ISO 4705:1983
(Main)Refillable seamless steel gas cylinders
Refillable seamless steel gas cylinders
Bouteilles à gaz sans soudure en acier destinées à être rechargées
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME>KLIYHAPOAHAR OPrAHM3AUMR I-IO CTAH~APTM3ALWl~RGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Refillable seamless steel gas cylinders
Bouteilles 6 gaz sans soudure en acier destinees i &re rehargees
First edition - 1983-07-15
Ref. No. ISO 4705-1983 (E)
UDC 621.642.17
Descriptors : gas cylinders, steel products, Chemical composition, heat treatment, design, manufacturing, tests, mechanical tests, test
hydraulic tests, burst tests, pressure tests, hardness tests, gas permeability tests, certification,
specimens, bend tests, tension tests, impact tests,
marking .
Price based on 21 pages
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 4705 was developed by Technical Committee ISO/TC 58,
Gas cyhnders, and was circulated to the member bodies in July 1978.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Ireland Romania
South Africa, Rep. of
Belgium Israel
Canada Italy Sweden
Czechoslovakia Korea, Rep. of Switzerland
United Kingdom
Denmark Mexico
France Netherlands USSR
Germany, F. R. New Zealand Yugoslavia
India
Norway
The member bodies of the following countries expressed disapproval of the document
on technical grounds :
Austria
Japan
USA
0 International Organkation for Standardkation, 1983
Printed in Switzerland
ii
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Contents
Page
......................................................... 1
0 lntroduction
.......................................... 1
1 Scope and field of application
1
2 References .
............................................... 1
3 Definitions and Symbols
2
4 Materials .
3
5 Design .
........................................ 5
6 Construction and workmanship
5
7 Batchtests .
........................................... 9
8 Hydraulic and hardness tests
11
9 Acceptance .
11
10 Marking .
Annexes
................................................. 13
A Special prototype test
....................................... 14
B Example of acceptance certificate
................................................ 16
C Hydraulic bursting test
.............................
18
D Additional requirements for worldwide usage
. . .
Ill
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This page intentionally left blank
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4705-1983 (El
Refillable seamless steel gas cylinders
0 Introduction ISO/R 85, Bend test for steel.
The purpose of this International Standard is to facilitate agree-
ISO 86, Steel - Tenside testing of sheet and Strip less than
ment on the design and manufacture of refillable seamless steel
3 mm and not less than 0,5 mm thick.
gas cylinders in all countries. The specifications given in
clauses 1 to 10 are based on knowledge of, and experience with
ISO 148, Steel - Charpyimpact test (V-notch)?
materials, design requirements, manufacturing processes and
control at manufacture of cylinders in common and safe use in
ISO 2604, Steel products for pressure purposes - Quality re-
many countries of ISO member bodies.
quiremen ts.
However, some ISO member countries have special require-
ISO 3166, Codes for the representation of names of countrles.
ments :
I SO 6506, Me talic ma terials - Hardness tes t - Brinell test.
a) a specified Chemical composition of the material for the
manufacture of cylinders;
b) proof of safe Performance under all conditions of ser-
3 Definitions and Symbols
vice;
3.1 Definitions
c) a limitation of design Stresses;
d) Safe-guarding of satisfactory cylinder Performance by
3.1.1 yield stress : See ISO 82 or ISO 86.
tests not covered by clauses 1 to 10.
Throughout this International Standard, the term “yield stress”
These special requirements are specified in annex D. Cylinders
means the upper yield stress ReH, or, for steels that do not ex-
made to ISO 4705 and to which the requirements of annex D
hibit a defined yield, the 0,2 % proof stress (non-proportional
have been applied are suitable for worldwide usage subject to
elongation) RpO,~.
approval and control by national authorities.
Users of this International Standard and its annexes are re-
3.1.2 normalizing : Heat treatment in which a cylinder is
quested to document the manner in which they are applied, to
heated to a uniform temperature above the upper critical Point
record their experience and transmit this information to the ISO
(ACS) of the steel and then cooled in still air.
Central Secretariat so that it may be made available to
Technical Committee ISO/TC 58 for appropriate future amend-
3.1.3 quenching : Hardening heat treatment in which a
ment.
cylinder which has been heated to a uniform temperature above
the upper critical Point (Ac31 of the steel is cooled rapidly in a
suitable medium.
1 Scope and field of application
This International Standard specifies minimum requirements
3.1.4 tempering : Softening heat treatment which follows
for certain aspects concerning material, design, construction
quenching (or in some cases normalizing), in which the cylinder
and workmanship, manufacturing processes and test at
is heated to a uniform temperature below the lower critical
manufacture of refillable seamless steel gas cylinders of water
Point (Ac,) of the steel.
capacities from 1 to 150 L inclusive for compressed, liquefied or
dissolved gases, exposed to ambient temperatures.
3.1.5 batch : A quantity up to 200 cylinders plus cylinders for
destructive testing, of the same nominal diameter, thickness
and design, made from the Same steel and subjected to the
2 References
same heat treatment at the same time. The lengths of the
cylinders in a heat treatment batch may vary by up to 12 %.
I S 0 82, S teel - Tenside testing.
1) At present at the Stage of draft. (Revision of ISO/R 148-1960.)
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ISO 4705-1983 (El
3.2 Symbols 4 Materials
a : Calculated minimum thickness, in millimetres, of the cylin-
4.1 General provisions
drical Shell (see figure 1).
al : Guaranteed minimum thickness, in millimetres, of a con-
41.1 The material used for the fabrication of gas cylinders
cave base at the knuckle (see figure 2).
shall be steel, other than rimming quality, with acceptable non-
ageing properties.
a2 : Guaranteed minimum thickness, in millimetres, at the
centre of a concave base (see figure 2).
In cases where examination of this non-ageing property is re-
quired by the customer, the criteria by which it is to be
A: Percentage elongation.
specified should be agreed with the customer and inserted in
the Order.
5 : Guaranteed minimum thickness, in millimetres, at the
centre of a convex base (see figure 1).
4.1.2 The cylinder manufacturer shall establish means to iden-
dJ and d2 : Burst Profile, in millimetres see figures 7 and 8).
tify the cylinders with the casts of steel from which they are
made.
in millimetres (see
D: Outside diameter of the cylinder
figure 1).
4.2 Heat treatment
see fig ure 5) .
DF : Diameter of former, in millimetres
The cylinder manufacturer shall certify the heat treatment pro-
h : Outside height (concave base end , in m illimet res (sec
cess applied to the finished cylinders.
figure 2).
Quenching in media other than oil is permissible provided that
H: Outside height of domed part (convex head or base end),
the manufacturer proves that the method produces cylinders
in millimetres (see figure 1).
free of Cracks.
L, : Original gauge length, in millimetres, according to
Ouenching in water without additives shall not be used.
ISO 82 and ISO 86 (see figure 4).
n : Ratio of diameter of bend test former to actual thickness If the rate of cooling in the medium is greater than 80 % of that
of test piece. in water at 20 OC, without additives, every production cylinder
shall be subjected to a method of non-destructive testing.
Calculated burst pressure, in barl), above atmospheric
Pb :
pressure.
The tempering temperature for quenched and tempered
cylinders and for normalized and tempered cylinders shall be
Hydraulic test pressure, in bar, above atmospheric
Ph :
not less than 455 OC.
pressure.
r : Inside knuckle radius, in millimetres (see figures 1 and 2). 4.3 Chemical composition
R, : Minimum value of yield stress (see 3.1 .l), in newtons per
4.3.1 The following limits on sulphur and phosphorus shall
Square millimetre, guaranteed by the cylinder manufacturer for
not be exceeded in the cast analysis of material used for the
the finished cylinder.
fabrication of gas cylinders :
R ea : Value of the actual yield stress, n newtons per Square
sulphur : 0,04 %
test specified in 7.2.1.
millimetre, as deter ,mined by the tensile
phosphorus : 0,04 %
R, : Minimum value of tensile strength, in newtons per
Square millimetre, guaranteed by the cylinder manufacturer for
sulphur plus phosphorus : 0,07 %
the finished cylinder.
tensile strength, in newtons per Square
: Actual value of
hl 4.3.2 The cylinder manufacturer shall obtain and provide cer-
milli metre, determined by the tensile test specified in 7.2.1.
tificates of cast (heat) analyses of the steels supplied for the
construction of gas cylinders.
s, : Original Cross-sectional area of tensile test piece, in
Square millimetres, according to ISO 82 and ISO 86.
Should check analyses be required, they shall be carried out
either on specimens taken during manufacture from material in
f : Actual thickness of the test piece, in millimetres.
the form as supplied by the steelmaker to the cylinder manufac-
turer, or from finished cylinders. In any check analysis, the
at the Position of testing
t, : Average cylinder wall thickness
maximum permissible deviation from the limits specified for
(sec table 4).
cast analyses should conform to the values specified in
ISO 2604.
w: Width, in millimetres, of tensile test piece [sec figure 4a)l.
1) 1 bar = 105 Pa = 0,l N/mm2
2
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ISO 4705-1983 (El
5.1.2 For calculation purposes, the value of the yield stress
4.4 Test requirements
(R,) is limited to a maximum of 0,75 R, for normalized and
satisfy the re- tempered cylinders, and 0,90 R, for quenched and tempered
The material of the finished cylinders shall
cylinders.
quirements of clause 7.
4.5 Failure to meet test requirements 5.1.3 The i nterna I pressure upon which the calculation of wall
shall be the hydraulic test pressure (ph)
thickness is based
retesting or
In the event of failure to meet test uirements,
w
shall be carried out , as follows.
reheat treatment and retesting
5.2 Calculation of cylindrical Shell thickness
4.5.1 If there is evidente of a fault in carrying out a test, or an
The wall thickness of the cylindrica I Shell shall be not less than
error of measurement, a second test shall be performed. If the
that calculated using the formula
results of this second test are satisfactory, the first test shall be
ignored.
Ph D
a = 20 R,
- + Ph
4.5.2 If the test has been carried out satisfactorily, the pro-
L3
cedure detailed in 4.5.2.1 or 4.5.2.2 shall be followed.
except that the wall thickness shall also satisfy the formula
4.5.2.1 Two further cylinders shall be selected and subjected
to the tests stipulated in 7.1.3.1 and/or 7.1.3.2, as appropriate. D
a> -+ 1 mm
If the results of the tests on both cylinders meet the specified
250
requirements, the batch of cylinders shall be deemed to comply
with this International Standard. If either cylinder fails, the
with an absolute minimum of a = 1,5 mm.
batch of cylinders shall be rejected or reheat treated and
retested.
5.3 Calculation of convex ends (heads as well as base
4.5.2.2 The batch of cylinders represented by the test shall be
ends)
reheat treated and retested.
