ISO 10297:2006
(Main)Transportable gas cylinders — Cylinder valves — Specification and type testing
Transportable gas cylinders — Cylinder valves — Specification and type testing
ISO 10297:2006 specifies valve design, production and marking requirements, and type test methods for valves intended to be fitted to gas cylinders which convey compressed, liquefied or dissolved gases. ISO 10297:2006 does not apply to valves for cryogenic equipment, for fire extinguishers or for liquefied petroleum gas (LPG). Additional specific requirements for valves fitted with pressure-reducing devices (see ISO 22435 and EN 738-3), residual pressure-retaining devices and non-return devices (see ISO 15996), and bursting discs and pressure-relief devices (see ISO 4126 and prEN 14513) are not covered by ISO 10297:2006. NOTE Requirements for valves for liquefied petroleum gas (LPG) are specified in ISO 14245 and EN 13152, and in ISO 15995 and EN 13153. Requirements for valves for cryogenic vessels are specified in ISO 21011. Further specific requirements for valves for breathing apparatus are specified in EN 144-1, EN 144-2 and EN 144-3.
Bouteilles à gaz transportables — Robinets de bouteilles — Spécifications et essais de type
L'ISO 10297:2006 spécifie la conception du robinet, les exigences de production et de marquage, et des méthodes d'essai de type pour les robinets destinés à être montés sur des bouteilles à gaz conçues pour transporter des gaz comprimés, liquéfiés ou dissous. L'ISO 10297:2006 n'est pas applicable aux robinets pour équipements cryogéniques, pour extincteurs d'incendie ou pour gaz de pétrole liquéfiés (GPL). Des exigences particulières supplémentaires pour les robinets montés avec des réducteurs de pression (voir ISO 22435 et EN 738-3), avec des dispositifs à pression résiduelle et des dispositifs antiretour (voir ISO 15996), des dispositifs à disque de rupture et des dispositifs limiteurs de pression (voir ISO 4126 et prEN 14513) ne sont pas couverts par l'ISO 10297:2006. NOTE Les exigences relatives aux robinets pour gaz de pétrole liquéfiés (GPL) sont spécifiées dans l'ISO 14245 et l'EN 13152, et dans l'ISO 15995 et l'EN 13153. Les exigences relatives aux robinets pour réservoirs cryogéniques sont spécifiées dans l'ISO 21011. D'autres exigences spécifiques aux robinets pour appareils respiratoires sont spécifiées dans l'EN 144-1, l'EN 144-2 et l'EN 144-3.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10297
Second edition
2006-01-15
Transportable gas cylinders — Cylinder
valves — Specification and type testing
Bouteilles à gaz transportables — Robinets de bouteilles —
Spécifications et essais de type
Reference number
ISO 10297:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 10297:2006(E)
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ISO 10297:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols. 2
4 Valve design requirements . 4
4.1 General. 4
4.2 Description . 4
4.3 Materials . 4
4.4 Dimensions. 5
4.5 Valve connections . 5
4.6 Mechanical strength . 6
4.7 Valve operating mechanism . 7
4.8 Leakage. 7
4.9 Resistance to ignition. 8
5 Production requirements . 8
5.1 Manufacturing . 8
5.2 Cleaning. 8
6 Type test methods . 8
6.1 General. 8
6.2 Documentation. 9
6.3 Number of test samples . 9
6.4 Test report . 9
6.5 Ambient conditions . 9
6.6 Valve test pressure. 10
6.7 Test gas . 10
6.8 Test sequence . 10
6.9 Hydraulic pressure test. 11
6.10 Excessive torque tests. 11
6.11 Leak tightness tests . 11
6.12 Endurance test . 13
6.13 Flame impingement test. 13
6.14 Oxygen pressure surge test . 13
6.15 Acetylene flashback test. 16
7 Marking . 18
Annex A (normative) Valve impact test. 19
Annex B (informative) Example of test sequence. 21
Annex C (normative) Endurance test . 22
Bibliography . 26
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ISO 10297:2006(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has
been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 10297 was prepared by Technical Committee ISO/TC 58, Gas cylinders, Subcommittee SC 2, Cylinder
fittings.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10297:1999), which has been technically
revised.
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ISO 10297:2006(E)
Introduction
Cylinder valves are fitted on gas cylinders used in, for example, industrial, medical and breathing applications.
Such valves have to perform safely and reliably for at least the cylinder test period, often in hazardous
situations.
Valves complying with this International Standard can be expected to perform satisfactorily under normal
services conditions.
This International Standard pays particular attention to:
⎯ suitability of materials;
⎯ dimensions of inlet connections;
⎯ dimensions of outlet connections;
⎯ safety (mechanical strength, endurance, resistance to ignition);
⎯ leakage;
⎯ cleanliness;
⎯ testing;
⎯ identification.
NOTE For satisfactory service, valves are manufactured and batch tested to ISO 14246.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10297:2006(E)
Transportable gas cylinders — Cylinder valves — Specification
and type testing
1 Scope
This International Standard specifies valve design, production and marking requirements, and type test
methods for valves intended to be fitted to gas cylinders which convey compressed, liquefied or dissolved
gases.
This International Standard does not apply to valves for cryogenic equipment, for fire extinguishers or for
liquefied petroleum gas (LPG).
