ISO 15761:2002
(Main)Steel gate, globe and check valves for sizes DN 100 and smaller, for the petroleum and natural gas industries
Steel gate, globe and check valves for sizes DN 100 and smaller, for the petroleum and natural gas industries
ISO 15761 specifies the requirements for a series of compact steel gate, globe and check valves for petroleum and natural gas industry applications. It is applicable to valves of nominal sizes (DN) 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 and 100, to corresponding nominal sizes, to nominal pipe sizes (NPS) of a quarter, three eighths, half, three quarters, one, one and a quarter, one and a half, two, two and a half, three and four, and to pressure designation classes 150, 300, 600, 800 and 1500. It includes provisions for a wide range of valve characteristics and is applicable to valve end flanges in accordance with ASME B16.5 and valve body ends having tapered pipe threads to ISO 7-1 or ASME B1.20.1.
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
L'ISO 15761 spécifie les exigences pour une série de robinets-vannes, robinets à soupape et clapets de non-retour, en acier massif, pour des applications dans les industries du pétrole et du gaz naturel. Elle est applicable aux appareils de robinetterie de diamètres nominaux DN 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 et 100; correspondant aux dimensions nominales de tuyauterie NPS 1/4, 3/8, 1/2, 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3 et 4; et pour les désignations de pressions «Class» 150, 300, 600, 800 et 1500. Elle contient des dispositions relatives aux caractéristiques d'une large gamme d'appareils de robinetterie et est applicable aux extrémités à brides des appareils de robinetterie conformes à l'ASME B16.5 et aux extrémités de corps des appareils de robinetterie à filetages coniques définis dans l'ISO 7-1 ou dans l'ASME B1.20.1.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15761
First edition
2002-12-15
Steel gate, globe and check valves for sizes
DN 100 and smaller, for the petroleum and
natural gas industries
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
Reference number
ISO 15761:2002(E)
© ISO 2002
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ISO 15761:2002(E)
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ISO 15761:2002(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 3
4 Pressure/temperature ratings . 3
4.1 Valve ratings . 3
4.2 Temperature constraints . 4
5 Design . 4
5.1 Reference design . 4
5.2 Flow passageway . 4
5.3 Wall thickness . 4
5.4 Valve body . 5
5.5 Valve bonnet or cover . 9
5.6 Obturator . 10
5.7 Stem . 11
5.8 Stem nut or stem bushing . 12
5.9 Packing, packing chamber and gland . 13
5.10 Packing retention . 13
5.11 Hand wheel . 13
6 Materials . 14
6.1 Trim materials . 14
6.2 Materials other than trim . 14
7 Marking . 14
7.1 Legibility . 14
7.2 Body marking . 17
7.3 Ring joint groove marking . 17
7.4 Identification plate marking . 17
8 Testing and inspection . 17
8.1 Pressure tests . 17
8.2 Inspection . 19
9 Preparation for despatch . 19
Annexes
A Requirements for extended body gate valve bodies . 21
B Requirements for valves with bellows stem seals. 25
C Type testing of bellows stem seals. 28
D Identification of valve parts . 31
E Information to be specified by the purchaser . 34
Bibliography. 36
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ISO 15761:2002(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 3.
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 International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 15761 was prepared by Technical Committee ISO/TC 153, Valves, Subcommittee SC 1,
Design, manufacture, marking and testing.
Annexes A, B and C form a normative part of this International Standard. Annexes D and E are for information only.
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ISO 15761:2002(E)
Introduction
The purpose of this International Standard is to establish basic requirements and practices for socket-welding, butt-
welding, threaded and flanged end, steel gate, globe and check valves with reduced body seat openings, whose
[1]
general construction parallels that specified by the American Petroleum Institute standard API 602 and the British
[2]
Standard BS 5352 .
[3] [4]
The form of this International Standard corresponds to ISO 6002 and ISO 10434 . However, it is not the purpose
of this International Standard to replace ISO 6002, ISO 10434 or any other International Standard not identified with
petroleum or natural gas industry applications.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15761:2002(E)
Steel gate, globe and check valves for sizes DN 100 and smaller, for
the petroleum and natural gas industries
1 Scope
This International Standard specifies the requirements for a series of compact steel gate, globe and check valves for
petroleum and natural gas industry applications.
It is applicable to valves of
— nominal sizes DN 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 and 100,
1/4 3/8 1/2 3/4 1 1/4 1 1/2 2 1/2
— corresponding to nominal pipe sizes NPS , , , , 1, , , 2, , 3 and 4,
and to pressure designations of Class 150, Class 300, Class 600, Class 800 and Class 1500.
Class 800 is not a listed class designation, but is an intermediate class number widely used for socket welding and
threaded end compact valves.
It includes provisions for the following valve characteristics:
— outside screw with rising stems (OS&Y), in sizes 8� DN� 100 and pressure designations
150� Class� 1500 including Class 800;
— inside screw with rising stems (ISRS), in sizes 8� DN� 65 and pressure designations of Class � 800;
— socket welding or threaded ends, in sizes 8� DN� 65 and pressure designations of Class800 and
Class 1500;
— flanged or butt-welding ends, in sizes 15� DN� 100 and pressure designations of 150� Class� 1500,
excluding flanged end Class 800;
— bonnet joint construction — bolted, welded, threaded with seal weld, and union nut for nominal pressure rating
Class ;� 800
— body seat openings;
— materials, as specified;
— testing and inspection.
