ISO 10931:2005
(Main)Plastics piping systems for industrial applications — Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) — Specifications for components and the system
Plastics piping systems for industrial applications — Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) — Specifications for components and the system
ISO 10931:2005 specifies the characteristics and requirements for components such as pipes, fittings and valves made from poly (vinylidene fluoride) (PVDF), intended to be used for thermoplastics piping systems in the field of industrial applications above-ground.
Systèmes de canalisations en matières plastiques pour les applications industrielles — Poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) — Spécifications pour les composants et le système
L'ISO 10931:2005 spécifie les caractéristiques et les exigences des composants tels que les tubes, les raccords et les robinets fabriqués à partir de poly(fluorure de vinylidène) (PVDF), destinés à être utilisés dans les systèmes de canalisations thermoplastiques pour les applications industrielles aériennes.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10931
First edition
2005-12-01
Plastics piping systems for industrial
applications — Poly(vinylidene fluoride)
(PVDF) — Specifications for components
and the system
Systèmes de canalisations en matières plastiques pour les applications
industrielles — Poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) — Spécifications
pour les composants et le système
Reference number
ISO 10931:2005(E)
©
ISO 2005
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ISO 10931:2005(E)
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Published in Switzerland
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ISO 10931:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions. 3
4 Symbols and abbreviated terms . 6
5 Material . 7
6 General characteristics — Appearance. 9
7 Geometrical characteristics. 9
8 Mechanical characteristics . 10
9 Physical characteristics. 11
10 Chemical characteristics . 11
11 Electrical characteristics . 11
12 Performance requirements . 11
13 Classification of components. 12
14 Design of a thermoplastics piping system for industrial applications . 12
15 Installation of piping systems . 13
16 Declaration of compliance with this International Standard. 13
17 Marking . 13
18 Manufacture. 15
Annex A (informative) Specific characteristics and requirements for industrial piping systems
made from poly(vinylidene fluoride) (PVDF). 16
Bibliography . 34
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ISO 10931:2005(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 10931 was prepared by Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the
transport of fluids, Subcommittee SC 3, Plastics pipes and fittings for industrial applications.
This first edition of ISO 10931 cancels and replaces ISO 10931-1:1997, ISO 10931-2:1997, ISO 10931-3:1996,
ISO 10931-4:1997 and ISO 10931-5:1998, of which it constitutes a technical revision.
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ISO 10931:2005(E)
Introduction
This International Standard specifies the characteristics and requirements for a piping system and its
components made from poly(vinylidene fluoride) (PVDF) intended to be used for industrial applications,
above-ground, by authorities, design engineers, certification bodies, inspection bodies, testing laboratories,
manufacturers and users.
At the date of publication of this International Standard, International Standards for piping systems of other
plastics used for industrial applications were ISO 15493, for acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS),
unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U), chlorinated poly(vinyl chloride) (PVC-C) and ISO 15494, for
polybutene (PB), polyethylene (PE), polypropylene (PP).
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10931:2005(E)
Plastics piping systems for industrial applications —
Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) — Specifications for
components and the system
IMPORTANT — Requirements for industrial valves are given in this International Standard and/or in
other International Standards. Valves may be used with components conforming to this International
Standard provided they conform additionally to its relevant requirements. Where existent, national
regulations for specific applications (e.g. water treatment) apply. Other application areas are permitted
if the requirements of this International Standard and/or applicable national requirements are fulfilled.
Relevant regulations in respect of fire behaviour and explosion risk are applicable if applications are
envisaged for inflammable media. Components conforming to any of the product standards listed in
the Bibliography or to national standards, as applicable, may be used with components conforming to
this International Standard, provided they conform to the requirements for joint dimensions and the
relevant requirements of this International Standard.
1 Scope
This International Standard specifies the characteristics and requirements for components such as pipes,
fittings and valves made from poly (vinylidene fluoride) (PVDF), intended to be used for thermoplastics piping
systems in the field of industrial applications above-ground.
It is applicable to PVDF pipes, fittings, valves and ancillary equipment, their joints and to joints with
components of other plastics and non-plastics materials, depending on their suitability, intended to be used for
the conveyance of liquid and gaseous fluids as well as of solid matters in fluids for industrial applications
including
⎯ chemical plants,
⎯ industrial sewerage engineering,
⎯ power engineering (cooling and general purpose water),
⎯ electroplating and pickling plants,
⎯ semiconductor industry,
⎯ agricultural production plants, and
⎯ water treatment.
This International Standard is applicable to PVDF piping systems for use at temperatures up to 150 °C.
However, for applications above 120 °C, which depend upon the crystalline melting point of the PVDF material,
it is advisable to seek the advice of the manufacturer of the component (the components have to withstand the
mechanical, thermal and chemical demands to be expected and to be resistant to the fluids to be conveyed).
Characteristics and requirements which are applicable for PVDF in general are covered by the relevant
clauses of this International Standard. Those characteristics and requirements which depend on the material
used are given in Annex A.
