ISO 16422:2006
(Main)Pipes and joints made of oriented unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-O) for the conveyance of water under pressure — Specifications
Pipes and joints made of oriented unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-O) for the conveyance of water under pressure — Specifications
ISO 16422:2006 specifies the general aspects of pipes and joints made of oriented unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-O), for piping systems intended to be used underground or above-ground where not exposed to direct sunlight, for water mains and services, pressurized sewer systems and irrigation systems. The piping system according to ISO 16422:2006 is intended for the conveyance of cold water under pressure, for drinking water and for general purposes up to and including 45 degrees Celsius, and especially in those applications where special performance requirements are needed, such as impact loads and pressure fluctuations, up to pressure ratings of 25 bar.
Tubes et assemblages en poly(chlorure de vinyle) non plastifié orienté (PVC-O) pour le transport de l'eau sous pression — Spécifications
L'ISO 16422:2006 spécifie les caractéristiques générales des tubes et assemblages en poly(chlorure de vinyle) non plastifié orienté (PVC-O), utilisés dans les systèmes de canalisations destinés à être enterrés ou qui ne sont pas exposés à la lumière directe du soleil lorsqu'ils sont en surface, pour l'adduction d'eau potable et les eaux usées sous pression et l'irrigation. Le système de canalisations conforme à l'ISO 16422:2006 est destiné au transport d'eau froide sous pression, à l'eau potable ainsi qu'à des utilisations générales à une température inférieure ou égale à 45 °C, en particulier dans les applications nécessitant des exigences de performance spécifiques, telles que des charges dues au choc et des variations de pression, à des pressions inférieures ou égales à 25 bar.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16422
First edition
2006-05-15
Pipes and joints made of oriented
unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-O)
for the conveyance of water under
pressure — Specifications
Tubes et assemblages en poly(chlorure de vinyle) non plastifié orienté
(PVC-O) pour le transport de l'eau sous pression — Spécifications
Reference number
ISO 16422:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 16422:2006(E)
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Published in Switzerland
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ISO 16422:2006(E)
Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Symbols and abbreviated terms . 4
4.1 Symbols . 4
4.2 Abbreviations . 5
5 Material . 5
5.1 General. 5
5.2 Rework material . 6
6 Effect of materials on water quality . 6
7 Material classification. 6
7.1 MRS value. 6
7.2 Overall service (design) coefficient . 6
7.3 Design stress . 6
8 Classification and selection of pipes. 7
8.1 Classification. 7
8.2 Calculation of wall thickness. 7
8.3 Determination of the allowable operating pressure, PFA, for temperatures up to 45 °C. 8
8.4 Derating factor related to application of the system. 8
9 General requirements for pipes . 10
9.1 Appearance . 10
9.2 Opacity. 10
10 Geometrical characteristics for pipes . 10
10.1 Measurement. 10
10.2 Outside diameters and wall thicknesses.10
10.3 Pipes with integral sockets. 10
10.4 Plain ends . 11
11 Mechanical characteristics of pipes . 11
11.1 Resistance to hydrostatic pressure. 11
11.2 Resistance to external blows at 0 °C . 12
11.3 Ring stiffness . 12
12 Physical characteristics — Tensile strength . 12
13 Mechanical characteristics of assemblies, including joints . 13
13.1 Assemblies with non-end-load-bearing joints. 13
13.2 Short-term pressure test for leaktightness of assemblies. 13
13.3 Short-term negative pressure test for leaktightness of assemblies . 14
13.4 Long-term pressure test for leaktightness.15
13.5 End-load-bearing joints — Pressure and bending test for leaktightness and strength. 15
14 Elastomeric sealing rings . 15
15 Marking . 15
Annex A (normative) Establishment of the minimum required strength (MRS). 16
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ISO 16422:2006(E)
Annex B (informative) Minimum depth of engagement of sockets . 17
Annex C (normative) Temperature derating factor . 20
Annex D (informative) Ring stiffness of pipes. 21
Annex E (informative) Explanation of calculated pressures for long-term leak-tightness testing . 23
Bibliography . 24
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ISO 16422:2006(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 16422 was prepared by Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the
transport of fluids, Subcommittee SC 2, Plastics pipes and fittings for water supplies.
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ISO 16422:2006(E)
Introduction
Molecular orientation of thermoplastics results in improvement of physical and mechanical properties.
Orientation is carried out at temperatures well above the glass transition temperature.
Orientation of PVC-U pipe-material can be induced by different processes.
One is the off-line process, where the thick-walled extruded tube is conditioned in a tubular mould at the
desired temperature, and in which means are designed to activate the orientation process in the
circumferential and axial directions.
A second option is the in-line process, where the thick-walled tube, directly after the extrusion process, is
conditioned in-line at the orientation temperature, and in which means are incorporated to activate the
orientation process in the circumferential and axial directions.
After the orientation process, the pipe is cooled down quickly to ambient temperature. The structure of this
oriented pipe is stable up to the glass transition temperature (≈ 75 °C), above which the material will have a
rubber phase where the pipe will shrink back to its original dimensions after extrusion.
The orientation of the molecules creates a laminar structure in the material of the pipe wall. This structure
gives the ability to withstand brittle failure emanating from minor flaws in the material matrix or from scratches
at the surface of the pipe wall. PVC-O can therefore be considered as highly resistant to notches and no
testing is needed. Because of the morphology of oriented PVC-U pipe-material, there is no risk of long-line
rapid crack propagation.
