ISO 21922:2021
(Main)Refrigerating systems and heat pumps - Valves - Requirements, testing and marking
Refrigerating systems and heat pumps - Valves - Requirements, testing and marking
This document specifies safety requirements, certain functional requirements, and marking of valves and other components with similar bodies, hereinafter called valves, for use in refrigerating systems including heat pumps. This document includes requirements for valves with extension pipes. This document describes the procedure to be followed when designing valve parts subjected to pressure as well as the criteria to be used in the selection of materials. This document describes methods by which reduced impact values at low temperatures may be taken into account in a safe manner. This document applies to the design of bodies and bonnets for pressure relief devices, including bursting disc devices, with respect to pressure containment but it does not apply to any other aspects of the design or application of pressure relief devices. In addition, this document is applicable to valves with a maximum operating temperature not exceeding 200 °C and a maximum allowable pressure not exceeding 160 bar[1]. [1] 1 bar = 0,1 MPa.
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Robinetterie — Exigences, essais et marquage
Le présent document spécifie les exigences de sécurité, certaines exigences fonctionnelles et le marquage des robinets et autres composants possèdant un corps similaire, ci-après appelés robinets, pour une utilisation dans les systèmes de réfrigération, y compris les pompes à chaleur. Le présent document comprend des exigences pour les robinets avec des tuyaux d’extension. Le présent document décrit la procédure à suivre lors de la conception des éléments de robinetterie soumis à une pression ainsi que les critères à utiliser dans le choix des matériaux. Le présent document décrit des méthodes permettant de prendre en compte en toute sécurité les valeurs de résilience faibles à basse température. Le présent document s'applique à la conception des corps et des chapeaux des dispositifs limiteurs de pression, y compris les dispositifs à disque de rupture, eu égard au confinement de la pression, mais elle ne s'applique à aucun autre aspect de la conception ou de l'application des dispositifs limiteurs de pression. En outre, le présent document est applicable aux robinets dont la température maximale de fonctionnement ne dépasse pas 200 °C et dont la pression maximale admissible ne dépasse pas 160 bar[1]. [1] 1 bar = 0,1 MPa.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 30-Aug-2021
- Current Stage
- 6060 - International Standard published
- Start Date
- 31-Aug-2021
- Due Date
- 30-Jan-2021
- Completion Date
- 31-Aug-2021
Relations
- Effective Date
- 06-Jun-2022
Overview - What ISO 21922:2021 covers
ISO 21922:2021, "Refrigerating systems and heat pumps - Valves - Requirements, testing and marking", defines safety, functional and marking requirements for valves used in refrigerating systems and heat pumps. The standard covers valves (including those with extension pipes), design procedures for pressure-bearing parts, material selection criteria, and methods to safely account for reduced impact values at low temperatures. It also addresses pressure containment for bodies and bonnets of pressure relief devices (e.g., bursting discs). ISO 21922:2021 applies to valves with a maximum operating temperature ≤ 200 °C and maximum allowable pressure ≤ 160 bar.
Key technical topics and requirements
- Safety and functional requirements for valves used in refrigeration and heat pump systems.
- Design procedures for pressure-bearing parts (normative annexes include calculation and experimental design methods).
- Material selection and compatibility rules, including guidance on metallic and non-metallic materials, castings, forgings, and ageing.
- Low-temperature considerations: procedures to account for reduced impact energy and avoid brittle fracture.
- Pressure containment requirements for bodies and bonnets of pressure relief devices (limited to pressure containment aspects).
- Testing and production checks: strength pressure testing, tightness testing, seat sealing capacity, and other production tests.
- Marking and documentation: mandatory marking elements, allowable pressure/temperature markings, and required documentation for valves and valve assemblies.
- Annexed methods and verification: includes Annexes A–M covering calculation methods, experimental design, allowable pressure at temperature extremes, material characteristics, pressure strength verification, DN sizing, sight glass requirements, compatibility screening, and stress corrosion guidance.
Practical applications and who uses this standard
ISO 21922:2021 is used by:
- Valve manufacturers and designers to ensure safe mechanical design, material selection and conformity with refrigeration/heat pump requirements.
- Test laboratories and quality control teams to carry out strength, tightness and seat sealing tests per the standard.
- System integrators and OEMs specifying valves for refrigeration, air conditioning and heat pump systems.
- Certification bodies and regulators assessing compliance for safety and marking.
- Maintenance and safety engineers seeking guidance on operating limits, documentation and inspection criteria.
Benefits include improved safety, reliable pressure containment, clearer traceability through marking, and reduced risk of brittle failure in low-temperature applications.
Related standards and references
- ISO 148-1 (Charpy impact test for metallic materials) - cited for low-temperature impact assessment.
- ISO 5149-1 (Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements) - normative context.
- ISO 21922:2021 is based on EN 12284:2003; consult national standards bodies for adoption and implementation details.
Keywords: ISO 21922:2021, refrigerating systems, heat pumps, valves, valve testing, valve marking, pressure containment, material selection, low temperature brittle fracture.
ISO 21922:2021 - Refrigerating systems and heat pumps — Valves — Requirements, testing and marking Released:8/31/2021
ISO 21922:2021 - Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Robinetterie — Exigences, essais et marquage Released:8/31/2021
Frequently Asked Questions
ISO 21922:2021 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Refrigerating systems and heat pumps - Valves - Requirements, testing and marking". This standard covers: This document specifies safety requirements, certain functional requirements, and marking of valves and other components with similar bodies, hereinafter called valves, for use in refrigerating systems including heat pumps. This document includes requirements for valves with extension pipes. This document describes the procedure to be followed when designing valve parts subjected to pressure as well as the criteria to be used in the selection of materials. This document describes methods by which reduced impact values at low temperatures may be taken into account in a safe manner. This document applies to the design of bodies and bonnets for pressure relief devices, including bursting disc devices, with respect to pressure containment but it does not apply to any other aspects of the design or application of pressure relief devices. In addition, this document is applicable to valves with a maximum operating temperature not exceeding 200 °C and a maximum allowable pressure not exceeding 160 bar[1]. [1] 1 bar = 0,1 MPa.
This document specifies safety requirements, certain functional requirements, and marking of valves and other components with similar bodies, hereinafter called valves, for use in refrigerating systems including heat pumps. This document includes requirements for valves with extension pipes. This document describes the procedure to be followed when designing valve parts subjected to pressure as well as the criteria to be used in the selection of materials. This document describes methods by which reduced impact values at low temperatures may be taken into account in a safe manner. This document applies to the design of bodies and bonnets for pressure relief devices, including bursting disc devices, with respect to pressure containment but it does not apply to any other aspects of the design or application of pressure relief devices. In addition, this document is applicable to valves with a maximum operating temperature not exceeding 200 °C and a maximum allowable pressure not exceeding 160 bar[1]. [1] 1 bar = 0,1 MPa.
