ISO 14692-3:2002
(Main)Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 3: System design
Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 3: System design
ISO 14692-3:2002 gives guidelines for the system design of GRP piping systems for use in oil and natural gas industry processing and utility service applications. The requirements and recommendations apply to layout dimensions, hydraulic design, structural design, detailing, fire endurance, spread of fire and emissions and control of electrostatic discharge. It is intended to be read in conjunction with ISO 14692-1, which includes an explanation of the pressure terminology used in ISO 14692-2:2002.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre (PRV) — Partie 3: Conception des systèmes
L'ISO 14692-3:2002 donne des lignes directrices pour la conception des systèmes de canalisations en PRV. Les exigences et recommandations s'appliquent aux dimensions d'implantation, à la conception hydraulique, à la conception de la structure, aux détails, à la résistance au feu, à la propagation du feu et aux émissions et au contrôle des décharges électrostatiques. L'ISO 14692-3:2002 est destinée à être lue de pair avec l'ISO 14692-1.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14692-3
First edition
2002-12-15
Petroleum and natural gas industries —
Glass-reinforced plastics (GRP) piping —
Part 3:
System design
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique
renforcé de verre (PRV) —
Partie 3: Conception des systèmes
Reference number
ISO 14692-3:2002(E)
©
ISO 2002
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ISO 14692-3:2002(E)
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Published in Switzerland
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ISO 14692-3:2002(E)
Contents Page
Introduction . vi
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Symbols and abbreviated terms. 1
5 Layout requirements. 2
5.1 General. 2
5.2 Space requirements. 2
5.3 System supports . 3
5.4 Isolation and access for cleaning . 5
5.5 Vulnerability. 5
5.6 Joint selection . 6
5.7 Fire and blast. 7
5.8 Control of electrostatic discharge. 8
5.9 Galvanic corrosion. 9
6 Hydraulic design . 9
6.1 General. 9
6.2 Flow characteristics. 9
6.3 General velocity limitations . 9
6.4 Erosion. 10
6.5 Water hammer . 10
6.6 Cyclic conditions . 11
7 Structural design. 11
7.1 General. 11
7.2 Manufacturer's pressure rating . 11
7.3 Qualified pressure. 11
7.4 Factored qualified pressure. 12
7.5 System design pressure. 13
7.6 Loading requirements . 14
7.7 Allowable displacements . 16
7.8 Qualified stress . 16
7.9 Factored stress . 16
7.10 Limits of calculated stresses due to loading . 17
7.11 Determination of failure envelope. 18
8 Stress analysis . 25
8.1 Analysis methods . 25
8.2 Analysis requirements. 25
8.3 External pressure/vacuum . 26
8.4 Thermal loading . 27
8.5 Stresses due to internal pressure . 27
8.6 Stresses due to pipe support . 28
8.7 Axial compressive load (buckling). 29
9 Fire performance. 30
9.1 General. 30
9.2 Fire endurance . 31
9.3 Fire reaction. 32
9.4 Fire-protective coatings . 32
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ISO 14692-3:2002(E)
10 Static electricity.33
10.1 General .33
10.2 Classification code for control of electrostatic charge accumulation.33
10.3 Mitigation options.33
10.4 Design and documentation requirements .34
10.5 Pipes that contain a fluid with an electrical conductivity more than 10 000 pS/m.36
10.6 Pipes that contain a fluid with an electrical conductivity less than 10 000 pS/m.36
10.7 Pipes exposed to weak/moderate external electrostatic-generation mechanisms.37
10.8 Pipes exposed to strong external electrostatic generation mechanisms.37
10.9 Continuity of electrical path within piping system .38
10.10 Lightning strike.38
11 Installer and operator documentation.38
Annex A (informative) Guidance for design of GRP piping system layout.40
Annex B (informative) Description and guidance on selection of jointing designs .42
Annex C (informative) Guidance on material properties and stress/strain analysis .47
Annex D (normative) Guidance on flexibility analysis.49
Annex E (normative) Calculation of support stresses for large-diameter liquid-filled pipe .59
Annex F (informative) Guidance on quantifying fire performance properties.63
Annex G (informative) Static electricity.68
Annex H (informative) Inspection strategy.76
Bibliography.79
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ISO 14692-3:2002(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14692-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and
systems.