This International Standard is applicable to valve end flanges in accordance with ASME B16.5 and valve body ends
having tapered pipe threads to ISO 7-1 or ASME B1.20.1. It is applicable to extended body construction in sizes
15� DN� 50 and pressure designations of Class 800 and Class 1500, and to bellows and bellows assembly
construction as may be adaptable to gate or globe valves in sizes 8� DN� 50. It covers bellows stem seal type
testing requirements.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
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ISO 15761:2002(E)
ISO 7-1, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads — Part 1: Dimensions, tolerances and
designation
ISO 7-2, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads — Part 2: Verification by means of limit
gauges
ISO 2902, ISO metric trapezoidal screw threads — General plan
ISO 2903, ISO metric trapezoidal screw threads — Tolerances
ISO 2904, ISO metric trapezoidal screw threads — Basic dimensions
ISO 5208, Industrial valves — Pressure testing of valves
ISO 5209, General purpose industrial valves — Marking
ISO 5752, Metal valves for use in flanged pipe systems — Face-to-face and centre-to-face dimensions
ISO 6708:1995, Pipework components — Definition and selection of DN (nominal size)
ISO 9606-1, Approval testing of welders — Fusion welding — Part 1: Steels
ISO 9956-1, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Part 1: General rules for
fusion welding
ISO 9956-2, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Part 2: Welding procedure
specification for arc welding
ISO 9956-3, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Part 3: Welding procedure
tests for arc welding of steels
ISO 9956-4, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Part 4: Welding procedure
tests for the arc welding of aluminium and its alloys
ISO 9956-5, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Part 5: Approval by using
approved welding consumables for arc welding
EN 10269, Steels and nickel alloys for fasteners with specified elevated and/or low temperature properties
1)
ASME B1.5, Acme screw threads
ASME B1.8, Stub Acme screw threads
ASME B1.20.1, Pipe threads, general purpose (inch)
ASME B16.5, Pipe flanges and flanged fittings
ASME B16.10, Face-to-face and end-to-end dimensions of valves
ASME B16.34:1996, Valves — Flanged, threaded and welding end
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code, Section IX, Qualification standard for welding and brazing procedures,
welders, brazers, and welding and brazing operators
ASTM A193, Standard specification for alloy-steel and stainless steel bolting materials for high-temperature service
1) American Society of Mechanical Engineers
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2 ISO 2002 – All rights reserved
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ISO 15761:2002(E)
ASTM A194, Standard specification for carbon and alloy steel nuts for bolts for high-pressure or high-temperature
service, or both
ASTM A307, Standard specification for carbon steel bolts and studs, 60 000 PSI tensile strength
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the terms and definitions of class and nominal pipe size given in
2)
ASME B16.34 and the following term and definition apply.
3.1
nominal size
DN
alphanumeric designation of size for components of a pipe work system, used for reference purposes, comprising
the letters “DN” followed by a dimensionless whole number indirectly related to the physical size, in millimetres, of the
bore or outside diameter of the end connections
NOTE 1 The number following “DN” does not represent a measurable value and should not be used for calculation purposes
except where specified in the relevant standard.
NOTE 2 In those standards which use the DN designation system, any relationship between DN and component dimensions
should be given, e.g. DN/OD or DN/ID.
(Adapted from ISO 6708:1995, definition 2.1.)
4 Pressure/temperature ratings
4.1 Valve ratings
4.1.1 Applicability
The pressure/temperature ratings applicable to valves specified in this International Standard shall be in accordance
with those specified in the tables of ASME B16.34 for standard class for the applicable material specification and
class designation.
4.1.2 Interpolated ratings
Pressure/temperature ratings for Class 800 shall be determined by the equation:
1 2
p = p + p
8 6 9
3 3
where
3)
p is the pressure at the specified temperature, expressed in bars , for Class 800 rounded to the nearest
8
0,1 bar ()= 10 kPa ;
p is the listed pressure, at the specified temperature, for Class 600, expressed in bars;
6
p is the listed pressure, at the specified temperature, for Class 900, expressed in bars.
9
2) Pressure designation Class 800 has been added in order to identify widely used socket welding and threaded end valves
having intermediate pressure/temperature ratings. It is not available for flanged end valves.
5 2
3) 1 bar= 0,1 MPa= 10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm
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ISO 15761:2002(E)
NOTE Pressure designation Class 900 is not specifically referenced in this International Standard because this designation is
seldom used for the compact valves described herein. However, pressure/temperature ratings for this designation are included in
the reference given in 4.1.1.
4.2 Temperature constraints
4.2.1 The temperature for a corresponding pressure rating is the maximum temperature of the pressure-containing
shell of the valve. In general, this temperature is the same as that of the contained fluid. The use of a pressure rating
corresponding to a temperature other than that of the contained fluid is the responsibility of the user.
4.2.2 Restrictions of temperature and pressure, for example those imposed by special soft seals, special trim
materials, packing or bellows stem seals, shall be marked on the valve identification plate (see 7.4).
4.2.3 For temperatures below the lowest temperature listed in the pressure/temperature rating tables (see 4.1), the
service pressure shall be no greater than the pressure for the lowest listed temperature. The use of valves at lower
than the lowest listed temperature is the responsibility of the user. Consideration shall be given to the loss of ductility
and toughness of many materials at low temperature.
5Design
5.1 Reference design
5.1.1 The reference design (the design to be provided when the purchaser does not specify otherwise or does not
use annex E) for sizes DN� 100 is for bolted-bonnet or cover construction, an outside stem thread for gate and
globe valves and, for globe valves, has a conical disc. The reference design for threaded-end valves uses taper pipe
threads in accordance with ASME B1.20.1. In addition, for valves DN� 50, the reference design is to have a body
and bonnet or cover of forged material. Valve parts are identified in annex D.