Improved hoop strength and improved resistance to impact also result.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16422:2006(E)
Pipes and joints made of oriented unplasticized poly(vinyl
chloride) (PVC-O) for the conveyance of water under
pressure — Specifications
1 Scope
This International Standard specifies the general aspects of pipes and joints made of oriented unplasticized
poly(vinyl chloride) (PVC-O), for piping systems intended to be used underground or above-ground where not
exposed to direct sunlight, for water mains and services, pressurized sewer systems and irrigation systems.
The piping system according to this International Standard is intended for the conveyance of cold water under
pressure, for drinking water and for general purposes up to and including 45 °C, and especially in those
applications where special performance requirements are needed, such as impact loads and pressure
1)
fluctuations, up to pressure ratings of 25 bars .
Joints constructed of other materials shall meet their own relevant standards in addition to the fitness-for-
purpose requirements of this International Standard.
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 3:1973, Preferred numbers — Series of preferred numbers
ISO 161-1, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Nominal outside diameters and nominal
pressures — Part 1: Metric series
ISO 1167-1:2006, Thermoplastics pipes, fittings and assemblies for the conveyance of fluids — Determination
of the resistance to internal pressure — Part 1: General method
ISO 1628-2, Plastics — Determination of the viscosity of polymers in dilute solution using capillary
viscometers — Part 2: Poly(vinyl chloride) resins
ISO 2045, Single sockets for unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) and chlorinated poly(vinyl chloride)
(PVC-C) pressure pipes with elastic sealing ring type joints — Minimum depths of engagement
ISO 2507-1, Thermoplastics pipes and fittings — Vicat softening temperature — Part 1: General test method
ISO 2507-2, Thermoplastics pipes and fittings — Vicat softening temperature — Part 2: Test conditions for
unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) or chlorinated poly(vinyl chloride) (PVC-C) pipes and fittings and for
high impact resistance poly(vinyl chloride) (PVC-HI) pipes
ISO 2531, Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for water or gas applications
5 2
1) 1 bar = 0,1 MPa = 10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm
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ISO 16422:2006(E)
ISO 3126, Plastics piping systems — Plastics components — Determination of dimensions
ISO 3127, Thermoplastics pipes — Determination of resistance to external blows — Round-the-clock method
ISO 4065, Thermoplastics pipes — Universal wall thickness table
ISO 4422-2:1996, Pipes and fittings made of unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) for water supply —
Specifications — Part 2: Pipes (with or without integral sockets)
ISO 4633, Rubber seals — Joint rings for water supply, drainage and sewerage pipelines — Specification for
materials
ISO 6259-2:1997, Thermoplastics pipes — Determination of tensile properties — Part 2: Pipes made of
unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), chlorinated poly(vinyl chloride) (PVC-C) and high-impact poly(vinyl
chloride) (PVC-HI)
ISO 7686, Plastics pipes and fittings — Determination of opacity
ISO 9080:2003, Plastics piping and ducting systems — Determination of the long-term hydrostatic strength of
thermoplastics materials in pipe form by extrapolation
ISO 9969, Thermoplastics pipes — Determination of ring stiffness
ISO 11922-1:1997, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Dimensions and tolerances — Part 1:
Metric series
ISO 12162, Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure applications — Classification and
designation — Overall service (design) coefficient
ISO 13783, Plastics piping systems — Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) end-load-bearing double-
socket joints — Test method for leaktightness and strength while subjected to bending and internal pressure
ISO 13844, Plastics piping systems — Elastomeric-sealing-ring-type socket joints of unplasticized poly(vinyl
chloride) (PVC-U) for use with PVC-U pipes — Test method for leaktightness under negative pressure
ISO 13845, Plastics piping systems — Elastomeric-sealing-ring-type socket joints for use with unplasticized
poly(vinyl chloride) (PVC-U) pipes — Test method for leaktightness under internal pressure and with angular
deflection
ISO 13846, Plastics piping systems — End-load-bearing and non-end-load-bearing assemblies and joints for
thermoplastics pressure piping — Test method for long-term leaktightness under internal water pressure
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply
3.1
nominal outside diameter
d
n
numerical designation of size which is common to all components in a thermoplastics piping system other than
flanges and components designated by thread size
NOTE 1 It is a convenient round number for reference purposes.
NOTE 2 For pipe conforming to ISO 161-1, the nominal outside diameter, expressed in millimetres, is the minimum
mean outside diameter d .
em, min
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ISO 16422:2006(E)
3.2
nominal wall thickness
e
n
specified wall thickness, in millimetres
NOTE It is identical to the specified minimum wall thickness at any point e .
y, min
3.3
nominal pressure
PN
alphanumeric designation related to the mechanical characteristics of the components of a piping system and
used for reference purposes
3.4
hydrostatic pressure
p
internal pressure applied to a piping system
3.5
working pressure
maximum pressure which a piping system can sustain in continuous use under given service conditions
without pressure surge
NOTE For thermoplastics piping systems, the value of the nominal pressure is equal to the working pressure at a
temperature of 20 °C, expressed in bar.
