ISO 13706:2000

NORME ISO
INTERNATIONALE 13706
Première édition
2000-04-15
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Échangeurs de chaleur refroidis à l'air
Petroleum and natural gas industries — Air-cooled heat exchangers

Numéro de référence
©
ISO 2000
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Généralités .3
5 Offres .4
6 Documentation.5
6.1 Informations pour approbation .5
6.2 Documents définitifs .6
7 Conception .7
7.1 Conception de faisceaux de tubes .7
7.2 Conception côté air .20
7.3 Conception des structures .31
8 Matériaux .37
8.1 Généralités .37
8.2 Collecteurs .37
8.3 Volets d'aérage .37
8.4 Autres composants .37
9 Fabrication des faisceaux de tubes.38
9.1 Soudage.38
9.2 Traitement thermique après soudage .38
9.3 Joints entre le tube et la plaque tubulaire.39
9.4 Surfaces d'étanchéité.40
9.5 Graissage des filetages.40
9.6 Alignements et tolérances.40
9.7 Assemblage.41
10 Contrôles, examens et essais .41
10.1 Généralités .41
10.2 Contrôle de la qualité .41
10.3 Essai de pression .43
10.4 Rodage en atelier.43
10.5 Plaques signalétiques.44
11 Préparation pour l'expédition.44
11.1 Généralités .44
11.2 Surfaces et finitions .44
11.3 Identification, conditionnement et notification .45
12 Exigences supplémentaires .45
12.1 Généralités .45
12.2 Conception .45
12.3 Examen .45
12.4 Essais.46
Annexe A (informative) Pratiques recommandées .47
Annexe B (informative) Liste de contrôle, feuilles de données et échange de données informatisées .51
Annexe C (informative) Protection des aéroréfrigérants contre le froid .66
Bibliographie .118

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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 13706 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement,
structures en mer, pour les industries du pétrole et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements.
Les annexes A, B et C de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d’information.
Introduction
La présente Norme internationale est fondée sur l’API 661, quatrième édition de novembre 1997.
Les utilisateurs de la présente Norme internationale doivent être conscients du fait que des exigences
supplémentaires ou différentes peuvent se révéler nécessaires pour des applications individuelles. La présente
Norme internationale n’est pas destinée à empêcher le vendeur de proposer, ou l’acheteur d’accepter, d’autres
équipements ou solutions techniques pour une application particulière. Cela s’applique tout particulièrement
lorsque l’on dispose d’une technologie d’innovation ou de développement. Lorsqu’il y a alternative, le vendeur doit
identifier tous les écarts par rapport à la présente Norme internationale et fournir des informations détaillées.
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NORME INTERNATIONALE ISO 13706:2000(F)

Industries du pétrole et du gaz naturel — Échangeurs de chaleur
refroidis à l'air
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale donne des exigences et des recommandations relatives à la conception, à la
sélection des matériaux, à la fabrication, au contrôle, aux essais et à la préparation pour l’expédition des
aéroréfrigérants, destinés à l'utilisation dans les industries du pétrole et du gaz naturel.
La présente Norme internationale s'applique aux aéroréfrigérants à faisceaux horizontaux, les concepts de base
peuvent cependant également s'appliquer à d'autres configurations.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 76, Roulements — Charges statiques de base.
ISO 281, Roulements — Charges dynamiques de base et durée nominale.
ISO 286 (toutes les parties), Système ISO de tolérances et d’ajustements.
ISO 1081, Transmissions par courroies — Courroies trapézoïdales et striées, et poulies à gorges — Vocabulaire.
ISO 1459, Revêtements métalliques — Protection contre la corrosion par galvanisation à chaud — Principes
directeurs.
ISO 1461, Revêtements par galvanisation à chaud sur produits finis ferreux — Spécifications et méthodes d'essai.
ISO 2491, Clavetage par clavettes parallèles minces (dimensions en millimètres).
ISO 3744, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à partir
de la pression acoustique — Méthode d'expertise dans des conditions approchant celles du champ libre sur plan
réfléchissant.
ISO 4183, Transmissions par courroies — Courroies trapézoïdales classiques et étroites — Poulies à gorges
(système basé sur la largeur de référence).
ISO 4184, Transmissions par courroies — Courroies trapézoïdales classiques et étroites — Longueurs dans le
système de référence.
