ISO 14692-2:2002
(Main)Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 2: Qualification and manufacture
Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 2: Qualification and manufacture
ISO 14692-2:2002 gives requirements for the qualification and manufacture of GRP piping and fittings in order to enable the purchase of GRP components with known and consistent properties from any source. It is applicable to qualification procedures, preferred dimensions, quality programmes, component marking and documentation. ISO 14692-2:2002 is intended to be read in conjunction with ISO 14692-1.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre (PRV) — Partie 2: Conformité aux exigences de performance et fabrication
L'ISO 14692-2:2002 spécifie les exigences relatives à la qualification et la fabrication des canalisations et raccords en PRV afin de permettre l'achat de composants en PRV en provenance d'une source quelconque dont les propriétés sont connues et constantes. Elle s'applique aux modes opératoires de qualification, aux dimensions préférées, aux programmes qualité, au marquage des composants et à la documentation. L'ISO 14692-2:2002 est destinée à être lue conjointement avec l'ISO 14692-1.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14692-2
First edition
2002-12-15
Petroleum and natural gas industries —
Glass-reinforced plastics (GRP) piping —
Part 2:
Qualification and manufacture
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique
renforcé de verre (PRV) —
Partie 2: Conformité aux exigences de performance et fabrication
Reference number
ISO 14692-2:2002(E)
©
ISO 2002
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ISO 14692-2:2002(E)
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ISO 14692-2:2002(E)
Content Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 3
4 Symbols and abbreviated terms. 3
5 Materials of construction and wall thickness limitations . 3
5.1 General. 3
5.2 Fibre. 3
5.3 Resin. 3
5.4 Joints. 4
5.5 Wall thickness limitations . 5
6 Qualification programme. 5
6.1 General. 5
6.2 Qualification pressure and temperature. 6
6.3 Effect of temperature and chemical resistance . 16
6.4 Optional qualification requirements . 17
6.5 Fire performance. 18
6.6 Electrical conductivity and electrostatic dissipative properties. 21
6.7 Additional component properties . 24
6.8 Component data for quality control baseline. 25
7 Preferred dimensions . 26
7.1 Nominal diameters. 26
7.2 Bend radii. 27
7.3 Fitting lengths . 27
8 Quality programme for manufacture. 27
8.1 General requirements. 27
8.2 Quality control equipment . 28
8.3 Quality control tests . 28
8.4 Quality control records. 34
9 Component marking . 35
9.1 General. 35
9.2 Requirements . 35
10 Handling, storage and transportation. 36
11 Documentation . 36
11.1 General. 36
11.2 Purchase order documentation. 36
11.3 Qualification documentation . 36
11.4 Production quality control documentation . 37
11.5 Installation documentation . 38
11.6 Published values. 38
Annex A (informative) Examples of component requirements for qualification. 41
Annex B (informative) Pressure qualification test ratios . 43
Annex C (normative) Failure enveloppe. 46
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ISO 14692-2:2002(E)
Annex D (informative) Guidance on determination of partial factors A and A for temperature
1 2
and chemical resistance.48
Annex E (normative) Fire endurance testing .50
Annex F (normative) Modifications to fire reaction test procedures .59
Annex G (normative) Determination of electrostatic properties of GRP pipe system components.61
Annex H (normative) Preferred dimensions .72
Annex I (informative) Example of enquiry sheet.75
Annex J (informative) Example of qualification summary form.76
Annex K (normative) Least-square method for calculating the long-term hydrostatic pressure
from regression data.78
Bibliography.86
iv © ISO 2002 — All rights reserved
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ISO 14692-2:2002(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14692-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and
systems.
ISO 14692 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries —
Glass-reinforced plastics (GRP) piping:
Part 1: Vocabulary, symbols, applications and materials
Part 2: Qualification and manufacture
Part 3: System design
Part 4: Fabrication, installation and operation
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ISO 14692-2:2002(E)
Introduction
The objective of this part of ISO 14692 is to enable the purchase of GRP components with known and
consistent properties from any source. Main users of the document will be the principal and the manufacturer,
certifying authorities and government agencies.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14692-2:2002(E)
Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced
plastics (GRP) piping —
Part 2:
Qualification and manufacture
1 Scope
This part of ISO 14692 gives requirements for the qualification and manufacture of GRP piping and fittings in
order to enable the purchase of GRP components with known and consistent properties from any source.
It is applicable to qualification procedures, preferred dimensions, quality programmes, component marking
and documentation.