Additional specific requirements for valves fitted with pressure-reducing devices (see ISO 22435 and
EN 738-3), residual pressure-retaining devices and non-return devices (see ISO 15996), and bursting discs
and pressure-relief devices (see ISO 4126 and prEN 14513) are not covered by this International Standard.
NOTE Requirements for valves for liquefied petroleum gas (LPG) are specified in ISO 14245 and EN 13152, and in
ISO 15995 and EN 13153. Requirements for valves for cryogenic vessels are specified in ISO 21011. Further specific
requirements for valves for breathing apparatus are specified in EN 144-1, EN 144-2 and EN 144-3.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 407, Small medical gas cylinders — Pin-index yoke-type valve connections
ISO 5145, Cylinder valve outlets for gases and gas mixtures — Selection and dimensioning
ISO 8573-1, Compressed air — Part 1: Contaminants and purity classes
ISO 10156, Gases and gas mixtures — Determination of fire potential and oxidizing ability for the selection of
cylinder valve outlets
ISO 10286, Gas cylinders — Terminology
ISO 10692-1, Gas cylinders — Gas cylinder valve connections for use in the microelectronics industry —
Part 1: Outlet connections
ISO 15001, Anaesthetic and respiratory equipment — Compatibility with oxygen
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ISO 10297:2006(E)
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms, definitions and symbols given in ISO 10286 and the following
apply.
3.1
working pressure
p
w
〈compressed gases〉 settled pressure, at a uniform temperature of 15 °C, for a full gas cylinder with the
maximum permissible charge of compressed gas
NOTE 1 In this International Standard, it corresponds to the maximum working pressure of the cylinders for which the
valve is intended to be used.
NOTE 2 This definition does not apply to liquefied gases or dissolved gases (e.g. acetylene).
3.2
valve test pressure
p
vt
pressure applied to a valve through a gas (or a liquid medium for hydraulic pressure test only) during type
testing
3.3
external leak tightness
leak tightness to atmosphere (leakage in and/or leakage out) when the valve is open
NOTE See Figure 1.
p u p p W p
a a
Key
1 connection to customer equipment (closed)
a
Leakage in. p = internal pressure
b
p = atmospheric pressure
Leakage out. a
Figure 1 — External leak tightness
3.4
internal leak tightness
leak tightness across the valve seat (leakage in and/or leakage out) when the valve is closed
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ISO 10297:2006(E)
NOTE See Figure 2.
p u p p W p
a a
Key
1 connection to customer equipment (open)
a
Leakage in. p = internal pressure
b
p = atmospheric pressure
Leakage out. a
Figure 2 — Internal leak tightness
3.5
minimum closing torque
T
c
torque necessary to be applied to a valve operating mechanism to obtain internal leak tightness
3.6
resistance torque
maximum opening or closing torque (whichever is the lesser) applied to a valve operating mechanism which
the valve can withstand without damage
3.7
valve operating mechanism
mechanism which closes and opens the valve orifice
EXAMPLE A threaded valve spindle which, when rotated, raises and lowers a seal.
3.8
valve operating device
component which actuates the operating mechanism of the valve
EXAMPLE Handwheel or actuator.
3.9
total package mass
combined mass of a gas cylinder, its permanent attachment and its maximum allowed content
NOTE Valve and valve guard are examples of permanent attachments.
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ISO 10297:2006(E)
4 Valve design requirements
4.1 General
Valves shall operate satisfactorily over a range of service temperatures, from − 20 °C to + 65 °C in indoor and
outdoor environments. The range may be extended for short periods (e.g. during filling). Where higher or
lower service temperatures are required for longer periods, the purchaser shall specify accordingly. Valves
shall be capable of withstanding the mechanical stresses or chemical attack they can experience during
intended service, e.g. during storage, valving into cylinders, filling processes, transportation and end use of
the cylinder.
4.2 Description
This International Standard does not prescribe the components that a cylinder valve shall comprise. A cylinder
valve typically comprises the following:
a) body;
b) operating mechanism (to open and close the valve);
c) valve operating device;
d) means to ensure internal leak tightness;
e) means to ensure external leak tightness;
f) outlet connection(s) (to fill and discharge the cylinder);
g) inlet connection to the cylinder;
h) pressure-relief device (see ISO 11622 and/or other applicable standards, e.g. ISO 4126);
i) siphon tube;
j) screwed plug or cap on the outlet connection;
k) excess flow limiting device;
l) means to prevent the ingress of atmospheric air;
m) residual pressure retaining device (see ISO 15996);
n) outlet pressure reduction mechanism;
o) flow restricting orifice;
p) filter(s).
4.3 Materials
Metallic and non-metallic materials in contact with the gas shall be chemically and physically compatible with
the gas, under all intended operating conditions (see, for example, ISO 11114-1, ISO 11114-2 and material
specifications of the producer).
For medical and breathing applications, see ISO 15001, especially when selecting materials to reduce the risk
of toxic products of combustion/decomposition from non-metallic materials including lubricants.
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ISO 10297:2006(E)
In medical or breathing applications, components which are in contact with the gas shall not be plated or
coated unless means are provided to ensure that any particles generated by such surfaces are prevented
from entering the gas stream.
Ignition resistance in oxygen or other highly oxidizing gases (see ISO 10156) of non-metallic materials and
lubricants shall have been established by an appropriate test procedure (see ISO 11114-3).