5.1.2 Other configurations and types of material may be provided when specified in accordance with annex E.
Requirements for extended body valves are given in annex A and those for bellows stem seals in annexes B and C.
5.2 Flow passageway
5.2.1 The flow passageway includes the seat opening and the body ports leading to that opening. The body ports
are the intervening elements that link the seat opening to the end connection, e.g. socket or flange.
5.2.2 The minimum cross-sectional area requirement for the flow passageway applies for both the valve body ports
and the seat opening. The minimum equivalent flow passageway cross-sectional area shall not be less than that
obtained using the equivalent diameters in Table 1.
5.3 Wall thickness
5.3.1 Minimum wall thickness values for valve bodies and bonnets are given in Tables 2 and 3. The manufacturer,
taking into account such factors as bonnet bolting loads, rigidity needed for stem alignment, valve design details and
the specified operating conditions, is responsible for determining if a larger wall thickness is required.
5.3.2 The valve-body specified minimum wall thickness, except for the valve end connections and body extensions
for bellows enclosures, shall be in accordance with Table 2.
5.3.3 The bonnet specified minimum wall thickness for gate or globe valves, except for the neck extension that
forms the packing chamber entryway, shall be in accordance with Table 2. The packing chamber extension shall have
a local minimum wall thickness as specified in Table 3, based on the local inside diameter of the packing and stem
hole.
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ISO 15761:2002(E)
Table 1 — Minimum diameter of equivalent flow passageway
Minimum diameter
mm
DN NPS
Class 150, Class 300, Class 600, Class 800 Class 1500
Gate, globe or check Gate Globe
8665 1/4
10 6 6 5 3/8
15 9 9 8 1/2
20 12 12 9 3/4
25 17 15 14 1
32 23 22 20 1 1/4
40 28 27 25 1 1/2
50 36 34 27 2
65 44 38 2 1/2
80 50 47 3
100 70 63 4
Table 2 — Minimum wall thickness for valve bodies
Minimum wall thickness
DN mm NPS
Class 150, Class 300, Class 600, Class 800 Class 1500
83,1 3,8 1/4
10 3,3 4,3 3/8
15 4,1 4,8 1/2
20 4,8 6,1 3/4
25 5,6 7,1 1
32 5,8 8,4 1 1/4
40 6,1 9,7 1 1/2
50 7,1 11,9 2
65 8,4 14,2 2 1/2
80 9,7 16,5 3
100 11,9 21,3 4
NOTE Wall thickness values listed for Class 150, Class 300, and Class 600 are those required for Class 800
on the assumption that flanged end and butt-welding end valve bodies of these lower nominal pressures would
have extensions added (integral or welded) to Class800 valve bodies. See ISO6002, ISO10434, or
ASME B16.34 for flanged end or butt-welding end valves having wall thickness requirements aligned to these
lower nominal pressures.
5.4 Valve body
5.4.1 General
Requirements for a basic valve body and associated end connections are given here. See annex A for requirements
for gate valve bodies having extended ends.
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Table 3 — Minimum wall thickness for bonnet and bellows extensions
Extension Class 150 Class 300 Class 600 Class 800 Class 1500
Inside diameter Minimum wall thickness
mm mm
15 2,8 3,0 3,6 4,0 5,3
16 2,8 3,1 3,6 4,1 5,6
17 2,8 3,2 3,7 4,3 5,8
18 2,9 3,5 3,9 4,4 5,9
19 3,0 3,8 4,1 4,8 6,1
20 3,3 4,0 4,2 4,9 6,3
25 4,0 4,8 4,8 5,8 7,1
30 4,6 4,8 4,8 5,9 8,2
35 4,8 4,8 5,1 6,4 9,7
40 4,9 5,0 5,7 6,9 10,2
50 5,5 6,2 6,3 7,4 11,6
60 5,6 6,4 6,8 8,2 13,4
70 5,6 6,9 7,4 9,1 15,8
80 5,8 7,2 8,1 10,0 17,4
90 6,4 7,4 8,8 10,4 19,1
100 6,4 7,7 9,5 11,7 20,8
110 6,4 8,1 10,3 12,8 22,9
120 6,6 8,6 10,9 13,6 24,8
130 7,1 8,8 11,3 14,6 26,5
140 7,1 9,2 12,0 15,5 28,3
NOTE For bellows extension, see B.4.
5.4.2 Socket-welding ends
5.4.2.1 The socket bore axis shall coincide with the end entry axis. Socket end faces shall be perpendicular to the
socket bore axis. The socket bore diameter and its depth shall be in accordance with Table 4.
Table 4 — Socket diameter and depth
a b
Diameter Depth
DN NPS
mm
814,1 10 1/4
10 17,6 10 3/8
15 21,7 10
1/2
20 27,0 13 3/4
25 33,8 13 1
32 42,5 13
1 1/4
40 48,6 13 1 1/2
50 61,1 16 2
65 73,8 16 2 1/2
+0,5
a
mm
The applicable diametral tolerance is .
−0
b
The depth dimension is a minimum value.
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5.4.2.2 The minimum socket wall thickness, extending over the full socket depth, shall be in accordance with
Table 5.