This part of ISO 14692 is intended to be read in conjunction with ISO 14692-1.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 834-1, Fire-resistance tests — Elements of building construction — Part 1: General requirements
ISO 1172, Textile-glass-reinforced plastics — Prepregs, moulding compounds and laminates — Determination
of the textile-glass and mineral-filler content — Calcination methods
ISO 4901, Reinforced plastics based on unsaturated polyester resin — Determination of residual styrene
monomer content
ISO 6721-1, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 1: General principles
ISO 7822:1990, Textile glass reinforced plastics — Determination of void content — Loss on ignition,
mechanical disintegration and statistical counting methods
1)
ISO 10467:— , Plastics piping systems for pressure and non-pressure drainage and sewerage — Glass-
reinforced thermosetting plastics (GRP) systems based on unsaturated polyester (UP) resin
1)
ISO 10639:— , Plastics piping systems for water supply, with or without pressure — Glass-reinforced
thermosetting plastics (GRP) systems based on unsaturated polyester (UP) resin
ISO 11357-2, Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 2: Determination of glass transition
temperature
1) To be published.
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ISO 14692-2:2002(E)
ISO 14692-1:2002, Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP) piping — Part 1:
Vocabulary, symbols, applications and materials
ASTM C177, Standard test method for steady-state heat flux measurements and thermal transmission
properties by means of the guarded-hot-plate apparatus
ASTM D257, Standard test methods for DC resistance or conductance of insulating materials
ASTM D696, Standard test method for coefficient of linear thermal expansion of plastics between −30 °C and
30 °C with a vitreous silica dilatometer
ASTM D1598, Standard test method for time-to-failure of plastic pipe under constant internal pressure
ASTM D1599, Standard test method for resistance to short-time hydraulic failure pressure of plastic pipe,
tubing, and fittings
ASTM D2105, Standard test method for longitudinal tensile properties of “fiberglass” (glass-fiber-reinforced
thermosetting-resin) pipe and tube
ASTM D2143, Standard test method for cyclic pressure strength of reinforced, thermosetting plastic pipe
ASTM D2412, Standard test method for determination of external loading characteristics of plastic pipe by
parallel-plate loading
ASTM D2583, Standard test method for indentation hardness of rigid plastics by means of a barcol impressor
ASTM D2925, Standard test method for beam deflection of “fiberglass” (glass-fiber-reinforced thermosetting
resin) pipe under full bore flow
ASTM D2992, Standard practice for obtaining hydrostatic or pressure design basis for “fiberglass” (glass-fiber-
reinforced thermosetting-resin) pipe and fittings
ASTM D3567, Standard practice for determining dimensions of “fiberglass” (glass-fiber-reinforced
thermosetting resin) pipe and fittings
ASTM D4024, Standard specification for machine made “fiberglass” (glass-fiber-reinforced thermosetting
resin) flanges
ASTM D5421, Standard specification for contact molded “fiberglass” (glass-fiber-reinforced thermosetting
resin) flanges
ASTM E1529, Standard test methods for determining effects of large hydrocarbon pool fires on structural
members and assemblies
ASTM E2092, Standard test method for distorsion temperature in three-point bending by thermomechanical
analysis
API Spec 15HR, Specification for high pressure fiberglass line pipe
th
API Spec 5B 14 edition, Gauging and inspection of casing, tubing, and line pipe threads
IMO Resolution A 653(16), Recommendation on improved fire test procedures for surface flammability of
bulkhead, ceiling and deck finish materials
IMO MSC.61(67) International code for application of fire test procedures (FTP code)
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ISO 14692-2:2002(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14692-1 and the following apply.
3.1
fire endurance property
ability of an element of the structure or component to continue to perform its function as a barrier or structural
component during the course of a fire for a specified period of time
3.2
fire reaction properties
material-related properties concerned with time to ignition, surface flame-spread characteristics including
smouldering and post-fire-exposure flaming, and rate of heat, smoke and toxic gas release
4 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this part of ISO 14692, the symbols and abbreviated terms given in ISO 14692-1 apply.
5 Materials of construction and wall thickness limitations
5.1 General
Permissible materials of construction are identified in 5.2 to 5.4. These shall be qualified in accordance with
the qualification programme given in Clause 6. Changes in materials of construction require components to be
re-qualified in accordance with 6.2.8.
5.2 Fibre
The principal reinforcement material of the component wall shall be glass fibre, e.g. continuous and/or woven
rovings. The application of this part of ISO 14692 to pipes manufactured with other reinforcement fibres shall
be done with caution and in agreement with the principal.
Other types of fibre reinforcement, such as carbon or aramid fibre, may be used to provide local strengthening
within fittings. Such components shall be qualified by survival tests according to 6.2.3.2.2. Use of low electrical
resistivity fibres, e.g. carbon, for non-structural purposes to provide electrical conductivity shall be permitted.
NOTE 1 Glass fibre is the preferred reinforcement material because there is little information available about the long-
term pressure retention, impact and fire performance of pipes manufactured from other reinforcement materials such as
carbon or aramid fibre.
