diameter (see Table 14), in millimetres;
R is the minimum tensile strength of ductile iron, in megapascals (R = 420 MPa; see Table 8).
m m
NOTE Equation (2) is derived from Barlow’s equation, i.e. hoop stress, σ = PD/2t (see 3.14)
For pipes centrifugally cast, the minimum wall thickness, e , shall not be less than 3,0 mm. The nominal wall
min
thickness, e , is equal to the minimum wall thickness, e , plus (1,3 + 0,001 DN).
nom min
For pipes not centrifugally cast, the minimum wall thickness, e , shall not be less than 4,7 mm. The nominal
min
wall thickness, e , is equal to the minimum wall thickness, e , plus (2,3 + 0,001 DN).
nom min
For centrifugally cast pipes, nominal pipe wall thicknesses for preferred ductile iron pressure classes are given
in Table 14. For other pressure classes, as given in Annex C, the user should confirm the availability with the
manufacturer.
4.2.3.2 Flanged pipes
Flanged pipe shall be classified by PN number. The pressure class of the barrel of the flanged pipes shall be
equal to or greater than a value in bar equal to the PN of the flanges. The pressure class of the flanged pipe
barrel to be used for fabricated flanged pipe shall be as indicated in 8.2 for welded-on flanges, screwed-on
flanges and integrally cast flanges.
NOTE Pipe threads are regarded as loss of wall thickness.
4.2.3.3 Fittings
Nominal wall thicknesses, e , are given for fittings in Tables 15 to 29, with allowable pressures given in
nom
4.2.1.3. The minimum wall thickness, e , for fittings is: e = e − (2,3 + 0,001 DN).
min min nom
Fittings with other pressure classifications are allowed. The manufacturer shall be responsible for the design
of the fittings including the determination of wall thickness. The minimum wall thickness, e , shall be not less
min
than 3,0 mm.
The design shall be carried out by a calculation method, e.g. finite element analysis, or an experimental
method, e.g. hydrostatic testing, using a safety factor of 3 against failure with respect to PFA.
© ISO 2009 – All rights reserved 9
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ISO 2531:2009(E)
4.2.4 Length
4.2.4.1 Socket and spigot pipes
Pipes sha
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2531
Sixième édition
2009-12-15
Tuyaux, raccords et accessoires en fonte
ductile et leurs assemblages pour l'eau
Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for water
applications
Numéro de référence
ISO 2531:2009(F)
©
ISO 2009
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ISO 2531:2009(F)
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ISO 2531:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Exigences techniques.5
4.1 Généralités .5
4.2 Classification de pression et exigences dimensionnelles.7
4.3 Caractéristiques du matériau.12
4.4 Revêtements extérieurs et intérieurs des tuyaux .13
4.5 Revêtements extérieurs et intérieurs des raccords et accessoires.13
4.6 Marquage.14
5 Exigences relatives à l'étanchéité .14
5.1 Tuyaux et raccords.14
5.2 Assemblages flexibles.14
5.3 Assemblages à brides moulées, vissées, soudées et orientables .16
6 Méthodes d'essai.18
6.1 Dimensions .18
6.2 Rectitude des tuyaux .18
6.3 Essai de traction.18
6.4 Dureté Brinell .21
6.5 Essai d'étanchéité en usine des tuyaux et raccords .21
7 Essais de type.22
7.1 Étanchéité des assemblages à la pression interne .22
7.2 Étanchéité des assemblages à la pression externe .23
7.3 Étanchéité des assemblages à une pression interne négative .24
7.4 Étanchéité et résistance mécanique des assemblages à brides.24
8 Tableaux de dimensions.25
8.1 Tuyaux à emboîture et bout uni .25
8.2 Tuyaux à brides .27
8.3 Raccords pour assemblages à emboîtement.27
8.4 Raccords pour assemblages à brides.43
Annexe A (informative) Protection externe .61
Annexe B (informative) Protection interne .62
Annexe C (informative) Dimensions des classes de pression préférentielles et des autres classes
de pression de tuyaux.63
Annexe D (normative) Épaisseurs de paroi, rigidité diamétrale et ovalisation des tuyaux .65
Annexe E (normative) Assurance qualité.73
Annexe F (informative) Coefficients de sécurité.74
Bibliographie.75
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ISO 2531:2009(F)
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 2531 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 5, Tuyauteries en métaux ferreux et raccords
métalliques, sous-comité SC 2, Tuyaux en fonte, raccords et leurs joints.