ISO 14692 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries —
Glass-reinforced plastics (GRP) piping:
Part 1: Vocabulary, symbols, applications and materials
Part 2: Qualification and manufacture
Part 3: System design
Part 4: Fabrication, installation and operation
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ISO 14692-3:2002(E)
Introduction
The objective of this part of ISO 14692 is to ensure that piping systems, when designed using the components
qualified in ISO 14692-2, will meet the specified performance requirements. These piping systems are
designed for use in oil and natural gas industry processing and utility service applications. The main users of
the document will be the principal, design contractors, suppliers contracted to do the design, certifying
authorities and government agencies.
An explanation of the pressure terminology used in this part of ISO 14692 is given in ISO 14692-1.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14692-3:2002(E)
Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced
plastics (GRP) piping —
Part 3:
System design
1 Scope
This part of ISO 14692 gives guidelines for the design of GRP piping systems. The requirements and
recommendations apply to layout dimensions, hydraulic design, structural design, detailing, fire endurance,
spread of fire and emissions and control of electrostatic discharge.
This part of ISO 14692 is intended to be read in conjunction with ISO 14692-1.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 14692-1:2002, Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 1:
Vocabulary, symbols, applications and materials
ISO 14692-2:2002, Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 2:
Qualification and manufacture
ISO 14692-4:2002, Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 4:
Fabrication, installation and operation
BS 7159:1989 Code of practice for design and construction of glass-reinforced plastics (GRP) piping systems
for individual plants or sites
ASTM E1118, Standard practice for acoustic emission examination of reinforced thermosetting resin pipe
(RTRP)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14692-1 apply.
4 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this part of ISO 14692, the symbols and abbreviated terms given in ISO 14692-1 apply.
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ISO 14692-3:2002(E)
5 Layout requirements
5.1 General
GRP products are proprietary, and the choice of component sizes, fittings and material types may be limited
depending on the supplier. Potential vendors should be identified early in design to determine possible
limitations of component availability. The level of engineering support that can be provided by the supplier
should also be a key consideration during vendor selection.
Where possible, piping systems should maximize the use of prefabricated spoolpieces to minimize the amount
of site work. Overall spool dimensions should be sized taking the following into consideration:
limitations of site transport and handling equipment;
installation and erection limitations;
limitations caused by the necessity to allow a fitting tolerance for installation (“cut to fit” requirements).
The designer shall evaluate system layout requirements in relation to the properties of proprietary pipe
systems available from manufacturers, including but not limited to:
a) axial thermal expansion requirements;
b) ultraviolet radiation and weathering resistance requirements;
c) component dimensions;
d) jointing system requirements;
e) support requirements;
f) provision for isolation for maintenance purposes;
g) connections between modules and decks;
h) flexing during lifting of modules;
i) ease of possible future repair and tie-ins;
j) vulnerability to risk of damage during installation and service;
k) fire performance;
l) control of electrostatic charge.
The hydrotest provides the most reliable means of assessing component quality and system integrity.
Whenever possible, the system should be designed to enable pressure testing to be performed on limited
parts of the system as soon as installation of those parts is complete. This is to avoid a final pressure test late
in the construction work of a large GRP pipe system, when problems discovered at a late stage would have a
negative effect on the overall project schedule.
Further guidance about GRP piping system layout is given in Annex A.
5.2 Space requirements
The designer shall take account of the larger space envelope of some GRP components compared to steel.
Guidance on fitting sizes is given in Clause 7 of ISO 14692-2:2002. GRP fittings generally have longer lay
lengths and are proportionally more bulky than the equivalent metal component and may be difficult to
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accommodate within confined spaces. If appropriate, the problem can be reduced by fabricating the pipework
as an integral spoolpiece in the factory rather than assembling it from the individual pipe fittings.
If space is limited, consideration should be given to designing the system to optimize the attributes of both
GRP and metal components.
5.3 System supports
5.3.1 General
GRP piping systems can be supported using the same principles as those for metallic piping systems.
However, due to the proprietary nature of piping systems, standard-size supports will not necessarily match
the pipe outside diameters. The use of saddles and elastomeric pads may allow the use of standard-size
supports.