3.6
hydrostatic stress
σ
stress, expressed in megapascals, induced in the wall of a pipe when it is subjected to internal water pressure
NOTE 1 It is calculated using the following approximate equation:
()de−
nn
σ = p
20e
n
where
p is the applied internal pressure, in bar;
d is the nominal outside diameter of the pipe, in millimetres;
n
e is the nominal wall thickness, in millimetres.
n
NOTE 2 If σ and p are given in the same units, the denominator becomes 2e
n
3.7
long-term hydrostatic strength for 50 years at 20 °C
σ
LTHS
quantity with the unit of stress, i.e. MPa, which can be considered to be a property of the material under
consideration
NOTE It represents the 97,5 % lower confidence limit for the long-term hydrostatic strength and equals the predicted
average strength at a temperature of 20 °C and for a time of 50 years with internal water pressure.
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ISO 16422:2006(E)
3.8
lower confidence limit of the predicted hydrostatic strength
σ
LPL
quantity with the dimension of stress, which represents the 97,5 % lower confidence limit of the predicted
hydrostatic strength for a single value at a temperature T and a time t
NOTE 1 It is denoted as σ = σ .
LPL (T,t,0,975)
NOTE 2 The value of this quantity is determined by the method given in ISO 9080.
3.9
minimum required strength
MRS
required value of σ for a temperature T of 20 °C and a time t of 50 years
LPL
NOTE 1 For a particular material, its MRS is established from the value of σ rounded to the next lower value of the
LPL
R 10 series from ISO 3:1973, when σ is less than 10 MPa, or to the next lower value of the R 20 series when σ is
LPL LPL
greater than 10 MPa.
NOTE 2 See also ISO 4422-2:1996, Clause 5.
3.10
overall service (design) coefficient
C
overall coefficient with a value greater than one, which takes into consideration service conditions as well as
properties of the components of a piping system other than those represented in σ
LPL
3.11
pipe series
S
dimensionless number for pipe designation
NOTE See ISO 4065.
3.12
standard dimension ratio
SDR
numerical designation of a pipe series which is a convenient round number approximately equal to the
dimension ratio of the nominal outside diameter, d , and the nominal wall thickness e
n n
NOTE According to ISO 4065, the standard dimension ratio, SDR, and the pipe series S are related, as expressed in
the following equation:
SDR = 2S +1
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
C overall service (design) coefficient
d outside diameter (at any point)
e
d mean outside diameter
em
d inside diameter (at any point)
i
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ISO 16422:2006(E)
d mean inside diameter of socket
im
d nominal (outside or inside) diameter
n
DN nominal size
e wall thickness (at any point)
e mean wall thickness
m
e nominal wall thickness
n
f derating (or uprating) factor for application
A
f derating factor for temperatures
T
K K-value
p internal hydrostatic pressure
p test pressure
T
PN nominal pressure
δ material density
σ hydrostatic stress
σ design stress
s
4.2 Abbreviations
LPL Lower predicted confidence limit
MRS minimum required strength
PFA allowable operating pressure
PVC-U unplasticized poly(vinyl chloride)
S pipe series
SDR standard dimension ratio
5 Material
5.1 General
The material from which the pipes are made shall be PVC-U compound. This compound shall consist
substantially of PVC-U resin, to which shall be added only those additives necessary to facilitate the
production of pipes and fittings in accordance with this International Standard. All additives shall be uniformly
dispersed.
The K value of the PVC-U resin used shall be at least 64, when tested in accordance with ISO 1628-2.
When determined in accordance with ISO 2507-1 and ISO 2507-2, the Vicat softening temperature of the
compound shall be not less than 80 °C.
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ISO 16422:2006(E)
5.2 Rework material
The use of the manufacturer’s own reprocessable material, produced during the manufacture and works
testing of products and conforming to the material requirements of this International Standard, is permitted. No
reprocessable or recyclable material obtained from external sources shall be used.
6 Effect of materials on water quality
When used under the conditions for which they are designed, materials in contact with, or likely to come into
contact with, drinking water shall not constitute a toxic hazard, shall not support microbial growth and shall not
give rise to any unpleasant taste or odour, cloudiness or discoloration of the water.
Where applicable, pipes and their joints and the sealing rings shall conform to the current national regulations
concerning materials in contact with drinking water.
7 Material classification
7.1 MRS value
Oriented pipes made from a defined PVC-U compound and with a well-defined orientation level, in tangential
and axial direction, shall be evaluated according to the procedures of Annex A. The minimum required
strength (MRS) values shall be classified in accordance with 7.3 and Table 1.
7.2 Overall service (design) coefficient
The overall service (design) coefficient of oriented PVC-U pipes shall be a minimum of 1,6. Alternatively, 1,4 is
permitted for MRS 450 and MRS 500, provided that axial contraction of the pipe (due to higher design stress)
does not result in pull-out of the joints. In this case, evidence shall be given according to Annex B.
7.3 Design stress
The design stress shall be based on the value of the lower confidence limit σ of the long term hydrostatic
LPL
strength for the resistance to internal pressure as determined in accordance with ISO 9080. This σ value
LPL
shall be converted into a minimum required strength (MRS) in accordance with ISO 12162. The MRS shall be
divided by an overall service (design) coefficient C to give the design stress σ , which is expressed by the
s
following equation.
MRS
σ =
s
C
Table 1 — Material classification
Pipe material classification 315 355 400 450 500
number
a
MRS MPa 31,5 35,5 40 45 50
C 1,6 2 1,6 2 1,6 2 1,4 1,6 2 1,4 1,6 2
σ MPa 20 16 22 18 25 20 32 28 23 36 32 25
s
a
Higher MRS classes may be chosen, provided they fall in the R20 range of ISO 3:1973.