Because of the risk of forming explosive acetylides, valves for acetylene may be manufactured from copper
based alloys only if the copper content does not exceed 65 % (by mass). The manufacturer shall not use any
procedure resulting in copper enrichment of the surface. For the same reasons, silver content of alloys, e.g.
for brazing, shall be limited for acetylene valves. The acceptable limit shall be preferably 43 % (by mass), but
in no case exceeding 50 %.
Non-metallic sealing materials for use with air, oxidizing (i.e. nitrous oxide) gases, oxygen and oxygen-
enriched gases shall be capable of withstanding an ageing sensitivity test.
4.4 Dimensions
4.4.1 External dimensions
If the valve is intended to be protected by a cap complying with ISO 11117, the external dimensions shall
comply with Figure 3. If the valve is of the ‘pin-index yoke-type’ for medical gases, the relevant external
dimensions shall be in accordance with ISO 407.
4.4.2 Internal dimensions
The bore of the valve shall be adequate to meet the flow requirement (including that of any pressure-relief
device fitted) without unacceptably reducing the strength of the stem connection.
4.5 Valve connections
Valves are normally connected to the cylinder by means of an inlet connection, e.g. taper thread in
accordance with ISO 10920 for 25E or ISO 11116-1 for 17E, or parallel male thread in accordance with, for
example, ISO 15245-1 for M30 or any relevant standard. They are connected to the filling and utilization
appliances by means of one or more outlet connections complying with an accepted International Standard
(e.g. ISO 407, ISO 5145, ISO 10692-1) or any relevant standard.
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ISO 10297:2006(E)
Key
r = 32,5 mm
max
R = 38 mm
max
h = 90 mm
max
L = 125 mm
max
When the axes of the valve stem thread and handwheel do not coincide, the distance between the two axes
shall be added to r .
max
R shall be measured to the part of the valve furthest from the stem axis and includes any outlet plugs or
max
caps if fitted.
NOTE 1 h represents the length of the lower part of the valve, when the maximum radius is greater than the radius of
the handwheel.
NOTE 2 L is the maximum length of a valve in the closed position when not fitted to a cylinder.
max
Figure 3 — Maximum dimensions for cylinder valves protected by a cap in accordance with ISO 11117
4.6 Mechanical strength
4.6.1 Hydraulic pressure test
Cylinder valves shall be capable of withstanding for 2 min without permanent deformation, leak or rupture a
hydraulic pressure test of 1,5 times the test pressure of the cylinder to which the valve is designed to be
connected.
This pressure test shall be carried out at 450 bar for acetylene.
The hydraulic pressure test is given in 6.9.
4.6.2 Resistance to mechanical impact
For a valve used in a cylinder with water capacity greater than 5 l, and if the valve is not intended to be
protected during transport by a cap or guard complying with ISO 11117, it shall withstand a mechanical impact
with a minimum velocity of 3 m/s and an impact energy in joules equal to 3,6 times the total package mass
(cylinder plus content) in kilograms or 40 J, whichever is the greater.
The impact test is given in Annex A.
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ISO 10297:2006(E)
4.7 Valve operating mechanism
The valve operating mechanism shall fulfil the following requirements.
a) If it closes the valve by rotation this shall be in a clockwise direction.
b) It shall be possible to open and close the valve at pressures up to the cylinder test pressure.
c) It shall be designed in such a way that its setting cannot be inadvertently altered.
d) It shall be designed to ensure that lubricants that are not oxygen-compatible (if used) do not come into
contact with highly oxidizing gases, as defined in ISO 10156 (see also 4.3).
e) For valves for highly oxidizing gases, as defined in ISO 10156, full opening of the valve orifice shall not
result in an excessively rapid pressure surge.
NOTE This is normally achieved by a design which requires more than one turn to achieve full opening.
Compliance with a) to e) shall be checked by visual inspection.
f) It shall function satisfactorily after 2 000 opening and closing cycles at p without replacement of the
vt
sealing device.
The endurance test with relevant parameters is given in 6.12.
g) For handwheel operated valves with handwheels of 65 mm diameter or more, or for valves operated by a
key,
⎯ the torque required to close the valve and to meet the requirements of 4.8 shall be not greater than
7 N.m (a higher torque may apply for key operated valves) after completion of the endurance test;
⎯ the valve shall withstand a torque of 20 N.m without permanent deformation;
⎯ the closing torque, at failure, shall be not less than 25 N.m. At failure, no pressure retaining
components shall have failed.
NOTE For valves with smaller handwheels, lower torque levels can apply (see 6.10 and 6.12).
h) The operating torque, at failure, shall be less than the torque required to unscrew the operating
mechanism from the valve body.
The excessive torque tests specified in g) and h) are given in 6.10.
i) It shall be designed to permit the closure of the valve after exposure to a flame.
The flame impingement test is given in 6.13.
j) For acetylene valves, it shall be designed to permit the closure of the valve after exposure to an acetylene
flashback test.
The acetylene flashback test is given in 6.15.
4.8 Leakage
3
The internal leakage shall not exceed 6 cm /h (at nominal conditions: 20 °C and 1013 mbar) over the range of
pressures and temperatures (with a minimum of 0,1 bar for flammable and toxic gases or 0,5 bar in other
cases) specified in the test, with the operating mechanism in the ‘closed’ position.
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ISO 10297:2006(E)
3
The external leakage shall not exceed 6 cm /h over the range of pressures and temperatures specified in the
test, with the operating mechanism in any position between and including the ‘fully open’ and the ‘closed’
positions.
The leak tightness tests are given in 6.11.
