ISO 9809-1:1999
(Main)Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
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
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO 9809-1:1999 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa". This standard covers: Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
ISO 9809-1:1999 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 23.020.30 - Pressure vessels, gas cylinders; 23.020.35 - Gas cylinders. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 9809-1:1999 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 9809-1:2010. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
ISO 9809-1:1999 is associated with the following European legislation: EU Directives/Regulations: TRRTP121. When a standard is cited in the Official Journal of the European Union, products manufactured in conformity with it benefit from a presumption of conformity with the essential requirements of the corresponding EU directive or regulation.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9809-1
First edition
1999-06-01
Gas cylinders — Refillable seamless steel
gas cylinders — Design, construction and
testing —
Part 1:
Quenched and tempered steel cylinders with
tensile strength less than 1 100 MPa
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
A
Reference number
Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols.2
5 Inspection and testing.3
6 Materials .4
7 Design.6
8 Construction and workmanship.10
9 Type approval procedure.11
10 Batch tests.13
11 Tests on every cylinder.22
12 Certification.23
13 Marking .23
Annex A (informative) Description, evaluation of manufacturing defects and conditions for rejection
of seamless steel gas cylinders at the time of final inspection by the manufacturer .24
Annex B (normative) Ultrasonic inspection .30
(informative)
Annex C Type approval certificate.34
Annex D (informative) Acceptance certificate .35
Bibliography.37
© ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet iso@iso.ch
Printed in Switzerland
ii
© ISO
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 9809-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC58, Gas cylinders, Subcommittee
SC 3, Cylinder design.
ISO 9809 consists of the following parts, under the general title Gas cylinders — Refillable seamless steel gas
cylinders — Design, construction and testing:
Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa
Part 3: Normalized steel cylinders
Annex B forms an integral part of this part of ISO 9809. Annexes A, C and D are for information only.
iii
© ISO
Introduction
The purpose of ISO 9809 is to provide a specification for the design, manufacture, inspection and testing of a seamless
steel cylinder for worldwide usage. The objective is to balance design and economic efficiency against international
acceptance and universal utility.
ISO 9809 aims to eliminate the concern about climate, duplicate inspections and restrictions currently existing because
of lack of definitive International Standards and should not be construed as reflecting on the suitability of the practice of
any nation or region.
iv
INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 9809-1:1999(E)
Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design,
construction and testing —
Part 1:
Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than
1 100 MPa
1 Scope
This part of ISO 9809 specifies minimum requirements for the material, design, construction and workmanship,
manufacturing processes and tests at manufacture of refillable quenched and tempered seamless steel gas cylinders
of water capacities from 0,5 l up to and including 150 l for compressed, liquefied and dissolved gases exposed to
extreme world-wide ambient temperatures (normally between 2 50 °C and 1 65 °C). This part of ISO 9809 is
applicable to cylinders with a maximum tensile strength R of less than 1 100 MPa.
m
NOTE 1 If so desired, cylinders of water capacity less than 0,5 l may be manufactured and certified to this part of ISO 9809.
NOTE 2 For quenched and tempered cylinders with maximum tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa refer to
ISO 9809-2. For normalized steel cylinders refer to ISO 9809-3.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
part of ISO 9809. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do not
apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 9809 are encouraged to investigate the possibility of
applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest
edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of currently valid
International Standards.
1)
ISO 148:1983 , Steel — Charpy impact test (V-notch).
ISO 2604-2:1975, Steel products for pressure purposes — Quality requirements — Part 2: Wrought seamless tubes.
2)
ISO 6506:1981 , Metallic materials — Hardness test — Brinell test.
3)
ISO 6508:1986 , Metallic materials — Hardness test — Rockwell test (scales A-B-C-D-E-F-G-H-K).
ISO 6892:1998, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature.
ISO 7438:1985, Metallic materials — Bend test.
ISO 9712:1999, Non-destructive testing — Qualification and certification of personnel.
1)
To be withdrawn and replaced by ISO 148-1, ISO 148-2 and ISO 148-3.
2)
To be withdrawn and replaced by ISO 6506-1, ISO 6506-2 and ISO 6506-3.
3)
To be withdrawn and replaced by ISO 6508-1, ISO 6508-2 and ISO 6508-3.
© ISO
ISO 11114-1:1997,
Transportable gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas contents —
Part 1: Metallic materials.
)
ISO 13769:— ,
Gas cylinders — Stamp marking.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 9809 the following definitions apply.
3.1
yield stress
value corresponding to the upper yield stress, R or, for steels that do not exhibit a defined yield, the 0,2 % proof
eH
stress (non-proportional elongation), R (see ISO 6892)
p0,2
3.2
quenching
hardening heat treatment in which a cylinder, which has been heated to a uniform temperature above the upper critical
point, Ac , of the steel, is cooled rapidly in a suitable medium
3.3
tempering
softening heat treatment which follows quenching, in which the cylinder is heated to a uniform temperature below the
lower critical point, Ac ,of the steel
3.4
batch
quantity of up to 200 cylinders plus cylinders for destructive testing of the same nominal diameter, thickness and
design, made successively from the same steel and subjected to the same heat treatment for the same duration of
time.
NOTE The lengths of the cylinders in a batch may vary by ± 12 %.
3.5
test pressure (p )
h
pressure required applied during a pressure test.
NOTE It is used for cylinder wall thickness calculation.
3.6
design stress factor, (F)
ratio of the equivalent wall stress at the test pressure (p ) to the guaranteed minimum yield stress (R ).
h e
4 Symbols
a Calculated minimum thickness, in millimetres, of the cylindrical shell.
a' Guaranteed minimum thickness, in millimetres, of the cylindrical shell.
a Guaranteed minimum thickness, in millimetres, of a concave base at the knuckle (see Figure 2).
a Guaranteed minimum thickness, in millimetres, at the centre of a concave base (see Figure 2).
A Percentage elongation.
4)
To be published.
© ISO
Guaranteed minimum thickness, in millimetres, at the centre of a convex base (see Figure 1).
b
c Maximum permissible deviation of burst profile, in millimetres (see Figures 10 and 11).
D Nominal outside diameter of the cylinder, in millimetres (see Figure 1).
D Diameter, in millimetres, of former (see Figure 6).
f
F Design stress factor (variable) (see 3.6).
h Outside depth (concave base end), in millimetres (see Figure 2).
H Outside height, in millimetres, of domed part (convex head or base end) (see Figure 1).
L Original gauge length, in millimetres, of tensile test piece as defined in ISO 6892 (see Figure 5).
o
n Ratio of the diameter of the bend test former to actual thickness of test piece (t).
5)
p Measured burst pressure, in bar , above atmospheric pressure.
b
p Hydraulic test pressure, in bar, above atmospheric pressure.
h
p Working pressure, in bar, above atmospheric pressure.
w
p Observed pressure when cylinder starts yielding during hydraulic bursting test, in bar, above atmospheric
y
pressure.
r Inside knuckle radius, in millimetres (see Figures 1 and 2).
R Minimum guaranteed value of yield stress (see 3.1), in MPa.
e
R Actual value of the yield stress, in MPa, determined by the tensile test (see 10.2.)
ea
R Minimum guaranteed value of tensile strength, in MPa.
g
R Actual value of tensile strength, in MPa, as determined by the tensile test (see 10.2.)
m
S Original cross-sectional area of tensile test piece, in square millimetres, in accordance with ISO 6892.
o
t Actual thickness of the test specimen, in millimetres.
u Ratio of distance between knife edges or platens in the flattening test to average cylinder wall thickness at
the position of test.
V Water capacity of cylinder, in litres.
w Width, in millimetres, of the tensile test piece (see Figure 5).
5 Inspection and testing
Evaluation of conformity is required to be performed in accordance with the relevant regulations of the country(ies)
where the cylinders are used.
In order to ensure that the cylinders are in compliance with this part of ISO 9809 they shall be subject to inspection and
testing in accordance with clauses 9, 10 and 11 by an authorized inspection body (hereafter referred to as "the
inspector") recognized in the countries of use. The inspector shall be competent for inspection of cylinders.
5) 5 5 2
1 bar = 10 Pa = 10 N/m
© ISO
6 Materials
6.1 General requirements
6.1.1 Materials for the manufacture of gas cylinders intended for international service shall fall within one of the
following categories.
a) internationally recognized cylinder steels;
b) nationally recognized cylinder steels;
c) new cylinder steels resulting from technical progress.
For all categories, the requirements of 6.2.1, 6.2.2 and relevant conditions of 6.2.3 shall be satisfied.
6.1.2 The material used for the fabrication of gas cylinders shall be steel, other than rimming quality, with non-
ageing properties, and shall be aluminium and/or silicon killed.
In cases where examination of this non-ageing property is required by the customer, the criteria by which it is to be
specified shall be agreed with the customer and inserted in the order.
6.1.3 The cylinder manufacturer shall establish means to identify the cylinders with the cast of steel from which
they are made.
6.1.4 Grades of steel used for cylinder manufacture shall be compatible with the intended gas service, e.g.
corrosive gases, embrittling gases (see ISO 11114-1).
