ISO 5172:2006
(Main)Gas welding equipment — Blowpipes for gas welding, heating and cutting — Specifications and tests
Gas welding equipment — Blowpipes for gas welding, heating and cutting — Specifications and tests
ISO 5172:2006 specifies specifications and tests for blowpipes for gas welding, heating and cutting of metals. It applies to manual blowpipes for welding and heating with a nominal thermal power up to 32 000 kcal/h, and manual and machine cutting blowpipes with a cutting range up to 300 mm. ISO 5172:2006 does not apply to air-aspirated blowpipes which are covered in ISO 9012.
Matériel de soudage aux gaz — Chalumeaux pour soudage aux gaz, chauffage et coupage — Spécifications et essais
L'ISO 5172:2006 spécifie les spécification et les essais des chalumeaux pour le soudage aux gaz, le chauffage et le coupage des métaux. Elle s'applique aux chalumeaux manuels pour le soudage et le chauffage d'une puissance calorifique nominale allant jusqu'à 32 000 kcal/h et aux chalumeaux coupeurs manuels et aux chalumeaux coupeurs machines correspondant à une plage de coupage allant jusqu'à 300 mm. L'ISO 5172:2006 ne s'applique pas aux chalumeaux à aspiration d'air qui font l'objet de l'ISO 9012.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5172
Third edition
2006-04-01
Gas welding equipment — Blowpipes for
gas welding, heating and cutting —
Specifications and tests
Matériel de soudage aux gaz — Chalumeaux pour soudage aux gaz,
chauffage et coupage — Spécifications et essais
Reference number
ISO 5172:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 5172:2006(E)
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ISO 5172:2006(E)
Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
3.1 Mixing system . 2
3.2 Blowpipes classified according to the possibility of varying the gas flow rate . 4
3.3 Cutting and heating blowpipes classified according to the mixing position. 5
3.4 Operational incidents . 5
3.5 Flame specifications (reference values). 5
4 Hose connections. 6
5 Material . 6
6 Marking . 7
6.1 General. 7
6.2 Marking of the blowpipe. 7
6.3 Marking of oxygen and fuel gas valves. 7
6.4 Marking of nozzles. 7
6.5 Marking of interchangeable components.7
6.6 Marking of cutting attachment . 7
6.7 Marking of mixing systems. 7
6.8 Gases to be used, symbols for gases . 8
7 Safety and operational requirements . 8
7.1 Safety requirements . 8
7.2 Operational requirements . 9
8 Tests. 9
8.1 General. 9
8.2 Leak test . 10
8.3 Sustained backfire test. 10
8.4 Test for stability in wind for fuel gas/compressed air flames. 22
8.5 Valve endurance test. 23
8.6 Backflow test for all blowpipes . 23
9 Typical dimensions of machine cutting blowpipes. 25
10 Instructions for use . 26
Annex A (informative) Corresponding flow rates for the most common fuel gases. 27
Annex B (informative) Terminology concerning welding and cutting blowpipes and example of
construction . 28
Annex C (informative) Approximate mixing ratios for normal flames . 37
Annex D (informative) Marking of components of a blowpipe . 38
Annex E (informative) Typical dimensions of machine cutting blowpipes. 39
Annex F (informative) Cutting-nozzle seat angles . 41
Annex G (normative) Alternative sustained backfire test — Use with all blowpipes. 42
Annex H (informative) Alternative sustained backfire test — Production and field acceptance. 43
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ISO 5172:2006(E)
Annex I (normative) Alternative colour codes for oxygen . 44
Bibliography . 45
iv © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 5172:2006(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 5172 was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee
SC 8, Equipment for gas welding, cutting and allied processes.
This third edition of ISO 5172 cancels and replaces ISO 5172:1995, ISO 5172:1995/Amd.1:1995 and
ISO 5186:1995, of which it constitutes a technical revision.
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ISO 5172:2006(E)
Introduction
Requests for official interpretations of any aspect of this standard should be directed to the Secretariat of
ISO/TC 44/SC 8 via your national standards body, a complete listing which can be found at www.iso.org.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5172:2006(E)
Gas welding equipment — Blowpipes for gas welding, heating
and cutting — Specifications and tests
1 Scope
This International Standard specifies specifications and tests for blowpipes for gas welding, heating and
cutting of metals. It applies to manual blowpipes for welding and heating with a nominal thermal power up to
32 000 kcal/h, and manual and machine cutting blowpipes with a cutting range up to 300 mm.
This International Standard does not apply to air-aspirated blowpipes which are covered in ISO 9012.
NOTE 1 Blowpipes with greater nominal thermal power or cutting range can also be tested in accordance with this
International Standard if the test requirements are suitable.
NOTE 2 For the most common fuel gases, the corresponding flow rates are given in Table A.1.
NOTE 3 Examples of blowpipes are shown in Annex B, which also gives the terminology concerning these blowpipes.
In addition to terms used in two of the three official ISO languages (English and French), this annex gives the
equivalent terms in German; these are published under the responsibility of the member body for
Germany (DIN) and are given for information only. Only the terms and definitions given in the official
languages can be considered as ISO terms.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 554, Standard atmospheres for conditioning and/or testing — Specifications
ISO 5175, Equipment used in gas welding, cutting and allied processes — Safety devices for fuel gases and
oxygen or compressed air — General specifications, requirements and tests
ISO 9539, Materials for equipment used in gas welding, cutting and allied processes
ISO 15296, Gas welding equipment — Vocabulary — Terms used for gas welding equipment
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ISO 5172:2006(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 15296 and the following apply.