ISO 21922:2021 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 27.080 - Heat pumps; 27.200 - Refrigerating technology. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 21922:2021 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 21922:2021/Amd 1:2024. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21922
First edition
2021-08
Refrigerating systems and heat
pumps — Valves — Requirements,
testing and marking
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Robinetterie —
Exigences, essais et marquage
Reference number
©
ISO 2021
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 List of symbols . 4
5 General requirements . 6
5.1 Installation and operation . 6
5.2 Components under pressure . 6
5.3 Excessive mechanical stress . 7
5.4 Tightness . 7
5.5 Functioning of hand-operated valves . 7
5.6 Functioning of actuator-operated valves. 7
6 Materials . 7
6.1 General . 7
6.1.1 Using metallic materials . 7
6.1.2 Using non-metallic materials . 7
6.2 Requirements for materials to be used for pressure bearing parts . 8
6.3 Compatibility of connections . 8
6.4 Ductility . 8
6.5 Ageing . 8
6.6 Castings . 8
6.7 Forged and welded components . . 8
6.8 Nuts, bolts and screws . 8
6.9 Spindles . 9
6.10 Glass materials . 9
6.11 Requirements for documentation . 9
6.12 Impact energy KV measurement on sub-sized specimens .10
7 Design .10
7.1 General .10
7.2 Maximum allowable pressure .11
7.3 Valve and valve assembly strength design .11
7.4 Bodies and bonnets .12
7.5 Nuts, bolts, screws, fasteners and seals .12
7.6 Seat tightness .12
7.6.1 General.12
7.6.2 Seat tightness: type test .13
7.7 Screwed spindles and shafts .14
7.8 Design of glands .14
7.9 Valve seats .15
7.10 Caps . .15
7.11 Hand operated valves .16
7.12 Corrosion protection .16
8 Appropriate manufacturing procedures .16
9 Production testing .17
9.1 Strength pressure testing .17
9.2 Tightness testing .17
9.3 Seat sealing capacity .18
9.4 Caps . .18
10 Marking and additional information .18
10.1 General .18
10.2 Marking .19
10.3 Example how to mark the allowable limits of pressure and temperature .19
10.4 Hand-operated regulating valves .19
10.5 Caps . .19
11 Documentation .20
11.1 General .20
11.2 Documentation for valves .20
11.3 Additional documentation for valve assemblies .20
Annex A (normative) Procedure for the design of a valve by calculation .21
Annex B (normative) Experimental design method for valves .24
Annex C (normative) Determination of the allowable pressure at the maximum operating
temperature .28
Annex D (normative) Determination of the allowable pressure at minimum operating
temperature — Requirements to avoid brittle fracture .29
Annex E (informative) Compilation of material characteristics of frequently used materials .40
Annex F (informative) Justification of the individual methods .60
Annex G (normative) Pressure strength verification of valve assemblies .66
Annex H (normative) Determination of category for valves .67
Annex I (informative) DN system .72
Annex J (normative) Additional requirements — Sight glasses and indicators .75
Annex K (normative) Compatibility screening test .78
Annex L (informative) Stress corrosion cracking .82
Annex M (normative) Method for sizing the operating element of hand-operated valves .85
Bibliography .87
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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 documents 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).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
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 86, Refrigeration and air-conditioning,
Subcomittee SC 1, Safety and environmental requirements for refrigerating systems, in collaboration with
the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 182, Refrigerating
systems, safety and environmental requirements, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This first edition is based on EN 12284:2003.
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.
Introduction
This document is intended to describe the safety requirements, safety factors, test methods, test
pressures used, and marking of valves and other components with similar bodies for use in refrigerating
systems.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21922:2021(E)
Refrigerating systems and heat pumps — Valves —
Requirements, testing and marking
1 Scope
This document specifies safety requirements, certain functional requirements, and marking of valves
and other components with similar bodies, hereinafter called valves, for use in refrigerating systems
including heat pumps.
This document includes requirements for valves with extension pipes.
This document describes the procedure to be followed when designing valve parts subjected to
pressure as well as the criteria to be used in the selection of materials.
This document describes methods by which reduced impact values at low temperatures may be taken
into account in a safe manner.
This document applies to the design of bodies and bonnets for pressure relief devices, including
bursting disc devices, with respect to pressure containment but it does not apply to any other aspects
of the design or application of pressure relief devices.
In addition, this document is applicable to valves with a maximum operating temperature not exceeding
1)
200 °C and a maximum allowable pressure not exceeding 160 bar .
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 148-1, Metallic materials. Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method
ISO 5149-1, Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 1:
Definitions, classification and selection criteria
ISO/TR 15608, Welding — Guidelines for a metallic material grouping system
EN 12516-2, Industrial valves — Shell design strength — Part 2: Calculation method for steel valve shells
EN 13445-3, Unfired pressure vessels — Part 3: Design
EN 14276-2:2020, Pressure equipment for refrigerating systems and heat pumps — Part 2: Piping —
General requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5149-1 and the following
apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
1) 1 bar = 0,1 MPa.
3.1
valve
device with a pressure enclosure and an intended additional functionality, such as influencing the fluid
flow by opening, closing or partially obstructing the passage of the flow or by diverting or mixing the
fluid flow, indicating moisture content or filtering the fluid flow
Note 1 to entry: A device with a pressure enclosure and an intended additional functionality is designated as
pressure accessory according to the European Pressure Equipment Directive 2014/68/EU.
3.2
extension pipe
piping connected to a valve by the valve manufacturer, which does not influence the pressure strength
of the valve itself
Note 1 to entry: Extension pipes often have different diameters in two ends.
Note 2 to entry: The application of extension pipes is determined by the manufacturer and has the advantage
that the pressure strength verification of the extension pipes becomes independent of the safety factors used for
the verification of the valve.
3.3
valve assembly
combination of a valve and one or more extension pipes
EXAMPLE An example of a valve assembly is given in Clause H.6.
3.4
operating range
combination of temperature and pressure conditions at which the valve can safely be operated
3.5
nominal size
DN
alphanumeric designation of size for components of a pipework system, which is used for reference
purposes comprising 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 1 to entry: The number following the letters DN does not represent a measurable value and should not be
used for calculation purposes except where specified in this document.
Note 2 to entry: Where the nominal size is not specified, for the purpose of this document it is assumed to be the
internal diameter of the pipe or component in mm (DN/ID).
Note 3 to entry: Nominal size is not the same as port size which is commonly used for the size of the valve seat
opening.
Note 4 to entry: For additional information regarding the DN system, see Annex I.
[SOURCE: ISO 6708:1995, 2.1, modified — Notes to entry added.]
3.6
nominal pressure
PN
numerical designation which is a convenient rounded number for reference purposes
Note 1 to entry: All equipment of the same nominal size (DN) designated by the same PN number shall have
compatible mating dimensions.
[SOURCE: ISO 7268:1983/Amd.1:1984, modified]
3.7
corrosion
all forms of material waste (e. g. oxidation, erosion, wear and abrasion)
2 © ISO 2021 – All rights reserved
3.8
maximum operating temperature
highest temperature that can occur during operation or standstill of the refrigerating system or during
testing under test conditions
3.9
minimum operating temperature
lowest temperature that can occur during operation or standstill of the refrigerating system or during
testing under test conditions
3.10
pressure bearing part
part, which is subject to stress due to internal pressure greater than 50 kPa (0,5 bar) gauge
3.11
main pressure bearing part
part, which constitute the envelope under pressure, essential for the integrity of the equipment
Note 1 to entry: Examples are bonnets, housings, end covers and flanges.
[SOURCE: EN 13445-1:2014]
3.12
seat tightness class
letter from A to G indicating the internal tightness of the valve across the valve seat(s)
3.13
competent body
third party organisation which has recognized competence in the assessment of quality systems for the
manufacture of materials and in the technology of the materials concerned
Note 1 to entry: National legislation can place additional requirements on the competent body depending on the
market for which the valve is intended.
3.14
type of valve connection
standard and size of the valve connection to other equipment directly fixed to the valves end
Note 1 to entry: Possible types of valve connection are e.g.
a) NPS 2, i.e. a butt-welding connection to ASME/ANSI B 36.10 2 inch steel pipe,
b) NPT ½ , i.e. a screwed connection with ½ inch male end according to ASME/ANSI B 1.20.1,
c) EN 1092-1/11/C/DN 200 x 6,3/PN 40, i.e. a flange type 11 with facing type C (tongue) of nominal size DN 200,
wall thickness 6,3 mm, PN 40.
3.15
pressure sensitive part
part of a valve which will not have a reliable function after exposure to the greater of 1,5 times PS and
1,25 times PS
Note 1 to entry: Examples include bellows, diaphragms or float balls.