NOTE 2 If significant quantities of carbon are present, either as fibre or filler, it may be necessary to electrically insulate
the surface of the component where it could come into contact with adjacent metal components with glass-fibre-reinforced
material because of the risk of galvanic corrosion.
5.3 Resin
The manufacture of components shall be limited to thermosetting resins. Typical resins are epoxy, polyester,
vinyl ester and phenolic.
NOTE 1 See ISO 14692-1:2002, Clause 6.
Caution shall be applied to the use of fillers within the resin, since these can result in differing properties
compared to the base resin, which will affect the long-term performance of the pipe.
The resin shall have a glass transition temperature, T , that is greater than or equal to 95 °C. The T shall be
g g
30 °C above the standard qualification temperature, which is 65 °C.
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ISO 14692-2:2002(E)
The qualification requirements given in this part of ISO 14692 are not applicable to pipe systems that
incorporate internal thermoplastic or elastomeric liners.
NOTE 2 The use of a thermoplastic liner will result in change of the failure mode for pressure retention. Such liners
also have an influence on the fire endurance and electrostatic properties of the pipe.
Thermosetting resins that incorporate fibres or other filler material may be used as a liner on the inside of the
pipe to provide enhanced performance, e.g. wear resistance and electrical conductivity. The liner material
shall be compatible with the service conditions.
External coatings may be used to provide thermal insulation, fire resistance or electrical conductivity.
However, consideration shall be given to identifying how such coatings affect the ability to detect possible
leakage paths through the wall of the component during hydrotesting, or the effect that the additional mass of
external coating may have on the overall stress analysis.
5.4 Joints
5.4.1 General
The joints are often the greatest area of concern with regard to the overall integrity of the piping system. The
principal types of joint are:
a) adhesive/resin for bonded/laminated joints; and
b) mechanical joints.
The requirements given in 5.4.2 and 5.4.3 apply. The manufacturer shall apply an equivalent level of
qualification requirements to new jointing systems that may be developed in the future.
5.4.2 Adhesive/resin for bonded/laminated joints
The adhesive to be used in the factory or field shall be the same as that used in the qualification tests. The
adhesive/laminating resin shall have properties suitable for field assembly and shall fulfil the following
requirements.
a) The adhesive or laminating resin shall have a suitable viscosity for application at site temperature and
humidity conditions.
b) The degree of cure shall be determined in accordance with the procedures given in 6.8.2. The following
shall apply, depending on the method used to determine degree of cure:
the glass transition temperature, T , of the cured adhesive or resin shall not be less than 95 % of the
g
minimum value quoted by the manufacturer for the adhesive or resin system, as measured in
accordance with 6.8.2.2;
the styrene content shall be no more than 2 % (mass fraction) of resin content, as measured in
accordance with 6.8.2.3;
the Barcol hardness shall be at least 90 % of the minimum value quoted by the supplier and agreed
with the principal, as measured in accordance with 6.8.2.4.
If an alternative method has been used to determine the baseline for degree of cure, then the acceptance
criteria for quality control shall be in agreement with the principal.
c) The supplier shall record the test procedures used to determine the adhesive/resin properties.
4 © ISO 2002 — All rights reserved
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ISO 14692-2:2002(E)
5.4.3 Mechanical joints
The manufacturer shall ensure that the materials of construction of ancillaries such as O-rings, lubricants,
gaskets, mastic and locking strips are suitable for the intended service conditions.
5.5 Wall thickness limitations
The structural calculations given in this part of ISO 14692 are only valid for thickness-to-diameter ratios that
are in accordance with Equation (1).
t
r
u 0,1 (1)
D
where
t is the average reinforced thickness of the wall, in millimetres, i.e. excluding liner and added thickness
r
for fire protection;
D is the mean diameter, in millimetres, of the structural portion of the wall.
In order to provide sufficient robustness during handling and installation, the minimum total wall thickness,
t , of all components shall be defined as:
min
For D W 100 mm: t W 3 mm (2)
i min
t
min
For D < 100 mm: W 0,025 mm (3)
i
D
i
where D is the internal diameter of the reinforced wall of the component, in millimetres.
i
For more onerous applications, for example offshore, consideration should be given to increasing the
minimum wall thickness to 5 mm.
The minimum wall thickness of the pipe at the joint, i.e. at the location of the O-ring or locking-strip groove,
shall be at least the minimum thickness used for the qualified pipe body. Depending on location, the system
design pressure and other design factors can significantly increase the required wall thickness.
6 Qualification programme
6.1 General
The qualification programme consists of standard methods for quantifying component performance with
respect to static internal pressure, elevated temperature, chemical resistance, electrostatic and fire
performance properties, with optional methods for quantifying potable water, impact, low temperature and
limited cyclic pressure performance.
The manufacturer is required to determine a qualified pressure p , see 6.2.1.1, which is related to the
q
manufacturer's nominal pressure rating p by the expression given in Equation (4).