Table 5 — Socket and threaded end minimum wall thickness
Minimum wall thickness
DN mm NPS
Class 800 Class 1500
83,3 4,1 1/4
10 3,6 4,3 3/8
15 4,1 5,3 1/2
20 4,3 6,1 3/4
25 5,1 6,9 1
32 5,3 8,1 1 1/4
40 5,8 8,9 1 1/2
50 6,9 10,7 2
65 7,9 12,4 2 1/2
5.4.2.3 End-to-end dimensions for socket welding end valves shall be established by the manufacturer.
5.4.3 Threaded ends
5.4.3.1 The threaded end thread axis shall coincide with the end entry axis. The minimum wall thickness at the
◦
threaded end shall be in accordance with Table 5. An approximate 45 lead-in chamfer, having an approximate depth
of one-half the thread pitch, shall be applied at each threaded end.
5.4.3.2 The end threads shall be taper pipe threads meeting the requirements of ASME B1.20.1. When specified in
the purchase order, taper pipe threads in accordance with ISO 7-1 may be substituted.
5.4.3.3 Threads shall be gauged in accordance with ISO 7-2 or ASME B1.20.1, as applicable.
5.4.3.4 End-to-end dimensions for threaded end valves shall be established by the manufacturer.
5.4.4 Flanged ends
5.4.4.1 End flanges shall comply with the dimensional requirements of ASME B16.5. Unless otherwise specified,
raised face end flanges shall be provided.
This International Standard does not provide for flanged ends for Class 800 valves.
5.4.4.2 End flanges and bonnet flanges shall be cast or forged integral with the body, except that cast or forged
flanges attached by full penetration butt-welding or by inertia welding may be used. A purchaser requiring an integral
flange body shall so specify. When a flange is attached by welding, the welding operator and welding procedure shall
be qualified in accordance with ISO 9606-1 and ISO 9956-1 to ISO 9956-5, or ASME-BPVC, Section IX. Alignment
rings, integral or loose, used as a welding aid shall be completely removed following welding, while care shall be
taken that the minimum wall thickness is maintained. Heat treatment following welding, to ensure that the valve body
and flange materials are suitable for the full range of service conditions, shall be performed as required by the
material specification.
5.4.4.3 Face-to-face dimensions for flanged end valves, Class150, Class300 and Class600, shall be in
accordance with ISO 5752 — Basic Series 3, 4 and 5 for gate valves, and 5, 10 and 21 for globe and check valves —
except that the applicable tolerance shall be in accordance with Table 6. For Class 1500, the face-to-face dimensions
shall be as shown in Table 6.
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ISO 15761:2002(E)
Table 6 — Face-to-face dimensions for Class 1500
Dimensions
DN NPS
mm
15 216 1/2
20 229 3/4
25 254 1
32 279 1 1/4
40 305 1 1/2
50 368 2
65 419 2 1/2
80 470 3
100 546 4
The applicable length tolerance shall be ± 1,6 mm (see 5.4.4.3).
NOTE These dimensions and tolerances are in accordance with ASME B16.10.
5.4.5 Butt-welding ends
5.4.5.1 Unless otherwise specified by the purchaser, butt-welding ends shall be in accordance with Figure 1 and
Table 7.
The inside and outside surfaces of valve welding ends shall be machine-finished overall. The contour within the
envelope is at the option of the manufacturer unless specifically ordered otherwise.
Intersections should be slightly rounded.
For nominal outside diameters and wall thickness of standard steel pipe, see ISO 4200.
5.4.5.2 End-to-end dimensions for butt-welding end valves shall be established by the manufacturer.
5.4.6 Body seats
5.4.6.1 Integral body seats are permitted in austenitic stainless steel bodies. An austenitic stainless steel or a hard
facing material may be weld-deposited either directly on a valve body or on a separate body seat ring. Weld-
deposited seating surfaces shall have a minimum finished facing material thickness of 1mm. Body seating surfaces
shall not have sharp corners, e.g. corners with an edge disposed to cause damage in conjunction with gate or disc
seating surfaces at either the inner or outer seat circumference.
5.4.6.2 Except as provided in 5.4.6.1, valve bodies shall have separate removable seat rings that are threaded,
rolled or pressed in place, however, rolled or pressed seat rings shall not be used with globe valves unless they are
seal welded. Sealing compounds or greases shall not be used when assembling seat rings, however, a light lubricant
having a viscosity no greater than kerosene may be used to prevent galling when assembling mating surfaces.
5.4.6.3 The inside diameter of the body seat flow passageway shall be in accordance with Table 1.
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8 ISO 2002 – All rights reserved
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ISO 15761:2002(E)
Dimensions in millimetres
Key
A is the nominal outside diameter of the welding end.
B is the nominal inside diameter of the pipe.
T is the nominal wall thickness of the pipe.
Figure 1 — Butt-welding ends
Table 7 — Butt-welding end diameters
DN 8 101520 25 32405065 80 100
A
15 19 23 28 35 44 50 62 78 91 117
mm
The tolerance for diameter A shall be ±1mm for DN� 20 and +2,5/−1mm for DN� 25.
The tolerance for diameter B shall be ±1mm (see Figure 1).
5.5 Valve bonnet or cover
5.5.1 The bonnet of a gate or globe valve or the cover of a check valve shall be secured to the body, subject to the
requirements of 5.5.2 to 5.5.8, by one of the following methods:
— bolting;
— welding;
— threaded with a seal weld;
— threaded union nut, provided it is of Class � 800.
5.5.2 Gasketed joints shall be of a design that confines the gasket and prevents its over-compression. At assembly,
all gasket contact surfaces shall be free of heavy oils, grease and sealing compounds. A light coating of lubricant, no
heavier than kerosene, may be applied if needed to assist in proper gasket assembly. The gasket, unless otherwise
◦ ◦
specified by the purchaser, shall be suitable for a valve temperature range of −29 C to 540 C.