3.1 Mixing system
3.1.1
low-pressure blowpipe
blowpipe, in which the fuel gas pressure, measured immediately before the mixing chamber, is lower than the
pressure of the gas mixture, measured between the mixing chamber and the welding nozzle
pp<
f m
NOTE 1 Fuel gas and oxygen/compressed air are mixed by the action of oxygen/compressed air which, being
discharged from the orifice of the injector generates suction at point “A” of the mixing system, thus entraining the fuel gas.
See examples of injector-mixer, fixed or adjustable, in Figure 1 and Figure 2.
Key
1 fuel gas
2 oxygen/compressed air
3 pressure nozzle
4 mixture
5 mixing chamber
6 mixing nozzle
A point A
p pressure of fuel gas
f
p pressure of oxygen (or compressed air)
o
p pressure of mixture
m
p < p low pressure
m
f
p > p high pressure
m
f
p > p
m
o
Figure 1 — Injector-mixer for low-pressure and high-pressure blowpipes
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ISO 5172:2006(E)
Key
1 fuel gas
2 oxygen/compressed air
3 needle
4 pressure nozzle
5 mixing nozzle
6 mixing chamber
7 mixture
A point A
NOTE The control of the flow of oxygen/compressed air is effected by means of a needle valve inside the pressure
nozzle.
Figure 2 — Mixer with adjustable injector
NOTE 2 The pressure in the fuel gas channel is below the atmospheric pressure during discharge of
oxygen/compressed air when the fuel gas valve between valve and mixing chamber is closed. If the fuel gas valve is open
during discharge of oxygen/compressed air and the fuel gas hose connection is exposed to the atmosphere, air will be
entrained (suction test, see instruction for use).
3.1.2
high-pressure injector blowpipe
blowpipe in which the pressure of both the fuel gas and the oxygen/compressed air, measured immediately
before the point of mixing, is higher than the pressure of the mixture, measured between the point of mixing
and welding nozzle
p < p
mf
p < p
f0
NOTE Fuel gas and oxygen/compressed air are mixed when both gases meet at pressures greater than that of the
resulting mixture but with the oxygen/compressed air pressure higher than the fuel gas pressure. When the valve in the
fuel gas channel is closed while oxygen/compressed air is discharged, the pressure in this channel is higher than the
atmospheric pressure. If the fuel gas valve is open and the fuel gas hose connection is exposed to the atmosphere,
oxygen/compressed air will be discharged (fuel gas valve open), see Figure 1.
3.1.3
equal-pressure blowpipe
blowpipe, where the pressures of fuel gas and oxygen/compressed air are identical, measured immediately
before the point of mixing “A”, but are higher than the pressure of the mixture, measured between the point of
mixing and welding nozzle
p < p
mf
p = p
f0
NOTE See Figure 3.
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ISO 5172:2006(E)
Key
1 fuel gas
2 oxygen/compressed air
3 mixture
4 mixing chamber
A point A
p pressure of fuel gas
f
p pressure of oxygen (or compressed air)
o
p pressure of mixture
m
Figure 3 — Mixer for equal-pressure blowpipes
3.2 Blowpipes classified according to the possibility of varying the gas flow rate
3.2.1
blowpipe with a single flow rate
blowpipe which, due to design, gives a single nominal gas flow rate which can only be varied within narrow
limits
3.2.2
blowpipe with multiple flow rates
blowpipe giving a range of flow rates corresponding to a series of nozzles
3.2.2.1
blowpipe with multiple gas flow rates adjusted by means of the injector
blowpipe with multiple gas flow rates which are varied by means of a device for adjustment of the injector
cross-section (blowpipe with variable injector)
3.2.2.2
blowpipe with multiple gas flow rates, adjusted by the pressure
blowpipe with multiple gas flow rates, which are varied by adjusting the pressures (blowpipe with fixed mixer),
e.g. welding blowpipe attachments and manual cutting blowpipes
NOTE See Figure 1.
3.2.2.3
blowpipe with multiple gas flow rates adjusted by changing the welding, heating or cutting
attachments (combination blowpipes)
blowpipe with multiple gas flow rates which are varied by changing the welding or cutting attachment with
injector, e.g. welding, heating and cutting attachments
NOTE See Figure 1.
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ISO 5172:2006(E)
3.2.2.4
blowpipe with multiple gas flow rates adjusted by means of gas control valves
blowpipe with multiple gas flow rates, which are varied by means of the adjustment valves
3.3 Cutting and heating blowpipes classified according to the mixing position
3.3.1
blowpipe with preliminary mixer
blowpipe in which the mixture of heating oxygen and fuel gas is ensured by the mixer before the welding,
heating or cutting nozzle
3.3.2
blowpipe with nozzle mixing
blowpipe in which the heating oxygen and fuel gas are mixed in the cutting or heating nozzle (nozzle mixing)
3.4 Operational incidents
3.4.1
backfire
momentary return of the flame into the blowpipe
NOTE This return of the flame generates a popping sound, the flame being either extinguished or re-ignited at the
nozzle.
3.4.2
sustained backfire
return of the flame into the blowpipe with continued burning within the mixer
NOTE This is accompanied by an initial popping sound followed by a hissing sound caused by continued burning
within the blowpipe.
3.4.3
flashback
return of the flame into the blowpipe and possibly extending into the hoses and the upstream equipment
3.4.4
gas backflow
flowing back of gas from one blowpipe passage at higher pressure into the other gas passage at lower
pressure and possibly into the hose
NOTE This can have the effect that oxygen (or compressed air) and fuel can form a mixture capable of being ignited
in the blowpipe passages and possibly in the hoses.
