ISO/FDIS 19884

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 19884
ISO/TC 197
Hydrogène gazeux — Bouteilles et
Secrétariat: SCC
tubes pour stockage stationnaire
Début de vote:
2019-05-17
Gaseous hydrogen — Cylinders and tubes for stationary storage
Vote clos le:
2019-07-12
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
©
TION NATIONALE. ISO 2019
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 3
3.1 Termes et définitions . 3
3.2 Symboles . 7
4 Conditions de service spécifiées . 7
4.1 Pression de service maximale admissible . 7
4.2 Contenu énergétique maximal admissible . 7
4.3 Températures maximale et minimale admissibles . 8
4.4 Durée de vie en cycles de pression . 8
4.5 Durée de vie en cycles de pression de faible amplitude . 8
4.6 Décompte des cycles de pression effectifs et nombre maximal de cycles de
pression autorisé en service . 8
4.6.1 Généralités . 8
4.6.2 Méthode de calcul des cycles de pression — Méthode décrite à l’Annexe B . 8
4.6.3 Méthode de calcul des cycles de pression — Méthode des diagrammes de
Goodman décrite à l’Annexe F. 8
4.7 Durée de vie en service . 8
5 Autres conditions de service . 9
5.1 Conditions environnementales . 9
5.2 Conditions au feu . 9
6 Informations à consigner . 9
6.1 Généralités . 9
6.2 Déclaration de service . 9
6.3 Plans et informations de conception .10
6.4 Rapport d’analyse de contrainte .11
6.5 Données relatives aux propriétés des matériaux .11
6.6 Données de fabrication .11
6.7 Conservation des enregistrements .11
7 Propriétés des matériaux .11
7.1 Compatibilité .11
7.2 Aciers .12
7.3 Aciers inoxydables .12
7.4 Alliages d’aluminium .12
7.5 Fibres .12
7.6 Résines .12
7.7 Matériau plastique pour liner .12
8 Exigences pour les nouvelles conceptions .12
8.1 Considérations générales .12
8.1.1 Analyse des contraintes .12
8.1.2 Pression de rupture et taux de contrainte des fibres .13
8.1.3 Pression d’épreuve .14
8.1.4 Taille maximale des défauts des matériaux métalliques .14
8.1.5 Protection du liner et de l’embase contre la corrosion.14
8.1.6 Résistance au rayonnement UV . .15
8.1.7 Résistance à l’humidité . .15
8.1.8 Couche de protection .15
8.2 Construction et mise en œuvre .15
8.2.1 Matériaux du liner .15
8.2.2 Ouvertures, filetage du goulot, collerette, frette de pied, patte de fixation .15
8.2.3 Formage .16
8.2.4 Enroulement filamentaire.16
8.2.5 Durcissement des résines thermodurcissables .17
8.2.6 Autofrettage .17
8.2.7 Protection environnementale extérieure .17
8.3 Homologation des conceptions nouvelles .17
8.3.1 Généralités .17
8.3.2 Essais de matériaux .18
8.3.3 Essais des récipients sous pression .19
8.3.4 Homologation des modifications de conception .22
8.3.5 Homologation de conception et définition de la durée de vie en cycles par
la mécanique de la rupture .25
8.4 Essais de production et par lots .27
8.4.1 Essais de production .27
8.4.2 Essais par lot .28
8.5 Marquage .31
8.6 Préparation à l’expédition .32
9 Exigences pour les normes de conception existantes .32
Annexe A (normative) Méthodes d’essai et critères d’acceptation .33
Annexe B (normative) Utilisation de normes de conception existantes et approuvées pour
le stockage stationnaire .44
Annexe C (informative) Vérification des taux de contrainte à l’aide de jauges de contrainte .49
Annexe D (informative) Mesure des défauts par examen non destructif (END) par cyclage
des récipients sous pression défectueux .50
Annexe E (informative) Instructions du fabricant en matière de manutention, d’utilisation
et d’inspection des récipients sous pression .51
Annexe F (informative) Évaluation de la vie en fatigue à l’aide des diagrammes de Goodman .53
Annexe G (informative) Essai facultatif à la flamme vive .58
Annexe H (informative) Informations sur le facteur de sécurité .62
Annexe I (informative) Recommandations pour l’évaluation des récipients sous pression
conçus conformément à d’autres normes .65
Bibliographie .68
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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.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 197, Technologies de l’hydrogène.
