ISO/FDIS 21011

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 21011
ISO/TC 220
Récipients cryogéniques — Robinets
Secrétariat: AFNOR
pour usage cryogénique
Début de vote:
2023-04-19
Cryogenic vessels — Valves for cryogenic service
Vote clos le:
2023-06-14
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. © ISO 2023
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 21011
ISO/TC 220
Récipients cryogéniques — Robinets
Secrétariat: AFNOR
pour usage cryogénique
Début de vote:
2023-04-19
Cryogenic vessels — Valves for cryogenic service
Vote clos le:
2023-06-14
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
ISO copyright office
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
Tél.: +41 22 749 01 11
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
E-mail: copyright@iso.org
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
Web: www.iso.org
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
Publié en Suisse
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
ii
TION NATIONALE. © ISO 2023
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences . 4
4.1 Matériaux . 4
4.1.1 Généralités . 4
4.1.2 Matériaux métalliques. 4
4.1.3 Matériaux non métalliques . 5
4.1.4 Résistance à la corrosion . 5
4.1.5 Compatibilité des matériaux avec les gaz . 5
4.2 Conception . 6
4.2.1 Généralités . 6
4.2.2 Presse-étoupe . 6
4.2.3 Positions de fonctionnement . 6
4.2.4 Cavités . 6
4.2.5 Chapeau . 7
4.2.6 Sûreté de la conception des extensions . 7
4.2.7 Siège . 7
4.2.8 Immobilisation de la tige . 7
4.2.9 Couple . 7
4.2.10 Continuité électrique et résistance à l’explosion . 7
4.2.11 Résistance au feu . 8
5 Essais . 8
5.1 Agrément de type . 8
5.1.1 Vérification de la conception . 8
5.1.2 Numéro de modèle . 8
5.1.3 Essais d’agrément de type. 8
5.2 Essais de production . 10
5.3 Rapport d’essai . 10
6 Propreté .11
7 Marquage .11
7.1 Marquage sur le corps du robinet . 11
7.2 Marquage sur une plaque signalétique . 11
Annexe A (normative) Méthodes recommandées pour les essais d’étanchéité des robinets
à usage cryogénique .12
Annexe B (informative) Essai de choc thermique pour les robinets utilisés avec du GNL .14
Annexe C (normative) Normes internationalement reconnues .16
Annexe ZA (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences
essentielles concernées de la Directive 2014/68/UE (Directive Équipements sous
pression) .23
Bibliographie .25
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur la possibilité que certains éléments du présent document puissent faire l'objet
de droits de brevet. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie
de tels droits de brevet. Les détails concernant tout brevet identifié lors de l’élaboration du présent
document seront fournis dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets soumises à
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 220, Récipients cryogéniques, en
collaboration avec le comité technique CEN/TC 268, Récipients cryogéniques, du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord
de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 21011:2008), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— mise à jour du domaine d’application pour modifier la limite supérieure de taille de DN 150 à DN 200;
— clarification de l’utilisation des unités de pression;
— révision des essais d’agrément de type;
— révision de l’Article 7, «Marquage»;
— révision de la formule dans l’Annexe A pour prendre en compte la pression atmosphérique dans le
volume mort à l’état initial.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 21011:2023(F)
Récipients cryogéniques — Robinets pour usage
cryogénique
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences relatives à la conception, à la fabrication et aux essais des
robinets prévus pour une température nominale inférieure ou égale à −40 °C (service cryogénique),
c’est-à-dire destinés à fonctionner avec des fluides cryogéniques allant de la température ambiante à la
température cryogénique.
Le présent document est applicable à tous les types de robinets cryogéniques, y compris aux robinets
cryogéniques isolés sous vide dont le diamètre nominal DN n’excède pas 200.
Le présent document peut être utilisé comme guide pour des robinets de plus grand diamètre.