3.5 Flame specifications (reference values)
3.5.1
nominal thermal power
thermal power obtained by the product of the nominal fuel gas flow and the lower heat of combustion of the
fuel gas at 15 °C and 101,3 kPa
3.5.2
neutral flame
〈for acetylene only〉 acetylene flame obtained with a mixing ratio of approximately 1 part acetylene to 1,1 parts
oxygen by volume under standard conditions
NOTE It is a flame which is neither reducing (carburising) nor oxidising.
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ISO 5172:2006(E)
3.5.3
normal flame
〈for all fuel gases〉 flame obtained with the practical mixing ratio (in normal volumes) used in normal operation
and which gives approximately the maximum flame temperature
NOTE 1 For type testing, the mixing ratios are indicated in Table C.1.
NOTE 2 The normal acetylene flame is used in heating operations only.
3.5.4
neutral mixture
acetylene/oxygen mixture necessary to obtain a neutral flame (see 3.5.2)
3.5.5
normal mixture
fuel gas/oxygen or fuel gas/compressed air mixture necessary to obtain a normal flame (see 3.5.3)
4 Hose connections
The hose connections shall be either detachable or integral to the shank (see Figure 4). Inlet connections of
blowpipes shall comply with the national standard or regulatory requirements of the country where they are
used. If no national standard is enforced, it is recommended that the connection comply with ISO 3253.
1
2
Key
1 detachable hose connection
2 integral hose connection
Figure 4 — Examples of hose connections — detachable — integral
5 Material
The material requirements according to ISO 9539 shall be fulfilled. Components in contact with oxygen shall
be free from oil, grease or other contaminants.
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ISO 5172:2006(E)
6 Marking
6.1 General
The marking shall be legible and durable and shall be in accordance with 6.2 to 6.7. Table D.1 gives an
overview for preferred marking of the components of a blowpipe.
6.2 Marking of the blowpipe
The blowpipe shank shall carry the name or registered trade mark of the manufacturer (the term
“manufacturer” includes distributors, suppliers or importers) and the reference number of this International
Standard. The marking should be according to 6.7 and 6.8. The connection adjacent to the oxygen inlet of
blowpipes with fixed hose-connecting nipples shall be identified by the letter “O” and the connection adjacent
to the fuel gas inlet shall be identified with the appropriate letter from Table 1.
6.3 Marking of oxygen and fuel gas valves
The heating oxygen valves (body or knob) shall be identified by the letter “O”, or the colour blue, or both the
letter “O” and the colour blue. In the case where a country has a colour identification other than blue in their
national requirements, then the colours detailed in Annex I shall apply.
The fuel gas control valve (body or knob) shall be identified by the appropriate letter in Table 1, or the colour
red, or both the appropriate letter in Table 1 and the colour red.
The cutting oxygen valve, if fitted, shall be identified in a similar manner.
6.4 Marking of nozzles
All nozzles shall be marked with the name, registered trade mark or identifying mark of the manufacturer, the
symbol identifying the fuel gas and a code to allow easy reference to the manufacturer's operating data.
6.5 Marking of interchangeable components
Where mismatching of interchangeable components (e.g. mixer and injector) could occur, an identifying code,
the manufacturer's trade mark and the symbol identifying the fuel gas shall be marked and shown in the
operating data.
6.6 Marking of cutting attachment
If it is separable, the cutting attachment shall be marked with the name, the registered trade mark or the
identifying mark of the manufacturer (the term “manufacturer” includes distributors, suppliers or importers).
6.7 Marking of mixing systems
The user is advised to refer to the operating instructions provided by the manufacturer (see Clause 10). If
operating pressures are marked on any part of the blowpipe, they shall be indicated in kilopascals (kPa).
If the mixing device is symbolically marked, indicating the blowpipe type, the marking should conform to the
symbols shown in Figure 5.
© ISO 2006 – All rights reserved 7
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ISO 5172:2006(E)
a) Fuel gas injector-mixer b) Mixer without injector action c) Fuel gas injector-mixer with
backflow resistance
Figure 5 — Marking of mixing systems
6.8 Gases to be used, symbols for gases
Where the marking requires the identification of the gas, either the full name of the gas or the symbols given in
Table 1 shall be used.
Table 1 — Designations and symbols for the gases
Designations Symbols
Oxygen O
Acetylene A
Propane, butane or LPG (Liquefied
P
petroleum gas)
Natural gas, methane M
Hydrogen H
Ethane E
MPS (methylacetylene-propadiene
Y
mixtures) and other fuel gas mixtures
Compressed air AIR
For more than one fuel gas (if required) F
For blowpipes, nozzles and interchangeable components capable of use with more than one fuel gas, the
abbreviation F shall be used. Operating data shall give details on fuel gases for which these components are
suitable.
7 Safety and operational requirements
7.1 Safety requirements
7.1.1 Gas tightness
The gas-tightness test shall be according to 8.2 as follows:
a) on new blowpipes;
b) after the valve endurance test according to 8.5;
c) after the sustained backfire test according to 8.3.4 or 8.3.5;
d) after the overheating test according to 8.3.2 or 8.3.3.
8 © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 5172:2006(E)
7.1.2 Valves
Each gas line shall be separately closed with a valve. Internal and external gas tightness shall be achieved in
the closed position. Valve elements shall remain captive in all positions.