Cette sixième édition annule et remplace la cinquième édition (ISO 2531:1998), qui a fait l'objet d'une révision
technique. Un nouveau système de classification pour les tuyaux et raccords, fondé sur la pression, a été
introduit avec une épaisseur minimale de paroi déterminée par la pression de fonctionnement admissible.
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NORME INTERNATIONALE ISO 2531:2009(F)
Tuyaux, raccords et accessoires en fonte ductile et leurs
assemblages pour l'eau
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences et les méthodes d'essai applicables aux tuyaux,
raccords, accessoires en fonte ductile et leurs assemblages, destinés à la construction de canalisations:
⎯ pour transporter de l'eau (par exemple de l'eau destinée à la consommation humaine et de l'eau brute),
⎯ fonctionnant avec ou sans pression, et
⎯ installées dans le sol ou en aérien.
1)
NOTE Dans la présente Norme internationale, toutes les pressions sont des pressions relatives exprimées en bar .
La présente Norme internationale spécifie les matériaux, les dimensions et tolérances, les propriétés
mécaniques et les revêtements standards des tuyaux, raccords et accessoires. Elle indique également des
exigences de performance pour tous les composants y compris les assemblages.
La présente Norme internationale s'applique aux tuyaux, raccords et accessoires moulés par tout procédé de
fonderie ou fabriqués à partir de composants moulés, ainsi qu'aux assemblages correspondants, pour la
gamme des DN 40 à DN 2600 inclus.
Elle est applicable aux tuyaux, raccords et accessoires qui sont
⎯ fabriqués avec des extrémités à emboîture, à bride ou à bout uni (la conception des assemblages et la
forme des garnitures de joint ne font pas partie du domaine d'application de la présente Norme
internationale),
⎯ normalement livrés revêtus extérieurement et intérieurement.
Les tuyaux et les raccords sont classés selon la pression de fonctionnement admissible.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 (y compris les éventuels amendements) s'applique.
ISO 4016, Vis à tête hexagonale partiellement filetées — Grade C
ISO 4034, Écrous hexagonaux — Grade C
ISO 4633, Joints étanches en caoutchouc — Garnitures de joints de canalisations d'adduction et d'évacuation
d'eau (égouts inclus) — Spécification des matériaux
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
1) 100 KPa = 1 bar
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ISO 7005-2, Brides métalliques — Partie 2: Brides en fonte
ISO 7091, Rondelles plates — Série normale — Grade C
ISO 10803, Méthode de calcul des tuyaux en fonte ductile
ISO 10804, Assemblages verrouillés pour canalisations en fonte ductile — Règles de conception et essais de
type
EN 1092-2, Brides et leurs assemblages — Brides circulaires pour tuyaux, appareils de robinetterie, raccords
et accessoires, désignées PN — Partie 2: Brides en fonte
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
accessoire
toute pièce moulée, autre qu'un tuyau ou un raccord, qui est utilisée pour une canalisation
EXEMPLE 1 Contrebride et boulons pour assemblage flexible mécanique (voir 3.18);
EXEMPLE 2 Contrebride, boulons et jonc de verrouillage pour assemblages verrouillés (voir 3.24).
NOTE Les robinets et bornes de prise d'eau de tous types ne sont pas couverts par le terme accessoire.
3.2
pression de fonctionnement admissible
PFA
pression interne maximale, non compris le coup de bélier, qu'un composant peut supporter de façon sûre en
service continu
3.3
pression d'épreuve admissible
PEA
pression hydrostatique maximale à laquelle un composant nouvellement mis en œuvre est capable de résister
pendant un laps de temps relativement court, afin de s'assurer de l'intégrité et de l'étanchéité de la conduite
aussi bien posée au-dessus du sol qu'enterrée et remblayée
NOTE Cette pression d'épreuve est différente de la pression d'épreuve sur réseau qui est liée à la pression de calcul
de la canalisation.