ISO 5287, Transmissions par courroies trapézoïdales étroites pour la construction automobile — Essai de fatigue.
ISO 5290, Transmissions par courroies — Poulies à gorges pour courroies trapézoïdales jumelées étroites —
Sections de gorge 9J, 15J, 20J et 25J (système effectif).
ISO 8501-1, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Évaluation visuelle de la propreté d'un subjectile — Partie 1: Degrés de rouille et degrés de préparation des
subjectiles d'acier non recouverts et des subjectiles d'acier après décapage sur toute la surface des revêtements
précédents.
ISO 9563, Transmissions par courroies — Conductibilité électrique des courroies synchrones sans fin —
Anti-électrostatiques — Spécification et méthode d'essai.
ISO 10436, Industries du pétrole et du gaz naturel — Turbines à vapeur tous usages pour service en raffinerie.
1)
AGMA 6001 , Design and selection of components for enclosed gear drives.
AGMA 6010-E, Practice for enclosed speed reducers or increasers using spur, helical, herringbone and spiral
bevel gears.
2)
ICBO , Uniform Building Code.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
banc
un ou plusieurs appareils disposés dans une structure continue
3.2
surface d’échange tubes nus
superficie totale de la surface extérieure des tubes, fondée sur la longueur mesurée entre les surfaces extérieures
des plaques tubulaires collectrices
3.3
baie
un ou plusieurs faisceaux de tubes, alimentés par deux ventilateurs ou plus, y compris la structure, le plénum et
autres accessoires
NOTE Un exemple type de disposition de baie est donné à la Figure 1.
3.4
surface ailetée
·d'un tubeÒ superficie totale de la surface extérieure exposée à l'air
3.5
échangeur à tirage forcé
échangeur conçu avec le faisceau de tubes situé du côté de refoulement du ventilateur
3.6
échangeur à tirage induit
échangeur conçu avec le faisceau de tubes situé du côté d'aspiration du ventilateur

1) American Gear Manufacturers Association, 1500 King Street, Suite 201, Alexandria, VA 22314, USA.
2) International Conference of Building Officials, 5360 South Workman Mill Road, Whittier, CA 90601, USA.
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3.7
appareil
un ou plusieurs faisceaux de tubes destinés à un service individuel
3.8
numéro d'appareil
numéro d'identification choisi par l'acheteur pour un appareil
3.9
code de calcul des appareils sous pression
code de calcul des appareils sous pression reconnu, spécifié ou agréé par l'acheteur
EXEMPLE ASME VIII.
3.10
code de calcul des structures
code de calcul des structures reconnu, spécifié ou agréé par l'acheteur
EXEMPLES AISC M011 et AISC S302.
3.11
faisceau de tubes
assemblage de collecteurs, de tubes et de cadres

a) Une baie b) Deux baies
Légende
1 Faisceau de tube
Figure 1 — Dispositions types de baies
4 Généralités
z 4.1 Le code de calcul des appareils à pression doit être spécifié ou agréé par l'acheteur.
Les composants sous pression doivent être conformes au code de calcul des appareils à pression et aux
exigences supplémentaires données dans la présente Norme internationale.
NOTE Une puce ronde (zzzz) au début d'un paragraphe indique la nécessité pour l'acheteur de prendre une décision ou de
fournir des informations (voir la liste de contrôle dans l'annexe B). Une puce triangulaire (▲)au début d'un paragraphe signale
que le détail considéré est inclus dans la fiche technique de l’aéroréfrigérant (voir annexe B).
4.2 L'aéroréfrigérant doit être à tirage forcé ou à tirage induit et doit inclure les composants représentés à la
Figure 2 et tous les accessoires tels que les échelles, passerelles et plates-formes.
4.3 L'annexe A, qui peut être consultée si nécessaire, contient certaines recommandations informatives en
matière mécanique et de conception. L'annexe A spécifie également des précautions à prendre lors de la
spécification de certains aspects de conception, y compris les limitations de température, les types de surfaces
ailetées, les méthodes de soutien de tube, les types d'aéroréfrigérants, les matériaux des joints d’étanchéité et des
considérations opérationnelles telles que l'accès aux passerelles.
z 4.4 Le vendeur doit se conformer aux réglementations locales applicables spécifiées par l'acheteur.
