ISO 21172-1:2015
(Main)Gas cylinders — Welded steel pressure drums up to 3 000 litres capacity for the transport of gases — Design and construction — Part 1: Capacities up to 1 000 litres
Gas cylinders — Welded steel pressure drums up to 3 000 litres capacity for the transport of gases — Design and construction — Part 1: Capacities up to 1 000 litres
ISO 21172-1:2015 specifies the minimum requirements for the material, design, fabrication, construction and workmanship, inspection, and testing at manufacture of refillable welded steel gas pressure drums, hereafter referred to as drums, of volumes 150 l to 1 000 l and up to 300 bar test pressure for compressed and liquefied gases. Only cylindrical and spherical containers are covered.
Bouteilles à gaz — Fûts soudés de capacité inférieure ou égale à 3 000 litres destinés au transport des gaz — Partie 1: Capacité jusqu'à 1 000 litres
ISO 21172-1:2015 spécifie les exigences minimales pour les matériaux, la conception, la fabrication, la construction et la mise en ?uvre, le contrôle et les essais de fabrication des fûts à gaz à pression soudés en acier rechargeables, ci-après dénommés fûts, de capacité allant de 150 l à 1 000 l et pour une pression d'épreuve pouvant aller jusqu'à 300 bar pour le transport des gaz comprimés et liquéfiés. Seuls les réservoirs cylindriques et sphériques sont couverts.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21172-1
First edition
2015-04-01
Gas cylinders — Welded steel pressure
drums up to 3 000 litres capacity for
the transport of gases — Design and
construction —
Part 1:
Capacities up to 1 000 litres
Bouteilles à gaz — Fûts soudés de capacité inférieure ou égale à 3000
litres destinés au transport des gazes —
Partie 1: Capacité jusqu’à 1000 litres
Reference number
©
ISO 2015
© ISO 2015
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Published in Switzerland
ii © ISO 2015 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Inspection and testing . 3
5 Materials . 3
5.1 General provisions . 3
5.1.1 Materials for the pressure envelope . 3
5.1.2 The materials used for the drum . 3
5.1.3 All parts welded to the drum . 3
5.1.4 Welding consumables . 3
5.1.5 Conformance . 4
5.2 Heat treatment . 4
6 Design . 4
6.1 Design stress . 4
6.2 Design temperature . 4
6.3 Calculation of thickness. 4
6.3.1 Cylindrical wall . 4
6.3.2 Spherical shell . 5
6.3.3 Dished ends . 6
6.4 Minimum thickness for handling . 9
6.5 Fittings .10
6.5.1 General.10
6.5.2 Screwed fittings .10
6.5.3 Bolted connections . .10
6.5.4 Protection of fittings .10
6.5.5 Fittings and valves protection .11
6.5.6 Compensation of openings .12
7 Lifting attachments and rolling bands .15
7.1 Vertical and spherical drums .15
7.2 Horizontal drums .15
7.3 Rolling bands .15
8 Manufacturing process — Welding procedures .15
9 Fabrication .16
9.1 Shell sections .16
9.2 Dished ends .16
9.3 Cold pressed dished ends .16
9.4 Hot pressed dished ends .16
10 Welded joints .16
11 Surface finish of material .16
12 Assembly .17
12.1 Temporary attachments .17
12.2 Alignment of joints .17
12.3 Attachments and fittings .17
13 Weld defect repairs .17
14 Construction and workmanship .18
14.1 Thickness measurement .18
14.2 Out of roundness .18
14.3 Straightness .18
15 Testing and examination .18
15.1 Test plates .18
15.2 Provision of welded test plates .19
15.3 Number of test specimens .19
15.4 Mechanical tests .20
15.4.1 Tensile tests .20
15.4.2 Bend tests .21
15.4.3 Impact test .21
15.4.4 Macro examination .21
15.5 Non-destructive examination of completed welds .22
15.5.1 General.22
15.5.2 Radiography/radioscopy .22
15.5.3 Rejection criteria .22
15.6 Failure to meet test requirements .22
15.7 Lifting points .22
16 Type approval procedure .22
16.1 General requirements .22
16.2 Type approval tests .23
16.2.1 Prototype tests . .23
16.3 Manufacturing tests on each drum .24
16.3.1 Volume check .24
16.3.2 Tare weight check .24
16.3.3 Proof pressure test .24
16.3.4 Pneumatic test .24
16.3.5 Final inspection .24
16.3.6 Tightness test .25
17 Marking .25
17.1 Drums .25
17.2 Hot pressure welded drums .25
17.3 Pressure drums for very toxic gases (LC less than 200 ppmV) .25
17.4 Position and size of marking .25
18 Certification .25
18.1 Type approval .25
18.2 Manufacturing conformance .25
19 Certificate .26
Annex A (informative) Description and evaluation of manufacturing of a welded steel
pressure drums at the time of visual inspection.27
Annex B (informative) Example of calculation note for determination of thickness for shell
and dished end for pressure drums according to 6.4 .28
Annex C (informative) Example of Approval certificate .34
Annex D (informative) Hot pressure welded heads .37
Annex E (normative) Manufacturing defects in welded steel pressure drums and
rejection criteria .38
Bibliography .40
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 58, Gas cylinders, Subcommittee SC 3, Cylinder design.
ISO 21172 consists of the following parts, under the general title Gas cylinders — Welded steel pressure
drums up to 3000 l capacity for the transport of gases — Design and construction:
— Part 1: Capacities up to 1 000 litres
Capacities up to 3 000 litres will form the subjects of future Part 2.
Introduction
The purpose of this part of ISO 21172 is to provide a specification for the design, manufacture, inspection,
and approval of welded steel gas pressure drums.
The specifications given are based on knowledge of and experience with, materials, design requirements,
manufacturing processes, and control during manufacture of steel drums in common use in the countries
of the participating members. Pressure drums is intended to be designed, manufactured, and closed so
that during normal conditions of transport including the effects of handling, temperature, vibration,
humidity, or pressure, there will be no release of dangerous goods that would endanger public safety.
This part of ISO 21172 is intended to be used under a variety of national and international regulatory
regimes. Where there is any conflict between this International Standard and any applicable regulation,
the regulation always takes precedence.