The shapes shown in figure 1 are typical of convex heads and
base ends. Shapes A and B are base ends formed from tubing,
4.5.3 Reheat treatment
shapes D and E are base ends formed during the piercing of a
billet, and shapes C and F are heads.
4.5.3.1 Normalized cylinders may be tempered or renor-
malized.
5.3. 1 The thickness the centre of a convex end shall be
(b) at
not less than that req uired by the following criteria :
4.5.3.2 Normalized and tempered cylinders shall be
retempered or renormalized and tempered.
where the inside knuckle radius (r) is not less than 0,075 D,
then,
4.5.3.3 Quenched and tempered cylinders shall be
-
for ends forged from billets or tubes :
retempered or requenched and tempered.
b> 1,5 a for HID> 0,20
4.5.3.4 Whenever cylind ers are reheat trea ted, the mi nimum
design wall thickness shal I be maintained.
-
or, for ends formed from plates :
b> afor HlD> 0,40
requirements
4.6 Hardness
In Order to obtain a satisfactory stress distribution in the region
The material shall satisfy the requirements of 8.2.
where the end joins the Shell, any thickening of the end that
may be required shall be gradual from the Point of juncture. For
the application of this rule, the Point of juncture between the
Shell and the end is defined by the horizontal line indicating
5 Design
dimension H in figure 1.
Shape B shall not be excluded by this requirement.
5.1 General provisions
5.1.1 The calculation of the wall thickness of the pressure-
containing Parts shall be related to the yield stress (R,) of the
material.
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D
2
-4
a
D
Figure 1 - Typical convex ends
4
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ISO 4705-1983 (El
6 Construction and workmanship
5.4 Calculation of concave base ends
When concave base ends (see figure 2) are used, the design
6.1 The cylinder shall be produced by either forging or drop
shall be such that the following minimum values tan be
forging from a solid ingot or billet, or by manufacturing from
guaranteed by the cylinder manufacturer :
seamless tube, or by pressing from a flat plate. Metal shall not
be added in the process of closure of the end.
al= 2a
a2= 2a
6.2 Esch cylinder shall be examined, before the closing-in
operations, for thickness and for external and internal surface
H = 0,12 D
defects. The wall thickness at any Point shall be not less than
the minimum thickness specified.
r = 0,075 D
6.3 The internal and external surfaces of the finished cylinder
shall be free from defects which would adversely affect the safe
working of the cylinder.
6.4 The out-of-roundness of the cylindrical Shell, i.e. the dif-
ference between the maximum and minimum outside diameters
in the same Cross-section, shall not exceed 2 % of the mean of
these diameters.
6.5 The neck ring, if required, shall be of material compatible
with that of the cylinder, and shall be securely attached by a
method other than welding, brazing or soldering.
6.6 When a foot ring is provided, it shall be sufficiently
strong and made of material compatible with that of the
cylinder. The shape should preferably be cylindrical and shall
Concave base end
Figure 2 -
give the cylinder sufficient stability. The foot ring shall be
secured to the cylinder by a method other than welding,
brazing or soldering. Any gaps which may form water traps
In Order to obtain a satisfactory stress distribution, the
shall be sealed, by a method other than welding, brazing or
thickness of the cylinder shall increase progressively in the
soldering, to prevent ingress of water.
transition region between the cylindrical part and the base, and
the wall shall be free from defects.
6.7 Valves of cylinders of more than 5 L water capacity shall
If these guarantees cannot be given, the cylinder manufacturer
be effectively protected from darnage by either the design of
shall prove by the prototype test detailed in annex A that the
the cylinder (for example protective shroud) or a strong cap
design is satisfactory.
which is screwed on or fitted in an equally strong manner. The
means of attachment shall be other than welding, brazing or
soldering.
5.5 Neck design
Where cylinders are intended to be conveyed in cases or crates,
The external diameter and thickness of the formed neck
5.5.1
these forms of protection need not apply.
end of the cylinder shall be adequate for the torque applied in
fitting the valve to the cylinder. The torque may vary according
to the diameter of thread, the form of thread, and the sealant
used in the fitting of the valve.
7 Batch tests
5.5.2 In establishing the minimum thickness, consideration
shall be given to obtaining a thickness of wall in the cylinder
7.1 General provisions
neck which will prevent permanent expansion of the neck
during the initial and subsequent fittings of the valve into the
7.1.1 All tests for checking the material quality of gas
cylinder without support of anattachment, such as a neck ring.
cylinders shall be carried out on material from finished
cylinders.
5.6 Manufacturing drawing
7.1.2 The tests specified in 7.1.3 shall be carried out on each
A fully dimensioned drawing shall be supplied which includes
batch of cylinders.
the specification of the material.
5
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ISO 4705-1983 (El
c) according to figure 4c), when the calculated wall
7.1.3 For each batch, the following tests are required :
thickness (a) is less than 2 mm and the dimensions of the
cylinder are such that a test piece as shown in figure 4b)
7.1.3.1 On one cylinder :
cannot be obtained.
a) one tensile test in the longitudinal direction (sec 7.2);
The two faces of the test piece representing the inside and the
outside surfaces of the cylinder shall not be machined.
b) four bend tests in a circumferential direction (sec 7.3);
7.2.2 The percentage elongation shall be not less than the
c) three impact tests in a longitudinal direction when the
following values :
thickness of the cylinder permits the machining of a test
piece at least 3 mm thick (sec 7.4).
a) for cylinders made from normalized carbon, carbon-
manganese, molybdenum and chromium-molybdenum
For location of test pieces, see figure 3.
steels :
7.1.3.2 On a second cylinder :
1) with a calculated wall thickness not less than 3 mm :
one hydraulic bursting test when the thickness of the
2 500
cylinder is not greater than 7,5 mm (sec 7.5).
A= ~ with an absolute minimum of 14 %
0,224 R,
7.2 Tensile test
2) with a calculated wall thickness less than 3 mm but
not less than 2 mm :
7.2.1 The tensile test shall be carried out according to ISO 82
2 500
or ISO 86 on a test piece :
A= with an absolute minimum of 11 %
0,285 R,
a) according to figure 4a) and with a gauge length
L, = 5,65 &, when the calculated wall thickness (a) is
3) with a calculated wall thickness less than 2 mm :
equal to or greater than 3 mm;
2 500
b) according to figure 4b), when the calculated Wall
A= ~ with an absolute minimum of 12 %
0,27 R,
thickness (a) is less than 3 mm;
Bend test pieces
3
Impact test pieces
Tensile test piece
Figure 3 - Location of test pieces
6
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ISO 47054983 (El
2) with a calculated wall thickness less than 3 mm :
b) for cylinders made from quenched and tempered
steels :
2500
A= with an absolute minimum of 9 %
0,306 R,
1) with a calculated wall thickness not less than 3 mm :
NOTE - Attention is drawn to the method of measurement of elonga-
tion described in ISO 82, particularly in cases where the tensile test
2 500
piece is tapered, resulting in a Point of fracture away from the middle of
A = p with an absolute minimum of 14 %
the gauge length.
O,224R,
Dimensions in millimetres
a) Test piece when t > 3 mm
b) Test piece when f < 3 mm
t
12,5 L,=5Q 12,5
k
4 -
c)Test piece when f < 2 mm and when dimensions in figure 4b) canot be obtained
Figure 4 - Tensile test pieces
7
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ISO 47054983 (E)
7.3 Bend test actual tensile strength (Rm) sf the material of the finished
cylinder and the ratio (n) of the diameter of the former to the
actual thickness of the test piece.
7.3.1 The bend test shall be carried out in accordance with
ISO/R 85 on four test pieces obtained by cutting either one or
Table 1
two rings of width 25 mm or four times the thickness f,
whichever is the greater. Esch test piece shall be of sufficient
length to permit the bend test to be carried out correctly. Only
Actual tensile strength, R,
Value of /a
N/mm2
the edges of each Strip may be machined.
R, < 430 2
7.3.2 The Strip shall remain uncracked when bent inwards,
430 < R, < 510
i.e. in the direction sf curvature of the cylinder Wall, around a
510 < R, < 590
former until the interior edges are at a distance apart not
greater than the diameter of the former (D+ee figure 5).
< R, G 780
690
7.4 Impact test
7.4.1 The impact test shall be carried out generally in accor-
dance with ISO 148.
The impact test pieces shall be taken longitudinally from the
wall of the cylinder. The notch shall be perpendicular to the
face of the cylinder Wall. The test piece shall be machined all
over (on six faces); if the wall thickness does not permit a final
test piece width of 10 mm, the width shall be as near as prac-
ticable to the nominal thickness sf the cylinder Wall.
7.4.2 No impact value obtained shall be less than that in-
Figure 5 - Illustration of bend test dicated for each case in table 2.
7.4.3 For cylinders to be used in cold climates, the impact
7.3.3 The diameter of the former (mandrel) shall be estab-
tests shall be conducted at - 50 OC. Impact test values obtained
lished from the tensile strength of the material to be tested by
at that temperature shall not be less than those in table 2.
means of table 1, which Shows the relationship between the
Table 2
Carbon steel or carbon-manganese Chromium-molybdenum steel or
Type of steel
steel other alloyed steels
Normalized, normalized and Quenched and tempered
Heat treatment
tempered, or quenched and tempered
Over5tolO 3 to 5 Over 5 to 10
Width of test piece, mm
I
Test temperature,
Mean of three
36 33 60 50
Impact
strength,
J/cm*
29 26 50 40
8
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ISO 47051983 (El
3) with “fishtails” at either or both ends, having side
7.5 Hydraulic bursting test
branches not exceeding half the cylinder circumference
[figures 8b) and 8c)l.
7.5.1 Procedure
The test shall be carried out in accordance with annex C.
7.5.3.4 The main fracture in the cylindrical Portion shall not
be brittle, i.e. the fracture edges shall be inclined with respect
to the Wall.
7.5.2 Interpretation of test results
The following procedures shall be used for the interpretation of significant defect in the
7.5.3.5 The tear shall not reveal a
the test results :
metal.
a) examination of the pressurekime curve, to permit
7.5.3 .6 The total volumetric expansion shall bear compariso n
determination of the pressure at which plastic deformation
with tha t usually obtained with cylinders of t he same type.
of the cylinder commences, together with the bursting
pressure;
7.5.4 Batch acceptance
b) measurement of the volume of water used from the
Start of the pressure rise to the moment the cylinder bursts,
Figures 6, 7 and 8 illustrate satisfactory results of burst tests,
to permit calculation of the volumetric expansion of the
and batches represented by such results shall be accepted.
cylinder;
If the configuration of the fracture does not conform to
c) examination of the tear and its edges.
figures 6, 7 or 8, the cylinder shall be submitted to a further ex-
amination to enable a decision to be reached as to the accep-
7.5.3 Acceptance criteria
tance or rejection of the batch.