4.5 Dans la présente Norme internationale, pour plus de commodités, les unités de mesure couramment
utilisées aux États-Unis sont indiquées entre parenthèses pour information.

a) Tirage forcé b) Tirage induit
Légende
1 Faisceau de tube 6 Ventilateur
2 Collecteur 7 Anneau de ventilateur
3 Tubulure de raccordement 8 Porte-ventilateur
4 Colonne de soutien 9 Ensemble d’entraînement
5 Plénum
Figure 2 — Composants types d'un aéroréfrigérant
5 Offres
5.1 L'offre du vendeur doit contenir une fiche technique complètement remplie pour chaque appareil (voir
annexe B).
5.2 Un plan de proposition doit être fourni, celui-ci doit représenter les dimensions principales horizontales et
verticales ainsi que les dimensions et orientations des tubulures.
5.3 L'offre doit préciser si les moteurs électriques montés verticalement doivent être montés avec l'arbre vers le
haut ou vers le bas.
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5.4 Les procédures de fabrication et les procédures de soudage doivent être fournies pour les assemblages
soudés entre tubes et plaques tubulaires.
5.5 L'offre doit définir entièrement l'étendue de l’ensemble monté en atelier et doit comprendre une description
générale des composants à assembler sur site.
5.6 Toute offre relative à une conception qui n'est pas entièrement décrite dans la présente Norme internationale
doit inclure suffisamment de plans supplémentaires pour décrire les détails de construction.
5.7 L'offre doit comprendre une description détaillée de tout écart par rapport aux exigences spécifiées.
z 5.8 L'offre doit contenir des données relatives au bruit et, si cela est spécifié par l'acheteur, une fiche technique
relative au bruit (voir annexe B).
z 5.9 L'offre doit contenir, si cela est spécifié par l'acheteur, une courbe des caractéristiques de fonctionnement du
ventilateur.
5.10 L'offre doit inclure des détails relatifs à la méthode de fixation des ailettes (7.1.11.7).
5.11 Lorsque le vendeur considère que les exigences spécifiées par l'acheteur sont conflictuelles ou non
appropriées aux objectifs ou à l'utilisation prévue de l'unité, il doit en informer ce dernier.
6 Documentation
6.1 Informations pour approbation
z 6.1.1 Pour chaque appareil individualisé, le vendeur doit produire des documents contenant les informations
suivantes. L'acheteur doit spécifier les documents à soumettre et ceux qui doivent faire l'objet d'une approbation.
a) Le numéro d'appareil défini par l'acheteur, le service, le nom du projet et son emplacement, le numéro de bon
de commande de l'acheteur et le numéro d'ordre de fabrication du vendeur;
b) pression de calcul, pression de service maximale admissible, pression d’épreuve, températures de calcul
maximale et minimale et surépaisseur de corrosion;
c) tout code et toute spécification d'achat applicables définis par l'acheteur;
d) spécifications et qualités de matériaux pour toutes les pièces sous pression;
e) dimensions hors tout;
f) dimensions et emplacements des supports et tailles des boulons de fixation;
g) taille, caractéristiques nominales, orientation, emplacement, projection au-delà de la surface du collecteur,
charges admissibles (forces et moments) et sens d'écoulement des fluides;
h) détails de montage de l’ensemble d'entraînement;
i) masses du faisceau de tubes, de l'échangeur vide et plein d'eau, et masse du composant le plus lourd ou de la
combinaison de composants la plus lourde que le vendeur prévoit de manipuler en une seule levée;
j) réactions sur les colonnes pour chaque type de charge énuméré en 7.3.3;
k) exigences relatives au traitement thermique après soudage;
l) exigences relatives aux contrôles par radiographie et autres essais non destructifs;
m) exigences relatives à la préparation de surface et à la peinture;
n) températures d'exposition de calcul des composants mécaniques et d'instrumentation;
o) plaque signalétique et son emplacement;
p) détail des raccords entre tubes et plaques tubulaires et de préparation de ces raccords.