This part of ISO 21172 has been written so that it is suitable to be referenced in the UN Model Regulations.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21172-1:2015(E)
Gas cylinders — Welded steel pressure drums up to 3 000
litres capacity for the transport of gases — Design and
construction —
Part 1:
Capacities up to 1 000 litres
1 Scope
This part of ISO 21172 specifies the minimum requirements for the material, design, fabrication,
construction and workmanship, inspection, and testing at manufacture of refillable welded steel gas
pressure drums, hereafter referred to as drums, of volumes 150 l to 1 000 l and up to 300 bar test
pressure for compressed and liquefied gases. Only cylindrical and spherical containers are covered.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 148, Steel — Charpy impact test (V-notch)
ISO 1106-1, Recommended practice for radiographic examination of fusion welded joints — Part 1: Fusion
welded butt joints in steel plates up to 50 mm thick
ISO 2063, Thermal spraying — Metallic and other inorganic coatings — Zinc, aluminium and their alloys
ISO 3834-2, Quality requirements for fusion welding of metallic materials — Part 2: Comprehensive
quality requirements
ISO 4136, Destructive tests on welds in metallic materials — Transverse tensile test
ISO 4978, Flat rolled steel products for welded gas cylinders
ISO 5817, Welding — Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys (beam welding
excluded) — Quality levels for imperfections
ISO 6892, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
ISO 7438, Metallic materials — Bend test
ISO 9328-1, Steel flat products for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 1: General
requirements
ISO 9328-2, Steel flat products for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 2: Non-alloy
and alloy steels with specified elevated temperature properties
ISO 9328-3, Steel flat products for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 3: Weldable
fine grain steels, normalized
ISO 9328-4, Steel flat products for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 4: Nickel-alloy
steels with specified low temperature properties
ISO 9328-5, Steel flat products for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 5: Weldable
fine grain steels, thermomechanically rolled
ISO 9606-1, Qualification testing of welders — Fusion welding — Part 1: Steels
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 10920, Gas cylinders — 25E taper thread for connection of valves to gas cylinders — Specification
ISO 11114-1, Gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas contents — Part 1:
Metallic materials
ISO 11114-2, Gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas contents — Part 2:
Non-metallic materials
ISO 11114-4, Transportable gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas
contents — Part 4: Test methods for selecting metallic materials resistant to hydrogen embrittlement
ISO 11116-1, Gas cylinders — 17E taper thread for connection of valves to gas cylinders — Part 1:
Specifications
ISO 13769, Gas cylinders — Stamp marking
ISO 15607, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules
ISO 15613, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Qualification
based on pre-production welding test
ISO 15614-1, Steel welding procedure qualifications
ISO 17637, Non-destructive testing of welds — Visual testing of fusion-welded joints
ISO 17638, Non-destructive testing of welds — Magnetic particle testing
EN 462-3, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Image quality classes for ferrous metals
ASTM A285/ASTM A285M-03 (2007), Standard specification for pressure vessel plates, carbon steel, low
and intermediate tensile strength
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
yield strength
stress value corresponding to the lower yield strength, R or, for steels that do not exhibit a defined
eL
yield point, the 0,2 % proof strength, R for carbon steels; and 1 % proof strength for austenitic
p0,2
stainless steels, R
p1,0
3.2
normalizing
heat treatment given to the steel by heating to an uniform temperature above the upper critical point
(AC ) of the steel and then cooled in a controlled atmosphere or still air
3.3
stress relieving
heat treatment given to reduce the residual stresses of the steel
3.4
batch
quantity of finished drums of a specific type made to the same design, size, and material specifications; using
the same welding procedures and heat-treated under the same conditions of temperature and duration
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3.5
test pressure
pressure applied to the drum after completion of all fabrication
3.6
finished drum
drum which is fully assembled and appropriately stamp marked, but without any external coatings
3.7
rolling bands
circumferential rings attached to the drum to protect it from external damage
3.8
hot pressure welding (forged)
solid state joining of two metallic parts by the application of heat and pressure
4 Inspection and testing
Evaluation of conformity should be performed in accordance with the regulations recognized by the
country(ies) where the drums are intended to be used.
To ensure that the drums conforms to the requirements of ISO 21172-1, they shall be subject to inspection
and testing in accordance with Clause 16 by an inspection body (hereafter referred to as “the inspector”)
authorized by the applicable regulation.
Equipment used for measurement, testing, and examination during production shall be maintained and
calibrated within a documented quality management system.
5 Materials
5.1 General provisions
5.1.1 Materials for the pressure envelope
Materials for the pressure envelope shall conform to ISO 4978 or ISO 9328-1 to ISO 9328-4 for carbon
steels and ISO 9328-5 for austenitic stainless steels and austeno-ferritics steels.
For drums made using hot pressure welded heads according to Annex D, the materials shall conform to
ASTM specification A285/285M, Grade A and have a minimum tensile strength of 310 MPa.
5.1.2 The materials used for the drum
The materials used for the drum, including welded zones, shall be compatible with the intended gas
service and meet the applicable requirements of ISO 11114-1, ISO 11114-2, and ISO 11114-4.
Components (e.g. bolts and studs) in contact with the gas shall meet the applicable requirements
of ISO 11114-1, ISO 11114-2, and ISO 11114-4.
5.1.3 All parts welded to the drum
All parts welded to the drum shall be made of material that is compatible with respect to weldability
and strength (e.g. from ISO 9327).
5.1.4 Welding consumables
The welding consumables shall be such that they are capable of giving consistent welds with the material
properties at least equal to that specified for the parent material in the finished drum.
5.1.5 Conformance
The manufacturer shall obtain and provide certificates to verify conformance to the material
specifications for the steel used for the construction of pressure retaining parts of the drum. If the
minimum values of the yield strength of the material guaranteed by the steel manufacturer for austenitic
stainless steels are greater than the minimum specified in the material standard, then this higher figure
can be used in the design calculations, up to a maximum enhancement of 15 %. It shall be ensured that
the heat treatment (if any) will not affect this minimum guaranteed value.
For all pressure bearing parts of the drum, the manufacturer shall ensure the traceability of the steel
casts that they have been manufactured from.
5.2 Heat treatment
Completed drums made of carbon steels shall be stress relieved or normalized. Stress relieving
parameters shall be in accordance with the material specification listed in 5.1.
The manufacturer shall record that the drums have been heat treated after completion of all welding
and shall record the temperature and duration of the heat treatment applied.