For the results of a bursting test to be considered satisfactory,
the following requirements shall be met.
8 Hydraulic and hardness tests
7.5.3.1 The actual burst pressure shall be greater than the
Following heat treatment, all cylinders, except those selected
calculated burst pressure established from the formula
for testing in clause 7, shall be submitted to a hydraulic test and
a hardness test.
20aRg
Pb = 1 ,Os -
D -a
8.1 Hydraulic test
8.1.1 This test requires that the water pressure in the cylinder
7.5.3.2 The p ressure at which plastic deformation begins shall
increases gradually and regularly until the test pressure ph is
be not less tha n four-thirds of the hydraulic test pressure
(Ph) -
reached. The cylinder test pressure shall be held for a suf-
ficiently long period to ascertain that there is no tendency for
the pressure to decrease and that tightness is guaranteed.
7.5.3.3 The cylinder shall remain in one piece and shall not
fragment; the fracture in the cylindrical Portion may present
one of the following configurations (shown in figures 6, 7 and
8) :
8.1.2 When mutually agreed by the cylinder manufacturer
and the purchaser, the following procedure may be used to per-
form the hydraulic test.
a) for quenched and tempered cylinders :
Esch new cylinder shall be given a hydraulic pressure test in
longitudinal, without branching [figure 61;
1)
which the volumetric expansion of each cylinder is measured
under the test pressure (ph) and compared with the volumetric
2) longitudinal, with a side branching at each end
after the pressure is re-
expansion of the cylinder
which in no case extends beyond the longitudinal plane
leased. A cylinder shall be rejected if it Shows a permanent ex-
normal to the fracture plane [figure 71.
pansion (i.e. volumetric expansion after the pressure has been
released) in excess of 10 % of the total volumetric expansion
measured under the test pressure (ph).
b) for normalized and normalized and tempered cylinders :
The total and permanent expansion readings shall be recorded,
1) longitudinal, without branching [figure 61;
together with the corresponding serial number of each cylinder
tested, so that the elastic expansion (i.e. total expansion less
2) longitudinal, with a side branching at each end
which in no case exceeds half the cylinder circumference permanent expansion) under the test pressure is available for
each cylinder.
[figure 8a)l;
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ISO 4705-1983 (E)
Figure 6 - Acceptable burst Profile Acceptable burst Profile
Figure 7 -
in all cases for quenched and tempered
cylinders
7TD
XD
d, <-
d, <--
2 2
b) with “fishtail” at one end c) with “fishtail” at both ends
a) longitudinal, with side branching
at each end
Acceptable burst profiles for normalized and tempered cylinders
Figure 8 -
10
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ISO 4705-1983 (El
10.2 Hydraulic test pressure
8.2 Hardness test
The value of the hydraulic test pressure (ph) stating units (bar
A hardness test in accordance with ISO 6506 shall be carried
or MPa).
out by the manufacturer after the final heat treatment. The
hardness values thus determined shall be within the limits
specified for the material, dependent upon the heat treatment
used for the production of the cylinder.
10.3 Cylinder capacity, mass and tare
NOTE - Methods for measuring the surface of the indentation, other
a) the water capacity, in litres;
than that given in sub-clause 7.8 of ISO 6506, may be used subject to
agreement between the Parties concerned.
linder with the attached
b) the mass of the cy rts (for ex-
Pa
ample, foot ri ring) but without valve,
, neck in kilograms;
Kl
8.3 Leakage test
c) if known, the tare of the cylinder including the attached
The manufacturer shall employ such manufacturing techniques
Parts (for example, foot ring, neck ring) and the valve in
and apply such tests as will demonstrate to the satisfaction of
kilograms (for liquefied gases only).
the inspecting authority that the cylinders do not leak.
The water capacity, mass and the tare shall each be expressed
to three significant figures, the third figure being determined by
9 Acceptance rounding down for the water capacity and rounding up for the
mass or tare.
All inspection and testing shall, where necessary, be carried out
to the satisfaction of the administrative authority or its ap- Examples :
proved independent inspecting body competent for the accep-
tance of cylinders. Measured capacity,
mass or tare :
1,064 5 10,675 106,55
Capacity to be expressed as : 1,06 10,6 106
10 Marking
Mass or tare to be expressed
Esch cylinder shall be stamped on the shoulder or on a
as : 1,07 IO,7 107
reinforced part of the cylinder or on a permanently fixed collar
or neck ring with the marks detailed in 10.1 to 10.4. They s
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWE~YHAPOLIHAR OPTAHH3AUMR fl0 CTAHAAPTH3AUMHW2RGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Bouteilles à gaz sans soudure en acier destinées à être
rechargées
Refillable seamless s tee/ gas c ylinders
Première édition - 1983-07-15
CDU 621.642.17
Réf. no : ISO 4705-1983 (F)
c
Y
Descripteurs :
réservoir à gaz, produit en acier, composition chimique, traitement thermique, conception, fabrication, essai, essai mécanique,
spécimen d’essai, essai de flexion, essai de traction, essai au choc, essai hydraulique, essai d’éclatement, essai de pression, essai de dureté, essai
d’étanchéité aux gaz, certification, marquage.
Prix basé sur 21 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4705 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58,
Bouteilles à gaz, et a été soumise aux comités membres en juillet 1978.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Inde Roumanie
Allemagne, R. F. Irlande Royaume-Uni
Australie Israël Suède
Belgique Italie Suisse
Canada Mexique
Tchécoslovaquie
Corée, Rép. de Norvége URSS
Danemark Nouvelle-Zélande Yougoslavie
France
Pays-Bas
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons techni-
ques :
Au triche
Japon
USA
@ Organisation internationale de normalisation, 1983 0
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Sommaire
Page
1
0 .
Introduction
1
.........................................
1 Objet et domaine d’application
1
2 Références .
1
3 Définitions et symboles .
2
4 .
Matériaux
3
5 Conception .
5
6 Construction et mise en œuvre .
5
7 .
Essaisparlots
9
........................................
8 Essais hydraulique et de dureté.
. 11
9
. 11
10 Marquage.
Annexes
. . 13
A Essai spécial de prototype. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
B Exemple de certificat de réception .
16
...............................
C Essai de rupture sous pression hydraulique
18
..................
D Exigences supplémentaires pour usage dans tous les pays
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 47054983 (F)
NORME INTERNATIONALE
en acier destinées à être
Bouteilles à gaz sans soudure
rechargées
2 Références
0 Introduction
L’objet de la présente Norme internationale est de faciliter ISO 82, Acier - Essai de traction.
l’accord sur la conception et la fabrication des bouteilles à gaz
soudées en acier dans tous les pays. Les spécifications données
ISO/R 85, Essai de pliage pour l’acier.
dans les chapitres 1 à 10 sont basées sur la connaissance des
matériaux, des exigences d’étude, des processus de fabrication
ISO 86, Acier - Essai de traction des tôles d’épaisseur infé-
et du contrôle de cette dernière, ainsi que sur l’expérience
rieure à 3 mm et au moins égale à 0,5 mm.
acquise dans ces domaines, pour les bouteilles d’usage courant
dans un grand nombre de pays membres de I’ISO.
ISO 148, Acier - Essai de résilience Charpy (entaille en V). 1)
Cependant, plusieurs pays membres de I’ISO ont des exigences ISO 2604, Produits en acier pour appareils à pression - Spéci-
spéciales :
fica tions de qualité.
a) une composition chimique du matériau spécifiée pour la
ISO 3166, Codes pour la représentation des noms de pays.
fabrication des bouteilles à gaz;
l SO 6506, Matériaux métalliques - Essai de dureté - Essai
b) confirmation de performance sous toute condition de
Brinell.
service;
c) une limite de contrainte de calcul;
3 Définitions et symboles
d) garantie d’une performance satisfaisante des bouteilles
à gaz par des essais non couverts par les chapitres 1 à 10.
3.1 Définitions
Ces exigences spéciales sont spécifiées dans l’annexe D. Les
3.1.1 limite d’élasticité : Voir ISO 82 ou ISO 86.
bouteilles à gaz fabriquées conformément à la présente Norme
internationale et pour lesquelles les exigences de l’annexe D
Dans le cadre de la présente Norme internationale, ce terme
ont été respectées, sont valables pour usage dans tous les pays
«limite d’élasticité)) signifie la limite d’élasticité supérieure ReH,
à condition de faire l’objet d’accord et de contrôle par les auto-
ou, pour les aciers ne représentant pas une limite élastique défi-
rités nationales.
nie, la limite conventionnelle d’élasticité à 0,2 % (allongement
non proportionnel) RP~,2.
Les utilisateurs de la présente Norme internationale et de ses
annexes sont priés de prendre des notes sur la manière dont
celles-ci sont appliquées, de consigner par écrit leur expérience
3.1.2 recuit de normalisation : Traitement thermique dans
et de transmettre cette information au Secrétariat central de
lequel une bouteille est chauffée à une température uniforme
I’ISO afin que celle-ci soit disponible auprès du comité techni-
au-dessus du point critique supérieur (A@ de l’acier, puis
que ISO/TC 58 pour faire l’objet d’un amendement ultérieur
refroidie dans l’air calme.
approprié.
3.1.3 trempe : Traitement thermique de durcissement dans
lequel une bouteille qui a été chauffée à une température uni-
1 Objet et domaine d’application
forme au-dessus du point critique supérieur (A@ de l’acier, est
refroidie rapidement dans un milieu convenable.
La présente Norme internationale spécifie les exigences mini-
males pour certains points de vue concernant le matériel,
l’étude, la construction et la mise en œuvre, le mode de fabrica- 3.1.4 revenu : Traitement thermique d’adoucissement qui
tion et les essais à la fabrication des bouteilles à gaz sans sou-
suit la trempe (ou, dans certains cas, le recuit de
dure en acier destinées à être rechargées, ayant une capacité en normalisation), dans lequel la bouteille est chauffée à une tem-
eau allant de 1 à 150 L inclus, pour les gaz comprimés, liquéfiés pérature uniforme au-dessous de la température critique infé-
ou dissous, exposés aux températures ambiantes.
rieure (AcI) de l’acier.
1) Actuellement au stade de projet. (Révision de I’ISO/R 1484960.)
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 47054983 (F)
3.1.5 lot : Quantité jusqu’à 200 bouteilles plus les bouteilles Aire initiale de la section transversale de l’éprouvette de
SO :
pour les essais destructifs, de même diamètre nominal, épais- traction, en millimètres carrés, suivant I’ISO 82 et I’ISO 86.
seur et même type de construction, en un même acier et ayant
t : Épaisseur réelle de l’éprouvette, en millimètres.
subi le même traitement thermique en même temps. La lon-
gueur des bouteilles dans un lot de traitement thermique peut
t, : Épaisseur moyenne de paroi de la bouteille au point
varier de plus ou moins 12 %.
d’essai (voir tableau 4).
