ISO 23936-1:2009

Petroleum, petrochemical and natural gas industries - Non-metallic materials in contact with media related to oil and gas production - Part 1: Thermoplastics

ISO 23936 as a whole presents general principles and gives requirements and recommendations for the selection and qualification, and gives guidance for the quality assurance, of non-metallic materials for service in equipment used in oil and gas production environments, where the failure of such equipment could pose a risk to the health and safety of the public and personnel or to the environment. It can be applied to help to avoid costly corrosion failures of the equipment itself. It supplements, but does not replace, the material requirements given in the appropriate design codes, standards or regulations. ISO 23936-1:2009 addresses the resistance of thermoplastics to the deterioration in properties that can be caused by physical or chemical interaction with produced and injected oil and gas-field media, and with production and chemical treatment. Interaction with sunlight is included; however, ionizing radiation is excluded from the scope of ISO 23936-1:2009. ISO 23936-1:2009 is not necessarily suitable for application to equipment used in refining or downstream processes and equipment. The equipment considered includes, but is not limited to, non-metallic pipelines, piping, liners, seals, gaskets and washers.

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Matériaux non métalliques en contact avec les fluides relatifs à la production de pétrole et de gaz — Partie 1: Matières thermoplastiques

Globalement, l'ISO 23936 décrit les principes d'ordre général et donne des recommandations concernant la sélection et la qualification de matériaux non métalliques et donne des lignes directrices pour l'assurance de la qualité de ces matériaux non métalliques, destinés à être exposés à des milieux contenant du H2S dans des équipements utilisés en production de pétrole et de gaz et lorsque une rupture d'un tel équipement pourrait présenter un risque pour la santé et la sécurité du public et du personnel ou pour l'environnement. Elle peut aussi aider à réduire les coûts dus à la corrosion sur les équipements eux-mêmes. Elle complète, sans toutefois s'y substituer, les exigences concernant les matériaux dans les codes de construction, normes ou autres réglementations appropriés. L'ISO 23936-1:2009 traite de la résistance des thermoplastiques à la détérioration des propriétés qui peut être provoquée par une interaction physique ou chimique avec des milieux du champ de pétrole et du champ de gaz produits et injectés ainsi qu'avec les produits de production et de traitement chimique. L'interaction avec la lumière du soleil est incluse. Cependant, les rayonnements ionisants sont exclus du domaine d'application de l'ISO 23936-1:2009. En outre, l'ISO 23936-1:2009 ne convient pas nécessairement pour être appliquée à des équipements utilisés dans des processus et des équipements de raffinage ou en aval. Les équipements considérés incluent, mais sans y être limité, les pipelines, les conduites, les chemisages, les joints et les joints d'étanchéité ainsi que les rondelles non métalliques.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 14-Apr-2009
• ICS: 75.180.01 - Equipment for petroleum and natural gas industries in general
• Technical Committee: ISO/TC 67 - Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries
• Drafting Committee: ISO/TC 67/WG 7 - Corrosion resistant materials
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 30-Aug-2022
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 23936-1:2022 - Oil and gas industries including lower carbon energy - Non-metallic materials in contact with media related to oil and gas production - Part 1: Thermoplastics
• Effective Date: 17-Jul-2021

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23936-1
First edition
2009-04-15
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Non-metallic materials in
contact with media related to oil and gas
production —
Part 1:
Thermoplastics
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Matériaux
non-métalliques en contact avec les fluides relatifs à la production
d'huile et de gaz —
Partie 1: Matières thermoplastiques

Reference number
©
ISO 2009
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.

©  ISO 2009
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2009 – All rights reserved

Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 2
3.1 Terms and definitions. 2
3.2 Abbreviated terms . 4
4 Functional requirements. 5
4.1 General. 5
4.2 Pipelines, piping and liners . 5
4.3 Seals, washers and gaskets . 10
4.4 Encapsulations, electrical insulations, injection lines . 12
5 Requirements for technical information. 12
6 Requirements for manufacturers . 13
6.1 General requirements. 13
6.2 Raw material manufacturer. 14
6.3 Component manufacturer. 14
6.4 Validity of qualification. 14
7 Qualification of thermoplastic materials . 14
7.1 General. 14
7.2 Requirements for chemical resistance tests . 14
Annex A (informative) Typical chemical properties of commonly used thermoplastic materials in
media encountered in oil and gas production. 16
Annex B (normative) Test media, conditions, equipment, procedures and test report
requirements . 20
Bibliography . 25

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 23936-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries.
ISO 23936 consists of the following parts, under the general title Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Non-metallic materials in contact with media related to oil and gas production:
⎯ Part 1: Thermoplastics
Elastomers, thermosets, fibre-reinforced composites, and other non-metallic materials are to form the subjects
of future parts 2, 3, 4 and 5.

iv © ISO 2009 – All rights reserved

Introduction
Non-metallic materials are used in the petroleum and natural gas industries for pipelines, piping, liners, seals,
gaskets and washers, among others. Specifically, the use of piping and liners will considerably increase in the
future. The purpose of ISO 23936 is to establish requirements and guidelines for systematic and effective
planning, for the reliable use of non-metallic materials to achieve cost effective technical solutions, taking into
account possible constraints due to safety and/or environmental issues.
ISO 23936 will be of benefit to a broad industry group ranging from operators and suppliers to engineers and
authorities. It covers relevant generic types of non-metallic material (thermoplastics, elastomers, thermosetting
plastics) and includes the widest range of existing technical experience. This is particularly important because
the subject has not been summarized before in a technical standard. Coatings are excluded from the scope of
ISO 23936.
ISO 23936 was initiated during work on ISO 15156-1, ISO 15156-2 and ISO 15156-3, which give the
requirements and recommendations for the selection and qualification of low-alloy steels, corrosion-resistant
alloys and other alloys for service in equipment used in environments containing H S in oil and natural gas
production and natural gas treatment plants, where failure of such materials could pose a risk to the health
and safety of the public and personnel or to the environment. A fourth part of ISO 15156 was originally
envisaged to cover, likewise, the selection and qualification of non-metallic materials in the same environment.
However, at a later stage it was decided that due to the differences in the corrosion mechanisms of metallic
and non-metallic materials it would be too limiting to solely consider hydrogen sulfide as the corrosive
component for non-metallic materials, because in oil and gas production services other systems parameters
must also be considered as being corrosive and deteriorating for non-metallic materials.
It was therefore decided to produce a stand-alone International Standard, covering all systems parameters
that are considered relevant in the petroleum and natural gas industries to the avoidance of corrosion
damages to non-metallic equipment. ISO 23936 supplements, but does not replace, the materials
requirements of the appropriate design codes, standards or regulations.
ISO 23936 applies to the qualification and selection of materials for equipment designed and constructed
using conventional design criteria for technical application of non-metallic materials. Designs utilizing other
criteria are excluded from its scope. ISO 23936 is not necessarily suitable for application to equipment used in
refining or downstream processes and equipment.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 23936-1:2009(E)

Petroleum, petrochemical and natural gas industries —
Non-metallic materials in contact with media related to oil and
gas production —
Part 1:
Thermoplastics
CAUTION — Non-metallic materials selected using the parts of ISO 23936 are resistant to the given
environments in the petroleum and natural gas industries, but not necessarily immune under all
service conditions. ISO 23936 allocates responsibility for suitability for the intended service in all
cases to the equipment user.
1 Scope
ISO 23936 as a whole presents general principles and gives requirements and recommendations for the
selection and qualification, and gives guidance for the quality assurance, of non-metallic materials for service
in equipment used in oil and gas production environments, where the failure of such equipment could pose a
risk to the health and safety of the public and personnel or to the environment. It can be applied to help to
avoid costly corrosion failures of the equipment itself. It supplements, but does not replace, the material
requirements given in the appropriate design codes, standards or regulations.
This part of ISO 23936 addresses the resistance of thermoplastics to the deterioration in properties that can
be caused by physical or chemical interaction with produced and injected oil and gas-field media, and with
production and chemical treatment. Interaction with sunlight is included; however, ionizing radiation is
excluded from the scope of this part of ISO 23936.
Furthermore, this part of ISO 23936 is not necessarily suitable for application to equipment used in refining or
downstream processes and equipment.
The equipment considered includes, but is not limited to, non-metallic pipelines, piping, liners, seals, gaskets
and washers.
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 178, Plastics — Determination of flexural properties
ISO 179-1, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test
ISO 306, Plastics — Thermoplastic materials — Determination of Vicat softening temperature (VST)
ISO 527-1, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles
ISO 868, Plastics and ebonite — Determination of indentation hardness by means of a durometer (Shore
hardness)
ISO 1183-2, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 2: Density gradient
column method
ISO 2578, Plastics — Determination of time-temperature limits after prolonged exposure to heat
ISO 11357-6, Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 6: Determination of oxidation
induction time (isothermal OIT) and oxidation induction temperature (dynamic OIT)
ISO 15156–1, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-containing environments in oil
and gas production — Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials
ISO 15156–2, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-containing environments in oil
and gas production — Part 2: Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons
ISO 15156–3, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-containing environments in oil
and gas production — Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys
ASTM D638, Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
ASTM D746, Standard Test Method for Brittleness Temperature of Plastics and Elastomers By Impact
ASTM D792, Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by
Displacement
3 Terms, definitions and abbreviated terms
For the purposes of this document, the following terms, definitions and abbreviated terms apply.
3.1 Terms and definitions
3.1.1
batch
discontinuously manufactured amount of thermoplastic material
3.1.2
certificate of compliance
〈inspection〉 document to be issued by the manufacturer in accordance with requirements stated in this
standard or in the purchase order
3.1.3
end user
oil and/or gas operating company
3.1.4
fluid
liquid or gas
3.1.5
gasket
sealing component compressed in a joint
3.1.6
liner
thermoplastic material for protection of medium-contacted surfaces of pipes, piping, pipelines or equipment
3.1.7
lot
part of a batch or part of a continuously manufactured thermoplastic material
2 © ISO 2009 – All rights reserved

