ISO/TS 10839:2000
(Main)Polyethylene pipes and fittings for the supply of gaseous fuels - Code of practice for design, handling and installation
Polyethylene pipes and fittings for the supply of gaseous fuels - Code of practice for design, handling and installation
This Technical Specification presents a code of practice dealing with polyethylene (PE) pipes and fittings for buried pipeline systems outside buildings and designed to distribute gaseous fuels within the temperature range ? 20 °C to + 40 °C and gives appropriate temperature-related requirements. The code of practice covers mains and service lines whose components are prepared for jointing by scraping and/or machining, and gives instructions for the design, storage, handling, transportation, laying conditions and fusion quality control of PE pipes and fittings up to and including 630 mm outside diameter, as well as subsequent joint testing, backfilling, pipe system testing, commissioning and decommissioning. The jointing methods covered by this Technical Specification are heated-tool fusion jointing (butt, socket and saddle fusion), electrofusion jointing and mechanical jointing. No special precautions are necessary for areas exposed to the influence of mining and earthquakes other than those precautions mentioned in this code of practice. Existing and new national regulations take precedence over this Technical Specification.
Tubes et raccords en polyéthylène pour le transport de combustibles gazeux — Code de pratique pour la conception, la manutention et l'installation
La présente Spécification technique présente un code de pratique traitant des tubes et raccords en polyéthylène (PE) pour des canalisations enterrées à l'extérieur des bâtiments et conçues pour la distribution de combustibles gazeux dans la gamme de température de ? 20 °C à + 40 °C et donne les exigences appropriées relatives à la température en conséquence. Ce code de pratique porte sur les réseaux de canalisations et les branchements, dont les composants sont préparés pour assemblage par grattage et/ou usinage, et donne des instructions en matière de conception, de stockage, de manutention, de transport, de conditions de pose et de maîtrise de la qualité du soudage de tubes et raccords en PE jusqu'à et y compris 630 mm de diamètre extérieur, et en matière d'essais d'assemblage subséquents, de remblayage, d'essais de canalisations, de mise en service, et de mise hors service. Les méthodes d'assemblage traitées dans la présente Spécification technique sont les suivants: assemblage par soudage au moyen d'outils chauffés (soudage bout à bout, soudage dans l'emboîture et soudage de selle), assemblage par électrosoudage et assemblage mécanique. Aucune précaution spéciale, autre que celles mentionnées dans le présent code de pratique, n'est nécessaire pour les régions exposées aux effets d'exploitations minières et de tremblements de terre. Les règlements nationaux existants et nouveaux ont la primauté sur la présente Spécification technique.
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO/TS 10839:2000 is a technical specification published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Polyethylene pipes and fittings for the supply of gaseous fuels - Code of practice for design, handling and installation". This standard covers: This Technical Specification presents a code of practice dealing with polyethylene (PE) pipes and fittings for buried pipeline systems outside buildings and designed to distribute gaseous fuels within the temperature range ? 20 °C to + 40 °C and gives appropriate temperature-related requirements. The code of practice covers mains and service lines whose components are prepared for jointing by scraping and/or machining, and gives instructions for the design, storage, handling, transportation, laying conditions and fusion quality control of PE pipes and fittings up to and including 630 mm outside diameter, as well as subsequent joint testing, backfilling, pipe system testing, commissioning and decommissioning. The jointing methods covered by this Technical Specification are heated-tool fusion jointing (butt, socket and saddle fusion), electrofusion jointing and mechanical jointing. No special precautions are necessary for areas exposed to the influence of mining and earthquakes other than those precautions mentioned in this code of practice. Existing and new national regulations take precedence over this Technical Specification.
This Technical Specification presents a code of practice dealing with polyethylene (PE) pipes and fittings for buried pipeline systems outside buildings and designed to distribute gaseous fuels within the temperature range ? 20 °C to + 40 °C and gives appropriate temperature-related requirements. The code of practice covers mains and service lines whose components are prepared for jointing by scraping and/or machining, and gives instructions for the design, storage, handling, transportation, laying conditions and fusion quality control of PE pipes and fittings up to and including 630 mm outside diameter, as well as subsequent joint testing, backfilling, pipe system testing, commissioning and decommissioning. The jointing methods covered by this Technical Specification are heated-tool fusion jointing (butt, socket and saddle fusion), electrofusion jointing and mechanical jointing. No special precautions are necessary for areas exposed to the influence of mining and earthquakes other than those precautions mentioned in this code of practice. Existing and new national regulations take precedence over this Technical Specification.
ISO/TS 10839:2000 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 75.200 - Petroleum products and natural gas handling equipment. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
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Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 10839
First edition
2000-03-15
Polyethylene pipes and fittings for the
supply of gaseous fuels — Code of practice
for design, handling and installation
Tubes et raccords en polyéthylène pour le transport de combustibles
gazeux — Code de pratique pour la conception, la manutention et
l'installation
Reference number
©
ISO 2000
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Fax + 41 22 734 10 79
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Web www.iso.ch
Printed in Switzerland
ii © ISO 2000 – All rights reserved
Contents Page
Foreword.iv
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols and abbreviated terms .3
5 Design .3
5.1 General.3
5.2 Materials, components and jointing equipment.4
5.3 Maximum operating pressure.4
5.4 Assembly techniques.4
5.5 Squeeze-off properties.5
6 Installation.5
6.1 Jointing procedure .5
6.2 Training.5
6.3 Heated-tool fusion jointing (butt, socket and saddle fusion).5
6.4 Electrofusion jointing.17
6.5 Mechanical jointing .19
6.6 Laying .20
7 Storage, handling and transport .22
7.1 General.22
7.2 Storage.22
7.3 Handling.23
7.4 Transport .24
8 Quality control.24
8.1 General.24
8.2 Inspection prior to laying.24
8.3 Inspection during laying .25
Annex A (informative) Derating coefficients for various operating temperatures .33
Annex B (informative) Average UV radiation levels for Europe .34
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
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.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a technical
committee may decide to publish other types of normative document:
� an ISO Publically Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in an
ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members of the
parent committee casting a vote;
� an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by more than 2/3 of the members of the committee
casting a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed every three years with a view to deciding whether it can be transformed into an
International Standard.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this Technical Report may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 10839 was prepared by Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the
transport of fluids, Subcommittee SC 4, Plastics pipes and fittings for the supply of gaseous fuels.
Annexes A and B are for information only.
iv © ISO 2000 – All rights reserved
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 10839:2000(E)
Polyethylene pipes and fittings for the supply of gaseous fuels —
Code of practice for design, handling and installation
1 Scope
This Technical Specification presents a code of practice dealing with polyethylene (PE) pipes and fittings for buried
pipeline systems outside buildings and designed to distribute gaseous fuels within the temperature range – 20 °C to
+ 40 °C and gives appropriate temperature-related requirements.
The code of practice covers mains and service lines whose components are prepared for jointing by scraping
and/or machining, and gives instructions for the design, storage, handling, transportation, laying conditions and
fusion quality control of PE pipes and fittings up to and including 630 mm outside diameter, as well as subsequent
joint testing, backfilling, pipe system testing, commissioning and decommissioning.
The jointing methods covered by this Technical Specification are heated-tool fusion jointing (butt, socket and
saddle fusion), electrofusion jointing and mechanical jointing.
No special precautions are necessary for areas exposed to the influence of mining and earthquakes other than
those precautions mentioned in this code of practice.
Existing and new national regulations take precedence over this Technical Specification.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this Technical Specification. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this Technical Specification are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 4437:1997, Buried polyethylene (PE) pipes for the supply of gaseous fuels — Metric series — Specifications.
1)
ISO 8085-1:— , Polyethylene fittings for use with polyethylene pipes for the supply of gaseous fuels — Metric
series — Specifications — Part 1: Fittings for socket fusion heated tools.
1)
ISO 8085-2:— , Polyethylene fittings for use with polyethylene pipes for the supply of gaseous fuels — Metric
series — Specifications — Part 2: Spigot fittings for butt or socket fusion using heated tools and spigot fittings for
use with electrofusion fittings.
1)
ISO 8085-3:— , Polyethylene fittings for use with polyethylene pipes for the supply of gaseous fuels — Metric
series — Specifications — Part 3: Electrofusion fittings.
ISO 10838-1:2000, Mechanical fittings for polyethylene piping systems for the supply of gaseous fuels — Part 1:
Metal fittings for pipes of nominal outside diameter less than or equal to 63 mm.
1) To be published.
ISO 10838-2:2000, Mechanical fittings for polyethylene piping systems for the supply of gaseous fuels — Part 2:
Metal fittings for pipes of nominal outside diameter greater than 63 mm.
2)
ISO 10838-3:— , Mechanical fittings for polyethylene piping systems for the supply of gaseous fuels — Part 3:
Thermoplastics fittings for pipes of nominal outside diameter less than or equal to 63 mm.