3.4
lot
quantité de pièces de laquelle un échantillon est prélevé aux fins d'essais en cours de fabrication
3.5
composant
tout produit défini comme un élément d'un tuyau, d'un raccord ou d'un accessoire
Voir 3.1, 3.9 et 3.22.
3.6
écart
différence de longueur permise à la conception par rapport à la longueur normalisée d'un tuyau ou d'un
raccord
NOTE Les tuyaux et les raccords sont conçus à une longueur choisie dans l'intervalle de longueur normalisée plus
ou moins l'écart (voir Tableau 6); ils sont fabriqués à cette longueur plus ou moins la tolérance indiquée dans le Tableau 7.
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3.7
rigidité diamétrale d'un tuyau
caractéristique d'un tuyau lui permettant de résister à une ovalisation sous charge
3.8
fonte ductile
type de fonte utilisé pour les tuyaux, raccords et accessoires, dans laquelle le graphite est présent
essentiellement sous forme sphéroïdale
3.9
raccord
pièce moulée autre qu'un tuyau, permettant une dérivation, un changement de direction ou de section
NOTE Les brides-emboîtements, les brides-unis et les manchons sont aussi classés dans les raccords.
3.10
bride
extrémité d'un tuyau ou d'un raccord, perpendiculaire à son axe, avec des trous de boulons à entraxe fixe
disposés sur un cercle
NOTE Une bride peut être fixe (par exemple moulée avec la pièce, vissée ou rapportée par soudage) ou orientable.
Une bride orientable comporte un anneau, en une ou plusieurs parties assemblées, qui porte sur un collet d'extrémité et
qui peut tourner librement autour de l'axe du fût avant assemblage.
3.11
assemblage à brides
assemblage de deux extrémités à brides
3.12
assemblage flexible
assemblage permettant une déviation angulaire significative et un déplacement parallèle et/ou perpendiculaire
à l'axe du tuyau
3.13
garniture de joint
élément d'étanchéité dans un assemblage
3.14
contrainte annulaire
σ
contrainte exercée dans un tuyau ou un raccord sous pression, tangente au périmètre d'une section
transversale
3.15
assemblage
jonction des extrémités de deux tuyaux et/ou raccords dans laquelle une garniture de joint est utilisée pour
assurer l'étanchéité
3.16
longueur de pose
L
e
longueur par laquelle la canalisation progresse lorsqu'un tuyau supplémentaire est installé
NOTE 1 Pour les tuyaux à emboîture et bout uni, elle est égale à la longueur hors tout du tuyau, L , moins la
tot
profondeur maximale d'emboîtement du bout uni, L , telle qu'indiquée par le fabricant et telle que représentée à la Figure 4.
i
Pour les tuyaux à brides, elle est égale à la longueur hors tout du tuyau.
NOTE 2 Elle est exprimée en mètres.
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3.17
pression maximale admissible
PMA
pression interne maximale, y compris le coup de bélier, qu'un composant peut supporter de façon sûre en
service
3.18
assemblage flexible mécanique
assemblage flexible dans lequel l'étanchéité est obtenue en appliquant une pression sur la garniture de joint
par des moyens mécaniques
EXEMPLE Une contrebride.
3.19
pression nominale
PN
désignation numérique exprimée par un nombre arrondi utilisé à des fins de référence
NOTE 1 Tous les équipements de même diamètre nominal, DN, désignés par le même numéro de PN ont des
dimensions de raccordement compatibles.
NOTE 2 Adapté de l'ISO 7268.
3.20
diamètre nominal
DN
désignation alphanumérique de dimension pour les composants d'un réseau de tuyauteries, utilisée à des fins
de référence
NOTE 1 Elle comprend les lettres DN suivies par un nombre entier sans dimension qui est indirectement relié aux
dimensions réelles, en millimètres, de l'alésage ou du diamètre extérieur des raccordements d'extrémité.
