ISO 11120:1999
(Main)Gas cylinders — Refillable seamless steel tubes for compressed gas transport, of water capacity between 150 l and 3000 l — Design construction and testing
Gas cylinders — Refillable seamless steel tubes for compressed gas transport, of water capacity between 150 l and 3000 l — Design construction and testing
Bouteilles à gaz — Tubes en acier sans soudure rechargeables d'une contenance en eau de 150 l à 3000 l pour le transport des gaz comprimés — Conception, construction et essais
La présente Norme internationale spécifie les exigences minimales concernant le matériau, la conception, la construction et la bonne exécution, les procédés de fabrication et les essais au moment de la fabrication des tubes en acier sans soudure, trempés et revenus, rechargeables, d'une contenance en eau de 150 litres à 3000 litres inclus, destinés aux gaz comprimés et liquéfiés exposés à des températures ambiantes extrêmes (généralement comprises entre - 50 °C et + 65 °C). La présente Norme internationale s'applique aux tubes de résistance à la traction maximale, Rm, inférieure à 1100 MPa. Ces tubes peuvent être utilisés seuls ou en batteries afin d'équiper des remorques ou des traîneaux (modules ISO) pour le transport et la distribution de gaz comprimés. La présente Norme internationale ne traite pas des contraintes supplémentaires pouvant se produire au cours de service ou du transport, par exemple, les contraintes de flexion, etc.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11120
First edition
1999-03-15
Gas cylinders — Refillable seamless steel
tubes of water capacity between 150 l and
3 000 l — Design, construction and testing
Bouteilles à gaz — Tubes en acier sans soudure rechargeables
d'une contenance en eau de 150 l à 3 000 l — Conception, construction
et essais
A
Reference number
ISO 11120:1999(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11120:1999(E)
Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Definitions .2
4 Symbols.3
5 Inspection and testing.3
6 Materials .3
7 Design.6
8 Construction and workmanship.7
9 Batch tests.8
10 Tests on every cylinder.9
11 Special requirements for tubes for embrittling gases .11
12 Marking .13
Annex A (normative) ISO High-pressure gas tube/cylinder chemistry groupings.14
Annex B (normative) Ultrasonic inspection .15
Annex C (informative) Description, evaluation of manufacturing defects and conditions for rejection of
seamless steel tubes at time of visual inspection.20
Annex D (informative) Acceptance certificate .27
(informative)
Annex E Checklist for production testing.29
Bibliography.30
© ISO 1999
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 the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet iso@iso.ch
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
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.
International Standard ISO 11120 was prepared by Technical Committee ISO/TC 58, Gas cylinders, Subcommittee
SC 3, Cylinder design.
Annexes A and B form an integral part of this International Standard.
Annexes C, D and E are for information only.
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
Introduction
The purpose of this International Standard is to provide a specification for the design, manufacture, inspection and
testing of tubes for worldwide usage. The objective is to balance design and economic efficiency against international
acceptance and universal utility.
This International Standard aims to eliminate concern about climate, duplicate inspections and restrictions currently
existing because of lack of definitive International Standards. This International Standard should not be construed as
reflecting on the suitability of the practice of any nation or region.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 11120:1999(E)
Gas cylinders — Refillable seamless steel tubes of water capacity
between 150 l and 3 000 l — Design, construction and testing
1 Scope
This International Standard specifies minimum requirements for the material, design, construction and
workmanship, manufacturing processes and tests at manufacture of refillable quenched and tempered seamless
steel tubes of water capacities from 150 l up to and including 3 000 l for compressed and liquefied gases exposed to
extreme world-wide ambient temperatures (normally between 250 °C and 165 °C). This International Standard is
applicable to tubes with a maximum tensile strength R of less than 1 100 MPa.
m
These tubes can be used alone or in batteries to equip trailers or skids (ISO modules) for the transportation and
distribution of compressed gases.
This International Standard does not include consideration of any additional stresses that may occur during service
or transport, e.g. bending stresses, etc.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do
not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references,
the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of
currently valid International Standards.
1)
ISO 148 , Steel — Charpy impact test (V-notch).
2)
ISO 6506 , Metallic materials — Hardness test — Brinell test.
ISO 6892, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature.
ISO 11114-1, Transportable gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas contents —
Part 1: Metallic materials.