ISO 10933:1997, Polyethylene (PE) valves for gas distribution systems.
ISO 11413:1996, Plastics pipes and fittings — Preparation of test piece assemblies between a polyethylene (PE)
pipe and an electrofusion fitting.
ISO/TR 11647:1996, Fusion compatibility of polyethylene (PE) pipes and fittings.
ISO 12162:1995, Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure applications — Classification and
designation — Overall service (design) coefficient.
ISO 12176-1:1998, Plastics pipes and fittings — Equipment for fusion jointing polyethylene systems — Part 1: Butt
fusion.
2)
ISO 12176-2:— , Plastics pipes and fittings — Equipment for fusion jointing polyethylene systems — Part 2:
Electrofusion.
2)
ISO 12176-3:— , Plastics pipes and fittings — Equipment for fusion jointing polyethylene systems — Part 3:
Operator’s badge.
2)
EN 12327:— , Gas supply systems — Pressure testing, commissioning and decommissioning procedures —
Functional requirements.
3 Terms and definitions
For the purposes of this Technical Specification, the following terms and definitions apply.
3.1
butt fusion machine pressure
pressure indicated on the manometer or on a pressure display on a butt fusion machine, giving an indication of the
interface force applied to the pipe and/or fitting ends
3.2
clearance
shortest distance between the outer limits of two objects
3.3
drag resistance
frictional resistance due to the weight of the length of pipe fixed in the moveable clamp at the point at which
movement of the moveable clamp is initiated (peak drag), or the friction occurring during movement (dynamic drag)
3.4
electrofusion control box
unit implementing the output fusion parameters of voltage or current and time or energy to execute the fusion cycle
as specified by the electrofusion fitting manufacturer
3.5
frictional losses in the butt fusion machine
force necessary to overcome friction in the whole mechanism of a butt fusion machine
2) To be published.
2 © ISO 2000 – All rights reserved
3.6
interface force
force between the fusion surfaces of the pipe(s) and/or fitting(s) during the fusion cycle, as specified in the fusion
diagram
3.7
operator
person authorized to build PE systems from pipes and/or fittings, based on a written procedure agreed by the
pipeline operator
3.8
overall service (design) coefficient
C
overall coefficient, with a value greater than 1, which takes into consideration service conditions as well as
properties of the components of a piping system
3.9
pipeline operator
private or public organization authorized to design, construct and/or operate and maintain a gas supply system
3.10
soil cover
vertical distance between the top of a buried pipe and the normal surface after finishing work
4 Symbols and abbreviated terms
d external diameter of pipe
e
MOP maximum operating pressure
MRS minimum required strength
RCP rapid crack propagation
SDR standard dimension ratio
5 Design
5.1 General
A written laying procedure, authorized by the pipeline operator, shall be made available prior to the construction of
a pipeline. The laying procedure shall include specification of the jointing procedure, the pipe and fitting materials to
be used, the trenching and backfilling requirements, the pressure testing and commissioning requirements, and the
data to be collected for the traceability system.
The selection of materials, SDR series, dimensions and assembling techniques shall be the responsibility of the
pipeline operator.
There are two SDR series in common use for gas supply systems: SDR 17,6 and SDR 11. Other SDR series can
also be used, such as SDR 26 for renovation.
The training and the level of skill of the operator shall be in accordance with the requirements of the jointing
procedures.
General guidelines for supervision and quality control are given in clause 8.
5.2 Materials, components and jointing equipment
The PE materials and components used shall conform to the relevant ISO standards: ISO 4437, ISO 8085-1,
ISO 8085-2, ISO 8085-3, ISO 10838-1, ISO 10838-2, ISO 10838-3 and ISO 10933.
Other components not covered by the above-mentioned standards shall conform to the relevant national standards.
If pipes and fittings are to be stored outside, requirements on maximum storage time shall be given in the laying
procedure. PE materials shall be stabilized to give protection against a UV radiation level of 3,5 GJ/m .It is
desirable that national bodies give recommendations for allowed storage times in their countries. Annex B gives, as
an example, the average radiation levels in Europe.
The fusion equipment used for the construction of the pipeline shall comply with the requirements of ISO 12176-1
or ISO 12176-2. If the operation of the fusion equipment requires an operator's badge, the badge shall conform to
ISO 12176-3.
5.3 Maximum operating pressure
The maximum operating pressure (MOP) of the system shall be selected by the pipeline operator on the basis of
the gas supply system operating requirements and the materials used. The MOP of a PE system depends upon the
type of resin used (the MRS), the pipe SDR series and the service conditions, and is limited by the overall service
(design) coefficient C and the RCP criteria.
The overall service (design) coefficient C for thermoplastics materials is specified in ISO 12162. This coefficient is
used to calculate the MOP of the pipeline. C shall be greater than or equal to 2 for PE pipeline systems for natural
gas.
The MOP shall be calculated using the following equation:
20� MRS
MOP�
CD��(SDR 1)�
F
NOTE The derating factor D is a coefficient used in the calculation of the MOP which takes into account the influence of
F
the operating temperature. Derating factors for various operating temperatures are given in annex A.
The ratio of the critical RCP pressure to the MOP shall beW 1,5 at the minimum operating temperature. The critical
RCP pressure is dependent upon temperature, pipe size and type of PE material used. It is defined here in
accordance with ISO 4437:1997, which specifies a test temperature of 0 °C.
Where the pipe temperature decreases below 0 °C, the p /MOP ratio shall be recalculated using a p value
RCP RCP
determined from the minimum expected operating temperature of the pipe. If necessary, the value of the MOP shall
be reduced so as to maintain the p /MOP ratio at a valueW 1,5.
RCP
5.4 Assembly techniques
Jointing procedures may vary depending upon the type of PE material and the pipe size used.
Fusion is the preferred jointing method. Preference shall be given to butt fusion and electrofusion.
Care shall be taken when making fusion joints with PE materials which are not compatible (see ISO 4437).
A written jointing procedure, authorized by the pipeline operator, shall be available prior to the construction of a
pipeline. The jointing procedure shall include specification of the jointing method, the fusion parameters, the fusion
equipment, the jointing conditions, the level of skill of the operator, and the quality control methods to be used.
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5.5 Squeeze-off properties
When squeeze-off techniques are considered, the suitability of the pipe for squeeze-off shall be established in
accordance with ISO 4437.
6 Installation
6.1 Jointing procedure
The jointing operation shall be performed in accordance with the pipeline operator’s written procedure and shall
take into account any advice from the pipe, fitting and accessory manufacturers.
Polyethylene pipes, fittings and accessories may be jointed by heated-tool fusion jointing, electrofusion jointing or
mechanical jointing. The jointing and quality control methods used for the construction of the gas supply system
shall be appropriate to the design of the network.
6.2 Training
The operator shall be competent in the appropriate laying and jointing methods. He shall possess the necessary
skill and knowledge to produce joints of consistently high quality.
Operators shall receive formal training under the supervision of a qualified instructor. The gas company may
require a certificate indicating that he has reached an adequate standard in accordance with national or local
regulations.
6.3 Heated-tool fusion jointing (butt, socket and saddle fusion)
6.3.1 General
Heated-tool fusion joints shall be made under defined conditions of pressure, time and temperature, using a written
procedure (see 6.1). Mating surfaces are heated to their fusion temperature and then brought into contact with one
another.
6.3.2 Fusion temperature
The production of a strong fusion bond depends, among other things, upon the fusion temperature of the
polyethylene material: overheating may degrade the material, and insufficient heating will not soften it adequately.
The temperature range over which any particular polyethylene material may be satisfactorily jointed shall be
considered. The jointing procedure shall specify the heating cycle and the temperature levels for the polyethylene
material chosen.
Cold weather and wind can adversely affect the fusion temperature. Under these circumstances, special
precautions such as shielding, end caps and longer heating times shall be considered.
6.3.3 Fusion equipment
The butt fusion equipment used shall conform to ISO 12176-1. Socket and saddle fusion equipment shall comply
with a relevant ISO standard or a national or company standard which guarantees a high-quality product fit for the
purpose intended.
As high-quality fusion joints cannot be made with fusion equipment in poor condition, maintenance of the fusion
equipment is very important and shall be carried out on a regular basis. The cleanliness and integrity of the heating
surfaces, the ability of the heating tools to produce the correct temperature and the correct alignment and operation
of the equipment when used are of paramount importance.
The heating tools are designed to maintain uniform temperatures within the fusion temperature range of the
particular polyethylene material and shall have calibrated means of measuring and indicating the temperature. A
precise temperature measurement device such as a pyrometer or a digital thermometer with a surface temperature
sensor may be used to check the surface temperature of the heating tools, although additional care is necessary to
avoid inconsistency of readings when such a device is used.
All heating tools used shall be electrically heated.