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
L’hydrogène gazeux voit ses utilisations évoluer de l’industrie chimique vers diverses applications
émergentes, que ce soit comme combustible pour piles à combustible, moteurs à combustion interne et
d’autres applications spécialisées de l’hydrogène. En conséquence, de nouvelles exigences sont prévues
pour les récipients sous pression sans soudure et en matériau composite et notamment un nombre plus
élevé de cycles de pression.
Le présent document énumère les exigences applicables aux récipients sous pression pour le stockage
stationnaire de l’hydrogène gazeux comprimé et qui sont essentiellement destinées à maintenir ou à
améliorer le niveau de sécurité pour cette application.
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 19884:2019(F)
Hydrogène gazeux — Bouteilles et tubes pour stockage
stationnaire
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences en matière de conception, de fabrication et d’essai des
bouteilles, tubes et autres récipients sous pression, qu’ils soient individuels ou reliés à un collecteur
(pour certains essais particuliers comme l’essai à la flamme vive), en acier, acier inoxydable, alliages
d’aluminium ou matériaux de construction non métalliques. Ces récipients sont destinés au stockage
stationnaire de l’hydrogène gazeux jusqu’à une capacité maximale en eau de 10 000 l et une pression de
service maximale admissible inférieure ou égale à 110 MPa, de construction métallique sans soudure
(Type 1) ou de construction composite (Types 2, 3 et 4), et sont appelés «récipients sous pression» dans
la suite du document.
Le présent document ne s’applique pas aux récipients de Type 2 et de Type 3 avec liner soudé.
Le présent document ne s’applique pas aux récipients sous pression utilisés pour le stockage de
l’hydrogène solide, de l’hydrogène liquide ou les applications hybrides de stockage cryogénique à haute
pression de l’hydrogène.
Le présent document ne s’applique pas aux tuyauteries extérieures qui peuvent être conçues
conformément à des normes reconnues.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 306, Plastiques — Matières thermoplastiques — Détermination de la température de ramollissement
Vicat (VST)
ISO 527-2, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 2: Conditions d'essai des
plastiques pour moulage et extrusion
ISO 1519, Peintures et vernis — Essai de pliage sur mandrin cylindrique
ISO 2808, Peintures et vernis — Détermination de l’épaisseur du feuil
ISO 2812-1, Peintures et vernis — Détermination de la résistance aux liquides — Partie 1: Immersion dans
des liquides autres que l'eau
ISO 4624, Peintures et vernis — Essai de traction
ISO 6272-2, Peintures et vernis — Essais de déformation rapide (résistance au choc) — Partie 2: Essai de
chute d'une masse avec pénétrateur de surface réduite
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 7225, Bouteilles à gaz — Étiquettes informatives
ISO 7866, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz sans soudure en alliage d'aluminium destinées à être
rechargées — Conception, construction et essais
ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux brouillards salins
ISO 9809-1, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception,
construction et essais — Partie 1: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction
inférieure à 1 100 MPa
ISO 9809-2, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception,
construction et essais — Partie 2: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction
supérieure ou égale à 1 100 MPa
ISO 9809-3, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception,
construction et essais — Partie 3: Bouteilles en acier normalisé
ISO 9809-4, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception,
construction et essais — Partie 4: Bouteilles en acier inoxydable avec une valeur Rm inférieure à 1 100 MPa
ISO 11114-1, Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les contenus
gazeux — Partie 1: Matériaux métalliques
ISO 11114-2, Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les contenus
gazeux — Partie 2: Matériaux non métalliques
ISO 11114-4, Bouteilles à gaz transportables — Compatibilité des matériaux et des robinets avec les
contenus gazeux — Partie 4: Méthodes d'essai pour le choix des aciers résistants à la fragilisation par