3.1.8
lot certificate
certificate of analysis issued by the manufacturer
3.1.9
manufacturer
producer of the thermoplastic material or semi-finished products made from thermoplastic materials
3.1.10
material specification
description of characteristics and test requirements for thermoplastic materials
3.1.11
operating temperature
temperature to which a component is subjected during normal operation
3.1.12
maximum operating temperature
maximum temperature to which a component is subjected, including deviations from normal operations, such
as start-up/shutdown
3.1.13
minimum operating temperature
minimum temperature to which a component is subjected, including deviations from normal operations, such
as start-up/shutdown
3.1.14
pipeline
those facilities through which fluids or gases are transported, including pipes, pig traps, components and
equipment, including valves
NOTE Adapted from ISO 13623:2000, definition 3.12.
3.1.15
piping
pipe or system of pipes for the transport of fluids and gases
NOTE 1 A piping system can be regarded as one single system provided it conveys substances having the same
properties and as a whole is designed for the same allowable pressure.
NOTE 2 Interruption by different components such as pumps, machines, vessels, etc. does not preclude integration
into one single piping system.
3.1.16
seal
deformable polymeric device designed to separate different environments
3.1.17
swelling
increase in volume due to absorption of fluids
3.1.18
thermoplastics
plastics that are capable of being repeatedly softened by heating and hardened by cooling through a
temperature range characteristic of the plastics and, in the softened state, of being repeatedly shaped by flow
into articles by moulding, extrusion or forming
[ISO 15750-3:2002]
3.1.19
washer
flat plate of a material with a centralized hole used to seat bolt heads and nuts, among others
3.2 Abbreviated terms
COC Certificate of compliance
COA Certificate of analysis
DSC Differential scanning calorimetry
DTMA/TMA Dynamic thermo-mechanical analysis/Thermo-mechanical analysis
ECTFE Polyethylene-chlorotrifluoroethylene
ETFE Polyethylene-tetrafluoroethylene
HDPE High density polyethylene
LDPE Low density polyethylene
MDPE Medium density polyethylene
PA Polyamide
PAI Polyamide-imides
PCTFE Polychlorotrifluoro-ethylene
PE Polyethylene
PEI Polyether-imides
PEEK Polyether-etherketones
PEX Cross-linked polyethylene
PFA Perfluoralkoxides
POM Polyoximethylene
PP Polypropylene
PP-B Polypropylene heterophasic copolymers
PP-H Polypropylene homopolymers
PP-R Polypropylene random copolymers
PPS Polyphenylene sulfide
PTFE Polytetrafluoro-ethylene
PVDF Polyvinylidene fluoride
QC Quality control
RGD Rapid gas decompression
4 © ISO 2009 – All rights reserved

4 Functional requirements
4.1 General
Materials selection shall be based on evaluation of compatibility with service environment, functionality under
service and the design lifetime. The following shall be considered as appropriate to the requirements and
evaluated when selecting a material for a specific application:
a) adequate physical and mechanical properties at maximum and minimum temperature (hardness, tensile
strength, elongation at break, modulus of elasticity, etc.);
b) resistance to high pressure extrusion or creep at maximum temperature;
c) resistance against rapid gas decompression at maximum temperature;
d) resistance to thermal cycling and dynamic movement;
e) low temperature flexibility, as defined in ASTM D746 and ISO 178;
f) long-term behaviour;
g) gas permeation behaviour;
h) chemical resistance to service environment.
For load-carrying applications, special attention shall be paid on creep and cyclic mechanical loads.
Typical chemical resistances of the most commonly used thermoplastics are listed in Annex A.
4.2 Pipelines, piping and liners
4.2.1 General
The relevant thermoplastic materials in the field of pipelines, piping and liners for use in oil and gas production
include Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), Polyvinylidene fluoride (PVDF) and Polyamide (PA).
Thermoplastic materials based on other monomers may also be used.
4.2.2 Polyethylene (PE)
Polyethylene (PE) is a semi-crystalline thermoplastic polymer. There are different types of PE used in the field
of oil and gas production:
⎯ LDPE (low density polyethylene);
⎯ MDPE (medium density polyethylene);
⎯ HDPE (high density polyethylene).
PEX is the abbreviation for cross-linked PE. Cross-linking is usually performed by peroxides (PEXa), silanes
(PEXb) or irradiation (PEXc).
Table 1 gives the characteristic properties of the different types of PE and those of PEX, together with the
related standards.
Table 1 — Characteristic properties of PE/PEX
Property
Vicat A Maximum Impact strength
Melting point Brittleness
Density softening operating at −30 °C
(DSC) temperature
d
temperature temperature (Charpy)
Type
g/cm °C °C °C °C MPa
Standard
ISO 11357-1 to
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
0,910 to 0,925
LDPE 90 to 120 80 to 105 40 < −50 No break
a
> 0,932
MDPE 0,926 to 0,940 125 to 130 110 to 120 50 < −60 No break

HDPE W 0,941 130 to 135 125 to 130 60 < −60 No break
b b b c
PEX  < −60 No break
NOTE Table A.1 (see Annex A) gives more details on service limitations in media encountered in oil and gas production.
a
Density of LDPE copolymers.
b
Similar to basic material (LDPE, MDPE or HDPE) used, depending on the cross-linking technique.
c
Generally higher than the basic material (LDPE, MDPE or HDPE); however, depending on the cross-linking technique.
d
Related to a long-term service life in benign environments.

Increasing the density of PE will increase the temperature limits and enhance the chemical resistance.
Cross-linking will also improve the overall properties of the PE material.
NOTE Chemicals like methanol and aromatic hydrocarbons can extract additives from PE materials and thus
accelerate the ageing behaviour. Contact the manufacturer in respect to the chemical resistance of the PE material.
The long-term maximum temperature for PE is related to the Vicat A softening temperature (ISO 306).
The low temperature limits of PE are in the order of −40 °C and relate to the brittleness of the material
characterized by impact measurements as described in Table 1.
PE is generally accepted in aqueous environments. In the presence of aliphatic and aromatic hydrocarbons
the use of PE can be limited due to permeation (specifically aliphatic hydrocarbons) and swelling (loss of
mechanical properties and dimensional stability). The resistance to hydrocarbons can be improved by cross-
linking (PEXa,b,c materials). The degree of cross-linking may be determined in accordance with EN 579.
UV light will degrade the PE material unless efficient stabilizers are added to the polymer.
PE may be sensitive to environmental cracking if contacted with surface-active compounds, such as
detergents, surfactants, emulsifiers, demulsifiers and corrosion inhibitors. Testing for susceptibility to
environmental stress cracking can be performed in accordance with ISO 16770, ASTM D1693 or ISO 22088.
The choice of the testing method should be agreed between end user and manufacturer.
6 © ISO 2009 – All rights reserved

4.2.3 Polypropylene
Polypropylene (PP) is a semi-crystalline thermoplastic polymer. There are different types of PP used in the
field of oil and gas production:
⎯ PP-H (PP homopolymers);
⎯ PP-R (PP random-copolymers);
⎯ PP-B (PP heterophasic copolymers);
⎯ PP-Elastomers (PP heterophasic copolymers with very high comonomer content).
Table 2 gives the characteristic properties of the different types of PP, together with the related standards.
Table 2 — Characteristic properties of PP
Property
Vicat A Maximum Impact strength at
Melting point Brittleness
softening operating −30 °C
(DSC) temperature
a
temperature temperature (Charpy)
Type
°C °C °C °C MPa
Standard
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
PP-H 162 150 120 0 20 to 30
PP-R 130 to 150 90 to 130 100 −20 30 to 40
PP-B 160 110 to 135 80 −30 60 to 120
PP-Elastomer 130 to 150 50 to 90 60 −50 No break
NOTE Table A.2 (see Annex A) gives more details on service limitations in media encountered in oil and gas production.
a
Related to a long-term service life in benign environments.