3.16
spindle
part of the valve which actuates the intended functionality, e.g. opening or closing for influencing the
fluid flow
Note 1 to entry: A valve does not necessarily need to incorporate a spindle.
3.17
maximum allowable pressure
PS
maximum pressure for which the valve or valve assembly is designed, as specified by the manufacturer
3.18
maximum allowable pressure at ambient temperature (–10 °C to + 50 °C)
PS
maximum pressure for which the valve or valve assembly is designed, as specified by the manufacturer,
at ambient temperature (–10 °C to + 50 °C)
4 List of symbols
Symbols used in this document are given in Table 1:
Table 1 — List of symbols
A Elongation after fracture where the measured length is equal or greater than 0,4 mm
L
times of diameter of the rod
A Elongation after fracture where the measured length is equal to 5 times of di- %
ameter of the rod
a Lifetime in years for calculating effect of corrosion; typically 20 years —
C Factor to compensate for the quality of a casting —
Q
D Diameter of the hand-wheel mm
δ Negative wall thickness tolerance mm
e
e Actual wall thickness at given measuring points of the valve to be tested mm
act
e Reference thickness is the minimum material thickness needed to give adequate mm
B
strength to pressure bearing parts
e Reduction in wall thickness caused by occurrence of corrosion mm
c
e Component wall thickness as specified in the design drawing mm
con
F Operating manual force to size the manual operating element N
F Maximum manual force to size the manual operating element N
s
KV Impact rupture energy J
KV Threshold value of impact rupture energy, where the impact rupture energy is J
defined as independent of the temperature
t
KV Standard value of impact rupture energy at standard temperature of the material J
KV Impact rupture energy at minimum operating temperature TS J
TS min min
K Rate of flow of water in cubic metres per hour for a differential pressure Δp of m /h
VS
1 bar (0,1 MPa) at the rated full opening
L Leakage in percent of K %
VS
l Length of the lever or radius of the crank circle mm
P Maximum allowable design test pressure bar
F
PS Maximum allowable pressure bar
PS Maximum allowable pressure at ambient temperature (−10 °C to + 50 °C) bar
PS Maximum allowable pressure at maximum operating temperature bar
TS max
PS Maximum allowable pressure at minimum operating temperature bar
TS min
P Minimum burst test pressure (greater than P ) bar
Test F
p Upstream pressure bar
p Downstream pressure bar
Δp Differential pressure bar
NOTE 1 bar = 0,1 MPa.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
Table 1 (continued)
p' Testing pressure of each valve after production bar
Q Mass flow rate kg/h
M
Q Downstream volume flow rate m /h
V
R Yield strength, 1,0% offset MPa, N/mm
e 1,0
R Yield strength, 1,0% offset at maximum operating temperature MPa, N/mm
e 1,0 TS max
R Yield strength, 0,2% offset at ambient temperature MPa, N/mm
e 0,2
R Proof strength, 0,2% offset at ambient temperature MPa, N/mm
p 0,2
R Proof strength, 0,2% offset at minimum operating temperature MPa, N/mm
p 0,2 TS min
R Proof strength, 0,2% offset at temperature t MPa, N/mm
p 0,2/t
R Proof strength, 0,2% offset at maximum operating temperature MPa, N/mm
p 0,2 TS max
R Proof strength, 1,0% offset at ambient temperature MPa, N/mm
p 1,0
R Upper yield strength MPa, N/mm
eH
R Upper yield strength at maximum operating temperature MPa, N/mm
eH TS max
R Tensile strength MPa, N/mm
m
R Tensile strength at maximum operating temperature MPa, N/mm
m TS max
R Actual tensile strength of the material of the valve to be tested MPa, N/mm
m act
R Tensile strength used for the design MPa, N/mm
m con
ρ Density of the actual fluid kg/m
ρ Density of water at 15,5 °C kg/m
ρ Upstream density kg/m
ρ Downstream density kg/m
S Factor to compensate effects of corrosion —
C
S Factor for the calculation of the burst test pressure taking into account the tensile —
con
strength according to Table A.1
S Factor to allow for forming —
F
S Factor taking into consideration the impact rupture energy reduction due to —
TS min
minimum operating temperature
S Factor to allow for the reduction in strength due to the maximum operating —
TS max
temperature
S Factor to allow for the test pressure —
σ
σ Initial design stress MPa, N/mm
con
σ Allowable stress values derived from σ MPa, N/mm
corr con
t Lowest temperature at which pressure bearing parts can be used, if their load °C
min 25
amounts to 25 % of the allowable design stress at 20 °C, taking the safety factors
according to Table A.1 into account
t Lowest temperature at which pressure bearing parts can be used, if their load °C
min 75
amounts to 75 % of the allowable design stress at 20 °C, taking the safety factors
according to Table A.1 into account
t Lowest temperature at which pressure bearing parts can be used, if their load °C
min 100
amounts to 100 % of the allowable design stress at 20 °C, taking the safety factors
according to Table A.1 into account
T Design reference temperature is the minimum operating temperature TS ad-
R min
justed. Used when determining TS based on reference thickness e
min B
T Temperature adjustment of the design reference temperature T
S R
T Impact test temperature
KV
TS Operating temperature °C
TS Lowest operating temperature °C
min
NOTE 1 bar = 0,1 MPa.
Table 1 (continued)
TS Maximum operating temperature °C
max
τ Torque, under specified conditions, to operate the valve Nm
τ Maximum torque, under specified conditions, to seat or unseat the obturator or Nm
s
to overcome temporary intermediate dynamic conditions
V Inner volume of a valve l
X Correction of the actual wall thickness relative to the wall thickness of the design —
Δp
assigns the value
K —
P
Y Correction on the basis of current strength values of the test sample relative to —
the strength parameters for the design of valves
Z Factor to allow for the quality of a joint (e.g. welded joint) —
∂ Wall thickness reduction per year mm
NOTE 1 bar = 0,1 MPa.
5 General requirements
5.1 Installation and operation
Valves and valve assemblies shall be designed for the operational loads and conditions as specified in
the relevant refrigerating system safety standard.
Relevant refrigerating system safety standards include:
a) ISO 5149-1, ISO 5149-2 and ISO 5149-4,
b) IEC 60335-2-40,
c) ANSI/ASHRAE Standard 15,
d) EN 378-1, EN 378-2 and EN 378-4.
The application of extension pipes is determined by the manufacturer.
NOTE 1 When extension pipes are applied, the finished device is a valve assembly (see. 3.3) consisting of a
valve (see 3.1) and extension pipes (see 3.2).
NOTE 2 The application of extension pipes has the advantage that the pressure strength verification of the
pipes becomes independent of the safety factors used in the verification of the valve body.
The lowest operating temperature (TS ), maximum operating temperature (TS ), and the maximum
min max
allowable pressure (PS) shall be the same for extension pipes and valve assemblies as for the valve
incorporated in the valve assembly.
The manufacturer shall classify the category of the valve, extension pipe, and valve assembly according
to Annex H as appropriate.
5.2 Components under pressure
All parts of the valve or valve assembly shall be designed and manufactured to remain leak proof and to
withstand the pressures which may occur during operation, standstill and transportation, taking into
account the thermal, physical and chemical stresses to be expected.
6 © ISO 2021 – All rights reserved
5.3 Excessive mechanical stress
After installation, valves and valve assemblies, especially valves for hot gas defrosting, shall not be
under excessive mechanical stress from fitting of the pipe or from temperature variations during
operation.
NOTE Hot gas defrosting can produce hydraulic shocks resulting in transient pressures in excess of PS.
5.4 Tightness
The valve or valve assembly shall not leak to the outside when tested as described in 9.2. Valve seats
shall seal to a degree specified in 9.3.