NOTE 2 Adapté de l'ISO 6708:1995, définition 2.1.
3.21
ovalité
faux-rond de la section d'un tuyau tel que donné par l'Équation (1)
A − A
()
12
100 (1)
()A + A
12
où
A est le grand axe de la section, en millimètres;
1
A est le petit axe de la section, en millimètres.
2
3.22
tuyau
pièce moulée de section uniforme, d'axe rectiligne, ayant des extrémités à emboîture, à bout uni ou à bride
NOTE Cette définition ne s'applique pas aux brides-emboîtements, aux brides-unis et aux manchons qui sont
classés dans les raccords.
3.23
assemblage flexible automatique
assemblage flexible qui se monte en poussant le bout uni d'un composant dans la garniture de joint située
dans l'emboîture du composant adjacent
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3.24
assemblage verrouillé
assemblage dans lequel est inclus un moyen d'éviter que l'assemblage ne se déboîte
3.25
emboîture
extrémité évasée d'un tuyau ou d'un raccord permettant la jonction avec le bout uni du composant adjacent
3.26
bout uni
extrémité mâle d'un tuyau ou d'un raccord
3.27
extrémité unie
profondeur maximale d'emboîtement du bout uni, L , plus 50 mm
i
Voir L à la Figure 4.
i
3.28
longueur normalisée
longueur du fût du tuyau et du corps ou de la tubulure du raccord telle que définie dans la présente Norme
internationale
NOTE 1 Pour les tuyaux et raccords à emboîture et à bout uni elle est désignée par L (l pour les tubulures). Pour les
u u
tuyaux et raccords à brides, elle est désignée par L (l pour les tubulures). Voir Figures 4 à 27.
NOTE 2 Pour les tuyaux et raccords à brides, la longueur normalisée L (l pour les tubulures) est égale à la longueur
hors tout. Pour les tuyaux et raccords à emboîture, la longueur normalisée L (l pour les tubulures) est égale à la
u u
longueur hors tout moins la profondeur d'emboîtement du bout uni telle qu'indiquée dans les catalogues du fabricant.
3.29
essai de type
essai de vérification de la conception réalisé une fois et qui n'est répété qu'après un changement de
conception
4 Exigences techniques
4.1 Généralités
4.1.1 Tuyaux et raccords
Les classes d'épaisseur, les longueurs et les revêtements sont spécifiés respectivement dans 4.2.3, 4.2.4 et
4.4 pour les tuyaux et 4.5 pour les raccords. Si, par accord entre le fabricant et le client, des tuyaux et des
raccords d'épaisseurs, de longueurs et/ou de revêtements différents, et d'autres types de raccords que ceux
donnés en 8.3 et 8.4, sont fournis selon la présente Norme internationale, ils doivent satisfaire à toutes les
autres exigences de la présente Norme internationale. Cela inclut les tuyaux et raccords fabriqués
conformément aux normes et réglementations nationales.
Les diamètres nominaux DN normalisés des tuyaux et raccords sont les suivants:
40, 50, 60, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200,
1400, 1500, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400 et 2600.
La rigidité diamétrale et l'ovalisation admissible des tuyaux en fonte ductile sont telles que données en
Annexe D.
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NOTE Lorsqu'ils sont installés et utilisés dans les conditions pour lesquelles ils sont conçus (voir Annexes A et B),
les tuyaux, raccords et accessoires en fonte ductile, ainsi que leurs assemblages, gardent toutes leurs caractéristiques
fonctionnelles pendant leur temps de service, grâce à la constance des propriétés du matériau, à la stabilité de leur
section et à leur conception avec des coefficients de sécurité élevés.
4.1.2 Aspect de surface et réparations
Les tuyaux, raccords et accessoires doivent être exempts de défauts et d'imperfections de surface qui
peuvent empêcher leur conformité aux exigences des Articles 4 et 5.
Si besoin, les tuyaux et les raccords peuvent être réparés, par exemple par soudage, afin de corriger les
imperfections de surface et les défauts locaux qui n'affectent pas la totalité de l'épaisseur de paroi, sous
réserve que les tuyaux et raccords réparés soient conformes à toutes les exigences des Articles 4 et 5.