6.3.4 Butt fusion
6.3.4.1 Principle
The butt fusion technique consists of heating the planed ends of the mating surfaces by holding them against a flat
heating plate until molten, removing the heating plate, pushing the two softened ends against one another, holding
under pressure for a prescribed time and allowing the joint to cool (see Figure 1).
a) Heating b) Fusion
Key
1 Pressure during heating
2 Heating plate
3 Pressure during fusion
Figure 1 — Butt fusion
Butt fusion is not recommended for pipes � 63 mm in diameter. Pipes and/or fittings with fusion ends of different
SDR values shall not be jointed by butt fusion.
6.3.4.2 Butt fusion cycle
The butt fusion cycle can be represented by a pressure/time diagram for a defined fusion temperature. Different
butt fusion cycles are available, depending on the PE material used, the pipe diameter and the working conditions.
The butt fusion cycle to be used shall be specified in the written procedure.
An example of a butt fusion diagram is given in Figure 2.
6 © ISO 2000 – All rights reserved
Figure 2 — Example of a butt fusion diagram
Table 1 — Parameters of butt fusion diagram shown in Figure 2
Period of Pressure at
Description
time interface
t Formation of a bead measuring 1 mm to 4 mm, depending on the pipe diameter p
1 1
t Heating of the material (heat soak) p
2 2
t Removal of the heating plate —
t Building up the fusion pressure and the fusion-jointing operation p
4 4
t Cooling of the fusion joint —
The pressures shall be chosen so that the required force is produced at the interface, irrespective of frictional and
pressure losses in the butt fusion machine and drag resistance from the pipe system.
In the case of machines with hydraulic power rams, the force is normally indicated in terms of the applied cylinder
pressure. For such machines, a specific calibration table is provided that gives the relationship between the real
interface pressure and the pressure indicated by the manometer (pressure gauge).
6.3.4.3 Butt fusion temperature
The butt fusion temperature is normally situated between 200 °C and 235 °C and is given in the jointing procedure.
6.3.4.4 Butt fusion jointing
The following gives an overview of the minimum operations necessary to produce a but fusion joint with a specified
butt fusion cycle and temperature:
� Reduce the drag resistance as much as possible, for example by using pipe rollers.
� Clamp the spigot ends of the pipe(s) and/or fitting(s) in the butt fusion machine.
� Clean the spigot ends.
� Check that the butt fusion machine is compatible with the pipe diameter and the prescribed butt fusion cycle.
� Plane the pipes parallel by moving the movable clamp against the planing tool (see Figure 3). The closing
pressure shall be sufficient to produce a steady flow of PE slivers on both sides of the planing tool. Planing is
complete when the pipe face(s) and/or fitting face(s) are plane and parallel to each other.
Figure 3 — Planing the spigot ends
� Lower the pressure, keeping the planing tool rotating in order to avoid a burr on the pipe and/or fitting faces.
Move the movable clamp backwards and remove the planing tool.
� Close the butt fusion machine and check that the pipes are aligned. The spigot ends of pipe(s) and/or fitting(s)
shall be aligned as much as possible and not exceed the maximum misalignment given in the jointing
procedure.
� The gap between the pipe and/or fitting faces after planing shall be as small as possible and shall not exceed
the maximum gap given in the jointing procedure.
8 © ISO 2000 – All rights reserved
� Measure the additional pressure caused by the frictional losses in the butt fusion machine and the drag
resistance by moving the movable clamp forwards, and add this pressure to the required butt fusion pressure.
� If necessary, clean the fusion surfaces and the heating plate. Polyethylene residues shall only be removed
from the heating plate with a wooden spatula.
� Check that the surface coating of the heating plate is intact and without scratches.
� Check that the heating plate is at the correct fusion temperature.
� Place the heating plate between the pipe faces. Close the butt fusion machine against the heating plate to
apply the fusion pressure, including the measured additional pressure, until the specified bead width has been
reached (see Figure 4).
Figure 4 — Heating the spigot ends
� Reduce the pressure to a level at which contact is just maintained between the pipe ends and the heating
plate.
� When the heat soak time has elapsed, open the butt fusion machine and remove the heating plate. Check the
heated pipe ends quickly for possible damage to the melted ends caused by the removal of the heating plate,
and close the butt fusion machine again. The period between opening and closing shall be within the
maximum time given in the jointing procedure.
� Store the heating plate in a protective enclosure when not in use.
� The butt fusion machine shall remain closed and under pressure during the whole butt fusion time and
subsequent cooling period. It is important that the cooling period is respected.
� When the butt fusion and cooling times have elapsed, release the pressure in the butt fusion machine.
� When removed, the pipe shall be handled with care.
6.3.5 Socket fusion
6.3.5.1 Principle
This technique consists of simultaneously heating both the external surface of the pipe and the internal surface of a
socket until the polyethylene has melted sufficiently, inserting the pipe end into the socket and holding it in place
until the joint cools.
Socket fusion machines are recommended for diametersW 63 mm to ensure high-quality joints.
With diameters� 63 mm, socket fusion can be performed manually using re-rounding tools.
Socket fusion is not recommended with diameters� 125 mm.
6.3.5.2 Types of socket fusion joint
There are two kinds of socket fusion joint: type A and type B.
Type A joints have flat beads, and the pipe end is not calibrated, whereas type B joints have round beads, and the
outside diameter of the pipe end is calibrated by removing a thin layer of material by means of a calibration tool
(see Figure 5).
Type A and B fittings and the corresponding socket fusion machines and auxiliary equipment are not compatible.
a) Type A b) Type B
Figure 5 — Types of socket fusion joint
10 © ISO 2000 – All rights reserved
6.3.5.3 Socket fusion parameters
The socket fusion parameters, i.e. the heat soak time and temperature, the heating-tool removal time, the fusion
time and the cooling period, shall be specified in the written procedure
The socket fusion parameters depend on the PE material used, the pipe diameter and the SDR value.
6.3.5.4 Machine socket fusion jointing
The following procedure gives an overview of the minimum operations necessary to produce a machine socket
fusion joint:
� Check that the socket fusion machine and auxiliary equipment are compatible with the pipe diameter and fitting
type.
� Clamp the fitting in the socket fusion machine.
� Check, and adjust if required, the alignment of the fitting using the alignment mandrel.
� Cut the pipe square with the pipe axis and deburr the edges.
� The outside diameter of pipes intended to be joined to type B fittings shall be calibrated with the calibration tool
(see Figure 6).
Figure 6 — Calibration tool
� Place the pipe in the pipe clamp. Check the extension of the spigot end of the pipe with a depth gauge. For
pipes intended to be joined to type B fittings, the calibration tool is often used for this purpose.
� Clean the fusion surfaces of pipe and fitting.
� If necessary, clean the fusion surfaces of the heating tool. Polyethylene residues shall only be removed with a
wooden spatula.
� Check that the surface coating of the heating tool is intact and without scratches.
� Check that the heating tool is at the correct fusion temperature.
� Place the heating tool between pipe and fitting (see Figure 7).
Figure 7 — Socket fusion machine
� Close the socket fusion machine slowly and steadily until the heating tool has fully covered the area of the pipe
to be heated and, on the other side, has fully penetrated the socket of the fitting. Maintain this position for the
whole of the heat soak time (see Figure 8).
Figure 8 — Socket heating
12 © ISO 2000 – All rights reserved
� The heat soak time commences when the pipe and the fitting are pressed home.
� When the heat soak time has elapsed, open the socket fusion machine and remove the heating tool. Check
the heated areas quickly for possible damage and for uniform visual appearance and close the socket fusion
machine again. The period between opening and closing shall be within the prescribed time.
� Make sure that the spigot end of the pipe has penetrated fully into the socket of the fitting.
� The socket fusion machine shall remain in this position during the whole of the fusion time.
� Remove the fusion machine but do not expose the joint to excessive stress until at least an additional 10 min
cooling period has elapsed.
� Store the heating tool in a protective enclosure when not in use.
6.3.5.5 Manual socket fusion jointing
The following procedure gives an overview of the minimum operations necessary to produce a manual socket
fusion joint:
� Check that the heating tool and auxiliary equipment are compatible with the pipe diameter and fitting type.
� Cut the pipe square with the pipe axis and deburr the edges.
� The outside diameter of pipes intended to be fused with type B fittings shall be calibrated with the calibration
tool. If re-rounding tools are used, place them at least 50 mm from the nearest fusion surface before calibration
is carried out.
� Place the depth gauge on the spigot end of pipes intended to be fused with type A fittings and fix the re-
rounding tool just behind it (see Figure 9).
� Clean the fusion surfaces of pipe and fitting.
� If necessary, clean the fusion surfaces of the heating tool. Polyethylene residues shall only be removed with a
wooden spatula.
� Check that the surface coating of the heating tool is intact and without scratches.
� Check that the heating tool is at the correct fusion temperature.