5.5 Functioning of hand-operated valves
Proper functioning of hand-operated valves shall be ensured for the entire operating range up to the
allowable pressure PS and the associated allowable temperature TS.
5.6 Functioning of actuator-operated valves
Proper functioning of actuator-operated valves operated by the fluid or by energy from an external
source, shall be ensured for the entire operating range, which is to be specified by the manufacturer.
6 Materials
6.1 General
6.1.1 Using metallic materials
Metallic materials, included welding filler metals, solders, brazing metals and sealants, shall allow
for the thermal, chemical and mechanical stresses arising in system operation. Materials shall be
resistant to the refrigerants, solvents (in absorption systems) and refrigerant-oil mixtures used in each
particular case.
NOTE A list of suitable materials is found in Annex E of this document. Steel information can also be found in
EN 13445-2 or ASME B 31.5, along with other useful information.
If material properties are changed during the method of manufacture (e.g. through welding or deep
drawing) to such an extent that the strength and/or Charpy notch energies, according to ISO 148-1, are
reduced, these reduced values shall be taken into consideration by corrections or shall be subject to
suitable compensatory material treatment (e.g. heat treatment).
Residual stress can e.g. decrease impact strength and increase stress corrosion (see Annex L). Where
relevant, it shall be verified that the residual stress does not impose adverse implications.
Materials with a deformation higher than 2 % shall be heat treated with the respective material
specifications. Alternatively, the proof against inner pressure shall be verified by test, if no heat
treatment is used.
6.1.2 Using non-metallic materials
It is permitted to use non-metallic materials, e.g. for gaskets, coatings, insulating materials, and
sightglasses, provided that they are compatible with other materials, refrigerants and lubricants.
The compatibility of rubber and thermoplastic sealing materials and flat gaskets shall be evaluated
according to Annex K.
6.2 Requirements for materials to be used for pressure bearing parts
Materials listed in this document (see Annex E) have been identified for use in valves.
Lamellar cast iron shall not be used but nodular cast iron can be used down to temperatures at which it
can be proved to achieve overall levels of safety equivalent to alternative materials.
NOTE EN 1563 contains information on nodular cast iron.
Free-cutting steel generally does not have the impact strength, KV , required for pressure bearing
parts. It may be used for pressure bearing parts where pressure is not a significant design factor.
Where new materials are proposed, the design shall be carried out using Annexes A to D provided the
yield strength or proof strength, as applicable, at the maximum operating temperature and the impact
rupture energy at the lowest operating temperature are known. If these properties are not known the
material shall not be used.
6.3 Compatibility of connections
Materials which are to be physically joined shall be suitable for an effective connection, depending on
the particular materials used and on the dimensions of the piping specified.
6.4 Ductility
Materials which are to be considerably deformed shall be sufficiently ductile and capable of being heat
treated where necessary.
6.5 Ageing
Materials for pressurized parts shall not be significantly affected by ageing.
6.6 Castings
Castings shall exhibit a low stress level. If they are not subjected to stress relief heat treatment,
controlled cooling shall be ensured after the casting process and after any heat treatment which may
have been applied.
6.7 Forged and welded components
Forged and welded components shall be fabricated from suitable materials (e.g. weldable close grain
low carbon steel) and shall be heat treated where the combination of operating temperature, operating
pressure and wall thickness indicates by calculation that heat treatment is necessary.
Free-cutting steel is not qualified for welding.
6.8 Nuts, bolts and screws
Materials for nuts, bolts and screws for joining housing parts subject to pressure loads shall exhibit
the correct characteristics for the material over the full range of the application limits for the nuts,
bolts and screws defined by the operating temperature, whereby the following minimum values for the
elongation at fracture and notched impact rupture energy shall be achieved. The test piece for impact
rupture energy measurements shall be taken parallel to the drawing or rolling direction, and the notch
orientation shall be perpendicular to the drawing or rolling direction.
a) for ferritic materials an elongation at fracture A ≥ 14 %;
b) for cold formed austenitic materials an elongation at fracture A ≥ 0,4 × d;
L
8 © ISO 2021 – All rights reserved
c) for lowest operating temperature TS ≥ –10 °C: a notched impact rupture energy KV at 20 °C for
min
tempered alloyed steels of at least 52 J and of at least 40 J for tempered carbon steels (ISO V test-
piece);
d) for lowest operating temperature of TS < –10 °C: a notched impact rupture energy KV at TS of
min min
at least 40 J for tempered carbon steels and tempered alloyed steels (V test-piece).
NOTE Some suitable materials are given in Annex E of this document.
6.9 Spindles
Material for spindles shall be corrosion-resistant to ensure safe operation, and shall exhibit appropriate
material characteristics over the complete operating temperature range.
6.10 Glass materials
Glass shall be free from listers, crystaline enclosures and surface irregularities.
Thermal reinforcement (tempering) of glass should only be applied for strength reasons.
6.11 Requirements for documentation
Material test certificates shall be provided by the manufacturer to ensure that the material used
conforms with the required specification and that it is traceable from receipt through production up
to the final test, preferably at the time of delivery and not later than the time of commissioning. Any
required inspection certificate shall be prepared on behalf of and signed by the competent person who
carried out the inspection, test, or checking.
Each certificate shall be one of the following 3 types:
— Certificate type 1: A certificate declaring compliance with the order.
— Certificate type 2: A test report showing compliance with the order. The material tested may be
from a different batch than the material supplied.
— Certificate type 3: A certificate declaring compliance with the order and in which test results are
supplied. The material tested shall be from the same batch as the material supplied.
NOTE 1 ISO 10474 inspection documents type 2.1, 2.2, and 3.1 are examples of certificate types 1, 2, and 3
respectively for steel and steel products.
NOTE 2 EN 10204 inspection documents type 2.1, 2.2, and 3.1 are examples of certificate types 1, 2, and 3
respectively for all metallic materials.
The requirements for material test certificates depend on the category of the valve, as defined in
Annex H, and the function of the material in the valve.
Certificate type 1 or higher is required for materials used in:
— valves and extension pipes of category less than I, and
— for non pressure bearing parts.
Certificate type 2 or higher is required for materials used in:
— Pressure bearing parts of category I valves and extension pipes, and
— Nuts, bolts and screws of valves of category II to IV, unless its failure would result in a sudden
discharge of pressure energy.
Certificate type 3 is required for materials used in main pressure bearing parts of category II, III
and IV valves and extension pipes, and for nuts, bolts and screws where its failure would result in a
sudden discharge of pressure energy. These certificates shall be verified by a competent body, or the
manufacture shall be approved for doing this verification by a competent body.
NOTE 1 Nuts, bolts and screws are typically used in a way where the failure of a single nut, bolt or screw will
result in a leak, but not result in a sudden discharge of pressure energy.
NOTE 2 European Pressure Equipment Directive 2014/68/EU allows “attachments” of category 1 valves to use
inspection type 2.1, and for higher categories to use type 2.2. For simplicity the requirements in this document
are slightly higher.
6.12 Impact energy KV measurement on sub-sized specimens
If full size Charpy specimen cannot be extracted from components and welds, sub-sized specimens
shall be tested. Impact tests should be performed on the maximum thickness which can be extracted
from the component under consideration.
The required energies for sub-sized specimens are given in Table 2. To represent the behaviour of a full
thickness specimen a lower impact test temperature shall be applied. The temperature shifts shall be in
accordance with Table 2.