Le présent document n’est pas applicable aux soupapes de sûreté couvertes par l’ISO 21013-1.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5208, Robinetterie industrielle — Essais sous pression des appareils de robinetterie métalliques
ISO 10434, Robinets-vannes en acier à chapeau boulonné pour les industries du pétrole, de la pétrochimie et
les industries connexes
ISO 10497, Essais des appareils de robinetterie — Exigences de l'essai au feu
ISO 15761, Robinets-vannes, robinets à soupape et clapets de non retour en acier de dimensions DN 100 et
inférieures, pour les industries du pétrole et du gaz naturel
ISO 17292, Robinets à tournant sphérique métalliques pour les industries du pétrole, de la pétrochimie et
les industries connexes
ISO 21010, Récipients cryogéniques — Compatibilité gaz/matériaux
ISO 21028-1, Récipients cryogéniques — Exigences de ténacité pour les matériaux à température
cryogénique — Partie 1: Températures inférieures à -80 degrés C
ISO 21028-2, Récipients cryogéniques — Exigences de ténacité pour les matériaux à température
cryogénique — Partie 2: Températures comprises entre -80 degrés C et -20 degrés C
ISO 23208, Récipients cryogéniques — Propreté en service cryogénique
ASME B16.34, Valves — Flanged, threaded, and welding end
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
diamètre nominal
DN
NPS
désignation alphanumérique de dimension pour les composants d’un réseau de tuyauteries, utilisée à
des fins de référence
Note 1 à l'article: Elle comprend les lettres «DN» ou «NPS» suivies par un nombre entier ou un nombre
fractionnaire sans dimension qui est indirectement relié aux dimensions réelles de l’alésage ou du diamètre
extérieur des raccordements d’extrémité.
3.2
pression nominale
PR
différence maximale de pression entre l’intérieur et l’extérieur de toute barrière de pression, pour
laquelle la barrière est conçue pour un fonctionnement à 20 °C
Note 1 à l'article: La PR du robinet est celle du composant du robinet ayant la PR la plus basse.
3.3
PN
Classe
désignation numérique de la pression d’un composant, qui est un nombre arrondi pratique utilisé à
des fins de référence, et qui comprend les lettres PN ou le mot Classe suivis du numéro de référence
approprié
Note 1 à l'article: Il convient que tous les équipements ayant une même dimension nominale (DN ou NPS),
désignés par un même numéro de PN ou de classe, aient des dimensions de raccordement compatibles.
Note 2 à l'article: Les tables de valeurs de pression/température nominale dans les normes appropriées
fournissent un guide sur la pression maximale admissible dépendant des matériaux et des températures de
calcul et de service.
3.4
température nominale minimale
température la plus basse pour laquelle le robinet est conçu par le fabricant
3.5
catégorie de robinets A
robinets destinés à fonctionner à une fréquence normale (supérieure à 20 cycles par an)
Note 1 à l'article: Voir 5.1.3.3.
3.6
catégorie de robinets B
robinets destinés à ne fonctionner qu’occasionnellement, c’est-à-dire à une fréquence inférieure ou
égale à 20 cycles par an
Note 1 à l'article: Voir 5.1.3.3.
3.7
coefficient de débit
coefficient de base utilisé pour indiquer la capacité de débit d’un robinet dans des conditions spécifiées
Note 1 à l'article: Les coefficients de débit couramment utilisés sont K et C en fonction du système d’unités.
v v
Note 2 à l'article: Bien que les dimensions et unités utilisées avec le coefficient de débit K diffèrent de celles
v
utilisées avec le coefficient de débit C , il est possible de relier les deux coefficients numériquement au moyen de
v
la relation suivante:
KC=0,865
vv
Note 3 à l'article: Les définitions du coefficient de débit données en 3.7.1 (pour K ) et en 3.7.2 (pour C ) incluent
v v
certaines unités, une nomenclature et des valeurs de température qui ne sont pas cohérentes avec l’IEC 60534-1.
Ces incohérences sont limitées à 3.7.1 et 3.7.2 du présent document, et leur seul objectif est d’illustrer les relations
uniques qui sont traditionnellement utilisées dans l’industrie du robinet. Ces incohérences ne concernent pas les
parties de l’IEC 60534 autres que l’IEC 60534-1.