l'hydrogène
ISO 11119-1, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en matériau composite et tubes —
Conception, construction et essais — Partie 1: Bouteilles à gaz frettées en matériau composite renforcé par
des fibres et tubes d’une contenance allant jusqu’à 450 l
ISO 11119-2, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en matériau composite et tubes —
Conception, construction et essais — Partie 2: Bouteilles à gaz composites entièrement bobinées renforcées
par des fibres et tubes d’une contenance allant jusqu’à 450 l avec liners métalliques transmettant la charge
ISO 11119-3, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en matériau composite et tubes —
Conception, construction et essais — Partie 3: Bouteilles à gaz composites entièrement bobinées renforcées
par des fibres et tubes d’une contenance allant jusqu’à 450 l avec liners métalliques ou non métalliques ne
transmettant pas la charge
ISO 11120, Bouteilles à gaz — Tubes en acier sans soudure rechargeables d'une contenance en eau de 150 l
à 3000 l — Conception, construction et essais
ISO 11357-2, Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) — Partie 2: Détermination de la
température de transition vitreuse et de la hauteur de palier de transition vitreuse
ISO 11439, Bouteilles à gaz — Bouteilles haute pression pour le stockage de gaz naturel utilisé comme
carburant à bord des véhicules automobiles
ISO 12108, Matériaux métalliques — Essais de fatigue — Méthode d'essai de propagation de fissure en fatigue
ISO 14130, Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination de la résistance au cisaillement
interlaminaire apparent par essai de flexion sur appuis rapprochés
ISO 16474-1, Peintures et vernis — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire —
Partie 1: Lignes directrices générales
ISO 16474-3, Peintures et vernis — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire —
Partie 3: Lampes fluorescentes UV
EN 13322-2, Bouteilles à gaz transportables — Bouteilles à gaz rechargeables soudées en acier —
Conception et construction — Partie 2: Acier inoxydable
ASTM D3170/D3170M-14, Standard Test Method for Chipping Resistance of Coatings
ASTM E647, Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates
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3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/.
3.1.1
autofrettage
procédure de mise en pression du liner (3.1.13) métallique induisant des contraintes supérieures à sa limite
élastique et qui suffisent à provoquer une déformation plastique permanente entraînant une compression
du liner, ainsi que la mise en traction des fibres lorsque la pression intérieure effective est nulle
3.1.2
pression d’autofrettage
pression à l’intérieur du récipient sous pression en matériau composite enveloppé pour laquelle la
répartition nécessaire des contraintes est atteinte entre le liner (3.1.13) et l’enveloppe composite (3.1.6)
3.1.3
lot de récipients sous pression
lot de liners sous pression
ensemble de récipients sous pression finis (3.1.10) ou de liners (3.1.13) finis dont la qualité de fabrication
est évaluée en termes d’un critère d’acceptation ou de refus suivant les résultats d’essais spécifiques
réalisés sur un nombre défini d’unités de l’ensemble en question
3.1.4
embase
composant métallique en forme de dôme, monté à une ou aux deux extrémités d’un liner (3.1.13) non
métallique et muni d’un col pour former une ouverture et/ou un élément externe de support mécanique
3.1.5
pression de rupture
pression la plus élevée atteinte dans une bouteille pendant un essai de rupture
3.1.6
enveloppe composite
combinaison de fibres (y compris du fil d’acier) et d’une matrice (3.1.15)
3.1.7
tension d’enroulement contrôlée
procédé utilisé dans la fabrication de récipients sous pression en matériau composite avec liners
(3.1.13) métalliques dans lequel les contraintes de compression du liner et les contraintes de traction
de l’enveloppe composite (3.1.6) à une pression interne effective nulle sont obtenues en enroulant les
fibres de renforcement sous tension contrôlée
3.1.8
amplitude de cycle
pourcentage de l’augmentation de pression par rapport à la pression maximale dans un cycle de pression
(3.1.21)
Note 1 à l'article: L’amplitude du cycle est exprimée en %.