ISO 11484, Steel tubes for pressure purposes — Qualification and certification of non-destructive testing (NDT)
personnel.
1)
To be replaced by ISO 148-1, ISO 148-2 and ISO 148-3.
2)
To be replaced by ISO 6506-1, ISO 6506-2 and ISO 6506-3.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
3 Definitions
For the purposes of this International Standard the following definitions apply.
3.1
yield stress
value corresponding to the 0,2 % proof stress, R
p 0,2
3.2
quenching
hardening heat treatment in which a tube, which has been heated to a uniform temperature above the upper critical
point Ac of the steel, is cooled rapidly in a suitable medium
3
3.3
tempering
softening heat treatment which follows quenching, in which the tube is heated to a uniform temperature below the lower
critical point Ac of the steel
1
3.4
tube
a double ended pressure gas cylinder manufactured from seamless tubing
3.5
batch
a quantity of up to 200 tubes of the same nominal diameter, thickness and design made from the same steel cast and
subjected to the same heat treatment for the same duration of time
3.6
test pressure
required pressure (p ) applied during a pressure test
h
3.7
design stress factor
F
ratio of the equivalent wall stress at test pressure (p ) to guaranteed minimum yield stress (R )
h e
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
4 Symbols
Symbol Definition
a calculated minimum thickness, in millimetres, of the cylindrical shell
a' guaranteed minimum thickness, in millimetres, of the cylindrical shell
A percentage elongation
D nominal outside diameter of the tube, in millimetres
f a constant in the design stress factor (see 11.3)
design stress factor (see 3.7)
F
L original gauge length, in millimetres, according to ISO 6892
0
a
p
hydraulic test pressure, in bar above atmospheric pressure
h
a
R
guaranteed minimum value of yield stress, in megapascals
e
R value of the actual yield stress, in megapascals, determined by the tensile test
ea
R guaranteed minimum value of the tensile strength, in megapascals
g
R actual value of tensile strength, in megapascals, determined by the tensile test
m
S original cross-sectional area of tensile test piece, in square millimetres, according to ISO 6892
0
a 1 bar = 100 kPa; 1 MPa = 10 bar.
5 Inspection and testing
Evaluation of conformity is required to be performed in accordance with the relevant regulations of the country(ies)
where the tubes are to be used.
In order to ensure that tubes are in compliance with this International Standard they shall be subject to inspection in
accordance with clauses 9 and 10 by an authorized inspection body (hereafter referred to as “the inspector”)
recognized in the countries of use. The inspector shall be competent for inspection of tubes.
6 Materials
6.1 General requirements
6.1.1 Materials for the manufacture of tubes shall meet the requirements of 6.2, 6.3 and 6.4.
Steels for the fabrication of tubes shall be of nationally or internationally recognized compositions having proven
reliability. These steels shall fall within one of the chemical groups as shown in annex A.
New steel compositions, and steels for which limited experience exists in tube/cylinder service, shall be fully tested and
approved by a national authority and have been manufactured from not less than five casts of steel.
The manufacturer of the finished tube shall provide a detailed specification with tolerances for the supplied tubing
including:
chemical composition;
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
dimensions;
surface quality.
6.1.2 The steel used for the fabrication of tubes shall be fully killed.
6.1.3 The manufacturer of the tubing shall supply certificates of a reference heat treatment representative of the
final heat treatment.
NOTE Additional requirements related to tubes for use with embrittling gases are given in clause 11.
6.2 Controls on chemical composition
6.2.1 A steel is defined by the steel-making process and by its chemical composition.
Steel-making shall be defined by reference to a given process (oxygen converter, electric arc furnace or equivalent)
and to the killing method.
The chemical composition of the steel shall be defined at least by:
the carbon, manganese and silicon contents in all cases;
the chromium, nickel, molybdenum, vanadium or niobium contents when these are alloying elements
intentionally added to the steel;
the maximum sulphur and phosphorus contents in all cases.
The carbon, manganese and silicon contents and, where appropriate, the chromium, nickel, molybdenum, vanadium or
niobium contents shall be given, with tolerances, such that the differences between the maximum and minimum values
of the cast do not exceed the ranges shown in Table 1.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
Table 1 — Chemical composition tolerances
Element Content Permissible range
Carbon , 0,30 % 0,06 %
> 0,30 % 0,07 %
Manganese all contents 0,30 %
Silicon all contents 0,30 %
Chromium , 1,50 % 0,30 %
> 1,50 % 0,50 %
Nickel all contents 0,40 %
Molybdenum all contents 0,15 %
Vanadium all contents 0,10 %
Niobium all contents 0,10 %
Elements not included in the declared chemical composition shall not be deliberately added. The content of such
elements shall be limited to ensure that they have no detrimental effect on the properties of the finished product.