6.2 Controls on chemical composition
6.2.1 The chemical composition of all steels shall be defined at least by:
the carbon, manganese and silicon contents in all cases;
the chromium, nickel and molybdenum contents or other alloying elements intentionally added to the steel;
the maximum sulfur and phosphorus contents in all cases.
The carbon, manganese and silicon contents and, where appropriate, the chromium, nickel and molybdenum contents
shall be given, with tolerances, such that the differences between the maximum and minimum values of the cast do not
exceed the values shown in Table 1.
The combined content of the following elements: Vanadium, Niobium, Titanium, Boron and Zirconium, shall not exceed
0,15 %.
The actual content of any element deliberately added shall be reported and their maximum content shall be
representative of good steelmaking practice.
Table 1 — Chemical composition tolerances
Element Maximum content Permissible range
%%
Carbon , 0,30 0,06
> 0,30 0,07
Manganese All values 0,30
Silicon All values 0,30
Chromium 1,50 0,30
,
> 1,50 0,50
Nickel All values 0,40
Molybdenum All values 0,15
© ISO
Sulfur and phosphorus in the cast analysis of material used for the manufacture of gas cylinders shall not
6.2.2
exceed the values shown in Table 2.
Table 2 — Maximum sulfur and phosphorus limits
R , 950 MPa 950 < R , 1 100
m m
Sulfur 0,020 % 0,010 %
Phosphorus 0,020 % 0,020 %
Sulfur + phosphorus 0,030 % 0,025 %
6.2.3 The cylinder manufacturer shall obtain and provide certificates of cast (heat) analyses of the steels supplied
for the construction of gas cylinders.
Should check analyses be required, they shall be carried out either on specimens taken during manufacture from the
material in the form as supplied by the steelmaker to the cylinder manufacturer, or from finished cylinders. In any check
analysis, the maximum permissible deviation from the limits specified for the cast analyses shall conform to the values
specified in ISO 2604-2.
6.3 Typical steels
Two typical internationally recognized steel types which have provided safe performance over many years are:
a) chromium molybdenum steel (quenched and tempered);
b) carbon manganese steel (quenched and tempered).
The chemical compositions of these steels, subject to the controls specified in 6.2.1, are given in table 3.
Table 3 — Internationally recognized steel compositions
Element Steel grade and conditions
CrMo (Q & T) CMn (Q & T)
Carbon 0,25 to 0,38 % 0,38 max. %
Silicon 0,1 to 0,4 % 0,1 to 0,35 %
Manganese 0,4 to 1,0 % 1,35 to 1,75 %
Phosphorus 0,020 max. % 0,020 max. %
Sulfur 0,020 max. % 0,020 max. %
Chromium 0,8 to 1,2 %
Molybdenum 0,15 to 0,40 %
NOTE The actual range for each element shall be in accordance with 6.2.1 and 6.2.2, and good steel-making
practice. In particular the limits specified in Table 2 take precedence over the ranges given in this table.
6.4 Heat treatment
6.4.1 The cylinder manufacturer shall certify the heat treatment process applied to the finished cylinders.
6.4.2 Quenching in media other than mineral oil is permissible provided that the method produces cylinders free of
cracks.
If the average rate of cooling in the medium is greater than 80 % of that in water at 20 °C without additives, every
production cylinder shall be subjected to a method of non-destructive testing to prove freedom from cracks.
© ISO
The tempering process shall achieve the required mechanical properties.
6.4.3
The actual temperature to which a type of steel is subjected for a given tensile strength shall not deviate by more than
30 °C from the temperature specified by the cylinder manufacturer.
6.5 Testing requirements
The material of the finished cylinders shall satisfy the requirements of clauses 9, 10 and 11.
6.6 Failure to meet test requirements
In the event of failure to meet test requirements, re-testing or re-heat treatment and retesting shall be carried out as
follows to the satisfaction of the inspector:
a) If there is evidence of a fault in carrying out a test, or an error of measurement, a further test shall be
performed. If the result of this test is satisfactory, the first test shall be ignored.
b) If the test has been carried out in a satisfactory manner, the cause of test failure shall be identified.
1) If the failure is considered to be due to the heat treatment applied, the manufacturer may subject all the
cylinders implicated by the failure to a further heat treatment i.e. if the failure is in a test representing the
prototype or batch cylinders, test failure shall require re-heat treatment of all the represented cylinders
prior to re-testing; however, if the failure occurs sporadically in a test applied to every cylinder, then only
those cylinders which fail the test shall require re-heat treatment and re-testing.
This re-heat treatment shall consist of re-tempering or re-quenching and tempering.
Whenever cylinders are re-heat treated, the minimum guaranteed wall thickness shall be maintained.
Only the relevant prototype or batch tests needed to prove the acceptability of the new batch shall be
performed again. If one or more tests prove even partially unsatisfactory, all cylinders of the batch shall be
rejected.
2) If the failure is due to a cause other than the heat treatment applied, all defective cylinders shall be either
rejected, or repaired by an approved method. Provided that the repaired cylinders pass the test(s) required
for the repair, they shall be re-instated as part of the original batch.
7 Design
7.1 General requirements
7.1.1 The calculation of the wall thickness of the pressure-containing parts shall be related to the guaranteed
minimum yield stress (R ) of the material.
e
7.1.2 For calculation purposes, the value of R shall not exceed 0,9 R .
e g
7.1.3 The internal pressure upon which the calculation of wall thickness is based shall be the hydraulic test
pressure p .
h
7.2 Limitation on tensile strength
7.2.1 Where there is no risk of hydrogen embrittlement the maximum value of the tensile strength is limited by the
ability of the steel to pass the requirements of clause 9 and clause 10, but in no case shall the actual maximum
tensile strength R exceed 1 100 MPa for chrome-molybdenum steels or 1 030 MPa for carbon-manganese steels.
m
7.2.2 Where there is a risk of hydrogen embrittlement (see ISO 11114-1) the maximum value of the tensile
strength as determined in 10.2 shall either be 880 MPa or, where the ratio R :R does not exceed 0,9, shall be
ea m
950 MPa.
NOTE Test methods to optimize the strength levels of steels for hydrogen service are under consideration.
© ISO
7.3 Calculation of cylindrical shell thickness
The guaranteed minimum thickness of the cylindrical shell ( ’) shall not be less than the thickness calculated using
a
equations (1) and (2), and additionally condition (3) shall be satisfied.
10 FR-3 p
D
e h
a 1-(1
= )
2 10 FR
eŁł
06, 5
where the value of F is the lesser of or 0,85
RR
eg
R :R shall not exceed 0,9.
e g
NOTE Regional International agreements may limit the magnitude of the 'F' factor used for design.
The wall thickness shall also satisfy the formula
D
> 1
a + (2)
with an absolute minimum of a = 1,5 mm
The burst ratio shall be satisfied by test
p /p > 1,6 (3)
b h
NOTE It is generally assumed that p = 1,5 3 service pressure for permanent gases for cylinders designed and
h
manufactured in accordance with this part of ISO 9809.
7.4 Calculation of convex ends (heads and bases)
7.4.1 The thickness, b, at the centre of a convex end shall be not less than that required by the following criteria:
where the inside knuckle radius, r, is not less than 0,075 D
b > 1,5 a for 0,40 . H/D > 0,20
b > a for H/D > 0,40
In order to obtain a satisfactory stress distribution in the region where the end joins the shell any thickening of the end
that may be required shall be gradual from the point of juncture, particularly at the base. For the application of this rule
the point of juncture between the shell and the end is defined by the horizontal line indicating dimension H in Figure 1.
Shape B shall not be excluded from this requirement.
7.4.2 The cylinder manufacturer shall prove by the pressure cycling test detailed in 9.2.3 that the design is
satisfactory.
The shapes shown in Figure 1 are typical of convex heads and base ends. Shapes A, B, D and E are base ends and
shapes C and F are heads.
© ISO
Key
1 Cylindrical part
Figure 1 — Typical convex ends
© ISO
7.5 Calculation of concave base ends
When concave base ends (see Figure 2) are used the following design values are recommended:
a > 2a
a > 2a
h > 0,12 D
r > 0,075 D
The design drawing shall at least show values for a , a , h and r.
1 2
In order to obtain a satisfactory stress distribution, the thickness of the cylinder shall increase progressively in the
transition region between the cylindrical part and the base.
The cylinder manufacturer shall in any case prove by the pressure cycling test detailed in 9.2.3 that the design is
satisfactory.
Figure 2 — Concave base ends
7.6 Neck design
7.6.1 The external diameter and thickness of the formed neck end of the cylinder shall be adequate for the torque
applied in fitting the valve to the cylinder. The torque may vary according to the diameter of thread, the form of
thread and the sealant used in the fitting of the valve. (For guidance on torques see ISO 13341).
7.6.2 In establishing the minimum thickness, consideration shall be given to obtaining a thickness of wall in the
cylinder neck which will prevent permanent expansion of the neck during the initial and subsequent fittings of the
valve into the cylinder without support of an attachment such as a neck ring.
7.7 Foot-rings
When a foot-ring is provided, it shall be sufficiently strong and made of material compatible with that of the cylinder.
The shape should preferably be cylindrical and shall give the cylinder sufficient stability. The foot-ring shall be
secured to the cylinder by a method other than welding, brazing or soldering. Any gaps which may form water traps
shall be sealed by a method other than welding, brazing or soldering.