NOTE For pure or toxic gases, lower permitted leakage rates can be agreed upon between manufacturer and
–7 3
customer. For electronic applications, the permitted leakage rates are typically 1 × 10 He atm cm /s.
The valve shall meet the requirements for leakage given above after 2000 opening and closing cycles at p .
vt
The endurance tests are given in 6.12.
4.9 Resistance to ignition
All valves designed to be fitted to cylinders for oxygen and other gases with oxidizing potential greater than air
(determined in accordance with ISO 10156) shall not ignite or show internal scorching damage when
submitted to an oxygen pressure surge test.
The oxygen pressure surge test is given in 6.14.
5 Production requirements
5.1 Manufacturing
The valve body shall be manufactured by a process that will ensure the reproducibility of the mechanical
characteristics necessary to meet the requirements specified in this International Standard. The anisotropy of
the material shall be considered.
NOTE See ISO 14246.
5.2 Cleaning
Cylinder valves shall be supplied clean to meet the requirements of the intended service. Cylinder valves for
all medical gases shall be supplied cleaned of oil, grease and particulate matter in accordance with ISO 15001.
6 Type test methods
6.1 General
Before valves are introduced into service, they shall be submitted for type testing. A type test is valid for a
given family of valves with the same basic design.
Variations to connections do not require further type testing.
Changes to the basic dimensions of components or changes of material for reasons of compatibility of the
material with gases (for example O-ring, packing, diaphragm, spindle, lubricant) constitute a type variant
within the given family.
Type variants require repetition of the relevant parts of the type test.
Changes of the basic design dimensions of components or changes of the valve body material constitute a
new family and require the full type test.
8 © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 10297:2006(E)
6.2 Documentation
The manufacturer shall make available, to the test body, the following documents.
a) Set of drawings consisting of the general arrangement, parts list, material specifications and detail
drawings. Any type variant, within the given family, shall be clearly identified.
b) Description of valve and method of operation.
c) Information on the intended use of the valve (gases and gas mixtures, pressures, use with or without
valve protection device, etc.). It shall be clearly indicated which gases and gas mixtures can be used with
each type variant.
d) certificates of material compatibility as required.
6.3 Number of test samples
A minimum of nine sample valves is required (more samples can be necessary, depending on the number of
type variants to be tested).
a) One sample (No.1) for the hydraulic pressure test.
b) Samples for leak tightness tests and endurance test as follows:
1) when no type variants are specified, five samples of the basic specification shall be tested (Nos. 2 to 6);
2) when one type variant is specified, three samples (Nos. 2, 3 and 4) of the basic specification and two
samples (Nos. 5a and 6a) of the type variant shall be tested.
3) when two or more type variants (a, b, etc.) are specified, two samples (Nos. 2 and 3) of the basic
specification and two samples of each type variant (Nos. 4a and 5a, 4b and 5b, etc.) shall be tested.
c) One sample (No. 2) for the flame impingement test.
d) One sample (No. 7) for any additional test required (e.g. impact test).
e) Two samples (Nos. 8 and 9) for excessive torque tests.
The following additional test samples are required.
a) For oxygen or highly oxidizing gas service: three sample valves (10 n, 11 n and 12 n) for the oxygen
pressure surge test, and three further valves for every type variant.
b) For acetylene service: three sample valves (10 m, 11 m, and 12 m) for the acetylene flashback test and
the subsequent internal leak tightness test.
No valve used in prototype testing shall enter service.
6.4 Test report
A written report shall be prepared summarizing all tests carried out and the results obtained, and shall include
the documentation listed in 6.2.
This report shall be signed by the responsible person(s) of the testing body.
The report shall be obtainable from the valve manufacturer on request.
6.5 Ambient conditions
Except where otherwise stated, carry out tests at room temperature.
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ISO 10297:2006(E)
6.6 Valve test pressure
For compressed gases:
p=×1, 2 p
vt w
For liquefied gases and dissolved gases under pressure (e.g. acetylene):
p is at least equal to the minimum test pressure of the cylinder quoted in the relevant transportation
vt
regulation for that gas or gas group.
6.7 Test gas
Except where otherwise stated, carry out tests with clean, oil-free dry air or nitrogen. Air quality requirements
3
with respect to oil shall be in accordance with ISO 8573-1 class 2 (oil content 0,1 mg/m and water content
3
0,117 g/m or a dew point of − 40 °C at atmospheric pressure).
6.8 Test sequence
Tests shall be carried out in accordance with the schedule given in Table 1.
See Annex B for an example test sequence for a basic design with type variants.