NPR
p = f ⋅ f ⋅ p (4)
NPR 2 3,man q
where
f is a load factor (or safety factor);
2
f is a factor to account for the limited axial load capability of GRP.
3,man
© ISO 2002 — All rights reserved 5
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ISO 14692-2:2002(E)
NOTE 1 See 7.2 and 7.10 of ISO 14692-3:2002 for further explanation.
The manufacturer shall provide the values of f and f used to develop a purchase quotation. Values of
2 3,man
f = 0,67 and f = 0,85 are recommended as a default.
2 3,man
NOTE 2 f is based on f which is not a fixed parameter and is strongly dependent on the application and qualified
3,man 3
pressure of the material.
Components that have been subjected to qualification testing shall not be used as part of a GRP pipeline or
piping system.
The qualification programme also includes testing of components in order to provide data for
a) quality control,
b) system design.
NOTE 3 For flat regression curves (see 6.2.1.1) with a regression gradient of less than 0,03 it may not be possible, due
to statistical uncertainty in extrapolation, to derive p .
q
6.2 Qualification pressure and temperature
6.2.1 General
6.2.1.1 Pressure terminology and service conditions
2)
Manufacturers shall assign all components a qualified pressure, p , expressed in megapascals , as
q
determined according to 6.2.2. The following service conditions apply.
a) The qualified pressure is based on a standard service life of 20 years at a temperature of 65 °C.
b) The effect of operation at other temperatures and chemical degradation from the transported medium
shall be accounted for by partial factors A and A in accordance with 6.3.2 and 6.3.3.
1 2
c) A minimum test temperature of 65 °C is required for the regression tests and the 1 000 h survival tests.
6.2.1.2 Test requirements
The qualified pressure of all components shall be verified in accordance with the requirements described in
6.2.2. The manufacturer shall document the key factors that define the component to be qualified in
accordance with 11.3. These include, but are not limited to:
a) materials of construction,
b) dimensions, including those of joints and ancillaries determined in accordance with ASTM D3567 or other
suitable standard,
c) manufacturing processing conditions.
The objective of the qualification procedure is to verify the proposed qualified pressure of each component.
Qualification tests are proof tests of specific representatives of a given product family and do not need to be
repeated for each order or project. However, changes to any of the product family characteristics detailed
in 6.2.8 shall require re-qualification.
The length of test pieces for qualification of pipes and joints shall be in accordance with ISO 10639:—,
Table 14 and ISO 10467:—, Table 14.
2) 1 bar = 0,1 MPa.
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ISO 14692-2:2002(E)
Components (fittings or joints) can be tested as either single units or, if appropriate, as assemblies made up
with pipe sections in order that the combined integrity of the component and pipe are verified. All joints shall
be made up in accordance with the manufacturer's instructions for field assembly as detailed in 11.5. The
length of pipe needed to remove the influence of end-fittings when testing assemblies or spool pieces shall not
be less than three times the mean structural diameter D of the pipe. For pipes and fittings where the diameter,
D, to structural wall thickness, t , ratio is greater than 10, then pipe lengths shorter than three times the
r
internal diameter may be used, with a minimum length of 150 mm. The length of pipe shall be determined
from Equation (5):
0,5
L = 2××tD (5)
()
r
where
D is the mean structural diameter of the pipe, in millimetres;
t is the average reinforced wall thickness, in millimetres.
r
All qualification tests shall generally be conducted with unrestrained ends such that the full pressure-induced
axial load is borne by the component. An exception is made for systems where the end loads are
representative of field loadings, for example by supports. Such circumstances require special considerations,
and qualification tests conducted with restrained ends shall be with agreement of the principal.