7.8 Neck-rings
When a neck-ring is provided, it shall be sufficiently strong and made of material compatible with that of the cylinder,
and shall be securely attached by a method other than welding, brazing or soldering.
© ISO
The manufacturer shall ensure that the axial load to remove the neck-ring is greater than 10 3 the weight of the
empty cylinder, and that the torque to turn the neck ring is greater than 100 Nm.
7.9 Design drawing
A fully dimensioned drawing shall be prepared which includes the specification of the material.
8 Construction and workmanship
8.1 General
The cylinder shall be produced by
a) forging or drop forging from a solid ingot or billet; or
b) manufacturing from seamless tube; or
c) pressing from a flat plate.
Metal shall not be added in the process of closure of the end.
8.2 Wall thickness
During production each cylinder or semi finished shell shall be examined for thickness. The wall thickness at any
point shall be not less than the minimum thickness specified.
8.3 Surface defects
The internal and external surfaces of the finished cylinder shall be free from defects which would adversely affect
the safe working of the cylinder. See annex A for examples of defects and guidance on their evaluation.
8.4 Ultrasonic examination
Each cylinder shall be ultrasonically examined for defects in accordance with annex B.
Examination of cylinders to be used for embrittling gases shall be carried out at the completion of cylinder manufacture.
For cylinders containing other gases examination may be carried out either during or at the completion of manufacture.
However the ultrasonic examination shall be performed on the cylindrical part after the final wall thickness has been
achieved. For small cylinders with a cylindrical length of less than 200 mm or where the product of p 3 V , 400 (for
w
R > 650 MPa) or p 3 V , 800 (for R , 650 MPa) the ultrasonic test is not necessary.
m w m
8.5 Out-of-roundness
The out-of roundness of the cylindrical shell, i.e. the difference between the maximum and minimum outside
diameters at the same cross-section shall not exceed 2 % of the mean of these diameters.
8.6 Mean diameter
The mean external diameter of the cylindrical part outside the transition zones on a cross section shall not deviate
more than ± 1 % from the nominal design diameter.
8.7 Straightness
The maximum deviation of the cylindrical part of the shell from a straight line shall not exceed 3 mm per metre length,
(see Figure 3).
© ISO
8.8 Verticality
Deviation from vertical shall not exceed 10 mm per metre length (see Figure 3).
Key
1 Maximum 0,01 3 l (see 8.8)
2 Maximum 0,003 3 l (see 8.7)
Figure 3 — Illustration of deviation of cylindrical part of shell from a straight line and from vertical
9 Type approval procedure
9.1 General requirements
A technical specification of each new design of cylinder [or cylinder family as defined in f)] including design drawing,
design calculations, steel details and heat treatment, shall be submitted by the manufacturer to the inspector. The type
approval tests detailed in 9.2 shall be carried out on each new design under the supervision of the inspector.
A cylinder shall be considered to be of a new design, compared with an existing approved design, when:
a) it is manufactured in a different factory; or
b) it is manufactured by a different process (see 8.1); or
c) it is manufactured from a steel of different specified chemical composition range as defined in 6.2.1; or
d) it is given a different heat treatment beyond the limits stipulated in 6.4; or
e) the base or the base profile has changed e.g. concave, convex, hemispherical or also if there is a change in base
thickness/cylinder diameter ratio; or
f) the overall length of the cylinder has increased by more than 50 % (cylinders with a length:diameter ratio less than
three shall not be used as reference cylinders for any new design with this ratio greater than three); or
g) the nominal outside diameter has changed; or
h) the design wall thickness has changed; or
© ISO
i) the hydraulic test pressure has been increased (where a cylinder is to be used for lower-pressure duty than that
for which design approval has been given, it shall not be deemed to be a new design); or
j) the guaranteed minimum yield stress (R ) and/or the guaranteed minimum tensile strength (R ) have changed.
e g
9.2 Prototype tests
9.2.1 A minimum of 50 cylinders which are guaranteed by the manufacturer to be representative of the new design
shall be made available for prototype testing. However, if for special applications the total number of cylinders
required is less than 50, enough cylinders shall be made to complete the prototype tests required, in addition to the
production quantity.
9.2.2 In the course of the type approval process, the inspector shall select the necessary cylinders for testing and
a) Verify that:
the design conforms to the requirements of clause 7;
the thicknesses of the walls and ends on two cylinders (those taken for mechanical testing) meets the
requirements of 7.3 to 7.6, the measurements being taken at least at three transverse sections of the
cylindrical part and on a longitudinal section of the base and head;
the requirements of clause 6 (Materials) are complied with;
the requirements of 7.7, 7.8 and 8.5 to 8.8 inclusive are complied with for all cylinders selected by the
inspector;
the internal and external surfaces of the cylinders are free of any defect which might make them unsafe to
use (for examples see annex A).
b) Supervise the following tests on the cylinders selected:
the tests specified in 10.1.2 a) (hydraulic burst test) on two cylinders, the cylinders bearing representative
stamp markings.
the tests specified in 10.1.2 b) (mechanical testing) on two cylinders, the test pieces being identifiable with
the batch;
the tests specified in 9.2.3 (pressure cycling test) on three cylinders, the cylinders bearing representative
stamp markings.
for cylinders made from seamless tube the test specified in 9.2.4 (base check) on the two cylinders
selected for mechanical testing.
9.2.3 Pressure cycling test
This test shall be carried out with a non-corrosive liquid subjecting the cylinders to successive reversals at an upper
cyclic pressure which is equal to the hydraulic test pressure (p ). The cylinders shall withstand 12 000 cycles without
h
failure.
For cylinders with hydraulic test pressure (p ) . 450 bar, the upper cyclic pressure may be reduced to two-thirds of this
h
test pressure. In this case the cylinders shall withstand 80 000 cycles without failure.
The value of the lower cyclic pressure shall not exceed 10 % of the upper cyclic pressure, but shall have an absolute
maximum of 30 bar.
The cylinder shall actually experience the maximum and minimum cyclic pressures during the test.
The frequency of reversals of pressure shall not exceed 0,25 Hz (15 cycles/min.). The temperature measured on the
outside surface of the cylinder shall not exceed 50 °C during the test.
© ISO
After the test the cylinder bases shall be sectioned in order to measure the thickness and to ensure that this thickness
is sufficiently close to the minimum thickness prescribed in the design and shall be within the usual production
tolerances. In no case shall the actual base thickness exceed that specified on the drawings by more than 15 %.
The test shall be considered satisfactory if the cylinder attains the required number of cycles without devloping a leak.
9.2.4 Base check (for cylinders made from tube only)
A meridian section shall be made in the base of the cylinder and one of the surfaces thus obtained polished for
examination under a magnification of between 3 5 and 3 10.
The cylinder shall be regarded as defective if the presence of cracks is detected. It shall also be regarded as
defective if the dimensions of any pores or inclusions present reach values considered to pose a threat to safety.
In no case shall the sound thickness (i.e. the thickness with no defects) in the base centre be less than the
minimum specified thickness (see 7.4.1).
9.3 Type approval certificate
If the results of the checks according to 9.2 are satisfactory, the inspector shall issue a type approval certificate a
typical example of which is given in annex C.
10 Batch tests
10.1 General requirements
10.1.1 All tests for checking the quality of the gas cylinder shall be carried out on material from finished cylinders.
For the purpose of batch testing, the manufacturer shall provide the inspector with:
the type approval certificate;
the certificates stating the cast analysis of the steel supplied for the construction of the cylinders;
evidence that appropriate heat treatment has been performed;
certificates showing the ultrasonic testing results;
a list of the cylinders, stating serial numbers and stamp markings as required;
confirmation that threads have been checked properly in accordance with gauging requirements. The gauges
to be used shall be specified (eg ISO 11191).
10.1.2 During batch testing, the inspector shall:
ascertain that the type approval certificate has been obtained and the cylinders conform to it;
check whether the requirements set out in clauses 6, 7 and 8 have been met and in particular check by an
external and, if physically possible, internal visual examination of the cylinders whether their construction and
the checks carried out by the manufacturer in accordance with 7.7, 7.8 and 8.2 to 8.8 are satisfactory. The
visual examination shall cover at least 10 % of the cylinders submitted. However, if an unacceptable defect is
found (for examples see annex A), 100 % of the cylinders shall be visually inspected;
select the necessary cylinders per batch for destructive testing and carry out the tests specified in 10.1.2 a)
(hydraulic burst tests) and 10.1.2 b) (mechanical testing). Where alternative tests are permitted, the purchaser
and manufacturer shall agree which tests are to be carried out;
check whether the information supplied by the manufacturer and referred to in 10.1.1 is correct; random checks
shall be carried out;
© ISO
assess the results of hardness testing specified in 11.3.
The following tests shall be carried out on each batch of cylinders:
a) On one cylinder
one hydraulic bursting test (see 10.5).
b) On a further cylinder:
one tensile test in the longitudinal direction (see 10.2);
either two bend tests (see 10.3.1) in a circumferential direction or one flattening test (see 10.3.2) or one
ring flattening test (see 10.3.3);
three impact tests in transverse or longitudinal direction as required in 10.4 when the thickness of the
cylinder permits the machining of a test piece at least three millimetres thick.