5.5.3 Bonnet flange gaskets, unless otherwise specified by the purchaser, shall be spiral wound metal with a flexible
graphite filler. The wound metal shal
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15761
Première édition
2002-12-15
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
Steel gate, globe and check valves for sizes DN 100 and smaller, for the
petroleum and natural gas industries
Numéro de référence
ISO 15761:2002(F)
© ISO 2002
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ISO 15761:2002(F)
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ISO 15761:2002(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 3
4 Relations pression/température . 3
4.1 Spécifications des appareils de robinetterie . 3
4.2 Contraintes de température . 4
5 Conception . 4
5.1 Conception de référence . 4
5.2 Passage d'écoulement . 5
5.3 Épaisseur de paroi . 5
5.4 Corps de l'appareil de robinetterie . 5
5.5 Chapeau ou couvercle de l'appareil de robinetterie . 10
5.6 Obturateur . 11
5.7 Tige . 12
5.8 Écrou ou douille de tige . 13
5.9 Garniture, boîte à garniture et fouloir . 14
5.10 Fixation de la garniture . 14
5.11 Volant . 15
6 Matériaux . 15
6.1 Équipement interne . 15
6.2 Matériaux autres que les matériaux de l'équipement interne . 15
7 Marquage . 15
7.1 Lisibilité . 15
7.2 Marquage du corps . 17
7.3 Marquage des rainures pour joints annulaires . 18
7.4 Plaque signalétique d'identification . 18
8 Essais et contrôle . 18
8.1 Essais sous pression . 18
8.2 Contrôle . 20
9 Préparation pour l'expédition . 20
Annexes
A Exigences concernant les corps rallongés de robinets-vannes. 22
B Exigences pour appareils de robinetterie avec étanchéités de tige par soufflet . 27
C Essai de type des étanchéités de tige par soufflet. 30
D Identification des éléments de l'appareil de robinetterie . 33
E Informations à spécifier par le client. 36
Bibliographie. 38
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ISO 15761:2002(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 3.
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 de la présente Norme internationale peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 15761 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 153, Robinetterie, sous-comité
SC 1, Conception, construction, marquage et essais.
Les annexes A, B et C constituent des éléments normatifs de la présente Norme internationale. Les annexes D et E
sont données uniquement à titre d'information.
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ISO 15761:2002(F)
Introduction
La présente Norme internationale a pour objet d'établir des exigences et des pratiques de base pour les robinets-
vannes, robinets à soupape et clapets de non-retour, en acier, à extrémités à emboîter et à souder, à souder en bout,
à brides ou à extrémités filetées, avec ouvertures de siège réduites, et de construction analogue à celle spécifiée
[1]
dans la norme API 602 de l'American Petroleum Institute (Institut américain du pétrole) et dans la norme
[2]
britannique BS 5352 .
[3] [4]
La forme de la présente Norme internationale correspond à l'ISO 6002 et à l'ISO 10434 . Toutefois, la présente
Norme internationale n'a pas pour objet de remplacer l'ISO6002 ou l'ISO10434, ni aucune autre Norme
internationale ne traitant pas directement d'applications destinées à l'industrie du pétrole ou du gaz naturel.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15761:2002(F)
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
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences pour une série de robinets-vannes, robinets à soupape et
clapets de non-retour, en acier massif, pour des applications dans les industries du pétrole et du gaz naturel.
Elle est applicable aux appareils de robinetterie de
— diamètres nominaux DN 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 et 100,
— correspondant aux dimensions nominales de tuyauterie NPS 1/4, 3/8, 1/2, 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3 et 4,
et pour les désignations de pressions Class 150, Class 300, Class 600, Class 800 et Class 1500.
Class 800 n'est pas une désignation de pression Class énumérée. C'est un numéro Class intermédiaire largement
utilisé pour les appareils de robinetterie en acier massif à extrémités à emboîter et à souder et extrémités filetées.
Elle contient des dispositions relatives aux caractéristiques des appareils de robinetterie suivants:
— filetage extérieur avec tiges montantes (OS&Y), de dimensions 8� DN� 100 et de désignations de pressions
150� Class� 1500, y compris Class 800;
— filetage intérieur avec tiges montantes (ISRS), de dimensions 8� DN� 65 et de désignations de pressions
Class� 800;
— extrémités à emboîter et à souder ou extrémités filetées, de dimensions 8� DN� 65 et de désignations de
pressions Class 800 et Class 1500;
— extrémités à brides ou à souder en bout, de dimensions 15� DN� 100 et de désignations de pressions
150� Class� 1500, à l'exclusion des extrémités à brides Class 800;
— assemblage à chapeau (boulonné, soudé, fileté avec soudure étanche) et écrou union pour une pression
nominale ;Class� 800
— ouvertures au siège de l'appareil de robinetterie;
— matériaux, comme spécifié;
— essais et contrôle.