3.7.1
coefficient de débit
K
v
débit volumétrique spécial, calculé en mètres cubes par heure (capacité), traversant un robinet
entièrement ouvert à 100 %, pour lequel la perte de pression statique dans le robinet est
1)
de 1 bar (0,1 MPa) et le fluide est de l’eau dans une plage de température allant de 5 °C à 40 °C (278 K
à 313 K)
Note 1 à l'article: La valeur de K peut être obtenue à partir de résultats d’essai au moyen de la formule suivante:
v
Δp
 
K  ρ 
v
K =Q
 
v  
 
Δp ρ
 
w
 
où
Q est le débit volumétrique mesuré, en m /h;
Δp
est la perte de pression statique de 1 bar (0,1 MPa);
K
v
Δp est la perte de pression statique mesurée dans le robinet, en bars (MPa);
ρ est la masse volumique du fluide, en kg/m ;
3 3
ρ est la masse volumique de l’eau, en kg/m (1 000 kg/m ).
w
Cette formule est valable lorsque l’écoulement est turbulent et qu’il ne se produit aucune cavitation ou
vaporisation instantanée.
3.7.2
coefficient de débit
C
v
coefficient d’un robinet non-SI
Note 1 à l'article: D’usage très répandu dans le monde entier.
Note 2 à l'article: Numériquement, C correspond au nombre de gallons américains d’eau, dans une plage de
v
température allant de 40 °F à 100 °F, qui s’écoulent dans un robinet en 1 min, le robinet étant entièrement ouvert
1))
à 100 %, lorsqu’une chute de pression de 0,068 948 bar (0,006 894 8 MPa) se produit. Pour des conditions
autres que celles-ci, C peut être obtenu à l’aide de la formule suivante:
v
Δp
 
C ρ
 
v
CQ=  
v  
 
Δp ρ
 
w
 
où
)
1) 1 psi = 0,068 948 bar = 0,006 894 8 MPa.
Q est le débit volumétrique mesuré, en gallons américains par minute (1 gal (US)/
−5 3
min = 309 x 10 m /s);
3 3
ρ est la masse volumique du fluide, en livres par pied cube (1 lb/ft = 16,018 kg/m );
ρ est la masse volumique de l’eau dans une plage de température allant de 4 °C à 38 °C
w
(40 °F à 100 °F), en livres par pied cube;
Δp est la perte de pression statique mesurée dans le robinet, en psi;
Δ p =1psi .
C
v
Cette formule est valable lorsque l’écoulement est turbulent et qu’il ne se produit aucune cavitation ou
vaporisation instantanée.
3.8
chapeau
partie reliant le corps du robinet à la garniture d’étanchéité
4 Exigences
4.1 Matériaux
4.1.1 Généralités
Les matériaux doivent être en conformité avec une norme internationalement reconnue (voir l’Annexe C)
et être compatibles avec le fluide. Le grippage, l’échauffement par frottement et la corrosion galvanique
doivent être pris en considération dans le choix des matériaux. Les matériaux doivent également être
compatibles avec l’oxygène, le cas échéant (voir 4.1.5.1).
Les matériaux non répertoriés dans une norme internationalement reconnue doivent être contrôlés
par le fabricant du robinet selon une spécification garantissant le contrôle de la composition chimique
et des propriétés physiques, et assurant une qualité au moins équivalente à celle obtenue selon une
norme internationalement reconnue. Un certificat d’essai indiquant les résultats d’essai en matière de
composition chimique et de propriétés physiques doit être fourni avec le robinet.
4.1.2 Matériaux métalliques
Les matériaux métalliques à utiliser dans la construction de robinets cryogéniques doivent satisfaire
aux exigences de ténacité de l’ISO 21028-1 ou de l’ISO 21028-2, selon le cas, pour la température
nominale minimale.
Ces exigences s’appliquent uniquement aux parties des robinets exposées à de basses températures
en service normal. Les matériaux métalliques qui ne présentent pas de transition ductile/fragile et les
matériaux non ferreux dont on peut montrer qu’ils n’ont pas de transition ductile/fragile ne nécessitent
pas d’essais supplémentaires de flexion par choc.
Les composants de robinets forgés, laminés, corroyés et façonnés à partir de matières premières
provenant de ces procédés ne doivent pas être soumis à un essai de choc si la température nominale
minimale est supérieure à la plage de température de transition ductile/fragile du matériau. Les pièces
de fonderie satisfaisant aux exigences de l’une des annexes applicables I et IV ou II et III de l’ASME B16.34
pour les pièces forgées et les matériaux laminés ou corroyés, ou conformes à des normes équivalentes,
ne doivent pas être soumises à un essai de choc si la température nominale minimale est supérieure à la
plage de température de transition ductile/fragile du matériau. Lorsqu’un essai de choc est nécessaire,
le matériau d’au moins un corps de robinet sélectionné au hasard (chapeau inclus, le cas échéant) dans
chaque lot de production de pièces de fonderie doit être soumis à un essai de choc à la température
nominale minimale.