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ISO 10931:2005(E)
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 7-1, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads — Part 1: Dimensions, tolerances
and designation
ISO 228-1, Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads — Part 1: Dimensions,
tolerances and designation
ISO 265-1, Pipes and fittings of plastics materials — Fittings for domestic and industrial waste pipes — Basic
dimensions: Metric series — Part 1: Unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U)
ISO 472, Plastics — Vocabulary
ISO 1043-1, Plastics — Symbols and abbreviated terms — Part 1: Basic polymers and their special
characteristics
ISO 1167:1996, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Resistance to internal pressure — Test
method. Incorporating ISO 1167:1996/Cor 1:1997
ISO 1183-2, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 2: Density gradient
column method
ISO 2505-1:1994, Thermoplastics pipes — Longitudinal reversion — Part 1: Determination methods
ISO 2505-2:1994, Thermoplastics pipes — Longitudinal reversion — Part 2: Determination parameters
ISO 3126, Plastics piping systems — Plastics components — Determination of dimensions
ISO 4065, Thermoplastics pipes — Universal wall thickness table
ISO 9080:2003, Plastics piping and ducting systems — Determination of the long-term hydrostatic strength of
thermoplastics materials in pipe form by extrapolation
ISO/TR 10358, Plastics pipes and fittings — Combined chemical-resistance classification table
ISO 11357-3, Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 3: Determination of temperature and
enthalpy of melting and crystallization
ISO 11922-1:1997, Thermoplastics pipes for the conveyance of fluids — Dimensions and tolerances — Part 1:
Metric series
ISO 12092:2000, Fittings, valves and other piping system components made of unplasticized poly(vinyl
chloride) (PVC-U), chlorinated poly(vinyl chloride) (PVC-C), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and
acrylonitrile-styrene-acrylester (ASA) for pipes under pressure — Resistance to internal pressure — Test
method
ISO 15853:1999, Thermoplastic materials — Preparation of tubular test pieces for the determination of the
hydrostatic strength of materials used for injection moulding
ISO 12162:1995, Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure applications — Classification and
designation — Overall service (design) coefficient
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ISO 10931:2005(E)
1)
ISO 16135, Industrial valves — Ball valves of thermoplastics materials
1)
ISO 16136, Industrial valves — Butterfly valves of thermoplastics materials
1)
ISO 16137, Industrial valves — Check valves of thermoplastics materials
1)
ISO 16138, Industrial valves — Diaphragm valves of thermoplastics materials
1)
ISO 16139, Industrial valves — Gate valves of thermoplastics materials
ISO 21787, Industrial valves — Globe valves of thermoplastics materials
IEC 60364-1, Electrical installations of buildings — Part 1: Scope, object and fundamental principles
IEC 60449, Voltage bands for electrical installations of buildings
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP-code)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 472 and ISO 1043-1, and the
following apply.
3.1 Geometrical definitions
NOTE The symbols d and e correspond to d and e given in other International Standards such as ISO 11922-1.
e ey y
3.1.1
nominal outside diameter
d
n
specified outside diameter of a component which is identical to the minimum mean outside diameter, d ,
em,min
in millimetres
NOTE The nominal inside diameter of a socket is equal to the nominal outside diameter of the corresponding pipe.
3.1.2
outside diameter at any point
d
e
measured outside diameter through the cross-section at any point of a pipe or the spigot end of a fitting,
rounded up to the next 0,1 mm
3.1.3
mean outside diameter
d
em
measured length of the outer circumference of a pipe or the spigot end of a fitting divided by π (≈ 3,142),
rounded up to the next 0,1 mm
3.1.4
mean inside diameter of a socket
arithmetical mean of two measured inside diameters perpendicular to each other
1) To be published.
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ISO 10931:2005(E)
3.1.5
nominal size of flange
DN
numerical designation of the size of a flange, used for reference purposes and related to the manufacturing
dimension in millimetres
3.1.6
out-of-roundness
〈pipe/spigot end of fitting〉 difference between the measured maximum outside diameter and the measured
minimum outside diameter in the same cross section of a pipe or the spigot end of a fitting
3.1.7
out-of-roundness
〈socket〉 difference between the measured maximum inside diameter and the measured minimum inside
diameter in the same cross section of a socket
3.1.8
nominal wall thickness
e
n
wall thickness, in millimetres, corresponding to the minimum wall thickness, e
min
3.1.9
wall thickness at any point
e
measured wall thickness at any point around the circumference of a component, rounded up to the next
0,1 mm
3.1.10
pipe series S
S
dimensionless number related to the nominal outside diameter, d , and the nominal wall thickness, e
n n
NOTE 1 The pipe series S is related to a given pipe geometry as shown in Equation (1):
de−
nn
S = (1)
2e
n
NOTE 2 Flanges are designated on the basis of PN.
3.1.11
standard dimension ratio
SDR
ratio of the nominal outside diameter, d , of a pipe to its nominal wall thickness, e
n n
NOTE According to ISO 4065, the standard dimension ratio, SDR, and the pipe series S are related as shown in
Equation (2):
SDR = 2S + 1 (2)
3.2 Material definitions
3.2.1
virgin material
material in a form such as granules or powder that has not been subjected to use or processing other than
that required for its manufacture and to which no reprocessable or recyclable materials have been added
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3.2.2
own reprocessable material
material prepared from rejected unused pipes, fittings and valves, including trimmings from the production of
pipes, fittings and valves, that will be reprocessed in a manufacturer's plant after having been previously
processed by the same manufacturer by a process such as moulding or extrusion and for which the complete
formulation or material specification is known
NOTE Only those thermoplastics parts of valves made from material conforming to this International Standard are
used.