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ISO 16422:2006(E)
8 Classification and selection of pipes
8.1 Classification
Pipes shall be classified to their nominal pressure PN.
The nominal pressure PN, the pipe series S and the design stress, σ , are connected by the following
s
relationship.
10σ
s
PN ≅
S
SDR − 1
S =
2
d
n
SDR =
e
n
MRS
σ =
s
C
where
e is expressed in millimetres (mm);
n
PN is expressed in megapascals (MPa);
MRS is expressed in megapascals (MPa);
C is nondimensional.
8.2 Calculation of wall thickness
The relationship between the nominal wall thickness e and the nominal outside diameter d is specified in
n n
ISO 4065. The values for nominal pipe wall thickness e for nominal pressure ratings PN, can be calculated by
n
substituting the values for MRS, C, and d in the formula
n
d
n
e =
n
21S +
o
where S is the calculated preferred value of the nominal S series number of the pipe from 8.1.
o
Values shall be rounded to one decimal place according to the rules of ISO 4065.
NOTE Nominal S numbers and their calculated values are given in ISO 4065 for the R10 series of preferred numbers.
For the R20 series required for this International Standard, refer to ISO 3.
The nominal outside diameter and nominal wall thickness for the relevant nominal pressure and material
classes are specified in Table 2.
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ISO 16422:2006(E)
8.3 Determination of the allowable operating pressure, PFA, for temperatures up to 45 °C
The allowable operating pressure, PFA, for temperatures up to 25 °C is equal to the nominal pressure, PN.
To determine the allowable operating pressure, PFA, for temperatures between 25 °C and 45 °C, a
supplementary derating factor, f , shall be applied to the nominal pressure, PN, as follows:
T
[PFA] = f × [PN]
T
This factor is given in Figure C.1.
8.4 Derating factor related to application of the system
For applications which need additional derating factors, e.g. more safety than included in the overall service
(design) coefficient, an additional factor f shall be chosen at the design stage.
A
The allowable operating pressure in continuous use shall be then calculated by
[PFA] = f × f × [PN]
T A
NOTE [PFA] and [PN] are expressed in the same unit of pressure, preferably in bar.
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ISO 16422:2006(E)
Table 2 — Nominal outside diameters d and nominal wall thickness e
n n
Material Pressure class PN for design coefficient C = 1,6
class
315 6,3 8 10 12,5 16 20 25
355 8 10 12,5 16 20 25
400 8 10 12,5 16 20 25
450 10 12,5 16 20 25
500 10 12,5 16 20 25
Pressure class PN for design coefficient C = 1,4
450 10 12,5 16 20 25
500 12,5 16 20 25
Pressure class PN for design coefficient C = 2,0
315 5 6,3 8 10 12,5 16 20
355 6,3 8 10 12,5 16 20
400 6,3 8 10 12,5 16 20 25
450 8 10 12,5 16 20 25
500 8 10 12,5 16 20 25
Pipe series S numbers preferred and computed values (ISO 3) and standard dimension ratios (SDR)
S 32,0 28,0 25,0 22,4 20,0 18,0 16,0 14,0 12,5 11,2 10,0 9,0 8,0
S 31,623 28,184 25,119 22,387 19,953 17,783 15,849 14,125 12,589 11,220 10,000 8,9125 7,9433
calc
SDR 65,0 57,0 51,0 45,8 41,0 37,0 33,0 29,0 26,0 23,4 21,0 19,0 17,0
d e , mm
n n
63 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 3,4 3,8
75 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,6 2,9 3,2 3,6 4,0 4,5
90 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8 3,1 3,5 3,9 4,3 4,8 5,4
110 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,1 3,4 3,8 4,2 4,7 5,3 5,9 6,6
125 2,0 2,2 2,5 2,8 3,1 3,5 3,9 4,3 4,8 5,4 6,0 6,7 7,4
140 2,2 2,5 2,8 3,1 3,5 3,9 4,3 4,8 5,4 6,0 6,7 7,5 8,3
160 2,5 2,8 3,2 3,5 4,0 4,4 4,9 5,5 6,2 6,9 7,7 8,5 9,5
180 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 5,0 5,5 6,2 6,9 7,7 8,6 9,6 10,7
200 3,2 3,5 3,9 4,4 4,9 5,5 6,2 6,9 7,7 8,6 9,6 10,7 11,9
225 3,5 4,0 4,4 5,0 5,5 6,2 6,9 7,7 8,6 9,6 10,8 12,0 13,4
250 3,9 4,4 4,9 5,5 6,2 6,9 7,7 8,6 9,6 10,7 11,9 13,3 14,8
280 4,4 4,9 5,5 6,2 6,9 7,7 8,6 9,6 10,7 12,0 13,4 14,9 16,6
315 4,9 5,5 6,2 6,9 7,7 8,7 9,7 10,8 12,1 13,5 15,0 16,8 18,7
355 5,6 6,2 7,0 7,8 8,7 9,8 10,9 12,2 13,6 15,2 16,9 18,9 21,1
400 6,3 7,0 7,9 8,8 9,8 11,0 12,3 13,7 15,3 17,1 19,1 21,3 23,7
450 7,0 7,9 8,8 9,9 11,0 12,4 13,8 15,4 17,2 19,2 21,5 23,9 26,7
500 7,8 8,8 9,8 11,0 12,3 13,7 15,3 17,1 19,1 21,4 23,9 26,6 29,7
560 8,8 9,8 11,0 12,3 13,7 15,4 17,2 19,2 21,4 23,9 26,7 29,8 33,2
630 9,9 11,0 12,3 13,8 15,4 17,3 19,3 21,6 24,1 26,9 30,0 33,5 37,4
© ISO 2006 – All
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16422
Première édition
2006-05-15
Tubes et assemblages en poly(chlorure
de vinyle) non plastifié orienté (PVC-O)
pour le transport de l'eau sous
pression — Spécifications
Pipes and joints made of oriented unplasticized poly(vinyl chloride)
(PVC-O) for the conveyance of water under pressure — Specifications
Numéro de référence