� Place the heating tool between pipe and fitting and press slowly and steadily until the heating tool has fully
covered the area of the pipe to be heated and, on the other side, has fully penetrated the socket of the fitting.
Maintain this position during the whole of the heat soak time.
� The heat soak time commences when the pipe and the fitting are pressed home.
� Remove the pipe and fitting from the heating tool when the heat soak time has elapsed. Check the heated
areas quickly for possible damage and for uniform visual appearance and press the spigot end of the pipe into
the heated socket of the fitting. The period between removal of the heating tool and insertion of the pipe in the
fitting shall be within the maximum time given in the jointing procedure.
� Make sure that the spigot end of the pipe has penetrated fully into the socket of the fitting.
� Keep the joint in this position during the whole of the fusion time.
� Do not expose the joint to excessive stress until at least an additional 10 min cooling period has elapsed.
� Store the heating tool in a protective enclosure when not in use.
Key
1 Depth gauge
2 Re-rounding tool
Figure 9 — Manual fusion-jointing tools
6.3.6 Saddle fusion
6.3.6.1 Principle
This technique consists of simultaneously heating both the external surface of the pipe and the external surface of
a saddle until the polyethylene reaches fusion temperature, placing the saddle on the pipe and holding it in place
until the joint has cooled.
Saddle fusion machines are recommended for all pipe dimensions to ensure high-quality joints.
6.3.6.2 Types of saddle fusion fitting
There are two types of saddle fusion fitting (see Figure 10):
� type I Saddles for branching off the side of a pipe;
� type II Saddles for branching off the top of a pipe (type II saddles can include an integral mains pipe cutter).
14 © ISO 2000 – All rights reserved
Figure 10 — Type I and II saddle fusion fittings
6.3.6.3 Saddle fusion parameters
The saddle fusion parameters, i.e. the heat soak time, pressure and temperature, the heating-tool removal time, the
fusion time and the cooling period, shall be specified in the written procedure.
The saddle fusion parameters depend on the PE material used, the pipe diameter and the SDR value.
6.3.6.4 Saddle fusion jointing
The following procedure gives an overview of the minimum operations necessary to produce a saddle fusion joint:
� Check that the saddle fusion machine and its auxiliary equipment are compatible with the pipe diameter and
fitting type.
� Prepare the fusion area by scraping a thin layer of material from the pipe (see Figure 11).
� Mount the fusion machine on the pipe and clamp the saddle in the fusion machine.
� Check that the entire fusion area of the saddle fits the pipe. Adjust, if necessary, the alignment of saddle and
pipe.
� Clean the fusion surface of pipe and fitting.
� If necessary, clean the fusion surfaces of the heating tool. Polyethylene residues shall only be removed with a
wooden spatula.
� Check that the surface coating of the heating tool is intact and without scratches.
� Check that the heating tool is at the correct fusion temperature.
� Place the heating tool between pipe and fitting (see Figure 12).
Figure 11 — Surface scraping
Figure 12 — Saddle fusion heating tool
� Close the fusion machine slowly and steadily until the prescribed heating pressure is reached. Hold the
pressure during the whole of the heat soak time.
� When the heat soak time has elapsed, open the fusion machine and remove the heating tool. Check the
heated areas quickly for possible damage and for uniform visual appearance and close the fusion machine
again. The period between opening and closing shall be within the maximum time given in the jointing
procedure.
16 © ISO 2000 – All rights reserved
� Build up the specified fusion pressure and maintain it for the time specified in the jointing procedure.
� Remove the saddle fusion machine but do not expose the joint to excessive stress, for example by joining up
the service line or tapping the main, until at least an additional 15 min cooling period has elapsed.
� Store the heating tool in a protective enclosure when not in use.
6.4 Electrofusion jointing
6.4.1 General
Electrofusion fittings include sockets, saddles, reducers, equal tees, unequal tees and bends.
The basic principle of joining such fittings by electrofusion consists of heating, using the Joule effect, an electrical
coil incorporated in the internal surfaces (fusion surfaces) of the fitting, causing the material adjacent to the coil to
melt and making the pipe and fitting surfaces fuse.
Electrofusion fittings can be used to join in-line and branch pipe or spigot fittings made from different types of
polyethylene and from materials with different melt flow rates.
6.4.2 Temperature
The fusion operation may be carried out without any special precautions for variations in ambient temperature,
provided these variations are within the limits specified in the jointing procedure. If some adjustment in the electrical
power supplied to the fitting is necessary to cater for extreme ambient temperatures, the jointing procedure shall
specify suitable electrofusion equipment.
6.4.3 Electrofusion equipment
The electrofusion equipment shall conform to ISO 12176-2.
As high-quality fusion joints cannot be made with fusion equipment in poor condition, maintenance of the fusion
equipment is very important and shall be carried out on a regular basis.
As some types of fusion equipment are only suitable for use with fittings of a particular make and other types for
use with electrofusion fittings of other makes, the jointing procedure shall specify the type of fusion equipment to be
used.
The electrofusion control box is designed to provide, using an electrical power source (generator or domestic
supply), the correct fusion parameters for the fitting, taking into account, if required, the ambient temperature. The
fusion parameters are the applied voltage and/or current and the fusion time.
If a generator is used as the electrical power source, it shall be able to deliver the power required by the fitting,
taking into account the electrical characteristics of the control box and the generator. Generators shall have
suitable protection and security devices in accordance with relevant standards.
In some cases, the control box and generator may be available as a combined unit.
6.4.4 Electrofusion
6.4.4.1 Preparation
The following procedure gives an overview of the minimum operations necessary to prepare for electrofusion
jointing:
a) General
Electrofusion fittings shall be kept in their protective wrapping until they are ready to be joined to a pipe or spigot
fitting. The surfaces to be fused shall be dry before beginning the jointing procedure.
Ensure that the electrofusion fitting is suitable for use within the ambient temperature range and for the pipe or
spigot fitting series or SDR value concerned.
Use re-rounding and alignment clamps for all types of electrofusion fitting to minimize pipe ovality, misalignment
and movement during the jointing and cooling phases.
Scrape the outer fusion surface of the pipe or spigot fitting to remove oxidized material. Perform this operation with
a suitable tool such as a manual or mechanical scraper. The use of a mechanical scraper is recommended.
Scraping shall be performed round the entire circumference of the pipe or spigot fitting end. When using a saddle
or tapping tee, scrape at least the fusion area of the pipe. The scraping depth shall be specified in the jointing
procedure.
b) Electrofusion fittings with socket ends
Cut the pipe square to the pipe axis using either a plastic-pipe cutter or a fine-toothed saw with a cutting guide.
Deburr the inside edges with a knife.
Scrape the fusion area of the pipe or spigot ends. If required and/or necessary, clean the fusion area.
Make sure that the penetration can be checked (for example by marking the penetration depth). Slide the socket
fitting onto the spigot ends and locate it correctly.
If tie-ins are used (see Figure 13), push the full length of the electrofusion socket onto one of the pipe ends and,
after clamping both pipe ends, push it back so that both pipe ends are covered. Check the depth of penetration of
both pipe ends.
Figure 13 — Use of tie-ins
18 © ISO 2000 – All rights reserved
Fit an alignment clamp and/or positioning clamp and check the alignment of the pipe ends.
c) Electrofusion saddle fittings
Scrape the fusion area of the pipe. If required and/or necessary, clean the fusion area.
Place the saddle on the pipe in accordance with the installation instructions. If required, put an assembly tool on
the pipe and/or saddle in accordance with the fitting manufacturer’s installation instructions (see Figure 14).
Figure 14 — Example of installation of a saddle
6.4.4.2 Electrofusion operation
Set the control box to give the correct fusion parameters (for example voltage or current, times).
In the case of an automatic process, use the procedure suitable for the fitting and the control box concerned.
Check that the fusion cycle has been completed correctly.
6.4.4.3 Cooling
Leave the joint clamped for the time required for it to cool. Cooling times are normally prescribed by the
manufacturer and are given in the jointing procedure.
When the clamps are removed, the pipe shall be handled with care.
6.5 Mechanical jointing
All mechanical joints shall be resistant to end load as specified in ISO 10838-1, 2 or 3, as applicable.
The metal parts of fittings shall be corrosion-resistant or protected against corrosion.
All mechanical joints shall be assembled as specified in the jointing procedure and in accordance with the
manufacturer’s instructions, the design pressure of the network and the materials used. The joint shall be
assembled free of stress.