Table 1 — Sequence of tests (hydraulic pressure, excessive torque, leak tightness, endurance, oxygen
pressure surge, flame impingement, visual examination and acetylene flashback) for type approval
(no variants)
Test Valve Number of Total
Test Test and relevant Condition of
temperature sample tests per number
sequence subclause test valve
number valve of tests
°C
Room
1 Hydraulic pressure, 6.9 As received 1 1 1
a
temperature
Room
2 Excessive torque, 6.10 As received 8 and 9 1 2
a
temperature
Internal/external leak Room
b c c
3 As received 2 to 6 6 or 8 30 or 40
a
tightness, 6.11 temperature
From test sequence 3,
Room
Internal/external leak
b
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10297
Deuxième édition
2006-01-15
Bouteilles à gaz transportables —
Robinets de bouteilles — Spécifications
et essais de type
Transportable gas cylinders — Cylinder valves — Specification and
type testing
Numéro de référence
ISO 10297:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 10297:2006(F)
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ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 10297:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles. 1
4 Exigences de conception du robinet. 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Description . 4
4.3 Matériaux . 5
4.4 Dimensions. 5
4.5 Raccords de robinet . 5
4.6 Résistance mécanique . 6
4.7 Dispositif de manœuvre du robinet . 7
4.8 Fuites. 8
4.9 Résistance à l'inflammation. 8
5 Exigences de production . 8
5.1 Fabrication. 8
5.2 Nettoyage. 8
6 Méthodes d'essai de type . 8
6.1 Généralités . 8
6.2 Documentation. 9
6.3 Nombre d'échantillons pour essai . 9
6.4 Rapport d'essai . 10
6.5 Conditions ambiantes . 10
6.6 Pression d'essai de robinet . 10
6.7 Gaz d'essai . 10
6.8 Séquence d'essais. 10
6.9 Essai de pression hydraulique. 12
6.10 Essais de résistance à un couple excessif . 12
6.11 Essais d'étanchéité. 13
6.12 Essai d'endurance . 14
6.13 Essai d'exposition à la flamme. 14
6.14 Essai de compression adiabatique à l'oxygène . 14
6.15 Essai de retour de flamme d'acétylène . 17
7 Marquage . 19
Annexe A (normative) Essai de choc du robinet . 20
Annexe B (informative) Exemple de séquence d'essais . 22
Annexe C (normative) Essai d'endurance . 23
Bibliographie . 27
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ISO 10297:2006(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 10297 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz, sous-comité SC 2,
Accessoires de bouteilles.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10297:1999), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
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ISO 10297:2006(F)
Introduction
Les robinets de bouteilles sont montés sur des bouteilles à gaz utilisées, par exemple, pour des applications
industrielles, médicales et respiratoires. Ces robinets doivent fonctionner de manière sûre et fiable, au moins
pendant la période d'essai de la bouteille, souvent dans des situations dangereuses.
On peut considérer que les robinets conformes à la présente Norme internationale fonctionnent de manière
satisfaisante dans des conditions de service normales.
La présente Norme internationale traite tout particulièrement des aspects suivants:
⎯ aptitude à l'emploi des matériaux;
⎯ dimensions des raccords d'entrée;
⎯ dimensions des raccords de sortie;
⎯ sécurité (résistance mécanique, endurance, résistance à l'inflammation);
⎯ étanchéité aux fuites;
⎯ propreté;
⎯ essais;
⎯ identification.
NOTE Pour un fonctionnement satisfaisant, les robinets sont fabriqués et soumis à des essais par lots selon
l'ISO 14246.
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NORME INTERNATIONALE ISO 10297:2006(F)
Bouteilles à gaz transportables — Robinets de bouteilles —
Spécifications et essais de type
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie la conception du robinet, les exigences de production et de
marquage, et des méthodes d'essai de type pour les robinets destinés à être montés sur des bouteilles à gaz
conçues pour transporter des gaz comprimés, liquéfiés ou dissous.
La présente Norme internationale n'est pas applicable aux robinets pour équipements cryogéniques, pour
extincteurs d'incendie ou pour gaz de pétrole liquéfiés (GPL).
Des exigences particulières supplémentaires pour les robinets montés avec des réducteurs de pression
(voir ISO 22435 et EN 738-3), avec des dispositifs à pression résiduelle et des dispositifs antiretour
(voir ISO 15996), des dispositifs à disque de rupture et des dispositifs limiteurs de pression (voir ISO 4126 et
prEN 14513) ne sont pas couverts par la présente Norme internationale.
NOTE Les exigences relatives aux robinets pour gaz de pétrole liquéfiés (GPL) sont spécifiées dans l'ISO 14245 et
l'EN 13152, et dans l'ISO 15995 et l'EN 13153. Les exigences relatives aux robinets pour réservoirs cryogéniques sont
spécifiées dans l'ISO 21011. D'autres exigences spécifiques aux robinets pour appareils respiratoires sont spécifiées dans
l'EN 144-1, l'EN 144-2 et l'EN 144-3.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 407, Petites bouteilles à gaz médicaux — Raccords de robinets du type à étrier avec ergots de sécurité
ISO 5145, Raccords de sortie de robinets de bouteilles à gaz et mélanges de gaz — Choix et
dimensionnement
ISO 8573-1, Air comprimé — Partie 1: Polluants et classes de pureté
ISO 10156, Gaz et mélanges de gaz — Détermination du potentiel d'inflammabilité et d'oxydation pour le
choix des raccords de sortie de robinets
ISO 10286, Bouteilles à gaz — Terminologie
ISO 10692-1, Bouteilles à gaz — Raccords pour robinets de bouteilles à gaz pour l'industrie de la
microélectronique — Partie 1: Raccords de sortie
ISO 15001, Matériel d'anesthésie et respiratoire — Compatibilité avec l'oxygène
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et symboles donnés dans l'ISO 10286 ainsi que
les suivants s'appliquent.
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ISO 10297:2006(F)
3.1
pression de service
p
w
〈gaz comprimés〉 pression stabilisée, à une température uniforme de 15 °C, pour une bouteille à gaz pleine
avec la charge maximale admissible en gaz comprimé
NOTE 1 Dans la présente Norme internationale, elle correspond à la pression maximale de travail des bouteilles pour
lesquelles le robinet est destiné à être utilisé.