3.3 Definitions related to material characteristics
3.3.1
lower confidence limit
σ
LCL
quantity, expressed in megapascals, which can be considered as a material property, representing the 97,5 %
lower confidence limit of the predicted long-term hydrostatic strength for water at a given temperature, T, and
time, t
3.3.2
minimum required strength
MRS
value of σ for water at 20 °C for 50 years, rounded to the next lower value of the R10 series when σ is
LCL LCL
less than 10 MPa, or to the next lower value of the R20 series when σ is W 10 MPa
LCL
NOTE The R10 and R20 series are given in ISO 3 and ISO 497.
3.3.3
design stress
σ
s
allowable stress, in megapascals, for a given application or service condition
NOTE It is derived by dividing the MRS by the coefficient C, as given in Equation (3), then rounding to the next lower
value of the R10 series or R 20 series, as applicable:
MRS
σ = (3)
s
C
3.3.4
overall service coefficient
design coefficient
C
overall coefficient with a value greater than one which takes into consideration service conditions as well as
the properties of the components of a piping system other than those represented in the lower confidence limit,
σ
LCL
3.4 Definitions related to service conditions
3.4.1
nominal pressure
PN
numerical designation used for reference purposes related to the mechanical characteristics of the
components of a piping system
NOTE 1 A pressure, in bar, with the numerical value of PN is identical to the pressure, p , as defined by
s
EU Directive 97/23/ECC (PED), if both pressures are taken at 20 °C.
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ISO 10931:2005(E)
NOTE 2 For plastics piping systems conveying water, it corresponds to the maximum continuous operating pressure, in
bar, which can be sustained for water at 20 °C for 50 years, based on the minimum overall service/design coefficient and
calculated using Equation (4):
10σσ20
ss
PN= = (4)
SSDR−1
where
σ is the design stress, expressed in newtons per square millimetre;
s
2)
PN is expressed in bar .
3.4.2
hydrostatic stress
σ
stress induced in the wall of a pipe when an internal hydrostatic pressure is applied
NOTE The hydrostatic stress, in megapascals, is related to the applied internal hydrostatic pressure, p, the wall
thickness, e, at any point and the mean outside diameter, d , of a pipe and calculated using Equation (5):
em
de−
em
σ= p (5)
2e
NOTE Equation (5) is applicable for pipes only.
3.4.3
long-term hydrostatic stress
constant hydrostatic stress that is maintained in a component during a sustained period of time
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
C overall service (design) coefficient (design factor)
d nominal outside diameter of the test piece
d outside diameter (at any point)
e
d mean outside diameter
em
d nominal outside diameter
n
DN nominal size of flange
e wall thickness (at any point)
e nominal wall thickness
n
l free length
0
p internal hydrostatic pressure
p maximum allowable pressure
s
2 5 2
2) 1 bar = 0,1 MPa = 0,1 N/mm = 10 N/m .
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ISO 10931:2005(E)
T temperature
t time
ρ material density
σ hydrostatic stress
σ lower confidence limit
LCL
σ design stress
s
4.2 Abbreviations
MOP maximum operating pressure
MRS minimum required strength
PN nominal pressure
PS maximum allowable pressure
PT test pressure
PVDF poly(vinylidene fluoride)
S pipe series S
SDR standard dimension ratio
5 Material
5.1 General
The PVDF material from which the components are made shall be homopolymer resin.
NOTE Only homopolymers are covered by this edition of ISO 10931. It is intended that copolymer materials also be
covered at a later date.
5.2 Hydrostatic strength properties
The material shall be evaluated according to ISO 9080 where a pressure test is carried out according to
ISO 1167 to find the MRS value in accordance with ISO 12162. The test shall be carried out using test pieces
of pipe series S u 10.
Conformity of PVDF to the reference curves given in Annex A shall be proved according to that annex. At
least 97,5 % of the data points shall be on or above the reference curves.
The material shall be classified by the raw material producer.
Where fittings and valves are manufactured from the same material as pipes, the material classification shall
be the same as for pipes.
For the classification of a material intended only for the manufacture of fittings and valves, the test piece shall
be an injection-moulded or extruded test piece in the form of a pipe (see Figure 1) where a test pressure is
applied according to ISO 1167. The free length l shall be 3d , as defined in ISO 15853.
0 n
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ISO 10931:2005(E)
Key
1 end cap
2 injection-moulded end
Figure 1 — Free length l of test pieces
0
5.3 Material characteristics
The details of the material characteristics of PVDF are given in Annex A.
5.4 Reprocessable and recyclable material
The use of own reprocessable material obtained during the production and testing of components according to
this International Standard is permitted in addition to virgin material, provided that the requirements of this
International Standard are fulfilled.
Reprocessable material obtained from external sources and recyclable material shall not be used.
5.5 Materials for parts not made from PVDF
5.5.1 General
All components shall conform to the relevant International Standard(s). Alternative standards may be applied
in cases where a suitable International Standard does not exist. In all cases, fitness for purpose of the
components shall be demonstrated.
Materials and constituent elements used in making the relevant component (including rubber, greases and
any metal parts as may be used) shall have resistance to the external and internal environments comparable
to that of all other elements of the piping system according to this International Standard.
Materials other than PVDF in contact with components conforming to this International Standard shall not
adversely effect the performance of the components or initiate stress cracking.
8 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 10931:2005(E)
5.5.2 Metallic materials
All metal parts susceptible to corrosion shall be adequately protected.
When dissimilar metallic materials are used which can be in contact with moisture, steps shall be taken to
avoid the possibility of galvanic corrosion.