Table 2 — Equivalent impact energy requirements when sub-sized specimens are extracted
from thicker sections
Specimen
Required impact
cross-sectional Sub-sized specimen requirement
energy
geometry
Specimen
cross-section- Impact test temper-
KV [J] [mm × mm] KV [J]
al geometry ature
[mm × mm]
27 10 × 10 20 7,5 × 10 T –5 K
KV
27 10 × 10 14 5 × 10 T –20 K
KV
40 10 × 10 30 7,5 × 10 T –5 K
KV
40 10 × 10 24 5 × 10 T –20 K
KV
20 7,5 × 10 14 5 × 10 T –15 K
KV
30 7,5 × 10 20 5 × 10 T –15 K
KV
14 5 × 10 ― ― ―
20 5 × 10 ― ― ―
7 Design
7.1 General
The construction of a valve or valve assembly shall be suitable for using a valve or valve assembly at the
pressure and temperature specified by the manufacture.
The design requirements herein cover parts subject to pressure constructed of materials defined in
Clause 6.
Particular attention shall be paid to smooth concave transitions of cross sections of the body design,
as sharp edges are liable to increase stress and may directly result in fracture or in stress corrosion
cracking (see Annex L).
Pressure enclosures using glass as material shall be in accordance with requirements of Annex J.
The valve design shall be so that any liquid trapped internally shall be safely relieved or contained.
10 © ISO 2021 – All rights reserved
7.2 Maximum allowable pressure
The maximum allowable pressure PS shall be defined by the manufacturer and the valve or valve
assembly strength shall be verified taking the PS into account.
NOTE ISO 5149-2 does not allow the system to exceed the maximum allowable pressure PS except during the
short period of time necessary for the pressure relief device to operate with a maximum value of 1,1 t
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21922
Première édition
2021-08
Systèmes de réfrigération et pompes à
chaleur — Robinetterie — Exigences,
essais et marquage
Refrigerating systems and heat pumps — Valves — Requirements,
testing and marking
Numéro de référence
©
ISO 2021
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CH-1214 Vernier, Genève
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Liste des symboles . 4
5 Exigences générales . 6
5.1 Installation et fonctionnement . 6
5.2 Composants sous pression . 7
5.3 Contrainte mécanique excessive . 7
5.4 Etanchéité . 7
5.5 Fonctionnement des robinets à commande manuelle . 7
5.6 Fonctionnement des robinets commandés par un actionneur . 7
6 Matériaux . 7
6.1 Généralités . 7
6.1.1 Utilisation de matériaux métalliques . 7
6.1.2 Utilisation de matériaux non-métalliques . 8
6.2 Exigences relatives aux matériaux destinés à être utilisés avec des éléments
supportant la pression . 8
6.3 Compatibilité des raccordements . 8
6.4 Ductilité . 8
6.5 Vieillissement . 9
6.6 Pièces moulées . 9
6.7 Composants forgés et soudés . 9
6.8 Ecrous, boulons, et vis . 9
6.9 Tiges de manœuvre . 9
6.10 Matériaux en verre . 9
6.11 Exigences relatives à la documentation .10
6.12 Mesure de la résilience avec effet d'entaille KV sur des éprouvettes de petite taille .10
7 Conception .11
7.1 Généralités .11
7.2 Pression maximale admissible .11
7.3 Conception de la résistance du robinet et de l'assemblage de robinet .11
7.4 Corps et chapeaux .13
7.5 Ecrous, boulons, vis, éléments de fixation et joints d'étanchéité .13
7.6 Etanchéité du siège .13
7.6.1 Généralités .13
7.6.2 Etanchéité du siège : essai de type .14
7.7 Tiges de manœuvre filetées et arbres .15
7.8 Conception des garnitures .15
7.9 Sièges de robinets .15
7.10 Capuchons .16
7.11 Robinets à commande manuelle .16
7.12 Protection anticorrosion .17
8 Procédures de fabrication appropriées .17
9 Essais de production .18
9.1 Essai de résistance à la pression .18
9.2 Essai d'étanchéité .18
9.3 Etanchéité du siège .19
9.4 Capuchons .20
10 Marquage et informations complémentaires .20
10.1 Généralités .20
10.2 Marquage .20
10.3 Exemple de marquage des limites admissibles de pression et de température .21
10.4 Robinets de réglage à commande manuelle .21
10.5 Capuchons .21
11 Documentation .21
11.1 Généralités .21
11.2 Documentation pour les robinets .21
11.3 Documentation supplémentaire pour les assemblages de robinets.22
Annexe A (normative) Procédure de conception d’un robinet par calcul .23
Annexe B (normative) Méthode de conception expérimentale des robinets .27
Annexe C (normative) Détermination de la pression admissible à la température maximale
de fonctionnement .31
Annexe D (normative) Détermination de la pression admissible à la température minimale
de fonctionnement (exigences permettant de prévenir toute rupture fragile) .32
Annexe E (informative) Compilation des caractéristiques des matériaux fréquemment utilisés .48
Annexe F (informative) Justification des méthodes individuelles .67
Annexe G (normative) Vérification de la résistance à la pression des assemblages de robinet .73
Annexe H (normative) Détermination des catégories pour les robinets.74
Annexe I (informative) Système DN .79
Annexe J (normative) Exigences supplémentaires — Indicateurs et voyants .82
Annexe K (normative) Procédure d’essai de compatibilité .85
Annexe L (informative) Fissuration par corrosion sous contrainte .89
Annexe M (normative) Méthode de dimensionnement de l'organe de manœuvre des robinets .92
Bibliographie .95
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (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'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
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 le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 86, Froid et climatisation, sous-comité
SC 1, Exigences de sécurité et d'environnement relatives aux systèmes frigorifiques, en collaboration avec
le comité technique CEN/TC 182, Systèmes frigorifiques, exigences de sécurité et d'environnement, 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 est basée sur l'EN 12284:2003.
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/ fr/ members .html.
Introduction
Le présent document a pour objet de décrire les exigences de sécurité, les coefficients de sécurité, les
méthodes d'essai, les pressions d'essai utilisées et le marquage des robinets frigorifiques et des autres
composants possèdant un corps similaire, destinés à être utilisés dans les systèmes de réfrigération.
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NORME INTERNATIONALE ISO 21922:2021(F)
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur —
Robinetterie — Exigences, essais et marquage
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences de sécurité, certaines exigences fonctionnelles et le
marquage des robinets et autres composants possèdant un corps similaire, ci-après appelés robinets,
pour une utilisation dans les systèmes de réfrigération, y compris les pompes à chaleur.
Le présent document comprend des exigences pour les robinets avec des tuyaux d’extension.
Le présent document décrit la procédure à suivre lors de la conception des éléments de robinetterie
soumis à une pression ainsi que les critères à utiliser dans le choix des matériaux.
Le présent document décrit des méthodes permettant de prendre en compte en toute sécurité les
valeurs de résilience faibles à basse température.
Le présent document s'applique à la conception des corps et des chapeaux des dispositifs limiteurs de
pression, y compris les dispositifs à disque de rupture, eu égard au confinement de la pression, mais
elle ne s'applique à aucun autre aspect de la conception ou de l'application des dispositifs limiteurs de
pression.
En outre, le présent document est applicable aux robinets dont la température maximale de
fonctionnement ne dépasse pas 200 °C et dont la pression maximale admissible ne dépasse pas 160
1)
bar .
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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 148-1, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy — Partie 1: Méthode
d'essai
ISO 5149-1, Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d'environnement —
Partie 1: Définitions, classification et critères de choix
ISO/TR 15608, Soudage — Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
EN 12516-2, Robinetterie industrielle — Résistance mécanique des enveloppes — Partie 2 : Méthode de
calcul relative aux enveloppes d’appareils de robinetterie en acier
EN 13445-3, Récipients sous pression non soumis à la flamme — Partie 3 : Conception
EN 14276-2:2020, Équipements sous pression pour systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Partie
2 : Tuyauteries - Exigences générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5149-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
1) 1 bar = 0,1 MPa.