4.1.3 Matériaux non métalliques
Les matériaux non métalliques sont couramment utilisés uniquement dans les garnitures et les presse-
étoupes et pour les inserts dans l’ensemble bouchon/tige pour assurer l’étanchéité dans le siège lorsque
le robinet est fermé. Si de tels matériaux doivent être utilisés pour les composants des robinets, ils
doivent être conformes à l’ISO 21028-1 ou l’ISO 21028-2, selon le cas, pour la température nominale
minimale.
Les matériaux non métalliques doivent aussi:
— avoir des caractéristiques mécaniques permettant au robinet de satisfaire à l’essai d’agrément de
type pour les robinets de catégorie A spécifiés en 5.1.3.3;
— être compatibles avec l’oxygène (le cas échéant; voir 4.1.5.1).
4.1.4 Résistance à la corrosion
Les matériaux des robinets doivent être résistants ou protégés de la corrosion atmosphérique normale
et du milieu auquel la vanne sera exposée. En plus de la résistance à la corrosion atmosphérique
normale, des précautions particulières doivent être prises pour garantir que le robinet ne peut pas être
rendu inopérant par l’accumulation de produits de corrosion. Certains alliages de cuivre sont sensibles
à la corrosion par fissuration sous contrainte; par conséquent, il est important d’en tenir compte avant
de choisir ces matériaux pour des composants soumis à des contraintes. Une attention particulière doit
être accordée au fluide de détection de fuites qui est utilisé pour le contrôle de fuite des alliages de
cuivre, pour s’assurer que ce fluide ne cause pas de corrosion par fissuration sous contrainte dans les
alliages de cuivre (par exemple ASTM G186). La sensibilité à la corrosion intergranulaire des matériaux
austénitiques ou à l’attaque à la limite des grains des alliages à base de nickel fait partie des éléments
nécessitant une attention particulière.
NOTE Une discussion sur les précautions à prendre est disponible dans l’ASME B31.3:2020, Annexe F, dans
l’ASME BPVC: 2021, Section II, Partie D, Annexe A non obligatoire et dans l’ASME BPVC: 2021, Section III, Division 1,
Annexe W non obligatoire.
4.1.5 Compatibilité des matériaux avec les gaz
4.1.5.1 Compatibilité avec l’oxygène
Si la température nominale minimale est inférieure ou égale au point d’ébullition de l’air (environ −190 °C
à la pression atmosphérique) ou si le robinet est prévu pour de l’oxygène ou des produits oxydants,
les matériaux qui sont au contact d’air liquide ou de produits oxydants doivent être compatibles avec
l’oxygène, conformément à l’ISO 21010.
4.1.5.2 Hydrogène
Pour un usage avec de l’hydrogène, voir l’ISO 11114-1 et l’ISO 11114-2.
4.1.5.3 Acétylène (aussi appelé éthyne)
Les matériaux métalliques doivent contenir moins de 70 % de cuivre s’ils sont spécifiés pour une
utilisation avec des mélanges contenant de l’acétylène.
4.1.5.4 Gaz naturel liquéfié (GNL)
Le robinet doit être conçu pour prendre en compte les contraintes thermiques en régime transitoire se
produisant pendant l’opération de refroidissement.
NOTE Les contraintes thermiques en régime transitoire présentent les caractéristiques suivantes:
— elles sont souvent beaucoup plus élevées que les contraintes de pression statique;
— elles augmentent lorsque l’épaisseur du corps du robinet augmente.
La conception du robinet doit prendre en compte l’effet des contraintes thermiques en régime
transitoire.
L’essai de choc thermique facultatif spécifié dans l’Annexe B peut être réalisé en accord avec l’acheteur/
le client. Si l’essai de choc thermique facultatif est réalisé, la conception du robinet en matière de
contraintes thermiques en régime transitoire doit être acceptée à condition que le robinet passe avec
succès l’essai de choc thermique.