Localized heat treatment is not permitted.
6 Design
6.1 Design stress
At the test pressure, the design stresses
a) f (maximum allowable stress for the cylindrical section of a drum),
c
b) f (maximum allowable stress for the dished ends of a drum,
e
c) f (maximum allowable stress for the pad material of a drum), and
p
d) f (maximum allowable stress for the spherical section of a drum).
s
It shall not exceed 0,77 Y, where Y is the minimum guaranteed value of yield strength of the material in
the relevant part of the finished drum).
6.2 Design temperature
The minimum design reference temperature shall be equal to or less than –20 °C, and the maximum
equal to or more than +65 °C.
When deciding the test temperature, the actual drum wall thickness shall be taken into account
(see ISO 21028-2 which explains the reason).
6.3 Calculation of thickness
6.3.1 Cylindrical wall
The minimum cylindrical section wall thickness, a , shall be not be less than the maximum value of
thickness calculated using Formula (1), Formula (2), and Formula (3) [or Formula (4), if applicable].
pD×
h 0
a = (1)
11()
20fp+
ch
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pD×
h 0
aK= (2)
()
20Tp+
h
where
p is the test pressure;
h
D is the maximum outside diameter of the drum;
f is the maximum allowable stress for the cylindrical section of a drum;
c
K is the shape factor of the dished ends;
T is the minimum value of tensile strength guaranteed by the drum manufacturer.
The value of K is given in 6.3.3.2 and the minimum thickness of the cylindrical shell is given by Formula (3):
D
a =+2 (3)
where
D
is the maximum outside diameter of the drum.
where a is the minimum thickness of cylindrical shell or dished end based on handling criterion for
highly toxic gases whose LC less than 200 ppmV is given by Formula (4):
50 is
D
a =+4 (4)
where
D is the maximum outside diameter of the drum.
6.3.2 Spherical shell
The minimum thickness of a wall of spherical section shall not be less than the maximum value of
thickness calculated using Formula (5) and (6).
pD×
h 0
s = (5)
11()
40fP+
sh
where
p is the test pressure;
h
D is the maximum outside diameter of the drum;
f is the maximum allowable stress for the spherical section of a drum.
s
PD×
h 0
s =22, 5 (6)
()
40TP+
h
where
p is the test pressure;
h
D is the maximum outside diameter of the drum;
T is the minimum value of tensile strength guaranteed by the drum manufacturer.
6.3.3 Dished ends
6.3.3.1 Types of dished end
For a drum with concave ends, the minimum thickness, b , of the wall of a torispherical end or ellipsoidal
dished end shall be not less than:
bK=⋅a (7)
where
K is the shape factor of the dished ends; the value of K (see Figure 1) varies with the shape of the
ends. The value of K shall not be taken as less than 1,0;
a is the minimum cylindrical section wall thickness calculated in 6.3.1.
If a drum is made of two dished ends, the thickness of the straight cylindrical part shall be not less than
a as calculated according to 6.3.1. If a drum is made of two hemispherical ends, their thickness shall be
calculated according to 6.3.2.
6.3.3.2 Shape factor
The shape factor K is determined and taken from Figure 1, using the appropriate values of H /D and b /D .
e 0 1 0
where:
H is the equivalent height of a dished end for determining the shape factor;
e
H is the external height of the domed part of the end;
D is the maximum outside diameter of the drum.
is determined using Formula (7) and Formula (8). See Annex B for a calculated example.
The value for H
e
For an ellipsoidal end:
HH= (8)
e 0
For a torispherical end:
D
Dr
()
He = theminimum valueofeitheroHo, r r (9)
42R
where
H is the equivalent height of a dished end for determining the shape factor;
e
H is the external height of the domed part of the end;
D is the maximum outside diameter of the drum;
R is the external radius of the crown of a torispherical dished end;
r is the external radius of the knuckle of a torispherical dished end.
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The external height of the domed end for a torispherical end shall be calculated as:
D D
0 0
HR=− R − R +−2r (10)
00 0 0 0
where
H is the external height of the domed part of the end;
R is the external radius of the crown of a torispherical dished end;
D is the maximum outside diameter of the drum;
r is the external radius of the knuckle of a torispherical dished end.
Figure 1 — Shape factor (K)
6.3.3.3 Limitations of shape
For a torispherical end, R , shall not be greater than D and r shall not be less than 0,1D nor less than
0 0, 0 0
four times the thickness of the dished end as manufactured.
H
e
For an ellipsoidal end, the ratio shall be not less than 0,192.
D
In all cases, S shall not be less than 03, Dt
f
0 e
8 © ISO 2015 – All rights reserved
where
R is the external radius of the crown of a torispherical dished end;
D is the maximum outside diameter of the drum;
r is the external radius of the knuckle of a torispherical dished end;
H is the equivalent height of a dished end for determining the shape factor;
e
S is the length of straight flange on a torispherical or ellipsoidal dished end;
f
t is the thickness of unpierced end in location of an opening.
e
6.3.3.4 Dished ends convex to pressure
In the case of convex dished ends, the design shall be confirmed by a burst test and a fatigue test
(see 16.2.1.2).
The arrangement of the end weld shall be such that it can be inspected by radiography or an equivalent
NDT method. Figure 2 gives an example.
Dished ends convex to pressure shall not be used for drums designed to contain corrosive substances.
Figure 2 — Limits on vessel or shroud edge dimensions
6.4 Minimum thickness for handling
The thicknesses of the ends calculated from the pressure conditions (see 6.3) shall be increased if they
are less than the value calculated using Formula (3) and Formula (4).
If shell and ends are made of different materials, the calculation shall be carried out for each component
using the appropriate properties.
6.5 Fittings
6.5.1 General
Fittings (e.g. relief and level devices, eductor tubes…) shall be attached as defined in 6.5.2 to 6.5.5. While
there is no restriction on the number of apertures, their number shall be kept to the minimum consistent
with safe operation.
Openings shall be located only in the dished ends or spherical sections of the drum.
Threads should be tapped to gauge, clean cut, even, and without cracks.
For opening greater than 15 mm, the fittings shall be attached to parts of the drum that are locally
reinforced by a pad, or to a flange or access plate of adequate thickness bolted to a flange. For
reinforcement details, see 6.5.6.
NOTE Thread standards acceptable to the competent authority can be used (e.g. NGT…).