6.2.2 The maximum sulphur and phosphorus contents in the cast analysis shall not exceed 0,020 % each and their
sum shall not exceed 0,030 %. Check analyses of the supplied tubing shall not exceed 0,025 % and 0,035 %
respectively.
6.2.3 The manufacturer of the finished tube shall obtain and produce certificates of cast (heat) analyses of steels
supplied for the construction of tubes.
6.3 Heat treatment
6.3.1 Each tube shall be heat treated, and for each stage of treatment, i.e. quenching and tempering, the heat
treatment procedure shall include a record of:
the temperature;
the temperature holding time;
the cooling medium.
6.3.2 Heat treatment shall be carried out in such a way that it does not induce excessive stresses which may
initiate irreversible failures in the tube.
6.3.3 The austenization temperature prior to quenching shall be defined within ± 30 °C of the temperature retained
for the steel type under consideration, but it shall never be less than the upper critical point (Ac ) of the steel
3
concerned.
6.3.4 Quenching in media other than oil or air is permissible provided that the method produce tubes free of cracks
as verified by non destructive testing.
6.3.5 The tempering temperature shall be defined within ± 30 °C of the temperature for guaranteeing specified
mechanical properties but shall not be less than 540 °C.
6.4 Mechanical properties
The material of the finished tube shall satisfy the requirements of 9.2 and 10.4.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
6.5 Failure to meet test requirements
In the event of failure to meet test requirements, retesting or reheat treatment and retesting shall be carried
6.5.1
out as follows:
a) If there is evidence of a fault in carrying out a test, or an error of measurement, a further test shall be
performed. If the result of this test is satisfactory, the first test shall be ignored.
b) If the test has been carried out in a satisfactory manner, the cause of test failure shall be identified.
1) If the failure is considered to be due to the heat treatment applied, the manufacturer may subject all the
tubes of the batch to a further heat treatment.
2) If the failure is not due to the heat treatment applied, all the identified defective tubes shall be rejected or
repaired by an approved method. The non-rejected and repaired tubes are then considered as a new
batch.
In both cases the new batch shall be tested by the inspector. All the relevant batch tests needed to prove the
acceptability of the new batch shall be performed again. If one or more tests prove even partially
unsatisfactory, all the tubes of the batch shall be rejected.
Where reheat-treatment is required, the tubes shall be retempered or requenched and tempered.
6.5.2
A maximum of two reaustenitizing treatments is permitted.
Whenever tubes are reheat-treated the wall thickness can be affected by scale formation, therefore the minimum
design wall thickness shall be checked in the finished tube.
7 Design
7.1 Calculation of cylindrical shell thickness
The guaranteed minimum thickness of the cylindrical shell (a') shall be not less than the thickness calculated using
the Lamé-von Mises formula, as follows:
10 FR− 3 p
D
e h
a=−1
2 10 FR
e
0,65
where the value of F is the lesser of or 0,85
RR/
eg
R /R shall not exceed 0,90.
e g
Additional requirements related to tubes for use with embrittling gases are given in clause 11.
NOTE Regional international agreements may limit the magnitude of the factor used for design.
F
7.2 Design of tube ends
Tube ends shall be approximately hemispherical with thickness not less than the calculated minimum wall thickness, a.
The dimensions of the tube end profiles shall be specified for each design taking into consideration the stress
distribution and the manufacturing process.
To permit internal visual inspection of the tube, an adequate opening shall be provided at the neck ends. The nominal
diameter of the opening shall be greater than D/12.
NOTE Stress analysis should be carried out to ensure that design limits are not exceeded, in particular where this opening
is large.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
When the tube ends are threaded, the thickness at the thread root shall be sufficient to take into account the developed
stress in this part.
8 Construction and workmanship
8.1 General
The tube shall be manufactured from seamless steel tubing, typically hot rolled, extended or forged.
The ends shall be hot formed using either forging or spinning methods.
Metal shall not be added in the process of closure of the end.
Repair of defects by welding is prohibited.