4.2 Conception
4.2.1 Généralités
Les robinets doivent remplir leur fonction de manière sûre dans une plage de température allant
de +65 °C à leur température nominale minimale et dans un domaine de pression correspondant au
domaine prévu d’utilisation. Les robinets doivent être conçus pour être conformes à une pression
nominale PR, PN ou classe. Les robinets doivent être choisis avec une PR (PN ou classe) supérieure ou
égale à la pression maximale admissible (PS) de l’équipement avec lequel ils sont utilisés.
Les valeurs d’épaisseur de paroi minimale pour les corps de robinets doivent être tirées des normes
appropriées relatives aux robinets: ISO 10434, ISO 15761, ISO 17292 ou ASME B16.34. Autrement,
l’épaisseur de paroi minimale peut être déterminée à l’aide de méthodes de calcul reconnues (par
exemple EN 16668, AD2000 Merkblatt ou ASME B31.3) permettant de calculer l’épaisseur minimale de
l’enveloppe d’un tuyau de diamètre équivalent. L’épaisseur du chapeau de robinets à chapeau allongé
(extension) n’est pas tenue de satisfaire aux exigences d’épaisseur de paroi minimale de ces normes. Ces
normes peuvent être utilisées comme références informatives pour des conceptions non spécifiquement
couvertes par le présent document.
4.2.2 Presse-étoupe
Les robinets peuvent être munis d’une extension ou d’un chapeau allongé, ou les deux. La longueur de
l’extension doit être suffisante pour maintenir la garniture de la tige à une température assez élevée
pour permettre le fonctionnement dans la plage normale de température du matériau de la garniture.
Les robinets non équipés d’une extension ou d’un chapeau allongé, ou les deux, doivent avoir une
garniture de tige capable de fonctionner à la température minimale spécifiée. Le volant de manœuvre
doit être conçu pour rester opérationnel pendant la durée de l’essai de type conformément à l’Article 5.
Les presse-étoupes comportant un dispositif de serrage fileté mâle ou femelle doivent être conçus de
sorte qu’ils ne se dévissent pas inopinément, par exemple lorsque le robinet est actionné.
4.2.3 Positions de fonctionnement
Sauf spécification contraire du fabricant du robinet, les robinets équipés d’une extension ou d’un
chapeau allongé, ou les deux, doivent être en mesure de fonctionner normalement avec du liquide avec
la tige dans n’importe quelle position de la verticale jusqu’à 35° au-dessus de l’horizontale. Les charges
imposées par les actionneurs doivent également être prises en compte.
4.2.4 Cavités
4.2.4.1 Liquide piégé
Les cavités dans lesquelles le liquide peut être piégé et se trouver ainsi à l’origine de pressions
inacceptables dues à sa vaporisation au cours de l’échauffement du robinet ne sont pas admises.
NOTE Pour les robinets à boisseau sphérique et les robinets à guillotine, cette exigence peut être satisfaite
en prévoyant un trou ou un passage de sûreté ou d’autres moyens, par exemple des sièges déformables faisant
office de soupape, afin d’évacuer l’excès de pression dans les cavités du chapeau et du corps.
4.2.4.2 Débris
Les cavités susceptibles de piéger des débris doivent être évitées.
4.2.5 Chapeau
Les chapeaux de robinets peuvent être brasés, soudés, boulonnés, vissés ou de type à raccord union.
Les écrous de raccord union doivent être verrouillés au corps. Les chapeaux de type à raccord
union ne doivent pas être utilisés sur des robinets ayant un DN supérieur à 80. Les chapeaux vissés
doivent également être immobilisés à l’aide d’un écrou ou de tout autre dispositif offrant une sécurité
équivalente. Pour les robinets à chapeaux de type à raccord union et boulonnés, le fabricant du robinet
doit calculer, appliquer et indiquer la valeur du couple pour garantir la bonne étanchéité du joint du
chapeau.
4.2.6 Sûreté de la conception des extensions
Pour les robinets en bronze ou en alliage de cuivre ayant une PR supérieure ou égale à 100 bar (10 MPa),
les pièces constitutives des extensions (chapeau) doivent être immobilisées mécaniquement sur le
chapeau avant brasage (par exemple par vissage).