6.1.2 Le vendeur doit également fournir des plans détaillés des joints d'étanchéité, des plans d'assemblage sur
site et des plans pour tous les accessoires et tous les dispositifs de régulation fournis. Les plans doivent
représenter les raccordements électriques et de contrôle, y compris les raccords pour l'air moteur ou l’air de
contrôle d'éventuels volets d'aérage ou de ventilateurs pneumatiques. Les détails des joints d'étanchéité doivent
inclure le type et le matériau et doivent être représentés sur un plan séparé.
z 6.1.3 Les calculs requis par le code de calcul des appareils à pression doivent être effectués pour la conception
de composants sous pression, y compris les boîtes de collecteur, les tubes et les raccordements de tubes. De
plus, des détails suffisants doivent être fournis pour tout composant d'enveloppe sous pression non normalisé, tel
que des tubulures avec réduction. Si cela est spécifié par l'acheteur, les calculs doivent être présentés pour
approbation.
z 6.1.4 Si cela est spécifié par l'acheteur, les plans de soudage, les procédures et qualifications proposées de
soudage (y compris, le cas échéant, les résultats des essais de résilience) doivent être soumis pour approbation
préalablement à la fabrication.
z 6.1.5 Des informations techniques supplémentaires requises de la part du vendeur pour l'installation, le
fonctionnement, la maintenance ou l'inspection doivent être convenues entre l'acheteur et le vendeur.
6.2 Documents définitifs
6.2.1 Le vendeur doit conserver les documents enregistrés relatifs aux matériaux utilisés et aux détails de
fabrication durant au moins 5 ans.
z 6.2.2 L'acheteur doit spécifier les documents énumérés ci-dessous dont la fourniture est exigée et doit spécifier
si l'un quelconque de ces documents doit être fourni sur un support informatique:
a) une fiche technique «de l'ouvrage tel que construit», y compris les spécifications et qualités de matériaux pour
toutes les pièces sous pression;
b) un rapport technique du fabricant conforme au code de calcul des appareils à pression;
c) des rapports d'essais de matériaux certifiés pour toutes les pièces sous pression;
d) des données relatives au ventilateur et au moyeu, y compris l'alésage d'arbre et les dimensions de rainures de
clavettes ainsi que des données relatives à l'accouplement et aux poulies;
e) un diagramme schématique pour la commande automatique du pas des pales de ventilateurs ou de
l’inclinaison des persiennes, si la commande est fournie par le vendeur;
f) des instructions d'installation, de fonctionnement et de maintenance, y compris le type de lubrifiant fourni pour
les entraînements et les paliers;
g) une liste de pièces détachées;
h) une fiche technique certifiée relative au bruit pour les aéroréfrigérants avec les ventilateurs fonctionnant à leurs
vitesses nominales et dans des conditions de calcul prévues;
i) des courbes des caractéristiques de fonctionnement du ventilateur illustrant le point de fonctionnement et la
puissance absorbée à l'arbre;
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j) une courbe des caractéristiques de fonctionnement des volets d'aérage (persiennes);
k) des diagrammes d'enregistrement des températures réalisés pendant les traitements thermiques après
soudage des collecteurs.
7 Conception
7.1 Conception de faisceaux de tubes
7.1.1 Généralités
7.1.1.1 Les faisceaux de tubes doivent être rigides, autonomes et conçus pour être manipulés comme des
ensembles complets.
7.1.1.2 Le vendeur doit prévoir la possibilité d’un déplacement latéral du faisceau de tubes de l'échangeur
d'au moins 6 mm (1/4 in) dans les deux directions ou d'au moins 12 mm (1/2 in) dans une seule direction, sauf si
l'acheteur et le vendeur conviennent d'un commun accord d'un déplacement plus important.
7.1.1.3 Des dispositions doivent être prises pour permettre la dilatation thermique des tubes.
7.1.1.4 Tous les tubes doivent être supportés de façon à éviter le fléchissement et le glissement ou la
déformation des ailettes. Les supports de tubes ne doivent pas être espacés de plus de 1,8 m (6 ft) centre à
centre.
7.1.1.5 Un élément de fixation (maintien de tube) doit être prévu à chaque support de tube. Les éléments de
fixation doivent être attachés par boulonnage à des cadres latéraux.
7.1.1.6 Les tubes de condenseurs monopasses doivent être inclinés vers le bas d'au moins 10 mm par mètre
(1/8 in par foot) en direction de la sortie du collecteur.