The chemical resistance of the different PP types is similar to that of the PE materials.
NOTE Chemicals like methanol and aromatic hydrocarbons can extract additives from PP materials and thus
accelerate the ageing behaviour. Contact the manufacturer in respect to the chemical resistance of the PP material.
The long-term maximum allowable temperature for PP is related to the Vicat A softening temperature
(ISO 306).
The low temperature limits of PP are in the order of −30 °C to 0 °C and relate to the composition of the PP
material as described in Table 2.
PP is generally accepted in aqueous environments. In the presence of aliphatic and aromatic hydrocarbons,
the use of PP may be limited due to permeation (specifically aliphatic hydrocarbons) and swelling (loss of
mechanical properties and dimensional stability).
UV light will degrade the PP material unless efficient stabilizers are added to the polymer.
PP is less sensitive to environmental cracking compared to PE when contacted with surface-active
compounds, such as detergents, surfactants, emulsifiers, demulsifiers and corrosion inhibitors. Testing for
susceptibility to environmental stress cracking can be performed according to ISO 16770, ASTM D1693 or
ISO 22088. The choice of the testing method should be agreed between the end user and manufacturer.
4.2.4 Polyvinylidene fluoride
Table 3 gives the characteristic properties of Polyvinylidene fluoride (PVDF), together with the related
standards.
Table 3 — Characteristic properties of PVDF
Property
Vicat B softening Impact strength at
Melting point Maximum operating Brittleness
Density temperature −30 °C
(DSC) temperature temperature
(50 K/h) (Charpy)
g/cm °C °C °C °C MPa
Standard
ISO 11357-1 to
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
1,75 to 1,78 170 to 180 140 to 145 130 −60 No break

Temperature limits are in the order of 130 °C.
PVDF is resistant to water and aliphatic or aromatic hydrocarbons up to the temperature limits. Basic
environments (high pH, including amines) can cause degradation of PVDF. PVDF is sensitive to surface
cracks which can grow when subjected to a number of thermally induced stresses. Appropriate testing for
susceptibility to functional chemicals (detergents, surfactants, emulsifiers, demulsifiers and corrosion
inhibitors) is necessary. Stress cracking testing should be performed according to ISO 22088.
4.2.5 Polyamides
The most common polyamide (PA) used in oil and gas services (for more than 30 years) is Polyamide 11
(PA 11). There are other types of polyamides available. PA 12 has been approved according to ISO 13628-2
(based on API Spec 17J).
Engineering experiences with ageing of PA 11 in flexible pipes are summarized in API TR 17TR2. PA 12
meets the requirements of API Spec 17J:1999, sections 6.1 and 6.2, and ISO 13628-2.
Table 4 lists the characteristic properties of different types of PA, together with the related standards.
8 © ISO 2009 – All rights reserved

Table 4 — Characteristic properties of PA
Property
Vicat B Impact
Maximum
Melting point softening Brittleness strength at
Density operating
(DSC) temperature temperature −30 °C
c
temperature
(50 K/h) (Charpy)
Type
g/cm °C °C °C °C MPa
Standard
ISO 11357-1 to
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
a
PA 11 1,03 to 1,04 183 160 −40 No break
b
a
PA 12 1,01 to 1,03 171 to 178 129 to 140 −40 No break
b
NOTE 1 The maximum operating temperature is application-related.
NOTE 2 Table A.3 (see Annex A) gives more details on service limitations in media encountered in oil and gas production.
a
In water-containing systems.
b
In non-aqueous hydrocarbon systems.
c
For 20 years of service life at benign environmental conditions.

The high temperature limits are generally in the order of 80 °C in water-containing systems because above
this temperature hydrolysis is starting to become a problem. Therefore, mineral acids and lower molecular
weight organic acids will impair the properties of PA 11 and PA 12 in the case of prolonged contact, even at
low concentrations. Likewise, prolonged contact should be avoided with
⎯ lower molecular weight alcohols, aldehydes and ketones (specifically methanol, formaldehyde, acetone),
⎯ phenols and cresols, anilines and pyridines, halogenated hydrocarbons (e.g. ethylene chloride),
⎯ acetates (butylacetate, amylacetate),
⎯ oxidizing agents (e.g. diluted chromic acid, hypochlorite, hydrogen peroxide and permanganate solutions),
⎯ nitro compounds, and
⎯ aqueous solutions of some inorganic salts (e.g. potassium or sodium carbonate, sodium nitrite,
ammonium sulphate).
Aliphatic hydrocarbons are generally accepted in contact with PA 11 and PA 12 up to approx. 120 °C.
However, lower molecular weight aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylenes) can impair the
properties of PA 11 and PA 12 at a temperature of 60 °C and above.
Leaching of plasticizer is specifically a problem in liners. Therefore, appropriate testing is necessary. This
applies also for the susceptibility to functional chemicals (detergents, surfactants, emulsifiers, demulsifiers and
corrosion inhibitors).
4.3 Seals, washers and gaskets
4.3.1 General
Thermoplastics are used as seals and also for backup or support for seals. Due to their specific application,
special types of thermoplastics, e.g. polyphenylene sulfide (PPS), polyether-etherketones (PEEK),
polytetrafluoro-ethylene (PTFE), polyamide-imides (PAI), polyether-imides (PEI), polyoximethylene (POM),
polychlorotrifluoro-ethylene (PCTFE), are used. These materials are often reinforced by glass powder, glass
fibres or carbon fibres in order to enhance the mechanical properties.
Table 5 gives the characteristic properties of the unfilled polymers, together with the related standards.
Table 5 — Characteristic properties of selected unfilled polymers
Property
Vicat B softening
Melting point Maximum operating Brittleness Impact strength at
temperature
(DSC) temperature temperature −30 °C (Charpy)
(50 K/h)
Type
°C °C °C °C MPa
Standard
ISO 11357-1 to
ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
PPS 280 220 200 −50 No break
PEEK 335 259 250 −65 No break
PTFE 325 300 260 −200 No break
PAI 275 260 200 −65 No break
PEI 220 220 170 −60 No break
POM 165 to 175 115 80 −50 No break
PCTFE 210 160 130 −40 No break
The service temperature is strongly dependent on service stresses or pressure and sealing clearance. The ability to
withstand stresses at applicable upper temperature shall be documented.
PAI is susceptible to hydrolysis when exposed to water-containing fluids at 70 °C or 80 °C. The same chemicals that
impair the properties of PA 11 and PA 12 will affect the PAI material.
The maximum operating temperature shall be set at 70 °C when exposed to water containing fluids for long-term service
life.
4.3.2 Polyphenylensulfide (PPS)
PPS has good chemical resistance in aqueous and hydrocarbon media up to a temperature limit of 200 °C.
This includes sour environments and functional chemicals (detergents, surfactants, emulsifiers, demulsifiers
and corrosion inhibitors). Stress corrosion cracking has not been observed with PPS.
4.3.3 Polyether-etherketones (PEEK)
The maximum allowable temperature is 250 °C for unfilled polymer grades.
PEEK is generally resistant to media used in oil and gas service up to the temperature limit. However,
hydrogen sulfide can attack PEEK, specifically in the presence of amines and elemental sulfur and at high
partial pressures and temperatures in the range of 200 °C. Limited chemical resistance exists also against
halogenated hydrocarbons. Stress corrosion cracking has not been observed with PEEK. The mechanical
properties are sensitive to the thermal treatment during the fabrication process, i.e. residual thermal stresses,
especially for larger thicknesses.
10 © ISO 2009 – All rights reserved