Mechanical jointing systems include:
a) polyethylene stub flanges with a loose backing flange;
b) steel stub flanges, pre-mounted to a polyethylene pipe, and with a loose backing flange;
c) pre-mounted steel-to-polyethylene transition fittings;
d) field-assembled steel-to-polyethylene transition fittings;
e) heat-shrinkable adhesive-bonded couplers with an internal wire
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 10839
Première édition
2000-03-15
Tubes et raccords en polyéthylène pour le
transport de combustibles gazeux —
Code de pratique pour la conception,
la manutention et l'installation
Polyethylene pipes and fittings for the supply of gaseous fuels — Code of
practice for design, handling and installation
Numéro de référence
©
ISO 2000
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Sommaire Page
Avant-propos.iv
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Symboles et abréviations .3
5 Conception .4
5.1 Généralités .4
5.2 Matériaux, composants et appareillage pour assemblage.4
5.3 Pression maximale de service.4
5.4 Techniques d’assemblage .5
5.5 Caractéristiques à l'écrasement.5
6 Installation.5
6.1 Mode opératoire d’assemblage.5
6.2 Formation .5
6.3 Assemblage par soudage à l’aide d’outils chauffés (soudage bout à bout, soudage dans
l’emboîture et soudage de selle).6
6.4 Assemblage par électrosoudage .18
6.5 Assemblage mécanique.21
6.6 Pose .22
7 Stockage, manutention et transport .24
7.1 Généralités .24
7.2 Stockage.24
7.3 Manutention.26
7.4 Transport .26
8 Maîtrise de la qualité .26
8.1 Généralités .26
8.2 Contrôle avant la pose .27
8.3 Contrôle durant la pose .27
Annexe A (informative) Facteurs de réduction pour les températures de fonctionnement.36
Annexe B (informative) Niveaux de rayonnement UV moyens en Europe.37
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comité 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.
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.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité technique
peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
� une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans un
groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des membres
votants du comité dont relève le groupe de travail;
� une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique et
est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 2/3 des membres votants du comité.
Les ISO/PAS et ISO/TS font l'objet d'un nouvel examen tous les trois ans afin de décider éventuellement de leur
transformation en Normes internationales.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Spécification technique 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 Spécification technique ISO/TS 10839: a été élaboré par le comité technique ISO/TC 138, Tubes, raccords et
robinetterie en matières plastiques pour le transport des fluides, sous-comité SC 4, Tubeset raccordsen matières
plastiques pour réseaux de distribution de combustibles gazeux.
Les annexes A et B de la présente Spécification technique sont données uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2000 – Tous droits réservés
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 10839:2000(F)
Tubes et raccords en polyéthylène pour le transport de
combustibles gazeux — Code de pratique pour la conception, la
manutention et l'installation
1 Domaine d'application
La présente Spécification technique présente un code de pratique traitant des tubes et raccords en polyéthylène
(PE) pour des canalisations enterrées à l’extérieur des bâtiments et conçues pour la distribution de combustibles
gazeux dans la gamme de température de – 20 °C à + 40 °C et donne les exigences appropriées relatives à la
température en conséquence.
Ce code de pratique porte sur les réseaux de canalisations et les branchements, dont les composants sont
préparés pour assemblage par grattage et/ou usinage, et donne des instructions en matière de conception, de
stockage, de manutention, de transport, de conditions de pose et de maîtrise de la qualité du soudage de tubes et
raccords en PE jusqu’à et y compris 630 mm de diamètre extérieur, et en matière d’essais d’assemblage
subséquents, de remblayage, d’essais de canalisations, de mise en service, et de mise hors service.
Les méthodes d’assemblage traitées dans la présente Spécification technique sont les suivants: assemblage par
soudage au moyen d’outils chauffés (soudage bout à bout, soudage dans l'emboîture et soudage de selle),
assemblage par électrosoudage et assemblage mécanique.
Aucune précaution spéciale, autre que celles mentionnées dans le présent code de pratique, n’est nécessaire pour
les régions exposées aux effets d’exploitations minières et de tremblements de terre.
Les règlements nationaux existants et nouveaux ont la primauté sur la présente Spécification technique.
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 Spécification technique. 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 Spécification technique 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 4437:1997, Canalisations enterrées en polyéthylène (PE) pour réseaux de distribution de combustibles
gazeux — Série métrique — Spécifications.
1)
ISO 8085-1:— , Raccords en polyéthylène pour utilisation avec des tubes en polyéthylène pour la distribution de
combustibles gazeux — Série métrique — Spécifications — Partie 1: Raccords à emboîture à souder au moyen
d'outils chauffés.
1) À publier.
2)
ISO 8085-2:— , Raccords en polyéthylène pour utilisation avec des tubes en polyéthylène pour la distribution de
combustibles gazeux — Série métrique — Spécifications — Partie 2: Raccords à bouts mâles pour assemblage
par soudage bout à bout ou assemblage dans une emboîture au moyen d'outils chauffés et utilisation avec des
raccords électrosoudables.
2)
ISO 8085-3:— , Raccord en polyéthylène pour utilisation avec des tubes en polyéthylène pour la distribution de
combustibles gazeux – Série métrique — Spécifications – Partie 3: Raccords électrosoudables.
ISO 10933:1997, Robinets en polyéthylène (PE) pour distribution de gaz.
ISO 10838-1:2000, Raccords mécaniques pour systèmes de canalisation en polyéthylène destinée à la distribution
de combustibles gazeux — Partie 1: Raccords métalliques pour tubes de diamètre extérieur nominal inférieur ou
égal à 63 mm.
ISO 10838-2:2000, Raccords mécaniques pour systèmes de canalisation en polyéthylène destinée à la distribution
de combustibles gazeux — Partie 2: Raccords métalliques pour tubes de diamètre extérieur nominal supérieur à
63 mm.
2)
ISO 10838-3:— , Raccords mécaniques pour systèmes de canalisation en polyéthylène destinée à la distribution
de combustibles gazeux — Partie 3: Raccords thermoplastiques pour tubes de diamètre extérieur nominal inférieur
ou égal à 63 mm.
ISO 11413:1996, Tubes et raccords en matières plastiques — Préparation d'éprouvettes par assemblage
tube/raccord électrosoudable en polyéthylène (PE).
ISO/TR 11647:1996, Compatibilité au soudage des tubes et des raccords en polyéthylène (PE).
ISO 12162:1995, Matières thermoplastiques pour tubes et raccords pour applications avec pression —
Classification et désignation — Coefficient global de service (de calcul).
ISO 12176-1:1998, Tubes et raccords en matières plastiques – Appareillage pour l'assemblage par soudage des
systèmes en polyéthylène — Partie 1: Soudage bout à bout.
2)
ISO 12176-2:— , Tubes et raccords en matières plastiques — Appareillage pour l'assemblage par soudage des
systèmes en polyéthylène — Partie 2: Électrosoudage.
2)
ISO 12176-3:— , Tubes et raccords en matières plastiques — Appareillage pour l'assemblage par soudage des
systèmes en polyéthylène — Partie 3: Carte d’identification de l’opérateur.
2)
EN 12327:— , Distribution de gaz — Essai de pression, procédures de mise en service et de déclassement —
Exigences fonctionnelles.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Spécification technique, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
pression de la machine à souder bout à bout
pression indiquée sur le manomètre ou sur un dispositif d’affichage de la pression de la machine à souder bout à
bout, donnant une indication de la force à l’interface appliquée au tube et/ou aux extrémités du raccord
3.2
jeu
distance la plus courte entre les limites extérieures de deux objets
2) À publier.
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés
3.3
résistance de traîné (force d’inertie)
résistance de frottement due à la masse de la longueur du tube fixé dans les mâchoires mobiles au point où le
mouvement de ces dernières est amorcé (traînée de crête), ou le frottement survenant pendant le mouvement
(traînée dynamique)
3.4
machine à électrosouder
élément qui met en œuvre les paramètres de régulation en tension ou en intensité et en temps ou en énergie pour
exécuter le cycle de soudage spécifié par le fabricant de raccords électrosoudables
3.5
perte par frottement dans la machine à souder bout à bout
force nécessaire pour compenser le frottement dans l’ensemble du mécanisme de la machine à souder bout à bout
3.6
force à l’interface
force entre les surfaces à souder du(des) tube(s) et/ou du(des) raccords pendant le cycle de soudage, telle que
spécifiée dans le graphique de soudage
3.7
opérateur
personne autorisée à construire des systèmes en PE à partir de tubes et/ou de raccords, selon un descriptif du
mode opératoire convenu par l’exploitant des canalisations
3.8
coefficient global de service (de calcul)
C
coefficient global ayant une valeur supérieure à 1, qui prend en compte les conditions de service ainsi que les
propriétés des composants d’une canalisation
3.9
exploitant des canalisations
organisation privée ou publique autorisée à concevoir, construire et/ou gérer et entretenir le réseau de distribution
du gaz
3.10
couverture du sol
distance verticale entre le haut d’un tube enterré et la surface normale après les travaux de finissage
4 Symboles et abréviations
d est le diamètre extérieur du tube
e
MOP est la pression maximale de service
MRS est la résistance minimale requise
RCP est la résistance à la propagation rapide de la fissure
SDR est le rapport des dimensions normalisées
5 Conception
5.1 Généralités
Un descriptif des modes opératoires, agréé par l’exploitant des canalisations, doit être mis à disposition avant la
construction d’une canalisation. Le mode opératoire de pose doit spécifier le mode opératoire d’assemblage, les
matériaux à utiliser pour les tubes et les raccords, les exigences concernant le creusement de tranchées et le
remblayage, les exigences relatives aux essais de pression et à la mise en service, les données à récolter
concernant le système de traçabilité.