5.5.3 Sealing materials
Sealing materials shall have no detrimental effects on the properties of the components, joints and assemblies.
5.5.4 Other materials
Greases or lubricants shall not exude onto fusion areas and shall not affect the long-term performance of
materials conforming to this International Standard.
6 General characteristics — Appearance
When viewed without magnification, the internal and external surfaces of the components shall be smooth,
clean and free from scoring, cavities and other surface defects that would prevent conformity to this
International Standard.
Each end of a component shall be square to its axis and shall be deburred.
7 Geometrical characteristics
7.1 General
Dimensions shall be measured in accordance with ISO 3126 at (23 ± 2) °C after being conditioned for at least
4 h. The measurement shall not be made less than 24 h after manufacture.
The given figures are schematic sketches only, indicating the relevant dimensions. They do not necessarily
represent the manufactured component(s). The given dimensions shall be followed.
Dimensions not given shall be specified by the manufacturer.
7.2 Diameters and related tolerances
For components made from PVDF, the diameters and related tolerances shall conform to Annex A.
The out-of-roundness shall be measured at the point of manufacture.
7.3 Wall thicknesses and related tolerances
For components made from PVDF, the wall thicknesses and related tolerances shall conform to Annex A.
7.4 Angles
The permitted deviations from the nominal or declared angle for a non-linear fitting shall be ± 2°, where the
angle comprises the relevant change of axis of the flow through the fitting.
NOTE The preferred nominal angles for a non-linear fitting are 45° or 90°.
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ISO 10931:2005(E)
7.5 Laying lengths
The laying lengths for fittings and valves shall be declared by the manufacturer.
NOTE The laying lengths are intended to assist in the design of moulds and are not intended to be used for quality
control purposes. ISO 265-1 can be used as a guideline.
7.6 Threads
Threads used for jointing shall conform to ISO 7-1. Where a thread is used as a fastening thread for jointing
an assembly (e.g. union nuts), a thread conforming to ISO 228-1 is preferred.
7.7 Mechanical fittings
Mechanical fittings such as adaptors, unions and reducing bushes may be used, provided that their joint
dimensions are in accordance with the applicable dimensions of components conforming to this International
Standard.
7.8 Joint dimensions of valves
The joint dimensions of valves shall conform to the relevant dimensions of pipes and fittings conforming to this
International Standard.
8 Mechanical characteristics
8.1 Resistance to internal pressure of components
Components shall withstand the hydrostatic stress induced by internal hydrostatic pressure without bursting or
leakage when tested in accordance with ISO 1167 (for fittings together with ISO 12092) and the test
conditions specified for PVDF in Annex A.
8.2 Calculation of the test pressure for components
8.2.1 Pipes
The hydrostatic test pressure, PT, in bar, shall be determined for pipes using Equation (6):
de−
em min
σ= PT (6)
2e
min
where σ is the hydrostatic stress for PVDF in conformance with Annex A.
8.2.2 Fittings
The hydrostatic test pressure, PT, in bar, shall be determined for fittings using Equation (7). For S and SDR
respectively, the value of the corresponding pipe shall be taken:
10σ 20σ
PT= = (7)
SSDR -1
8.2.3 Valves
The hydrostatic test pressure, PT, in bar, is defined for valves in ISO 16135, ISO 16136, ISO 16137,
ISO 16138, ISO 16139 or ISO 21787, as applicable, depending on the valve type.
10 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 10931:2005(E)
9 Physical characteristics
The physical characteristics of components made from PVDF shall conform to Annex A.
10 Chemical characteristics
10.1 Effect on component material(s)
Where fluids other than water are to be conveyed, the effect of the fluid on the component material(s) may be
established by reference to the component manufacturer or to ISO/TR 10358.
10.2 Effect on fluids
Where fluids other than water are to be conveyed, the effect on the fluids may be established by reference to
the component manufacturer.
11 Electrical characteristics
The electrical protection that shall be provided by the fusion process depends on the characteristics of the
electricity power source.
NOTE The relevant component during the fusion process is part of an electrical system as defined in IEC 60364-1 or
IEC 60449.
Protection against direct contacts with active parts (live conductors) is required in accordance with IEC 60529.
This protection is a function of the work site conditions.
The surface finish of the terminal pins shall allow a minimum contact resistance.
12 Performance requirements
12.1 General
When components made from the same material conforming to this International Standard are jointed to each
other, the pipes, fittings, valves and the joints shall conform to the requirements of Annex A.
NOTE If test pr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10931
Première édition
2005-12-01
Systèmes de canalisations en matières
plastiques pour les applications
industrielles — Poly(fluorure de
vinylidène) (PVDF) — Spécifications pour
les composants et le système
Plastics piping systems for industrial applications — Poly(vinylidene
fluoride) (PVDF) — Specifications for components and the system
Numéro de référence
ISO 10931:2005(F)
©
ISO 2005
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ISO 10931:2005(F)
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ISO 10931:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions. 3
4 Symboles et abréviations . 6
5 Matière . 7
6 Caractéristiques générales, aspect . 9
7 Caractéristiques géométriques . 9
8 Caractéristiques mécaniques. 10
9 Caractéristiques physiques. 11
10 Caractéristiques chimiques. 11
11 Caractéristiques électriques. 11
12 Exigences d'aptitude . 11
13 Classification des composants . 12
14 Conception d'un système de canalisations thermoplastiques pour les applications
industrielles. 13
15 Installation de systèmes de canalisations .13
16 Déclaration de conformité avec la présente Norme internationale . 13
17 Marquage . 14
18 Fabrication. 15
Annexe A (normative) Caractéristiques et exigences spécifiques pour les systèmes de
canalisations fabriqués à partir de poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) pour les
applications industrielles. 16
Bibliographie . 35
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ISO 10931:2005(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 10931 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 3, Tubes et raccords en matières plastiques pour
applications industrielles.