La présente Norme internationale est applicable aux extrémités à brides des appareils de robinetterie conformes à
l'ASME B16.5 et aux extrémités de corps des appareils de robinetterie à filetages coniques définis dans l'ISO 7-1 ou
dans l'ASME B1.20.1. Elle est applicable à des corps rallongés de dimensions 15� DN� 50 et de désignations de
pressions Class 800 et Class 1500, et à des soufflets et joints à soufflets adaptables aux robinets-vannes ou aux
robinets à soupape de dimensions 8� DN� 50. Elle couvre les exigences de l'essai de type des étanchéités de
tige par soufflet.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
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ISO 15761:2002(F)
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 7-1, Filetages de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet — Partie 1: Dimensions, tolérances
et désignation
ISO 7-2, Filetages de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet — Partie 2: Vérification par calibres
à limites
ISO 2902, Filetages métriques trapézoïdaux ISO — Vue d'ensemble
ISO 2903, Filetages métriques trapézoïdaux ISO — Tolérances
ISO 2904, Filetages métriques trapézoïdaux ISO — Dimensions de base
ISO 5208, Robinetterie industrielle — Essais sous pression pour les appareils de robinetterie
ISO 5209, Appareils de robinetterie industrielle d'usage général — Marquage
ISO 5752, Appareils de robinetterie métalliques utilisés dans les tuyauteries à brides — Dimensions face-à-face et
face-à-axe
ISO 6708:1995, Composants de réseau de tuyauteries — Définition et sélection des DN (diamètre nominal)
ISO 9606-1, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 1: Aciers
ISO 9956-1, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Partie 1:
Règles générales pour le soudage par fusion
ISO 9956-2, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Partie 2:
Descriptif d'un mode opératoire de soudage pour le soudage à l'arc
ISO 9956-3, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Partie 3:
Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage à l'arc sur acier
ISO 9956-4, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Partie 4:
Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage à l'arc sur l'aluminium et ses alliages
ISO 9956-5, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Partie 5:
Qualification par utilisation de produits consommables de soudage agréés pour le soudage à l'arc
EN 10269, Aciers et alliages de nickel pour éléments de fixation utilisés à température élevée et/ou basse
température
1)
ASME B1.5, Acme screw threads
ASME B1.8, Stub acme screw threads
ASME B1.20.1, Pipe threads, general purpose (inch)
ASME B16.5, Pipe flanges and flanged fittings
ASME B16.10, Face-to-face and end-to-end dimensions of valves
ASME B16.34:1996, Valves — Flanged threaded and welding end
1) American Society of Mechanical Engineers
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2 ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 15761:2002(F)
ASME BPVC-IX, Boiler and Pressure Vessel Code, Section IX, Qualification standard for welding and brazing
procedures, welders, brazers, and welding and brazing operators
ASTM A193, Standard specification for alloy-steel and stainless steel bolting materials for high-temperature service
ASTM A194, Standard specification for carbon and alloy steel nuts for bolts for high-pressure or high-temperature
service, or both
ASTM A307, Standard specification for carbon steel bolts and studs, 60 000 PSI tensile strength
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions de la désignation de pression
«Class» et de la dimension nominale de tuyauterie (NPS) donnés dans l’ASME B16.34, ainsi que les suivants
2)
s'appliquent.
3.1
diamètre nominal
DN
désignation aphanumérique de dimension pour les composants d'un réseau de tuyauteries, utilisée à des fins de
référence, comprenant les lettres «DN» suivies par un nombre entier sans dimension qui est indirectement relié aux
dimensions réelles, en millimètres, de l'alésage ou de diamètre extérieur des raccordements d'extrémité
NOTE 1 Le nombre suivant les lettres «DN» ne représente pas une valeur mesurable, et il convient de ne pas l'utiliser à des fins
de calcul sauf si cela est spécifié dans la norme appropriée.
NOTE 2 Dans celles des normes qui utilisent le système de désignation par DN, il convient que toute relation entre DN et les
dimensions du composant soit donnée, par exemple DN/diamètre extérieur ou DN/diamètre intérieur.
(Adaptée de l'ISO 6708:1995, définition 2.1.)
4 Relations pression/température
4.1 Spécifications des appareils de robinetterie
4.1.1 Applicabilité
Les relations pression/température applicables aux appareils de robinetterie spécifiées dans la présente Norme
internationale doivent être conformes à celles spécifiées dans les tableaux de l'ASME B16.34, Class standard, pour
la spécification de matériau applicable et pour la désignation Class.
2) La désignation de pression Class 800 a été ajoutée afin d'identifier les modèles couramment utilisés de robinets à extrémités
à emboîter à souder et à extrémités filetées ayant des relations pression/température intermédiaires. Cette désignation n'est pas
valable pour les appareils de robinetterie à extrémités à brides.
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ISO 2002 – Tous droits réservés 3
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ISO 15761:2002(F)
4.1.2 Relations interpolées
Les relations pression/température pour Class 800 doivent être déterminées par l'équation:
1 2
p = p + p
8 6 9
3 3
où
3)
p est la pression, à la température spécifiée, pour Class 800, exprimée en bars , arrondie à 0,1 bar
8
()= 10 kPa près;
p est la pression indiquée, à la température spécifiée, pour Class 600, exprimée en bars;
6
p est la pression indiquée, à la température spécifiée, pour Class 900, exprimée en bars.
9
NOTE La désignation de pression Class 900 n'est pas référencée spécifiquement dans la présente Norme internationale car
cette désignation est rarement utilisée pour les appareils de robinetterie en acier massif décrits ici. Cependant, les relations
pression/température pour cette désignation sont incluses dans la référence donnée en 4.1.1.
4.2 Contraintes de température
4.2.1 La température correspondant à la pression indiquée dans les relations pression/température est la
température maximale de l'enveloppe sous pression de l'appareil de robinetterie. Cette température est en règle
générale la même que celle du fluide véhiculé. La responsabilité de l'application d'une pression correspondant à une
température autre que celle du fluide véhiculé incombe à l'utilisateur.
4.2.2 Les restrictions imposées aux conditions de pression et de température, notamment pour les portées souples
ou les matériaux spéciaux d'équipement interne, les étanchéités de tige par garniture ou soufflet, doivent figurer sur
la plaque signalétique de l'appareil de robinetterie (voir 7.4).