6.5.2 Screwed fittings
6.5.2.1 Fittings up to 80 mm thread diameter can be screwed. If a tapered thread is used with sealing
of the pressure on the threads, then a sealant (e.g. PTFE tape, PTFE dispersion, a lead ferrule or an
aluminium ferrule) shall be inserted between the threaded components to effect a seal. If parallel threads
are used, the torques used for assembly shall be set both to ensure a seal on the gasket, and to prevent
unloosening in transit.
6.5.2.2 For valves with taper threads, the requirements of ISO 10920 and ISO 11116-1 shall be met.
6.5.3 Bolted connections
Bolted connections shall be made with at least three bolts/studs.
Studs shall be threaded to their ends.
Joining surfaces shall be flat and true in accordance with the flatness, parallelism, and perpendicularity
tolerances specified on the design drawings (e.g. in accordance with ISO 1392).
6.5.4 Protection of fittings
6.5.4.1 General
Drums shall be such that all fittings are protected and are situated inside the contour of the end shrouds
or support structure, or in the case of those with reverse dished ends, the end of the drum.
6.5.4.2 End shrouds
End shrouds not fitted with a reinforcing ring or if their shape is not as shown in Figure 3 shall have a
minimum thickness of 10 mm.
End shrouds fitted with a reinforcing ring or those do have a shape as shown in Figure 3, might have a
reduced thickness of 7 mm.
Shrouds shall have holes or cutaways to allow for drainage.
The top of the shroud shall be higher than the top of the valve protective cap so as to prevent damage
occurring to the valve/connector if the drum is dropped or hit.
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Key
1 end shrouds
2 shape for reinforcing
3 dished ends
Figure 3 — End shroud reinforcing ring
6.5.4.3 Frame protection
Drums designed to be carried in their vertical position might have a frame structure.
Bottom outlets and their external pipework shall be protected from impact.
6.5.5 Fittings and valves protection
6.5.5.1 In addition to the general protection specified in 6.5.4, fittings shall be provided with local protection.
6.5.5.2 When the drum is intended to be used for a toxic gas (LC less than 5 000 ppm.V), valves shall
be covered by a metal dome or individual caps, having thickness of greater than 2.5 mm when calculated
using Formula (11):
D
d
(11)
where
D is the diameter of the dome in mm.
d
A dome shall be capable of being hinged or moved to allow access for filling or emptying, and secured
for transport.
In case of leakage, there shall be a facility within the dome to allow venting of any gas within it.
6.5.5.3 Where the gas carried is not toxic, the protection of the valves shall be either a cap or a fixed
steel shroud mounted around the fittings.
The shroud shall allow access to the valves and fittings.
6.5.5.4 In the case of a container that is designed to remain vertical, additional protection is not required
where the clearance between the fittings and the edge of the shroud or frame is at least 100 mm vertically.
6.5.5.5 Blank plugs, fusible plugs, and pressure relief valves shall not be obstructed and do not require
additional protection provided that they are mounted at a diameter of not more than 75 % of the diameter
of the shroud and do not protrude more than 30 mm from the surface of the drum.
6.5.6 Compensation of openings
6.5.6.1 Openings shall be placed on the ends and have their largest dimension, N, less than 0,5 D
o
(see Figure 4).
6.5.6.2 The total cross-sectional area to be compensated (B) required in any given plane shall not
be less than:
BN=⋅S (12)
where
S is the thickness of an un-pierced dished end or spherical section calculated using one of For-
mula (1), Formula (2), Formula (3), and Formula (4) (see 6.3.1);
N is the largest dimension of the opening.
The area of compensation in the parts available for replacement shall be not less than B (see Figure 4).
In calculating the area of compensation, only material up to a distance, P, from the actual surface of the
shell can be considered, where:
PN=×t (13)
e
where
P maximum dimension of pads that can be considered as compensation;
N is the largest dimension of the opening;
t thickness of un-pierced end in location of an opening.
e
6.5.6.3 Where the pad is made from a material of strength different from the part to be compensated,
the area available to be considered as compensation shall be multiplied by the ratio of the allowable
stresses (f /f or f /f ) as appropriate. S shall not be less than b or s , except when:
p s p e 1 1
a) the opening and its compensation are located entirely within the spherical portion of a torispherical
dished end, then S shall not be less than the thickness required for a sphere equal to the spherical
portion of a dished end;
b) the opening and its compensation are located in an ellipsoidal end and are entirely within a circle
having the radius measured from the centre of 0,40 D , S is the thickness required for a sphere
having the equivalent radius, Q, taken from Table 2. Intermediate values can be taken from Figure 5.