The following requirements and recommendations apply to the use of system supports.
a) Supports shall be spaced to avoid sag (excessive displacement over time) and/or excessive vibration for
the design life of the piping system.
b) In all cases, support design should be in accordance with the manufacturer’s guidelines.
c) Where there are long runs, it is possible to use the low modulus of the material to accommodate axial
expansion and eliminate the need for expansion joints, provided the system is well anchored and guided.
d) Valves or other heavy attached equipment shall be independently supported.
NOTE Valves are often equipped with heavy control mechanisms located far from the pipe centreline and can cause
large bending and torsional loads.
e) GRP pipe shall not be used to support other piping, unless agreed with the principal.
f) GRP piping should be adequately supported to ensure that the attachment of hoses at locations such as
utility or loading stations does not result in the pipe being pulled in a manner that could overstress the
material.
g) Consideration shall be given to the possible design requirements of the support to provide electrical
earthing in accordance with the requirements of 5.8 and clause 10.
Pipe supports can be categorized into those that permit movement and those that anchor the pipe.
5.3.2 Pipe-support contact surface
5.3.2.1 Guidelines
The following guidelines to GRP piping support should be followed.
a) Supports in all cases should have sufficient width to support the piping without causing damage and
should be lined with an elastomer or other suitable soft material. The minimum saddle width, in
millimetres, should be 30D , where D is the mean diameter of the pipe, in millimetres.
b) Clamping forces, where applied, should be such that crushing of the pipe does not occur. Local crushing
can result from a poor fit and all-round crushing can result from over-tightening.
c) Supports should be preferably located on plain-pipe sections rather than at fittings or joints.
d) Consideration shall be given to the support conditions of fire-protected GRP piping. Supports placed on
the outside of fire protection could result in loads irregularly transmitted through the coating, which could
result in shear/crushing damage and consequent loss of support integrity.
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5.3.2.2 Supports permitting pipe movement
Pipe resting in fixed supports that permit pipe movement shall have abrasion protection in the form of saddles,
elastomeric materials or sheet metal.
5.3.2.3 Supports anchoring pipe
The anchor support shall be capable of transferring the required axial loads to the pipe without causing
overstress of the GRP pipe material. Anchor clamps are recommended to be placed between two double 180°
saddles, adhesive-bonded to the outer surface of the pipe. The manufacturer’s standard saddles are
recommended and shall be bonded using standard procedures.
5.3.3 Support and guide spacing
The spanning capability of GRP piping spans is generally less than that for steel pipe, due to the lower
modulus of the material. Supports shall be spaced to avoid sag (excessive displacement over time) and/or
excessive vibration for the design life of the piping system.
GRP pipes, when filled with water, should be capable of spanning at least the distances specified in Table 1
while meeting the deflection criterion of 0,5 % of span or 12,5 mm centre, whichever is smaller. Spans are
assumed to be simply supported. In some cases, bending stresses or support contact stresses may become a
limiting factor (see 8.6), and the support spacing may have to be reduced.
Table 1 — Guidance to span lengths (simply supported)
Pipe nominal diameter Span
mm m
25 2,0
40 2,4
50 2,6
80 2,9
100 3,1
150 3,5
200 3,7
250 4,0
300 4,2
350 4,8
400 4,8
450 4,8
500 5,5
600 W 6,0
Larger spans are possible, and the designer should verify that stresses are within allowable limits according
to 8.6. The designer shall take into consideration the effect of buckling (8.7). The effect of temperature on the
axial modulus of the GRP material shall also be considered.
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5.4 Isolation and access for cleaning
The designer should make provision for isolation and easy access for maintenance purposes, for example for
removal of scale and blockages in drains. The joint to be used for isolation or access should be shown at the
design stage and should be located in a position where the flanges can in practice be jacked apart, e.g. it
should not be in a short run of pipe between two anchors.
5.5 Vulnerability
5.5.1 Point loads
Point loads should be minimized and the GRP piping locally reinforced where necessary.
5.5.2 Abuse
The designer should give consideration to the risk of abuse to GRP piping during installation and service and
the need for permanent impact shielding.
Sources of possible abuse include:
a) any area where the piping can be stepped on or used for personnel support;
b) impact from dropped objects;
c) any area where piping can be damaged by adjacent crane activity, e.g. booms, loads, cables, ropes or
chains;
d) weld splatter from nearby or overhead welding activities.
Small pipe branches (e.g. instrument and venting lines), which are susceptible to shear damage, should be
designed with reinforcing gussets to reduce vulnerability. Impact shielding, if required, should be designed to
protect the piping together with any fire-protective coating.