La sélection des matériaux, la série des SDR, les dimensions et les techniques d’assemblage doivent incomber à
l’exploitant des canalisations.
Deux séries de SDR sont couramment utilisées pour les systèmes de distribution du gaz: le SDR 17,6 et le
SDR 11. D’autres séries de SDR peuvent également être utilisées, telles que le SDR 26 pour la rénovation.
La formation et le niveau de compétence de l’opérateur doivent correspondre aux exigences du mode opératoire
d’assemblage.
Des lignes directrices générales en matière de surveillance et de maîtrise de la qualité sont données à l’article 8.
5.2 Matériaux, composants et appareillage pour assemblage
Les matériaux et composants en PE utilisés doivent être conformes aux Normes internationales ISO pertinentes:
ISO 4437, ISO 8085-1, ISO 8085-2, ISO 8085-3, ISO 10838-1, ISO 10838-2, ISO 10838-3, ISO 10933.
D’autres composants non couverts par les normes susmentionnées doivent être conformes aux normes nationales
pertinentes.
Si les tubes et raccords doivent être stockés à l’extérieur, des exigences relatives à la durée maximale de stockage
doivent être données dans le mode opératoire de pose. Les matériaux en PE doivent être stabilisés afin d’offrir une
protection à un niveau de rayonnement UV de 3,5 GJ/m . Il est souhaitable que les organismes nationaux donnent
des recommandations concernant les durées de stockage autorisées dans leur pays. Un exemple est donné dans
l’annexe B concernant les niveaux de rayonnement moyens en Europe.
L’appareillage de soudage utilisé pour la construction de la canalisation doit être conforme aux exigences de
l'ISO 12176-1 ou de l'ISO 12176-2. Si le fonctionnement de l’appareillage de soudage exige une carte
d’identification de l’opérateur, cette dernière doit être conforme à l’ISO 12176-3.
5.3 Pression maximale de service
La pression maximale de service (MOP) de la canalisation doit être choisie par l’exploitant des canalisations sur la
base des exigences de fonctionnement du réseau de distribution du gaz et des matériaux utilisés. La MOP d’une
canalisation en PE dépend du type de résine utilisé (MRS), de la série SDR du tube et des conditions de service,
et est limitée par le coefficient global de service (de calcul), C, et les critères RCP.
Le coefficient global de service (de calcul), C, pour les matériaux thermoplastiques est spécifié dans l’ISO 12162. Il
sert à calculer la MOP dans la canalisation. C doit être supérieur ou égal à 2 pour les réseaux de distribution de
gaz naturel en PE.
La MOP doit être calculée au moyen de l’équation suivante:
20�MRS
MOP�
CD��SDR 1�
bg
F
4 © ISO 2000 – Tous droits réservés
NOTE Le facteur de réduction (D ) est un coefficient utilisé pour calculer la MOP qui prend en compte l’influence de la
F
température de fonctionnement. Les facteurs de réduction relatifs aux températures de fonctionnement sont donnés dans
l’annexe A.
Le rapport de la pression critique RCP à la MOP doit êtreW 1,5 à la température minimale de fonctionnement. La
pression critique RCP est fonction de la température, des dimensions du tube et du type de matériau PE utilisés.
La pression critique RCP est définie ici conformément à l’ISO 4437:1997, qui spécifie une température d'essai de
0°C.
Lorsque la température du tube descend en dessous de 0 °C, le rapport p /MOP doit être recalculé en utilisant
RCP
une valeur de la pression p déterminée à partir de la température minimale de fonctionnement prévue du tube.
RCP
S’il y a lieu, la valeur de la MOP doit être réduite de façon à maintenir le rapport p /MOP à une valeurW 1,5.
RCP
5.4 Techniques d’assemblage
Les modes opératoires d’assemblage peuvent varier en fonction du type de matériau PE et des dimensions
utilisés.
La méthode d’assemblage préférée est le soudage. On doit utiliser, de préférence, les méthodes de soudage bout
à bout et d’électrosoudage.
Des précautions doivent être prises s’il s’agit d’assemblage par soudage de matériaux PE qui ne sont pas
compatibles (voir l’ISO 4437).
Un descriptif du mode opératoire d’assemblage, agréé par l’exploitant des canalisations, doit être mis à disposition
avant la construction de la canalisation. Ce mode opératoire d’assemblage doit spécifier la méthode d’assemblage,
les paramètres de soudage, l’appareillage de soudage, les conditions de soudage, le niveau de compétence de
l’opérateur et les méthodes de maîtrise de la qualité à utiliser.
5.5 Caractéristiques à l'écrasement
Lorsque l’emploi de la technique de l'écrasement est envisagé, l’adaptabilité du tube à l'écrasement doit être
établie en conformité avec l’ISO 4437.
6 Installation
6.1 Mode opératoire d’assemblage
L’assemblage doit être exécuté conformément au descriptif du mode opératoire de l’exploitant des canalisations et
toute recommandation des fabricants de tubes, de raccords et d’accessoires doit être prise en compte.
Les tubes, raccords et accessoires en polyéthylène peuvent être soudés par fusion à l’aide d’outils chauffés, par
électrosoudage ou par assemblage mécanique. Les méthodes d’assemblage et de maîtrise de la qualité, utilisées
pour la construction du réseau de distribution du gaz, doivent être appropriées à la conception du réseau.
6.2 Formation
L’opérateur doit maîtriser les méthodes appropriées de pose et d’assemblage. Il doit savoir et pouvoir réaliser des
assemblages de haute qualité.
Les opérateurs doivent recevoir une formation officielle sous la supervision d’un instructeur qualifié. L’entreprise du
gaz peut exiger un certificat indiquant que l’opérateur a atteint un niveau de qualification suffisant conforme aux
règlements nationaux ou locaux.
6.3 Assemblage par soudage à l’aide d’outils chauffés (soudage bout à bout, soudage dans
l’emboîture et soudage de selle)
6.3.1 Généralités
Les assemblages par fusion à l’aide d’outils chauffés doivent être réalisés dans des conditions de pression, de
temps et de température définies, en suivant un descriptif du mode opératoire (voir 6.1). Les surfaces à souder
sont chauffées à leur température de fusion puis mises en contact l’une avec l’autre.
6.3.2 Température de soudage
La réalisation d’un soudage solide dépend, notamment, de la température de fusion du matériau en polyéthylène:
un chauffage excessif peut dégrader le matériau et un chauffage insuffisant ne ramollira pas adéquatement le
polyéthylène.
La gamme de températures à laquelle il est possible de souder un matériau quelconque en polyéthylène de
manière satisfaisante doit être prise en compte. Le mode opératoire de soudage doit spécifier le cycle de
chauffage et les niveaux de température pour le matériau en polyéthylène choisi.
L’effet du froid et du vent pouvant influencer défavorablement la température de soudage, des précautions
spéciales, notamment l’emploi d’un écran de protection et de bouchons, et l’allongement des temps de chauffage,
doivent être envisagés.
6.3.3 Appareillage de soudage
L’appareillage de soudage bout à bout utilisé doit être conforme à l’ISO 12176-1. L’appareillage de soudage
d’emboîture et de selle doit être conforme à une Norme internationale ISO pertinente ou à une norme nationale ou
d’entreprise garantissant un produit de qualité correspondant à l'aptitude à l’emploi prévue.
Des assemblages par soudage de haute qualité ne pouvant être réalisés au moyen d'un appareillage de soudage
en mauvais état, l’entretien de l’appareillage de soudage est très important et doit être effectué d’une manière
régulière. La propreté et l’intégrité des surfaces chauffantes, l'aptitude des outils chauffants à produire la
température correcte et, lorsqu'on utilise des machines à souder, le bon alignement et le bon fonctionnement de
ces dernières sont d’une importance primordiale.
Les outils chauffants, conçus pour maintenir des températures uniformes dans la gamme de températures de
fusion du matériau en polyéthylène particulier, doivent être équipés de dispositifs étalonnés pour mesurer et
indiquer la température. On peut utiliser un dispositif précis de mesurage de la température, par exemple un
pyromètre ou un thermomètre numérique, muni d’un capteur de température de surface pour vérifier la
température de surface des outils chauffants, néanmoins, des précautions supplémentaires sont nécessaires pour
éviter des incohérences de lecture lorsqu’on utilise ce type de dispositif.
Tous les outils chauffants doivent être chauffés électriquement.