4.3.4 Polytetrafluoro-ethylene (PTFE)
The temperature limit is 260 °C. At this temperature, the mechanical properties are very poor due to creep.
Stress corrosion cracking has not been observed with PTFE.
No media used in oil and gas production, including functional chemicals (detergents, surfactants, emulsifiers,
demulsifiers and corrosion inhibitors), have been reported to attack PTFE up to the temperature limit.
NOTE PTFE exhibits a high permeability for oxygen. Exclusion of oxygen is therefore not possible in the case of
PTFE piping directly exposed to air.
4.3.5 Polyamide-imides (PAI)
The maximum allowable temperature is 200 °C for unfilled polymer grades.
PAI is virtually unaffected by aliphatic and aromatic hydrocarbons, chlorinated and fluorinated hydrocarbons,
and most acids at moderate temperatures. The polymer, however, can be attacked by saturated steam, strong
bases and amines (e.g. ethylene diamine, pyridine), and some high-temperature acid systems. Moderate
attack must be expected by concentrated formic acid. Poor resistance exists against concentrated hydrofluoric
acid. Proper post-cure of PAI components is necessary to achieve optimal chemical resistance.
4.3.6 Polyether-imides (PEI)
The maximum allowable temperature is 170 °C for unfilled polymer grades.
Polyether-imides (PEI) exhibit high strength and rigidity at elevated temperatures, long-term heat resistance,
dimensional stability and good electrical properties, and they are inherently flame retardant. PEI resist
chemicals such as hydrocarbons, alcohols and halogenated solvents. Creep resistance over the long term
even allows PEI to replace metal and other materials in many structural applications. Electrical properties
show excellent stability under variable temperature, humidity and frequency conditions. Chemical resistance is
given against aliphatic hydrocarbons, hot water, strong organic acids, weak mineral acids and weak bases;
however, aromatic hydrocarbons, fuels, strong bases, strong mineral and oxidizing acids, chlorinated
hydrocarbons, alcohols, ketones like acetone, as well as lower molecular weight esters (e.g. ethyacetate), can
impair the property profile of PEI.
4.3.7 Polyoximethylene (POM)
The maximum allowable temperature is only 80 °C for the unfilled polymer grades.
While good resistance exists against aliphatic and aromatic hydrocarbons, POM as a polyacetal is susceptible
to hydrolysis by strong and weak acids and bases and only fairly resistant to low molecular weight alcohols.
4.3.8 Polychlorotrifluoro-ethylene (PCTFE)
The maximum allowable operating temperature is 130 °C for unfilled polymer grades. The low temperature
limit of PCTFE is in the order of −240 °C. The shrinkage of PCTFE during cooling from 23 °C to −240 °C is
only 0,01 %.
Polychlorotrifluoro-ethylene offers an excellent combination of physical and mechanical properties, chemical
resistance, near-zero moisture absorption, non-flammability, and excellent electrical properties. It is used in
valves for seats, stems and seals, in bearings, in compressors, in pumps and cryogenic applications, and as
gaskets. The chemical resistance is comparable to that of PTFE, although some chlorinated hydrocarbons
can cause swelling.
4.4 Encapsulations, electrical insulations, injection lines
4.4.1 General
Materials used for encapsulation, and electrical insulation of wires and cables and for injection or control lines
include predominantly PP, PA 11, PA 12, PVDF, PTFE, PCTFE, ECTFE and ETFE. The characteristic
properties of PP, PA 11, PA 12, PVDF, PTFE, and PCTFE are given in Tables 2, 3, 4, and 5. Characteristic
properties of ECTFE and ETFE are collected in Table 6.
Table 6 — Characteristic properties of selected unfilled polymers
Property
Vicat B softening Maximum Impact strength at
Brittleness
Melting point (DSC) temperature operating −30 °C
temperature
(50 K/h) temperature (Charpy)
Type
°C °C °C °C MPa
Standard
ISO 11357-1 to
ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
ECTFE 240 170 160 −75 No break
ETFE 255 to 280 180 150 −80 No break

4.4.2 ECTFE (Polyethylene-chlorotrifluoroethylene)
In aqueous systems ECTFE is acceptable up to 100 °C.
It can be attacked by high alkaline media, e.g. amines, at temperatures above 100 °C. Therefore, fitness-for-
purpose testing according to ISO 175 is recommended.
The maximum operating temperature for non-aqueous media is about 160 °C. Stress corrosion cracking has
not been reported within the application limits outlined above.
4.4.3 ETFE (Polyethylene-tetrafluoroethylene)
The maximum operating temperature is about 150 °C. The minimum operating temperature is about −100 °C.
ETFE is inert to many strong mineral acids, inorganic bases, halogens and metal salt solutions. Carboxylic
acids, anhydrides, aromatic and aliphatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, ethers, esters,
chlorohydrocarbons and classic polymer solvents have little effect on ETFE. Under highly stressed conditions,
some very low surface tension solvents tend to reduce the stress-crack resistance of the lower molecular
weight products of ETFE. Very strong oxidizing acids such as nitric acid, organic bases such as amines, and
sulfonic acids at high concentrations and near their boiling points will affect ETFE to varying degrees.
5 Requirements for technical information
All materials used within the scope of this part of ISO 23936 shall be purchased in accordance with either a
written material specification or an industry standard. The specification shall include measurable physical,
mechanical and chemical characteristics.
All suppliers to the manufacturer shall have a documented quality assurance system.
12 © ISO 2009 – All rights reserved

The minimum requirements are valid for all applications. The following shall be documented for quality control:
a) specific gravity, in accordance with ASTM D792;
b) hardness in accordance with ISO 868 or ASTM D2240, Shore D;
c) tensile properties and elongation, in accordance with ASTM D638.
The following is a list of examples of material properties that may be documented for qualification of
thermoplastic materials. Interested parties should agree on specifications and quality control parameters at
the time of purchase. Test results shall be recorded on material test certificates. The standards are given for
guidance:
⎯ specific gravity (ASTM D792);
⎯ hardness (ISO 868 or ASTM D2240, Shore D for seals);
⎯ tensile properties and elongation (ASTM D638);
⎯ impact strength (ISO 179-1);
⎯ expansion coefficient;
⎯ resistance to creep under permanent tensile and compressive loads at maximum temperatures
(ASTM D2990);
⎯ melting temperature;
⎯ glass transition temperature;
⎯ softening point (ISO 306);
⎯ data for permeation of gases;
⎯ ageing characteristics;
⎯ resistance to media related to petroleum and natural gas production;
⎯ stress cracking resistance in media related to petroleum and natural gas production.
6 Requirements for manufacturers
6.1 General requirements
A quality assurance system should be applied to ensure compliance with the requirements of this part of
ISO 23936.
The intent of this part of ISO 23936 is to define requirements and recommendations for the selection and
qualification of thermoplastic materials for service in equipment used in oil and gas production. It is important
to note that various manufacturing procedures and practices can be used to make good quality thermoplastic
products. However, qualification of the production process is outside the scope of this part of ISO 23936.
NOTE ISO 9001 gives guidance on the selection and use of quality systems and ISO 14001 on the selection and use
of environmental management systems. ISO/TS 29001 gives guidance on the selection and use of quality management
systems for the petroleum, petrochemical and natural gas industries.
The manufacturer shall be responsible for complying with all applicable requirements of this part of ISO 23936.
It shall be permissible for the purchaser to make any investigations necessary in order to be assured of
compliance by the manufacturer and to reject any material that does not comply.
This part of ISO 23936 specifies the required minimum testing that shall be performed in order to document
the material suitability and compatibility with those test fluids specified in this part of ISO 23936 and applicable
to the intended application. The qualification testing shall apply for the polymer material and the results shall
be valid as long as the requirements stated in 6.4 are satisfied. For later supplies of identical material from the
same manufacturer, a quality control certificate of each batch of material shall be sufficient. A copy of the
original qualification test certificate should be included in the supply.
6.2 Raw material manufacturer
The testing shall be performed on standard test samples produced from specific polymer formulations and
made as closely as possible to normal production procedures. The raw material manufacturer shall identify the
details of the process used for producing standard test samples.
6.3 Component manufacturer
Component manufacturers shall ensure that materials are qualified to this part of ISO 23936. If a material has
already been qualified by the raw material manufacturer and has not substantially been altered or formulated,
then the material has been qualified. If the material is altered or formulated into a production compound, that
new formulation shall also be qualified. For extruded products such as liners, it should be considered that the
longitudinal and circumferential properties could be different. It is recommended that both properties be tested.
6.4 Validity of qualification
The qualification shall apply for each specific polymer material. The qualification shall be repeated if any
changes have been made to the formulation of the product or the production route. This applies also for the
changes in raw materials or for suppliers of specific raw materials or components.
If production is carried out at different plants/locations, a separate qualification is required for each plant.
7 Qualification of thermoplastic materials
7.1 General
The technical requirements for qualification of thermoplastic materials in oil and gas environments are
described in Annex B. The different chemical resistance test regimes shall be decided based on analysis of
service requirements for the different equipment components and the material in question. If possible, the
standardized test fluids given in Annex B should be used. In the case of fitness-for-purpose testing, such
assessment shall address all fluids that could come in contact with the polymer and the nature of these fluids,
both on the high pressure and low pressure side.
It will not be necessary to perform qualification testing if well documented in-service experience and quality
control documentation are available. Such documentation shall contain detailed information on service
conditions such as time, temperature, pressure, fluid composition, chemicals added and flow conditions. An
operating company may, for example, provide the documentation of satisfactory service, e.g. stating that no
leaks and no failures occurred during service. The service temperature shall be in the same range as for the
new application (maximum 10 °C below) and the service experience shall extend to cover at least 50 % of
design life.
7.2 Requirements for chemical resistance tests
7.2.1 General
This part of ISO 23936 defines test procedures for the qualification of thermoplastic materials exposed to
fluids at elevated pressures and temperatures over an
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 23936-1
Première édition
2009-04-15
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Matériaux non
métalliques en contact avec les fluides
relatifs à la production de pétrole et de
gaz —
Partie 1:
Matières thermoplastiques
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Non-metallic
materials in contact with media related to oil and gas production —
Part 1: Thermoplastics
Numéro de référence
©
ISO 2009
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

©  ISO 2009
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2009 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes, définitions et termes abrégés.2
3.1 Termes et définitions .2
3.2 Termes abrégés .4
4 Exigences fonctionnelles .5
4.1 Généralités .5
4.2 Conduites, tuyauterie et chemisages.5
4.3 Joints, rondelles et joints d'étanchéité .10
4.4 Encapsulations, isolations électriques, conduites d'injection.12
5 Exigences relatives aux informations techniques.13
6 Exigences relatives aux fabricants.14
6.1 Exigences générales.14
6.2 Fabricant de matières premières .14
6.3 Fabricant de composants.14
6.4 Validité de la qualification .14
7 Qualification de matières thermoplastiques.15
7.1 Généralités .15
7.2 Exigences relatives aux essais de résistance chimique.15
Annexe A (informative) Propriétés chimiques caractéristiques de matières thermoplastiques
couramment utilisées dans les milieux rencontrés en production de pétrole et de gaz.17
Annexe B (normative) Exigences relatives aux milieux, aux conditions, aux équipements, aux
modes opératoires et aux rapports des essais.21
Bibliographie.27