NOTE Further guidance on the design of gussets can be found in BS 4994 [1].
5.5.3 Dynamic excitation and interaction with adjacent equipment and piping
The designer should give consideration to the relative movement of fittings, which could cause the GRP piping
to become overstressed. Where required, consideration shall be given to the use of flexible fittings.
The designer should ensure that vibration due to the different dynamic response of GRP (as compared with
carbon steel piping systems) does not cause wear at supports or overstress in branch lines. The designer
should ensure that the GRP piping is adequately supported to resist shock loads that may be caused by
transient pressure pulses, e.g. operation of pressure safety valves, valve closure etc.
5.5.4 Effect of external environment
5.5.4.1 Exposure to light and ultraviolet radiation (UV)
Where GRP pipe is exposed to the sun, the designer should consider whether additional UV protection is
required to prevent surface degradation of the resin. If the GRP is a translucent material, the designer should
consider the need to paint the outside to prevent possible algae growth in slow-moving water within the pipe.
5.5.4.2 Low temperatures and requirements for insulation
The designer shall consider the effects of low temperatures on the properties of the pipe material, for example
the effect of freeze/thaw. For liquid service, the designer should pay particular attention to the freezing point of
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the internal liquid. For completely filled lines, solidification of the internal fluid may cause an expansion of the
liquid volume, which could cause the GRP pipe to crack or fail. For water service, the volumetric expansion
during solidification or freezing is more than sufficient to cause the GRP pipe to fail.
The pipe may require to be insulated and//or fitted with electrical surface heating to prevent freezing in cold
weather or to maintain the flow of viscous fluids. The designer shall give consideration to:
a) additional loading due to mass and increased cross-sectional area of the insulation;
b) ensuring that electrical surface heating does not raise the pipe temperature above its rated temperature.
Heat tracing should be spirally wound onto GRP pipe in order to distribute the heat evenly round the pipe wall.
Heat distribution can be improved if aluminium foil is first wrapped around the pipe.
5.6 Joint selection
5.6.1 General
Various types of bonded and mechanical joints are available. These tend to be proprietary in nature but can
generally be categorized into the following types:
adhesive-bonded joints;
laminated joints;
elastomeric bell-and-spigot sealed joints (with/without locks);
flanged joints;
threaded joints;
metallic/GRP interfaces;
other mechanical joints.
A description and further guidance about the use of these joint types is given in Annex B. The designer should
take into account the following factors when selecting the jointing method:
a) criticality;
b) reliability;
c) ease of joint assembly;
d) ease of repair, and future modifications and tie-ins.
5.6.2 Criticality and reliability
The designer should give consideration to the requirements for evaluating the performance of the joint during
service.
The selection of the joint shall take into account the environmental conditions likely to be present during
assembly, e.g. temperature and humidity.
The selection of the joint should take into account the presence of significant axial and in-plane axial bending
stresses, which are more likely to expose the weakness of poorly made up joints than pressure alone.
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ISO 14692-3:2002(E)
The selection of joint shall take into account possible movement of the pipe caused by flexing of the hull, in
the case of a floating offshore installation or flexing of the module during lifting operations.
5.6.3 Ease of joint assembly
The designer should give consideration to ensure the layout enables a site joint to be assembled to the correct
dimensions and without the need to pull the joint into position such that the material is subject to overstress.