Cette première édition de l'ISO 10931 annule et remplace l'ISO 10931-1:1997, l'ISO 10931-2:1997,
l'ISO 10931-3:1996, l'ISO 10931-4:1997 et l'ISO 10931-5:1998, qui ont fait l'objet d'une révision technique.
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ISO 10931:2005(F)
Introduction
La présente Norme internationale spécifie les caractéristiques et les exigences pour un système de
canalisations et ses composants fabriqués en poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) destinés à être utilisés dans
des applications industrielles aériennes. Elle sert aux autorités, constructeurs, organismes de certification,
organismes de contrôle, instituts de contrôle, fabricants et acheteurs.
À la date de la publication de la présente Norme internationale, les Normes internationales pour les systèmes
de canalisations pour les applications industrielles, en autres matières plastiques, sont l'ISO 15493:2003 pour
l'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), le poly(chlorure de vinyle) non plastifié (PVC-U) et le poly(chlorure de
vinyle) chloré (PVC-C) et l'ISO 15494:2003 pour le polybutène (PB), le polyéthylène (PE) et le
polypropylène (PP).
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NORME INTERNATIONALE ISO 10931:2005(F)
Systèmes de canalisations en matières plastiques pour les
applications industrielles — Poly(fluorure de vinylidène)
(PVDF) — Spécifications pour les composants et le système
IMPORTANT — Les exigences pour les robinets industriels sont données dans la présente Norme
internationale et/ou dans d'autres Normes internationales. Les robinets peuvent être utilisés avec les
composants conformes à la présente Norme internationale à condition qu'ils soient en outre
conformes aux exigences correspondantes de la présente Norme internationale. Où elles sont
pertinentes, les réglementations nationales pour des applications spécifiques s'appliquent (par
exemple le traitement des eaux). D'autres domaines d'application sont autorisés à condition que les
exigences de la présente Norme internationale et/ou des exigences nationales applicables soient
satisfaites. Les réglementations pertinentes relatives au comportement au feu et aux dangers
d'explosion s'appliquent dans le cas de milieux inflammables. Les composants qui sont conformes à
l'une des normes de produits indiquées dans la Bibliographie ou à des normes nationales peuvent
être utilisés avec des composants de la présente Norme internationale à condition qu'ils soient
conformes aux exigences dimensionnelles d'assemblage ainsi qu'aux exigences de la présente
Norme internationale.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les caractéristiques et les exigences des composants tels que les
tubes, les raccords et les robinets fabriqués à partir de poly(fluorure de vinylidène) (PVDF), destinés à être
utilisés dans les systèmes de canalisations thermoplastiques pour les applications industrielles aériennes.
La présente Norme internationale s'applique aux tubes, raccords et robinets en PVDF et aux accessoires, à
leurs assemblages et aux assemblages avec d'autres composants en d'autres matières, plastiques ou non,
selon qu'ils conviennent, destinés à être utilisés pour le transport de fluides liquides ou gazeux ainsi que pour
des matières solides dans les fluides pour les applications industrielles telles que:
⎯ les usines chimiques;
⎯ les techniques des eaux usées résiduaires;
⎯ les techniques énergétiques (eau de refroidissement et alimentation en eau);
⎯ les usines de galvanisation et de corrosion;
⎯ l'industrie des semi-conducteurs;
⎯ les usines de produits agricoles;
⎯ le traitement des eaux.
Elle est applicable aux systèmes de canalisations en PVDF destinés à être utilisés à des températures jusqu'à
150 °C. Toutefois, pour les applications au-dessus de 120 °C, qui dépendent du point de fusion des cristallites
du PVDF, il convient de demander conseil au fabricant des composants. (Les composants doivent résister
aux exigences mécaniques, thermiques et chimiques qui sont attendues et doivent être résistants aux fluides
à transporter.)
Les caractéristiques et exigences qui sont applicables au PVDF en général sont mentionnées dans les
articles pertinents de la présente Norme internationale. Ces caractéristiques et exigences qui dépendent de la
matière sont indiquées dans l'Annexe A.