7.1.1.7 Il n'est pas nécessaire d'incliner les tubes des condenseurs multipasses.
7.1.1.8 Des bavettes d’étanchéité à l'air doivent être prévues sur l’ensemble du faisceau de tubes et de la baie
afin de réduire au minimum les fuites et les flux secondaires. Tout interstice d'air de plus de 10 mm (3/8 in) de large
doit être scellé.
7.1.1.9 Les pièces de métal utilisées pour l’étanchéité à l'air doivent avoir une épaisseur d'au moins 2,5 mm
(12 jauges USS, soit 0,105 in) à l'intérieur du cadre latéral du faisceau et d'au moins 2,0 mm (14 jauges USS, soit
0,075 in) à l'extérieur du cadre latéral du faisceau.
7.1.1.10 Le diamètre nominal des boulons des pièces d’étanchéité à l'air doit être d'au moins 10 mm (3/8 in).
z 7.1.1.11 Les dispositions de protection contre le gel doivent être spécifiées ou convenues par l'acheteur. Il
convient d'utiliser l'annexe C.
z 7.1.1.12 L'échangeur doit être conçu pour des opérations internes de chasse à la vapeur aux températures,
pressions et conditions de fonctionnement spécifiées par l'acheteur.
7.1.2 Serpentins de chauffage
7.1.2.1 Les serpentins de réchauffage prévus pour protéger les faisceaux de tubes contre le gel doivent être
disposés dans un faisceau séparé et ne doivent pas faire partie du faisceau de tubes.
7.1.2.2 Les serpentins de réchauffage doivent couvrir toute la largeur du faisceau de tubes.
7.1.2.3 Le pas des tubes du serpentin de réchauffage ne doit pas être supérieur à deux fois le pas des tubes
du faisceau de tubes.
7.1.2.4 Si de la vapeur est utilisée comme fluide de chauffage, les serpentins de réchauffage doivent être
monopasses et les tubes doivent être inclinés vers le bas d'au moins 10 mm par mètre (1/8 inch par foot) en
direction de la sortie.
7.1.2.5 Des collecteurs de type tuyauterie, avec des tubulures soudées pénétrantes, peuvent être utilisés sur
les services vapeur.
7.1.3 Température de calcul du faisceau de tubes
z 7.1.3.1 Les températures de calcul maximale et minimale des pièces sous pression doivent être conformes
aux spécifications de l'acheteur ou, en l'absence de spécification, la température de calcul maximale doit être au
moins la température d'entrée spécifiée du fluide de traitement plus 25 °C (50 °F).
z 7.1.3.2 L'acheteur doit spécifier séparément la température de service maximale à considérer pour le choix du
type d’ailettes (température de calcul d'ailette). Les températures de calcul pour les pièces sous pression ne sont
pas destinées à être celles retenues pour déterminer le choix du type d’ailettes ni à être appliquées dans la
détermination des températures d'exposition des composants mécaniques et d'instrumentation.
7.1.4 Pression de calcul du faisceau de tubes
z La pression de calcul doit être conforme aux spécifications de l'acheteur ou, en l'absence de spécification, doit être
égale à la plus grande des pressions suivantes:
a) la pression d'entrée plus 10 %;
b) la pression d'entrée plus 170 kPa (25 psi).
7.1.5 Surépaisseur de corrosion
▲ 7.1.5.1 L'acheteur doit spécifier la surépaisseur de corrosion pour toutes les surfaces exposées au fluide de
procédé, à l'exception des tubes, des joints d'étanchéité ou des surfaces d'étanchéité pour lesquelles aucune
surépaisseur de corrosion ne doit être prévue. En l'absence de spécification, une surépaisseur minimale de 3 mm
(1/8 in) doit être prévue pour les composants en acier au carbone et ceux en acier faiblement allié.
7.1.5.2 La surépaisseur de corrosion doit être prévue sur les deux faces des cloisons de séparation de passes
ou de renforcement.
7.1.5.3 Il est admis de considérer une épaisseur égale à la profondeur de la rainure de séparation de passe
comme surépaisseur de corrosion disponible sur des surfaces rainurées de couvercles et de plaques tubulaires.