For location of test pieces, see Figure 4.
The cylinder for taking the tensile and impact tests may optionally be that used in the bursting test option or the
cylinder used for the flattening test option. If either the bend or ring flattening test options are chosen then the test
cylinder may be that used in the burst test. The location of each test specimen shall be chosen to avoid interference
with the deformed parts of the cylinder.
10.2 Tensile test
10.2.1 A tensile test shall be carried out on material taken from the cylindrical part of the cylinder by adopting
either of the following procedures.
a) Rectangular specimens shall be prepared in accordance with Figure 5 and with a gauge length L = 5,65 S .
o
o
The two faces of the test piece representing the inside and outside surfaces of the cylinder shall not be
machined. The elongation (A) measured shall not be less than 14 %.
b) Machined round specimens shall be prepared having the maximum diameter practicable, the elongation (A)
measured on a gauge length of 5 3 the specimen diameter being no less than 16 %. It is recommended that
machined round specimens are not used for wall thickness less than 3 mm.
10.2.2 The tensile test shall be carried out in accordance with ISO 6892.
NOTE Attention is drawn to the method of measurement of elongation described in ISO 6892, particularly in cases where
the tensile test piece is tapered, resulting in a point of fracture away from the middle of the gauge length.
© ISO
Key
1 Bend test pieces or flattening ring
2 Transverse impact pieces
3 Longitudinal impact test piece (alternative positions shown dotted)
4 Tensile test pieces
Figure 4 — Location of test pieces
w < t
w , D/8
Figure 5 — Tensile test piece
© ISO
10.3 Bend test and flattening test
10.3.1 Bend test
Figure 6 — Illustration of bend test
10.3.1.1 The bend test shall be carried out in accordance with ISO 7438 on two test pieces obtained by cutting
either one or two rings of width 25 mm or 4 t, whichever is greater, into equal parts. Each test piece shall be of
sufficient length to permit the bend test to be carried out correctly. Only the edges of each strip may be machined.
10.3.1.2 The test piece shall not crack when bent inwards around the former until the inside surfaces are no further
apart than the diameter of the former (see Figure 6).
10.3.1.3 The diameter of the former (D ) shall be established from Table 4.
f
For the actual tensile strength (R ) given in Table 4, D = n 3 test piece thickness (t).
m f
10.3.2 Flattening test
10.3.2.1 The flattening test shall be performed on one cylinder selected from each batch after heat treatment.
10.3.2.2 The test cylinder shall be flattened between wedge-shaped knife edges with a 60 ° included angle, the
edges being rounded to a nominal radius of 13 mm. The length of the wedges shall not be less than the width of the
flattened cylinder. The longitudinal axis of the cylinder shall be at an angle of approximately 90 ° to the knife edges.
10.3.2.3 The test cylinder shall be flattened until the distance between the knife edges is in accordance with
Table 4. The flattened cylinder shall remain visually uncracked.
Table 4 — Bend test and flattening test requirements
Actual tensile strength R Bend test Flattening test (cylinder or ring)
m
a
MPa Value of n Value of u
R < 800 4 6
m
800 , R < 880 5 7
m
880 , R < 950 6 8
m
950 , R < 1 100 7 9
m
a
Distance between knife edges or platens = u x t , where t is the average cylinder
m m
wall thickness at the position of testing.
© ISO
10.3.3 Ring flattening test
The ring flattening test shall be carried out on one ring of width 25 mm or 4 t, whichever is the greater, taken from the
cylinder body. Only the edges of the ring may be machined. The ring shall be flattened between platens until the
distance between platens is in accordance with Table 4. The flattened ring shall remain visually uncracked.
10.4 Impact test
10.4.1 Except for the requirements set out below, the test shall be carried out in accordance with ISO 148.
The impact test pieces shall be taken in the direction as required in Table 5 from the wall of the cylinder. The notch
shall be perpendicular to the face of the cylinder wall (see Figure 7). For longitudinal tests the test piece shall be
machined all over (on six faces). If the wall thickness does not permit a final test piece width of 10 mm, the width shall
be as near as practicable to the nominal thickness of the cylinder wall. The test pieces taken in the transverse direction
shall be machined on four faces only, the outer face of the cylinder wall unmachined and the inner face optionally
machined as shown in Figure 8.
Key
1 Transverse specimen
2 Cylinder longitudinal axis
3 Charpy V-notch perpendicular to the wall
4 Longitudinal specimen
Figure 7 — Description of transverse and longitudinal impact test pieces
© ISO
Key
1 Machining optional
a) Test piece taken from cylinder wall
b) Front view of test piece in impact tester
Key
1 Striking anvil
2 Direction of strike
3 Test piece
4 Centre of strike
c) Top view of test piece in impact tester
Figure 8 — Description of transverse impact testing
© ISO
10.4.2 Minimum acceptance values are given in Table 5.
Table 5 — Impact test acceptance values
Cylinder diameter D, mm > 140 < 140
Direction of testing transverse longitudinal
Width of test piece, mm 3-5 . 5 - 7,5 . 7,5 - 10 3 to 10
a
Test temperature, °C 2 50 2 50
Mean of 3 specimens 30 35 40 60
Impact strength, J/cm
Individual specimen 24 28 32 48
a
For applications at lower temperatures the test shall be carried out at the lowest temperature
specified.
10.5 Hydraulic bursting test
10.5.1 Test installation
The test equipment shall be capable of operation in accordance with the test conditions specified in 10.5.2 and of
accurately producing the information required by 10.5.3.
A typical hydraulic bursting test installation is illustrated in Figure 9.
© ISO
Key
1 Test fluid reservoir
2 Tank for measurement of test fluid
(the test fluid reservoir may also be used as the measuring tank)
3 Pump
4 Pressure gauge
5 Pressure/time curve recorder
6 Vent or air release valve
7 Test well
8 Cylinder
Figure 9 — Typical hydraulic bursting test installation
10.5.2 Test conditions
As the cylinder and test equipment are being filled with water, care shall be taken to ensure that no air is trapped in
the circuit by means of operating the hydraulic pump until water is discharged from the vent or air-release valve.
During the test, pressurization shall be carried out in two successive stages.
a) In the first stage, the pressure shall be increased at a rate of not more than 5 bar/s up to a pressure value
corresponding to the initiation of plastic deformation.
b) In the second stage, the pump discharge rate shall be maintained at as constant a level as is possible until the
cylinder bursts.
© ISO
10.5.3 Interpretation of test results
10.5.3.1 Interpretation of the burst test results shall involve:
a) examination of the pressure/time curve or pressure/volume-of-water-used curve, to permit determination of the
pressure at which plastic deformation of the cylinder commences, together with the bursting pressure;
b) examination of the burst tear and of the shape of its edges.
10.5.3.2 For the results of a bursting test to be considered satisfactory, the following requirements shall be met.
1 1
a) The observed yield pressure, p , shall be greater than or equal to· the test pressure, i.e p > p .
yh·
y
F F
b) The actual burst pressure, p , shall be greater than or equal to 1,6 3 the test pressure, i.e. p > 1,6 p .
b b h
10.5.3.3 The cylinder shall remain in one piece and shall not fragment.
10.5.3.4 The main fracture shall be in the cylindrical portion and shall not be brittle, i.e. the fracture edges shall be
inclined with respect to the wall. The tear shall not reveal a significant defect in the metal.
10.5.3.5 For cylinders with wall thickness less than 7,5 mm, the fracture shall be acceptable only if it conforms to
one of the following descriptions:
a) longitudinal, without branching (Fig
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9809-1
Première édition
1999-06-01
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
Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design,
construction and testing —
Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less
than 1 100 MPa
Numéro de référence
©
ISO 1999
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Fax. + 41 22 734 10 79
E-mail copyright@iso.ch
Web www.iso.ch
ImpriméenSuisse
ii © ISO 1999 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Symboles.3
5 Contrôles et essais.4
6 Matériaux .4
7 Conception .7
8 Construction et exécution .11
9 Mode opératoire pour l’essai de prototype.12
10 Essais par lot.15
11 Essais sur chaque bouteille .25
12 Certificats .26
13 Marquage.26
Annexe A (informative) Description, évaluation des défauts de fabrication et des critères de rejet des
bouteilles à gaz en acier sans soudure, au moment de l'examen final effectué par le fabricant.27
Annexe B (normative) Examen aux ultrasons.33
Annexe C (informative) Exemple de certificat d'approbation de prototype .38
Annexe D (informative) Certificat d'approbation de prototype.39
© ISO 1999 – Tous droits réservés iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 9809 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.
La Norme internationale ISO 9809-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz,
sous-comité SC 3, Construction des bouteilles.
L'ISO 9809 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général 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
� Partie 2: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction supérieure ou égale à
1 100 MPa
� Partie 3: Bouteilles en acier normalisé
L'annexe B constitue un élément normatif de la présente partie de l'ISO 9809. Les annexes A, C et D sont données
uniquement à titre d'information.
iv © ISO 1999 – Tous droits réservés
Introduction
L'objet de la présente Norme internationale est d'offrir une spécification sur la conception, la fabrication, le contrôle
et l'essai des bouteilles en acier sans soudure pour usage international. L'objectif est d'arriver à un équilibre entre
les considérations de conception et de rendement économique d’une part et les exigences d’acceptabilité
internationale et d'utilité universelle d’autre part.