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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 7-1, Filetages de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet — Partie 1: Dimensions,
tolérances et désignation
ISO 228-1, Filetages de tuyauterie pour raccordement sans étanchéité dans le filet — Partie 1: Dimensions,
tolérances et désignation
ISO 265-1, Tubes et raccords en matières plastiques — Raccords pour canalisations d'évacuations
domestiques et industrielles — Dimensions de base: Série métrique — Partie 1: Poly(chlorure de vinyle) non
plastifié (PVC-U)
ISO 472, Plastiques — Vocabulaire
ISO 1043-1, Plastiques — Symboles et termes abrégés — Partie 1: Polymères de base et leurs
caractéristiques spéciales
ISO 1167:1996, Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des fluides — Résistance à la pression
interne — Méthode d'essai. Incorpore l'ISO 1167:1996/Cor 1:1997
ISO 1183-2, Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non
alvéolaires — Partie 2: Méthode de la colonne à gradient de masse volumique
ISO 2505-1:1994, Tubes en matières thermoplastiques — Retrait longitudinal à chaud — Partie 1: Méthodes
de détermination
ISO 2505-2:1994, Tubes en matières thermoplastiques — Retrait longitudinal à chaud — Partie 2: Paramètres
de détermination
ISO 3126, Systèmes de canalisations en plastiques — Composants en plastiques — Détermination des
dimensions
ISO 4065, Tubes en matières thermoplastiques — Tableau universel des épaisseurs de paroi
ISO 9080:2003, Systèmes de canalisations et de gaines en matières plastiques — Détermination de la
résistance hydrostatique à long terme des matières thermoplastiques sous forme de tubes par extrapolation
ISO/TR 10358, Tubes et raccords en matières plastiques — Tableau de classification de la résistance
chimique
ISO 11357-3, Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) — Partie 3: Détermination de la
température et de l'enthalpie de fusion et de cristallisation
ISO 11922-1:1997, Tubes en matières thermoplastiques pour le transport des fluides — Dimensions et
tolérances — Partie 1: Série métrique
ISO 12092:2000, Raccords, robinets et autres composants de systèmes de canalisation en poly(chlorure de
vinyle) non plastifié (PVC-U), poly(chlorure de vinyle) chloré (PVC-C), acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et
acrylonitrile-styrène-ester acrylique (ASA) pour canalisations sous pression — Résistance à la pression
interne — Méthode d'essai
ISO 12162:1995, Matières thermoplastiques pour tubes et raccords pour applications avec pression —
Classification et désignation — Coefficient global de service (de calcul)
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ISO 10931:2005(F)
ISO 15853:1999, Matières thermoplastiques — Préparation d'éprouvettes tubulaires pour la détermination de
la résistance à la pression hydrostatique des matières destinées au moulage par injection
1)
ISO 16135, Robinetterie industrielle — Robinets à tournant sphérique en matériaux thermoplastiques
1)
ISO 16136, Robinetterie industrielle — Robinets à papillon en matériaux thermoplastiques
1)
ISO 16137, Robinetterie industrielle — Clapets de non-retour en matériaux thermoplastiques
1)
ISO 16138, Robinetterie industrielle — Robinets à membrane en matériaux thermoplastiques
1)
ISO 16139, Robinetterie industrielle — Robinets-vannes en matériaux thermoplastiques
1)
ISO 21787, Robinetterie industrielle — Robinets à soupape en matériaux thermoplastiques
CEI 60364-1, Installations électriques des bâtiments — Partie 1: Principes fondamentaux, détermination des
caractéristiques générales, définitions
CEI 60449, Domaines de tensions des installations électriques des bâtiments
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (code IP)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 472 et l'ISO 1043-1 ainsi
que les suivants s'appliquent.
3.1 Définitions géométriques
NOTE Les symboles d et e correspondent aux symboles d et e , qui sont indiqués dans d'autres Normes
e ey y
internationales telles que l'ISO 11922-1.
3.1.1
diamètre extérieur nominal
d
n
diamètre extérieur spécifié d'un composant qui est égal au diamètre extérieur moyen minimal d , exprimé
em,min
en millimètres
NOTE Le diamètre intérieur nominal d'une emboîture est égal au diamètre extérieur nominal du tube correspondant.
3.1.2
diamètre extérieur en un point quelconque
d
e
mesure du diamètre extérieur dans sa section droite à un point quelconque du tube ou du bout mâle d'un
raccord, arrondie au 0,1 mm supérieur
3.1.3
diamètre extérieur moyen
d
em
mesure de la circonférence externe du tube ou du bout mâle d'un raccord, divisée par π (≈ 3,142), et arrondie
au 0,1 mm supérieur
1) À publier.
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3.1.4
diamètre intérieur moyen d'emboîture
moyenne arithmétique de deux mesures du diamètre intérieur perpendiculaires l'une à l'autre
3.1.5
dimension nominale de la bride
DN
désignation numérique de la dimension d'une bride, qui sert de référence et qui correspond aux dimensions
de fabrication, exprimée en millimètres
3.1.6
ovalisation
〈tube ou bout mâle d'un raccord〉 différence entre les diamètres extérieurs maximal et minimal mesurés dans
la même section droite du tube ou du bout mâle d'un raccord
3.1.7
ovalisation
〈emboîture〉 différence entre les diamètres intérieurs maximal et minimal, mesurés dans la même section
droite d'une emboîture
3.1.8
épaisseur de paroi nominale
e
n
épaisseur de paroi, exprimée en millimètres, qui correspond à l'épaisseur de paroi minimale, e
min
3.1.9
épaisseur de paroi en un point quelconque
e
mesure de l'épaisseur de paroi en un point quelconque de la circonférence du composant, arrondie
au 0,1 mm supérieur
3.1.10
série de tubes
S
nombre sans dimension, se référant au diamètre extérieur nominal, d , et à l'épaisseur de paroi nominale, e
n n
NOTE 1 La série de tubes, S, est relative à la géométrie du tube telle que montrée dans l'Équation (1).
de−
nn
S = (1)
2e
n
NOTE 2 Les brides sont désignées sur la base de la PN.