4.2.3 Pour des températures inférieures au minimum indiqué dans les tableaux des relations pression/température
(voir 4.1), la pression de service ne doit pas être supérieure à la pression correspondant à la température la plus
basse spécifiée. La responsabilité de l'utilisation de l'appareil de robinetterie à des températures inférieures incombe
à l'utilisateur. La perte de ductilité et de résistance de la flexion par choc de nombreux matériaux à basse
température doit être prise en compte.
5 Conception
5.1 Conception de référence
5.1.1 La conception de référence (qui est la conception à fournir quand l'acheteur ne le spécifie pas autrement ou
n'utilise pas l'annexe E) pour des dimensions de DN� 100 s'entend pour des robinets-vannes et des robinets à
soupape ayant un chapeau ou un couvercle boulonné et un filetage de tige extérieur; et pour des robinets à soupape
ayant un obturateur conique. La conception de référence pour des appareils de robinetterie à extrémités filetées est
d’utiliser des filetages de tuyauteries coniques conformément à l'ASME B1.20.1. En outre, pour des DN� 50, la
conception de référence est d’avoir le corps et le chapeau ou le couvercle en matériau forgé. Les éléments d'appareil
de robinetterie sont identifiés à l'annexe D.
5.1.2 D'autres configurations et types de matériaux peuvent être fournis lorsqu'ils sont spécifiés conformément à
l'annexe E. Les exigences applicables aux corps d'appareils de robinetterie rallongés sont traitées en annexe A et
celles applicables aux étanchéités de tige par soufflet sont traitées aux annexes B et C.
5 2
3) 1 bar= 0,1 MPa= 10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm
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5.2 Passage d'écoulement
5.2.1 Le passage d'écoulement comprend l'ouverture au droit du siège et les zones proches des extrémités du
corps qui y conduisent. Les zones proches des extrémités du corps sont les parties intermédiaires qui relient
l'ouverture au droit du siège aux extrémités, par exemple emboîture ou bride.
5.2.2 L'exigence concernant la section minimale pour le passage d'écoulement est applicable pour les orifices du
corps de l'appareil de robinetterie et pour l'ouverture du siège. La section minimale du passage d'écoulement
correspondante ne doit pas être inférieure à celle obtenue en utilisant les diamètres correspondants indiqués au
Tableau 1.
Tableau 1 — Diamètre minimal au passage d'écoulement correspondant
Diamètre minimal
mm
DN NPS
Class 150, Class 300, Class 600, Class 800 Class 1500
Robinet-vanne, robinet à soupape ou clapet Robinet- Robinet à
de non-retour vanne soupape
8665 1/4
10 6 6 5 3/8
15 9 9 8 1/2
20 12 12 9 3/4
25 17 15 14 1
32 23 22 20 1 1/4
40 28 27 25 1 1/2
50 36 34 27 2
65 44 38 2 1/2
80 50 47 3
100 70 63 4
5.3 Épaisseur de paroi
5.3.1 Les valeurs minimales de l'épaisseur de paroi pour les corps d'appareils de robinetterie et les chapeaux sont
indiquées aux Tableaux 2 et 3. Le fabricant est chargé de déterminer si une épaisseur supérieure est requise en
prenant en compte des facteurs tels que les charges de la boulonnerie du chapeau, la rigidité nécessaire pour
l'alignement de la tige, les détails de conception de l'appareil de robinetterie ainsi que des conditions de
fonctionnement spécifiées.
5.3.2 L'épaisseur minimale de paroi du corps de l'appareil de robinetterie doit être conforme aux valeurs données
dans le Tableau 2, sauf pour les raccords d'extrémité de l'appareil de robinetterie et les prolongements du corps pour
la mise en place des soufflets.
5.3.3 L'épaisseur minimale de paroi du chapeau pour les robinets-vannes et les robinets à soupape, à l'exception
de l'extrémité du fût qui forme l'entrée de la boîte à garniture, doit être conforme à l'épaisseur donnée dans le
Tableau 2. Pour le rallongement de la boîte à garniture, l'épaisseur minimale de la paroi doit être fonction des
diamètres intérieurs locaux, de la boîte à garniture et de l'entrée de la tige, comme spécifié au Tableau 3.
5.4 Corps de l'appareil de robinetterie
5.4.1 Généralités
Les exigences en ce qui concerne le corps d'un appareil de robinetterie de base avec raccordements d'extrémité
associés sont données ci-après. Voir l’annexe A pour les exigences pour les corps de robinets-vannes à extrémités
rallongées.
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Tableau 2—Épaisseur minimale de paroi pour les corps d'appareils de robinetterie
Épaisseur minimale de paroi
DN mm NPS
Class 150, Class 300, Class 600, Class 800 Class 1500
83,1 3,8 1/4
10 3,3 4,3 3/8
15 4,1 4,8 1/2
20 4,8 6,1 3/4
25 5,6 7,1 1
32 5,8 8,4 1 1/4
40 6,1 9,7 1 1/2
50 7,1 11,9 2
65 8,4 14,2 2 1/2
80 9,7 16,5 3
100 11,9 21,3 4
NOTE Les valeurs correspondant à l'épaisseur de paroi indiquées pour Class 150, Class 300 et Class 600
sont celles requises pour Class 800, en supposant que les corps d'appareil de robinetterie à extrémités à
brides et à extrémités à souder correspondant à ces pressions nominales inférieures ont des rallongements
(intégrés ou soudés) aux corps d'appareil de robinetterie de Class 800. Pour les robinets à extrémités à brides
ou à extrémités à souder en bout dont les exigences en matière d'épaisseur de paroi correspondant à ces
pressions nominales inférieures, voir les normes ISO 6002, ISO 10434 ou ASME B16.34.