7.1.3 Resistance of blowpipes to sustained backfire
7.1.3.1 Resistance to overheating
The blowpipe shall be tested in accordance with 8.3.2 and/or 8.3.3.
7.1.3.2 Resistance to occlusion of the nozzle outlet
The blowpipe and nozzle shall be resistant to sustained backfire when the nozzle outlet(s) is (are) partially and
totally closed (see test conditions according to 8.3.4 and 8.3.6 for welding and heating blowpipes and to 8.3.5
for cutting blowpipes). An alternative test (simple brick test) is given in Annex G. Heating nozzles without a flat
front shall be tested in accordance with Annex G.
7.1.4 Protection against backflow
For mixers marked with the symbol shown in Figure 5 c), backflow shall not occur at 0,5 to 2 times the
nominal gas operating pressures (see 8.6 for test conditions).
If a non-return valve is incorporated in the blowpipe, it shall conform to ISO 5175.
7.2 Operational requirements
7.2.1 General
The following operational requirements shall be fulfilled for the gas flow rates and pressures specified by the
manufacturer in the operating instructions.
7.2.2 Flow rate
Gas flow rates and gas pressures shall be as specified by the manufacturer in the operating instructions. It
shall be verified that the gas flows and pressures are achieved.
7.2.3 Adjustment of flame
It shall be possible to adjust the flame continuously from the flows stated by the manufacturer to a reducing
state obtained by increasing the fuel flow by 10 % and to an oxidising state obtained by increasing the oxygen
flow by 10 %.
7.2.4 Turn-down ratio
It shall be possible to obtain a stable flame at flow rates which are 25 % below the stated nominal flow rates.
7.2.5 Stability in wind
It shall be possible to maintain the flame in a wind transverse to the axis of the emergent gas stream at the
orifice. Test conditions are according to 8.4.
8 Tests
8.1 General
The accuracy of the measuring and test equipment used shall be stated in the test report. All tests are type
tests and are not intended to be production tests.
The test devices shall be subjected to the tests specified in Table 2.
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ISO 5172:2006(E)
Table 2 — Tests
Types of blowpipe
Welding blowpipe Heating blowpipe Cutting blowpipe
Test
Front ends of nozzle
flat flat/recessed flat/recessed
Overheating 8.3.2 8.3.3
Sustained backfire with
8.3.4 —
partially closed nozzles
Sustained backfire by
successive partial or complete — 8.3.6 8.3.5
closing of the nozzle orifices
Leak-tightness test 8.2
Stability in wind — 8.4 —
Valve endurance 8.5
a
Gas backflow 8.6
Alternative test for sustained
Annex G
backfire
a
This test is applicable only to mixers marked according to Figure 5 c).
8.2 Leak test
The test shall be carried out in accordance with ISO 9090. The leakage rate is given in ISO 9090.
8.3 Sustained backfire test
8.3.1 General
The test shall be carried out for each combination of nozzle/mixer and shank from the manufacturer’s product
range.
The blowpipe, equipped with its nozzle, shall be resistant to sustained backfire if subjected to overheating
(see 8.3.2 or 8.3.3) and a period of total or partial closure of the nozzle orifice (see 8.3.4 or 8.3.5 or 8.3.6).
If the test has to be repeated, two further test periods with a new blowpipe of the same size shall be carried
out.
The blowpipe and nozzle should be cooled to ambient temperature before each test period.
An alternative sustained backfire test is given in G.2. For a suitable production test, see H.2.
8.3.2 Overheating test — Single-flame welding blowpipes
8.3.2.1 Test principles
The nozzle and the mixing tube of the blowpipe to be tested are subjected to an overheating at neutral/normal
flame conditions for a duration of 3 min in which no sustained backfire shall occur.
NOTE The test device is immersed in water to maintain its temperature under 100 °C.
10 © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 5172:2006(E)
8.3.2.2 Equipment necessary for the test
For the overheating test of blowpipes with single flames, a groove-shaped test specimen is used (see
Figure 6), the including angle of which is 90°.
The test specimen consists of copper or steel and should be cooled with water.
Dimension in millimetres
Key
1 cooling water
H length of primary flame inner cones
X = H + 5
NOTE The test assembly is immersed in water to maintain its temperature under 100 °C.
Figure 6 — Overheating test — Single-flame welding blowpipes
8.3.2.3 Flow and flame setting conditions
The blowpipe fitted with its nozzle shall be adjusted to neutral/normal with the nominal pressures stated by the
manufacturer.
8.3.2.4 Setting-up conditions
To generate the conditions leading to a backfire, the reflected heat from the flame shall be applied to the
mixing tube and the nozzle. This reflected heat shall be applied for a minimum period of 2 s after the first
backfire.