4.1.3 Types d'assemblages et interconnexion
4.1.3.1 Généralités
La conception des assemblages et la forme des garnitures de joint sont hors du domaine d'application de la
présente Norme internationale.
Les matériaux des garnitures de joint en caoutchouc doivent être conformes aux exigences de l'ISO 4633
pour les conduites destinées à transporter de l'eau. Lorsque des matériaux autres que les caoutchoucs sont
nécessaires (par exemple pour les assemblages à brides à haute température), ils doivent être conformes aux
Normes internationales correspondantes.
4.1.3.2 Assemblages à brides
Les brides doivent être conçues de sorte qu'elles puissent être assemblées à des brides dont les dimensions
et les tolérances sont conformes à l'ISO 7005-2 ou à l'EN 1092-2. Cela garantit l'interconnexion entre tous les
composants à brides (tuyaux, raccords, robinets, etc.) de même PN et de même DN et la performance
adéquate des assemblages. Les boulons et les écrous doivent être au moins conformes aux exigences de
l'ISO 4016 et de l'ISO 4034, classe de qualité 4.6. Lorsque les rondelles sont exigées, elles doivent être
conformes à l'ISO 7091.
En outre, chaque type d'assemblage à brides doit être conçu pour satisfaire aux exigences de performance
de 5.3.
Bien que cela n'affecte pas l'interconnexion, le fabricant doit indiquer dans son manuel si ses produits sont
normalement livrés avec des brides fixes ou des brides orientables.
4.1.3.3 Assemblages flexibles
Les tuyaux et les raccords à assemblages flexibles doivent être conformes à 4.2.2.1 quant aux diamètres
extérieurs DE de leurs bouts unis et à leurs tolérances. Cela offre la possibilité d'interconnexion entre
composants équipés de différents types d'assemblages flexibles. En outre, chaque type d'assemblage flexible
doit être conçu pour satisfaire aux exigences de performance de 5.2.
Pour l'interconnexion de certains types d'assemblages fonctionnant dans une gamme de tolérances plus
étroite sur DE, il convient de suivre les conseils du fabricant quant à la façon d'obtenir une performance
adéquate de l'assemblage aux pressions élevées (par exemple mesure et tri sur le diamètre extérieur).
Pour l'interconnexion avec des canalisations existantes qui peuvent avoir des diamètres extérieurs non
conformes à 4.2.2.1, il convient de suivre les conseils du fabricant quant aux moyens d'interconnexion
appropriés (par exemple adaptateurs).
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4.1.3.4 Assemblages verrouillés
Les assemblages verrouillés pour les canalisations en fonte ductile doivent être conçus conformément à
l'ISO 10804. Les diamètres extérieurs, DE, des bouts unis et leurs tolérances doivent être conformes à 4.2.2.1.
4.1.4 Matériaux en contact avec l'eau destinée à la consommation humaine
Lorsqu'ils sont utilisés dans les conditions pour lesquelles ils sont conçus, en contact permanent ou
temporaire avec de l'eau destinée à la consommation humaine, les tuyaux et les raccords en fonte ductile et
leurs assemblages ne doivent pas avoir d'influence nuisible sur la qualité de cette eau pour l'usage auquel
elle est destinée.
Les systèmes de canalisation en fonte ductile, y compris les tuyaux, les raccords, les accessoires et leurs
assemblages se composent de divers matériaux. Lorsqu'ils sont utilisés pour le transport de l'eau destinée à
la consommation humaine, les matériaux en contact avec l'eau doivent être conformes aux exigences
applicables, relatives aux effets des matériaux sur la qualité de l'eau, des normes ou réglementations
nationales des pays où ces matériaux sont utilisés.
4.2 Classification de pression et exigences dimensionnelles
4.2.1 Classification de pression
4.2.1.1 Généralités
Les composants à assemblages flexibles doivent être classés en fonction de la pression de fonctionnement
admissible exprimée en bar (PFA), précédée de la lettre C.