NOTE 2 Cette définition ne s'applique pas aux gaz liquéfiés ou dissous (par exemple l'acétylène).
3.2
pression d'essai de robinet
p
vt
pression appliquée à un robinet à travers un gaz (ou un milieu liquide pour essai de pression hydraulique
uniquement) pendant l'essai de type
3.3
étanchéité externe
étanchéité par rapport à l'atmosphère (fuite vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur) lorsque le robinet est ouvert
NOTE Voir Figure 1.
p u p p W p
a a
Légende
1 raccordement à l'équipement du client (fermé)
a p = pression intérieure
Fuite vers l'intérieur.
b p = pression atmosphérique
Fuite vers l'extérieur. a
Figure 1 — Étanchéité externe
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3.4
étanchéité interne
étanchéité du siège du robinet (fuite vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur) lorsque le robinet est fermé
NOTE Voir Figure 2.
p u p p W p
a a
Légende
1 raccordement à l'équipement du client (ouvert)
a
p = pression intérieure
Fuite vers l'intérieur.
b
p = pression atmosphérique
Fuite vers l'extérieur.
a
Figure 2 — Étanchéité interne
3.5
couple minimal de fermeture
T
c
couple qu'il est nécessaire d'appliquer sur le mécanisme de fonctionnement du robinet pour obtenir
l'étanchéité interne
3.6
couple résistant
couple maximal d'ouverture ou de fermeture (on retiendra la valeur la plus faible) appliqué sur le mécanisme
de fonctionnement du robinet, auquel le robinet peut résister sans dommage
3.7
mécanisme de manœuvre du robinet
mécanisme qui permet de fermer et d'ouvrir l'orifice du robinet
EXEMPLE Tige de robinet filetée qui, lorsqu'on la tourne, fait monter ou descendre un dispositif d'obturation.
3.8
dispositif de manœuvre du robinet
élément qui permet le pilotage du mécanisme de manœuvre du robinet
EXEMPLE Volant de manœuvre ou organe de pilotage.
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ISO 10297:2006(F)
3.9
masse totale
masse combinée de la bouteille à gaz, de ses accessoires permanents et de son contenu maximal admissible
NOTE Robinet et chapeau ouverts sont des exemples d'accessoires permanents.
4 Exigences de conception du robinet
4.1 Généralités
Les robinets doivent fonctionner de manière satisfaisante dans une plage de températures de service
comprises entre − 20 °C et + 65 °C, en intérieur ou en extérieur. Cette plage peut être élargie pendant de
courtes périodes (par exemple pendant le remplissage). Lorsque des températures de service supérieures ou
inférieures sont requises pendant de plus longues périodes, l'acheteur doit le spécifier. Les robinets doivent
être à même de résister aux contraintes mécaniques ou aux attaques chimiques auxquelles ils risquent d'être
exposés dans les conditions normales de service, par exemple pendant le stockage, le montage sur les
bouteilles, le remplissage, le transport et l'utilisation de la bouteille.
4.2 Description
La présente Norme internationale ne spécifie pas les éléments que doit comporter un robinet de bouteille. Un
robinet de bouteille se compose en principe des éléments suivants:
a) corps;
b) mécanisme de manœuvre (pour ouvrir et fermer le robinet);
c) dispositif de manœuvre du robinet;
d) système d'étanchéité interne;
e) système d'étanchéité externe;
f) raccord(s) de sortie (pour remplir et vider la bouteille);
g) raccord d'entrée vers la bouteille;
h) dispositif limiteur de pression (voir l'ISO 11622 et/ou d'autres normes applicables, par exemple
l'ISO 4126);
i) tube plongeur;
j) bouchon fileté ou chapeau de protection du raccord de sortie;
k) limiteur de débit;
l) système empêchant la pénétration de l'air atmosphérique;
m) dispositif à pression résiduelle (voir l'ISO 15996);
n) mécanisme de réduction de la pression de sortie;
o) orifice limiteur de débit;
p) filtre(s).
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ISO 10297:2006(F)
4.3 Matériaux
Les matériaux en contact avec le gaz, qu'ils soient métalliques ou non, doivent être physiquement et
chimiquement compatibles avec le gaz, dans toutes les conditions de service prévues (voir par exemple
l'ISO 11114-1, l'ISO 11114-2 et les spécifications du fabricant relatives aux matériaux).
Pour les applications médicales et respiratoires, voir l'ISO 15001, en particulier pour le choix de matériaux en
vue de réduire le risque d'émanation de produits toxiques par combustion/décomposition de matériaux non
métalliques y compris les lubrifiants.
Dans les applications médicales ou respiratoires, les éléments qui sont en contact avec le gaz ne doivent être
ni plaqués ni revêtus, sauf si des moyens sont prévus pour éviter que les particules générées par ces
surfaces ne pénètrent dans le flux gazeux.
La résistance des matériaux non métalliques et des lubrifiants à l'inflammation dans l'oxygène ou dans tout
autre gaz hautement oxydant (voir l'ISO 10156) doit avoir été établie selon un mode opératoire approprié (voir
l'ISO 11114-3).
En raison du risque de formation d'acétylures explosifs, les robinets pour l'acétylène ne peuvent être
constitués d'alliages de cuivre que si la teneur en cuivre n'excède pas 65 % (en masse). Le fabricant ne doit
pas utiliser de méthode entraînant un enrichissement en cuivre de la surface. Pour les mêmes raisons, la
teneur en argent des alliages, par exemple pour le brasage, doit être limitée pour les robinets pour l'acétylène.