3.2 Symboles
: Largeur, en millimètres, de l’éprouvette de traction [voir
:gure 4a)l.
Épaisseur minimale calculée, en millimètres, de I’enve-
a:
loppe cylindrique (voir figure 1).
Épaisseur minimale garantie, en millimètres, d’un fond
a1 :
4 Matériaux
concave, dans la carre (voir figure 2).
4.1 Dispositions générales
Épaisseur minimale garantie, en millimètres, au centre
a2 :
d’un fond concave (voir figure 2).
4.1 .l Le matériau utilisé pour la fabrication des bouteilles à
A: Allongement pour cent
gaz doit être de l’acier, autre que de qualité effervescente, avec
des propriétés acceptables de non vieillissement.
L!? : Épaisseur minimale garantie, en millimètres, au centre
d’un fond convexe (voir figure 1).
Dans le cas où la vérification de cette propriété de non vieillisse-
ment est exigée par le client, les critères par lesquels elle doit
dl et d2 : Dimensions limites, en millimètres, des cassures
être spécifiée doivent faire l’objet d’un accord avec celui-ci et
(voir figures 7 et 8).
être insérés dans la commande.
D: Diamètre extérieur de la bouteille, en millimètres (voir
figure 1).
4.1.2 Le fabricant de bouteilles doit établir des moyens
d’identification des bouteilles avec les coulées d’acier à partir
DF : Diamètre, en millimétres, du mandrin de pliage (voir
desquelles elles sont fabriquées.
figure 5).
Hauteur extérieure (fond concave), en millimètres (voir
h:
4.2 Traitement thermique
figure 2).
Le fabricant de bouteilles doit certifier le procédé de traitement
H: Hauteur extérieure, en millimètres, de la partie bombée
thermique appliqué aux bouteilles finies.
(fond convexe) (voir figure 1).
La trempe dans un bain autre que I’huile est admise, à condition
Longueur initiale entre repères, en millimètres, suivant
L, :
que le fabricant prouve que la méthode produit des bouteilles
I’ISO 82 et I’ISO 86 (voir figure 4).
exemptes de fissures.
n : Rapport du diamètre du mandrin de l’essai de pliage à
l’épaisseur réelle de calcul de l’éprouvette.
La trempe dans un bain d’eau sans additifs ne doit pas être utili-
sée.
Pression de rupture calculée, en bar’), au-dessus de la
Pb :
Si la vitesse de refroidissement dans le bain est supérieure de
pression atmosphérique.
80 % de celle dans l’eau à 20 OC, sans additifs, chaque bou-
teille de la production doit être soumise à une méthode d’essai
Pression de l’essai hydraulique, en bar, au-dessus de la
Ph :
non destructive.
pression atmosphérique.
La température de revenu, pour les bouteilles trempées et reve-
r: Rayon de carre des fonds, en millimétres (voir figures 1
nues, et pour les bouteilles normalisées et revenues, ne doit pas
et 2).
être inférieure à 455 OC.
R, : Valeur minimale de la limite élastique (voir 3.1 .l), en
newtons par millimétre carré.
4.3 Composition chimique
R : Valeur de la limite élastique réelle, en newtons par milli-
m’être carré, déterminée par l’essai de traction spécifié en 7.2.1.
4.3.1 Les limites suivantes de soufre et de phosphore ne doi-
vent pas être dépassées dans l’analyse de coulée du métal uti-
R, : Valeur minimale de la résistance à la traction, en new-
lisé pour la fabrication des bouteilles à gaz :
tons par millimètre carré, garantie par le fabricant de bouteilles
sur bouteille finie.
soufre : 0,04 %
R, : Valeur réelle de la résistance à la traction, en newtons
phosphore : 0,04 %
par millimètre carré, déterminée par l’essai de traction spécifié
en 7.2.1. soufre plus phosphore : 0,07 %
1) 1 bar = 105Pa = 0,l N/mm2
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 4705-1983 (FI
4.3.2 Le fabricant de bouteilles doit obtenir et fournir des 4.6 Exigences de dureté
l
attestations des analyses de coulée des aciers fournis pour la
fabrication des bouteilles à gaz.
Le métal doit satisfaire aux exigences de 8.2.
Si des analyses de vérification sont exigées, elles doivent être
effectuées soit sur des échantillons prélevés sur le métal, au
5 Conception
cours de la fabrication, sous la forme fournie par I’aciériste au
fabricant de bouteilles, soit sur les bouteilles finies. Dans toute
5.1 Dispositions générales
analyse de vérification, l’écart maximal admissible par rapport
aux limites spécifiées pour les analyses de coulée doit être con-
5.1.1 Le calcul de l’épaisseur de paroi des parties soumises à
forme aux valeurs spécifiées dans I’ISO 2604.
la pression est basé sur la limite élastique (R,) du métal.
4.4 Spécifications relatives aux essais
5.1.2 Dans les calculs, la valeur de la limite élastique (R,) est
limitée à un maximum de 0,75 R, pour les bouteilles normali-
Le métal des bouteilles finies doit satisfaire aux exigences du
sées ou normalisées et revenues, et de 0,90 R, pour les bouteil-
chapitre 7.
les trempées et revenues.
5.1.3 La pression intérieure sur laquelle est basé le calcul de
4.5 Non conformité aux spécifications relatives
l’épaisseur de paroi doit être la pression d’essai hydraulique
aux essais
.
(Ph)
Dans le cas de non conformité à ces spécifications, on doit
effectuer des contre-essais ou de nouveaux traitements thermi-
5.2 Calcul de l’enveloppe cylindrique
ques suivis de contre-essais, de la facon suivante :
L’épaisseur de paroi de l’enveloppe cylindrique des bouteilles à
4.5.1 S’il y a une preuve d’un défaut de conduite d’un essai
gaz doit être au moins égale à la valeur calculée à l’aide de la
ou d’une erreur de mesurage, on doit effectuer un second
formule
essai. Si les résultats de ce dernier sont satisfaisants, on ne doit
pas tenir compte du premier.
Ph D
a
=20R,
4.5.2 Si l’essai a été effectué d’une manière satisfaisante, on - + Ph
L3
doit suivre la méthode détaillée en 4.5.2.1 ou 4.5.2.2.
sa valeur minimale devant satisfaire a la formule
4.5.2.1 Deux autres bouteilles doivent être choisies et soumi-
D
ses aux essais stipulés en 7.1.3.1 et/ou 7.1.3.2, selon le cas. Si
a> -+lmm
250
les résultats des essais sur ces deux bouteilles satisfont aux exi-
le lot de bouteilles doit être considéré
gences spécifiées,
avec un minimum absolu de a = 1,5 mm.
comme conforme à la présente Norme internationale. Si l’une
des deux bouteilles est défectueuse, le lot de bouteilles doit être
refusé ou soumis à un nouveau traitement thermique et à un
5.3 Calcul des extrémitbs convexes (ogives et fonds)
nouvel essai.
La figure 1 donne des configurations typiques d’ogives et de
4.5.2.2 Le lot de bouteilles représenté par l’essai doit être sou-
fonds. Les formes A et B représentent des fonds forgés à partir
mis à un nouveau traitement thermique et à un nouvel essai.
de tubes, les formes D et E des fonds obtenus par estampage
d’une billette et les formes C et F représentent des ogives.
4.5.3 Nouveau traitement thermique
5.3.1 L’épaisseur (b) au centre du fond convexe doit satisfaire
aux conditions suivantes :
4.5.3.1 Les bouteilles ayant subi un recuit de normalisation
peuvent subir soit un nouveau revenu, soit un nouveau recuit
Lorsque le rayon de raccordement intérieur (19 est supérieur
de normalisation.
ou égal à 0,075 D,
4.5.3.2 Les bouteilles ayant subi un recuit de normalisation et
pour des extrémités fabriquées par forgeage de billettes
un revenu doivent être soumises soit à un nouveau revenu, soit
ou de tubes :
à un nouveau recuit de normalisation et à un revenu.
b> l,5 a pour HID> 0,20
4.5.3.3 Les bouteilles trempées et revenues doivent être sou-
ou, pour des extrémités fabriquées par emboutissage de
mises soit à un nouveau revenu, soit à une nouvelle trempe et à
tôles :
un revenu.
b> a pour HID> O,#
4.5.3.4 Toutes les fois que des bouteilles sont soumises à un
nouveau traitement thermique,*l’épaisseur de paroi minimale de Afin d’obtenir une répartition des contraintes convenables dans
calcul doit être conservée. la zone de raccordement de l’extrémité convexe a la partie
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
60 47051983 (FI
cylindrique, toute augmentation d’épaisseur du fond qui serait
La forme B ne doit pas être interdite par cette prescription.
nécessaire doit être progressive à partir du point de raccorde-
ment. Pour appliquer cette prescription, ce point de raccorde-
5.3.2 Si les conditions de 5.3.1 ne sont pas remplies, le fabri-
ment est défini à la figure 1 comme étant l’intersection de la
tant doit prouver par l’essai de prototype décrit à l’annexe A
ligne horizontale menée à la cote Havec la paroi de la bouteille.
que la configuration des extrémités convexes est valable.
/
/
/
0
0
0
. .-
2
I
.
7
m
.-
$
.-
F
a3
.-
r
ci!
1
Figure 1 -
Extrémités convexes types
---------------------- Page: 8 ----------------------
SO 47051983 (FI
5.4 Calcul des fonds concaves 6 Construction et mise. en œuvre
Lorsqu’on utilise des fonds concaves (voir figure 21, la concep-
6.1 La bouteille doit être produite soit par forgeage ou estam-
tion doit permettre au fabricant de garantir les valeurs minima-
page à partir d’un lingot ou d’une billette pleins, soit par fabri-
les suivantes :
cation à partir d’un tube sans soudure, soit par emboutissage
(ou matricage) à partir d’une tôle plane. On ne doit pas ajouter
al= 2a
du métal dans le processus de fermeture du fond.
a2= 2a
6.2 Chaque bouteille doit être examinée, avant les opérations
de fermeture, en ce qui concerne l’épaisseur et les défauts de
H= 0,12 D
surfaces extérieure et intérieure. L’épaisseur de paroi ne doit,
en aucun point, être inférieure à l’épaisseur minimale spécifiée.
= 0,075 D
r
6.3 Les surfaces intérieure et extérieure de la bouteille finie
doivent être exemptes de défauts susceptibles de nuire à la
sécurité de fonctionnement de la bouteille.