The selection of site joint should ta
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14692-3
Première édition
2002-12-15
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Canalisations en plastique renforcé de
verre (PRV) —
Partie 3:
Conception des systèmes
Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP)
piping —
Part 3: System design
Numéro de référence
ISO 14692-3:2002(F)
©
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Web www.iso.org
Version française parue en 2013
Publié en Suisse
ii © ISO 2002 – Tous droits réservés
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Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations . 1
5 Exigences relatives à l’agencement . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Exigences en matière d'espace . 3
5.3 Supports du système . 3
5.4 Isolement et accès pour le nettoyage . 5
5.5 Vulnérabilité . 5
5.6 Choix des assemblages . 6
5.7 Incendies et explosions . 8
5.8 Contrôle des décharges électrostatiques . 9
5.9 Corrosion galvanique . 9
6 Conception hydraulique . 9
6.1 Généralités . 9
6.2 Caractéristiques d’écoulement . 10
6.3 Limitations de vitesse générales . 10
6.4 Érosion . 10
6.5 Coups de bélier . 11
6.6 Conditions cycliques . 11
7 Conception structurelle . 12
7.1 Généralités . 12
7.2 Pression nominale du fabricant . 12
7.3 Pression qualifiée . 12
7.4 Pression qualifiée pondérée . 12
7.5 Pression interne de calcul du système . 14
7.6 Exigences de chargement . 14
7.7 Déplacements admissibles . 16
7.8 Contrainte qualifiée . 17
7.9 Contrainte pondérée . 17
7.10 Limites des contraintes calculées dues aux charges . 18
7.11 Détermination de l'enveloppe de défaillance . 19
8 Analyse des contraintes . 25
8.1 Méthodes d’analyse . 25
8.2 Exigences applicables aux analyses . 25
8.3 Pression externe/dépression . 26
8.4 Charge thermique . 27
8.5 Contraintes dues à la pression interne . 27
8.6 Contraintes dues au support de tube . 28
8.7 Charge de compression axiale (flambage) . 29
9 Tenue au feu . 30
9.1 Généralités . 30
9.2 Résistance au feu . 31
9.3 Réaction au feu . 32
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ISO 14692-3:2002(F)
9.4 Revêtements ignifuges . 32
10 Électricité statique . 33
10.1 Généralités . 33
10.2 Code de classification pour le contrôle de l'accumulation de charges électrostatiques . 33
10.3 Options d'atténuation . 34
10.4 Exigences en matière de conception et de documentation . 34
10.5 Tubes contenant un fluide ayant une conductivité électrique supérieure à 10 000 pS/m . 36
10.6 Tubes contenant un fluide ayant une conductivité électrique inférieure à 10 000 pS/m . 36
10.7 Tubes exposés à des mécanismes externes de génération de charges électrostatiques
faibles/modérées . 37
10.8 Tubes exposés à des mécanismes externes de génération de charges électrostatiques
importants . 37
10.9 Continuité électrique dans le système de canalisations . 38
10.10 Foudroiement . 38
11 Documentation installateur et exploitant . 39
Annexe A (informative) Recommandations pour la conception de l'agencement des systèmes de
canalisations en PRV . 40
Annexe B (informative) Description et recommandations relatives au choix de conception
d'assemblage . 42
Annexe C (informative) Recommandations relatives aux propriétés matérielles et à l'analyse de
contraintes et d'efforts . 48
Annexe D (normative) Recommandations relatives à l'analyse de flexibilité . 50
Annexe E (normative) Calcul des contraintes de support pour tube de grand diamètre rempli de
liquide . 60
Annexe F (informative) Recommandations sur la quantification des propriétés de tenue au feu . 64
Annexe G (informative) Électricité statique . 70
Annexe H (informative) Stratégie d’inspection . 79
Bibliographie . 82
iv © ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 14692-3:2002(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14692-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement, structures en mer,
pour les industries du pétrole et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements de traitement.
Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 14692-3:2002/Cor.1:2005.
L'ISO 14692 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole et du gaz
naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre (PRV):
Partie 1: Vocabulaire, symboles, applications et matériaux
Partie 2: Conformité aux exigences de performance et fabrication
Partie 3: Conception des systèmes
Partie 4: Construction, installation et mise en œuvre
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ISO 14692-3:2002(F)
Introduction
L'objectif de la présente partie de l'ISO 14692 est de garantir que les systèmes de canalisations, lorsqu'ils
sont conçus en utilisant les composants qualifiés dans l'ISO 14692-2, satisfont aux exigences de performance
spécifiées. Ces systèmes de canalisations sont conçus pour être utilisés pour les applications des services
procédé et énergie dans les industries du pétrole et du gaz naturel. Les principaux utilisateurs du présent
document seront le donneur d'ordre, les maîtres d'œuvre de la conception, les fournisseurs chargés de la
conception en sous-traitance, les organismes de certification et les agences gouvernementales.
Une explication de la terminologie en matière de pression utilisée dans la présente partie de l'ISO 14692 est
donnée dans l'ISO 14692-1.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14692-3:2002(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en
plastique renforcé de verre (PRV) —
Partie 3:
Conception des systèmes
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 14692 donne des lignes directrices pour la conception des systèmes de
canalisations en PRV. Les exigences et recommandations s'appliquent aux dimensions d’implantation, à la
conception hydraulique, à la conception de la structure, aux détails, à la résistance au feu, à la propagation du
feu et aux émissions et au contrôle des décharges électrostatiques.