La présente Norme internationale vise à éliminer toute préoccupation quant au climat, aux contrôles redondants et
aux restrictions actuellement de règle du fait de l’absence de Normes internationales reconnues. La présente
Norme internationale ne devrait normalement pas être considérée comme le reflet des pratiques d’une nation ou
d’une région quelconque.
© ISO 1999 – Tous droits réservés v
NORME INTERNATIONALE ISO 9809-1:1999(F)
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
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 9809 prescrit les exigences minimales pour certains aspects concernant le matériau, la
conception, la construction et la mise en œuvre, le mode de fabrication et les essais au moment de la fabrication
des bouteilles à gaz rechargeables, en acier trempé et revenu sans soudure, d'une capacité en eau comprise entre
0,5 l et 150 l inclus, pour gaz comprimés, liquéfiés ou dissous exposées à des températures ambiantes extrêmes à
travers le monde (normalement entre – 50 °C et + 65 °C). La présente partie de l'ISO 9809 s'applique aux
bouteilles ayant une résistance maximale à la traction R inférieure à 1 100 MPa.
m
NOTE 1 Si on le désire, les bouteilles de capacité en eau inférieure à 0,5 litres peuvent être fabriquées et certifiées
conformément à la présente partie de l’ISO 9809.
NOTE 2 Pour les bouteilles en acier trempé et revenu présentant une résistance maximale à la traction supérieure ou égale à
1 100 MPa, se référer à l'ISO 9809-2. Pour les bouteilles en acier normalisé, se référer à l'ISO 9809-3.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 9809. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 9809 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
1)
ISO 148:1983 , Acier — Essai de résilience Charpy (entailles en V).
ISO 2604-2:1975, Produits en acier pour appareils à pression — Spécifications de qualité — Partie 2: Tubes
laminés sans soudure.
2)
ISO 6506:1981 , Matériaux métalliques — Essai de dureté — Essai Brinell.
3)
ISO 6508:1986 , Matériaux métalliques — Essai de dureté — Essai Rockwell (échelles A - B - C - D - E - F - G -
H-K).
1) Sera annulée et remplacée par l'ISO 148-1, l'ISO 148-2 et l'ISO 148-3.
2) Sera annulée et remplacée par l'ISO 6506-1, l'ISO 6506-2 et l'ISO 6506-3.
3) Sera annulée et remplacée par l'ISO 6508-1, l'ISO 6508-2 et l'ISO 6508-3.
© ISO 1999 – Tous droits réservés 1
ISO 6892:1998, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante.
ISO 7438:1985, Matériaux métalliques — Essai de pliage.
ISO 9712:1999, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel.
ISO 11114-1:1997, Bouteilles à gaz transportables — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets
avec les contenus gazeux — Partie 1 : Matériaux métalliques.
4)
ISO 13769:— , Bouteilles à gaz — Marquage.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 9809, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
limite d'élasticité
valeur correspondant à la limite supérieure d'élasticité R ou, pour les aciers ne présentant pas de limite définie, la
eH
limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 %, R (allongement non proportionnel) (voir l'ISO 6892)
p0,2
3.2
trempe
traitement thermique de durcissement au cours duquel une bouteille est portée à une température uniforme
supérieure à celle du point critique supérieur, Ac , de l'acier puis, est refroidie rapidement dans un milieu adapté
3.3
revenu
traitement thermique d'adoucissement qui suit la trempe et au cours duquel une bouteille est portée à une
température uniforme inférieure à celle du point critique inférieur, Ac ,del'acier
3.4
lot
quantité pouvant atteindre 200 bouteilles, plus celles nécessaires aux essais destructifs, de même diamètre
nominal, de même épaisseur et de même conception, fabriquées à partir du même acier et ayant subi le même
traitement thermique pendant la même durée
NOTE Les longueurs des bouteilles d’un lot peuvent varier jusqu'à � 12 %.
3.5
pression d'épreuve
p
h
pression requise appliquée pendant un essai de pression
NOTE Elle est utilisée pour le calcul de l'épaisseur de la paroi de la bouteille.
3.6
facteur de contrainte théorique
F
rapport de la contrainte équivalente de paroi à la pression d'épreuve (p ) à la contrainte minimale d'élasticité (R )
h e
4) À publier.
2 © ISO 1999 – Tous droits réservés
4 Symboles
a épaisseur minimale calculée de l'enveloppe cylindrique, exprimée en millimètres
a� épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique, exprimée en millimètres
a épaisseur minimale garantie d'un fond concave à la jointure, exprimée en millimètres (voir Figure 2)
a épaisseur minimale garantie au centre d'un fond concave, exprimée en millimètres (voir Figure 2)
A allongement pour cent après rupture
b épaisseur minimale garantie au centre d'un fond convexe, exprimée en millimètres (voir Figure 1)
c écart maximal autorisé du profil d'éclatement, en millimètres (voir Figures 10 et 11)
D diamètre nominal extérieur de la bouteille, exprimé en millimètres (voir Figure 1)
D diamètre du mandrin de formage, exprimé en millimètres (voir Figure 6)
f
F facteur de contrainte théorique (variable) (voir 3.6)
h profondeur extérieure (fond concave), exprimée en millimètres (voir Figure 2)
H hauteur extérieure de la partie bombée (fond concave ou convexe) exprimée en millimètres (voir
Figure 1)
L longueur initiale entre repères, exprimée en millimètres, conformément à l'ISO 6892 (voir Figure 5)
o
n rapport du diamètre du mandrin de l'essai de pliage à l'épaisseur réelle de l'éprouvette, (t)
5�
p pression de rupture réelle, exprimée en bars , au-dessus de la pression atmosphérique
b
5)
p pression d'épreuve hydraulique, exprimée en bars , au-dessus de la pression atmosphérique
h
5)
p pression de service, exprimée en bars , au-dessus de la pression atmosphérique
w
p pression à la limite élastique observée pendant l'essai d'éclatement hydraulique et exprimée en bars ,au
y
dessus de la pression atmosphérique
r rayon de raccordement interne, exprimé en millimètres (voir Figures 1 et 2)
R valeur minimale garantie de la limite d'élasticité, exprimée en mégapascals (voir 3.1)
e
R valeur réelle de la limite d'élasticité, exprimée en mégapascals, déterminée par l'essai de résistance à la
ea
traction (voir 10.2)
R valeur minimale garantie de la résistance à la traction, exprimée en mégapascals
g
R valeur réelle de la résistance à la traction, exprimée en mégapascals, déterminée par l'essai de
m
résistance à la traction (voir 10.2)
5� 5 5 2
1 bar = 10 Pa = 10 N/m .
© ISO 1999 – Tous droits réservés 3
S section initiale de l'éprouvette de traction, exprimée en millimètres carrés, conformément à l'ISO 6892
o
t épaisseur réelle de l'éprouvette, exprimée en millimètres
u rapport de la distance entre les arêtes des lames ou les plateaux de l'essai d'aplatissement à l'épaisseur
moyenne des parois de la bouteille, en position d'essai
V contenance en eau de la bouteille, exprimée en litres
w largeur de l'éprouvette de traction, exprimée en millimètres (voir Figure 5)
5 Contrôles et essais
L'évaluation de la conformité doit être effectuée conformément aux règlements du ou des pays dans lesquels les
bouteilles sont utilisées.
Afin de s'assurer que les bouteilles sont conformes à la présente partie de l’ISO 9809, elles doivent être soumises
aux contrôles et essais des articles 9, 10 et 11, réalisés par un organisme de contrôle autorisé (nommé «le
contrôleur» par la suite) et reconnu dans les pays d'utilisation. Le contrôleur doit posséder les compétences
nécessaires au contrôle des bouteilles.
6 Matériaux
6.1 Exigences générales
6.1.1 Les matériaux utilisés pour la fabrication des bouteilles à gaz pour usage international doivent faire partie
de l'une des catégories suivantes:
a) aciers pour bouteilles reconnus au plan international;
b) aciers pour bouteilles reconnus au plan national;
c) nouvelles catégories d'acier pour bouteilles, résultant de progrès techniques.
Toutes ces catégories doivent respecter les exigences énoncées en 6.2.1 et 6.2.2, ainsi que les conditions
correspondantes de 6.2.3.
6.1.2 Les matériaux utilisés pour la fabrication des bouteilles à gaz doivent être des aciers autres que des aciers
effervescents, présentant des qualités de non vieillissement et doivent être calmés à l’aluminium ou au silicium.
Lorsque le client demande la vérification des qualités de non vieillissement, les critères à prendre en compte
doivent être spécifiés d'un commun accord et apparaître dans la commande.
6.1.3 Le fabricant de bouteilles doit établir des moyens permettant d'identifier les bouteilles avec les coulées
d’acier à partir desquelles elles ont été fabriquées.
6.1.4 Les nuances d'acier utilisées pour la fabrication des bouteilles doivent être compatibles avec le service de
gaz prévu, par exemple, gaz corrosifs, gaz fragilisants (voir l'ISO 11114-1).