ISO 16422:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 16422:2006(F)
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Publié en Suisse
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ISO 16422:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. v
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 3
4 Symboles et abréviations . 5
4.1 Symboles . 5
4.2 Abréviations . 5
5 Matière . 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Matière recyclée. 6
6 Influence de la matière sur la qualité de l'eau . 6
7 Classification de la matière . 6
7.1 Valeur MRS . 6
7.2 Coefficient global de service (de calcul) . 6
7.3 Contrainte de calcul. 6
8 Classification et sélection des tubes. 7
8.1 Classification. 7
8.2 Calculs de l'épaisseur de paroi . 7
8.3 Détermination de la pression de fonctionnement admissible, PFA, pour des températures
inférieures ou égales à 45 °C. 8
8.4 Coefficient de détimbrage lié à l'application du système. 8
9 Exigences générales relatives aux tubes.10
9.1 Aspect . 10
9.2 Opacité. 10
10 Caractéristiques géométriques des tubes . 10
10.1 Mesurage . 10
10.2 Diamètres extérieurs et épaisseurs de paroi . 10
10.3 Tubes avec emboîtures intégrées. 10
10.4 Bouts francs . 11
11 Caractéristiques mécaniques des tubes. 11
11.1 Résistance à la pression hydrostatique. 11
11.2 Résistance aux chocs extérieurs à 0 °C. 12
11.3 Rigidité annulaire. 13
12 Caractéristiques physiques — Résistance à la traction. 13
13 Caractéristiques mécaniques des montages, incluant des assemblages. 13
13.1 Montages avec des assemblages sans effet de fond . 13
13.2 Essai de pression à court terme pour la détermination de l'étanchéité des montages. 13
13.3 Essai de pression négative à court terme pour la détermination de l'étanchéité des
montages . 14
13.4 Essai de pression à long terme pour la détermination de l'étanchéité — Mode opératoire. 15
13.5 Assemblages avec effet de fond — Essai de pression et de flexion pour la détermination
de l'étanchéité et de la résistance. 16
14 Bagues d'étanchéité en élastomère. 16
© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
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ISO 16422:2006(F)
15 Marquage . 16
Annexe A (normative) Établissement de la résistance minimale requise (MRS). 17
Annexe B (informative) Profondeur d'engagement minimale des emboîtures . 19
Annexe C (normative) Coefficient de détimbrage en température. 22
Annexe D (informative) Rigidité annulaire des tubes . 23
Annexe E (informative) Explication des pressions calculées pour les essais d'étanchéité à
long terme. 25
Bibliographie . 26
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 16422:2006(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 16422 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 138, Tubes, raccords et robinetterie en matières
plastiques pour le transport des fluides, sous-comité SC 2, Tubes et raccords en matières plastiques pour
adduction et distribution d'eau.
© ISO 2006 – Tous droits réservés v
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ISO 16422:2006(F)
Introduction
L'orientation moléculaire des thermoplastiques a pour objectif l'amélioration de leurs propriétés physiques et
mécaniques. L'orientation est réalisée à des températures bien supérieures à la température de transition
vitreuse.
L'orientation de la matière PVC-U utilisée dans les tubes peut être induite par différents processus.
L'un de ces processus est le procédé «hors ligne», dans lequel le tube extrudé à paroi épaisse est
conditionné dans un moule tubulaire à la température désirée, et dans lequel des moyens sont conçus pour
activer le processus d'orientation dans les directions circonférentielle et axiale.
Le procédé «en ligne» constitue une seconde option, dans laquelle le tube à paroi épaisse, directement après
le processus d'extrusion, est conditionné en ligne à la température d'orientation, et dans lequel des moyens
sont incorporés afin d'activer le processus d'orientation dans les directions circonférentielle et axiale.
Après le processus d'orientation, le tube est refroidi rapidement à température ambiante. La structure du tube
orienté est stabilisée jusqu'à la température de transition vitreuse (≈ 75 °C), au-dessus de laquelle la matière
présentera une phase caoutchoutique dans laquelle le tube se raccourcira pour retrouver ses dimensions
initiales après extrusion.
L'orientation des molécules crée une structure laminaire dans la matière de la paroi du tube. Cette structure
confère l'aptitude de résister à la rupture suite à la fragilisation émanant des défauts mineurs dans la matrice
de la matière ou d'éraflures à la surface de la paroi du tube. Le PVC-O peut ainsi être considéré comme
hautement résistant aux entailles, et aucun essai n'est nécessaire. En raison de la morphologie de la matière
en PVC-U orientée, il n'y a aucun risque de propagation rapide de fissure en lignes longues.