4.2.7 Siège
Les robinets peuvent avoir un siège ou un insert métal/métal ou métal/souple. Les sièges souples
doivent être renforcés par un siège métallique secondaire. Les matériaux des sièges souples doivent
être supportés de manière adéquate pour prévenir le fluage à froid du matériau du siège.
Les bouchons ou les sièges souples, ou les deux, doivent être immobilisés mécaniquement et verrouillés
(par exemple, colle frein, point de soudure, martelage, ancrage).
4.2.8 Immobilisation de la tige
La tige du robinet doit être immobilisée de manière à ne pouvoir être éjectée hors du corps en cas de
démontage du presse-étoupe lorsque le robinet est sous pression.
4.2.9 Couple
Appliqué à la périphérie du volant de manœuvre ou du levier, le couple maximal nécessaire pour
actionner les robinets manuellement, dans les conditions de service, ne doit pas dépasser 350 × R Nm,
sauf pour bloquer et débloquer les robinets sur le siège, auquel cas il ne doit pas dépasser 500 × R Nm.
Pour un volant de manœuvre, R est le rayon du volant, en mètres. Pour un levier, R est la longueur du
levier, en mètres, moins 0,05 m.
Le robinet doit être suffisamment résistant pour supporter 1 000 × R Nm ou une force linéaire
équivalente comme spécifié ci-dessus, sans être endommagé. Une valeur plus faible est admise s’il
existe un limiteur de couple ou un dispositif de fin de course.
Pour les robinets destinés à faire fonctionner un actionneur, les exigences de couple ou de force linéaire
peuvent s’écarter de ce qui précède. Les essais de type doivent être alors exécutés en utilisant un
actionneur convenable pour manœuvrer le robinet.
4.2.10 Continuité électrique et résistance à l’explosion
Pour les robinets utilisés pour un service avec des fluides oxydants ou inflammables, la résistance
électrique maximale ne doit pas dépasser 1 000 Ω et au maximum 28 V d.c. entre les orifices, pour
assurer la continuité électrique et empêcher la formation d’électricité statique.
Tout équipement attaché ou associé à un robinet doit être adapté à la zone de danger déclarée.
4.2.11 Résistance au feu
À la demande de l’acheteur, un essai au feu doit être réalisé conformément à l’ISO 10497.
5 Essais
5.1 Agrément de type
5.1.1 Vérification de la conception
Les robinets doivent être soumis à l’essai pour être conformes à une pression nominale PR, PN ou classe.
Un seul robinet échantillon doit être soumis à l’essai. Il doit être représentatif des robinets à produire. Si
l’on doit soumettre à l’essai une gamme de robinets de conception identique, mais de tailles différentes,
un échantillon de la taille minimale et un échantillon de la taille maximale doivent être soumis à l’essai.
Le robinet échantillon doit satisfaire aux essais décrits en 5.1.3.
Le robinet échantillon doit être contrôlé afin de s’assurer que la conception est conforme aux exigences
de l’Article 4.
5.1.2 Numéro de modèle
Un numéro de modèle unique doit être attribué au robinet qui satisfait aux exigences d’agrément de
type.
5.1.3 Essais d’agrément de type
5.1.3.1 Essais dans les conditions ambiantes
5.1.3.1.1 Essai de résistance
Le robinet en position partiellement ouverte doit être soumis à un essai hydraulique. La pression doit
être égale à quatre fois la PR pour les robinets avec une PR inférieure ou égale à 100 bar (10 MPa),
et à 2,25 fois la PR pour une pression plus élevée. Une fuite des joints mécaniques doit être acceptée
pour des pressions de plus de deux fois la PR, mais leur éclatement est inacceptable. Certains éléments
(par exemple joints à membrane ou à soufflet) peuvent être provisoirement retirés ou remplacés par un
dispositif factice au cours de cet essai.
Les composants doivent rester en place sans rupture lorsqu’ils sont soumis à la pression d’essai pendant
une durée d’au moins 1 min. L’essai de résistance doit être effectué après tous les autres essais ou sur
des échantillons séparés.
Cet essai a pour but de vérifier la résistance du corps, c’est pourquoi le raccordement de l’assemblage
peut être modifié si nécessaire pour la performance de l’essai.