By actuating the valves, a neutral/normal flame is produced at nominal flow rates. After an ignition time of
approxim
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5172
Troisième édition
2006-04-01
Matériel de soudage aux gaz —
Chalumeaux pour soudage aux gaz,
chauffage et coupage — Spécifications et
essais
Gas welding equipment — Blowpipes for gas welding, heating and
cutting — Specifications and tests
Numéro de référence
ISO 5172:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 5172:2006(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 5172:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. v
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
3.1 Dispositif mélangeur . 2
3.2 Chalumeaux classés en fonction de la possibilité de réglage du débit de gaz . 4
3.3 Chalumeaux coupeurs et chauffeurs classés suivant la position de mélange. 5
3.4 Incidents de fonctionnement. 5
3.5 Spécifications de la flamme (valeurs de référence). 5
4 Raccords pour tuyaux souples . 6
5 Matériau . 6
6 Marquage . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Marquage du chalumeau. 7
6.3 Marquage des robinets d'oxygène et de gaz combustible. 7
6.4 Marquage de buses . 7
6.5 Marquage des pièces interchangeables. 7
6.6 Marquage du dispositif de coupe. 7
6.7 Marquage des systèmes de mélange . 7
6.8 Gaz utilisés, symboles pour les gaz . 8
7 Exigences relatives à la sécurité et au fonctionnement. 8
7.1 Exigences relatives à la sécurité. 8
7.2 Exigences relatives au fonctionnement . 9
8 Essais. 10
8.1 Généralités . 10
8.2 Essai d'étanchéité. 10
8.3 Essai de retour de flamme . 10
8.4 Essai de stabilité au vent pour les flammes gaz combustible/air comprimé . 24
8.5 Essai d'endurance des robinets. 24
8.6 Essai d'opposition au retour de gaz . 24
9 Dimensions types des chalumeaux coupeurs machines. 26
10 Instructions d'utilisation . 27
Annexe A (informative) Débits correspondant aux gaz combustibles les plus courants . 28
Annexe B (informative) Terminologie relative aux chalumeaux soudeurs et coupeurs et exemples
de construction . 29
Annexe C (informative) Ordres de grandeur des rapports de mélanges pour les flammes normales. 38
Annexe D (informative) Marquage des composants d'un chalumeau . 39
Annexe E (informative) Dimensions type des chalumeaux coupeurs machines . 40
Annexe F (informative) Angles du siège des buses de coupe . 42
Annexe G (normative) Essai alternatif de résistance à la rentrée de flamme — Utilisation avec
tous les chalumeaux. 43
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ISO 5172:2006(F)
Annexe H (informative) Essai alternatif de résistance à la rentrée de flamme — Acceptation en
fabrication et sur chantier. 45
Annexe I (normative) Codes couleur alternatifs pour l'oxygène. 46
Bibliographie . 47
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 5172:2006(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 5172 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes, sous-comité
SC 8, Matériel pour le soudage aux gaz, le coupage et les techniques connexes.
Cette troisième édition de l'ISO 5172 annule et remplace l'ISO 5172:1995, l'ISO 5172:1995/Amd.1:1995, et
l'ISO 5186:1995, dont elle constitue une révision technique.
© ISO 2006 – Tous droits réservés v
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ISO 5172:2006(F)
Introduction
Il convient de faire parvenir les demandes d'interprétations officielles de l'un quelconque des aspects de la
présente Norme internationale au Secrétariat de l'ISO/TC 44/SC 8 via le comité membre national dont une
liste exhaustive peut être trouvée à l'adresse www.iso.org.
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NORME INTERNATIONALE ISO 5172:2006(F)
Matériel de soudage aux gaz — Chalumeaux pour soudage aux
gaz, chauffage et coupage — Spécifications et essais
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les spécification et les essais des chalumeaux pour le soudage aux
gaz, le chauffage et le coupage des métaux. Elle s'applique aux chalumeaux manuels pour le soudage et le
chauffage d'une puissance calorifique nominale allant jusqu'à 32 000 kcal/h et aux chalumeaux coupeurs
manuels et aux chalumeaux coupeurs machines correspondant à une plage de coupage allant jusqu'à
300 mm.
La présente Norme internationale ne s'applique pas aux chalumeaux à aspiration d'air qui font l'objet de
l'ISO 9012.
NOTE 1 Les chalumeaux présentant des puissances calorifiques nominales ou une plage de coupage supérieures
peuvent également être essayés conformément à la présente Norme internationale dans la mesure où les exigences
d'essai conviennent.
NOTE 2 En ce qui concerne les gaz combustibles les plus courants, les débits correspondants sont donnés dans le
Tableau A.1.
NOTE 3 Des exemples de chalumeaux sont représentés dans l'Annexe B, qui donne également la terminologie relative
à ces chalumeaux.
En complément des termes utilisés dans deux des trois langues officielles de l'ISO (anglais et français), cette annexe
donne les termes équivalents en allemand; ces termes sont publiés sous la responsabilité du comité membre allemand
(DIN). Toutefois, seuls les termes donnés dans les langues officielles peuvent être considérés comme étant des termes
de l'ISO.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 554, Atmosphères normales de conditionnement et/ou d'essai — Spécifications
ISO 5175, Équipements de soudage aux gaz, de coupage et procédés connexes — Dispositifs de sécurité
pour les gaz combustibles et l'oxygène ou l'air comprimé — Spécifications et exigences générales et essais
ISO 9539, Matériaux utilisés pour les matériels de soudage aux gaz, coupage et techniques connexes
ISO 15296, Matériel de soudage aux gaz — Vocabulaire — Termes utilisés pour le matériel de soudage aux
gaz
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ISO 5172:2006(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 15296 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1 Dispositif mélangeur
3.1.1
chalumeau à basse pression
chalumeau dans lequel la pression de gaz combustible, mesurée immédiatement avant la chambre de
mélange, est inférieure à la pression du mélange de gaz, mesurée entre la chambre de mélange et la buse de
soudage
p < p
f m
NOTE 1 Le gaz combustible et l'oxygène ou l'air comprimé sont mélangés par l'action de l'oxygène ou de l'air
comprimé qui, détendu lors du passage par l'orifice de l'injecteur, crée une aspiration au point «A» du dispositif mélangeur,
ce qui entraîne le gaz combustible. Voir des exemples de dispositifs mélangeurs par aspiration, fixes ou réglables, à la
Figure 1 et à la Figure 2.