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
robinet
dispositif avec une enceinte sous pression et une fonctionnalité supplémentaire prévue, telle
qu'influencer l'écoulement du fluide en ouvrant, fermant ou obstruant partiellement le passage de
l'écoulement ou en détournant ou en mélangeant l'écoulement du fluide, en indiquant la teneur en
humidité ou en filtrant l’écoulement du fluide
Note 1 à l'article: Un dispositif doté d'une enveloppe sous pression et d'une fonctionnalité supplémentaire prévue
est désigné comme accessoire sous pression conformément à la Directive Européenne sur les Equipements sous
Pression 2014/68/UE.
3.2
tuyau d'extension
tuyauterie raccordée à un robinet par le fabricant du robinet, qui n'influence pas la résistance à la
pression du robinet lui-même
Note 1 à l'article: Les tuyaux d’extension ont souvent des diamètres différents à deux extrémités.
Note 2 à l'article: L'application des tuyaux d’extension est déterminée par le fabricant et présente l'avantage que
la vérification de la résistance à la pression des tuyaux d’extension devient indépendante des facteurs de sécurité
utilisés pour la vérification du robinet.
3.3
assemblage de robinet
combinaison d'un robinet et d'un ou plusieurs tuyaux d'extension
EXEMPLE Un exemple d'assemblage de robinet est donné au paragraphe H.6.
3.4
plage de fonctionnement
combinaison de conditions de température et de pression pour lesquelles le robinet peut être manoeuvré
en toute sécurité
3.5
diamètre nominal
DN
désignation alphanumérique de dimension pour les composants d'un réseau de tuyauteries, utilisée à
des fins de référence, comprenant 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 1 à l'article: Le nombre suivant les lettres DN ne représente pas une valeur mesurable, et il convient de ne
pas l'utiliser à des fins de calcul sauf si cela est spécifié dans le présent document.
Note 2 à l'article: Lorsque le diamètre nominal n'est pas spécifié, aux fins du présent document, on suppose qu'il
s'agit du diamètre intérieur du tuyau ou de l'élément de construction en mm (DN/ID).
Note 3 à l'article: Le diamètre nominal n'est pas le même que la taille de l'orifice qui est couramment utilisée pour
la taille de l'ouverture du siège de soupape.
Note 4 à l'article: Pour de plus amples informations concernant le système DN, voir l'Annexe I.
[SOURCE: : ISO 6708:1995, 2.1 modifiée – Les Notes à l’article ont été ajoutées]
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3.6
pression nominale
PN
désignation numérique exprimée par un nombre arrondi utilisé à des fins de référence
Note 1 à l'article: Tous les équipements de même diamètre nominal (DN) désignés par le même numéro de PN
doivent avoir des dimensions de raccordement compatibles
[SOURCE: : ISO 7268:1983/Amd1: 1984, modifiée]
3.7
corrosion
toutes formes de dégradation du matériau (par exemple, oxydation, érosion, usure et abrasion)
3.8
température maximale de fonctionnement
température la plus élevée susceptible d'être atteinte lors du fonctionnement ou de l'arrêt du système
de réfrigération ou au cours des essais réalisés dans les conditions d'essai
3.9
température minimale de fonctionnement
température la plus basse susceptible d'être atteinte lors du fonctionnement ou de l'arrêt du système de
réfrigération ou au cours des essais réalisés dans les conditions d'essai
3.10
élément supportant la pression
élément soumis à une contrainte due à la pression interne supérieure à 50 kPa (0,5 bar) dans des
conditions normales de fonctionnement
3.11
élément principal supportant la pression
partie, qui constitue l'enveloppe sous pression, essentielle pour l'intégrité de l'équipement
Note 1 à l'article: Il s'agit par exemple des capots, des boîtiers, des couvercles d'extrémité et des brides.
[SOURCE: : EN 13445-1:2014]
3.12
classe d'étanchéité du siège
lettre de A à G indiquant l'étanchéité interne du robinet à travers le(s) siège(s) de robinet.
3.13
organisme compétent
organisme tiers ayant une compétence reconnue dans l'évaluation des systèmes qualité pour la
fabrication des matériaux et dans la technologie des matériaux concernés
Note 1 à l'article: La législation nationale peut imposer des exigences supplémentaires à l'organisme compétent
en fonction du marché auquel le robinet est destiné.
3.14
type de raccordement du robinet
référence et taille du raccordement du robinet à d'autres équipements directement fixés à l'extrémité
de la vanne
Note 1 à l'article: Les types de raccordement possibles sont par exemple :
a) NPS 2, c'est-à-dire une connexion soudée bout à bout à un tuyau en acier ASME/ANSI B 36.10 de 2 pouces,
b) NPT ½, c'est-à-dire une connexion vissée avec l'extrémité mâle ½ pouce selon ANSI B 1.20.1,
c) EN 1092-1/11/C/DN 200 x 6,3/PN 40, c'est-à-dire une bride de type 11 avec parement de type C (languette)
de diamètre nominal DN 200, épaisseur de paroi 6,3 mm, PN 40.
3.15
élément sensible à la pression
élément d’un robinet qui n'aura pas une fonction fiable après exposition à la plus grande des deux
valeurs suivantes : 1,5 fois PS et 1,25 fois PS
Note 1 à l'article: Cela inclut par exemple, les soufflets, diaphragmes ou flotteurs.
3.16
broche
partie du robinet qui actionne la fonctionnalité prévue, par exemple ouverture ou fermeture pour
influencer l’écoulement du fluide
Note 1 à l'article: Un robinet n'a pas nécessairement besoin d'incorporer une broche.
3.17
pression maximale admissible
PS
pression maximale pour laquelle le robinet ou l’assemblage de robinet est conçu, telle que spécifiée par
le fabricant
3.18
pression maximale admissible à la température ambiante (−10 °C à + 50 °C)
PS
pression maximale pour laquelle le robinet ou l’assemblage de robinet est conçu, telle que spécifiée par
le fabricant, à la température ambiante (−10 °C à + 50 °C)
4 Liste des symboles
Les symboles utilisés dans le présent document sont indiqués dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Liste des symboles
A Allongement après rupture lorsque la longueur mesurée est supérieure ou égale à mm
L
0,4 fois le diamètre de la tige de manoeuvre
A Allongement après rupture lorsque la longueur mesurée est égale à 5 fois le dia- %
mètre de la tige de manoeuvre
a Durée de vie en année pour calculer l’effet de la corrosion ; 20 ans en général —
C Coefficient de compensation de la qualité d’une pièce moulée —
Q
D Diamètre du volant mm
δ Tolérance négative relative à l’épaisseur de paroi mm
e
e Épaisseur réelle de paroi à des points de mesure donnés du robinet à soumettre à mm
act
l’essai
e L'épaisseur de référence est l'épaisseur minimale du matériau nécessaire pour mm
B
donner une résistance adéquate aux éléments supportant la pression.