On obtient également une résistance annulaire et une résistance aux chocs améliorées.
vi © ISO 2006 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 16422:2006(F)
Tubes et assemblages en poly(chlorure de vinyle) non plastifié
orienté (PVC-O) pour le transport de l'eau sous pression —
Spécifications
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les caractéristiques générales des tubes et assemblages en
poly(chlorure de vinyle) non plastifié orienté (PVC-O), utilisés dans les systèmes de canalisations destinés à
être enterrés ou qui ne sont pas exposés à la lumière directe du soleil lorsqu'ils sont en surface, pour
l'adduction d'eau potable et les eaux usées sous pression et l'irrigation.
Le système de canalisations conforme à la présente Norme internationale est destiné au transport d'eau
froide sous pression, à l'eau potable ainsi qu'à des utilisations générales à une température inférieure ou
égale à 45 °C, en particulier dans les applications nécessitant des exigences de performance spécifiques,
telles que des charges dues au choc et des variations de pression, à des pressions inférieures ou égales à
1)
25 bar .
Hormis les exigences d'aptitude à l'emploi de la présente Norme internationale, les assemblages fabriqués
avec d'autres matériaux doivent également être conformes à leurs normes correspondantes.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 3:1973, Nombres normaux — Séries de nombres normaux
ISO 161-1, Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des fluides — Diamètres extérieurs
nominaux et pressions nominales — Partie 1: Série métrique
ISO 1167-1:2006, Tubes, raccords et assemblages en matières thermoplastiques pour le transport des
fluides — Détermination de la résistance à la pression interne — Partie 1: Méthode générale
ISO 1628-2, Plastiques — Détermination de la viscosité des polymères en solution diluée à l'aide de
viscosimètres à capillaires — Partie 2: Résines de poly(chlorure de vinyle)
ISO 2045, Emboîtures simples pour tubes pression en poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U) et en
poly(chlorure de vinyle) chloré (PVC-C) avec joints d'étanchéité élastiques — Profondeurs minimales
d'emboîture
ISO 2507-1, Tubes et raccords en matières thermoplastiques — Température de ramollissement Vicat —
Partie 1: Méthode générale d'essai
5 2
1) 1 bar = 10 Pa = 0,1 MPa; 1 MPa = 1 N/mm
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ISO 16422:2006(F)
ISO 2507-2, Tubes et raccords en matières thermoplastiques — Température de ramollissement Vicat —
Partie 2: Conditions particulières d'essai pour tubes et raccords en poly(chlorure de vinyle) non plastifié
(PVC-U) ou en poly(chlorure de vinyle) chloré (PVC-C) et tubes en poly(chlorure de vinyle) à résistance au
choc améliorée (PVC-HI)
ISO 2531, Tuyaux, raccords et accessoires en fonte ductile et leurs assemblages pour l'eau ou le gaz
ISO 3126, Systèmes de canalisations en plastiques — Composants en plastiques — Détermination des
dimensions
ISO 3127, Tubes en matières thermoplastiques — Détermination de la résistance aux chocs extérieurs —
Méthode autour du cadran
ISO 4065, Tubes en matières thermoplastiques — Tableau universel des épaisseurs de paroi
ISO 4422-2:1996, Tubes et raccords en poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U) pour l'adduction
d'eau — Spécifications — Partie 2: Tubes (avec ou sans emboîtures incorporées)
ISO 4633, Joints étanches en caoutchouc — Garnitures de joints de canalisations d'adduction et d'évacuation
d'eau (égouts inclus) — Spécification des matériaux
ISO 6259-2:1997, Tubes en matières thermoplastiques — Détermination des caractéristiques en traction —
Partie 2: Poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U), poly(chlorure de vinyle) chloré (PVC-C) et
poly(chlorure de vinyle) à résistance au choc améliorée (PVC-choc)
ISO 7686, Tubes et raccords en matières plastiques — Détermination de l'opacité
ISO 9080:2003, Systèmes de canalisations et de gaines en matières plastiques — Détermination de la
résistance hydrostatique à long terme des matières thermoplastiques sous formes de tubes par extrapolation
ISO 9969, Tubes en matières thermoplastiques — Détermination de la rigidité annulaire
ISO 11922-1:1997, Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des fluides — Dimensions et
tolérances — Partie 1: Série métrique
ISO 12162, Matières thermoplastiques pour tubes et raccords pour applications avec pression —
Classification et désignation — Coefficient global de service (de calcul)
ISO 13783, Systèmes de canalisations en plastiques — Double manchon en poly(chlorure de vinyle) non
plastifié (PVC-U) résistant à la traction axiale — Méthode d'essai d'étanchéité et de résistance en traction,
avec sollicitation en flexion et pression interne
ISO 13844, Systèmes de canalisations en plastiques — Emboîtures avec bagues d'étanchéité en élastomères
en poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U) pour les tubes PVC-U — Méthode d'essai d'étanchéité sous
pression négative
ISO 13845, Systèmes de canalisations en plastique — Assemblages par emboîture à bague d'étanchéité en
élastomère pour tubes en poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U) — Méthode d'essai d'étanchéité avec
pression interne et avec déviation angulaire
ISO 13846, Systèmes de canalisations en plastiques — Assemblages et jonctions avec et sans effet de fond
pour canalisations thermoplastiques avec pression — Méthode d'essai pour vérifier l'étanchéité à long terme
sous une pression d'eau interne
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ISO 16422:2006(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
diamètre extérieur nominal
d
n
désignation numérique de la dimension commune à tous les composants d'un système de canalisations en
matières thermoplastiques, à l'exception des brides et des composants désignés par leur filetage
NOTE 1 Il s'agit d'un nombre entier pratique qui sert de référence.