6.2 Contrôle de la composition chimique
6.2.1 La composition chimique de tous les aciers doit être définie au minimum par:
� la teneur en carbone, manganèse et silicium, dans tous les cas;
4 © ISO 1999 – Tous droits réservés
� la teneur en chrome, nickel et molybdène ou en tous autres éléments d'alliage intentionnellement ajoutés à
l'acier;
� la teneur maximale en soufre et phosphore, dans tous les cas.
Les teneurs en carbone, manganèse, silicium et, le cas échéant, en chrome, nickel et molybdène, doivent être
données avec des tolérances telles que la différence entre les valeurs maximales et minimales sur coulée n'excède
pas les valeurs données dans le Tableau 1.
La teneur combinée des éléments suivants: vanadium, niobium, titane, bore et zirconium, ne doit pas être
supérieure à 0,15 %.
La teneur réelle de chaque élément volontairement ajouté doit être rapportée et sa teneur maximale doit être
conforme aux règles de bonne pratique applicables à la fabrication de l'acier.
Tableau 1 — Tolérances de composition chimique
Teneur maximale Plage admissible
Élément
%%
� 0,30 0,06
Carbone
W 0,30 0,07
Manganèse Toutes valeurs 0,30
Silicium Toutes valeurs 0,30
� 1,50 0,30
Chrome
W 1,50 0,50
Nickel Toutes valeurs 0,40
Molybdène Toutes valeurs 0,15
6.2.2 La teneur en soufre et en phosphore déterminée lors de l'analyse de coulée du matériau utilisé pour la
fabrication des bouteilles à gaz ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Limites maximales de soufre et de phosphore
Élément R � 950 MPa 950u R � 1100
m m
Soufre 0,020 % 0,010 %
Phosphore 0,020 % 0,020 %
Soufre + phosphore 0,030 % 0,025 %
6.2.3 Le fabricant de bouteilles doit obtenir et fournir les certificats d'analyses (thermiques) de coulée des aciers
fournis pour la fabrication des bouteilles à gaz.
Lorsque des analyses de vérification sont exigées, elles doivent être réalisées soit sur des échantillons prélevés
pendant la fabrication sur le matériau tel que fourni par l'aciériste au fabricant de bouteilles, soit sur des bouteilles
finies. Dans toute analyse de vérification, les écarts maximaux admissibles par rapport aux limites spécifiées sur
les analyses de coulée doivent être conformes aux valeurs indiquées dans l'ISO 2604-2.
6.3 Aciers types
Les deux aciers types suivants sont reconnus à l'échelle internationale pour leurs performances sur de
nombreuses années:
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a) l'acier chrome molybdène (trempé et revenu);
b) l'acier carbone manganèse (trempé et revenu).
Les compositions chimiques de ces aciers, qui doivent être soumises aux contrôles spécifiés en 6.2.1, sont
données dans le Tableau 3.
Tableau 3 — Compositions d'acier reconnues à l'échelle internationale
Nuances d'acier et états
Élément
CrMo (trempé et revenu)CMn(trempé et revenu)
Carbone 0,25 % à 0,38 % 0,38 % max.
Silicone 0,1 % à 0,4 % 0,1 % à 0,35 %
Manganèse 0,4 % à 1,0 % 1,35 % à 1,75 %
Phosphore 0,020 % max. 0,020 % max.
Soufre 0,020 % max. 0,020 % max.
Chrome 0,8 % à 1,2 %
Molybdène 0,15 % à 0,40 %
NOTE La gamme réelle de chaque élément doit être conforme aux spécifications données en 6.2.1 et en 6.2.2
et aux règles de bonne pratique applicables à la fabrication de l'acier. En particulier, les limites indiquées dans le
Tableau 2 prévalent sur les plages indiquées dans le présent tableau.
6.4 Traitements thermiques
6.4.1 Le fabricant de bouteilles doit certifier le traitement thermique appliqué aux bouteilles finies.
6.4.2 Il est permis d'effectuer la trempe de l'acier dans un bain autre que l'huile minérale, à condition que la
méthode utilisée ne provoque pas de fissures dans les bouteilles.
Si la vitesse de refroidissement dans le bain est supérieure à 80 % de celle obtenue avec de l'eau à 20 °C sans
additifs, toutes les bouteilles de la production doivent être soumises à un essai non destructif afin de prouver
l'absence de fissures.
6.4.3 Le procédé de revenu doit permettre d'obtenir les propriétés mécaniques requises.
Pour une résistance à la traction donnée, la température appliquée à un type d'acier ne doit pas s'écarter de plus
de 30 °C de celle indiquée par le fabricant de bouteilles.
6.5 Exigences relatives aux essais
Le matériau des bouteilles finies doit satisfaire aux exigences des articles 9, 10 et 11.
6.6 Non-conformité aux exigences relatives aux essais
En cas de non-conformité aux exigences des essais, un contre-essai ou un nouveau traitement thermique suivi
d'un nouvel essai, doivent être effectués de la manière suivante à la satisfaction du contrôleur :
a) Lorsqu'il est prouvé qu'une erreur a été commise dans l'exécution de l'essai ou dans le cas d'une erreur de
mesurage, un nouvel essai doit être effectué. Si ce dernier est satisfaisant, le premier essai doit être ignoré.
b) Si l'essai a été réalisé de façon satisfaisante, la cause de la non-conformité de l'essai doit être identifiée.
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1) Si la non-conformité est due au traitement thermique appliqué, le fabricant peut soumettre toutes les
bouteilles non conformes à un nouveau traitement thermique. En d'autres termes, si la non-conformité
concerne un essai de bouteilles d'un lot ou de prototypes, toutes les bouteilles représentatives doivent
faire l'objet d'un nouveau traitement thermique avant le contre-essai; en revanche, si la non-conformité a
lieu de manière sporadique lors d'un essai appliqué à chaque bouteille, seules les bouteilles non
conformes doivent subir un nouveau traitement thermique et un contre-essai.
Ce nouveau traitement thermique doit consister en un nouveau revenu ou une nouvelle trempe suivie d'un
revenu.
Lorsque les bouteilles sont soumises à un nouveau traitement thermique, l'épaisseur minimale garantie de
la paroi doit être conservée.
Seuls les essais applicables à un prototype ou à un lot doivent être réalisés une nouvelle fois pour prouver
la conformité du nouveau lot. Si un ou plusieurs d'entre eux ne sont pas satisfaisants, même
partiellement, toutes les bouteilles du lot doivent être refusées.
2) Si la non-conformité est due à autre chose que le traitement thermique appliqué, toutes les bouteilles
défectueuses doivent être refusées ou réparées par une méthode approuvée. Si les bouteilles réparées
satisfont à l'essai ou aux essais requis pour la réparation, elles doivent être considérées comme faisant
partie du lot d'origine.
7 Conception
7.1 Dispositions générales
7.1.1 Le calcul de l'épaisseur de la paroi des parties soumises à des pressions doit prendre en compte la valeur
minimale garantie de la limite d'élasticité (R ) du matériau.
e
7.1.2 Dans les calculs, la valeur de R ne doit pas dépasser 0,9 R .
e g
7.1.3 La pression interne, sur laquelle repose le calcul de l'épaisseur de paroi, doit être la pression d'essai
hydraulique p .
h
7.2 Limitation de la résistance à la traction
7.2.1 Lorsqu'il n'existe aucun risque de fragilisation par hydrogène, la valeur maximale de la résistance à la
traction est limitée par la capacité de l'acier à satisfaire aux exigences des articles 9 et 10, mais la résistance à la
traction réelle maximale R ne doit en aucun cas être supérieure à 1 100 MPa pour les aciers chrome molybdène
m
ou à 1 030 MPa pour les aciers carbone manganèse.
7.2.2 Lorsqu'il existe un risque de fragilisation par l'hydrogène (voir l'ISO 11114-1), la valeur maximale de la
résistance à la traction, calculée comme indiqué en 10.2, doit être soit de 880 MPa, ou, si le rapport R /R ne
ea m
dépasse pas 0,9, de 950 MPa.
NOTE Des méthodes d'essai pour optimiser les niveaux de résistance des aciers à l'hydrogène sont à l'étude.
7.3 Calcul de l'épaisseur de l'enveloppe cylindrique
L'épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique aa�f ne doit pas être inférieure à l’épaisseur calculée à
l’aide des équations (1) et (2), et les conditions supplémentaires (3) doivent être satisfaites:
F I
D 10 FR � 3 p
e
h
a = G1 � J (1)
G J
2 10 FR
e
H K
© ISO 1999 – Tous droits réservés 7
06, 5
où, la valeur de F est la plus petite valeur de ou 0,85
RR
eg
avec un rapport R /R qui ne doit pas dépasser 0,9.
e g
NOTE Les accords internationaux régionaux peuvent limiter l'importance du facteur « F » utilisé pour la conception.
L'épaisseur de la paroi doit également satisfaire à l'équation :
D
aW + 1 (2)
avec un minimum absolu de a = 1,5 mm.
Le rapport d'éclatement
p
b
W 16, (3)
p
h
doit être satisfait par essai.
NOTE Il est généralement admis que p � 1,5 � p ,où p est la pression de service pour les gaz permanents des bouteilles
h w w
conçues et fabriquées selon la présente partie de l'ISO 9809.