3.1.9
modification de la conception
modification du choix des matériaux structurels ou des dimensions qui dépasse les tolérances des plans
de conception
3.1.10
récipient sous pression fini
récipient sous pression prêt à l’emploi, le plus souvent issu d’une production normale, complet avec
marques d’identification et revêtement externe, y compris l’isolation intégrée spécifiée par le fabricant,
mais sans l’isolation ou la protection non intégrées
Note 1 à l'article: Dans le cadre du présent document, un tube ou une bouteille est un récipient sous pression fini.
3.1.11
cycle complet
cycle d’amplitude de pression comprise entre la pression de service maximale admissible (PSMA) (3.1.17)
et 10 % de la PSMA
3.1.12
fuite
libération d’hydrogène par une fissure, un pore ou tout autre défaut analogue
Note 1 à l'article: Dans un récipient sous pression de Type 4, une perméation par les parois inférieure aux taux
décrits en A.13 n’est pas considérée comme une fuite.
3.1.13
liner
partie intérieure d’une bouteille en matériau composite comprenant un récipient métallique ou non
métallique et qui est destinée à contenir le gaz et à transmettre la pression du gaz aux fibres
3.1.14
liner structurel
liner (3.1.13) dont la pression de rupture (3.1.5) est au moins égale à 5 % de la pression de rupture
minimale de la bouteille en matériau composite finie
3.1.15
matrice
matériau employé pour lier les fibres et les maintenir en place
3.1.16
température maximale admissible
température maximale de toute partie du récipient sous pression et pour laquelle il est conçu (ou prévu
d’être utilisé, au sens de l’Annexe B)
3.1.17
pression de service maximale admissible
PSMA
pression nominale
pression maximale à laquelle le composant peut être soumis par conception et qui sert de base pour la
détermination de la résistance du composant considéré
3.1.18
température minimale admissible
température minimale de toute partie du récipient sous pression et pour laquelle il est conçu (ou prévu
d’être utilisé, au sens de l’Annexe B)
3.1.19
opérateur
entité juridiquement responsable de l’utilisation et de la maintenance du récipient
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3.1.20
dispositif de surpression activé par la pression
dispositif destiné à libérer la pression afin d’éviter une surpression au-delà d’une valeur spécifiée en
cas d’urgence ou dans des conditions anormales
Note 1 à l'article: Les dispositifs de surpression activés par la pression peuvent être refermables (comme des
robinets) ou non refermables (comme des disques de rupture).
3.1.21
cycle de pression
variation de pression composée d’une phase d’accroissement monotone de la pression jusqu’à un pic de
pression suivie d’une phase de baisse monotone de la pression
Note 1 à l'article: Les variations de pression exclusivement dues aux variations de la température ambiante ne
sont pas considérées comme des cycles de pression.
3.1.22
durée de vie en cycles de pression
nombre maximal de cycles de pression (3.1.21) en service hydrogène pour lequel le récipient sous
pression est conçu et qu’il peut supporter
3.1.23
précontrainte
procédé d’application de l’autofrettage (3.1.1) ou de la tension d’enroulement filamentaire contrôlée (3.1.7)
3.1.24
durée de vie en service
période maximale pendant laquelle le récipient sous pression est destiné à demeurer en service, définie
en fonction des caractéristiques de résistance à la fatigue et de résistance à la contrainte des bouteilles
en matériau composite
Note 1 à l'article: La durée de vie en service est exprimée en années.