3.1.11
rapport des dimensions nominales
SDR
rapport du diamètre extérieur nominal, d , du tube à l'épaisseur de paroi nominale, e
n n
NOTE Comme spécifié dans l'ISO 4065, la relation entre le rapport des dimensions nominales, SDR, et les séries de
tubes, S, est indiquée dans l'Équation (2).
SDR=+2S 1 (2)
3.2 Définitions de la matière
3.2.1
matière vierge
matière sous forme de granulés ou de poudre qui n'a pas été utilisée ou transformée autrement que de la
façon nécessaire à sa production, et à laquelle aucune matière rebroyée ou régénérée n'a été ajoutée
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ISO 10931:2005(F)
3.2.2
matière rebroyée interne
matière provenant de tubes, de raccords ou de robinets non utilisés rejetés, y compris les chutes de
production de tubes, de raccords et de robinets, qui sera retraitée dans une usine du fabricant après avoir être
préalablement traitée par le même fabricant par un procédé tel que le moulage ou l'extrusion et pour laquelle
la formulation complète ou la spécification de la matière est connue
NOTE Dans le cas des robinets, seules les parties en thermoplastiques fabriquées à partir d'une matière conforme à
la présente Norme internationale peuvent être utilisées.
3.3 Définitions relatives aux caractéristiques de la matière
3.3.1
limite inférieure de confiance
σ
LCL
quantité, exprimée en mégapascals, qui peut être considérée comme une propriété de la matière, et qui
représente la limite inférieure de confiance à 97,5 % de la résistance hydrostatique à long terme prévue pour
l'eau à une température, T, et un temps, t, donnés
3.3.2
résistance minimale requise
MRS
valeur de σ pour l'eau à 20 °C pendant 50 ans, arrondie à la valeur inférieure la plus proche dans la série
LCL
R 10, quand la valeur de σ est inférieure à 10 MPa, ou à la valeur inférieure la plus proche dans la série
LCL
R 20 quand la valeur de σ est supérieure ou égale à 10 MPa
LCL
NOTE Les séries R 10 et R 20 sont données dans l'ISO 3 et l'ISO 497.
3.3.3
contrainte de calcul
σ
s
contrainte admissible, exprimée en mégapascals, pour une application donnée ou une condition de service
NOTE Elle est obtenue en divisant la MRS par le coefficient C, comme dans l'Équation (3), puis en arrondissant à la
valeur inférieure la plus proche dans la série R 10 ou R 20 selon le cas.
MRS
σ = (3)
s
C
3.3.4
coefficient global de service
coefficient global de calcul
C
coefficient global, dont la valeur est supérieure à un, qui tient compte à la fois des conditions d'utilisation et
des propriétés des composants d'un système de canalisations autres que celles qui sont déjà prises en
compte dans la limite inférieure de confiance, σ
LCL
3.4 Définitions relatives aux conditions de service
3.4.1
pression nominale
PN
désignation numérique utilisée à des fins de référence et relative aux caractéristiques mécaniques des
composants d'un système de canalisations
NOTE 1 Une pression, exprimée en bars, numériquement égale à PN est identique à la pression, p , comme spécifié
S
par la Directive UE 97/23/ CEE (PED), si les deux pressions sont indiquées à 20 °C.
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NOTE 2 Pour les systèmes de canalisations en plastique transportant de l'eau, elle correspond à la pression de service
continue maximale, en bars, qui peut être supportée pour l'eau à 20 °C pendant 50 années, basée sur le coefficient global
de service (de calcul) et calculée à l'aide de l'Équation (4).
10σ 20σ
ss
PN== (4)
S SDR-1
où
σ est la contrainte de calcul, exprimé en newtons par millimètre carré;
s
2)
PN est exprimé en bars .
3.4.2
contrainte hydrostatique
σ
contrainte induite dans la paroi d'un tube lorsqu'une pression hydrostatique interne est appliquée
NOTE 1 La contrainte hydrostatique, en mégapascals, est liée à la pression hydrostatique interne appliquée, p, à
l'épaisseur de paroi, e, en un point quelconque et au diamètre extérieur moyen du tube, d , et se calcule à l'aide de
em
l'Équation (5).
de−
em
σ = p (5)
2 e
NOTE 2 L'Équation (5) n'est valable que pour les tubes.
3.4.3
résistance hydrostatique à long terme
contrainte hydrostatique constante qui est maintenue dans un composant, pendant une période de temps
continue
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
C coefficient global de service (de calcul) (facteur de conception)
d diamètre extérieur nominal de l'éprouvette
d diamètre extérieur (en un point quelconque)
e
d diamètre extérieur moyen
em
d diamètre extérieur nominal
n
DN dimension nominale d'une bride
e épaisseur de paroi (en un point quelconque)
e épaisseur de paroi nominale
n
l longueur libre
0
p pression hydrostatique interne
p pression maximale admissible
s
2 5 2
2) 1 bar = 0,1 MPa = 0,1 N/mm = 10 N/m .
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T température
t temps
ρ masse volumique de la matière
σ contrainte hydrostatique
σ limite inférieure de confiance
LCL
σ contrainte de calcul
s
4.2 Abréviations
MOP pression maximale de service
MRS résistance minimale requise
PN pression nominale
PS pression maximale admissible
PT pression d'essai
PVDF poly(fluorure de vinylidène)
S série de tubes S
SDR rapport des dimensions nominales
5 Matière
5.1 Généralités
La matière PVDF à partir de laquelle les composants sont fabriqués doit être une résine homopolymère.