6.4 Le faux-rond de la partie cylindrique, c’est-à-dire la diffé-
rence entre les diametres extérieurs maximal et minimal dans
une même section transversale ne doit pas être supérieur à 2 %
6.5 La bague de goulot, si elle est nécessaire, doit être cons-
doit être fixée en toute securité par une méthode autre que le
soudage, le brasage fort ou le brasage tendre.
a2
h
6.6 Lorsqu’une frette de pied est prévue, elle doit être suffi-
samment résistante et constituée par un métal compatible avec
celui de la bouteille. Sa forme doit, de préférence, être cylindri-
Figure 2 - Fond concave
que, et elle doit donner une stabilité suffisante à la bouteille.
Cette frette doit être fixée sur la bouteille par une méthode
autre que le soudage, le brasage fort ou le brasage tendre. On
Pour obtenir une répartition satisfaisante des contraintes,
doit rendre étanches, par une méthode autre que celles indi-
l’épaisseur de la bouteille doit augmenter progressivement dans
quées ci-dessus, tous les interstices, en vue d’éviter une entrée
la zone de transition entre la partie cylindrique et la base, et la
d’eau.
paroi doit être exempte de défauts.
6.7 Les robinets des bouteilles ayant une capacité en eau
Si ces garanties ne peuvent être données, le fabricant de bou-
supérieure à 5 L doivent être efficacement protégés contre une
teilles doit prouver, par un essai spécial de prototype décrit
détérioration soit par la conception de la bouteille (par exemple
dans l’annexe A, que la conception est satisfaisante.
un bouclier de protection), soit par un chapeau résistant vissé
ou monté d’une manière également résistante. Le mode de fixa-
5.5 Conception du goulot
tion doit être autre que le soudage, le brasage fort ou le brasage
tendre.
,
5.5.1 Le diamètre extérieur et l’épaisseur du goulot de la bou-
Dans le cas’où les bouteilles sont destinées à être transportées
teille doivent être compatibles avec le couple appliqué lors du
dans des caisses ou des cadres, ces formes de protection n’ont
montage du robinet sur cette bouteille. Ce couple peut varier
pas besoin d’être utilisées.
suivant le diamètre et la forme du filetage, le mode d’étanchéité
utilisé dans le montage du robinet.
5.5.2 Pour déterminer l’épaisseur minimale, on doit tenir
7 Essais par lots
compte de l’obtention d’une épaisseur de paroi dans le goulot
de la bouteille empêchant toute dilatation permanente de ce
7.1 Dispositions générales
goulot pendant le montage initial du robinet sur la bouteille et
tous montages ultérieurs de ce robinet, sans le soutien d’une
fixation, telle qu’une bague de goulot: 7.1.1 Tous les essais de vérification de la qualité du métal
constituant les bouteilles à gaz doivent être effectués sur le
métal provenant des bouteilles finies.
5.6 Dessins de fabrication
Un dessin muni de toutes les cotes et donnant la spécification
7.1.2 Les essais spécifiés en 7.1.3 doivent être effectués sur
du métal doit être fourni.
chaque lot de bouteilles.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
60 47054983 (FI
c) suivant la figure 4c), lorsque l’épaisseur calculée de
7.1.3 Pour chaque lot, les essais suivants sont exigés :
paroi (a) est inférieure à 2 mm et que les dimensions de la
bouteille sont telles que l’on ne peut pas obtenir une éprou-
7.1.3.1 Sur une Premiere bouteille :
vette conforme à la figure 4b).
a) un essai de traction dans le sens longitudinal (voir 7.2);
Les deux faces de l’éprouvette correspondant aux surfaces
intérieure et extérieure de la bouteille ne doivent pas être usi-
b) quatre essais de pliage dans le sens circonférentiel
nées.
(voir 7.3);
7.2.2 L’allongement pour cent ne doit pas être inférieur aux
c) trois essais de résilience dans le sens longitudinal lors-
valeurs suivantes’ :
que l’épaisseur de la bouteille permet d’usiner une éprou-
vette d’au moins 3 mm d’épaisseur (voir 7.4).
a) pour les bouteilles fabriquées à partir d’acier au car-
carbone-manganèse, molybdène et chrome-
bone,
Pour l’emplacement des éprouvettes, voir figure 3.
molybdène, ayant subi un recuit de normalisation :
7.1.3.2 Sur une deuxième bouteille :
1) ayant une épaisseur calculée de paroi non inférieure
à3mm:
un essai de rupture sous pression hydraulique lorsque
l’épaisseur de la bouteille est inférieure ou égale à 7,5 mm
2500
A= , avec un minimum absolu de 14 %
(voir 7.5).
0,224 R,
2) ayant une épaisseur calculée de paroi inférieure
7.2 Essai de traction
à 3 mm, mais supérieure ou égale à 2 mm :
7.2.1 L’essai de traction doit être effectué, conformément à
2500
I’ISO 82 ou I’ISO 86, sur une éprouvette :
A= avec un minimum absolu de 11 %
0,285 R,’
a) suivant la figure 4a) et avec une longueur entre repères
3) ayant une épaisseur calculée de paroi inférieure
= 5,65 3; lorsque l’épaisseur calculée de paroi (a) est
LT3
à2mm:
égale ou supérieure à 3 mm;
2500
b) suivant la figure 4b), lorsque l’épaisseur calculée de
A = -, avec un minimum absolu de 12 %
paroi (a) est inférieure à 3 mm; 0,27 R,
Éprouvettes pour essai de pliage
3
n1 Éprouvettes pouf
essai de tractia 7
-?
Éprouvette pour essai de résilience
I
Figure 3 - Emplacement des éprouvettes
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 47051983 (FI
b) pour les bouteilles fabriquées à partir d’aciers trempés 2) avec une épaisseur calculée de paroi inférieure à
et revenus : 3mm:
1) ayant une épaisseur calculée de paroi non’inférieure 2500
A= -, avec un minimum absolu de 9 %
à3mm:
0,306 R,
NOTE - L’attention est attirée sur la méthode de mesurage de I’ailon-
gement pour cent décrite dans I’ISO 82, particuliérement dans les cas
2500
où l’éprouvette de traction est conique, ce qui a pour conséquence un
A = -, avec un minimum absolu de 14 %
0,224 R, point de rupture hors du milieu de la longueur entre deux repéres.
Dimensions en millimètres
w<4t
w < Dl8
Éprouvette utilisée lorsque t > 3 mm
a)
b) Éprouvette utilisée lorsque t < 3 mm
C) Éprouvette utilisée lorsque t < 2 mm et que les dimensions de la figure 4b) ne peuvent être obtenues
. Figure 4 - Éprouvettes de traction
---------------------- Page: 11 ----------------------
SO 4705-1983 (FI
7.3 Essai de pliage
métal de la bouteille finie et le rapport (n) du diamétre du man-
drin à l’épaisseur réelle de l’éprouvette.
7.3.1 L’essai de pliage doit être effectué conformément à
I’ISO/R 85 sur quatre éprouvettes obtenues après prélèvement
Tableau 1
sur la bouteille d’un ou, éventuellement, deux anneaux de lar-
geur égale à quatre fois l’épaisseur t, avec un minimum de
Résistance réelle à la traction, R,
25 mm. Chaque éprouvette doit avoir une longueur suffisante
Valeur de n
Nlmm2
I
pour permettre une exécution correcte de l’essai. Chaque
éprouvette ne doit être usinée que sur les bords.
R, <
430
430 < R, < 510
510 < R, < 590
7.3.2 La bande doit rester non fissurée lorsqu’elle est pliée
59O
vers l’intérieur, autour d’un mandrin, jusqu’à ce que les arêtes
intérieures soient à un écartement inférieur ou égal au diamétre 690
(&) du mandrin (voir figure 5).
780
R,> 890
7.4 Essai de résilience
7.4.1 L’essai de résilience doit être effectué conformément,
en général, à I’ISO 148.
Les éprouvettes de résilience doivent être prélevées longitudi-
nalement sur la paroi de la bouteille. L’entaille doit être perpen-
diculaire à la face de cette paroi. L’éprouvette doit être usinée
partout (sur six faces); si l’épaisseur de paroi ne permet pas
d’obtenir une largeur finale de l’éprouvette égale à 10 mm, la
largeur doit être aussi proche que possible de l’épaisseur nomi-
nale de paroi de la bouteille.
7.4.2 Aucune résilience obtenue ne doit être inférieure à celle
indiquée, pour chaque cas, dans le tableau 2.
Figure 5 - Reprhsentation de l’essai de pliage
7.4.3
Pour les bouteilles à utiliser dans des climats très froids,
7.3.3 Le diamétre du mandrin doit être choisi suivant la résis- les essais de résilience doivent être effectués à -50 OC. Les
tance à la traction du métal à essayer, à l’aide du tableau 1 qui résiliences obtenues à cette température ne doivent pas être
établit la relation entre la résistance réelle à la traction (R,) du inférieures à celles du tableau 2.
Tableau 2
Acier non allié ou acier au Acier au chrome-molybdène
Type d’acier
carbone-manganèse ou autres aciers alliés
Normalisation, normalisation
Traitement thermique Trempe et revenu
et revenu, ou trempe et revenu
Au-dessus de Au-dessus de
3à5
Largeur de I%prouvette, mm 3à5
5 jusqu’à 10
5 jusqu’à 10
Température d’essai, “C
-20 -20
-20 -20
moyenne de
trois 36
33 60 50
éprouvettes
Résilience,
J/cm*
éprouvette
29
26 50 40
individuelle
L
8
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 4705-1983 (FI
b) pour les bouteilles normalisées et normalisées et reve-
7.5 Essai de rupture sous pression hydraulique
.
nues
7.5.1 Mode opératoire
1) cassure longitudinale, sans ramification [figure 61;
Les essais doivent être effectués selon les indications de
2) cassure longitudinale présentant, à chaque extré-
l’annexe C.
mité, une ramification latérale ne dépassant en aucun
cas la moitié de la circonférence de la bouteille
[figure 8a)l;
7.5.2 Inierprétation des résultats
3) cassure présentant aux extrémités une queue de
Les contrôles suivants doivent être effectués pour I’interpréta-
carpe sans que le développement des ramifications laté-
tion des résultats d’essai :
rales dépasse la moitié de la circonférence de la bouteille
[figures 8b) et ~C)I.
a) examen de la courbe pression-temps, pour permettre la
détermination de la pression à laquelle commence la défor-
7.5.3.4 La cassure principale dans la partie cylindrique ne doit
mation plastique de la bouteille, conjointement avec la pres-
pas être du type fragile, c’est-à-dire que ses bords doivent être
sion de rupture;
inclinés par rapport à la paroi.
b) mesure du volume d’eau utilisé entre le début de la
montée en pression et la rupture, pour permettre le calcul de
7.5.3.5 La cassure ne doit pas faire apparaître de défaut
l’augmentation volumétrique de la bouteille;
caractérisé dans le métal.
c) examen de la déchirure et de la forme des I&vres.