Note 2 à l'article: La durée de vie en service dépend généralement du cycle de pression (3.1.21), ainsi que d’autres
conditions et exigences de service définies par les normes en vigueur. Pour les bouteilles en matériau composite,
la durée de vie exprimée en nombre d’années est une exigence relative à la fiabilité dans des conditions de
contrainte de rupture qui sert également de base pour les taux de contrainte (3.1.29) exigés.
3.1.25
cycle de pression de faible amplitude
cycle de pression (3.1.21) compris entre la PSMA (3.1.17) et 70 % de la PSMA
3.1.26
durée de vie en cycles de pression de faible amplitude
nombre maximal de cycles de pression de faible amplitude (3.1.25) que le récipient sous pression peut
supporter en service hydrogène
3.1.27
stockage stationnaire
stockage sous pression situé à un emplacement fixe pour un objectif déterminé et qui n’est pas
transporté sous pression
3.1.28
pression d’épreuve stationnaire
TP
pression appliquée pendant un essai de pression du récipient sous pression utilisé en service
stationnaire
Note 1 à l'article: Si l’Annexe B est utilisée, la pression d’épreuve stationnaire ne doit pas être confondue avec
la pression d’épreuve (3.1.30), P , utilisée par exemple dans la série ISO 9809 pour les besoins de conception des
h
bouteilles à gaz transportables.
3.1.29
taux de contrainte
contrainte des fibres à la pression de rupture (3.1.5) minimale spécifiée divisée par la contrainte à la
PSMA (3.1.17)
3.1.30
pression d’épreuve
pression appliquée pendant un essai de pression
3.1.31
dispositif de surpression activé thermiquement
dispositif activé par la température pour libérer la pression et éviter la rupture d’un récipient sous
pression sous l’effet du feu, et qui s’active indépendamment de la pression du récipient
3.1.32
matériau thermoplastique
matière plastique pouvant être ramollie par augmentation de la température et durcie par diminution
de la température, et ce de façon répétée
3.1.33
récipient sous pression de Type 1
récipient sous pression cylindrique en métal sans soudure
Note 1 à l'article: Les récipients multicouches soudés entièrement métalliques ne sont pas couverts dans le
présent document. Pour information, plusieurs types de récipients sous pression multicouches sont traités par
les normes ASME BPVC, Section VII et chinoises GB 150 et GB/T 26466.
3.1.34
récipient sous pression de Type 2
récipient sous pression cylindrique à enrobage tangentiel avec liner (3.1.13) structurel métallique et
renforcement en matériau composite sur la partie cylindrique uniquement
3.1.35
récipient sous pression de Type 3
récipient sous pression cylindrique entièrement enveloppé avec liner (3.1.13) structurel métallique
et renforcement en matériau composite sur la partie cylindrique, ainsi que sur les extrémités en
forme de dôme
3.1.36
récipient sous pression de Type 4
récipient sous pression cylindrique entièrement enveloppé avec liner non structurel (3.1.37) et
renforcement en matériau composite sur la partie cylindrique, ainsi que sur les extrémités en
forme de dôme
3.1.37
liner non structurel
liner (3.1.13) dont la pression de rupture (3.1.5) est inférieure à 5 % de la pression de rupture nominale
de la bouteille en matériau composite finie
3.1.38
pression de service
pression stabilisée d’une bouteille entièrement remplie à une température uniforme de 15 °C
Note 1 à l'article: Ce terme est normalement employé pour les bouteilles transportables, voir Annexe B.