La présente partie de l'ISO 14692 est destinée à être lue de pair avec l'ISO 14692-1.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 14692-1:2002, Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre
(PRV) — Partie 1: vocabulaire, symboles, applications et matériaux
ISO 14692-2:2002, Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre
(PRV) — Partie 2: conformité aux exigences de performance et fabrication
ISO 14692-4:2002, Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre
(PRV) — Partie 4: construction, installation et mise en œuvre
BS 7159:1989 Code de bonne pratique pour la conception et la construction des tuyauteries en plastiques
renforces a la fibre de verre pour installations particulières
ASTM E1118, Standard practice for acoustic emission examination of reinforced thermosetting resin pipe
(RTRP)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 14692-1 s’appliquent.
4 Symboles et abréviations
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 14692, les symboles et abréviations donnés dans l’ISO 14692-1
s'appliquent.
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ISO 14692-3:2002(F)
5 Exigences relatives à l’agencement
5.1 Généralités
Les produits en PRV sont spécifiques, et le choix des dimensions des composants, des raccords et des types
de matières peut être limité en fonction du fournisseur. Il est recommandé d'identifier les fabricants potentiels
dès le début de la conception afin de déterminer les éventuelles limitations de disponibilité de composants. Il
convient également que le niveau de soutien en matière d'ingénierie pouvant être assuré par le fournisseur
constitue un élément clé lors du choix des fabricants.
Dans la mesure du possible, il convient que les systèmes de canalisations privilégient l'utilisation de
manchettes de raccordement préfabriquées afin de réduire le plus possible la charge de travail sur le chantier.
Il est recommandé de définir les dimensions globales des manchettes en tenant compte des points suivants:
limitations relatives au transport sur le chantier et aux équipements de manutention;
limitations relatives à l'installation et au montage;
limitations dues à la nécessité de permettre une tolérance du raccord pour l'installation (exigences de
«coupe à la demande»).
Le concepteur doit évaluer des exigences relatives à l'agencement des systèmes par rapport aux propriétés
des systèmes de canalisations spéciaux fournis par les fabricants, notamment:
a) exigences relatives à la dilatation thermique axiale;
b) exigences relatives à la résistance aux rayonnements ultraviolets et aux intempéries;
c) dimensions des composants;
d) exigences relatives au système d'assemblage;
e) exigences relatives au soutien;
f) mesures d'isolement pour la maintenance;
g) raccordements entre les modules et les ponts;
h) flexion pendant le levage des modules;
i) facilité de réparations et de raccordements ultérieurs éventuels;
j) vulnérabilité au risque de détérioration lors de l'installation et du service;
k) tenue au feu;
l) contrôle des charges électrostatiques.
L'essai hydrostatique constitue le moyen le plus fiable d'évaluer la qualité des composants et l'intégrité du
système. Dans la mesure du possible, il convient que le système soit conçu pour permettre des essais de
pression sur des parties limitées du système dès que ces parties sont installées. Cette mesure est destinée à
éviter un essai de pression final tardif dans les travaux de construction d'un grand système de canalisations
en PRV, lorsque les problèmes découverts tardivement risqueraient d'avoir un impact négatif sur le calendrier
du projet global.
L’Annexe A donne d’autres recommandations sur la mise en place des systèmes de canalisations en PRV.
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ISO 14692-3:2002(F)
5.2 Exigences en matière d'espace
Le concepteur doit tenir compte de l'enveloppe plus grande en matière d'espace de certains composants en
PRV par rapport à l'acier. L'Article 7 de l'ISO 14692-2:2002 donne des recommandations relatives aux
dimensions des raccords. Les raccords en PRV ont généralement des longueurs utiles plus importantes et
sont proportionnellement plus encombrants que les composants métalliques équivalents et peuvent être
difficiles à héberger dans des espaces confinés. Le cas échéant, le problème peut être réduit en fabriquant la
canalisation en tant que manchette de raccordement intégrée en usine plutôt que de l'assembler à partir des
différents raccords de canalisation.