12 © ISO 2015 – All rights reserved
Key
area of compensation
area removed
Figure 4 — Opening compensation
Table 1 — Radius, Q, of equivalent sphere
Q
H/D 0,17 0,18 0,19 0,21 0,23 0,25 0,28 0,31 0,36 0,4 0,45 0,5
i
Q/D 1,36 1,27 1,18 1,08 0,99 0,9 0,81 0,73 0,65 0,59 0,54 0,5
i
Figure 5 — Radius, Q, of equivalent sphere
14 © ISO 2015 – All rights reserved
7 Lifting attachments and rolling bands
7.1 Vertical and spherical drums
7.1.1 Drums designed to be ca
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21172-1
Première édition
2015-04-01
Bouteilles à gaz — Fûts soudés de
capacité inférieure ou égale à 3 000
litres destinés au transport des gaz —
Partie 1:
Capacité jusqu'à 1 000 litres
Gas cylinders — Welded steel pressure drums up to 3 000 litres
capacity for the transport of gases — Design and construction —
Part 1: Capacities up to 1 000 litres
Numéro de référence
©
ISO 2015
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Contrôle et essais . 3
5 Matériaux . 3
5.1 Dispositions générales . 3
5.1.1 Matériaux de l’enveloppe sous pression . 3
5.1.2 Matériaux utilisés pour le fût . 3
5.1.3 Tous éléments soudés sur le fût . 4
5.1.4 Consommables de soudage. 4
5.1.5 Conformité. 4
5.2 Traitement thermique . 4
6 Conception . 4
6.1 Contrainte de dimensionnement . 4
6.2 Température de conception . 4
6.3 Calcul de l’épaisseur . 5
6.3.1 Paroi cylindrique . 5
6.3.2 Enveloppe sphérique . 6
6.3.3 Fonds bombés . 6
6.4 Épaisseur minimale pour la manutention . 9
6.5 Accessoires .10
6.5.1 Généralités .10
6.5.2 Accessoires vissés .10
6.5.3 Raccordements boulonnés .10
6.5.4 Protection des accessoires .10
6.5.5 Protection des accessoires et des robinets .11
6.5.6 Renforcement des ouvertures .12
7 Accessoires de levage et bandes de roulage .14
7.1 Fûts verticaux et sphériques .14
7.2 Fûts horizontaux.15
7.3 Bandes de roulage .15
8 Procédés de fabrication — Modes opératoires de soudage .15
9 Fabrication .16
9.1 Enveloppes .16
9.2 Fonds bombés .16
9.3 Fonds bombés emboutis à froid .16
9.4 Fonds bombés emboutis à chaud .16
10 Joints soudés .16
11 État de surface du matériau .16
12 Montage .17
12.1 Fixations temporaires .17
12.2 Alignement des joints .17
12.3 Accessoires et fixations .17
13 Réparation des défauts de soudure .17
14 Construction et mise en œuvre .18
14.1 Mesure de l’épaisseur .18
14.2 Ovalisation .18
14.3 Rectitude .18
15 Essais et contrôle .19
15.1 Coupons témoins .19
15.2 Prélèvement des coupons témoins de joints soudés .19
15.3 Nombre d’éprouvettes .20
15.4 Essais mécaniques .20
15.4.1 Essais de traction .20
15.4.2 Essais de pliage .21
15.4.3 Essai de résistance aux chocs .22
15.4.4 Contrôle macroscopique .22
15.5 Examen non destructif des soudures terminées .22
15.5.1 Généralités .22
15.5.2 Radiographie/radioscopie .23
15.5.3 Critères de refus .23
15.6 Incapacité à satisfaire aux exigences d’essai .23
15.7 Points de levage .23
16 Mode opératoire d’homologation de type .23
16.1 Exigences générales .23
16.2 Essai d’homologation de type .24
16.2.1 Essais de prototype .24
16.3 Essais de fabrication sur chaque fût .25
16.3.1 Contrôle de volume . .25
16.3.2 Contrôle de la tare .25
16.3.3 Essai à la pression d’épreuve .25
16.3.4 Essai pneumatique .25
16.3.5 Contrôle final .26
16.3.6 Essai d’étanchéité .26
17 Marquage .26
17.1 Fûts .26
17.2 Fûts soudés à chaud sous pression .26
17.3 Fûts à pression pour gaz hautement toxiques (CL inférieure à 200 ppmV) .26
17.4 Position et taille du marquage .26
18 Certification .26
18.1 Homologation de type .26
18.2 Conformité de fabrication .27
19 Certificat .27
Annexe A (informative) Description et évaluation de la fabrication de fûts à pression
soudés en acier au moment de l’inspection visuelle.28
Annexe B (informative) Exemple de note de calcul pour la détermination de l’épaisseur de
l’enveloppe et des fonds bombés des fûts à pression conformément à 6.4 .29
Annexe C (informative) Exemple de certificat d’homologation .35
Annexe D (informative) Têtes soudées par pression à chaud .38
Annexe E (normative) Défauts de fabrication dans les fûts à pression soudés en acier et
critères de rejet .39
Bibliographie .41
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz, sous-comité SC 3,
Construction des bouteilles.
L’ISO 21172 comprend les parties suivantes sous le titre général Bouteilles à gaz — Fûts soudés de
capacité inférieure ou égale à 3 000 litres destinés au transport des gaz:
— Partie 1: Capacité jusqu’à 1 000 litres
Capacité jusqu’à 3 000 litres sera le sujet d’une future Partie 2.
Introduction
L’objet de la présente partie de l’ISO 21172 est de fournir des spécifications pour la conception, la
fabrication, l’inspection et l’homologation des fûts à pression soudés en acier.
Les spécifications données sont basées sur la connaissance et l’expérience dans le domaine des
matériaux, des exigences de conception, des processus de fabrication et des contrôles en fabrication
des fûts en acier dans les pays participants. Les fûts à pression sont destinés à être conçus, fabriqués
et fermés de sorte que, dans des conditions normales de transport et notamment sous l’effet de la
manutention, de la température, des vibrations, de l’humidité ou de la pression, aucune fuite de produit
dangereux susceptible de nuire à la sécurité du public ne soit possible.
La présente partie de l’ISO 21172 est prévue pour une utilisation dans un large éventail de cadres
réglementaires nationaux et internationaux. En cas de conflit entre la présente Norme internationale et
une réglementation applicable, la réglementation en vigueur prévaut toujours.
La présente partie de l’ISO 21172 a été rédigée de manière à pouvoir être référencée dans le Règlement
type de l’ONU.