NOTE 2 Dans le cas des tubes conformes à l'ISO 161-1, le diamètre extérieur nominal, exprimé en millimètres, est le
diamètre extérieur moyen d .
em, min
3.2
épaisseur nominale de paroi
e
n
épaisseur de paroi spécifiée, en millimètres
NOTE Elle est identique à l'épaisseur de paroi minimale spécifiée en un point quelconque e .
y, min
3.3
pression nominale
PN
désignation alphanumérique liée aux caractéristiques mécaniques des composants d'un système de
canalisations et utilisée à titre de référence
3.4
pression hydrostatique
p
pression interne d'eau appliquée à un système de canalisations
3.5
pression de service
pression maximale qu'un système de canalisations peut supporter en continu dans des conditions de service
données et sans surpression
NOTE Dans le cas des systèmes de canalisations thermoplastiques, la valeur de la pression nominale est égale à la
pression de service à une température de 20 °C, exprimée en bars.
3.6
contrainte hydrostatique
σ
contrainte, exprimée en mégapascals, induite dans la paroi du tube lorsqu'il est soumis à la pression interne
d'eau
NOTE 1 Elle est calculée en utilisant l'équation approximative suivante:
()de−
nn
σ = p
20e
n
où
p est la pression interne appliquée, en bars;
d est le diamètre extérieur nominal du tube, en millimètres;
n
e est l'épaisseur nominale de paroi, en millimètres.
n
NOTE 2 Si σ et p sont exprimées dans la même unité, le dénominateur devient 2e .
n
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ISO 16422:2006(F)
3.7
résistance hydrostatique à long terme pendant 50 ans à 20 °C
σ
LTHS
quantité, exprimée dans l'unité de contrainte, c'est-à-dire le mégapascal, qui peut être considérée comme une
propriété de la matière étudiée
NOTE Elle représente la limite inférieure de confiance à 97,5 % de la résistance hydrostatique à long terme et est
égale à la résistance moyenne prévue à 20 °C pendant une durée de 50 ans, avec une pression interne d'eau.
3.8
limite inférieure de confiance de la résistance hydrostatique prévue
σ
LPL
quantité, exprimée dans l'unité de contrainte, qui représente 97,5 % de la limite inférieure de confiance de la
résistance hydrostatique prévue pour une valeur unique à une température T et pendant une durée t
NOTE 1 Elle est donnée par σ = σ .
LPL (T,t,0,975)
NOTE 2 La valeur de cette quantité est déterminée à l'aide de la méthode décrite dans l'ISO 9080.
3.9
résistance minimale requise
MRS
valeur requise de σ pour une température T de 20 °C et une durée t de 50 ans
LPL
NOTE 1 La MRS d'une matière particulière est établie à partir de la valeur de σ arrondie à la valeur immédiatement
LPL
inférieure de la série R 10 de l'ISO 3:1973 lorsque σ est inférieure à 10 MPa, ou à la valeur immédiatement inférieure
LPL
de la série R 20 lorsque σ est supérieure à 10 MPa
LPL
NOTE 2 Voir également l'Article 5 de l'ISO 4422-2:1996.
3.10
coefficient global de service (de calcul)
C
coefficient global d'une valeur supérieure à 1, qui tient compte des conditions de service et des propriétés des
composants d'un système de canalisations autres que celles représentées dans σ
LPL
3.11
série de tubes
S
nombre sans dimension utilisé pour désigner les tubes
NOTE Voir ISO 4065.
3.12
rapport des dimensions nominales
SDR
désignation numérique d'une série de tubes, qui est un nombre entier pratique approximativement égal au
quotient du diamètre extérieur nominal, d , et de l'épaisseur nominale de paroi e
n n
NOTE Conformément à l'ISO 4065, les relations existant entre la série de tubes S et le rapport de dimensions
nominales SDR sont représentées par l'équation suivante:
SDR = 2S +1
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ISO 16422:2006(F)
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
C coefficient global de service (de calcul)
d diamètre extérieur (en un point quelconque)
e
d diamètre extérieur moyen
em
d diamètre intérieur (en un point quelconque)
i
d diamètre intérieur moyen de l'emboîture
im
d diamètre (intérieur ou extérieur ) moyen
n
DN diamètre nominal
e épaisseur de paroi (en un point quelconque)
e épaisseur de paroi moyenne
m
e épaisseur de paroi nominale
n
f coefficient de détimbrage pour l'application
A
f coefficient de détimbrage en température
T
K valeur K
p
pression hydrostatique interne
p pression d'essai
T
PN pression nominale
masse volumique de la matière
δ
contrainte hydrostatique
σ
contrainte de calcul
σ
s
4.2 Abréviations
LPL limite inférieure de confiance prévue
MRS résistance minimale requise
PFA pression de fonctionnement admissible
PVC-U poly(chlorure de vinyle) non plastifié
S série de tubes
SDR rapport des dimensions nominales
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ISO 16422:2006(F)
5 Matière
5.1 Généralités
La matière de base à partir de laquelle les tubes sont fabriqués doit être une composition de PVC-U. Cette
composition doit être constituée essentiellement de résine de PVC-U, à laquelle ne doivent être ajoutés que
les adjuvants nécessaires pour faciliter la fabrication de raccords et de tubes en conformité avec la présente
Norme internationale. Tous les adjuvants doivent être dispersés de manière homogène.