All tests specified shall be carried out by, or witnessed and certified by, an independent third-party agent
approved by the principal. The qualification of
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14692-2
Première édition
2002-12-15
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Canalisations en plastique renforcé de
verre (PRV) —
Partie 2:
Conformité aux exigences de
performance et fabrication
Petroleum and natural gas industries — Glass-reinforced plastics (GRP)
piping —
Part 2: Qualification and manufacture
Numéro de référence
ISO 14692-2:2002(F)
©
ISO 2002
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ISO 14692-2:2002(F)
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Web www.iso.org
Version française parue en 2013
Publié en Suisse
ii © ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 14692-2:2002(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 . 3
5 Matériaux de construction et limites d'épaisseur de paroi . 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Fibre . 3
5.3 Résine . 3
5.4 Assemblages . 4
5.5 Limites d'épaisseur de paroi . 5
6 Programme de qualification . 5
6.1 Généralités . 5
6.2 Pression et température de qualification . 6
6.3 Effet de la température et de la résistance chimique . 17
6.4 Exigences de qualification facultatives . 17
6.5 Performance au feu . 18
6.6 Propriétés de conductivité électrique et de dissipation électrostatique . 21
6.7 Propriétés supplémentaires des composants . 24
6.8 Données de référence pour le contrôle qualité des composants . 25
7 Dimensions préférées . 27
7.1 Diamètres nominaux . 27
7.2 Rayons de courbure . 27
7.3 Longueurs des raccords. 27
8 Programme qualité concernant la fabrication . 27
8.1 Exigences générales . 27
8.2 Équipement de contrôle qualité . 28
8.3 Essais de contrôle qualité . 28
8.4 Enregistrements de contrôle qualité . 35
9 Marquage des composants . 35
9.1 Généralités . 35
9.2 Exigences . 36
10 Manutention, stockage et transport . 36
11 Documentation . 36
11.1 Généralités . 36
11.2 Documentation relative aux commandes . 36
11.3 Documentation de qualification . 37
11.4 Documentation de contrôle qualité de la production . 38
11.5 Documentation relative à la pose . 38
11.6 Valeurs publiées . 38
Annexe A (informative) Exemples d'exigences pour la qualification des composants . 41
Annexe B (informative) Rapports des essais de qualification de pression . 43
Annexe C (normative) Enveloppe de rupture . 46
© ISO 2002 – Tous droits réservés iii
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ISO 14692-2:2002(F)
Annexe D (informative) Lignes directrices pour la détermination des coefficients partiels de
température et de résistance chimique (A et A ) .48
1 2
Annexe E (normative) Essais d'endurance au feu .50
Annexe F (normative) Modifications des modes opératoires des essais de réaction au feu .60
Annexe G (normative) Détermination des propriétés électrostatiques des composants des
systèmes de canalisations en PRV .62
Annexe H (normative) Dimensions préférées .73
Annexe I (informative) Exemple de formulaire de renseignement .76
Annexe J (informative) Exemple de formulaire de synthèse de qualification .77
Annexe K (normative) Méthode des moindres carrés pour calculer la pression hydrostatique à
long terme à partir des données de régression .79
Bibliographie .87
iv © ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 14692-2:2002(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14692-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements
de traitement. Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 14692-2:2002/Cor.1:2005.
L'ISO 14692 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole et du gaz
naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre (PRV):
Partie 1: Vocabulaire, symboles, applications et matériaux
Partie 2: Conformité aux exigences de performance et fabrication
Partie 3: Conception des systèmes
Partie 4: Construction, installation et mise en œuvre
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ISO 14692-2:2002(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 14692 est destinée à permettre l’achat de composants en PRV en provenance
d'une source quelconque dont les propriétés sont connues et constantes. Les principaux utilisateurs du
document seront le donneur d'ordre et le fabricant, les organismes de certification et les agences
gouvernementales.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14692-2:2002(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en
plastique renforcé de verre (PRV) —
Partie 2:
Conformité aux exigences de performance et fabrication
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 14692 spécifie les exigences relatives à la qualification et la fabrication des
canalisations et raccords en PRV afin de permettre l’achat de composants en PRV en provenance d'une
source quelconque dont les propriétés sont connues et constantes.
Elle s'applique aux modes opératoires de qualification, aux dimensions préférées, aux programmes qualité,
au marquage des composants et à la documentation.
La présente partie de l'ISO 14692 est destinée à être lue conjointement avec l'ISO 14692-1.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 834-1, Essai de résistance au feu — Éléments de construction — Partie 1: Exigences générales
ISO 1172, Plastiques renforcés de verre textile — Préimprégnés, compositions de moulage et stratifiés —
Détermination des taux de verre textile et de charge minérale — Méthodes par calcination
ISO 4901, Plastiques renforcés à base de résines de polyesters non saturés — Détermination du styrène
monomère résiduel
ISO 6721-1, Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques dynamiques — Partie 1: Principes
généraux
ISO 7822:1990, Plastiques renforcés de verre textile — Détermination de la teneur en vide — Méthodes par
perte au feu, par désintégration mécanique et par comptage statistique
1)
ISO 10467:— , Systèmes de canalisation en matières plastiques pour les branchements et les collecteurs
d'assainissement avec ou sans pression — Systèmes en plastiques thermodurcissables renforcés de verre
(PRV) à base de résine de polyester non saturé (UP)
1)
ISO 10639:— , Systèmes de canalisation en matières plastiques pour l'alimentation en eau avec ou sans
pression — Systèmes en plastiques thermodurcissables renforcés de verre (PRV) à base de résine de
polyester non saturé (UP)
1) À publier.
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ISO 14692-2:2002(F)
ISO 11357-2, Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) — Partie 2: Détermination de la
température de transition vitreuse
ISO 14692-1:2002, Industries du pétrole et du gaz naturel — Canalisations en plastique renforcé de verre
(PRV) — Partie 1: Vocabulaire, symboles, applications et matériaux
ASTM C177, Standard test method for steady-state heat flux measurements and thermal transmission
properties by means of the guarded-hot-plate apparatus.