7.1.6 Collecteurs
7.1.6.1 Généralités
z 7.1.6.1.1 Les collecteurs doivent être conçus pour éviter tout gauchissement excessif des plaques tubulaires
et/ou toute fuite aux raccords de tubes. L'analyse doit prendre en considération la température de service
maximale et les conditions de refroidissement maximal à température ambiante minimale. Lorsque spécifié par
l'acheteur, l'analyse doit prendre en considération des conditions de fonctionnement particulières telles que la
circulation lente à température ambiante basse, le gel de fluides dans les tubes, la chasse à la vapeur, la
défaillance de ventilateurs due à une panne électrique et de variations cycliques des conditions de fonctionnement.
7.1.6.1.2 Si l'écart de température entre le fluide à l'entrée et à la sortie du faisceau multipasse dépasse 110 °C
(200 °F), des tubes en U, des collecteurs divisés ou d'autres méthodes de réduction des contraintes doivent être
utilisés.
7.1.6.1.3 La nécessité de réduire les contraintes dans des faisceaux monopasses ou multipasses doit être
étudiée indépendamment de l'écart de température entre le fluide à l'entrée et à la sortie du faisceau. Le
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concepteur doit fournir des calculs pour prouver l'adéquation de la conception. Les calculs doivent prendre en
considération les combinaisons de contraintes suivantes:
a) Pour les contraintes dans les tubes et/ou les contraintes aux raccordements des tubes:
1) contrainte engendrée par la pression et la température;
2) contrainte engendrée par les forces et les moments appliqués aux tubulures;
3) contrainte engendrée par des différences de dilatation des tubes (y compris celle engendrée par
l'encrassement ou la formation de paraffine) entre les rangées/passes dans les sections à serpentin;
4) contrainte engendrée par un mouvement latéral du collecteur.
Certaines des contraintes susmentionnées peuvent s'additionner et l'efficacité des raccords de tubes doit être
étudiée.
b) Pour les contraintes dans les collecteurs et les tubulures:
1) contrainte engendrée par la pression et la température;
2) contrainte engendrée par les forces et les moments appliqués aux tubulures;
3) contrainte engendrée par un mouvement latéral du collecteur;
4) contrainte engendrée par des différences de dilatation des tubes entre les rangées/passes dans les
sections à serpentin.
NOTE Des raccords par tubulure pénétrante ou tubulure rapportée peuvent avoir une grande incidence sur les
contraintes susmentionnées.
c) Pour les points d’attache et les supports des collecteurs (y compris les cadres latéraux de serpentin et la
structure de refroidissement):
1) contrainte engendrée par le poids du collecteur et de l'eau;
2) contrainte engendrée par les forces et les moments appliqués aux tubulures;
3) contrainte engendrée par un mouvement latéral du collecteur;
4) contrainte engendrée par la dilatation du tube.
NOTE Le faisceau de tubes peut être soumis à d'autres charges et contraintes non mentionnées ci-dessus (des
charges sismiques, par exemple).
7.1.6.1.4 Les collecteurs doivent être conçus de sorte que la superficie de la section transversale d'écoulement
soit égale ou supérieure à 100 % de la section d'écoulement dans la passe de tubes correspondante.
7.1.6.1.5 La vitesse latérale dans le collecteur ne doit pas dépasser la vitesse dans la tubulure. Plusieurs
tubulures ou des collecteurs de section transversale supérieure peuvent se révéler nécessaires.
7.1.6.1.6 Les composants du collecteur doivent avoir une épaisseur nominale minimale telle que représentée
dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Épaisseur nominale minimale des composants de collecteur
Composant Épaisseur minimale
Acier au carbone ou Acier fortement allié
acier faiblement allié ou autre matériau
Plaque tubulaire 20 mm (3/4 in) 15 mm (5/8 in)
Plaque de bouchon 20 mm (3/4 in) 15 mm (5/8 in)
Plaques supérieures, de fond et d'extrémité 12 mm (1/2 in) 10 mm (3/8 in)
Couvercles amovibles 25 mm (1 in) 22 mm (7/8 in)
Cloisons de séparation de passes et cloisons de renforcement 12 mm (1/2 in) 6 mm (1/4 in)
NOTE L'épaisseur indiquée ici pour les composants en acier au carbone et faiblement allié comprend une
surépaisseur de corrosion jusqu'à 3 mm (1/8 in). L'épaisseur indiquée pour tout composant en acier fortement
allié ou autre matériau ne comprend pas de surépaisseur de corrosion. L'épaisseur est fondée sur un joint
dudgeonné entre le tube et la plaque tubulaire avec une rainure.