La limite acceptable doit être de préférence de 43 % (en masse), mais elle ne doit en aucun cas être
supérieure à 50 %.
Les matériaux d'étanchéité non métalliques qui seront utilisés avec de l'air, des gaz oxydants (par exemple
l'oxyde nitreux), de l'oxygène et des gaz enrichis en oxygène, doivent être à même de résister à un essai de
résistance au vieillissement.
4.4 Dimensions
4.4.1 Dimensions extérieures
Lorsqu'un robinet est destiné à être protégé par un chapeau conforme à l'ISO 11117, les dimensions
extérieures doivent satisfaire à la Figure 3. Si le robinet est du type à étrier avec ergots de sécurité pour gaz
médicaux, les dimensions extérieures doivent être conformes à l'ISO 407.
4.4.2 Dimensions intérieures
Le passage du robinet doit être conçu pour remplir les exigences de débit (y compris celle concernant tout
dispositif limiteur de pression fourni) sans réduire de manière inacceptable la résistance du raccordement de
la queue de robinet.
4.5 Raccords de robinet
Le robinet est normalement raccordé à la bouteille par un raccord d'entrée, par exemple un filetage conique
selon l'ISO 10920 pour 25E ou selon l'ISO 11116-1 pour 17E, ou un filetage parallèle mâle, par exemple selon
l'ISO 15245-1 pour M30 ou selon toute autre norme pertinente. Le robinet est raccordé aux organes de
remplissage et d'utilisation au moyen d'un ou plusieurs raccords de sortie en conformité avec une Norme
internationale acceptée (par exemple l'ISO 407, l'ISO 5145, l'ISO 10692-1) ou toute autre norme pertinente.
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ISO 10297:2006(F)
Légende
r = 32,5 mm
max
R = 38 mm
max
h = 90 mm
max
L = 125 mm
max
Lorsque les axes du filetage de la queue et du volant ne coïncident pas, la distance entre les deux axes doit
s'ajouter à r .
max
R doit être mesuré de la partie la plus éloignée du robinet jusqu'à l'axe de la queue et comprend un
max
éventuel bouchon ou chapeau monté sur le raccord de sortie.
NOTE 1 h représente la longueur de la partie inférieure du robinet, lorsque le rayon maximal est supérieur au rayon du
volant.
NOTE 2 L est la longueur maximale du robinet, clapet fermé, lorsqu'il n'est pas monté sur la bouteille.
max
Figure 3 — Dimensions maximales des robinets de bouteilles
protégés par un chapeau conforme à l'ISO 11117
4.6 Résistance mécanique
4.6.1 Essai de pression hydraulique
Un robinet de bouteille doit être à même de résister pendant 2 min, sans présenter de déformation
permanente, de fuites ou de rupture, à un essai de pression hydraulique représentant 1,5 fois la pression
d'épreuve de la bouteille à laquelle le robinet est conçu pour être raccordé.
Cet essai de pression doit être effectué à 450 bar pour l'acétylène.
L'essai de pression hydraulique est décrit en 6.9.
6 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 10297:2006(F)
4.6.2 Résistance au choc mécanique
Les robinets destinés à des bouteilles dont la capacité en eau est supérieure à 5 l, s'ils ne sont pas protégés
pendant le transport par un chapeau fermé ou par un chapeau ouvert de protection conforme à l'ISO 11117,
doivent résister à un choc mécanique infligé à une vitesse minimale de 3 m/s et à une énergie d'impact, en
joules, égale à 3,6 fois la masse totale de l'ensemble (bouteille plus contenu), en kilogrammes, ou à 40 J, la
valeur la plus élevée étant déterminante.
L'essai de choc est décrit dans l'Annexe A.
4.7 Dispositif de manœuvre du robinet
Le dispositif de manœuvre du robinet doit remplir les exigences suivantes:
a) s'il ferme le robinet par rotation, la rotation doit être dans le sens des aiguilles d'une montre;
b) il doit être possible d'ouvrir et de fermer le robinet à des pressions inférieures ou égales à la pression
d'épreuve de la bouteille;
c) il doit être conçu de sorte que son réglage ne puisse pas être modifié par inadvertance;
d) il doit être conçu pour garantir que les lubrifiants qui ne sont pas compatibles avec l'oxygène (s'ils sont
utilisés) n'entrent pas en contact avec les gaz fortement oxydants, tels que définis dans l'ISO 10156 (voir
aussi 4.3);
e) pour les robinets de bouteilles contenant des gaz fortement oxydants, tels que définis dans l'ISO 10156,
l'ouverture complète de l'orifice du robinet ne doit pas entraîner de compression trop rapide;
NOTE Cela est généralement obtenu grâce à une conception nécessitant d'effectuer plusieurs tours pour obtenir
l'ouverture.
La conformité aux points a) à e) doit être vérifiée par contrôle visuel.
f) il doit fonctionner de manière satisfaisante après 2 000 cycles d'ouverture et de fermeture à p sans
vt
remplacement du dispositif d'étanchéité;
L'essai d'endurance avec les paramètres pertinents est décrit en 6.12.
g) pour les robinets à volant de 65 mm de diamètre ou plus, ou pour les robinets à clé,
⎯ le couple requis pour fermer le robinet et pour satisfaire aux exigences de 4.8 ne doit pas
excéder 7 N⋅m (le couple peut être plus élevé pour les robinets à clé) au terme de l'essai
d'endurance;
⎯ il doit résister à l'application d'un couple de 20 N⋅m sans subir de déformation permanente;
⎯ le couple de fermeture, lors de la détérioration, ne doit pas être inférieur à 25 N⋅m. Lors de la
détérioration, aucun élément sous pression ne doit être endommagé.