ASTM D257, Standard test methods for DC resistance or conductance of insulating materials.
ASTM D696, Standard test method for coefficient of linear thermal expansion of plastics between 30 °C and
30 °C with a vitreous silica dilatometer.
ASTM D1598, Standard test method for time-to-failure of plastic pipe under constant internal pressure.
ASTM D1599, Standard test method for resistance to short-time hydraulic failure pressure of plastic pipe,
tubing, and fittings.
ASTM D2105, Standard test method for longitudinal tensile properties of “fiberglass” (glass-fiber-reinforced
thermosetting-resin) pipe and tube.
ASTM D2143, Standard test method for cyclic pressure strength of reinforced, thermosetting plastic pipe.
ASTM D2412, Standard test method for determination of external loading characteristics of plastic pipe by
parallel-plate loading.
ASTM D2583, Standard test method for indentation hardness of rigid plastics by means of a barcol impressor.
ASTM D2925, Standard test method for beam deflection of “fiberglass” (glass-fiber-reinforced thermosetting
resin) pipe under full bore flow.
ASTM D2992, Standard practice for obtaining hydrostatic or pressure design basis for “fiberglass” (glass-fiber-
reinforced thermosetting-resin) pipe and fittings.
ASTM D3567, Standard practice for determining dimensions of “fiberglass” (glass-fiber-reinforced
thermosetting resin) pipe and fittings.
ASTM D4024, Standard specification for machine made “fiberglass” (glass-fiber-reinforced thermosetting
resin) flanges.
ASTM D5421, Standard specification for contact molded “fiberglass” (glass-fiber-reinforced thermosetting
resin) flanges.
ASTM E1529, Standard test methods for determining effects of large hydrocarbon pool fires on structural
members and assemblies.
ASTM E2092, Standard test method for distorsion temperature in three-point bending by thermomechanical
analysis.
API Spec 15HR, Specification for high pressure fiberglass line pipe.
th
edition, Gauging and inspection of casing, tubing, and line pipe threads.
API Spec 5B 14
IMO Resolution A 653(16), Recommendation on improved fire test procedures for surface flammability of
bulkhead, ceiling and deck finish materials.
IMO MSC.61(67) International code for application of fire test procedures (FTP code).
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ISO 14692-2:2002(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 14692-1 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1
propriété d'endurance au feu
capacité d'un élément de la structure ou d'un composant à continuer à remplir sa fonction de barrière ou de
composant structurel au cours d'un incendie pendant une durée spécifiée
3.2
propriétés de réaction au feu
propriétés liées aux matériaux ayant trait au temps d'inflammation, aux caractéristiques de propagation des
flammes en surface, y compris la combustion lente et la combustion à flammes vives de post-incendie, ainsi
qu'aux vitesses de dégagement de chaleur, de fumées et de gaz toxiques
4 Symboles et abréviations
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 14692, les symboles et abréviations donnés dans
l’ISO 14692-1 s'appliquent.
5 Matériaux de construction et limites d'épaisseur de paroi
5.1 Généralités
Les matériaux de construction admissibles sont identifiés de 5.2 à 5.4. Ces matériaux doivent être qualifiés
suivant le programme spécifié à l'Article 6. Les changements de matériaux de construction nécessitent une
re-qualification des composants conformément à 6.2.8.
5.2 Fibre
Le principal matériau de renfort de la paroi du composant doit être la fibre de verre, par exemple des stratifils
continus et/ou des tissus stratifils. L'application de la présente partie de l'ISO 14692 aux tubes fabriqués avec
d'autres fibres de renfort doit être effectuée avec prudence et en accord avec le donneur d'ordre.
D'autres types de renforts fibreux, tels que des fibres de carbone ou d'aramide, peuvent servir de renfort local
à l'intérieur des raccords. Ces composants doivent être qualifiés par des essais de survie conformément à
6.2.3.2.2. L'emploi de fibres à faible résistivité électrique (fibres de carbone, par exemple) à des fins non
structurelles pour assurer la conductivité électrique, doit être permis.
NOTE 1 La fibre de verre est le matériau de renfort préféré car peu d'informations sont disponibles sur le maintien de
la pression à long terme, la résistance aux chocs et la performance au feu des tubes fabriqués à partir d'autres matériaux
de renfort tels que le carbone ou la fibre d'aramide.
NOTE 2 En cas de présence d'importantes quantités de carbone sous forme de fibre ou de charge, il peut être
nécessaire d'isoler électriquement la surface du composant où un contact pourrait se produire entre des composants
métalliques adjacents et le matériau renforcé de fibres de verre, en raison du risque de corrosion galvanique.