e Réduction de l’épaisseur de paroi due à la corrosion mm
c
e Épaisseur de paroi du composant telle que spécifiée dans le schéma de conception mm
con
F Effort de manœuvre appliqué manuellement pour dimensionner l’organe de N
manœuvre manuel
F Effort maximal appliqué manuellement pour dimensionner l’organe de manœuvre N
s
manuel
KV Résilience avec effet d'entaille J
KV Valeur seuil de la résilience avec effet d’entaille, lorsque cette dernière est définie J
comme étant indépendante de la température
t
KV Valeur normale de résilience avec effet d’entaille à la température normale du J
matériau
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Tableau 1 (suite)
KV Résilience avec effet d’entaille à la température minimale de fonctionnement TS J
TS min min
K Débit d’eau en mètres cube par heure pour une pression différentielle Δp de 1 bar m /h
VS
(0,1 MPa) à la position d’ouverture totale nominale
L Duite en pourcentage de K %
VS
l Longueur du levier ou le rayon du cercle décrit par la manivelle mm
P Pression d’essai de conception maximale admissible bar
F
PS Pression maximale admissible bar
PS Pression maximale admissible à la température ambiante (− 10 °C à + 50 °C) bar
PS Pression maximale admissible à la température maximale de fonctionnement bar
TS max
PS Pression maximale admissible à la température minimale de fonctionnement bar
TS min
P Pression minimale d’essai d’éclatement (supérieure à P ) bar
Test F
p Pression amont bar
p Pression en aval bar
Δp Pression différentielle bar
p' Pression d’essai de chaque robinet après fabrication bar
Q Débit masse kg/h
M
Q Débit volumétrique amont m /h
V
R Limite d’élasticité, écart de 1,0 % MPa, N/mm
e 1,0
R Limite d’élasticité, écart de 1,0 % à la température de fonctionnement la plus éle- MPa, N/mm
e 1,0 TS max
vée
R Limite d’élasticité, écart de 0,2 % à la température ambiante MPa, N/mm
e 0,2
R Valeur d'épreuve d'élasticité, écart de 0,2 % à la température ambiante MPa, N/mm
p 0,2
R Valeur d'épreuve d'élasticité, écart de 0,2 % à la température minimale de fonc- MPa, N/mm
p 0,2 TS min
tionnement
R Valeur d’épreuve d’élasticité, écart de 0,2 % à la température t MPa, N/mm
p 0,2/t
R Valeur d’épreuve d’élasticité, écart de 0,2 % à la température de fonctionnement MPa, N/mm
p 0,2 TS max
la plus élevée
R Valeur d’épreuve d’élasticité, écart de 1,0 % à la température ambiante MPa, N/mm
p 1,0
R Limite d’élasticité supérieure MPa, N/mm
eH
R Limite d’élasticité supérieure à la température de fonctionnement la plus élevée MPa, N/mm
eH TS max
R Résistance à la traction MPa, N/mm
m
R Résistance à la traction à la température de fonctionnement la plus élevée MPa, N/mm
m TS max
R Résistance réelle à la traction du matériau du robinet à soumettre à l’essai MPa, N/mm
m act
R Résistance à la traction de conception MPa, N/mm
m con
ρ Masse volumique du fluide réel kg/m
ρ Masse volumique de l’eau à 15,5 °C kg/m
ρ Masse volumique amont kg/m
ρ Masse volumique en aval kg/m
S Coefficient de compensation des effets de la corrosion —
C
S Coefficient de calcul de la pression d’essai d’éclatement compte tenu de la résis- —
con
tance à la traction selon le Tableau A.1
S Coefficient permettant le formage —
F
S Coefficient prenant en considération la réduction de résilience due à la tempéra- —
TS min
ture minimale de fonctionnement
S Coefficient permettant la réduction de résistance due à la température de fonction- —
TS max
nement la plus élevée
Tableau 1 (suite)
S Coefficient permettant d’obtenir la pression d’essai —
σ
σ Contrainte de conception initiale MPa, N/mm
con
σ Valeurs de contrainte admissibles obtenues à partir de σ MPa, N/mm
corr con
t Température la plus basse à laquelle des éléments supportant la pression peuvent °C
min 25
être utilisés, si leur charge s'élève à 25 % de la contrainte nominale admissible à
20 °C, compte tenu des facteurs de sécurité conformément au Tableau A.1.
t Température la plus basse à laquelle des éléments supportant la pression peuvent °C
min 75
être utilisés, si leur charge s'élève à 75 % de la contrainte nominale admissible à
20 °C, compte tenu des facteurs de sécurité conformément au Tableau A.1.
t Température la plus basse à laquelle des éléments supportant la pression peuvent °C
min 100
être utilisés, si leur charge s'élève à 100 % de la contrainte nominale admissible à
20 °C, compte tenu des facteurs de sécurité conformément au Tableau A.1.
T La température de référence lors de la conception est la température de fonction-
R
nement minimale TS ajustée. Utilisée pour déterminer TS en fonction de
min min
l'épaisseur de référence e
B
T Ajustement de la température de référence de la température de référence lors de
S
la conception T
R
T Température de l’essai de résistance à la flexion par choc
KV
TS Température de fonctionnement °C
TS Température de fonctionnement la plus basse °C
min
TS Température de fonctionnement la plus élevée °C
max
τ Couple de manœuvre de l’appareil de robinetterie, dans des conditions spécifiées Nm
τ Couple maximal exercé dans des conditions spécifiées pour coller ou décoller l’ob- Nm
s
turateur ou pour vaincre des conditions dynamiques intermédiaires temporaires
V Volume intérieur d’un robinet l
X Correction de l’épaisseur réelle de paroi par rapport à l’épaisseur de paroi de la —
conception
K —
Δp
Attribution de la valeur
P
Y Correction sur la base des valeurs de résistance actuelles de l’échantillon d’essai —
par rapport aux paramètres de résistance applicables à la conception des robinets
Z Coefficient permettant d’obtenir la qualité d’un joint (par exemple, joint soudé) —
∂ Réduction de l’épaisseur de paroi par année mm
NOTE 1 bar = 0,1 MPa.
5 Exigences générales
5.1 Installation et fonctionnement
Les robinets et assemblages de robinet doivent être conçus pour les charges et les conditions de
fonctionnement spécifiées dans la norme de sécurité pertinente pour les systèmes frigorifiques.
Les normes de sécurité pertinentes pour les systèmes frigorifiques comprennent :
a) ISO 5149-1, ISO 5149-2 et ISO 5149-4,
b) IEC 60335-2-40,
c) ANSI/ASHRAE 15,
d) EN 378-1, EN 378-2 et EN 378-4.
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L'application des tuyaux d’extension est déterminée par le fabricant.
NOTE 1 Lorsque des tuyaux d'extension sont appliqués, le dispositif fini est un assemblage de robinet (voir
3.3) composé d'un robinet (voir 3.1) et de tuyaux d'extension (voir 3.2).
NOTE 2 L'application de tuyaux d'extension présente l'avantage que la vérification de la résistance à la pression
des tuyaux devient indépendante des facteurs de sécurité utilisés dans la vérification du corps du robinet.
La température de fonctionnement la plus basse (TS ), la température de fonctionnement la plus haute
min
(TS ) et la pression maximale admissible (PS) doivent être les mêmes pour les tuyaux d'extension et
max
les assemblages de robinet que pour le robinet incorporée dans l'assemblage de robinet.
Le fabricant doit classer la catégorie du robinet, du tuyau d'extension et de l'assemblage de robinet
conformément à l'Annexe H, selon le cas.
5.2 Composants sous pression
Tous les éléments du robinet ou de l'assemblage de robinet doivent être conçus et fabriqués afin de
rester étanches et de supporter les pressions qui peuvent être atteintes pendant le fonctionnement,
l’arrêt ou le transport, prenant en considération les contraintes thermiques, physiques et chimiques
prévisibles.
5.3 Contrainte mécanique excessive
Une fois installés, les robinets et les assemblages de robinet, en particulier les robinets de dégivrage par
gaz chaud, ne doivent pas subir de contrainte mécanique excessive due à l’installation de la tuyauterie
ou aux écarts de température pendant le fonctionnement.
NOTE Le dégivrage par gaz chaud peut produire des chocs hydrauliques entraînant des pressions transitoires
supérieures à PS.
5.4 Etanchéité
Le robinet ou l'assemblage de robinet doit être étanche vis-à-vis de l’extérieur, lorsqu’il est soumis à
l’essai tel que décrit en 9.2. L’étanchéité des sièges des robinets doit être conforme au degré spécifié en
9.3.