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 23936-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel.
L'ISO 23936 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel — Matériaux non métalliques en contact avec les fluides relatifs à la production
de pétrole et de gaz:
⎯ Partie 1: Matières thermoplastiques
Les élastomères, les composites thermo-durcis, renforcés par des fibres et autres matériaux non métalliques
doivent être abordés dans les futures parties 2, 3, 4 et 5.
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés

Introduction
Les matériaux non métalliques sont utilisés dans les industries du pétrole et du gaz naturel pour les conduites,
les tuyauteries, les chemisages, les joints, les joints d'étanchéité et les rondelles entre autres. En particulier,
l'utilisation de conduites et de chemisages augmentera considérablement dans le futur. L'ISO 23936 a pour
objet d'établir des exigences et des lignes directrices pour une planification systématique et efficace, pour
l'utilisation fiable de matériaux non métalliques afin d'obtenir des solutions techniques économiques, prenant
en compte les contraintes éventuelles dues à des questions de sécurité et/ou environnementales.
De nombreux acteurs de l'industrie, des opérateurs et fournisseurs aux ingénieurs et aux autorités, tireront
profit de l'ISO 23936. Elle couvre les types génériques appropriés de matériaux non métalliques
(thermoplastiques, élastomères, plastiques thermodurcissables) et inclut les expériences techniques
existantes les plus diverses. Cela est particulièrement important puisque aucune norme technique résumant
la situation dans ce domaine n'a été élaborée auparavant. Les revêtements sont exclus du domaine
d'application de l'ISO 23936.
Le processus d'élaboration de l'ISO 23936 a été initié au cours des travaux sur l'ISO 15156-1, l'ISO 15156-2
et l'ISO 15156-3, qui stipulent les exigences et les recommandations concernant la sélection et la qualification
d'aciers faiblement alliés, d'alliages résistant à la corrosion et d'autres alliages destinés à être exposés à des
milieux contenant du H S dans des équipements utilisés en production de pétrole et de gaz naturel ainsi que
dans les installations de traitement du gaz naturel et lorsqu'une rupture de ces matériaux pourrait présenter
un risque pour la santé et la sécurité du public et du personnel ou pour l'environnement. Une quatrième partie
de l'ISO 15156 a été envisagée à l'origine pour couvrir, de la même manière, la sélection et la qualification de
matériaux non métalliques dans les mêmes milieux. Cependant, à un stade ultérieur, il fut décidé que, en
raison des différences entre les mécanismes de corrosion des matériaux métalliques et des matériaux non
métalliques, il serait trop limitatif de considérer le sulfure d'hydrogène comme étant l'unique composant
corrosif pour les matériaux non métalliques du fait que, lors de l'emploi en production de pétrole et de gaz,
d'autres paramètres du système doivent également être considérés comme étant corrosifs et comme ayant un
effet de dégradation sur les matériaux non métalliques.
En conséquence, il a été décidé d'élaborer une Norme internationale indépendante couvrant tous les
paramètres du système qui sont considérés pertinents dans les industries du pétrole et du gaz naturel pour
éviter les dommages par corrosion d'équipements non métalliques. L'ISO 23936 complète, sans toutefois s'y
substituer, les exigences concernant les matériaux dans les codes de construction, normes ou autres
réglementations appropriés.
L'ISO 23936 s'applique à la qualification et à la sélection de matériaux pour des équipements conçus et
construits en utilisant les critères de conception classiques en vue de l'application technique de matériaux non
métalliques. Les conceptions utilisant d'autres critères sont exclues de son domaine d'application.
L'ISO 23936 ne convient pas nécessairement pour être appliquée à des équipements utilisés dans des
processus et des équipements de raffinage ou en aval.

NORME INTERNATIONALE ISO 23936-1:2009(F)

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Matériaux non métalliques en contact avec les fluides relatifs à
la production de pétrole et de gaz —
Partie 1:
Matières thermoplastiques
ATTENTION — Les matériaux non métalliques sélectionnés à l'aide des différentes parties de
l'ISO 23936 sont résistants aux environnements trouvés dans les industries du pétrole et du gaz
naturel, mais pas nécessairement dans toutes les conditions de service. Dans tous les cas, il incombe
à l'utilisateur de l'équipement de s'assurer que les matériaux sélectionnés sont appropriés pour le
service prévu.
1 Domaine d'application
Globalement, l'ISO 23936 décrit les principes d'ordre général et donne des recommandations concernant la
sélection et la qualification de matériaux non métalliques et donne des lignes directrices pour l'assurance de
la qualité de ces matériaux non métalliques, destinés à être exposés à des milieux contenant du H S dans
des équipements utilisés en production de pétrole et de gaz et lorsque une rupture d'un tel équipement
pourrait présenter un risque pour la santé et la sécurité du public et du personnel ou pour l'environnement.
L'ISO 23936 peut aussi aider à réduire les coûts dus à la corrosion sur les équipements eux-mêmes. Elle
complète, sans toutefois s'y substituer, les exigences concernant les matériaux dans les codes de
construction, normes ou autres réglementations appropriés.
La présente partie de l'ISO 23936 traite de la résistance des thermoplastiques à la détérioration des
propriétés qui peut être provoquée par une interaction physique ou chimique avec des milieux du champ de
pétrole et du champ de gaz produits et injectés ainsi qu'avec les produits de production et de traitement
chimique. L'interaction avec la lumière du soleil est incluse. Cependant, les rayonnements ionisants sont
exclus du domaine d'application de la présente partie de l'ISO 23936.
En outre, la présente partie de l'ISO 23936 ne convient pas nécessairement pour être appliquée à des
équipements utilisés dans des processus et des équipements de raffinage ou en aval.
Les équipements considérés incluent, mais sans y être limité, les pipelines, les conduites, les chemisages, les
joints et les joints d'étanchéité ainsi que les rondelles non métalliques.
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 178, Plastiques — Détermination des propriétés en flexion
ISO 179-1, Plastiques — Détermination des caractéristiques au choc Charpy — Partie 1: Essai de choc non
instrumenté
ISO 306, Plastiques — Matières thermoplastiques — Détermination de la température de ramollissement
Vicat (VST)
ISO 527-1, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1: Principes généraux
ISO 868, Plastiques et ébonite — Détermination de la dureté par pénétration au moyen d'un duromètre
(dureté Shore)
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 2578, Plastiques — Détermination des limites temps-températures après exposition à l'action prolongée
de la chaleur
ISO 11357-6, Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) — Partie 6: Détermination du temps
d'induction à l'oxydation (OIT isotherme) et de la température d'induction à l'oxydation (OIT dynamique)
ISO 15156-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour utilisation dans des environnements
contenant de l'hydrogène sulfuré (H S) dans la production de pétrole et de gaz — Partie 1: Principes
généraux pour le choix des matériaux résistant au craquage
ISO 15156-2, Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour utilisation dans des environnements
contenant de l'hydrogène sulfuré (H S) dans la production de pétrole et de gaz — Partie 2: Aciers au carbone
et aciers faiblement alliés résistants à la fissuration, et utilisation de fontes
ISO 15156-3, Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour utilisation dans des environnements
contenant de l'hydrogène sulfuré (H S) dans la production de pétrole et de gaz — Partie 3: ARC (alliages
résistants à la corrosion) et autres alliages résistants à la fissuration
ASTM D638, Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
ASTM D746, Standard Test Method for Brittleness Temperature of Plastics and Elastomers By Impact
ASTM D792, Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by
Displacement
3 Termes, définitions et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et termes abrégés suivants s'appliquent.
3.1 Termes et définitions
3.1.1
lot
quantité de matière thermoplastique fabriquée de manière discontinue
3.1.2
certificat de conformité
〈inspection〉 document devant être émis par le fabricant conformément aux exigences mentionnées dans la
présente norme ou dans le bon de commande
3.1.3
utilisateur final
société pétrolière et/ou gazière
3.1.4
fluide
liquide ou gaz
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés

3.1.5
joint d'étanchéité
composant d'étanchéité comprimé dans un joint
3.1.6
chemisage
matière thermoplastique destinée à protéger les surfaces de tubes, de tuyauteries, de conduites ou
d'équipements en contact avec un milieu
3.1.7
sous-lot
partie d'un lot ou partie d'une matière thermoplastique fabriquée en continu
3.1.8
certificat de sous-lot
certificat d'analyse émis par le fabricant
3.1.9
fabricant
producteur de matière thermoplastique ou de produits semi-finis réalisés à partir de matières
thermoplastiques
3.1.10
spécification de matériau
description des caractéristiques et exigences d'essais pour des matières thermoplastiques
3.1.11
température de fonctionnement
température à laquelle est soumis un composant au cours du fonctionnement normal
3.1.12
température maximale de fonctionnement
température maximale à laquelle est soumis un composant, y compris les écarts par rapport à des
fonctionnements normaux, tels que le démarrage/l'arrêt
3.1.13
température minimale de fonctionnement
température minimale à laquelle est soumis un composant, y compris les écarts par rapport à des
fonctionnements normaux, tels que le démarrage/l'arrêt
3.1.14
conduite
installation dans laquelle sont transportés les fluides, incluant les tubes, les gares de racleurs, les composants
et équipements, y compris des vannes
NOTE Adaptée de l'ISO 13623:2000, définition 3.12.
3.1.15
tuyauterie
tube ou système de tubes destiné au transport de fluides
NOTE 1 Un système de tuyauteries peut être considéré comme étant un système unique sous réserve qu'il transporte
des substances ayant les mêmes propriétés et que, globalement, il soit conçu pour la même pression admissible.
NOTE 2 Des interruptions par différents composants, tels que des pompes, des machines, des récipients, etc.,
n'empêchent pas l'intégration dans un système de tuyauteries unique.
3.1.16
joint d'étanchéité
dispositif polymère déformable conçu pour séparer des milieux différents
3.1.17
gonflement
augmentation du volume due à l'absorption de fluides
3.1.18
thermoplastique
matière plastique pouvant être, de façon répétée, ramollie par la chaleur et durcie par le froid en fonction
d'une gamme caractéristique de températures de la matière plastique et, à l'état de ramollissement, pouvant
être mise en forme de façon répétée pour transformation en objets par moulage, extrusion ou formage
[ISO 15750-3:2002]
3.1.19
rondelle
plaque plate d'un matériau ayant un trou en son centre utilisé pour y asseoir les têtes de boulons et les écrous,
entre autres
3.2 Termes abrégés
COC Certificat de conformité (Certificate of compliance)
COA Certificat d'analyse (Certificate of analysis)
DSC Analyse calorimétrique différentielle (Differential scanning calorimetry)
DTMA/TMA Analyse dynamique thermo-mécanique/Analyse thermo-mécanique (Dynamic thermo-
mechanical analysis/Thermo-mechanical analysis)
ECTFE Poly(éthylène-chlorotrifluoroéthylène)
ETFE Poly(éthylène-tétrafluoroéthylène)
HDPE Polyéthylène haute densité
LDPE Polyéthylène basse densité
MDPE Polyéthylène moyenne densité
PA Polyamide
PAI Poly(amide-imide)
PCTFE Polychlorotrifluoroéthylène
PE Polyéthylène
PEI Poly(éther-imide)
PEEK Poly(éther-éthercétone)
PEX Polyéthylène réticulé
PFA Perfluoroalcoxydes
POM Polyoxyméthylène
PP Polypropylène
PP-B Copolymères hétérophasiques de polypropylène
PP-H Homopolymères de polypropylène
PP-R Copolymères aléatoires de polypropylène
PPS Poly(sulfure de phénylène)
4 © ISO 2009 – Tous droits réservés

PTFE Polytétrafluoroéthylène
PVDF Poly(fluorure de vinylidène)
QC Maîtrise de la qualité (Quality control)
RGD Décompression rapide de gaz (Rapid gas decompression)
4 Exigences fonctionnelles
4.1 Généralités
La sélection des matériaux doit être basée sur l'évaluation de leur compatibilité avec le milieu auquel ils sont
exposés, de leur fonctionnalité en service et de la durée de vie de conception. Les éléments suivants doivent
être considérés comme étant appropriés en ce qui concerne les exigences et doivent être évalués lors de la
sélection d'un matériau pour une application spécifique:
a) propriétés physiques et mécaniques adéquates aux températures maximale et minimale (dureté,
résistance à la rupture, allongement à la rupture, module d'élasticité, etc.),
b) résistance à une extrusion à haute pression ou à un fluage à la température maximale,
c) résistance vis-à-vis d'une décompression rapide de gaz à la température maximale,
d) résistance à un cycle thermique et un mouvement dynamique,
e) flexibilité à basse température, tel que définie dans l'ASTM D746 et l'ISO 178,
f) comportement à long terme,
g) comportement à l'infiltration de gaz,
h) résistance chimique au milieu auquel le matériau est exposé.
Pour les applications supportant une charge, une attention spéciale doit être portée au fluage et aux charges
mécaniques cycliques.
Les résistances chimiques caractéristiques de la plupart des thermoplastiques couramment utilisés sont
répertoriées à l'Annexe A.
4.2 Conduites, tuyauterie et chemisages
4.2.1 Généralités
Les matières thermoplastiques appropriées dans le domaine des conduites, des tuyauteries et des
chemisages à utiliser pour la production de pétrole et de gaz comprennent le polyéthylène (PE), le
polypropylène (PP), le poly(chlorure de vinylidène) (PVDF) et le polyamide (PA). Des matières
thermoplastiques basées sur d'autres monomères peuvent également être utilisées.
4.2.2 Polyéthylène (PE)
Le polyéthylène (PE) est un polymère thermoplastique semi-cristallin. Il existe différents types de PE utilisés
dans le domaine de la production de pétrole et de gaz:
⎯ le LDPE (polyéthylène basse densité),
⎯ le MDPE (polyéthylène moyenne densité),
⎯ le HDPE (polyéthylène haute densité).
PEX est l'abréviation pour le polyéthylène réticulé. La réticulation est habituellement exécutée par le biais de
peroxydes (PEXa), de silanes (PEXb) ou d'une irradiation (PEXc).
Le Tableau 1 donne les propriétés caractéristiques des différents types de PE et celles des PEX, de même
que les normes associées.
Tableau 1 — Propriétés caractéristiques des PE/PEX
Propriété
Température de Température Résistance au
Masse Point de Température
ramollissement maximale de choc à −30 °C
volumique fusion (DSC) de fragilité
d
Vicat A fonctionnement (Charpy)
Type
g/cm °C °C °C °C MPa
Norme
ISO 11357-1 à
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
0,910 à 0,925
LDPE 90 à 120 80 à 105 40 < −50 Pas de rupture
a
> 0,932
MDPE 0,926 to 0,940 125 à 130 110 à 120 50 < −60 Pas de rupture

HDPE W 0,941 130 à 135 125 à 130 60 < −60 Pas de rupture
b b b c
PEX  < −60 Pas de rupture
NOTE Le Tableau A.1 (voir l'Annexe A) donne plus de détails sur les limitations en service dans les milieux rencontrés dans la

production de pétrole et de gaz.
a
Masse volumique des copolymères LDPE.
b
Similaire au matériau de base (LDPE, MDPE ou HDPE) utilisé, en fonction de la technique de réticulation.
c
En général supérieure à celle du matériau de base (LDPE, MDPE ou HDPE), dépend cependant de la technique de réticulation.
d
Se rapporte à une durée de vie en service à long terme dans des milieux peu agressifs.
L'augmentation de la densité du PE augmentera les limites de température et renforcera la résistance
chimique. La réticulation améliorera également les propriétés globales du matériau PE.
NOTE Les produits chimiques tels que le méthanol et les hydrocarbures aromatiques peuvent extraire des matériaux
PE certains additifs et donc accélérer leur vieillissement. Prendre contact avec le fabricant en ce qui concerne la
résistance chimique du matériau PE.
La température maximale à long terme pour le PE présente une relation avec la température de
ramollissement Vicat A (voir l'ISO 306).
Les limites de basses températures du PE sont de l'ordre de −40 °C et présentent une relation avec la fragilité
du matériau caractérisée par les mesures au choc comme le montre le Tableau 1.
En général, l'utilisation du PE dans les milieux aqueux est admise. En la présence d'hydrocarbures
aliphatiques et aromatiques, l'utilisation du PE peut être limitée en raison d'infiltrations (en particulier des
hydrocarbures aliphatiques) et du gonflement (perte de propriétés mécaniques et de la stabilité
dimensionnelle). La résistance aux hydrocarbures peut être améliorée par la réticulation (matériaux PEXa,b,c).
Le degré de réticulation peut être déterminé conformément à l'EN 579.
La lumière UV dégradera le matériau PE à moins que des stabilisateurs efficaces ne soient ajoutés au
polymère.
Le PE peut être sensible à la fissuration due aux conditions environnementales lorsqu'il est mis en contact
avec des composés actifs en surface, tels que des détergents, des agents de surface, des émulsifiants, des
6 © ISO 2009 – Tous droits réservés