5.3 Résine
La fabrication des composants doit être limitée aux résines thermodurcissables. Les résines types sont les
résines époxydes, les polyesters et les esters vinyliques.
NOTE 1 Voir l'ISO 14692-1:2002, Article 6.
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ISO 14692-2:2002(F)
L'utilisation de charges dans la résine nécessite des précautions car ces charges peuvent engendrer des
changements de propriétés par rapport à la résine de base, susceptibles d'affecter les performances du tube
à long terme.
La température de transition vitreuse, T , de la résine doit être supérieure ou égale à 95 °C. La valeur de T
g g
doit être supérieure de 30 °C à la température de qualification normalisée qui est de 65 °C.
Les exigences de qualification spécifiées dans la présente partie de l'ISO 14692 ne sont pas applicables aux
systèmes de canalisations incluant des chemisages internes thermoplastiques ou élastomères.
NOTE 2 L'utilisation d'un chemisage thermoplastique entraînera un changement du mode de rupture pour le maintien
sous pression. Ces chemisages ont également un impact sur l'endurance au feu et les propriétés électrostatiques du tube.
Les résines thermodurcissables contenant des fibres ou un autre matériau de charge peuvent servir de
chemisage à l'intérieur du tube afin d'en améliorer les performances (par exemple, la résistance à l'usure et la
conductivité électrique). Le matériau du chemisage doit être compatible avec les conditions de service.
Des revêtements externes peuvent être utilisés pour assurer l'isolation thermique, la résistance au feu ou la
conductivité électrique. Il faut néanmoins veiller à identifier l'impact de ces revêtements sur la capacité de
détection d'éventuels trajets de fuite à travers la paroi du composant au cours des essais hydrostatiques, ou
l'éventuel effet du poids du revêtement externe sur l'analyse des contraintes globales.
5.4 Assemblages
5.4.1 Généralités
Les assemblages sont souvent la source de préoccupation majeure en ce qui concerne l'intégrité globale du
système de canalisations. Les principaux types d'assemblage sont:
a) les assemblages collés/stratifiés par adhésif/résine; et
b) les assemblages mécaniques.
Les exigences spécifiées en 5.4.2 et 5.4.3 s'appliquent. Le fabricant doit appliquer un niveau d'exigences de
qualification équivalant à celui des nouveaux systèmes d'assemblage qui pourront être développés ultérieurement.
5.4.2 Assemblages collés/stratifiés par adhésif/résine
L'adhésif à utiliser en usine ou sur le terrain doit être identique à celui utilisé au cours des essais de
qualification. Les propriétés de la résine adhésive/stratifiée doivent convenir à l'assemblage sur le terrain et
satisfaire aux exigences suivantes.
a) La résine adhésive ou stratifiée doit présenter une viscosité adaptée à l'application dans les conditions de
température et d'humidité du site.
b) Le degré de durcissement doit être déterminé conformément aux modes opératoires du 6.8.2. Les
exigences suivantes doivent s'appliquer, selon la méthode utilisée pour déterminer le degré de
durcissement:
la température de transition vitreuse, T , de la résine ou de l'adhésif durci ne doit pas être inférieure
g
à 95 % de la valeur minimale indiquée par le fabricant pour le système d'adhésif ou de résine, telle
que mesurée conformément à 6.8.2.2;
la teneur en styrène ne doit pas être supérieure à 2 % (fraction massique) de la teneur en résine,
telle que mesurée conformément à 6.8.2.3;
la dureté Barcol doit être au moins égale à 90 % de la valeur minimale indiquée par le fournisseur et
convenue avec le donneur d'ordre, telle que mesurée conformément à 6.8.2.4.
Si une autre méthode a servi de base pour déterminer le degré de durcissement, les critères d'acceptation
pour le contrôle de la qualité doivent être convenus avec le donneur d'ordre.
c) Le fournisseur doit consigner les modes opératoires d'essai utilisés pour déterminer les propriétés de
l'adhésif ou de la résine.
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ISO 14692-2:2002(F)
5.4.3 Assemblages mécaniques
Le fabricant doit s'assurer que les matériaux de construction des accessoires, tels que les joints toriques, les
lubrifiants, les garnitures, les mastics et les bandes de blocage, sont adaptés aux conditions de service
prévues.
5.5 Limites d'épaisseur de paroi
Les calculs structurels indiqués dans la présente partie de l'ISO 14692 ne sont valides que pour les rapports
épaisseur/diamètre conformes à l'Équation (1):
t
r
u 0,1 (1)
D
où
t est l'épaisseur renforcée moyenne de la paroi, en millimètres, c'est-à-dire sans le chemisage et la
r
surépaisseur de protection contre le feu;
D est le diamètre moyen, en millimètres, de la partie structurelle de la paroi.