5.1.3.2 Essais cryogéniques
5.1.3.2.1 Conditions générales d’essai
Les robinets dont la température nominale minimale n’est pas inférieure à −196 °C doivent être soumis
à l’essai à une température ne dépassant pas la température nominale minimale. Les robinets dont la
température nominale minimale est inférieure à –196 °C doivent être soumis à l’essai à une température
ne dépassant pas –196 °C. Un écart de ±10 % (en °C) de la température mesurée est autorisé en fonction
des conditions pratiques d’essai. La température ambiante ne doit pas dépasser 25 °C et le taux
d’humidité ne doit pas être inférieur à 40 % pendant l’essai.
5.1.3.2.2 Essais d’étanchéité
5.1.3.2.2.1 Généralités
L’essai d’étanchéité externe et interne doit être effectué avant et après l’essai de simulation de
fonctionnement décrit en 5.1.3.3.
Voir l’Annexe A pour une description plus détaillée d’une méthode d’essai appropriée.
Les niveaux d’étanchéité interne et externe ci-dessous sont des valeurs normatives. D’autres valeurs
peuvent être convenues entre l’acheteur et le fabricant. Dans ce cas, les valeurs convenues doivent être
vérifiées et déclarées dans le rapport d’essai, et indiquées sur la plaque signalétique. Les débits de fuite
spécifiés en 5.1.3.2.2.2 et 5.1.3.2.2.3 concernent les conditions normales de 1,013 bar (0,101 3 MPa)
et 15 °C.
5.1.3.2.2.2 Essai d’étanchéité externe
Le robinet étant en position ouverte, le positionner de la température ambiante à la température
minimale spécifiée et revenir à la température ambiante. Au début du cycle, l’intérieur du robinet doit
être rempli d’hélium à l’état gazeux à une pression égale à PR ou classe. Pendant l’essai, une pression
constante d’hélium à l’état gazeux doit être maintenue.
Le débit de fuite maximal admissible vers l’extérieur au cours du cycle doit être:
−9 3
— pour les robinets isolés sous vide, inférieur à 3 × 10 Std cm /s d’hélium dans l’enveloppe sous vide;
— pour les robinets isolés sous vide, l’enveloppe peut être ouverte au cours de cet essai;
— pour les robinets non isolés sous vide utilisés pour un service avec des fluides inflammables et pour
−2 3
la partie non isolée sous vide des robinets isolés sous vide, inférieur à 1 × 10 Std cm /s d’hélium;
−2 3
— pour tous les autres robinets, inférieur à 1,4 × 10 Std cm /s d’hélium.
NOTE Std cm = centimètres cubes dans des conditions normales de 1,013 bar et 15 °C.
5.1.3.2.2.3 Essai d’étanchéité interne
Lorsque le robinet a atteint la température d’essai (la température la plus basse peut être considérée
comme atteinte lorsque le fluide réfrigérant a fini de bouillir), le robinet doit ensuite être fermé avec le
couple spécifié en 4.2.9.
Une pression d’hélium doit être appliquée par paliers jusqu’à la PR. Dans ces conditions, le débit de fuite
acceptable doit être:
Pour les fluides inflammables:
3 3
— pour les clapets de non-retour, inférieur à 200 standard mm /s × DN (= 0,2 Std cm /s × DN);
3 3
— pour tous les autres robinets, inférieur à 100 standard mm /s × DN (= 0,1 Std cm /s × DN).
Pour les fluides non inflammables:
3 3
— pour les robinets à soupape, inférieur à 100 standard mm /s × DN (= 0,1 Std cm /s × DN);
3 3
— pour tous les autres robinets, inférieur à 1 000 standard mm /s × DN (= 1,0 Std cm /s × DN).
NOTE Std cm = centimètres cubes dans des conditions normales de 1,013 bar et 15 °C.
