ISO 28921-2:2015

NORME ISO
INTERNATIONALE 28921-2
Première édition
2015-11-01
Robinetterie industrielle — Robinets
d’isolement pour application à basses
températures —
Partie 2:
Essais de type
Industrial valves — Isolating valves for low-temperature
applications —
Part 2: Type testing
Numéro de référence
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ISO 2015
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Conditions d’essai . 2
4.1 Choix de l’appareil de robinetterie . 2
4.2 Critères d’essai et choix d’un modèle d’appareil de robinetterie . 3
4.2.1 Généralités . 3
4.2.2 Choix d’un modèle représentatif d’appareil de robinetterie . 3
4.2.3 Choix et qualification des éléments d’étanchéité . 3
4.3 Exigences relatives à l’appareil de robinetterie soumis à essai, direction
d’installation et conditions . 3
4.4 Préparation en vue d’un essai à basse température . 3
4.4.1 Généralités . 3
4.4.2 Essais des appareils de robinetterie . 4
4.4.3 Appareillage d’essai . 4
5 Exigences relatives aux essais à basse température . 4
5.1 Dispositions de sécurité . 4
5.2 Refroidissement de l’appareil de robinetterie . 4
5.3 Gaz d’essai . 5
5.4 Équipement . 5
5.4.1 Généralités . 5
5.4.2 Appareillage d’essai . 7
5.4.3 Étalonnage des instruments . 7
6 Informations devant être fournies par l’acheteur . 7
Annexe A (normative) Mode opératoire d’essai pour les essais de type à basse température
des appareils de robinetterie . 8
Annexe B (informative) Informations à fournir par l’acheteur .15
Annexe C (informative) Rapport d’essai de type à basse température .16
Bibliographie .20
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer
un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité responsable de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 153, Robinetterie, sous-
comité 1, Conception, construction, marquage et essais.
L’ISO 28921 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Robinetterie industrielle —
Robinets d’isolement pour application à basses températures:
— Partie 1: Conception, essais de fabrication et de production
— Partie 2: Essais de type
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NORME INTERNATIONALE ISO 28921-2:2015(F)
Robinetterie industrielle — Robinets d’isolement pour
application à basses températures —
Partie 2:
Essais de type
AVERTISSEMENT — Il convient que les utilisateurs de la présente Norme international
connaissent bien les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale
n’a pas pour but de traiter tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son
utilisation. Il incombe à l’utilisateur d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et
de sécurité, et de s’assurer de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 28921 spécifie les exigences relatives aux essais de type des robinets
d’isolement pour applications à basses températures afin de vérifier les performances des appareils de
robinetterie à une température basse comprise entre − 50 °C et − 196 °C.
NOTE Les dimensions nominales (DN), les dimensions nominales de la tuyauterie (NPS), la pression
nominale (PN) et les Class sont couverts par l’ISO 28921-1.
La présente partie de l’ISO 28921 n’évalue pas les actionneurs, sauf s’ils font partie intégrante de
l’appareil de robinetterie. Pendant les essais, les appareils de robinetterie peuvent être actionnés
manuellement ou un actionneur peut être utilisé. Pendant les essais, l’effet des vapeurs de gaz froid
est pris en considération, en particulier lorsque l’actionneur est monté directement au-dessus du banc
d’essai, les gaz froids enveloppant l’actionneur.
La présente partie de l’ISO 28921 ne s’applique pas aux appareils de robinetterie pour usage cryogénique,
conçus conformément à l’ISO 21011, utilisés avec des récipients cryogéniques.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de façon normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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 5208, Robinetterie industrielle — Essais sous pression des appareils de robinetterie métalliques
ISO 28921-1, Robinetterie industrielle — Robinets d’isolement pour application à basses températures —
Partie 1: Conception, essais de fabrication et de production
ASME B31.3, Process Piping
EN 13480-2, Tuyauteries industrielles métalliques — Partie 2: Matériaux
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 28921-1 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1
appareil de robinetterie à siège symétrique
appareil de robinetterie dont la construction interne présente un plan de symétrie perpendiculaire à
l’axe des extrémités du corps
Note 1 à l’article: Il s’agit d’un appareil de robinetterie dont les deux élément d’étanchéité du siège sont identiques.
3.2
appareil de robinetterie à siège asymétrique
appareil de robinetterie dont la construction interne ne présente pas de plan de symétrie perpendiculaire
à l’axe des extrémités du corps
Note 1 à l’article: Il s’agit d’un appareil de robinetterie présentant un déport du siège par rapport à l’axe de l’arbre.
3.3
famille de conception
appareils de robinetterie du même type pour lesquels la conception de base pour l’enveloppe soumise
à la pression extérieure, en particulier la construction du corps, est de la même conception pour toutes
les dimensions de la gamme d’appareils de robinetterie et avec le même mouvement de la tige
Note 1 à l’article: Les appareils de robinetterie du même type incluent par exemple les robinets-vannes, robinets
à soupape, robinets à tournant sphérique.