En cas d'espace limité, il convient d'envisager de concevoir le système afin d'optimiser les attributs des
composants en PRV et des composants métalliques.
5.3 Supports du système
5.3.1 Généralités
Les systèmes de canalisations en PRV peuvent être supportés selon les mêmes principes que les systèmes
de canalisations métalliques. Cependant, en raison de la nature spéciale des systèmes de canalisations, des
supports de dimensions normalisées ne correspondront pas nécessairement aux diamètres extérieurs de
tube. L'utilisation de selles et de patins en élastomère peut permettre l'utilisation de supports de dimensions
normalisées.
Les exigences et les recommandations suivantes s'appliquent à l'utilisation des supports.
a) Les supports doivent être espacés de manière à éviter les affaissements (déplacement excessif au fil du
temps) et/ou les vibrations excessives pendant la durée de vie de conception du système de
canalisations.
b) Dans tous les cas, il convient que la conception des supports soit conforme aux lignes directrices du
fabricant.
c) En cas de tronçons longs, il est possible d'utiliser le bas module d'élasticité de la matière pour s'adapter à la
dilatation axiale et éliminer la nécessité de joints de dilatation, si le système est correctement ancré et guidé.
d) Les vannes ou autres équipements connexes lourds doivent être supportés indépendamment.
NOTE Les vannes sont souvent équipées des mécanismes de commande lourds situés loin de l'axe du tube et
peuvent entraîner des flexions importantes et des charges de torsion.
e) Un tube en PRV ne doit pas utilisé pour supporter une autre canalisation, sauf en cas d'accord avec le
donneur d'ordre.
f) Il convient que les canalisations en PRV soient correctement supportées pour s'assurer que le
raccordement de flexibles au niveau des stations auxiliaires ou de chargement par exemple, n'entraîne
pas une traction du tube susceptible de surcharger la matière.
g) Les exigences éventuelles de conception du support afin d'assurer la mise à la terre électrique
conformément aux exigences de 5.8 et de l'Article 10 doivent être prises en compte.
Les supports de tubes peuvent être classés en deux catégories: ceux qui permettent le mouvement et ceux
qui ancrent le tube.
5.3.2 Surface de contact de support de tube
5.3.2.1 Lignes directrices
Il convient de suivre les lignes directrices suivantes relatives au support de canalisations en PRV.
a) Il convient que, dans tous les cas, les supports aient une largeur suffisante pour supporter la canalisation
sans l'endommager et soient recouverts d'un élastomère ou de toute autre matière souple appropriée. Il
est recommandé que la largeur minimale de selle, en mm, soit égale à 30D où D est le diamètre
moyen du tube, en mm.
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ISO 14692-3:2002(F)
b) Il convient que les efforts de serrage n'entraînent pas d'écrasement du tube au niveau de leur application.
Un mauvais ajustage peut entraîner un écrasement local et un serrage excessif un écrasement total.
c) Il convient de placer les supports de préférence sur des sections de tube lisses plutôt qu'au niveau des
raccords ou des assemblages.
d) Les conditions de support des canalisations en PRV ignifugées doivent être prises en compte. Les
supports placés sur l'extérieur du revêtement ignifuge peuvent induire des charges transmises de
manière irrégulière sur celui-ci, ce qui pourrait entraîner des détériorations par cisaillement ou
écrasement et par conséquent, la perte d'intégrité du support.
5.3.2.2 Supports permettant le mouvement des tubes
Les tubes installés sur des supports fixes qui permettent le mouvement du tube doivent être protégés contre
l'abrasion à l'aide de selles, de matières élastomères ou de tôle.
5.3.2.3 Supports d'ancrage de tubes
Les supports d'ancrage doivent permettre de transférer les charges axiales requises au tube sans provoquer
de surcharge sur la matière du tube en PRV. Il est recommandé d'installer des brides d'ancrage entre deux
doubles selles à 180°, assemblées par collage sur la surface externe du tube. Les selles normalisées du
fabricant sont recommandées et doivent être collées conformément à des procédures normalisées.
5.3.3 Espacement des supports et des guides
La capacité de portée des tronçons de canalisations en PRV est généralement inférieure à celle des tubes en
acier, en raison du module inférieur de la matière. Les supports doivent être espacés de manière à éviter les
affaissements (déplacement excessif au fil du temps) et/ou les vibrations excessives pendant la durée de vie
de conception du système de canalisations.