[SOURCE: ISO 11439:2013, 3.23, modifiée — La Note 1 à l’article a été ajoutée]
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3.2 Symboles
ΔP variation de pression au cours d’un cycle de pression réel donné (en bar)
i
ΔP variation de pression pendant l’essai de pression spécifié dans la norme de référence (en bar)
max
F coefficient de contrainte nominale (rapport de la contrainte équivalente de la paroi à la pression
d’épreuve, P , pour garantir une limite d’élasticité minimale)
h
F coefficient d’accélération de l’hydrogène (voir B.2.2.6), ce coefficient est le facteur de multipli-
a
cation à appliquer lors du calcul du nombre de cycles équivalents, n , pour tenir compte des
eq
effets du vieillissement du H sur le cyclage
n nombre de cycles équivalent à des cycles pleins (garanti dans une norme donnée)
eq
n nombre de cycles de pression correspondant à ΔP
i i
P pression d’épreuve (en bar)
h
P pression de service (en bar)
w
a taille du défaut
N nombre de cycles de pression
da/dN les taux de croissance des fissures, da/dN et da/dN , sont donnés dans le Tableau 5
faible élevé
C constante, voir Tableau 5
m constante, voir Tableau 5
C constante lorsque l’essai de fatigue est réalisé dans l’hydrogène
H
ΔK plage du coefficient d’intensité de contrainte pendant le cycle de fatigue
ΔK plage du coefficient d’intensité de contrainte dans laquelle le da/dN passe de faible à élevé
c
R coefficient d’intensité de contrainte
k
K coefficient d’intensité de contrainte minimal pendant le cycle de fatigue
lmin
K coefficient d’intensité de contrainte maximal pendant le cycle de fatigue
lmax
K valeur donnée, voir 8.3.5.6
max
4 Conditions de service spécifiées
4.1 Pression de service maximale admissible
La pression de service maximale admissible doit être spécifiée par le fabricant du récipient sous
pression. Elle ne doit pas être inférieure à 15 MPa ni supérieure à 110 MPa.
4.2 Contenu énergétique maximal admissible
Le contenu énergétique maximal admissible d’un récipient sous pression individuel ne doit pas dépasser
300 000 MPa·l.
4.3 Températures maximale et minimale admissibles
La température maximale admissible et la température minimale admissible doivent être spécifiées
par le fabricant du récipient sous pression et indiquées sur la plaque signalétique.
La valeur spécifiée de la température maximale admissible ne doit pas être inférieure à 50 °C ni
supérieure à 85 °C.
La valeur spécifiée de la température minimale admissible ne doit pas être supérieure à –25 °C ni
inférieure à –50 °C.
Le fabricant peut spécifier une température maximale distincte à ne pas dépasser pendant les
opérations de maintenance, par exemple pendant la mise en peinture.
4.4 Durée de vie en cycles de pression
La durée de vie en cycles de pression en service hydrogène doit être spécifiée par le fabricant du
récipient sous pression.
Le propriétaire ou l’opérateur peut décider, à sa convenance, de limiter davantage le nombre de cycles
autorisés.
4.5 Durée de vie en cycles de pression de faible amplitude
Le fabricant ou l’utilisateur peut, de manière facultative, spécifier une durée de vie en cycles de pression
de faible amplitude. Dans ce cas, la durée de vie en cycles de pression de faible amplitude doit être au
minimum égale au triple de la durée de vie en cycles de pression.
La durée de vie en cycles de pression de faible amplitude doit être calculée suivant l’une des méthodes
données en 4.6.3 ou en 8.3.5, ou encore déterminée de manière expérimentale conformément aux
méthodes décrites en A.7.
4.6 Décompte des cycles de pression effectifs et nombre maximal de cycles de pression
autorisé en service
4.6.1 Généralités
L’une des méthodes suivantes doit être utilisée pour déterminer la durée de vie en cycles de pression de
la bouteille.
4.6.2 Méthode de calcul des cycles de pression — Méthode décrite à l’Annexe B
Pour tous les types de récipients, le nombre de cycles équivalents à des cycles complets (garanti dans
une norme donnée) peut être calculé conformément à la formule donnée à l’Annexe B.
4.6.3 Méthode de calcul des cycles de pression — Méthode des diagrammes de Goodman
décrite à l’Annexe F
La durée de vie en cycles peut être déterminée à l’aide d’un diagramme de Goodman et de la loi de Miner.