6.3.4 Soudage bout à bout
6.3.4.1 Principe
La technique de soudage bout à bout consiste à chauffer les extrémités rabotées des surfaces à souder en les
maintenant contre une plaque chauffante plate jusqu’à fusion. On enlève la plaque chauffante, on rapproche l’une
contre l’autre les deux extrémités ramollies et on les maintient sous pression pendant la durée prescrite jusqu’à
refroidissement de l’assemblage (voir Figure 1).
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a) Chauffage b) Soudage
Légende
1 Pressiondechauffage
2 Plaque chauffante
3 Pression de soudage
Figure 1 — Soudage bout à bout
Le soudage bout à bout n’est pas recommandé pour les tubes de diamètre � 63 mm. Les tubes et/ou les raccords
à extrémités à souder de différentes valeurs SDR ne doivent pas être assemblés par soudage bout à bout.
6.3.4.2 Cycle de soudage bout à bout
Le cycle de soudage bout à bout peut être représenté par un graphique pression/temps pour une température de
soudage définie. Il existe différents cycles de soudage bout à bout, selon le matériau PE utilisé, le diamètre du tube
et les conditions de travail. Le cycle de soudage bout à bout à utiliser doit être spécifié dans le mode opératoire
écrit.
Un exemple de graphique de soudage bout à bout est donné à la Figure 2.
La pression de la machine à souder bout à bout doit être choisie de façon à obtenir la force requise à l’interface,
sans tenir compte des pertes dues au frottement et des pertes de pression dans la machine à souder bout à bout
ni de la résistance du réseau de tubes.
Dans le cas de machines à pistons, la force est normalement indiquée en termes de pression de vérin appliquée.
De telles machines sont fournies avec une table d'étalonnage spécifique qui donne le rapport entre la pression
réelle à l’interface et la pression indiquée par le manomètre.
6.3.4.3 Température de soudage bout à bout
La température de soudage bout à bout, normalement entre 200 °C et 235 °C, est indiquée dans le mode
opératoire d’assemblage.
Figure 2 — Exemple de graphique de soudage bout à bout
Tableau 1 — Paramètres du graphique de soudage bout à bout représenté à la Figure 2
Durée Description Pression à l’interface
t p
Formationd’unbourreletde1 mmà4 mmselonlediamètredutube
1 1
t p
Chauffage du matériau (pénétration de la chaleur)
2 2
t
Retrait de la plaque chauffante —
t p
Augmentation de la pression de soudage et soudage
4 4
t
5 Refroidissement de l’assemblage soudé —
6.3.4.4 Assemblage par soudage bout à bout
Les opérations minimales nécessaires pour réaliser un assemblage par soudage bout à bout, avec cycle de
soudage bout à bout et température spécifiés, sont décrites ci-après:
� Réduire le plus possible la résistance à la traction, par exemple en utilisant des supports à rouleaux.
� Enserrer les extrémités mâles du(des) tube(s) et ou du(des) raccord(s) dans la machine à souder bout à bout.
� Nettoyer les extrémités mâles.
� Vérifier que la machine à souder bout à bout est compatible avec le diamètre du tube et le cycle de soudage
bout à bout prescrit.
� Raboter les tubes parallèlement en déplaçant la mâchoire mobile contre la raboteuse (voir Figure 3). La
pression de fermeture doit être suffisante pour produire un écoulement régulier des copeaux en PE des deux
côtés de la raboteuse. Le rabotage est achevé lorsque la(les) face(s) du tube et/ou la(les) face(s) du raccord
sont planes et sont parallèles.
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Figure 3 — Rabotage des extrémités mâles
� Réduire la pression en laissant tourner la raboteuse afin d’éviter la formation de bavures sur les surfaces du
tube et/ou des raccords. Reculer la mâchoire mobile et retirer la raboteuse.
� Fermer la machine à souder bout à bout et vérifier que les tubes sont alignés. Les extrémités mâles du(des)
tube(s) et/ou du(des) raccord(s) doivent être alignées le plus possible et ne doivent pas dépasser le défaut
d'alignement maximal donné dans le mode opératoire d'assemblage.
� L’écart entre les surfaces du tube et/ou du raccord après rabotage doit être aussi faible que possible et ne doit
pas dépasser l’écart maximal donné dans le mode opératoire d'assemblage.
� Mesurer la pression supplémentaire provoquée par les pertes dues au frottement dans la machine à souder
bout à bout et la résistance de traîné en déplaçant vers l'avant la mâchoire mobile et ajouter cette pression à
la pression requise de soudage bout à bout.
� S’il y a lieu, nettoyer les surfaces de soudage et la plaque chauffante. Les résidus en polyéthylène ne doivent
être enlevés de la plaque chauffante qu’à l’aide d’une spatule en bois.
� Vérifier que le revêtement de surface de la plaque chauffante est intact et sans rayure.
� Vérifier que la plaque chauffante est à la température de soudage correcte.
� Placer la plaque chauffante entre les surfaces du tube. Approcher la machine à souder bout à bout contre la
plaque chauffante pour appliquer la pression de soudage, y compris la pression supplémentaire mesurée,
jusqu’à obtention de la largeur spécifiée du bourrelet (voir Figure 4).
Figure 4 — Chauffage des extrémités mâles
� Réduire la pression à un niveau suffisant pour maintenir le contact entre les extrémités du tube et la plaque
chauffante.
� Une fois le temps de pénétration de la chaleur écoulé, ouvrir la machine à souder bout à bout et retirer la
plaque chauffante. Vérifier rapidement que les extrémités chauffées du tube n'ont éventuellement pas été
endommagées par le retrait de la plaque chauffante et refermer la machine à souder bout à bout. La durée
entre l’ouverture et la fermeture doit être dans les limites maximales données dans le mode opératoire
d'assemblage.
� Lorsqu’elle n’est pas utilisée, ranger la plaque chauffante dans une enceinte de protection.
� La machine à souder bout à bout doit rester fermée et sous pression pendant toute la durée de soudage bout
à bout et la période de refroidissement subséquente. Il est important que la période de refroidissement soit
respectée.
� Une fois la durée de soudage bout à bout et la durée de refroidissement écoulées, libérer la pression dans la
machine à souder bout à bout.
� Une fois retiré, le tube doit être manipulé avec précaution.
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6.3.5 Assemblage par soudage dans l'emboîture
6.3.5.1 Principe
Cette technique consiste à chauffer simultanément la surface extérieure du tube et la surface intérieure d'une
emboîture jusqu’à ce que le polyéthylène ait suffisamment fondu, puis à insérer l’extrémité du tube dans
l’emboîture et à la maintenir en place jusqu’à refroidissement de l’assemblage.
Les machines à souder dans l'emboîture sont recommandées pour des diamètres W 63 mm afin de garantir des
assemblages de haute qualité.
Avec des diamètres � 63 mm, le soudage dans l'emboîture peut être exécuté manuellement en utilisant des outils
d’arrondissage.
Pour des diamètres � à 125 mm, le soudage dans l'emboîture n’est pas recommandé.
6.3.5.2 Types d’assemblage par soudage dans l'emboîture
Il existe deux types d’assemblage par soudage dans l'emboîture: le type A et le type B.
Les assemblages de type A ont des bourrelets plats, et l’extrémité du tube n’est pas étalonnée, tandis que les
assemblages de type B ont des bourrelets ronds, et le diamètre extérieur de l’extrémité du tube est calibré en
enlevant une fine couche de matériau à l’aide d’un outil de calibrage (voir Figure 5).
Les raccords de types A et B et les machines à souder dans l'emboîture ainsi que l'outillage auxiliaire
correspondants ne sont pas compatibles.
a) Type A b) Type B
Figure 5 — Types d’assemblage par soudage dans l'emboîture
6.3.5.3 Paramètres de soudage dans l'emboîture
Les paramètres de soudage dans l'emboîture, c'est-à-dire le temps de pénétration de la chaleur et la température,
le temps de retrait de l’outil chauffant, le temps de soudage, et la période de refroidissement, doivent être spécifiés
dans le descriptif du mode opératoire.
Les paramètres de soudage dans l'emboîture dépendent du matériau PE utilisé, du diamètre du tube et de la
valeur SDR.
6.3.5.4 Assemblage par machine à souder dans l'emboîture
Les opérations minimales nécessaires pour réaliser un assemblage par machine à souder dans l'emboîture sont
décrites ci-après:
� Vérifier la compatibilité de la machine à souder dans l'emboîture et de l’outillage auxiliaire avec le diamètre du
tube et le type de raccord.
� Serrer le raccord dans la machine à souder dans l'emboîture.
� Vérifier et ajuster, s’il y a lieu, l’alignement du raccord en utilisant le mandrin d’alignement.
� Couper le tube perpendiculairement à son axe et ébarber les arêtes.
� Le diamètre extérieur des tubes à souder avec des raccords de type B doit être étalonné à l’aide de l’outil de
calibrage (voir Figure 6).