NOTE Pour les robinets ayant des volants plus petits, les niveaux de couples appliqués peuvent être plus faibles
(voir 6.10 et 6.12).
h) le couple de manœuvre, lors de la détérioration, doit être inférieur au couple requis pour dévisser le
mécanisme de manœuvre du corps du robinet;
Les essais de couple excessif spécifiés en g) et h) sont décrits en 6.10.
i) il doit être conçu pour permettre la fermeture du robinet après exposition à une flamme;
L'essai d'exposition à la flamme est décrit en 6.13.
j) pour les robinets de bouteilles à acétylène, il doit être conçu pour permettre la fermeture du robinet après
exposition à un retour de flamme d'acétylène.
L'essai de retour de flamme d'acétylène est décrit en 6.15.
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4.8 Fuites
3
Le débit de fuite interne ne doit pas dépasser 6 cm /h (dans les conditions nominales: 20 °C et 1 013 mbar)
dans toute la gamme de pressions et de températures spécifiée dans l'essai (avec une pression minimale de
0,1 bar pour les gaz inflammables et les gaz toxiques, ou de 0,5 bar dans les autres cas), avec le mécanisme
de manœuvre en position fermée.
3
Le débit de fuite externe ne doit pas dépasser 6 cm /h dans toute la gamme de pressions et de températures
spécifiées dans l'essai, avec le mécanisme de manœuvre dans n'importe quelle position, de la position
d'ouverture totale à la position fermée incluses.
Les essais d'étanchéité sont décrits en 6.11.
NOTE Pour les gaz purs ou toxiques, des débits de fuite plus faibles peuvent être convenus entre le fabricant et le
–7 3
client. Pour les applications électroniques, les débits de fuite admissibles sont de 1 × 10 He atm cm /s.
Le robinet doit satisfaire aux exigences d'étanchéité indiquées ci-dessus après 2 000 cycles d'ouverture et de
fermeture à p . Les essais d'endurance sont décrits en 6.12.
vt
4.9 Résistance à l'inflammation
Les robinets conçus pour des bouteilles contenant de l'oxygène et d'autres gaz ayant un potentiel d'oxydation
supérieur à l'air (déterminé selon l'ISO 10156) ne doivent pas s'enflammer ni présenter de début de
carbonisation interne lorsqu'ils sont soumis à un essai de compression adiabatique à l'oxygène.
L'essai de compression adiabatique à l'oxygène est décrit en 6.14.
5 Exigences de production
5.1 Fabrication
Le corps du robinet doit être fabriqué selon un procédé garantissant la reproductibilité des caractéristiques
mécaniques nécessaires pour satisfaire aux exigences spécifiées dans la présente Norme internationale.
L'anisotropie du matériau doit être prise en compte.
NOTE Voir l'ISO 14246.
5.2 Nettoyage
Les robinets de bouteilles doivent être fournis propres afin de satisfaire aux exigences du fonctionnement
prévu. Les robinets de bouteilles pour tous gaz médicaux doivent être fournis exempts d'huile, de graisse et
de matières particulaires, conformément à l'ISO 15001.
6 Méthodes d'essai de type
6.1 Généralités
Avant la mise en service, les robinets doivent être soumis à un essai de type. Un essai de type est valable
pour une famille donnée de robinets, ayant la même conception de base.
Les variantes de raccordement ne nécessitent pas que l'on procède à un nouvel essai de type.
En revanche, les changements de dimensions des éléments ou les changements de matériaux pour des
raisons de compatibilité avec les gaz (par exemple joint torique, garniture de presse-étoupe, membrane, tige
du robinet, lubrifiant) constituent une variante de type au sein de la famille de produits.
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ISO 10297:2006(F)
Les variantes de type nécessitent la répétition d'une partie de l'essai de type.
Les changements de dimensions des éléments ou les changements de matériau du corps de robinet donnent
lieu à une nouvelle famille et nécessitent un essai de type complet.
6.2 Documentation
Le fabricant doit fournir au laboratoire d'essai les documents suivants:
a) un jeu de dessins comportant le plan complet, la nomenclature des pièces, les spécifications techniques
des matériaux et les plans détaillés. Toute variante de type, à l'intérieur d'une famille donnée, doit être
clairement identifiée;
b) la description du robinet et de son mode de fonctionnement;
c) une information sur les conditions de service prévues pour le robinet (gaz et mélanges de gaz, pressions,
possibilité d'utiliser ou non un dispositif de protection, etc.). Il doit être clairement indiqué quels gaz et
mélanges de gaz peuvent être utilisés avec chaque variante de type;
d) les certificats de compatibilité des matériaux, sur demande.
6.3 Nombre d'échantillons pour essai
Un nombre minimal de neuf robinets-échantillons est nécessaire (des échantillons supplémentaires peuvent
être nécessaires en fonction du nombre de variantes de type à soumettre à essai).
a) Un échantillon (n° 1) pour l'essai de pression
...
Questions, Comments and Discussion
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