Le diagramme de Goodman doit s’appuyer sur des essais de fatigue de matériaux et de constructions
similaires à ceux employés pour le récipient à homologuer. Un exemple de la démarche est fourni à
l’Annexe F.
4.7 Durée de vie en service
La durée de vie en service doit être spécifiée par le fabricant du récipient sous pression.
Pour les récipients de Type 2, de Type 3 et de Type 4 comprenant de la fibre d’aramide ou de la fibre de
verre, la durée de vie en service spécifiée ne doit pas dépasser 30 ans.
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La durée de vie en service est également limitée par la durée de vie en cycles de pression spécifiée.
L’opérateur est responsable de la surveillance des cycles imposés aux récipients sous pression, ainsi
que du retrait du service des récipients qui ont atteint leur durée de vie nominale. À titre d’exemple, un
récipient sous pression spécifié pour 150 000 cycles et soumis à un cycle de pression par heure doit être
retiré du service après 17 ans.
5 Autres conditions de service
5.1 Conditions environnementales
Le fabricant doit spécifier les conditions environnementales pour lesquelles le récipient sous pression
a été conçu, ainsi que les protections à mettre en place au point d’utilisation comme une protection
externe contre le rayonnement solaire extrême.
Des précautions doivent être prises contre les chutes et les chocs, notamment au moment de
l’installation. En cas de chute ou de choc, une inspection doit être réalisée.
Ces informations doivent être incluses dans la déclaration de service fournie par le fabricant, comme
exigé en 6.2.
L’immersion dans un fluide, l’ajout d’un revêtement, d’une couche de protection ou d’un milieu isolant
les bouteilles ou entraînant la rétention de fluides de quelque nature que ce soit, exigent l’approbation
écrite du fabricant.
5.2 Conditions au feu
Le propriétaire ou l’opérateur doit évaluer les résultats d’une analyse du risque pour établir que la
sécurité générale est maintenue en cas d’incendie.
Diverses solutions de protection peuvent être utilisées (par exemple des dispositifs d’extinction, des
produits ignifugeants, des dispositifs de surpression, des peintures intumescentes, etc.).
Si la réglementation ou l’analyse du risque exige l’installation d’un dispositif de surpression, consulter à
titre d’information les suggestions de conception et les modes opératoires d’essai de l’Annexe G.
6 Informations à consigner
6.1 Généralités
Le fabricant du récipient sous pression doit conserver dans un fichier les informations indiquées ci-
après. Ces informations doivent être conservées pendant la durée de vie prévue du récipient sous
pression.
6.2 Déclaration de service
Le fabricant du récipient sous pression doit fournir à l’utilisateur une déclaration de service comprenant
les informations suivantes:
a) le nom et l’adresse du fabricant du récipient sous pression;
b) les conditions de service spécifiées à l’Article 4 et à l’Article 5, y compris un avertissement sur
la nécessité des mesures à prendre pour éviter de dépasser les limitations spécifiées comme les
limites de température et la durée de vie en cycles;
c) une déclaration indiquant que la conception du récipient sous pression est appropriée à une
utilisation dans les conditions de service prévues aux Articles 4 et 5;
d) une description de la conception du récipient sous pression y compris son diamètre (mm), sa
longueur (mm), son volume interne (l), son poids à vide (kg) et la géométrie de ses orifices;
e) le cas échéant, une spécification des performances de détente nécessaires pour éviter une rupture
violente en cas d’exposition aux conditions au feu spécifiées en 5.2;
f) une spécification relative aux méthodes de fixation, à la protection extérieure, aux revêtements de
protection et à tout autre élément exigé, mais non fourni avec le récipient sous pression;
g) une déclaration rappelant que le nombre de cycles d’exploitation doit être déterminé et que le
nombre réel de cycles doit faire l’objet d’un suivi;
h) toute autre informat
...