7.4 Calcul des extrémités convexes (ogives et fonds)
7.4.1 L'épaisseur, b, au centre du fond convexe ne doit pas être inférieure à celle requise pour satisfaire les
critères suivants : si le rayon de raccordement interne, r, n'est pas inférieur à 0,075 D,on doitavoir
bW 1,5 a, pour 0,20u H/D� 0,40
bW a, pour H/DW 0,40
Afin d'obtenir une répartition satisfaisante des contraintes dans la zone de raccordement de l'extrémité à la partie
cylindrique, toute augmentation de l'épaisseur du fond qui peut être requise doit être progressive à partir du point
de raccordement, en particulier au fond. Pour l'application de cette règle, le point de raccordement, à la Figure 1,
entre la partie cylindrique et l'extrémité est défini par la ligne horizontale indiquant la cote H.
La forme B ne doit pas être exclue de ces exigences.
7.4.2 Le fabricant de bouteilles doit prouver par l'essai cyclique de pression sur prototype, détaillé en 9.2.3, que
la conception est satisfaisante.
La Figure 1 montre des configurations types d'ogives et de fonds. Les formes A, B, D et E représentent des fonds
alors que les formes C et F représentent des ogives.
8 © ISO 1999 – Tous droits réservés
Légende
1 Partie cylindrique
Figure 1 — Extrémités convexes types
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7.5 Calcul des fonds concaves
Lorsque les bouteilles sont à fond concave (voir Figure 2), il est recommandé d'utiliser les valeurs de conception
suivantes :
a W 2a
a W 2a
hW 0,12 D
rW 0,075 D
Le dessin de conception doit au moins montrer les valeurs pour a , a , h et r.
1 2
Afin d'obtenir une répartition satisfaisante des contraintes, l'épaisseur de la paroi de la bouteille doit être
progressive dans la zone de transition entre la partie cylindrique et la base.
Le fabricant de bouteilles doit dans tous les cas prouver par l'essai cyclique de pression, détaillé en 9.2.2, que la
conception est satisfaisante.
Figure 2 — Fonds concaves
7.6 Conception du goulot
7.6.1 Le diamètre extérieur du goulot et l'épaisseur de sa paroi doivent être compatibles avec le couple appliqué
lors du montage du robinet sur la bouteille. Ce couple peut varier selon le diamètre, la forme du filetage ainsi que le
moyen d'étanchéité utilisé dans le montage du robinet. (Pour des conseils relatifs aux couples, se reporter à
l'ISO 13341.)
7.6.2 Lors de la détermination de l'épaisseur minimale, il faut prendre en considération le fait que l’épaisseur de
paroi doit empêcher toute dilatation permanente du goulot au cours du montage initial ou des montages ultérieurs
du robinet sur la bouteille, sans aide d'une pièce rapportée, telle qu'une bague de goulot.
7.7 Frettes de pied
Lorsque qu'une frette de pied est fournie, elle doit être suffisamment résistante et réalisée dans un matériau
compatible avec celui de la bouteille. Il convient que sa forme soit de préférence cylindrique et qu'elle donne à la
bouteille une stabilité suffisante. La frette de pied doit être fixée sur la bouteille par une méthode autre que le
10 © ISO 1999 – Tous droits réservés
soudage, le brasage dur ou le brasage tendre. Tous les interstices pouvant constituer des retenues d'eau doivent
être rendus étanches par une méthode autre que le soudage, le brasage dur ou le brasage tendre.
7.8 Bagues de goulot (collerettes)
Lorsqu'une bague de goulot est prévue, elle doit être suffisamment résistante et réalisée dans un matériau
compatible avec celui de la bouteille et elle doit être fixée par une méthode autre que le soudage, le brasage dur
ou le brasage tendre.
Le fabricant doit s'assurer que la charge axiale à appliquer pour retirer la bague de goulot est supérieure à 10 fois
la masse de la bouteille vide et que le couple nécessaire pour faire tourner la bague de goulot est supérieur à
100 Nm.
7.9 Dessin de conception
Un dessin indiquant toutes les cotes ainsi que les spécifications du matériau doit être réalisé.
8 Construction et exécution
8.1 Généralités
La bouteille doit être réalisée:
a) par forgeage ou matriçage à partir d'un lingot ou d'une billette massifs; ou
b) à partir d'un un tube sans soudure; ou
c) par emboutissage d'une tôle.
Le procédé de fermeture du fond ne doit comporter aucun apport de métal.
8.2 Épaisseur de la paroi
Pendant la production, l'épaisseur de chaque bouteille ou enveloppe semi-finie doit être vérifiée. L'épaisseur de la
paroi ne doit, en aucun point, être inférieure à l'épaisseur minimale spécifiée.
8.3 Défauts de surface
Les surfaces internes et externes de la bouteille finie doivent être exemptes de défauts susceptibles de nuire à la
sécurité de la bouteille en service. Voir l'annexe A pour des exemples de défauts et leur évaluation.
8.4 Examen aux ultrasons
Chaque bouteille doit être examinée aux ultrasons pour rechercher les défauts, conformément à l'annexe B.
La vérification des bouteilles à utiliser pour des gaz fragilisants doit avoir lieu juste à la fin de leur fabrication. Pour
les bouteilles contenant d'autres gaz, la vérification peut avoir lieu soit pendant la fabrication, soit après celle-ci.
L'examen aux ultrasons doit cependant être effectué sur la partie cylindrique après obtention de l'épaisseur finale
de la paroi. Pour les petites bouteilles d'une longueur cylindrique inférieure à 200 mm, ou pour lesquelles le produit
de p � V � 400 (pour R W 650 MPa) ou p � V� 800 (pour R � 650 MPa), l’examen aux ultrasons n'est pas
w m w m
nécessaire.
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8.5 Ovalisation
L'ovalisation de la paroi cylindrique, c'est-à-dire la différence entre les diamètres extérieurs maximal et minimal
d'une même section, ne doit pas être supérieure à 2 % de la valeur moyenne de ces diamètres.
8.6 Diamètre moyen
Le diamètre extérieur moyen de la partie cylindrique à l'extérieur des zones de transition d'une section transversale
ne doit pas s’écarter de plus de� 1 % de la valeur de conception nominale.
8.7 Rectitude
L'écart maximal de la partie cylindrique du corps par rapport à une ligne droite, ne doit pas dépasser 3 mm par
mètre (voir Figure 3).
8.8 Verticalité
L'écart par rapport à la verticale ne doit pas dépasser 10 mm par mètre (voir Figure 3).
Légende
1Max.0,01 � l (voir 8.8)
2 Max. 0,003 � l (voir 8.7)
Figure 3 — Illustration de l'écart de la partie cylindrique de l'enveloppe par rapport à
une ligne droite et à la verticale
9 Mode opératoire pour l’essai de prototype
9.1 Exigences générales
Une spécification technique de chaque nouveau type de bouteille [ou de la famille de bouteilles comme indiqué en
f) ci-dessous] comprenant le dessin et les calculs de conception, les caractéristiques de l'acier et le traitement
12 © ISO 1999 – Tous droits réservés
thermique, doit être fournie par le fabricant au contrôleur. Les essais d'homologation de prototype détaillés en 9.2
doivent être réalisés sous la responsabilité du contrôleur sur chaque nouveau type de bouteille.
Une bouteille doit être considérée comme étant d'un nouveau type, par rapport à une conception existante
approuvée, quand:
a) elle est fabriquée dans une usine différente; ou
b) elle est fabriquée selon un procédé différent (voir 8.1); ou
c) elle est fabriquée à partir d'un acier de plage de composition chimique spécifiée différente de celle indiquée en
6.2.1; ou
d) elle reçoit un traitement thermique différent en dehors des limites spécifiées en 6.4; ou
e) le fond ou le profil du fond a été modifié, par exemple, fond concave, convexe ou hémisphérique ou également
s'il y a modification du rapport épaisseur du fond/diamètre de la bouteille; ou
f) la longueur totale de la bouteille a été augmentée de plus de 50 % (les bouteilles ayant un rapport
longueur/diamètre inférieur à 3 ne doivent pas être utilisées comme des bouteilles de référence pour tout
nouveau type ayant un rapport supérieur à 3); ou
g) le diamètre nominal extérieur a été modifié; ou
h) l'épaisseur de la paroi de conception a été modifiée; ou
i) la pression d'épreuve hydraulique a été augmentée (lorsqu'une bouteille doit être utilisée avec une pression de
service inférieure à celle pour laquelle l'approbation de conception a été donnée, elle ne doit pas être
considérée comme étant d'une nouvelle conception); ou
j) la valeur minimale garantie de la limite d'élasticité (R ) et/ou la valeur minimale garantie de résistance à la
e
traction (R ) ont changé.
g
9.2 Essais de prototype
9.2.1 Pour l’essai de prototype, un minimum de 50 bouteilles garanties par le fabricant comme étant
représentatives du nouveau type doivent être disponibles. Cependant, si pour des applications particulières, le
nombre total est inférieur à 50 bouteilles, le nombre de bouteilles fabriquées doit être augmenté, par rapport à la
production, pour permettre la réalisation des essais de prototype requis.