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NORME INTERNATIONALE ISO 21172-1:2015(F)
Bouteilles à gaz — Fûts soudés de capacité inférieure ou
égale à 3 000 litres destinés au transport des gaz —
Partie 1:
Capacité jusqu'à 1 000 litres
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 21172 spécifie les exigences minimales pour les matériaux, la conception,
la fabrication, la construction et la mise en œuvre, le contrôle et les essais de fabrication des fûts à gaz
à pression soudés en acier rechargeables, ci-après dénommés fûts, de capacité allant de 150 l à 1 000 l
et pour une pression d’épreuve pouvant aller jusqu’à 300 bar pour le transport des gaz comprimés et
liquéfiés. Seuls les réservoirs cylindriques et sphériques sont couverts.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
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 148, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette de Charpy
ISO 1106-1, Pratique recommandée pour l’examen radiographique de joints soudés par fusion —
Partie 1: Joints soudés bout à bout par fusion de tôles d’acier d’épaisseur inférieure à 50 mm
ISO 2063, Projection thermique — Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Zinc,
aluminium et alliages de ces métaux
ISO 3834-2, Exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques — Partie 2: Exigences de
qualité complète
ISO 4136, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essai de traction transversale
ISO 4978, Produits plats laminés en acier pour bouteilles à gaz soudées
ISO 5817, Soudage — Assemblages en acier, nickel, titane et leurs alliages soudés par fusion (soudage par
faisceau exclu) — Niveaux de qualité par rapport aux défauts
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante
ISO 7438, Matériaux métalliques — Essai de pliage
ISO 9328-1, Produits plats en acier pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 1: Exigences générales
ISO 9328-2, Produits plats en acier pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 2: Aciers non alliés et alliés avec des caractéristiques spécifiées à température élevée
ISO 9328-3, Produits plats en acier pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 3: Aciers soudables à grains fins, normalisés
ISO 9328-4, Produits plats en acier pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 4: Aciers alliés au nickel avec caractéristiques spécifiées à basse température
ISO 9328-5, Produits plats en acier pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 5: Aciers soudables à grains fins, laminés thermomécaniquement
ISO 9606-1, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 1: Aciers
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 10920, Bouteilles à gaz — Filetages coniques 25E pour le raccordement des robinets sur les bouteilles à
gaz — Spécifications
ISO 11114-1, Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les contenus
gazeux — Partie 1: Matériaux métalliques
ISO 11114-2, Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les contenus
gazeux — Partie 2: Matériaux non métalliques
ISO 11114-4, Bouteilles à gaz transportables — Compatibilité des matériaux et des robinets avec les
contenus gazeux — Partie 4: Méthodes d'essai pour le choix des aciers résistants à la fragilisation par
l'hydrogène
ISO 11116-1, Bouteilles à gaz — Filetage conique 17E pour le raccordement des robinets sur les bouteilles
à gaz — Partie 1: Spécifications
ISO 13769, Bouteilles à gaz — Marquage
ISO 15607, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Règles générales
ISO 15613, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Qualification sur la base d'un assemblage soudé de préproduction
ISO 15614-1, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage — Partie 1: Soudage à l'arc et aux gaz des aciers
et soudage à l'arc du nickel et des alliages de nickel
ISO 17637, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle visuel des assemblages soudés
par fusion
ISO 17638, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Magnétoscopie
EN 462-3, Essais non destructifs — Qualité d’image des radiographies — Partie 3: Classes de qualité d’image
pour des métaux ferreux
ASTM A285/ASTM A285M-03 (2007), Standard specification for pressure vessel plates, carbon steel, low
and intermediate tensile strength
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
limite d’élasticité
valeur de contrainte correspondant à la limite d’élasticité inférieure R ou, pour les aciers qui ne
eL
présentent pas de limite élastique définie, la limite élastique 0,2 % R pour les aciers au carbone et la
p0,2
limite élastique 1 % pour les aciers austénitiques R
p1,0
3.2
recuit de normalisation
traitement thermique de l’acier réalisé en chauffant à une température uniforme au-dessus du point
critique (AC ) de l’acier, et en refroidissant dans une atmosphère contrôlée ou en air calme
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3.3
recuit de détente
traitement thermique visant à réduire les contraintes résiduelles de l’acier
3.4
lot
quantité de fûts finis d’un type spécifique fabriqués suivant la même conception, la même taille et avec
les mêmes spécifications de matériaux, à l’aide des mêmes modes opératoires de soudage et traités
thermiquement dans les mêmes conditions de température et de durée
3.5
pression d’épreuve
pression appliquée au fût lorsque toutes les opérations de fabrication sont terminées
3.6
fût fini
fût entièrement assemblé, portant un marquage approprié et sans aucun revêtement extérieur
3.7
bandes de roulage
anneaux circonférentiels fixés sur le fût pour le protéger des dommages extérieurs
3.8
soudage à chaud sous pression (forgé)
phase solide joignant deux parties métalliques par l’application de chaleur et de pression
4 Contrôle et essais
Il convient d’effectuer l’évaluation de conformité conformément aux réglementations reconnues par le
ou les pays où les fûts sont supposés être utilisés.
Pour veiller à ce que les fûts soient conformes aux exigences de l’ISO 21172-1, ils doivent être soumis à
des contrôles et essais conformément à l’Article 16 par un organisme de contrôle (par la suite désigné
par le terme «contrôleur») habilité par la réglementation en vigueur.
L’équipement utilisé pour les mesures, les essais et le contrôle en cours de production doit être maintenu
en bon état et étalonné dans le cadre d’un système de management de la qualité documenté.
5 Matériaux
5.1 Dispositions générales
5.1.1 Matériaux de l’enveloppe sous pression
Les matériaux de l’enveloppe sous pression doivent être conformes à l’ISO 4978 ou la série des normes
ISO 9328-1 à ISO 9328-4 pour les aciers au carbone ou à l’ISO 9328-5 pour les aciers inoxydables
austénitiques et les aciers austéno-ferritiques.
Pour les fûts fabriqués avec des têtes soudées sous pression à chaud conformément à l’Annexe D, les
matériaux doivent être conformes à la spécification ASTM A285/285M, Grade A et présenter une
résistance minimale à la traction de 310 MPa.
5.1.2 Matériaux utilisés pour le fût
Les matériaux utilisés pour le fût, y compris les zones soudées, doivent être compatibles avec le service
de gaz prévu et satisfaire aux exigences applicables de l’ISO 11114-1, de l’ISO 11114-2 et de l’ISO 11114-4.
Les composants comme les boulons et les vis qui sont en contact avec le gaz doivent satisfaire aux
exigences applicables de l’ISO 11114-1, de l’ISO 11114-2 et de l’ISO 11114-4.
5.1.3 Tous éléments soudés sur le fût
Tous les éléments soudés sur le fût doivent être en matériaux compatibles présentant une bonne
soudabilité et une bonne résistance (par exemple de l’ISO 9327).
5.1.4 Consommables de soudage
Les consommables de soudage doivent être tels qu’ils permettent des soudures saines avec des
propriétés du matériau au moins égales à celles spécifiées pour le métal de base du fût fini.
5.1.5 Conformité
Le fabricant doit obtenir et fournir les certificats pour vérifier la conformité aux spécifications du
matériau pour l’acier utilisé dans la construction des éléments du fût soumis à la pression. Si la
valeur minimale de la limite d’élasticité du matériau garantie par le fabricant de l’acier pour les aciers
inoxydables austénitiques est supérieure au minimum spécifié dans la norme du matériau, la valeur la
plus élevée peut être utilisée pour le calcul du dimensionnement, avec une augmentation limitée à 15 %.
Il doit être vérifié que le traitement thermique (le cas échéant) n’affectera pas cette valeur minimale
garantie.