La dilatation volumétrique totale doit être comparable
7.5.3.6
à celle qu’on obtient habituellement avec des bouteilles de
même type.
7.5.3 Crithes de réception
Pour que les résultats d’un essai de rupture sous pression
7.5.4 Acceptation du lot
hydraulique soient considérés comme satisfaisants, les exigen-
ces suivantes doivent être satisfaites :
Les figures 6, 7 et 8 illustrent les résultats d’essais satisfaisant
et les lots représentés par ces résultats doivent être acceptés.
7.5.3.1 La pression réelle de rupture doit être supérieure à la
Si les résultats de l’essai de rupture ne sont pas conformes aux
pression de rupture calculée d’après la formule
indications des figures 6, 7 et 8, on procédera à un examen
complémentaire de la bouteille pour en déterminer la cause et
20aRg
= 1,05- statuer sur l’acceptation ou le rejet du lot.
Pb
D -a
8 Essais hydraulique et de dureté
7.5.3.2 La pression correspondant au début de la déformation
plastique doit être égale ou supérieure aux quatre tiers de la
Après le traitement thermique, toutes les bouteilles, sauf celles
pression d’épreuve hydraulique (J+,).
choisies et soumises aux essais du chapitre 7, doivent être sou-
mises à un essai hydraulique et à un essai de dureté.
L’essai de rupture ne doit provoquer aucune fragmen-
7.5.3.3
tation de la bouteille; la cassure peut avoir, dans la partie cylin-
8.1 Essai hydraulique
drique, l’un des aspects suivants (indiqués aux figures 6, 7 et
8) :
8.1.1 Cet essai exige que la pression d’eau dans la bouteille
augmente graduellement et réguliérement jusqu’à obtention de
a) pour les bouteilles trempées et revenues :
la pression d’essai (J+,). La bouteille doit être maintenue assez
longtemps à cette pression pour s’assurer que celle-ci n’a pas
1) cassure longitudinale, sans ramification [figure 61;
tendance à diminuer et que l’étanchéité est garantie.
2) cassure longitudinale présentant, à chaque extr
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWE~YHAPOLIHAR OPTAHH3AUMR fl0 CTAHAAPTH3AUMHW2RGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Bouteilles à gaz sans soudure en acier destinées à être
rechargées
Refillable seamless s tee/ gas c ylinders
Première édition - 1983-07-15
CDU 621.642.17
Réf. no : ISO 4705-1983 (F)
c
Y
Descripteurs :
réservoir à gaz, produit en acier, composition chimique, traitement thermique, conception, fabrication, essai, essai mécanique,
spécimen d’essai, essai de flexion, essai de traction, essai au choc, essai hydraulique, essai d’éclatement, essai de pression, essai de dureté, essai
d’étanchéité aux gaz, certification, marquage.
Prix basé sur 21 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4705 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58,
Bouteilles à gaz, et a été soumise aux comités membres en juillet 1978.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Inde Roumanie
Allemagne, R. F. Irlande Royaume-Uni
Australie Israël Suède
Belgique Italie Suisse
Canada Mexique
Tchécoslovaquie
Corée, Rép. de Norvége URSS
Danemark Nouvelle-Zélande Yougoslavie
France
Pays-Bas
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons techni-
ques :
Au triche
Japon
USA
@ Organisation internationale de normalisation, 1983 0
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Sommaire
Page
1
0 .
Introduction
1
.........................................
1 Objet et domaine d’application
1
2 Références .
1
3 Définitions et symboles .
2
4 .
Matériaux
3
5 Conception .
5
6 Construction et mise en œuvre .
5
7 .
Essaisparlots
9
........................................
8 Essais hydraulique et de dureté.
. 11
9
. 11
10 Marquage.
Annexes
. . 13
A Essai spécial de prototype. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
B Exemple de certificat de réception .
16
...............................
C Essai de rupture sous pression hydraulique
18
..................
D Exigences supplémentaires pour usage dans tous les pays
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 47054983 (F)
NORME INTERNATIONALE
en acier destinées à être
Bouteilles à gaz sans soudure
rechargées
2 Références
0 Introduction
L’objet de la présente Norme internationale est de faciliter ISO 82, Acier - Essai de traction.
l’accord sur la conception et la fabrication des bouteilles à gaz
soudées en acier dans tous les pays. Les spécifications données
ISO/R 85, Essai de pliage pour l’acier.
dans les chapitres 1 à 10 sont basées sur la connaissance des
matériaux, des exigences d’étude, des processus de fabrication
ISO 86, Acier - Essai de traction des tôles d’épaisseur infé-
et du contrôle de cette dernière, ainsi que sur l’expérience
rieure à 3 mm et au moins égale à 0,5 mm.
acquise dans ces domaines, pour les bouteilles d’usage courant
dans un grand nombre de pays membres de I’ISO.
ISO 148, Acier - Essai de résilience Charpy (entaille en V). 1)
Cependant, plusieurs pays membres de I’ISO ont des exigences ISO 2604, Produits en acier pour appareils à pression - Spéci-
spéciales :
fica tions de qualité.
a) une composition chimique du matériau spécifiée pour la
ISO 3166, Codes pour la représentation des noms de pays.
fabrication des bouteilles à gaz;
l SO 6506, Matériaux métalliques - Essai de dureté - Essai
b) confirmation de performance sous toute condition de
Brinell.
service;
c) une limite de contrainte de calcul;
3 Définitions et symboles
d) garantie d’une performance satisfaisante des bouteilles
à gaz par des essais non couverts par les chapitres 1 à 10.
3.1 Définitions
Ces exigences spéciales sont spécifiées dans l’annexe D. Les
3.1.1 limite d’élasticité : Voir ISO 82 ou ISO 86.
bouteilles à gaz fabriquées conformément à la présente Norme
internationale et pour lesquelles les exigences de l’annexe D
Dans le cadre de la présente Norme internationale, ce terme
ont été respectées, sont valables pour usage dans tous les pays
«limite d’élasticité)) signifie la limite d’élasticité supérieure ReH,
à condition de faire l’objet d’accord et de contrôle par les auto-
ou, pour les aciers ne représentant pas une limite élastique défi-
rités nationales.
nie, la limite conventionnelle d’élasticité à 0,2 % (allongement
non proportionnel) RP~,2.
Les utilisateurs de la présente Norme internationale et de ses
annexes sont priés de prendre des notes sur la manière dont
celles-ci sont appliquées, de consigner par écrit leur expérience
3.1.2 recuit de normalisation : Traitement thermique dans
et de transmettre cette information au Secrétariat central de
lequel une bouteille est chauffée à une température uniforme
I’ISO afin que celle-ci soit disponible auprès du comité techni-
au-dessus du point critique supérieur (A@ de l’acier, puis
que ISO/TC 58 pour faire l’objet d’un amendement ultérieur
refroidie dans l’air calme.
approprié.
3.1.3 trempe : Traitement thermique de durcissement dans
lequel une bouteille qui a été chauffée à une température uni-
1 Objet et domaine d’application
forme au-dessus du point critique supérieur (A@ de l’acier, est
refroidie rapidement dans un milieu convenable.
La présente Norme internationale spécifie les exigences mini-
males pour certains points de vue concernant le matériel,
l’étude, la construction et la mise en œuvre, le mode de fabrica- 3.1.4 revenu : Traitement thermique d’adoucissement qui
tion et les essais à la fabrication des bouteilles à gaz sans sou-
suit la trempe (ou, dans certains cas, le recuit de
dure en acier destinées à être rechargées, ayant une capacité en normalisation), dans lequel la bouteille est chauffée à une tem-
eau allant de 1 à 150 L inclus, pour les gaz comprimés, liquéfiés pérature uniforme au-dessous de la température critique infé-
ou dissous, exposés aux températures ambiantes.
rieure (AcI) de l’acier.
1) Actuellement au stade de projet. (Révision de I’ISO/R 1484960.)
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 47054983 (F)
3.1.5 lot : Quantité jusqu’à 200 bouteilles plus les bouteilles Aire initiale de la section transversale de l’éprouvette de
SO :
pour les essais destructifs, de même diamètre nominal, épais- traction, en millimètres carrés, suivant I’ISO 82 et I’ISO 86.
seur et même type de construction, en un même acier et ayant
t : Épaisseur réelle de l’éprouvette, en millimètres.
subi le même traitement thermique en même temps. La lon-
gueur des bouteilles dans un lot de traitement thermique peut
t, : Épaisseur moyenne de paroi de la bouteille au point
varier de plus ou moins 12 %.
d’essai (voir tableau 4).
3.2 Symboles
: Largeur, en millimètres, de l’éprouvette de traction [voir
:gure 4a)l.
Épaisseur minimale calculée, en millimètres, de I’enve-
a:
loppe cylindrique (voir figure 1).
Épaisseur minimale garantie, en millimètres, d’un fond
a1 :
4 Matériaux
concave, dans la carre (voir figure 2).
4.1 Dispositions générales
Épaisseur minimale garantie, en millimètres, au centre
a2 :
d’un fond concave (voir figure 2).
4.1 .l Le matériau utilisé pour la fabrication des bouteilles à
A: Allongement pour cent
gaz doit être de l’acier, autre que de qualité effervescente, avec
des propriétés acceptables de non vieillissement.
L!? : Épaisseur minimale garantie, en millimètres, au centre
d’un fond convexe (voir figure 1).
Dans le cas où la vérification de cette propriété de non vieillisse-
ment est exigée par le client, les critères par lesquels elle doit
dl et d2 : Dimensions limites, en millimètres, des cassures
être spécifiée doivent faire l’objet d’un accord avec celui-ci et
(voir figures 7 et 8).
être insérés dans la commande.
D: Diamètre extérieur de la bouteille, en millimètres (voir
figure 1).
4.1.2 Le fabricant de bouteilles doit établir des moyens
d’identification des bouteilles avec les coulées d’acier à partir
DF : Diamètre, en millimétres, du mandrin de pliage (voir
desquelles elles sont fabriquées.
figure 5).
Hauteur extérieure (fond concave), en millimètres (voir
h:
4.2 Traitement thermique
figure 2).
Le fabricant de bouteilles doit certifier le procédé de traitement
H: Hauteur extérieure, en millimètres, de la partie bombée
thermique appliqué aux bouteilles finies.
(fond convexe) (voir figure 1).