7.1.6.1.7 Les cloisons de séparation de passes faisant office de plaques de renfort pour les plaques tubulaires
et les plaques de bouchon doivent être réalisées d'une seule pièce.
7.1.6.1.8 Des collecteurs autres que ceux décrits en 7.1.6.2 ou 7.1.6.3 peuvent être proposés en variante (voir
article 12).
7.1.6.2 Collecteurs à couvercle amovible et collecteurs à chapeau amovible
7.1.6.2.1 Les collecteurs à couvercle doivent être conçus de manière à pouvoir retirer le couvercle sans affecter
les raccordements des tuyauteries sur les collecteurs. Une construction type de faisceau de tubes avec collecteurs
à couvercle amovible est illustrée à la Figure 3.
7.1.6.2.2 Les collecteurs à chapeau doivent être conçus de manière à pouvoir retirer le chapeau sans avoir à
démonter tous les raccordements des tuyauteries sur les collecteurs. Une construction type de faisceau de tubes
avec collecteurs à chapeau est illustrée à la Figure 3.
z 7.1.6.2.3 L'utilisation de boulons ou de goujons pour les couvercles doit faire l’objet d’un accord entre l'acheteur
et le vendeur. Des raccords boulonnés doivent être conçus soit avec des joints captifs ou avec des joints de face
pleine libres.
Des constructions types sont illustrées à la Figure 4. La conception requise doit être spécifiée dans la demande de
l'acheteur.
7.1.6.2.4 Les surfaces d'étanchéité des couvercles, correspondant aux brides et aux plaques tubulaires des
collecteurs doivent être usinées. La finition de surface doit être appropriée au type de joint d'étanchéité (des
recommandations en la matière sont fournies dans l'annexe A).
7.1.6.2.5 Des vis de décollement ou un espace minimal de 5 mm (3/16 in) doivent être prévus autour du
couvercle pour en faciliter le démontage.
7.1.6.2.6 Des boulons d'ancrage ne doivent pas être utilisés.
7.1.6.2.7 Il convient de prévoir des dispositifs (par exemple des tiges de guidage) pour éviter d'endommager les
goujons pendant la manipulation du couvercle.
7.1.6.2.8 Les goujons doivent avoir un diamètre nominal d'au moins 20 mm (3/4 in). Le diamètre nominal
minimal des boulons doit être de 16 mm (5/8 in).
7.1.6.2.9 L'espacement maximal entre les centres des boulons doit être conforme au code de calcul des
appareils à pression.
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7.1.6.2.10 L'espacement minimal entre les centres des boulons doit être tel que représenté dans le Tableau 2:

a) Collecteur à couvercle amovible

b) Collecteur à chapeau amovible
Légende
1 Plaque tubulaire 6 Plaque de séparation de passes 11 Support transversal de tube
2 Couvercle amovible 7 Joint d’étanchéité 12 Maintien de tube
3 Chapeau amovible 8 Tubulure 13 Évent
4 Plaques supérieure et de fond 9 Cadre latéral 14 Vidange
5 Tube 10 Entretoise de tube 15 Raccord d’instrument
Figure 3 — Construction type de faisceaux de tubes avec collecteurs à couvercle amovible et à chapeau
amovible
a) À goujon, joint captif b) À bride, joint captif c) À bride, joint de face pleine
Figure 4 — Détails types de joints d'étanchéité captifs et de face pleine
Tableau 2 — Espacement minimal entre les boulons de bride
Diamètre nominal de boulon Espacement minimal entre les boulons
16 mm (5/8 in) 38 mm (1 1/2 in)
19 mm (3/4 in) 44 mm (1 3/4 in)
22 mm (7/8 in) 52 mm (2 1/16 in)
25 mm (1 in) 57 mm (2 1/4 in)
29 mm (1 1/8 in) 64 mm (2 1/2 in)
32 mm (1 1/4 in) 71 mm (2 13/16 in)
35 mm (1 3/8 in) 76 mm (3 1/16 in)
38 mm (1 1/2 in) 83 mm (3 1/4 in)
41 mm (1 5/8 in) 89 mm (3 1/2 in)
44 mm (1 3/4 in) 95 mm (3 3/4 in)
48 mm (1 7/8 in) 102 mm (4 in)
51 mm (2 in) 108 mm (4 1/4 in)
7.1.6.2.11 L'espacement entre deux boulons adjacents chevauchant les angles doit être inférieur ou égal au plus
petit des espacements de boulons adoptés pour les côtés ou pour les extrémités du collecteur.