Pour toutes les parties du fût qui sont soumises à pression, le fabricant doit garantir la traçabilité des
moules d’acier à partir desquelles ces parties ont été fabriquées.
5.2 Traitement thermique
Les fûts terminés en acier au carbone doivent être soumis à un processus de recuit de détente ou de
normalisation. Les paramètres du recuit de détente doivent être conformes aux spécifications relatives
aux matériaux indiqués en 5.1.
Le fabricant doit consigner le traitement thermique appliqué aux fûts après achèvement de toutes les
opérations de soudure, ainsi que la température et la durée du traitement thermique appliqué.
Les traitements thermiques localisés ne sont pas autorisés.
6 Conception
6.1 Contrainte de dimensionnement
À la pression d’épreuve, les contraintes de dimensionnement suivantes:
a) f (contrainte maximale admissible pour la section cylindrique d’un fût);
c
b) f (contrainte maximale admissible pour les fonds bombés d’un fût);
e
c) f (contrainte maximale admissible pour les renforcements d’un fût);
p
d) f (contrainte maximale admissible pour la section sphérique d’un fût);
s
ne doivent pas dépasser 0,77 Y, où Y est la valeur minimale garantie de la limite d’élasticité dans la
partie concernée du fût fini.
6.2 Température de conception
La température minimale de référence de conception doit être égale ou inférieure à –20 °C et la valeur
supérieure au moins égale à +65 °C.
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La décision relative à la température d’essai doit tenir compte de l’épaisseur réelle de la paroi du fût
(voir l’ISO 21028-2 qui en explique la raison).
6.3 Calcul de l’épaisseur
6.3.1 Paroi cylindrique
L’épaisseur minimale a de la paroi d’une section cylindrique ne doit pas être inférieure à la valeur
maximale de l’épaisseur calculée à l’aide de la Formule (1), de la Formule (2) et de la Formule (3) [ou de
la Formule (4), le cas échéant]:
pD×
h 0
a = (1)
()
20fp+
ch
pD×
h 0
aK= (2)
()
20Tp+
h
où
p est la pression d’épreuve;
h
D est le diamètre extérieur maximal du fût;
f est la contrainte maximale admissible pour la section cylindrique d’un fût;
c
K est le facteur de forme des fonds bombés;
T est la valeur minimale de la limite d’élasticité garantie par le fabricant du fût.
La valeur de K est donnée en 6.3.3.2 et l’épaisseur minimale de l’enveloppe cylindrique par la
Formule (3):
D
a =+2 (3)
où
D est le diamètre extérieur maximal du fût.
où a est l’épaisseur minimale de l’enveloppe cylindrique ou du fond bombé sur la base des critères de
manutention pour les gaz hautement toxiques dont la CL est inférieure à 200 ppmV. a est donné par
50 2
la Formule (4):
D
a =+4 (4)
où
D est le diamètre extérieur maximal du fût.
6.3.2 Enveloppe sphérique
L’épaisseur minimale de la paroi d’une section sphérique ne doit pas être inférieure à la valeur maximale
de l’épaisseur calculée à l’aide des Formules (5) et (6):
pD×
h 0
s = (5)
11()
40fP+
sh
où
p est la pression d’épreuve;
h
D est le diamètre extérieur maximal du fût;
f est la contrainte maximale admissible pour la section sphérique d’un fût.
s
PD×
h 0
s =22, 5 (6)
12()
40TP+
h
où
p est la pression d’épreuve;
h
D est le diamètre extérieur maximal du fût;
T est la valeur minimale de la limite d’élasticité garantie par le fabricant du fût.
6.3.3 Fonds bombés
6.3.3.1 Types de fonds bombés
Pour un fût à fond concave, l’épaisseur minimale b de la paroi d’un fond torisphérique ou d’un fond
bombé ellipsoïdal ne doit pas être inférieure à:
bK=⋅a (7)
où
K est le facteur de forme des fonds bombés. La valeur de K (voir Figure 1) varie en fonction de
la forme du fond. La valeur de K ne doit pas être inférieure à 1,0;
a est l’épaisseur minimale de la paroi de la section cylindrique calculée en 6.3.1.
Si un fût est constitué de deux fonds bombés, l’épaisseur de la partie cylindrique droite ne doit pas être
inférieure à a tel que calculé conformément à 6.3.1. Si le fût est constitué de deux fonds hémisphériques,
leurs épaisseurs doivent être calculées conformément à 6.3.2.
6.3.3.2 Facteur de forme
Le facteur de forme K est déterminé d’après la Figure 1 et repris de celle-ci en utilisant les valeurs
appropriées de H /D et b /D .
e 0 1 0
où
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H est la hauteur équivalente d’un fond bombé pour le calcul du facteur de forme;
e
H est la hauteur extérieure de la partie bombée du fond;
D est le diamètre extérieur maximal du fût.
La valeur de H est déterminée en fonction des Formules (7) et (8). Voir l’Annexe B pour un exemple
e
de calcul.
Pour les fonds ellipsoïdaux:
HH= (8)
e 0
Pour les fonds torisphériques:
D
() Dr
HH= la valeur mininale ded, eou bien de racine (9)
e 0
4R 22
où
H est la hauteur équivalente d’un fond bombé pour le calcul du facteur de forme;
e
H est la hauteur extérieure de la partie bombée du fond;
D est le diamètre extérieur maximal du fût;
R est le rayon extérieur de la couronne d’un fond bombé torisphérique;
r est le rayon extérieur du raccordement d’un fond bombé torisphérique.
La hauteur extérieure de la partie bombée d’un fond torisphérique doit être calculée comme suit:
D D
0 0
HR=− R − R +−2r (10)
00 0 0 0
où
H est la hauteur extérieure de la partie bombée du fond;
R est le rayon extérieur de la couronne d’un fond bombé torisphérique;
D est le diamètre extérieur maximal du fût;
r est le rayon extérieur du raccordement d’un fond bombé torisphérique.
Figure 1 — Facteur de forme (K)
6.3.3.3 Limites de forme
Pour un fond torisphérique, R ne doit pas être supérieur à D , et r ne doit pas être inférieur à 0,1D ni
0 0 0 0
inférieur à quatre fois l’épaisseur du fond bombé tel que fabriqué.
H
e
Pour un fond ellipsoïdal, le rapport ne doit pas être inférieur à 0,192.