La trempe dans un bain autre que I’huile est admise, à condition
Longueur initiale entre repères, en millimètres, suivant
L, :
que le fabricant prouve que la méthode produit des bouteilles
I’ISO 82 et I’ISO 86 (voir figure 4).
exemptes de fissures.
n : Rapport du diamètre du mandrin de l’essai de pliage à
l’épaisseur réelle de calcul de l’éprouvette.
La trempe dans un bain d’eau sans additifs ne doit pas être utili-
sée.
Pression de rupture calculée, en bar’), au-dessus de la
Pb :
Si la vitesse de refroidissement dans le bain est supérieure de
pression atmosphérique.
80 % de celle dans l’eau à 20 OC, sans additifs, chaque bou-
teille de la production doit être soumise à une méthode d’essai
Pression de l’essai hydraulique, en bar, au-dessus de la
Ph :
non destructive.
pression atmosphérique.
La température de revenu, pour les bouteilles trempées et reve-
r: Rayon de carre des fonds, en millimétres (voir figures 1
nues, et pour les bouteilles normalisées et revenues, ne doit pas
et 2).
être inférieure à 455 OC.
R, : Valeur minimale de la limite élastique (voir 3.1 .l), en
newtons par millimétre carré.
4.3 Composition chimique
R : Valeur de la limite élastique réelle, en newtons par milli-
m’être carré, déterminée par l’essai de traction spécifié en 7.2.1.
4.3.1 Les limites suivantes de soufre et de phosphore ne doi-
vent pas être dépassées dans l’analyse de coulée du métal uti-
R, : Valeur minimale de la résistance à la traction, en new-
lisé pour la fabrication des bouteilles à gaz :
tons par millimètre carré, garantie par le fabricant de bouteilles
sur bouteille finie.
soufre : 0,04 %
R, : Valeur réelle de la résistance à la traction, en newtons
phosphore : 0,04 %
par millimètre carré, déterminée par l’essai de traction spécifié
en 7.2.1. soufre plus phosphore : 0,07 %
1) 1 bar = 105Pa = 0,l N/mm2
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 4705-1983 (FI
4.3.2 Le fabricant de bouteilles doit obtenir et fournir des 4.6 Exigences de dureté
l
attestations des analyses de coulée des aciers fournis pour la
fabrication des bouteilles à gaz.
Le métal doit satisfaire aux exigences de 8.2.
Si des analyses de vérification sont exigées, elles doivent être
effectuées soit sur des échantillons prélevés sur le métal, au
5 Conception
cours de la fabrication, sous la forme fournie par I’aciériste au
fabricant de bouteilles, soit sur les bouteilles finies. Dans toute
5.1 Dispositions générales
analyse de vérification, l’écart maximal admissible par rapport
aux limites spécifiées pour les analyses de coulée doit être con-
5.1.1 Le calcul de l’épaisseur de paroi des parties soumises à
forme aux valeurs spécifiées dans I’ISO 2604.
la pression est basé sur la limite élastique (R,) du métal.
4.4 Spécifications relatives aux essais
5.1.2 Dans les calculs, la valeur de la limite élastique (R,) est
limitée à un maximum de 0,75 R, pour les bouteilles normali-
Le métal des bouteilles finies doit satisfaire aux exigences du
sées ou normalisées et revenues, et de 0,90 R, pour les bouteil-
chapitre 7.
les trempées et revenues.
5.1.3 La pression intérieure sur laquelle est basé le calcul de
4.5 Non conformité aux spécifications relatives
l’épaisseur de paroi doit être la pression d’essai hydraulique
aux essais
.
(Ph)
Dans le cas de non conformité à ces spécifications, on doit
effectuer des contre-essais ou de nouveaux traitements thermi-
5.2 Calcul de l’enveloppe cylindrique
ques suivis de contre-essais, de la facon suivante :
L’épaisseur de paroi de l’enveloppe cylindrique des bouteilles à
4.5.1 S’il y a une preuve d’un défaut de conduite d’un essai
gaz doit être au moins égale à la valeur calculée à l’aide de la
ou d’une erreur de mesurage, on doit effectuer un second
formule
essai. Si les résultats de ce dernier sont satisfaisants, on ne doit
pas tenir compte du premier.
Ph D
a
=20R,
4.5.2 Si l’essai a été effectué d’une manière satisfaisante, on - + Ph
L3
doit suivre la méthode détaillée en 4.5.2.1 ou 4.5.2.2.
sa valeur minimale devant satisfaire a la formule
4.5.2.1 Deux autres bouteilles doivent être choisies et soumi-
D
ses aux essais stipulés en 7.1.3.1 et/ou 7.1.3.2, selon le cas. Si
a> -+lmm
250
les résultats des essais sur ces deux bouteilles satisfont aux exi-
le lot de bouteilles doit être considéré
gences spécifiées,
avec un minimum absolu de a = 1,5 mm.
comme conforme à la présente Norme internationale. Si l’une
des deux bouteilles est défectueuse, le lot de bouteilles doit être
refusé ou soumis à un nouveau traitement thermique et à un
5.3 Calcul des extrémitbs convexes (ogives et fonds)
nouvel essai.
La figure 1 donne des configurations typiques d’ogives et de
4.5.2.2 Le lot de bouteilles représenté par l’essai doit être sou-
fonds. Les formes A et B représentent des fonds forgés à partir
mis à un nouveau traitement thermique et à un nouvel essai.
de tubes, les formes D et E des fonds obtenus par estampage
d’une billette et les formes C et F représentent des ogives.
4.5.3 Nouveau traitement thermique
5.3.1 L’épaisseur (b) au centre du fond convexe doit satisfaire
aux conditions suivantes :
4.5.3.1 Les bouteilles ayant subi un recuit de normalisation
peuvent subir soit un nouveau revenu, soit un nouveau recuit
Lorsque le rayon de raccordement intérieur (19 est supérieur
de normalisation.
ou égal à 0,075 D,
4.5.3.2 Les bouteilles ayant subi un recuit de normalisation et
pour des extrémités fabriquées par forgeage de billettes
un revenu doivent être soumises soit à un nouveau revenu, soit
ou de tubes :
à un nouveau recuit de normalisation et à un revenu.
b> l,5 a pour HID> 0,20
4.5.3.3 Les bouteilles trempées et revenues doivent être sou-
ou, pour des extrémités fabriquées par emboutissage de
mises soit à un nouveau revenu, soit à une nouvelle trempe et à
tôles :
un revenu.
b> a pour HID> O,#
4.5.3.4 Toutes les fois que des bouteilles sont soumises à un
nouveau traitement thermique,*l’épaisseur de paroi minimale de Afin d’obtenir une répartition des contraintes convenables dans
calcul doit être conservée. la zone de raccordement de l’extrémité convexe a la partie
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
60 47051983 (FI
cylindrique, toute augmentation d’épaisseur du fond qui serait
La forme B ne doit pas être interdite par cette prescription.
nécessaire doit être progressive à partir du point de raccorde-
ment. Pour appliquer cette prescription, ce point de raccorde-
5.3.2 Si les conditions de 5.3.1 ne sont pas remplies, le fabri-
ment est défini à la figure 1 comme étant l’intersection de la
tant doit prouver par l’essai de prototype décrit à l’annexe A
ligne horizontale menée à la cote Havec la paroi de la bouteille.
que la configuration des extrémités convexes est valable.
/
/
/
0
0
0
. .-
2
I
.
7
m
.-
$
.-
F
a3
.-
r
ci!
1
Figure 1 -
Extrémités convexes types
---------------------- Page: 8 ----------------------
SO 47051983 (FI
5.4 Calcul des fonds concaves 6 Construction et mise. en œuvre
Lorsqu’on utilise des fonds concaves (voir figure 21, la concep-
6.1 La bouteille doit être produite soit par forgeage ou estam-
tion doit permettre au fabricant de garantir les valeurs minima-
page à partir d’un lingot ou d’une billette pleins, soit par fabri-
les suivantes :
cation à partir d’un tube sans soudure, soit par emboutissage
(ou matricage) à partir d’une tôle plane. On ne doit pas ajouter
al= 2a
du métal dans le processus de fermeture du fond.
a2= 2a
6.2 Chaque bouteille doit être examinée, avant les opérations
de fermeture, en ce qui concerne l’épaisseur et les défauts de
H= 0,12 D
surfaces extérieure et intérieure. L’épaisseur de paroi ne doit,
en aucun point, être inférieure à l’épaisseur minimale spécifiée.
= 0,075 D
r
6.3 Les surfaces intérieure et extérieure de la bouteille finie
doivent être exemptes de défauts susceptibles de nuire à la
sécurité de fonctionnement de la bouteille.
6.4 Le faux-rond de la partie cylindrique, c’est-à-dire la diffé-
rence entre les diametres extérieurs maximal et minimal dans
une même section transversale ne doit pas être supérieur à 2 %
6.5 La bague de goulot, si elle est nécessaire, doit être cons-
doit être fixée en toute securité par une méthode autre que le
soudage, le brasage fort ou le brasage tendre.
a2
h
6.6 Lorsqu’une frette de pied est prévue, elle doit être suffi-
samment résistante et constituée par un métal compatible avec
celui de la bouteille. Sa forme doit, de préférence, être cylindri-
Figure 2 - Fond concave
que, et elle doit donner une stabilité suffisante à la bouteille.
Cette frette doit être fixée sur la bouteille par une méthode
autre que le soudage, le brasage fort ou le brasage tendre. On
Pour obtenir une répartition satisfaisante des contraintes,
doit rendre étanches, par une méthode autre que celles indi-
l’épaisseur de la bouteille doit augmenter progressivement dans
quées ci-dessus, tous les interstices, en vue d’éviter une entrée
la zone de transition entre la partie cylindrique et la base, et la
d’eau.
paroi doit être exempte de défauts.
6.7 Les robinets des bouteilles ayant une capacité en eau
Si ces garanties ne peuvent être données, le fabricant de bou-
supérieure à 5 L doivent être efficacement protégés contre une
teilles doit prouver, par un essai spécial de prototype décrit
détérioration soit par la conception de la bouteille (par exemple
dans l’annexe A, que la conception est satisfaisante.
un bouclier de protection), soit par un chapeau résistant vissé
ou monté d’une manière également résistante. Le mode de fixa-
5.5 Conception du goulot
tion doit être autre que le soudage, le brasage fort ou le brasage
tendre.
,
5.5.1 Le diamètre extérieur et l’épaisseur du goulot de la bou-
Dans le cas’où les bouteilles sont destinées à être transportées
teille doivent être compatibles avec le couple appliqué lors du
dans des caisses ou des cadres, ces formes de protection n’ont
montage du robinet sur cette bouteille. Ce couple peut varier
pas besoin d’être utilisées.
suivant le diamètre et la forme du filetage, le mode d’étanchéité
utilisé dans le montage du robinet.