Légende
1 gaz combustible
2 oxygène/air comprimé
3 tête d'injection
4 mélange
5 chambre de mélange
6 buse de mélange
A point A
p pression du gaz combustible
f
p pression de l'oxygène (ou de l'air comprimé)
o
p pression du mélange
m
p < p basse pression
f m
p > p haute pression
f m
p > p
o m
Figure 1 — Dispositif mélangeur par aspiration pour chalumeaux à basse pression
ou à haute pression
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ISO 5172:2006(F)
Légende
1 gaz combustible
2 oxygène/air comprimé
3 aiguille
4 injecteur
5 buse de mélange
6 chambre de mélange
7 mélange
A point A
NOTE Le contrôle du débit d'oxygène ou d'air comprimé est réalisé au moyen d'une aiguille située dans la tête
d'injection.
Figure 2 — Dispositif mélangeur avec injecteur réglable
NOTE 2 La pression à l'intérieur du conduit de gaz combustible est inférieure à la pression atmosphérique lors de la
détente de l'oxygène ou de l'air comprimé dans le cas où le robinet de gaz combustible entre le détendeur et la chambre
de mélange est fermé. Dans le cas où le robinet de gaz combustible est ouvert lors de l'écoulement de l'oxygène ou de
l'air comprimé, et que le raccord fileté du tuyau souple de gaz combustible est exposé à l'atmosphère, de l'air sera
entraîné (essai d'aspiration, voir le mode d'emploi).
3.1.2
chalumeau avec aspiration à haute pression
chalumeau dans lequel, à la fois la pression du gaz combustible et celle de l'oxygène ou de l'air comprimé,
mesurées immédiatement avant le point de mélange, sont supérieures à la pression du mélange, mesurée
entre le point de mélange et la buse de soudage
p < p
mf
p < p
fo
NOTE Le gaz combustible et l'oxygène ou l'air comprimé sont mélangés lorsque les deux gaz se rencontrent à des
pressions supérieures à celle du mélange résultant, mais avec une pression d'oxygène ou d'air comprimé supérieure à
celle du gaz combustible. Lorsque le robinet situé sur le conduit de gaz combustible est fermé tandis que l'oxygène ou l'air
comprimé s'écoulent, la pression dans ce conduit est supérieure à la pression atmosphérique. Dans le cas où le robinet
de gaz combustible est ouvert et que le raccord fileté du tuyau souple est exposé à l'atmosphère, l'oxygène/ ou l'air
comprimé s'écouleront (robinet de gaz combustible ouvert), voir Figure 1.
3.1.3
chalumeau à pressions égales
chalumeau dans lequel les pressions du gaz combustible et de l'oxygène ou de l'air comprimé, mesurées
immédiatement avant le point de mélange «A», sont identiques mais supérieures à la pression du mélange,
mesurée entre le point de mélange et la buse de soudage
p < p
mf
p = p
fo
NOTE Voir Figure 3.
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ISO 5172:2006(F)
Légende
1 gaz combustible
2 oxygène/air comprimé
3 mélange
4 chambre de mélange
A point A
p pression du gaz combustible
f
p pression de l'oxygène (ou de l'air comprimé)
o
p pression du mélange
m
Figure 3 — Dispositif mélangeur pour chalumeaux à pressions égales
3.2 Chalumeaux classés en fonction de la possibilité de réglage du débit de gaz
3.2.1
chalumeau à débit unique
chalumeau qui, du fait de sa conception, donne un débit nominal de gaz unique qui ne peut être réglé que
dans des limites étroites
3.2.2
chalumeau à débits multiples
chalumeau donnant une gamme de débits correspondant à une série d'orifices de sortie différents (buses)
3.2.2.1
chalumeau à débits de gaz multiples réglables au moyen de l'injecteur
chalumeau à débits de gaz multiples réglés au moyen d'un dispositif de variation de la section de passage de
l'injecteur (chalumeau à aiguille)
3.2.2.2
chalumeau à débits de gaz multiples réglables au moyen de la pression
chalumeau à débits de gaz multiples réglés en faisant varier les pressions (chalumeau avec dispositif
mélangeur fixe), par exemple lances de chalumeau soudeur et chalumeaux coupeurs manuels
NOTE Voir Figure 1.
3.2.2.3
chalumeau à débits de gaz multiples réglables par échange du dispositif de soudage, de chauffage ou
de coupage (chalumeaux soudeurs-coupeurs)
chalumeau à débits de gaz multiples réglés par changement de la lance de soudage ou de coupage avec
injecteur, par exemple dispositif de soudage, de chauffage ou de coupage
NOTE Voir Figure 1.
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ISO 5172:2006(F)
3.2.2.4
chalumeau à débits de gaz multiples réglables au moyen de robinets d'admission de gaz
chalumeau à débits de gaz multiples réglés au moyen de robinets d'admission
3.3 Chalumeaux coupeurs et chauffeurs classés suivant la position de mélange
3.3.1
chalumeau à mélange préalable
chalumeau dans lequel le mélange d'oxygène de chauffe et de gaz combustible est obtenu par le dispositif
mélangeur avant la buse de soudage, de chauffage ou de coupage
3.3.2
chalumeau avec mélange dans la tête
chalumeau dans lequel l'oxygène de chauffe et le gaz combustible sont mélangés dans la tête de coupage ou
de soudage (mélange dans la tête)
3.4 Incidents de fonctionnement
3.4.1
claquement
rentrée temporaire de la flamme dans le chalumeau
NOTE Ce retour de la flamme provoque un bruit sec (claquement), avec extinction ou rétablissement de la flamme à
la buse.