Note 2 à l’article: Des exemples de construction du corps incluent le corps à une, deux ou trois pièces,
l’extension du chapeau.
Note 3 à l’article: Des exemples de mouvement de la tige incluent le mouvement de tige montante et non rotative.
Note 4 à l’article: Les appareils de robinetterie sont considérés de la même famille de conception s’ils peuvent
tous être décrits sur une seule vue en coupe non cotée, avec toutes les dimensions externes ajoutées dans un
tableau sur le même dessin.
3.4
pression de service à froid
CWP
pression maximale du fluide assignée à un appareil de robinetterie pour fonctionner à une température
de fluide jusqu’à 38 °C
3.5
cycle de fonctionnement
déplacement de la tige qui déplace l’obturateur de l’appareil de robinetterie de la position complètement
fermée à la position complètement ouverte et qui retourne à la position complètement fermée
Note 1 à l’article: Pour les clapets de non-retour, un cycle de fonctionnement correspond à l’obturateur qui se
déplace de la position fermée à la position ouverte, puis revient à la position fermée.
4 Conditions d’essai
4.1 Choix de l’appareil de robinetterie
Dans le cadre de la présente partie de l’ISO 28921, l’inspection et les essais doivent être réalisés sur
un appareil de robinetterie de production choisi de façon aléatoire dans une famille de conception et
constitué d’un matériau de construction particulier. La dimension choisie doit se situer au milieu de
la gamme, le PN ou la Class de l’appareil de robinetterie doit être choisi de manière à ce qu’il qualifie
tous les appareils de robinetterie de même PN ou Class et tous les appareils de robinetterie de PN ou
Class inférieur tant que ces appareils de robinetterie sont de conception identique. Les appareils de
robinetterie appartenant à la même famille de conception et construits à l’aide des mêmes matériaux,
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soumis à essai à température plus basse, qualifient les appareils de robinetterie pour des applications à
températures plus élevées jusqu’à la température ambiante.
NOTE La dimension d’appareil de robinetterie de milieu de gamme choisie pour les essais varie avec la gamme
de dimensions disponibles auprès du fabricant d’appareil de robinetterie. Par exemple, si l’offre d’appareils de
robinetterie d’une conception particulière d’appareil de robinetterie est DN 50, DN 65, DN 80, DN 100, DN 150
et DN 200 ou NPS 2, NPS 2 ½, NPS 3, NPS 4, NPS 6 et NPS 8, l’appareil de robinetterie de milieu de gamme choisi
pour les essais est DN 80 ou DN 100, et pour les appareils de robinetterie NPS, il s’agit de NPS 3 ou NPS 4. L’une ou
l’autre des deux dimensions est acceptable. Alternativement la dimension à soumettre à essai peut être décidée
par un accord entre le fabricant et l’acheteur.
4.2 Critères d’essai et choix d’un modèle d’appareil de robinetterie
4.2.1 Généralités
L’appareil de robinetterie soumis à cet essai de type doit être soumis à:
— 200 cycles de fonctionnement pour les appareils de robinetterie marche/arrêt;
— trois cycles de fonctionnement seulement, pour les clapets de non-retour.
4.2.2 Choix d’un modèle représentatif d’appareil de robinetterie
L’appareil de robinetterie choisi pour ces essais de type doit être représentatif de chaque famille de
conception du type d’appareil de robinetterie (par exemple robinet-vanne, robinet à soupape, robinet
à tournant sphérique) et du type de l’élément de fermeture (par exemple siège simple, double siège,
unidirectionnel, bidirectionnel).
L’appareil de robinetterie soumis à essai doit être de même conception que les autres appareils de
robinetterie couverts par cet essai de type dans la mesure où la configuration du corps et du chapeau
est concernée (par exemple construction du corps d’une seule pièce ou à plusieurs pièces, intégré ou
boulonné sur le chapeau et mêmes types de joints d’étanchéité entre ces éléments de l’appareil de
robinetterie).
4.2.3 Choix et qualification des éléments d’étanchéité
Les joints et garnitures d’étanchéité soumis à la pression de l’appareil de robinetterie soumis à essai
doivent être du même modèle et avec les mêmes matériaux de construction que tous les autres appareils
de robinetterie couverts par extension par cet essai de type.
4.3 Exigences relatives à l’appareil de robinetterie soumis à essai, direction
d’installation et conditions
4.3.1 Les appareils de robinetterie conçus comme des appareils de robinetterie à siège symétrique
ou asymétrique, destinés à être installés dans les deux directions doivent être soumis à essai dans les
deux directions.