D
Dans tous les cas, S ne doit pas être inférieur à 03, Dt :
f
0 e
où
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R est le rayon extérieur de la couronne d’un fond bombé torisphérique;
D est le diamètre extérieur maximal du fût;
r est le rayon extérieur du raccordement d’un fond bombé torisphérique;
H est la hauteur équivalente d’un fond bombé pour le calcul du facteur de forme;
e
S est la longueur de la partie droite d’un fond bombé torisphérique ou elliptique;
f
t est l’épaisseur d’un fond non percé à l’emplacement d’une ouverture.
e
6.3.3.4 Fonds bombés convexes à la pression
Dans le cas de fonds bombés convexes, la conception doit être confirmée par un essai de rupture et un
essai de fatigue (voir 16.2.1.2).
La configuration de la soudure du fond doit être telle qu’elle puisse être contrôlée par radiographie ou
par une méthode d’essai non destructif équivalente. La Figure 2 en donne un exemple.
Les fonds bombés convexes à la pression ne doivent pas être utilisés sur les fûts prévus pour contenir
des substances corrosives.
Figure 2 — Limites relatives aux dimensions des bords de réservoir ou de protecteur
6.4 Épaisseur minimale pour la manutention
L’épaisseur des bords calculée à partir des conditions de pression (voir 6.3) doit être augmentée si elle
est inférieure à la valeur calculée à l’aide des Formules (3) et (4).
Si l’enveloppe et les fonds sont en matériaux différents, le calcul doit être effectué pour chaque
composant en utilisant les propriétés correspondantes.
6.5 Accessoires
6.5.1 Généralités
Les accessoires (dispositifs de décharge de pression ou de niveau, tubes plongeurs, etc.) doivent être
fixés comme défini de 6.5.2 à 6.5.5. Bien qu’il n’y ait aucune restriction quant au nombre d’ouvertures,
ce nombre doit être minimal pour garantir une utilisation en toute sécurité.
Les ouvertures ne doivent être situées qu’au niveau des fonds bombés ou des parties sphériques du fût.
Les filetages doivent être calibrés et sans fissure, et présenter une coupe propre et régulière.
Pour les ouvertures de plus de 15 mm, les accessoires doivent être fixés aux parties du fût qui sont
localement doublées d’un renforcement ou encore à une bride ou à une plaque d’accès d’une épaisseur
suffisante et vissée à une bride. Pour les détails relatifs aux renforcements, voir 6.5.6.
NOTE Les normes de filetages agréées (comme NGT, etc.) par l’autorité compétente peuvent être utilisées.
6.5.2 Accessoires vissés
6.5.2.1 Il est possible de visser des accessoires dont le filetage possède un diamètre inférieur ou
égal à 80 mm. Si un filetage conique est utilisé, avec étanchéité à la pression par les filets, un matériau
d’étanchéité (ruban ou dispersion de PTFE, frette de plomb ou d’aluminium, etc.) doit être introduit entre
les parties filetées pour assurer l’étanchéité. Si des filetages parallèles sont utilisés, les couples appliqués
pour l’assemblage doivent être tels qu’ils assurent l’étanchéité sur le joint et qu’ils évitent le desserrage
pendant le transport.
6.5.2.2 Pour les robinets à filetage conique, les exigences de l’ISO 10920 et de l’ISO 11116-1 doivent
être satisfaites.
6.5.3 Raccordements boulonnés
Les raccordements boulonnés doivent être réalisés avec au moins trois écrous ou vis.
Les vis doivent être filetées jusqu’à leur extrémité.
Les surfaces de jonction doivent être plates et de niveau conformément aux tolérances de planéité, de
parallélisme et de perpendicularité spécifiées sur les dessins de conception (par exemple, conformes à
l’ISO 1392).
6.5.4 Protection des accessoires
6.5.4.1 Généralités
Les fûts doivent être réalisés de manière que tous les accessoires soient protégés et situés à l’intérieur
du profil des protecteurs des fonds ou de la structure de support ou, dans le cas des fûts avec fonds
bombés inversés, du fond du fût.
6.5.4.2 Protecteurs de fonds
Les protecteurs de fonds qui ne sont pas équipés d’un anneau de renforcement ou dont la forme ne
correspond pas à celle présentée à la Figure 3 doivent avoir une épaisseur minimale de 10 mm.
Les protecteurs de fonds équipés d’un anneau de renforcement ou dont la forme correspond à celle
présentée à la Figure 3 peuvent avoir une épaisseur réduite de 7 mm.
Ces protecteurs doivent posséder des trous ou ouvertures permettant le drainage.
10 © ISO 2015 – Tous droits réservés
La partie supérieure du protecteur doit dépasser le haut du capuchon de protection du robinet pour
éviter que le robinet ou l’outil soit endommagé en cas de choc ou de chute du fût.
Légende
1 protecteurs de fonds
2 forme de renforcement
3 fonds bombés
Figure 3 — Anneau de renforcement pour protecteur de fond
6.5.4.3 Protection par châssis
Les fûts prévus pour un transport en position verticale peuvent être dotés d’un châssis.
Les sorties et leurs tuyauteries externes doivent être protégées contre les chocs.
6.5.5 Protection des accessoires et des robinets
6.5.5.1 Outre la protection générale spécifiée en 6.5.4, les accessoires doivent être munis d’une
protection individuelle.
6.5.5.2 Si le fût est prévu pour contenir un gaz toxique (CL inférieure à 5 000 ppm.V), les robinets
doivent être couverts d’un dôme métallique ou d’un capuchon individuel d’une épaisseur de plus de
2,5 mm calculée à l’aide de la Formule (11):
D
d
(11)
où
D est le diamètre du dôme en mm.
d
Le dôme doit pouvoir être basculé ou déplacé pour permettre le remplissage ou le vidage du fût. Il doit
pouvoir être fixé en place pour le transport.
En cas de fuite, le dôme doit comporter un dispositif permettant l’évacuation du gaz qui pourrait s’y
trouver.
6.5.5.3 Si le gaz transporté n’est pas toxique, les robinets doivent être protégés par un capuchon ou
bien par un protecteur en acier fixe monté autour de l’accessoire.
Ce protecteur doit permettre d’accéder aux robinets et aux accessoires.
6.5.5.4 Si le fût a été conçu pour une utilisation uniquement verticale, aucune protection
supplémentaire n’est nécessaire si la
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