Les composants à assemblages à brides doivent être classés en fonction de la valeur du PN de la bride.
La relation entre les pressions admissibles d'un composant doit être la suivante.
a) Pression de fonctionnement admissible (PFA) = C, en bars
b) Pression maximale admissible (PMA) = 1,20 × PFA, en bars
c) Pression d'épreuve admissible (PEA) = (1,20 × PFA) + 5, en bars
Les pressions admissibles dans un système de canalisation doivent se limiter à la classification de pression la
plus basse de tous les composants dans le système.
4.2.1.2 Classes préférentielles de pression
Les classes préférentielles de pression des composants des assemblages flexibles sont C25, C30, et C40.
D'autres classes de pressions, incluant C20, C50, C64 et C100 sont admises.
Les classes de pression pour les composants des assemblages à brides sont PN10, PN16, PN25 et PN40.
4.2.1.3 Pressions admissibles
Les pressions admissibles des composants sont indiquées dans les Tableaux 1 et 2.
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Tableau 1 — Pressions admissibles des composants à assemblages flexibles
pour les classes préférentielles
Pression de fonctionnement Pression maximale Pression d'épreuve
Classe de pression
admissible admissible admissible
C PFA PMA PEA
bar bar bar
25 25 30 35
30 30 36 41
40 40 48 53
Tableau 2 — Pressions admissibles des composants à assemblages à brides
Pression de fonctionnement Pression maximale Pression d'épreuve
Classe de pression
admissible admissible admissible
PN PFA PMA PEA
bar bar bar
10 10 12 17
16 16 20 25
25 25 30 35
40 40 48 53
Les pressions admissibles pour les raccords comme spécifié dans les Tableaux 15 à 33 sont les suivantes:
⎯ pour les raccords à emboîture, sauf les tés, elles sont indiquées dans le Tableau 3;
⎯ pour les tés à emboîtures, elles peuvent être inférieures à celles données dans le Tableau 3 et doivent
être indiquées dans les catalogues du fabricant;
⎯ pour tous les raccords à brides et les raccords ayant une bride, tels que tés à tubulure à brides, brides-
unis et brides-emboîtements, elles sont limitées par la PN de la bride et sont indiquées dans le Tableau 2.
Tableau 3 — Pressions admissibles pour raccords à emboîture
Pression de fonctionnement Pression maximale Pression d'épreuve
Diamètre nominal
admissible admissible admissible
DN PFA PMA PEA
bar bar bar
40 à 200 64 77 82
250 à 350 50 60 65
400 à 600 40 48 53
700 à 1400 30 36 41
1500 à 2600 25 30 35
Les éventuelles limitations susceptibles d'empêcher l'utilisation de toute la plage de ces pressions dans une
canalisation installée doivent être prises en compte. Par exemple, le fonctionnement aux valeurs de PFA peut
être limité par la faible pression des autres composants de la canalisation, comme les pièces à brides,
certains types de tés et des conceptions spécifiques des assemblages flexibles. Si d'autres limitations existent
en raison du type d'assemblage ou d'une conception spécifique, elles doivent être précisées dans les
catalogues du fabricant.
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4.2.2 Diamètre
4.2.2.1 Diamètre extérieur
Le Tableau 14 donne les valeurs du diamètre extérieur, DE, du bout uni des tuyaux et des raccords lorsqu'il
est mesuré à l'aide d'un circomètre comme spécifié en 6.1.1. La tolérance positive est de +1 mm; elle
s'applique à toutes les classes de pression des tuyaux ainsi qu'aux raccords brides-unis.
La tolérance négative dépend de la conception de chaque type d'assemblage et doit être telle que spécifiée
dans les normes nationales ou à défaut dans les manuels des fabricants, pour le type d'assemblage et le
diamètre nominal considéré.
En outre, l'ovalité (voir 3.21) du bout uni des tuyaux et raccords doit
⎯ rester dans la limite des tolérances de DE pour DN 40 à DN 200, et
⎯ ne pas dépasser 1 % de DE, pour DN 250 à DN 600, ou 2
...
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