5.1.3.3 Simulation de fonctionnement
Tout en maintenant le robinet à la température nominale minimale en y faisant passer un fluide
cryogénique ou en immergeant le corps du robinet dans le fluide cryogénique, il doit être entièrement
ouvert et fermé tout en maintenant la PR. Lorsqu’un essai d’immersion est choisi, la pression à travers
le siège peut être développée en utilisant de l’hélium gazeux ou en utilisant la vapeur du gaz utilisé pour
la mise en froid. Le couple appliqué doit être égal à celui appliqué dans le premier essai d’étanchéité
interne. Le nombre de cycles de mise en charge doit être de 2 000 pour les robinets de catégorie A. Le
rythme des cycles ne doit pas être supérieur à six cycles/minute.
Pour les robinets de catégorie B, le nombre de cycles est réduit à 100.
Après l’essai, le robinet doit être soumis une seconde fois à un essai d’étanchéité interne (voir 5.1.3.2.2.3).
À ce stade, le débit de fuite acceptable doit être:
Pour les fluides inflammables:
— pour les clapets de non-retour, inférieur à 400 standard mm /s × DN (= 0,4 Std cc/s × DN);
— pour tous les autres robinets, inférieur à 200 standard mm /s × DN (= 0,2 Std cc/s × DN).
Pour les fluides non inflammables:
— pour les robinets à soupape, inférieur à 200 standard mm /s × DN (= 0,2 Std cc/s × DN);
— pour tous les autres robinets, inférieur à 2 000 standard mm /s × DN (= 2,0 Std cc/s × DN).
NOTE Std cm = centimètres cubes dans des conditions normales de 1,013 bar et 15 °C.
Il est permis de resserrer le presse-étoupe après l’essai de simulation de fonctionnement avant de
réaliser le second essai d’étanchéité. Il doit également être démonté et contrôlé pour déceler toute usure
excessive, par exemple des piqûres sur les surfaces de caoutchouc.
5.2 Essais de production
Les essais de production doivent être effectués conformément aux exigences de l’ISO 5208. Le débit de
fuite A lors de l’essai de fermeture de l’ISO 5208 est requis.
5.3 Rapport d’essai
Un rapport d’essai, incluant un plan complet dimensionné avec les tolérances, les modes opératoires
d’essai et les résultats d’essai, ainsi que des certificats de matériaux avec les résultats d’essais chimiques
et physiques, doit être conservé comme référence pour les essais d’agrément de type et les essais de
production.
Le rapport d’essai doit inclure les informations suivantes concernant l’essai:
— une description de l’échantillon soumis à l’essai;
— la Norme internationale utilisée (y compris son année de publication);
— pour un essai d’agrément de type, le présent document, à savoir l’ISO 21011:20—;
— pour un essai de production, l’ISO 5208;
— une description de la méthode d’essai utilisée;
— le(s) résultat(s), y compris une référence à l’article qui explique comment les résultats ont été
calculés;
— tout écart par rapport au mode opératoire;
— tout élément inhabituel observé pendant l’essai;
— la date de l’essai.
6 Propreté
Toutes les parties du robinet et le robinet assemblé doivent être conformes aux exigences de propreté
de l’ISO 23208.
7 Marquage
7.1 Marquage sur le corps du robinet
Le marquage sur le corps peut être intégré au corps ou figurer sur une plaque solidement fixée au
corps. Les informations suivantes, au minimum, doivent être apposées sur le corps de tous les robinets,
excepté les robinets avec un DN inférieur ou égal à 10 (le matériau du corps peut être marqué sur la
plaque signalétique):
a) la désignation du diamètre «DN»;
b) le matériau constituant le corps;
c) le nom ou la marque du fabricant;
d) une flèche (͎↑) indiquant le sens de l’écoulement, le cas échéant;
e) la pression nominale PR du robinet, en bars (MPa).
7.2 Marquage sur une plaque signalétique
Les informations suivantes, au minimum, doivent être apposées sur une plaque signalétique solidement
fixée au robinet:
a) les températures minimales spécifiées, en °C ou en K, pour lesquelles le robinet a été conçu;
b) la désignation «ISO 21011» pour tous les robinets. Pour les robinets de catégorie B, ajouter la lettre
«B» après 21011;
c) le numéro d’agrément de type du robinet ou le numéro de modèle du robinet;
d) un numéro de série unique permettant d’identifier le robinet individuel;
e) l’année de fabrication;
f) le débit de fuite externe garanti, s’il est supérieur à celui requis en 5.1.3.2.2.2;
g) le débit de fuite interne garanti, s’
...