9.2.2 Au cours de l'essai d’approbation de prototype, le contrôleur doit choisir les bouteilles nécessaires à l'essai
et
a) vérifier que:
� la conception est conforme aux exigences de l'article 7;
� les épaisseurs des parois et des extrémités de deux bouteilles (celles utilisées pour les essais
mécaniques) sont conformes aux exigences spécifiées en 7.3 à 7.6, les mesurages étant effectués au
minimum sur trois sections transversales de la partie cylindrique et sur une section longitudinale du fond
et de l'ogive;
� les exigences requises à l'article 6 (matériau) sont satisfaites;
� les exigences spécifiées en 7.7, 7.8 et 8.5 à 8.8 inclus sont respectées sur toutes les bouteilles
sélectionnées par le contrôleur;
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� les surfaces internes et externes des bouteilles ne présentent aucun défaut qui puisse compromettre la
sécurité d'utilisation (pour des exemples, voir annexe A);
b) effectuer les essais suivants sur les bouteilles sélectionnées:
� les essais spécifiés en 10.1.2 a) (essais d'éclatement hydraulique) sur 2 bouteilles dûment marquées;
� les essais spécifiés en 10.1.2 b) (essais mécaniques) sur 2 bouteilles, les éprouvettes étant identifiables
avec le lot;
� les essais spécifiés en 9.2.3 (essai cyclique de pression) sur 3 bouteilles dûment marquées;
� pour les bouteilles réalisées à partir de tubes sans soudure, l'essai spécifié en 9.2.4 (vérification du fond)
sur 2 bouteilles sélectionnées pour les essais mécaniques.
9.2.3 L'essai cyclique de pression doit être réalisé avec un liquide non corrosif et consister en des alternances
successives de pression hydraulique dont la valeur supérieure est égale à la pression d'épreuve (p ). Les
h
bouteilles doivent supporter 12 000 cycles sans présenter de défaillance.
Pour les bouteilles soumises à une pression d'épreuve hydraulique p � 450 bar, la pression cyclique supérieure
h
peut être réduite aux deux tiers de la pression d'épreuve. Dans ce cas, les bouteilles doivent être soumises à
80 000 cycles sans présenter de défaillance.
La pression cyclique inférieure ne doit pas dépasser 10 % de la pression cyclique supérieure, mais doit avoir une
valeur maximale absolue de 30 bar.
La bouteille doit effectivement être soumise aux pressions cycliques maximales et minimales au cours de l'essai.
La fréquence des alternances de pression ne doit pas dépasser 0,25 Hz (15 cycles par minute). Pendant l'essai, la
température de la surface externe de la bouteille ne doit pas dépasser 50 °C.
Après l'essai, les fonds des bouteilles doivent être sectionnés pour en mesurer l'épaisseur et s'assurer qu'elle est
restée suffisamment proche de celle prescrite dans la conception et qu'elle est comprise dans les tolérances de
production habituelles. En aucun cas l'épaisseur réelle du fond ne doit être supérieure de plus de 15 % à celle
spécifiée sur les dessins.
L'essai doit être considéré satisfaisant si la bouteille supporte le nombre requis de cycles sans présenter de fuite.
9.2.4 Pour la vérification du fond (uniquement pour les bouteilles réalisées à partir de tubes), une section
méridienne doit être pratiquée à la base de la bouteille et l'une des surfaces ainsi obtenues doit être polie pour
examen sous un grossissement compris entre� 5et� 10.
La bouteille doit être considérée comme défectueuse si l'on détecte la présence de fissures. Elle doit également
être considérée comme défectueuse si les dimensions des porosités ou des inclusions existantes atteignent des
valeurs considérées comme représentant des menaces pour la sécurité.
En aucun cas l'épaisseur saine (c'est-à-dire l'épaisseur sans défaut) au centre de la base ne doit être inférieure à
l'épaisseur minimale spécifiée (voir 7.4.1).
9.3 Certificat d'approbation de prototype
Si les résultats des contrôles effectués conformément à 9.2 sont satisfaisants, le contrôleur doit émettre un
certificat d'approbation de prototype, dont un exemple type est donné en annexe C.
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10 Essais par lot
10.1 Exigences générales
10.1.1 Tous les essais de vérification de la qualité de la bouteille à gaz doivent être réalisés sur un matériau
provenant de bouteilles finies.
Pour les besoins de l’essai de réception, le fabricant doit fournir au contrôleur:
� le certificat d'approbation de prototype;
� les certificats d'analyse des coulées de l'acier utilisé pour la fabrication de la bouteille;
� la preuve qu'un traitement thermique approprié a été effectué;
� les certificats des résultats de l'essai aux ultrasons;
� la liste des bouteilles, indiquant les numéros de série et les marquages exigés;
� la preuve que les filetages ont été correctement vérifiés, conformément aux exigences de calibrage. Les
calibres à utiliser doivent être spécifiés (voir par exemple l'ISO 11191).
10.1.2 Au cours de l'essai par lot, le contrôleur doit:
� s'assurer que le certificat d'approbation de prototype a été délivré et que les bouteilles y sont conformes;
� vérifier que les exigences des articles 7, 8 et 9 sont respectées et vérifier en particulier, par examen visuel des
surfaces externe et, si cela est physiquement possible, interne des bouteilles, que leur fabrication et les
contrôles effectués par le fabricant conformément à 7.7, 7.8 et 8.2 à 8.8 sont satisfaisants. Cette inspection
visuelle doit être réalisée sur au moins 10 % des bouteilles soumises. Toutefois, si un défaut inacceptable est
trouvé (voir l'annexe A pour des exemples), toutes les bouteilles doivent être vérifiées visuellement;
� sélectionner le nombre de bouteilles nécessaires par lot pour les essais destructifs et effectuer les essais
spécifiés en 10.1.2 a) (essais d'éclatement hydraulique) et en 10.1.2 b) (essais mécaniques). Si d'autres
essais sont autorisés, l'acheteur et le fabricant doivent s'accorder sur les essais à effectuer;
� vérifier si les informations indiquées en 10.1.1 et fournies par le fabricant sont correctes; les vérifications
doivent être effectuées de façon aléatoire;
� estimer les résultats de l'essai de dureté spécifié en 11.3.
Les essais suivants doivent être effectués sur chaque lot de bouteilles:
a) sur une bouteille du lot:
� un essai de rupture hydraulique (voir 10.5);
b) sur une autre bouteille du lot:
� un essai de traction dans la direction longitudinale (voir 10.2);
� soit deux essais de pliage (voir 10.3.1) dans le sens circonférentiel soit un essai d'aplatissement
(voir 10.3.2) ou un essai d'aplatissement de la bague (voir 10.3.3);
� trois essais de résistance aux chocs dans le sens transversal ou longitudinal, conformément à 10.4
lorsque l'épaisseur des parois de la bouteille permet de réaliser une éprouvette d'épaisseur minimale de
3mm.
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Pour l'emplacement des éprouvettes, voir la Figure 4.
La bouteille utilisée pour les essais de traction et de résistance aux chocs peut éventuellement être celle utilisée
pour l'essai d'éclatement ou celle utilisée pour l'essai d'aplatissement. Si l'essai de pliage ou l'essai d'aplatissement
sont choisis, la bouteille d'essai peut être celle utilisée pour l'essai d'éclatement. L'emplacement de chaque
éprouvette doit être choisi de façon à éviter les interférences avec les parties déformées de la bouteille.
10.2 Essai de traction
10.2.1 Un essai de traction doit être effectué sur des matériaux prélevés sur la partie cylindrique de la bouteille,
en utilisant l'un des modes opératoires indiqués ci-dessous.
a) Les éprouvettes rectangulaires doivent être préparées conformément à la Figure 5 et doivent présenter une
longueur entre repères L =5,65 S . Les deux faces de l'éprouvette correspondant aux surfaces interne et
o o
externe de la bouteille ne doivent pas être usinées. L'allongement (A) relevé ne doit pas être inférieur à 14 %.
b) Pour les éprouvettes cylindriques et dont le diamètre est le diamètre maximal autorisé, l'allongement (A),
relevé sur une longueur entre repères égale à cinq fois le diamètre de l'éprouvette, ne doit pas être inférieur à
16 %. Il est recommandé de ne pas utiliser d’éprouvettes arrondies par usinage pour des épaisseurs de paroi
inférieures à 3 mm.
10.2.2 L'essai de traction doit être effectué conformément à l'ISO 6892.
NOTE L'attention est attirée sur la méthode de mesurage de l'allongement décrite dans l'ISO 6892, en particulier lorsque
l'éprouvette pour l'essai de traction est conique, ce qui donne lieu à un point de rupture éloigné du point milieu de la longueur
entre repères.
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Légende
1 Éprouvettes pour l'essai de pliage
2 Éprouvettes transversales pour l'essai de résistance aux chocs
3 Éprouvettes longitudinales pour l'essai de résistance aux chocs (autres positions représentées en pointillé)
4 Éprouvette d'essai pour la résistance à la traction
Figure 4 — Emplacement des éprouvettes
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wu 4t
w < D/8
Figure 5 — Éprouvette pour l'essai de traction
10.3 Essais de pliage et d'aplatissement
10.3.1 Essai de pliage
10.3.1.1 L'essai de pliage doit être effectué confor
...
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