3.4.2
rentrée de flamme
rentrée de la flamme dans le chalumeau avec combustion entretenue dans le dispositif mélangeur
NOTE Ce phénomène s'accompagne d'un bruit sec suivi d'un sifflement provenant de la combustion continue à
l'intérieur du chalumeau.
3.4.3
retour de flamme
rentrée de la flamme à l'intérieur du chalumeau avec une possibilité de propagation dans les tuyaux souples
et les équipements d'alimentation amont
3.4.4
retour de gaz
refoulement du gaz depuis un conduit d'amenée du chalumeau sous une pression élevée vers un conduit
d'amenée du chalumeau à une pression plus faible et éventuellement vers les tuyaux souples
NOTE Cet incident peut se traduire par le mélange de l'oxygène (ou de l'air comprimé) et du gaz combustible
susceptible de s'enflammer dans les conduits d'amenée du chalumeau et éventuellement dans les tuyaux souples.
3.5 Spécifications de la flamme (valeurs de référence)
3.5.1
puissance calorifique nominale
puissance calorifique obtenue avec le débit nominal de gaz combustible et la plus faible chaleur de
combustion du gaz combustible à 15 °C et 101,3 kPa
3.5.2
flamme neutre
〈uniquement dans le cas de l'acétylène〉 flamme oxyacétylénique obtenue avec un rapport de mélange
d'environ 1 partie d'acétylène et de 1,1 partie d'oxygène, en volume, dans des conditions standard
NOTE Il s'agit d'une flamme qui n'est ni réductrice (carburante) ni oxydante.
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ISO 5172:2006(F)
3.5.3
flamme normale
〈pour tous les gaz combustibles〉 flamme obtenue avec le rapport de mélange pratique (en volumes normaux)
utilisé en fonctionnement normal et qui correspond sensiblement à la température de flamme maximale
NOTE 1 Pour l'essai de type, les rapports de mélange sont indiqués dans le Tableau C.1.
NOTE 2 La flamme normale avec acétylène n'est utilisée que pour des opérations de chauffage.
3.5.4
mélange neutre
mélange oxygène/acétylène nécessaire à l'obtention d'une flamme neutre (voir 3.5.2)
3.5.5
mélange normal
mélange oxygène/gaz combustible ou air comprimé/gaz combustible nécessaire à l'obtention d'une flamme
normale (voir 3.5.3)
4 Raccords pour tuyaux souples
Les tuyaux souples doivent être soit amovibles, soit intégrés dans le manche (voir Figure 4). Les raccords
d'alimentation des chalumeaux doivent être conformes aux normes ou aux exigences réglementaires
nationales du pays où ils sont utilisés. Dans le cas où aucune norme nationale n'est imposée, il est
recommandé que les raccords soient conformes à l'lSO 3253.
1
2
Légende
1 raccord de tuyaux souples amovibles
2 raccord de tuyaux souples intégrés
Figure 4 — Exemples de raccords de tuyaux souples — amovibles — intégrés
5 Matériau
Les exigences sur le matériau conformément à l'ISO 9539 doivent être satisfaites. Les composants en contact
avec l'oxygène doivent être exempts d'huile, de graisse et de tout autre contaminant.
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ISO 5172:2006(F)
6 Marquage
6.1 Généralités
Le marquage doit être lisible et durable et doit être conforme à 6.2 à 6.7. Le Tableau D.1 fournit un aperçu
des préférences en matière de marquage des composants d'un chalumeau.
6.2 Marquage du chalumeau
Le corps du chalumeau doit porter le nom ou la marque déposée du fabricant (le terme «fabricant» englobe
les distributeurs, les revendeurs ou les importateurs) et le numéro de la présente Norme internationale. Il
convient que le marquage soit conforme à 6.7 et 6.8. Le raccord correspondant à l'arrivée d'oxygène des
chalumeaux avec embouts de raccord fixes pour tuyaux souples doit être identifié par la lettre «O» et le
raccord correspondant à l'arrivée de gaz combustible doit être identifié avec la lettre appropriée du Tableau 1.
6.3 Marquage des robinets d'oxygène et de gaz combustible
Les robinets d'oxygène de chauffe (corps ou volant) doivent être identifiés par la lettre «O» ou la couleur
bleue ou à la fois la lettre «O» et la couleur bleue. Dans le cas où, dans un pays, la couleur d'identification
donnée par les exigences nationales est différente du bleu, les couleurs dont les détails figurent dans
l'Annexe I doivent être utilisées.
Le robinet de réglage du gaz combustible (corps ou volant) doit être identifié par la lettre appropriée du
Tableau 1 ou la couleur rouge ou à la fois la lettre appropriée du Tableau 1 et la couleur rouge.
Le robinet d'oxygène de coupe, s'il existe, doit être identifié de la même manière.
6.4 Marquage de buses
Toutes les buses doivent porter le nom, la marque déposée ou la marque d'identification du fabricant, le
symbole identifiant le gaz combustible et un code permettant une référence facile aux instructions d'utilisation
du fabricant.
6.5 Marquage des pièces interchangeables
Lorsqu'une erreur d'appariement de pièces interchangeables (par exemple dispositif mélangeur et injecteur)
est possible, un code d'identification, la marque commerciale du fabricant et le symbole identifiant le gaz
combustible doivent être marqués et figurer dans les instructions d'utilisation.