Tableau 3—Épaisseur minimale de paroi pour chapeau et rallongement pour soufflets
Rallongement Class 150 Class 300 Class 600 Class 800 Class 1500
Diamètre intérieur Épaisseur minimale de paroi
mm mm
15 2,8 3,0 3,6 4,0 5,3
16 2,8 3,1 3,6 4,1 5,6
17 2,8 3,2 3,7 4,3 5,8
18 2,9 3,5 3,9 4,4 5,9
19 3,0 3,8 4,1 4,8 6,1
20 3,3 4,0 4,2 4,9 6,3
25 4,0 4,8 4,8 5,8 7,1
30 4,6 4,8 4,8 5,9 8,2
35 4,8 4,8 5,1 6,4 9,7
40 4,9 5,0 5,7 6,9 10,2
50 5,5 6,2 6,3 7,4 11,6
60 5,6 6,4 6,8 8,2 13,4
70 5,6 6,9 7,4 9,1 15,8
80 5,8 7,2 8,1 10,0 17,4
90 6,4 7,4 8,8 10,4 19,1
100 6,4 7,7 9,5 11,7 20,8
110 6,4 8,1 10,3 12,8 22,9
120 6,6 8,6 10,9 13,6 24,8
130 7,1 8,8 11,3 14,6 26,5
140 7,1 9,2 12,0 15,5 28,3
NOTE Pour les soufflets, voir B.4.
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5.4.2 Extrémités à emboîter et à souder
5.4.2.1 L'axe de l'alésage de l'emboîture doit coïncider avec l'axe de l'entrée à l'extrémité. Les faces des extrémités
de l'emboîture doivent être perpendiculaires à l'axe de l'alésage de l'emboîture. Le diamètre de l'alésage de
l'emboîture et sa profondeur doivent être conformes au Tableau 4.
Tableau 4 — Diamètre et profondeur de l’emboîture
a b
Diamètre Profondeur
DN NPS
mm
814,1 10 1/4
10 17,6 10 3/8
15 21,7 10 1/2
20 27,0 13
3/4
25 33,8 13 1
32 42,5 13
1 1/4
1 1/2
40 48,6 13
50 61,1 16 2
2 1/2
65 73,8 16
+0,5
a
La tolérance de diamètre applicable est mm.
−0
b
La dimension de profondeur est une valeur minimale.
5.4.2.2 L'épaisseur minimale de la paroi sur toute la profondeur de l'emboîture rallongée, doit être conforme au
Tableau 5.
Tableau 5 —Épaisseur minimale de paroi des extrémités à emboîter et filetées
Épaisseur minimale de paroi
DN mm NPS
Class 800 Class 1500
83,3 4,1 1/4
10 3,6 4,3 3/8
15 4,1 5,3 1/2
20 4,3 6,1 3/4
25 5,1 6,9 1
32 5,3 8,1 1 1/4
40 5,8 8,9 1 1/2
50 6,9 10,7 2
65 7,9 12,4 2 1/2
5.4.2.3 Les dimensions entre extrémités pour les robinets à extrémités à emboîter et à souder doivent être établies
par le fabricant.
5.4.3 Extrémités filetées
5.4.3.1 L'axe du filetage de l'extrémité filetée doit coïncider avec l'axe d'entrée de l'extrémité. L'épaisseur minimale
de la paroi à l'extrémité filetée doit être conforme au Tableau 5. Chaque extrémité filetée doit avoir un chanfrein
◦
d'entrée à environ 45 sur une profondeur correspondant approximativement à la moitié du pas du filetage.
5.4.3.2 Les filetages d'extrémité doivent être des filetages coniques répondant aux exigences de l'ASME B1.20.1.
Si la commande le spécifie, des filetages coniques correspondant aux exigences de l'ISO7-1 peuvent être
substitués.
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ISO 15761:2002(F)
5.4.3.3 Les filets doivent être vérifiés conformément à l'ISO 7-2 ou à l'ASME B1.20.1, selon le cas.
5.4.3.4 Les dimensions entre extrémités pour les appareils de robinetterie à extrémités filetées doivent être établies
par le fabricant.
5.4.4 Extrémités à brides
5.4.4.1 Les brides d'extrémité doivent être conformes aux exigences dimensionnelles de l'ASME B16.5. Sauf
spécification contraire, les brides d'extrémité à face de joint surélevé doivent être fournies.
La présente Norme internationale ne traite pas des brides d'extrémité pour les appareils de robinetterie Class 800.
5.4.4.2 Les brides d'extrémité et celles du chapeau doivent être moulées ou forgées avec le corps d'appareil de
robinetterie, à l’exception des brides moulées ou forgées qui peuvent être fixées par soudage en bout avec pleine
pénétration ou par soudage friction. Le client doit spécifier s'il exige un corps à bride incorporée. Lorsqu'une bride est
raccordée par soudage, l'opérateur soudeur et le mode opératoire de soudage doivent être qualifiés conformément
à l'ISO 9606-1 et aux ISO 9956-1 à ISO 9956-5, ou à l'ASME BPVC, Section IX. Les anneaux d'alignement, intégrés
ou libres, utilisés comme guides pour l'opération de soudage doivent être entièrement éliminés après soudage, en
veillant à maintenir l'épaisseur minimale de paroi. Le traitement thermique nécessaire, après soudage, pour
s'assurer que les matériaux du corp
...
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