Il convient que les tubes en PRV, une fois remplis d'eau, puissent couvrir au minimum les distances
spécifiées dans le Tableau 1 tout en répondant au critère de déformation de 0,5 % du tronçon ou de 12,5 mm
du centre, selon la plus faible des deux valeurs. Les portées sont supposées être simplement supportées.
Dans certains cas, les contraintes de flexion ou les contraintes de contact de support peuvent devenir un
facteur limitatif (voir 8.6) et l'espacement des supports peut devoir être réduit.
Tableau 1 — Recommandations de longueurs de tronçons (support simple)
Diamètre nominal du tube Tronçon
mm m
25 2,0
40 2,4
50 2,6
80 2,9
100 3,1
150 3,5
200 3,7
250 4,0
300 4,2
350 4,8
400 4,8
450 4,8
500 5,5
6,0
600
Des portées plus importantes sont possibles et il convient que le concepteur vérifie que les contraintes sont dans
les limites admissibles conformément au paragraphe 8.6. Le concepteur doit prendre en compte l'effet du flambage
(8.7). L'effet de la température sur le module axial du matériau PRV doit également être pris en compte.
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ISO 14692-3:2002(F)
5.4 Isolement et accès pour le nettoyage
Il convient que le concepteur prévoit l'isolement et un accès facile à des fins de maintenance, par exemple
pour l'élimination du tartre et des obstructions dans les drains. Il convient que l'assemblage à utiliser pour
l'isolement ou l'accès soit représenté dès la conception et soit situé à un endroit où les brides peuvent dans la
pratique être déconnectées, par exemple qu'il ne se trouve pas sur un tronçon de tube court entre deux
ancrages.
5.5 Vulnérabilité
5.5.1 Charges ponctuelles
Il convient que les charges ponctuelles réduites au minimum et que les canalisations en PRV soient
localement renforcées le cas échéant.
5.5.2 Surcharge
Il convient que le concepteur tienne compte du risque de surcharge sur la canalisation en PRV pendant la
pose et le service et de la nécessité d'une protection permanente contre les chocs.
Les sources de surcharge possible sont les suivantes:
a) toute zone permettant de marcher sur la canalisation ou utilisée pour l'assistance au personnel;
b) impact dû à la chute d'objets;
c) toute zone où la canalisation peut être endommagée du fait de l'activité d'une grue voisine, par exemple
flèches, charges, câbles, cordages ou chaînes;
d) éclaboussures de soudure dues aux activités de soudage voisines ou en hauteur.
Il convient que les petits piquages de tube (par exemple, circuits d'instruments et de mise à l'air libre), risquant
des détériorations par cisaillement, soient conçus avec des goussets de renfort afin de réduire la vulnérabilité.
Il convient que la protection antichoc conçue, s'il y a lieu, afin de protéger la canalisation ainsi que tout
revêtement ignifuge.
NOTE La norme BS 4994 [1] fournit des recommandations supplémentaires pour la conception des goussets.
5.5.3 Excitation dynamique et interaction avec les canalisations et les équipements adjacents
Il convient que le concepteur tienne compte du mouvement relatif des raccords, qui peut entraîner une
surcharge des canalisations en PRV. Le cas échéant, l'utilisation de raccords flexibles doit être prise en
compte.
Il est recommandé que le concepteur s'assure que les vibrations dues à la réponse dynamique différente du
PRV (par rapport aux systèmes de canalisations en acier au carbone) ne provoquent pas l'usure des supports
ou la surcharge des circuits de piquage. Il convient que le concepteur s'assure que la canalisation en PRV est
correctement supportée afin de résister aux coups de bélier qui peuvent être provoqués par des impulsions
transitoires de pression, par exemple fonctionnement des soupapes de sûreté, fermeture de vannes, etc.
5.5.4 Effet de l'environnement externe
5.5.4.1 Exposition à la lumière et aux rayonnements ultraviolets (UV)
Si le tube en PRV est exposé au soleil, il convient que le concepteur tienne compte de la nécessité d'une
éventuelle protection supplémentaire contre les UV afin d'empêcher la dégradation de surface de la résine. Si
le PRV est une matière translucide, il convient que le concepteur tienne compte de la nécessité d'une peinture
extérieure afin d'empêcher le développement possible d'algues dans l'eau circ
...
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