désémulsifiants et des inhibiteurs de corrosion. Les essais relatifs à la sensibilité à la fissuration sous
contrainte due à l'environnement peuvent être exécutés conformément à l'ISO 16770, à l'ASTM D1693 ou à
l'ISO 22088. Il convient que le choix de la méthode d'essai fasse l'objet d'un accord entre l'utilisateur final et le
fabricant.
4.2.3 Polypropylène
Le polypropylène est un polymère thermoplastique semi-cristallin. Il existe différents types de PP utilisés dans
le domaine de la production de pétrole et de gaz:
⎯ PP-H (homopolymères de PP)
⎯ PP-R (copolymères aléatoires de PP)
⎯ PP-B (copolymères hétérophasiques de PP)
⎯ PP-Élastomères (copolymères hétérophasiques de PP ayant une teneur en co-monomères très élevée).
Le Tableau 2 donne les propriétés caractéristiques des différents types de PP, de même que les normes
associées.
Tableau 2 — Propriétés caractéristiques des PP
Propriété
Température de Température
Point de Température Résistance au choc
ramollissement maximale de
fusion (DSC) de fragilité à −30 °C (Charpy)
a
Vicat A fonctionnement
Type
°C °C °C °C MPa
Norme
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
PP-H 162 150 120 0 20 à 30
PP-R 130 à 150 90 à 130 100 −20 30 à 40
PP-B 160 110 à 135 80 −30 60 à 120
PP-Élastomère 130 à 150 50 à 90 60 −50 Pas de rupture
NOTE Le Tableau A.2 (voir l'Annexe A) donne plus de détails sur les limitations en service dans les milieux rencontrés dans la

production de pétrole et de gaz.
a
Se rapporte à une durée de vie en service à long terme dans des milieux peu agressifs.
La résistance chimique des différents types de PP est similaire à celle des matériaux PE.
NOTE Les produits chimiques tels que le méthanol et les hydrocarbures aromatiques peuvent extraire des matériaux
PP certains additifs et donc accélérer leur vieillissement. Prendre contact avec le fabricant en ce qui concerne la
résistance chimique du matériau PP.
La température maximale à long terme pour le PP présente une relation avec la température de
ramollissement Vicat A (voir l'ISO 306).
Les limites de basses températures du PP sont de l'ordre de −30 °C à 0° et présentent une relation avec la
composition du matériau PP comme le montre le Tableau 2.
En général, l'utilisation du PP dans les milieux aqueux est admise. En la présence d'hydrocarbures
aliphatiques et aromatiques, l'utilisation du PP peut être limitée en raison d'infiltrations (en particulier des
hydrocarbures aliphatiques) et du gonflement (perte de propriétés mécaniques et de la stabilité
dimensionnelle).
La lumière UV dégradera le matériau PP à moins que des stabilisateurs efficaces ne soient ajoutés au
polymère.
Par comparaison au PE, le PP est moins sensible à la fissuration due à l'environnement lorsqu'il est mis en
contact avec des composés actifs en surface, tels que des détergents, des agents de surface, des
émulsifiants, des désémulsifiants et des inhibiteurs de corrosion. Les essais relatifs à la sensibilité à la
fissuration sous contrainte due à l'environnement peuvent être exécutés conformément à l'ISO 16770, à
l'ASTM D1693 ou à l'ISO 22088. Il convient que le choix de la méthode d'essai fasse l'objet d'un accord entre
l'utilisateur final et le fabricant.
4.2.4 Poly(fluorure de vinylidène)
Le Tableau 3 donne les propriétés caractéristiques du poly(fluorure de vinylidène) (PVDF), de même que les
normes associées.
Tableau 3 — Propriétés caractéristiques du PVDF
Propriété
Température de Température
Masse Point de fusion Température de Résistance au choc
ramollissement maximale de
volumique (DSC) fragilité à −30 °C (Charpy)
Vicat B (50 K/h) fonctionnement
g/cm °C °C °C °C MPa
Norme
ISO 11357-1 à
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
1,75 à 1,78 170 à 180 140 à 145 130 −60 Pas de rupture
Les limites de températures sont de l'ordre de 130 °C.
Le PVDF résiste aux infiltrations d'eau et d'hydrocarbures aliphatiques ou aromatiques jusqu'aux
températures limites. Les milieux basiques (pH élevé, y compris les amines) peuvent provoquer des
dégradations du PVDF. Le PVDF est sensible aux fissures en surface qui peuvent croître lorsqu'il est soumis
à un certain nombre de contraintes induites thermiquement. Des essais appropriés relatifs à sensibilité aux
produits chimiques fonctionnels (détergents, agents tensioactifs, émulsifiants, désémulsifiants et inhibiteurs de
corrosion) sont nécessaires. Il convient que les essais de fissuration sous contrainte soient exécutés
conformément à l'ISO 22088.
4.2.5 Polyamides
Le polyamide (PA) le plus couramment utilisé dans les services pétroliers et gaziers (depuis plus de 30 ans)
est le polyamide 11 (PA 11). Il existe d'autres types de polyamides disponibles. Le PA 12 a été approuvé
conformément à l'ISO 13628-2 (sur la base de l'API Spec 17J).
Les expériences industrielles relatives au vieillissement du PA 11 dans les tubes souples sont résumées dans
l'API TR 17TR2. Le PA 12 satisfait aux exigences des sections 6.1 et 6.2 de l'API Spec 17J:1999 et de
l'ISO 13628-2.
Le Tableau 4 donne les propriétés caractéristiques des différents types de PA, de même que les normes
associées.
8 © ISO 2009 – Tous droits réservés

Tableau 4 — Propriétés caractéristiques des PA
Propriété
Température
Température Résistance au
Masse Point de de ramollisse- Température de
maximale de choc à
volumique fusion (DSC) ment Vicat B fragilité
c
fonctionnement −30 °C(Charpy)
(50 K/h)
Type
g/cm °C °C °C °C MPa
Norme
ISO 11357-1 à
ISO 1183-2 ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
a
PA 11 1,03 à 1,04 183 160 −40 Pas de rupture
b
a
PA 12 1,01 à 1,03 171 à 178 129 à 140 −40 Pas de rupture
b
NOTE 1 La température maximale de fonctionnement dépend de l'application.
NOTE 2 Le Tableau A.3 (voir l'Annexe A) donne plus de détails sur les limitations en service dans les milieux rencontrés dans la

production de pétrole et de gaz.
a
Dans les systèmes contenant de l'eau.
b
Dans les systèmes non aqueux à hydrocarbures.
c
Pour 20 ans de durée de vie en service dans des conditions environnementales peu agressives.
En général, les températures limites hautes sont de l'ordre de 80 °C dans les systèmes contenant de l'eau du
fait que, au-dessus de cette température, l'hydrolyse commence à devenir un problème. En conséquence, les
acides minéraux et les acides organiques de faible masse moléculaire dégraderont les propriétés du PA 11 et
du PA 12 en cas de contact prolongé, même à de faibles concentrations. De la même manière, il convient
d'éviter un contact prolongé avec
⎯ les alcools, les aldéhydes et les cétones de faible masse moléculaire (en particulier le méthanol, le
formaldéhyde, l'acétone),
⎯ les phénols et les crésols, les anilines et les pyridines, les hydrocarbures halogénés (par exemple le
chlorure d'éthylène),
⎯ les acétates (l'acétate de butyle, l'acétate d'amyle),
⎯ les agents oxydants (par exemple les solutions diluées d'acide chromique, d'hypochlorite, de peroxyde
d'hydrogène et de permanganate),
⎯ les composés nitrés et
⎯ les solutions aqueuses de certains sels inorganiques (par exemple le carbonate de potassium ou de
sodium, le nitrite de sodium, le sulfate d'ammonium).
En général, l'utilisation des hydrocarbures aliphatiques en contact avec le PA 11 et le PA 12 est admise
jusqu'à approximativement 120 °C. Cependant, des hydrocarbures aromatiques de plus faible masse
moléculaire (benzène, toluène, xylènes) peuvent dégrader les propriétés du PA 11 et du PA 12 à des
températures supérieures ou égales à 60 °C.
La lixiviation de l'élément plastifiant est spécifiquement un problème pour les chemisages. En conséquence,
des essais appropriés sont nécessaires. Cela s'applique également à la sensibilité aux produits chimiques
fonctionnels (détergents, agents tensioactifs, émulsifiants, désémulsifiants et inhibiteurs de corrosion).
4.3 Joints, rondelles et joints d'étanchéité
4.3.1 Généralités
Les thermoplastiques sont utilisés comme joints et également comment renforts ou comme supports pour les
joints. En raison de leurs applications spécifiques, des types spéciaux de thermoplastiques, par exemple le
poly(sulfure de phénylène) (PPS), les poly(éther-éthercétone) (PEEK), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les
poly(amide-imide) (PAI), les poly(éther-imide) (PEI), le polyoxyméthylène (POM), le
polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE), sont utilisés. Ces matériaux sont souvent renforcés par de la poudre de
verre, des fibres de verre ou des fibres de carbone afin d'améliorer leurs propriétés mécaniques.
Le Tableau 5 donne les propriétés caractéristiques des polymères non chargés, de même que les normes
associées.
Tableau 5 — Propriétés caractéristiques des polymères non chargés sélectionnés
Propriété
Température de Température
Point de fusion Température de Résistance au choc
ramollissement maximale de
(DSC) fragilité à −30 °C (Charpy)
Vicat B (50 K/h) fonctionnement
Type
°C °C °C °C MPa
Norme
ISO 11357-1 à
ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
PPS 280 220 200 −50 Pas de rupture
PEEK 335 259 250 −65 Pas de rupture
PTFE 325 300 260 −200 Pas de rupture
PAI 275 260 200 −65 Pas de rupture
PEI 220 220 170 −60 Pas de rupture
POM 165 à 175 115 80 −50 Pas de rupture
PCTFE 210 160 130 −40 Pas de rupture
La température de service dépend fortement des contraintes ou de la pression de service et du jeu d'étanchéité. La
capacité à résister aux contraintes à la température supérieure applicable doit faire l'objet d'un document.
Le PAI est susceptible de subir une hydrolyse lorsqu'il est exposé à des fluides contenant de l'eau à 70 °C ou à 80 °C.
Les mêmes produits chimiques que ceux qui dégradent les propriétés du PA 11 et du PA 12 auront un effet néfaste sur
les propriétés du matériau PAI.
La température maximale de fonctionnement doit être établie à 70 °C lorsque le polymère est exposé à des fluides
contenant de l'eau pour garantir une durée de vie en service à long terme.
4.3.2 Poly(sulfure de phénylène) (PPS)
Le PPS présente une bonne résistance chimique dans les milieux aqueux et dans les milieux d'hydrocarbures
jusqu'à une température limite de 200 °C. Ces milieux incluent ceux comportant du H S et des produits
chimiques fonctionnels (détergents, agents de surface, émulsifiants, désémulsifiants et inhibiteurs de
corrosion). Il n'a pas été observé de fissuration par corrosion sous contrainte avec le PPS.
4.3.3 Poly(éther-éthercétone) (PEEK)
La température maximale admissible est de 250 °C pour les qualités de polymères non chargés.
En général, le PEEK résiste aux milieux utilisés dans les services pétroliers et gaziers jusqu'à la température
limite. Cependant, le sulfure d'hydrogène peut attaquer le PEEK, en particulier en présence d'amines et de
soufre élémentaire et surtout à des pressions partielles et à des températures élevées dans la plage de
10 © ISO 2009 – Tous droits réservés