7.1.6.3 Collecteurs à bouchons
7.1.6.3.1 Des trous taraudés avec bouchons pour accès aux tubes doivent être prévus sur le collecteur en face
des extrémités de chaque tube. Les trous doivent être taraudés sur toute la profondeur de la plaque de bouchon,
sans dépasser 50 mm (2 in). Une construction type de faisceau de tubes avec collecteurs à bouchons est illustrée
à la Figure 5.
7.1.6.3.2 Le diamètre des trous de bouchons doit être égal au diamètre nominal extérieur du tube plus au moins
0,8 mm (1/32 in).
7.1.6.3.3 Les surfaces d'étanchéité des trous de bouchons doivent être lamées. Les bords du dressage doivent
être exempts de bavures.
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Légende
1 Plaque tubulaire 7 Raidisseur 13 Maintien de tube
2 Plaque à bouchons 8 Bouchon 14 Évent
3 Plaques supérieure et de fond 9 Tubulure 15 Vidange
4 Plaque d’extrémité 10 Cadre latéral 16 Raccord d’instrument
5 Tube 11 Entretoise de tube
6 Séparation de passes 12 Support transversal de tube
Figure 5 — Construction type d'un faisceau de tubes avec collecteurs à bouchon
7.1.7 Bouchons d'accès aux tubes
7.1.7.1 Les bouchons doivent être à épaulement avec filetage cylindrique du corps.
7.1.7.2 Les bouchons utilisés ne doivent pas être creux.
7.1.7.3 Les bouchons doivent avoir des têtes à six pans. La dimension des plats doit être au moins égale au
diamètre de l'épaulement du bouchon.
7.1.7.4 L'étanchéité à la pression doit être obtenue au moyen d'un joint entre la joue du bouchon et la plaque
de bouchon.
7.1.7.5 Des moyens de centrage forcé (tels que des cônes d'autocentrage) doivent être prévus pour assurer le
positionnement du joint dans le logement lamé.
7.1.7.6 Les bouchons doivent être suffisamment longs pour remplir le taraudage de la plaque avec une
tolérance de ± 1,5 mm (1/16 in), sauf pour des matériaux grippants ou lorsque l'épaisseur nominale de la plaque de
bouchon est supérieure à 50 mm (2 in). Dans ces cas, il est admis d'utiliser des conceptions de remplacement
avec l'accord de l'acheteur. D’autres facteurs sont à considérer dans le choix de la conception des bouchons,
l'interférence de taraudage, l'érosion, la corrosion fissurante et la rétention de fluides dans les cavités.
7.1.7.7 L'épaisseur de la tête du bouchon entre sa surface d'étanchéité et sa face supérieure doit être au
moins égale à 50 % du diamètre extérieur nominal du tube. Une épaisseur plus importante peut être requise en
fonction des caractéristiques nominales de pression et des considérations matérielles.
7.1.7.8 Le filetage des bouchons de diamètre nominal inférieur ou égal à 30 mm (1 1/4 in) doit être un filetage
fin.
7.1.8 Joints d'étanchéité
7.1.8.1 Les joints des bouchons doivent être de type en métal plein ou à double chemise métallique, de la
même classification générique de matériau que le bouchon.
7.1.8.2 Les joints de bouchon doivent être plans et exempts de bavures.
7.1.8.3 Les joints de bouchon en métal plein doivent avoir une épaisseur minimale de 1,5 mm (0,060 in).
7.1.8.4 Pour les joints de type A de la Figure 4, les joints de couvercle et de chapeau doivent être du type
garni à double chemise métallique. Le matériau de garniture ne doit pas contenir d'amiante et doit satisfaire aux
performances d'étanchéité, de résistance à l'exposition et de sécurité incendie.
7.1.8.5 Pour les joints de type B de la Figure 4, des joints du type garni [à des pressions de calcul inférieures
ou égales à 2 100 kPa effectifs (300 psig)] ou à feuilles comprimées aptes à l'emploi doivent être utilisés. Les joints
ne doivent pas contenir d'amiante et doivent satisfaire aux performances d'étanchéité, de rés
...