5.5.2 Pour déterminer l’épaisseur minimale, on doit tenir
7 Essais par lots
compte de l’obtention d’une épaisseur de paroi dans le goulot
de la bouteille empêchant toute dilatation permanente de ce
7.1 Dispositions générales
goulot pendant le montage initial du robinet sur la bouteille et
tous montages ultérieurs de ce robinet, sans le soutien d’une
fixation, telle qu’une bague de goulot: 7.1.1 Tous les essais de vérification de la qualité du métal
constituant les bouteilles à gaz doivent être effectués sur le
métal provenant des bouteilles finies.
5.6 Dessins de fabrication
Un dessin muni de toutes les cotes et donnant la spécification
7.1.2 Les essais spécifiés en 7.1.3 doivent être effectués sur
du métal doit être fourni.
chaque lot de bouteilles.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
60 47054983 (FI
c) suivant la figure 4c), lorsque l’épaisseur calculée de
7.1.3 Pour chaque lot, les essais suivants sont exigés :
paroi (a) est inférieure à 2 mm et que les dimensions de la
bouteille sont telles que l’on ne peut pas obtenir une éprou-
7.1.3.1 Sur une Premiere bouteille :
vette conforme à la figure 4b).
a) un essai de traction dans le sens longitudinal (voir 7.2);
Les deux faces de l’éprouvette correspondant aux surfaces
intérieure et extérieure de la bouteille ne doivent pas être usi-
b) quatre essais de pliage dans le sens circonférentiel
nées.
(voir 7.3);
7.2.2 L’allongement pour cent ne doit pas être inférieur aux
c) trois essais de résilience dans le sens longitudinal lors-
valeurs suivantes’ :
que l’épaisseur de la bouteille permet d’usiner une éprou-
vette d’au moins 3 mm d’épaisseur (voir 7.4).
a) pour les bouteilles fabriquées à partir d’acier au car-
carbone-manganèse, molybdène et chrome-
bone,
Pour l’emplacement des éprouvettes, voir figure 3.
molybdène, ayant subi un recuit de normalisation :
7.1.3.2 Sur une deuxième bouteille :
1) ayant une épaisseur calculée de paroi non inférieure
à3mm:
un essai de rupture sous pression hydraulique lorsque
l’épaisseur de la bouteille est inférieure ou égale à 7,5 mm
2500
A= , avec un minimum absolu de 14 %
(voir 7.5).
0,224 R,
2) ayant une épaisseur calculée de paroi inférieure
7.2 Essai de traction
à 3 mm, mais supérieure ou égale à 2 mm :
7.2.1 L’essai de traction doit être effectué, conformément à
2500
I’ISO 82 ou I’ISO 86, sur une éprouvette :
A= avec un minimum absolu de 11 %
0,285 R,’
a) suivant la figure 4a) et avec une longueur entre repères
3) ayant une épaisseur calculée de paroi inférieure
= 5,65 3; lorsque l’épaisseur calculée de paroi (a) est
LT3
à2mm:
égale ou supérieure à 3 mm;
2500
b) suivant la figure 4b), lorsque l’épaisseur calculée de
A = -, avec un minimum absolu de 12 %
paroi (a) est inférieure à 3 mm; 0,27 R,
Éprouvettes pour essai de pliage
3
n1 Éprouvettes pouf
essai de tractia 7
-?
Éprouvette pour essai de résilience
I
Figure 3 - Emplacement des éprouvettes
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 47051983 (FI
b) pour les bouteilles fabriquées à partir d’aciers trempés 2) avec une épaisseur calculée de paroi inférieure à
et revenus : 3mm:
1) ayant une épaisseur calculée de paroi non’inférieure 2500
A= -, avec un minimum absolu de 9 %
à3mm:
0,306 R,
NOTE - L’attention est attirée sur la méthode de mesurage de I’ailon-
gement pour cent décrite dans I’ISO 82, particuliérement dans les cas
2500
où l’éprouvette de traction est conique, ce qui a pour conséquence un
A = -, avec un minimum absolu de 14 %
0,224 R, point de rupture hors du milieu de la longueur entre deux repéres.
Dimensions en millimètres
w<4t
w < Dl8
Éprouvette utilisée lorsque t > 3 mm
a)
b) Éprouvette utilisée lorsque t < 3 mm
C) Éprouvette utilisée lorsque t < 2 mm et que les dimensions de la figure 4b) ne peuvent être obtenues
. Figure 4 - Éprouvettes de traction
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SO 4705-1983 (FI
7.3 Essai de pliage
métal de la bouteille finie et le rapport (n) du diamétre du man-
drin à l’épaisseur réelle de l’éprouvette.
7.3.1 L’essai de pliage doit être effectué conformément à
I’ISO/R 85 sur quatre éprouvettes obtenues après prélèvement
Tableau 1
sur la bouteille d’un ou, éventuellement, deux anneaux de lar-
geur égale à quatre fois l’épaisseur t, avec un minimum de
Résistance réelle à la traction, R,
25 mm. Chaque éprouvette doit avoir une longueur suffisante
Valeur de n
Nlmm2
I
pour permettre une exécution correcte de l’essai. Chaque
éprouvette ne doit être usinée que sur les bords.
R, <
430
430 < R, < 510
510 < R, < 590
7.3.2 La bande doit rester non fissurée lorsqu’elle est pliée
59O
vers l’intérieur, autour d’un mandrin, jusqu’à ce que les arêtes
intérieures soient à un écartement inférieur ou égal au diamétre 690
(&) du mandrin (voir figure 5).
780
R,> 890
7.4 Essai de résilience
7.4.1 L’essai de résilience doit être effectué conformément,
en général, à I’ISO 148.
Les éprouvettes de résilience doivent être prélevées longitudi-
nalement sur la paroi de la bouteille. L’entaille doit être perpen-
diculaire à la face de cette paroi. L’éprouvette doit être usinée
partout (sur six faces); si l’épaisseur de paroi ne permet pas
d’obtenir une largeur finale de l’éprouvette égale à 10 mm, la
largeur doit être aussi proche que possible de l’épaisseur nomi-
nale de paroi de la bouteille.
7.4.2 Aucune résilience obtenue ne doit être inférieure à celle
indiquée, pour chaque cas, dans le tableau 2.
Figure 5 - Reprhsentation de l’essai de pliage
7.4.3
Pour les bouteilles à utiliser dans des climats très froids,
7.3.3 Le diamétre du mandrin doit être choisi suivant la résis- les essais de résilience doivent être effectués à -50 OC. Les
tance à la traction du métal à essayer, à l’aide du tableau 1 qui résiliences obtenues à cette température ne doivent pas être
établit la relation entre la résistance réelle à la traction (R,) du inférieures à celles du tableau 2.
Tableau 2
Acier non allié ou acier au Acier au chrome-molybdène
Type d’acier
carbone-manganèse ou autres aciers alliés
Normalisation, normalisation
Traitement thermique Trempe et revenu
et revenu, ou trempe et revenu
Au-dessus de Au-dessus de
3à5
Largeur de I%prouvette, mm 3à5
5 jusqu’à 10
5 jusqu’à 10
Température d’essai, “C
-20 -20
-20 -20
moyenne de
trois 36
33 60 50
éprouvettes
Résilience,
J/cm*
éprouvette
29
26 50 40
individuelle
L
8
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ISO 4705-1983 (FI
b) pour les bouteilles normalisées et normalisées et reve-
7.5 Essai de rupture sous pression hydraulique
.
nues
7.5.1 Mode opératoire
1) cassure longitudinale, sans ramification [figure 61;
Les essais doivent être effectués selon les indications de
2) cassure longitudinale présentant, à chaque extré-
l’annexe C.
mité, une ramification latérale ne dépassant en aucun
cas la moitié de la circonférence de la bouteille
[figure 8a)l;
7.5.2 Inierprétation des résultats
3) cassure présentant aux extrémités une queue de
Les contrôles suivants doivent être effectués pour I’interpréta-
carpe sans que le développement des ramifications laté-
tion des résultats d’essai :
rales dépasse la moitié de la circonférence de la bouteille
[figures 8b) et ~C)I.
a) examen de la courbe pression-temps, pour permettre la
détermination de la pression à laquelle commence la défor-
7.5.3.4 La cassure principale dans la partie cylindrique ne doit
mation plastique de la bouteille, conjointement avec la pres-
pas être du type fragile, c’est-à-dire que ses bords doivent être
sion de rupture;
inclinés par rapport à la paroi.
b) mesure du volume d’eau utilisé entre le début de la
montée en pression et la rupture, pour permettre le calcul de
7.5.3.5 La cassure ne doit pas faire apparaître de défaut
l’augmentation volumétrique de la bouteille;
caractérisé dans le métal.
c) examen de la déchirure et de la forme des I&vres.
La dilatation volumétrique totale doit être comparable
7.5.3.6
à celle qu’on obtient habituellement avec des bouteilles de
même type.
7.5.3 Crithes de réception
Pour que les résultats d’un essai de rupture sous pression
7.5.4 Acceptation du lot
hydraulique soient considérés comme satisfaisants, les exigen-
ces suivantes doivent être satisfaites :
Les figures 6, 7 et 8 illustrent les résultats d’essais satisfaisant
et les lots représentés par ces résultats doivent être acceptés.
7.5.3.1 La pression réelle de rupture doit être supérieure à la
Si les résultats de l’essai de rupture ne sont pas conformes aux
pression de rupture calculée d’après la formule
indications des figures 6, 7 et 8, on procédera à un examen
complémentaire de la bouteille pour en déterminer la cause et
20aRg
= 1,05- statuer sur l’acceptation ou le rejet du lot.
Pb
D -a
8 Essais hydraulique et de dureté
7.5.3.2 La pression correspondant au début de la déformation
plastique doit être égale ou supérieure aux quatre tiers de la
Après le traitement thermique, toutes les bouteilles, sauf celles
pression d’épreuve hydraulique (J+,).
choisies et soumises aux essais du chapitre 7, doivent être sou-
mises à un essai hydraulique et à un essai de dureté.
L’essai de rupture ne doit provoquer aucune fragmen-
7.5.3.3
tation de la bouteille; la cassure peut avoir, dans la partie cylin-
8.1 Essai hydraulique
drique, l’un des aspects suivants (indiqués aux figures 6, 7 et
8) :
8.1.1 Cet essai exige que la pression d’eau dans la bouteille
augmente graduellement et réguliérement jusqu’à obtention de
a) pour les bouteilles trempées et revenues :
la pression d’essai (J+,). La bouteille doit être maintenue assez
longtemps à cette pression pour s’assurer que celle-ci n’a pas
1) cassure longitudinale, sans ramification [figure 61;
tendance à diminuer et que l’étanchéité est garantie.
2) cassure longitudinale présentant, à chaque extr
...
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