5.5 Fonctionnement des robinets à commande manuelle
Le bon fonctionnement des robinets à commande manuelle doit être assuré sur toute la plage de
fonctionnement jusqu’à la pression admissible PS et la température admissible associée TS.
5.6 Fonctionnement des robinets commandés par un actionneur
Le bon fonctionnement des robinets commandés par un actionneur et commandés par le fluide ou par
l’énergie d’une source externe, doit être assuré sur toute la plage de fonctionnement, laquelle doit être
spécifiée par le fabricant.
6 Matériaux
6.1 Généralités
6.1.1 Utilisation de matériaux métalliques
Les matériaux métalliques, y compris les métaux d’apport de soudage, soudures, brasures et autres
matériaux d’étanchéité, doivent pouvoir résister aux contraintes thermiques, chimiques et mécaniques
se produisant pendant le fonctionnement du système. Les matériaux doivent résister aux fluides
frigorigènes, aux solvants (dans les systèmes à absorption) et aux mélanges huile-fluide frigorigène
utilisés dans chaque cas particulier.
NOTE Une liste de matériaux appropriés est données dans l’Annexe E du présent document. Des informations
sur l'acier sont également données dans l'EN 13445-2 ou ASME B 31.5, ainsi que d’autres informations utiles.
Si les propriétés de matériaux sont modifiées, lors de la méthode de fabrication (par exemple, par
soudage ou emboutissage) de façon telle que la résistance et/ou la résilience avec effet d’entaille
conforme à l'ISO 148-1, sont réduites, ces valeurs réduites doivent être prises en considération par des
corrections ou doivent être soumises à un traitement des matériaux compensatoire approprié (par
exemple, traitement thermique).
Les contraintes résiduelles peuvent, par exemple, diminuer la résistance aux chocs et augmenter la
corrosion sous contrainte (voir l'Annexe L). Le cas échéant, la contrainte résiduelle ne doit pas avoir
d'incidences négatives.
Les matériaux, présentant une déformation supérieure à 2 %, doivent être soumis à un traitement
thermique avec les spécifications de matériaux respectives. La résistance à la pression interne doit,
alternativement, être vérifiée par essai, en l’absence de tout traitement thermique.
6.1.2 Utilisation de matériaux non-métalliques
Il est admis d'utiliser des matériaux non-métalliques, par exemple, pour les joints d'étanchéité, les
revêtements, les matériaux isolants et les voyants, sous réserve qu'ils soient compatibles avec d'autres
matériaux, fluides frigorigènes et lubrifiants.
La compatibilité des matériaux d'étanchéité en caoutchouc et thermoplastiques et des joints d’étanchéité
plats doit être évaluée conformément à l'Annexe K.
6.2 Exigences relatives aux matériaux destinés à être utilisés avec des éléments
supportant la pression
Les matériaux listés dans le présent document (voir l'Annexe E) ont été identifiés comme destinés à être
utilisés avec les robinets.
La fonte lamellaire ne doit pas être utilisée contrairement à la fonte nodulaire, qui peut être utilisée
jusqu'à des températures auxquelles il peut être prouvé qu'elle atteint des niveaux globaux de sécurité
équivalents à ceux de matériaux de substitution.
NOTE L’EN 1563 contient des informations sur la fonte nodulaire.
En général, l’acier de décolletage n’a pas la résistance aux chocs KV requise pour les éléments
supportant la pression. Il peut être utilisé pour des les éléments supportant la pression où la pression
n'est pas un facteur de conception important.
Lorsque de nouveaux matériaux sont proposés, leur conception doit être réalisée en utilisant les
Annexes A à D, sous réserve que la limite d’élasticité ou la valeur d'épreuve d'élasticité, selon le cas, à la
température maximale de fonctionnement, et que la résilience avec effet d'entaille à la température de
fonctionnement la plus basse soient connues. Le nouveau matériau ne doit pas être utilisé lorsque ces
propriétés ne sont pas connues.
6.3 Compatibilité des raccordements
Les matériaux destinés à être joints physiquement doivent être aptes à un raccordement effectif,
dépendant des matériaux particuliers utilisés et des dimensions de la tuyauterie spécifiée.
6.4 Ductilité
Les matériaux devant être soumis à une déformation importante doivent être suffisamment ductiles et
aptes à être traités thermiquement le cas échéant.
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6.5 Vieillissement
Les matériaux destinés à être utilisés avec les parties soumises à pression ne doivent pas être altérés de
manière significative par le vieillissement.
6.6 Pièces moulées
Les pièces moulées doivent présenter un faible niveau de contrainte. Lorsque ces pièces ne sont pas
soumises à un traitement thermique de détente, un refroidissement contrôlé doit être effectué après la
coulée et après tout traitement thermique qui pourrait leur avoir été appliqué.
6.7 Composants forgés et soudés
Les composants forgés et soudés doivent être fabriqués à partir de matériaux adéquats (par exemple
acier soudable à grains fins à faible teneur en carbone) et doivent être soumis à un traitement thermique
lorsque la combinaison de la température de fonctionnement, de la pression de fonctionnement et de
l'épaisseur de paroi indique par calcul qu'un traitement thermique se révèle nécessaire.
L’acier de décolletage n'est pas qualifié pour le soudage.
6.8 Ecrous, boulons, et vis
Les matériaux pour écrous, boulons et vis qui servent à joindre des éléments soumis à des pressions
doivent présenter les caractéristiques appropriées sur l'ensemble de la plage comprise entre les valeurs
des limites d'utilisation des écrous, boulons et vis, et définies par la température de fonctionnement,
pour lesquelles les valeurs minimales suivantes de déformation à la rupture et de résilience avec
effet d'entaille doivent être obtenues. L'éprouvette utilisée pour les mesures de la résilience avec effet
d'entaille doit être prélevée parallèlement au sens d'étirement ou de laminage, et l'entaille doit être
perpendiculaire au sens d'étirement ou de laminage :
a) pour les matériaux ferritiques, un allongement à la rupture A ≥ 14 % ;
b) pour les matériaux austénitiques formés à froid, un allongement à la rupture A ≥ 0,4 × d ;
L
c) pour la température de fonctionnement la plus basse TS ≥ –10 °C, une résilience avec effet
min
d'entaille KV d'au moins 52 J à une température de 20 °C pour les aciers trempés alliés et d'au moins
40 J pour les aciers trempés au carbone (éprouvette à entaille en V de type ISO).
d) Pour la température de fonctionnement la plus basse TS < –10 °C, une résilience avec effet
min
d'entaille KV à une TS d'au moins 40 J pour les aciers trempés au carbone et les aciers trempés
min
alliés (éprouvette à entaille en V).
NOTE Certains matériaux appropriés sont donnés à l'Annexe E du présent document.
6.9 Tiges de manœuvre
Les matériaux utilisés pour les tiges de manœuvre doivent résister à la corrosion pour garantir la
sécurité de fonctionnement et leurs caractéristiques doivent être adaptées à la totalité de la plage des
températures de fonctionnement.
6.10 Matériaux en verre
Le verre doit être exempt d'inscriptions, d'enveloppes cristallines et d'irrégularités de surface.
Le renforcement thermique (trempe) du verre n'est appliqué que pour des raisons de résistance.
6.11 Exigences relatives à la documentation
Les certificats d'essai des matériaux doivent être fournis par le fabricant s'assurer que le matériau
utilisé est conforme à la spécification requise et que sa traçabilité est assurée, de la réception jusqu'à
l'essai final en passant par la production, de préférence au moment de la livraison et au plus tard au
moment de la mise en service. Tout certificat d'inspection requis doit être préparé pour le compte et
signé par la personne compétente ayant effectué l'inspection, l'essai ou la vérification.
Chaque certificat doit être d'un des t
...














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