La valeur K de la résine de PVC-U utilisée doit être d'au moins 64, lorsqu'elle est soumise à essai
conformément à l'ISO 1628-2.
Lorsqu'elle est déterminée conformément à l'ISO 2507-1 et à l'ISO 2507-2, la température de ramollissement
Vicat de la composition ne doit pas être inférieure à 80 °C.
5.2 Matière recyclée
L'utilisation de matière rebroyée interne du fabricant obtenue lors de la fabrication et des essais en usine de
produits conformes aux exigences relatives à la matière de la présente Norme internationale est autorisée.
Aucune matière rebroyée ou régénérée provenant de sources extérieures ne doit être utilisée.
6 Influence de la matière sur la qualité de l'eau
Lorsqu'elles sont utilisées dans les conditions pour lesquelles elles ont été conçues, les matières en contact
avec l'eau potable, ou susceptibles d'entrer en contact avec l'eau potable, ne doivent ni constituer un risque
de toxicité ni favoriser la croissance microbienne ni engendrer des odeurs ou des goûts désagréables, une
turbidité ou un changement de couleur de l'eau.
Le cas échéant, les tubes et leurs assemblages ainsi que les bagues d'étanchéité doivent être conformes aux
réglementations nationales en vigueur relatives aux matériaux en contact avec l'eau potable.
7 Classification de la matière
7.1 Valeur MRS
Les tubes orientés fabriqués dans une composition définie de PVC-U et ayant un niveau d'orientation bien
défini, dans les directions tangentielle et axiale, doivent être évalués conformément aux modes opératoires de
l'Annexe A. Les valeurs de résistance minimale requise (MRS) doivent être classées conformément à 7.3 et
au Tableau 1.
7.2 Coefficient global de service (de calcul)
Le coefficient global de service (de calcul) des tubes orientés en PVC-U doit être au minimum de 1,6. Un
coefficient de 1,4 peut être autorisé pour des valeurs MRS 450 et MRS 500 sous réserve que la contraction
axiale du tube (provoquée par une contrainte de calcul supérieure) ne provoque pas l'arrachement des
assemblages. Dans ce cas, des preuves doivent être apportées conformément à l'Annexe B.
7.3 Contrainte de calcul
La contrainte de calcul doit être basée sur la valeur de limite inférieure de confiance σ de la résistance
LPL
hydrostatique à long terme pour la résistance à la pression interne telle que déterminée conformément à
l'ISO 9080. Cette valeur σ doit être convertie en résistance minimale requise (MRS) conformément à
LPL
l'ISO 12162. La MRS doit être divisée par un coefficient global de service (de calcul) C afin d'obtenir la
contrainte de calcul σ qui est exprimée par l'équation suivante:
s
MRS
σ =
s
C
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ISO 16422:2006(F)
Tableau 1 — Classification de la matière
Classification de la 315 355 400 450 500
matière du tube
a
MRS MPa 31,5 35,5 40 45 50
C 1,6 2 1,6 2 1,6 2 1,4 1,6 2 1,4 1,6 2
σ MPa 20 16 22 18 25 20 32 28 23 36 32 25
s
a
Des classes de MRS supérieures peuvent être choisies, sous réserve qu'elles soient comprises dans la plage R20 de
l'ISO 3:1973.
8 Classification et sélection des tubes
8.1 Classification
Les tubes doivent être classés en fonction de leur pression nominale PN.
La pression nominale PN, la série de tubes S et la contrainte de calcul, σ , sont liées par la relation suivante:
s
10σ
s
PN ≅
S
SDR − 1
S =
2
d
n
SDR =
e
n
MRS
σ =
s
C
où
e est en millimètres (mm);
n
PN est en mégapascals (MPa);
MRS est en mégapascals (MPa);
C est sans dimension.
8.2 Calculs de l'épaisseur de paroi
La relation entre l'épaisseur de paroi nominale e et le diamètre extérieur nominal d est spécifiée dans
n n
l'ISO 4065. Les valeurs relatives à l'épaisseur de paroi nominale du tube e , pour les capacités de pression
n
nominale PN, peuvent être calculées en substituant les valeurs de MRS, C, et d dans la formule
n
d
n
e =
n
2S + 1
o
où S est la valeur préférée calculée du numéro de série S nominal du tube à partir de 8.1.
o
Les valeurs doivent être arrondies à un chiffre après la virgule conformément aux règles de l'ISO 4065.
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ISO 16422:2006(F)
NOTE Les nombres S nominaux et leurs valeurs calculées sont donnés dans l'ISO 4065 pour la série R10 des
nombres préférés. Pour la série R20 requise pour la présente Norme internationale, se référer à l'ISO 3.
Le diamètre extérieur nominal et l'épaisseur nominale de paroi pour la pression nominale appropriée et les
classes de matière sont spécifiés dans le Tableau 2.
8.3 Détermination de la pression de fonctionnement admissible, PFA, pour des températ
...
Questions, Comments and Discussion
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