Pour assurer une robustesse suffisante pendant la manipulation et la pose, l'épaisseur de paroi totale
minimale, t , de tous les composants doit être de:
min
Pour D 100 mm: t 3 mm (2)
i min
t
min
Pour D 100 mm: 0,025 mm (3)
i
D
i
où D est le diamètre interne de la paroi renforcée du composant, en millimètres.
i
Pour les applications plus onéreuses (par exemple en mer), il convient d'envisager de porter l'épaisseur de
paroi minimale à 5 mm.
L'épaisseur de paroi minimale du tube au niveau de l'assemblage, c'est-à-dire à l'emplacement du joint
torique ou de la gorge de la bande de blocage, doit être au moins l'épaisseur minimale utilisée pour le corps
de tube qualifié. Selon l'emplacement, la pression de calcul du système et les autres coefficients de calcul
peuvent considérablement augmenter l'épaisseur de paroi requise.
6 Programme de qualification
6.1 Généralités
Le programme de qualification est constitué de méthodes normalisées permettant de quantifier les
performances des composants en termes de pression interne statique, de température élevée, de résistance
chimique, de propriétés électrostatiques et de performance au feu, ainsi que de méthodes facultatives
permettant de quantifier l'eau potable, la résistance aux chocs, les performances à basse température et la
performance à pression cyclique limitée.
Le fabricant est tenu de déterminer une pression qualifiée p (voir 6.2.1.1) qui est liée à la pression nominale
q
du fabricant p par l'expression indiquée à l'Équation (4).
NPR
p = f f p (4)
NPR 2 3,man q
où
f est un coefficient de charge (ou de sécurité);
2
f est un coefficient qui tient compte de la capacité de charge axiale limitée des PRV.
3,man
NOTE 1 Voir 7.2 et 7.10 de l'ISO 14692-3:2002 pour obtenir des explications complémentaires.
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ISO 14692-2:2002(F)
Le fabricant doit mentionner les valeurs de f et f utilisées pour établir une offre de prix. Les valeurs
2 3,man
f = 0,67 et f = 0,85 sont recommandées par défaut.
2 3,man
NOTE 2 La valeur de f est basée sur f qui n'est pas un paramètre fixe et dépend fortement de l'application et de
3,man 3
la pression qualifiée du matériau.
Les composants ayant été soumis à des essais de qualification ne doivent pas être utilisés en tant que partie
d'un système de pipelines ou de canalisations en PRV.
Le programme de qualification inclut également les essais réalisés sur les composants afin de produire des
données destinées:
a) au contrôle de la qualité,
b) à la conception du système.
NOTE 3 Pour les courbes de régression plates (voir 6.2.1.1) dont le gradient de régression est inférieur à 0,03, il peut
s'avérer impossible d'obtenir p en raison de l'incertitude statistique de l'extrapolation.
q
6.2 Pression et température de qualification
6.2.1 Généralités
6.2.1.1 Terminologie en matière de pression et conditions de service
2
)
Les fabricants doivent affecter une pression qualifiée p à tous les composants, exprimée en mégapascals
q
et déterminée conformément à 6.2.2. Les conditions de service suivantes s'appliquent.
a) La pression qualifiée est basée sur une durée de vie en service normalisée de 20 ans à une température
de 65 °C.
b) Les effets du fonctionnement à d'autres températures et de la dégradation chimique du fluide transporté
doivent être pris en compte par les coefficients partiels A et A conformément à 6.3.2 et 6.3.3.
1 2
c) Une température d'essai minimale de 65 °C est requise pour les essais de régression et de survie de
1 000 h.
6.2.1.2 Exigences d'essai
La pression qualifiée de tous les composants doit être vérifiée conformément aux exigences décrites en 6.2.2.
Le fabricant doit mentionner les principaux facteurs qui définissent le composant à qualifier conformément à
11.3. Ceux-ci incluent, sans toutefois s’y limiter, les éléments suivants:
a) les matériaux de construction,
b) les dimensions, y compris celles des assemblages et accessoires, déterminées conformément à
l'ASTM D3567 ou à une autre norme appropriée,
c) les conditions de fabrication et de traitement.
Le mode opératoire de qualification est destiné à vérifier la pression qualifiée proposée pour chaque
composant. Les essais de qualification sont des essais de contrôle réalisés sur les représentants spécifiques
d'une famille de produits donnée et ne doivent pas nécessairement être renouvelés pour chaque commande
ou projet. Toutefois, toute modification des caractéristiques d'une famille de produits détaillées en 6.2.8 doit
nécessiter une requalification.
)
2 1 bar = 0,1 MPa.
6 © ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 14692-2:2002(F)
La longueur des éprouvettes destinées à la requalification de tubes et d'assemblages doit être conforme à
l'ISO 10639:—, Tableau 14 et l'ISO 10467:—, Tableau 14.
Les composants (raccords ou assemblag
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.