NOTE Seuls les homopolymères sont traités par la présente édition de l'ISO 10931. Il est prévu de traiter les
matières copolymères lors de futures éditions.
5.2 Caractéristiques de résistance hydrostatique
La matière doit être évaluée conformément à l'ISO 9080 où un essai de pression est réalisé selon l'ISO 1167
pour obtenir la valeur de la MRS conformément à l'ISO 12162. L'essai doit être réalisé sur des éprouvettes
d'une série de tubes S u 10.
La conformité du PVDF aux courbes de référence données dans l'Annexe A doit être démontrée selon cette
annexe. Au moins 97,5 % de ces points de données doivent être sur ou au-dessus des courbes de référence.
La matière doit être classifiée par le producteur de matière première.
Lorsque des raccords et des robinets sont fabriqués à partir de la même matière que celle des tubes, la
classification de la matière doit être la même que pour les tubes.
Pour la classification d'une matière uniquement utilisée pour la fabrication de raccords ou de robinets, une
éprouvette moulée par injection ou extrudée sous forme de tube (voir Figure 1) doit être utilisée, lorsque la
pression d'essai est appliquée conformément à l'ISO 1167. La longueur libre l doit être 3 d , comme définie
0 n
dans l'ISO 15853.
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Légende
1 embout
2 extrémité moulée par injection
Figure 1 — Longueur libre, l , d'éprouvette
0
5.3 Caractéristiques de la matière
Les détails des caractéristiques de la matière PVDF sont donnés dans l'Annexe A.
5.4 Matière rebroyée et régénérée
Il est permis d'ajouter à la matière vierge de la matière rebroyée interne provenant de la fabrication et des
essais de composants conformes à la présente Norme internationale, à condition que les exigences de la
présente Norme internationale soient respectées.
La matière rebroyée provenant de sources externes et la matière régénérée ne doivent pas être utilisées.
5.5 Matières utilisées pour des parties non fabriquées en PVDF
5.5.1 Généralités
Tous les composants doivent être conformes à la (aux) Norme(s) internationale(s) applicable(s). D'autres
normes peuvent être appliquées dans le cas où la (les) Norme(s) internationale(s) appropriée(s)
n'existerai(en)t pas. Dans tous les cas, l'aptitude à l'emploi des composants doit être démontrée.
Les matières et éléments constituants utilisés dans la fabrication d'un composant pertinent (incluant le
caoutchouc, les graisses et toutes les parties métalliques pouvant être utilisées) doivent avoir une résistance
à l'environnement extérieur et intérieur comparable à celle de tous les autres éléments du système de
canalisations conformes à la présente Norme internationale.
D'autres matières que le PVDF en contact avec les composants conformes à la présente Norme
internationale ne doivent pas altérer la performance des composants ou être à l'origine de fissures.
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5.5.2 Parties métalliques
Toutes les parties métalliques sensibles à la corrosion doivent être protégées de manière adéquate.
Si des matériaux métalliques différents sont utilisés et s'ils peuvent être au contact d'humidité, des mesures
doivent être prises afin d'éviter toute corrosion galvanique.
5.5.3 Matières d'étanchéité
Les matières utilisées pour l'étanchéité ne doivent pas altérer les caractéristiques des composants, montages
et assemblages.
5.5.4 Autres matières
Les graisses ou les lubrifiants ne doivent pas suinter au niveau des surfaces de soudage et ne doivent pas
altérer la performance à long terme des matières conformes à la présente Norme internationale.
6 Caractéristiques générales, aspect
Lors de l'examen sans grossissement, les surfaces internes et externes des composants doivent être lisses,
propres et exemptes de rainures, cavités et autres défauts de surface qui empêcheraient la conformité à la
présente Norme internationale.
Les extrémités des composants doivent être perpendiculaires à l'axe et doivent être ébavurées.
7 Caractéristiques géométriques
7.1 Généralités
Les dimensions doivent être mesurées conformément à l'ISO 3126 à (23 ± 2) °C après avoir conditionné le
composant pendant au moins 4 h. Les mesurages ne doivent pas être effectués moins de 24 h après la
fabrication.
Les illustrations données sont seulement des dessins schématiques, qui indiquent les dimensions appropriées.
Elles ne représentent pas nécessairement des composants fabriqués. Les dimensions données doivent être
respectées.
Les dimensions qui ne sont pas mentionnées doivent être spécifiées par le fabricant.
7.2 Diamètres et leurs tolérances
Pour les composants fabriqués en PVDF, les diamètres et leurs tolérances doivent être conformes à
l'Annexe A.
L'ovalisation doit être mesurée sur le lieu de fabrication.
7.3 Épaisseurs de paroi et leurs tolérances
Pour les composants fabriqués en PVDF, les épaisseurs de paroi et leurs tolérances doivent être conformes à
l'Annexe A.
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7.4 Angles
L'écart autorisé par rapport à l'angle nominal ou déclaré pour un raccord non linéaire est de ± 2°, cet angle
comprenant le changement de direction de l'axe d'écoulement au travers du raccord.
NOTE Les angles nominaux préférentiels pour les raccords non linéaires sont 45° ou 90°.
7.5 Longueurs de pose
Les longueurs de pose d'un raccord ou d'un robinet doivent être telles que déclarées par le fabricant.
NO
...
Questions, Comments and Discussion
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