200 °C. Sa résistance chimique vis-à-vis des hydrocarbures halogénés est également limitée. Il n'a pas été
observé de fissuration par corrosion sous contrainte avec le PEEK. Les propriétés mécaniques sont sensibles
au traitement thermique au cours du processus de fabrication, c'est-à-dire aux contraintes thermiques
résiduelles, en particulier pour les épaisseurs plus importantes.
4.3.4 Polytétrafluoroéthylène (PTFE)
La température limite est de 260 °C. A cette température, les propriétés mécaniques sont très médiocres en
raison du fluage. Il n'a pas été observé de fissuration par corrosion sous contrainte avec le PTFE.
Parmi les milieux utilisés dans la production de pétrole et de gaz, y compris les produits chimiques
fonctionnels (détergents, agents de surface, émulsifiants, désémulsifiants et inhibiteurs de corrosion), aucun
n'a été signalé comme attaquant le PTFE et ce jusqu'à des fonctionnements jusqu'à la température limite.
NOTE Le PTFE présente une haute perméabilité à l'oxygène. En conséquence, l'exclusion de l'oxygène n'est pas
possible dans le cas de tuyauteries en PTFE directement exposée à l'air.
4.3.5 Poly(amide-imide) (PAI)
La température maximale admissible est de 200 °C pour les qualités de polymères non chargés.
Les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, les hydrocarbures chlorés et fluorés et la plupart des acides à
des températures modérées n'ont pratiquement pas d'effet néfaste sur les propriétés du PAI. Cependant, le
polymère peut être attaqué par de la vapeur saturée, des bases fortes et des amines, (par exemple l'éthylène
diamine, la pyridine) et certains systèmes acides à haute température. On doit s'attendre à une attaque
modérée par de l'acide formique concentré. La résistance vis-à-vis de l'acide fluorhydrique concentré est
médiocre. Un traitement approprié postérieur à la polymérisation des composants de PAI est nécessaire pour
obtenir une résistance chimique optimale.
4.3.6 Poly(éther-imide) (PEI)
La température maximale admissible est de 170 °C pour les qualités de polymères non chargés.
Les poly(éther-imide) (PEI) présentent une résistance et une rigidité élevées à des températures élevées, une
résistance à la chaleur à long terme, une stabilité dimensionnelle et de bonnes propriétés électriques et ils
sont intrinsèquement des produits retardateurs de flamme. Le PEI résiste à des produits chimiques tels que
les hydrocarbures, les alcools et les solvants halogénés. Sa résistance au fluage à long terme permet même
au PEI de remplacer les métaux et d'autres matériaux dans de nombreuses applications structurales. Les
propriétés électriques présentent une excellente stabilité dans des conditions variables de température,
d'humidité et de fréquence. Il présente une résistance chimique vis-à-vis des hydrocarbures aliphatiques, de
l'eau chaude, des acides organiques forts, des acides minéraux faibles et des bases faibles. Cependant, les
hydrocarbures aromatiques, les fiouls, les bases fortes, les acides minéraux et oxydants forts, les
hydrocarbures chlorés, les alcools, les cétones telles que l'acétone, de même que les esters à plus faible
masse moléculaire (par exemple l'acétate d'éthyle) peuvent dégrader le profil de propriétés du PEI.
4.3.7 Polyoxyméthylène (POM)
La température maximale admissible est de 80 °C seulement pour les qualités de polymères non chargés.
Bien qu'il présente une bonne résistance vis-à-vis des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, le POM, en
tant que polyacétal, est susceptible de subir une hydrolyse par les acides et bases forts et faibles et ne
présente une résistance chimique vis-à-vis des alcools de faible masse moléculaire que limitée.
4.3.8 Polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE)
La température maximale admissible est de 130 °C. pour les qualités de polymères non chargés. La
température limite basse du PCTFE est de l'ordre de −240 °C. La contraction du PCTFE au cours du
refroidissement de 23 °C à −240 °C n'est que de 0,01 %.
Le polychlorotrifluoroéthylène présente une excellente combinaison de propriétés physiques et mécaniques,
de résistance chimique, d'absorption d'humidité proche de zéro, de non-inflammabilité et d'excellentes
propriétés électriques. Il est utilisé dans les vannes pour les sièges, les tiges et les joints, dans les paliers,
dans les compresseurs, dans les pompes et dans des applications cryogéniques et en tant que joint
d'étanchéité. Sa résistance chimique est comparable à celle du PTFE, bien que certains hydrocarbures
chlorés puissent provoquer un gonflement.
4.4 Encapsulations, isolations électriques, conduites d'injection
4.4.1 Généralités
Les matériaux utilisés pour l'encapsulation et l'isolation électrique des fils et des câbles et pour les conduites
d'injection ou de commande comprennent de manière prédominante le PP, le PA 11, le PA 12, le PVDF, le
PTFE, le PCTFE, l'ECTFE et l'ETFE. Les Tableaux 2, 3, 4 et 5 indiquent les propriétés caractéristiques du PP,
du PA 11, du PA 12, du PVDF, du PTFE et du PCTFE. Le Tableau 6 rassemble les propriétés
caractéristiques de l'ECTFE et de l'ETFE.
Tableau 6 — Propriétés caractéristiques de polymères non chargés sélectionnés
Propriété
Température
Température de
Température de Résistance au choc
maximale de
Point de fusion (DSC) ramollissement
fonctionne- fragilité à -30 °C (Charpy)
Vicat B (50 K/h)
ment
Type
°C °C °C °C MPa
Norme
ISO 11357-1 à
ISO 306 — ASTM D746 ISO 179-1
ISO 11357-6
ECTFE 240 170 160 −75 Pas de rupture
ETFE 255 ào 280 180 150 −80 Pas de rupture
4.4.2 Poly(éthylène-chlorotrifluoroéthylène) (ECTFE)
Dans les systèmes aqueux, l'ECTFE est acceptable jusqu'à 100 °C.
Il peut être attaqué par des milieux fortement alcalins, par exemple des amines, à des températures
supérieures à 100 °C. En conséquence, des essais relatifs à l'aptitude à l'emploi conformes à l'ISO 175 sont
recommandés.
La température maximale de fonctionnement pour des milieux non aqueux est d'environ 160 °C. Il n'a pas été
signalé de fissuration par corrosion sous contrainte dans les limites d'application décrites ci-dessus.
4.4.3 Poly(éthylène-tétrafluoroéthylène) (ETFE)
La température maximale de fonctionnement est d'environ 150 °C. La température minimale de
fonctionnement est d'environ −100 °C.
L'ETFE est inerte vis-à-vis de nombreux acides minéraux forts, de bases inorganiques, d'halogènes et de
solutions de sels métalliques. Les acides carboxyliques, les anhydrides, les hydrocarbures aromatiques et
aliphatiques, les alcools, les aldéhydes, les cétones, les éthers, les esters, les hydrocarbures chlorés et les
solvants classiques de polymères ont peu d'effet sur l'ETFE. Dans des conditions sous f
...