4.3.2 Les appareils de robinetterie conçus pour une étanchéité unidirectionnelle doivent être marqués
en conséquence sur la partie extérieure du corps de l’appareil et doivent être soumis à essai dans une
seule direction.
4.4 Préparation en vue d’un essai à basse température
4.4.1 Généralités
L’intérieur des appareils de robinetterie soumis à essai à basse température doit être propre et exempt
de lubrifiants, produits d’étanchéité et huiles, sauf accord contraire entre l’utilisateur et le fabricant
d’appareils de robinetterie. L’ISO 23208 peut être utilisée comme ligne directrice pour le nettoyage des
composants des appareils de robinetterie, ainsi que des appareils de robinetterie assemblés soumis à
essai de type à basse température.
4.4.2 Essais des appareils de robinetterie
Les essais de l’enveloppe et du siège doivent être conformes à l’ISO/DIS 5208. La pression d’essai exercée
sur l’enveloppe doit être de 1,1 × CWP si l’essai est réalisé avec du gaz ou de 1,5 × CWP si l’essai est
1)
réalisé avec de l’alcool ou de l’eau. La pression pour l’essai du siège doit être de (6 ± 1) bar . A la fin de
chaque essai, l’appareil de robinetterie doit être soigneusement séché.
L’essai de type à basse température des appareils de robinetterie doit être mené conformément au mode
opératoire d’essai de l’Annexe A.
Un exemple de rapport d’essai de type à basse température est donné en Annexe C.
4.4.3 Appareillage d’essai
4.4.3.1 Le fluide frigorigène doit être contenu dans un réservoir en acier inoxydable isolé qui est ouvert
sur le dessus. Chaque appareil de robinetterie soumis à essai doit être obturé par des brides pleines
munies de supports lorsque cela est nécessaire et d’un tube en acier inoxydable austénitique de petit
alésage raccordé au fluide sous pression.
4.4.3.2 Des thermocouples doivent être attachés au corps de l’appareil de robinetterie, au chapeau et
à la bride d’extrémité, mais leur nombre peut être réduit si la dimension de l’appareil de robinetterie
soumis à essai rend peu pratique l’utilisation de plusieurs thermocouples. Cependant, dans tous les cas,
au moins un thermocouple est exigé dans la zone du chapeau de l’appareil de robinetterie et un autre
à l’intérieur de l’appareil de robinetterie. Au moins un thermocouple doit être prévu pour surveiller la
température du fluide frigorigène.
5 Exigences relatives aux essais à basse température
5.1 Dispositions de sécurité
Les essais à basse température sont potentiellement dangereux et le personnel d’essai doit être
conscient de ce danger et bénéficier d’une formation appropriée.
Toutes les mesures de sécurité nécessaires doivent être prises pour protéger le personnel réalisant les
essais à basse température ainsi que toutes les autres personnes assistant à ces essais. Il est vivement
recommandé de protéger la zone d’essai par des barrières appropriées ou de réaliser les essais dans
une zone d’essai souterraine équipée d’une caméra permettant d’observer visuellement l’essai.
5.2 Refroidissement de l’appareil de robinetterie
L’appareil de robinetterie soumis à essai doit être installé dans le réservoir de refroidissement et doit
être orienté de manière à ce que la tige soit en position verticale. Les clapets de non-retour peuvent être
orientés avec le disque en position verticale ou horizontale.
Le refroidissement commence lorsque l’appareil de robinetterie est plongé dans le réservoir d’essai et
immergé dans ou aspergé avec le fluide frigorigène. Alternativement si le fluide frigorigène est un gaz,
le refroidissement commence par l’introduction du gaz dans le réservoir de refroidissement.
La température de l’appareil de robinetterie, ainsi que celle du fluide frigorigène et le niveau (si le
fluide frigorigène est liquide) doivent être surveillés en continu et enregistrés. L’essai doit commencer
lorsque la température de l’appareil de robinetterie est stabilisée dans les tolérances spécifiées pour la
température d’essai. Voir Tableau 1.
5 2
1) 1 bar = 0,1 MPa = 10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm (le bar est une unité qui est déconseillée par l’ISO).
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Tableau 1 — Température d’essai
Fluide frigorigène Température de l’appareil de robinetterie soumis
à essai
Glace sèche mélangée à un fluide caloporteur ou Basse température à – 50 °C
refroidie à l’azote
Azote gazeux Basse température entre – 50 °C et − 196 °C
Un autre fluide peut être utilisé sur accord entre
l’acheteur et le fabricant
Azote liquide Basse température à – 196 °C
NOTE Les appareils de robinetterie dont la température minimale de calcul est comprise entre – 50 °C et – 196 °C peuvent
être soumis à l’essai à – 196 °C, à condition que les matériaux de l’appareil de robinetterie soient adaptés.
5.3 Gaz d’essai
Le gaz d’essai, voir Tableau 2, d’une bou
...