6.6 Marquage du dispositif de coupe
Dans le cas où il est amovible, le dispositif de coupe doit être marqué du nom, de la marque déposée ou de la
marque commerciale du fabricant (le terme «fabricant» englobe les distributeurs, les revendeurs ou les
importateurs).
6.7 Marquage des systèmes de mélange
Il est recommandé à l'utilisateur de se reporter aux instructions d'utilisation fournies par le fabricant
(voir Article 10). Dans le cas où les pressions de service sont marquées sur une partie quelconque du
chalumeau, elles doivent être indiquées en kilopascals (kPa).
Dans le cas où le dispositif de mélange est marqué à l'aide de symboles, indiquant le type de chalumeau, il
convient que le marquage utilise les symboles illustrés à la Figure 5.
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ISO 5172:2006(F)
a) Dispositif mélangeur avec b) Dispositif mélangeur sans c) Dispositif mélangeur par
aspiration de gaz combustible aspiration aspiration du gaz combustible
s'opposant aux retours de gaz
Figure 5 — Marquage des systèmes de mélange
6.8 Gaz utilisés, symboles pour les gaz
Lorsque le marquage exige l'identification du gaz, soit le nom complet du gaz, soit les symboles fournis dans
le Tableau 1 doivent être utilisés.
Tableau 1 — Désignations et symboles pour les gaz
Désignations Symboles
Oxygène O
Acétylène A
Propane, butane ou GPL (Gaz de pétrole liquéfié) P
Gaz naturel, méthane M
Hydrogène H
Éthane E
MPS (mélanges méthylacétylène-propadiène) et
Y
autres mélanges de gaz combustibles
Air comprimé AIR
Pour plus d'un gaz combustible (si exigé) F
Dans le cas des chalumeaux, des buses et des éléments interchangeables pouvant être utilisés avec
plusieurs gaz combustibles, le symbole «F» doit être utilisé. Les instructions d'utilisation doivent donner le
détail des gaz combustibles avec lesquels ces éléments sont utilisables.
7 Exigences relatives à la sécurité et au fonctionnement
7.1 Exigences relatives à la sécurité
7.1.1 Étanchéité aux gaz
Les essais d'étanchéité aux gaz doivent être conformes à 8.2 et être pratiqués comme suit:
a) sur les chalumeaux neufs;
b) après les essais d'endurance des robinets conformément à 8.5;
c) après les essais de résistance aux rentrées de flamme conformément à 8.3.4 ou 8.3.5;
d) après les essais de résistance à l'élévation de température conformément à 8.3.2 ou 8.3.3.
8 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 5172:2006(F)
7.1.2 Robinets
Chaque circuit de gaz doit être fermé séparément avec un robinet. L'étanchéité aux gaz interne et externe doit
être assurée en position fermée. Les éléments constitutifs des robinets doivent rester captifs en toutes
positions.
7.1.3 Résistance des chalumeaux aux rentrées de flamme
7.1.3.1 Résistance à l'élévation de température
Le chalumeau doit être soumis aux essais conformément à 8.3.2 et/ou 8.3.3.
7.1.3.2 Résistance à l'obturation de l'orifice de sortie de la buse
Le chalumeau et la buse doivent pouvoir résister aux rentrées de flamme lorsque le ou les orifices de sortie
sont partiellement ou totalement obturés (voir les conditions d'essai conformément à 8.3.4 et 8.3.6 pour les
chalumeaux soudeurs et chauffeurs et à 8.3.5 pour les chalumeaux coupeurs). Un essai alternatif (essai
simple sur brique) est indiqué dans l'Annexe G. Les buses de chauffage sans extrémité plate doivent être
soumises aux essais conformément à l'Annexe G.
7.1.4 Protection contre les retours de gaz
Dans le cas des dispositifs mélangeurs portant le symbole illustré à la Figure 5 c), les retours de gaz ne
doivent pas se produire pour des pressions de 0,5 à 2 fois la pression de gaz nominale de service (voir 8.6 en
ce qui concerne les conditions d'essai).
Dans le cas où un clapet anti-retour est incorporé au chalumeau, il doit être conforme à l'ISO 5175.
7.2 Exigences relatives au fonctionnement
7.2.1 Généralités
Les exigences suivantes relatives au fonctionnement doivent être satisfaites pour les débits et les pressions
de gaz spécifiés par le fabricant dans les instructions d'utilisation.
7.2.2 Débit
Les débits et les pressions de gaz doivent être conformes aux exigences du fabricant données par les
instructions d'utilisation. Il doit être vérifié que les débits et les pressions de gaz sont obtenus.
7.2.3 Réglage de la flamme
Le réglage de la flamme doit pouvoir être assuré de façon continue à partir des débits indiqués par le fabricant
jusqu'à une flamme réductrice obtenue en augmentant le débit de gaz combustible de 10 % et jusqu'à une
flamme oxydante obtenue en augmentant le débit d'oxygène de 10 %.
7.2.4 Taux de réglage
Il doit être possible d'obtenir une flamme stable pour des débits de 25 % inférieurs aux valeurs nominales
indiquées.
7.2.5 Stabilité au vent
Il doit être possible de maintenir la flamme dans un courant d'air perpendiculaire à l'axe du jet de gaz sortant
de l'orifice. Les conditions d'essai sont conformes à 8.4.
© ISO 2006 – Tous
...
Questions, Comments and Discussion
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