Figure 6 — Outil de calibrage
� Placer le tube dans les mâchoires. L’allongement de l’extrémité mâle du tube doit être vérifié à l’aide de la
jauge de profondeur. Pour les tubes à souder avec des raccords de type B, l’outil d'étalonnage est souvent
utilisé à cet effet.
� Nettoyer la surface de soudage du tube et du raccord.
� S’il y a lieu, nettoyer les surfaces de soudage de l’outil chauffant. Les résidus de polyéthylène ne doivent être
enlevés qu’à l’aide d’une spatule en bois.
� Vérifier que le revêtement de surface de la plaque chauffante est intact et sans rayure.
� Vérifier que l’outil chauffant est à la température de soudage correcte.
� Placer l’outil chauffant entre le tube et le raccord (voir Figure 7).
� Fermer la machine à souder dans l'emboîture lentement et régulièrement jusqu’à ce que l’outil chauffant
couvre entièrement la zone du tube à chauffer et, sur l’autre côté, pénètre à fond dans l’emboîture du raccord.
Conserver cette position pendant le temps de pénétration de la chaleur (voir Figure 8).
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� Le temps de pénétration de la chaleur commence lorsque le tube et le raccord sont comprimés l’un dans
l’autre.
� Une fois le temps de pénétration de la chaleur écoulé, ouvrir la machine à souder dans l'emboîture et retirer
l’outil chauffant. Vérifier rapidement que les zones chauffées n'ont éventuellement pas été endommagées et
qu’elles ont un aspect uniforme, puis refermer la machine à souder dans l'emboîture. La durée entre
l’ouverture et la fermeture doit être dans les limites prescrites.
� S’assurer que l'extrémité mâle du tube est emboîtée à fond dans le raccord.
� La machine à souder dans l'emboîture doit rester dans cette position pendant le temps de soudage.
� Retirer la machine à souder, mais ne pas exposer l’assemblage à une contrainte excessive jusqu'à ce qu'un
temps de refroidissement supplémentaire d'au moins 10 min se soit écoulé.
� Lorsqu’il n’est pas utilisé, ranger l’outil chauffant dans une enceinte de protection.
Figure 7 — Machine à souder dans l'emboîture
Figure 8 — Chauffage de l’emboîture
6.3.5.5 Assemblage manuel par soudage dans l'emboîture
Les opérations minimales nécessaires pour réaliser un assemblage par soudage manuel dans l'emboîture sont
décrites ci-après:
� Vérifier la compatibilité de l'outil chauffant et de l’outillage auxiliaire avec le diamètre du tube et le type de
raccord.
� Découper le tube perpendiculairement à son axe et ébarber les arêtes.
� Le diamètre extérieur des tubes à souder avec des raccords de type B doit être calibré à l’aide de l’outil de
calibrage. Si des outils d’arrondissage sont utilisés, les placer à 50 mm au moins de la surface de soudage la
plus proche avant de procéder à l'étalonnage.
� Placer la jauge de profondeur sur l'extrémité mâle des tubes à souder avec des raccords de type A et fixer
l’outil d’arrondissage juste derrière. (Voir Figure 9.)
� Nettoyer la surface de soudage du tube et du raccord.
� S’il y a lieu, nettoyer les surfaces de soudage de l’outil chauffant. Les résidus de polyéthylène ne doivent être
enlevés qu’à l’aide d’une spatule en bois.
� Vérifier que le revêtement de surface de l’outil chauffant est intact et sans rayure.
� Vérifier que l’outil chauffant est à la température de soudage correcte.
� Placer l’outil chauffant entre le tube et le raccord et presser lentement et régulièrement jusqu’à ce que l’outil
chauffant couvre entièrement la zone du tube à chauffer et, de l’autre côté, pénètre à fond l’emboîture du
raccord. Conserver cette position pendant le temps de pénétration de la chaleur.
� Le temps de pénétration de la chaleur commence lorsque le tube et le raccord sont comprimés l’un dans
l’autre.
� Une fois le temps de pénétration de la chaleur écoulé, retirer le tube et le raccord de l’outil chauffant. Vérifier
rapidement que les zones chauffées n'ont éventuellement pas été endommagées et qu’elles ont un aspect
uniforme, puis emboîter l'extrémité mâle du tube dans l’emboîture chauffée du raccord. La période entre le
retrait de l’outil chauffant et l’insertion dans le raccord doit être dans les limites maximales données dans le
mode opératoire d'assemblage.
� S’assurer que l'extrémité mâle du tube a pénétré à fond dans l’emboîture du raccord.
� Conserver l’assemblage dans cette position pendant le temps de soudage.
� Ne pas exposer l’assemblage à une contrainte excessive jusqu'à ce qu'un temps de refroidissement
supplémentaire d'au moins 10 min se soit écoulé.
� Lorsqu’il n’est pas utilisé, ranger l’outil chauffant dans une enceinte de protection.
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Légende
1 Jauge de profondeur
2 Outil d’arrondissage
Figure 9 — Outils de soudage manuels
6.3.6 Soudage de selle
6.3.6.1 Principe
Cette technique consiste à chauffer simultanément la surface extérieure du tube et la surface extérieure d’une selle
jusqu’à la température de fusion du polyéthylène, à placer la selle sur le tube et à la maintenir en place jusqu’à
refroidissement de l’assemblage.
Pour toutes les dimensions, l'emploi de machines de soudage de selle est recommandé pour garantir des
assemblages de haute qualité.
6.3.6.2 Types de raccord en forme de selle à souder
Il existe deux types de raccord (voir Figure 10):
� Type I Selles pour prise de branchement latérale sur le côté d'un tube.
� Type II Selles pour prise de branchement verticale partant du dessus du tube. Les selles de type II peuvent
comporter un outil de coupe du tube principal intégré.
6.3.6.3 Paramètres de soudage de selle
Les paramètres de soudage de selle, soit le temps de pénétration de la chaleur, la pression et la température, le
temps de retrait de l’outil chauffant, le temps de soudage et la période de refroidissement, doivent être spécifiés
dans le descriptif du mode opératoire.
Les paramètres de soudage de selle dépendent du matériau PE utilisé, du diamètre du tube et de la valeur SDR.
Figure 10 — Types de selle à souder I et II
6.3.6.4 Assemblage par soudage de selle
Les opérations minimales nécessaires pour réaliser un assemblage par soudage de selle sont décrites ci-après:
� Vérifier la compatibilité de la machine de soudage de selle et de l'outillage auxiliaire avec le diamètre du tube
et le type de raccord.
� Préparer la zone de soudage en grattant une fine couche du matériau du tube (voir Figure 11).
� Monter la machine à souder sur le tube et serrer la selle dans la machine à souder.
� Vérifier que toute la zone de soudage de selle s’adapte bien au tube. Ajuster, s’il y a lieu, l’alignement de la
selle et du tube.
� Nettoyer la surface de soudage du tube et du raccord.
� S’il y a lieu, nettoyer les surfaces de soudage de l’outil chauffant. Les résidus de polyéthylène ne doivent être
enlevés qu’à l’aide d’une spatule en bois.
� Vérifier que le revêtement de surface de l’outil chauffant est intact et sans rayure.
� Vérifier que l’outil chauffant est à la température de soudage correcte.
� Placer l’outil chauffant entre le tube et le raccord (voir Figure 12).
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� Fermer la machine à souder lentement et régulièrement jusqu’à ce qu’à obtention de la pression prescrite
pendant le chauffage. Maintenir cette pression pendant le temps de pénétration de la chaleur.
� Une fois le temps de pénétration de la chaleur écoulé, ouvrir la machine à souder et retirer l’outil chauffant.
Vérifier rapidement que les zones chauffées n'ont éventuellement pas été endommagées et qu’elles ont un
aspect uniforme, puis refermer la machine à souder. La période entre l’ouverture et la fermeture doit être dans
les limites maximales données dans le mode opératoire d'assemblage.
Figure 11 — Grattage de la surface
Figure 12 — Outil chauffant de soudage de selle
� Exercer la pression de soudage spécifiée et la maintenir durant le temps spécifié dans le mode opératoire
d'assemblage.
� Retirer la machine de soudage de selle , mais ne pas exposer l’assemblage à une contrainte excessive, par
exemple par branchement ou perçage de la canalisation, jusqu'à ce qu'un temps de refroidissement
supplémentaire d'au moins 15 min se soit écoulé.
� Lorsqu’il n’est pas utilisé, ranger l’outil chauffant dans une enceinte de protection.
6.4 Assemblage par électrosoudage
6.4.1 Généralités
Les raccords électrosoudables comprennent notamment emboîtures, selles, réductions, tés égaux ou réduits et
coudes.
Le principe de base pour assembler de tels raccords par électrosoudage consiste à chauffer, en utilisant l’effet
Joule, un enroulement électrique intégré dans les surfaces internes (surfaces de soudage) des raccords, pour
...
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