8.2 Wall thickness
Each length of supplied tubing shall be examined to determine thickness.
The wall thickness at any point shall be not less than the minimum thickness specified.
Checking for wall thickness shall be by the ultrasonic method in accordance with annex B.
8.3 Surface defects
The internal and external surfaces of the finished tube shall be free from defects which would adversely affect the safe
working of the tube. See annex C for examples of defects and guidance on their evaluation.
8.4 Ultrasonic examination
Each tube shall be ultrasonically examined for defects in accordance with annex B.
Examination of tubes to be used for embrittling gases (e.g. hydrogen) shall be carried out both on the supplied
tubing and at completion of tube manufacture. For tubes containing other gases examination may be carried out
either during or at the completion of manufacture.
8.5 End closure (fitting)
Closure of the finished tube shall be accomplished by a method other than welding, brazing or brazewelding, and shall
be capable of preventing leakage.
8.6 Dimensional tolerances
8.6.1 Out-of-roundness
The out-of-roundness of the cylindrical shell, i.e. the difference between the maximum and minimum outside diameters
at the same cross-section, shall not exceed 2 % of the mean value of these diameters measured at least at the quarter
and mid-length locations on the tube.
8.6.2 Outside diameter
The mean external diameter shall not deviate by more than ± 1 % from the nominal design diameter; this shall be
verified at the quarter and mid-length locations on the tube.
8.6.3 Straightness
The maximum deviation of the cylindrical part of the shell from a straight line shall not exceed 3 mm per metre length.
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
8.6.4 Eccentricity
The values of the minimum and maximum thicknesses shall differ by no more than 12,5 % from the mean value of
these two thicknesses; this shall be verified at least at the quarter and mid-length locations on the tubes.
8.6.5 Length
The tolerance on the design overall length of the tube only, excluding fittings, shall not exceed the lesser of ± 1,5 % or
± 50 mm.
8.6.6 Water capacity
+10
The tolerance on the design water capacity shall be within the range %.
0
8.6.7 Mass
The tolerance on design mass of any individual tube shall not exceed ± 10 %.
If tubes are intended to constitute a battery, the tolerance on the shipment average tube mass shall be within the range
+ 5
% of the unit design mass.
10
−
9 Batch tests
9.1 General requirements
The following tests and inspections shall be carried out under the responsibility of the inspector (see clause 5).
NOTE The type approval procedures normally used for cylinders of nominal water capacity less than 150 l are not
applicable to the production runs for tubes.
9.2 Mechanical tests
9.2.1 General
From each production batch, test pieces shall be selected for mechanical testing from a ring of material of minimum
length 200 mm taken from supplied tubing which is representative of the final condition of the tube(s), including any
heat treatment.
The sample as defined above shall be placed so it is subjected at the same time as the tube(s) to the same heat
treatment conditions, including with respect to single- or double-sided quenching.
9.2.2 Tensile test
The test shall be carried out in accordance with ISO 6892 on a cylindrical proportional test piece taken longitudinally
(along the axis of the ring) in the ring wall and machined. The gauge length of the test piece L shall be equal to
0
56,S5
0
The results of the tensile test shall be at least equal to the minimum guaranteed values of the properties, and in all
cases:
R shall not exceed 1 100 MPa;
m
the elongation after fracture shall be not less than 14 %;
the ratio R /R shall be not more than 0,95.
ea m
NOTE Additional requirements related to tubes for use with embrittling gases are given in clause 11.
8
---------------------- Page: 12 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
9.2.3 Impact testing
9.2.3.1 Except for the requirements set out below, the test shall be carried out in accordance with ISO 148.
The test shall be carried out on three test pieces taken longitudinally from the sample ring wall. The notch shall be
perpendicular to the face of the sample ring wall. The test pieces shall be machined on all six faces. If the wall
thickness does not permit a final test piece width of 10 mm, the width shall be as near as practicable to the nominal
thickness of the tube wall. If the wall thickness is greater than 10 mm, the test pieces shall be taken as near as
practicable to the inner surface of the sample ring and their thickness limited to 10 mm.
9.2.3.2 The impact test shall be conducted at a temperature of 220 °C and the impact test values shall meet the
following requirements:
2
individual values > 40 J/cm ;
2
mean value > 50 J/cm .
If agreed between the manufacturer and purchaser, impact tests at lower temperatures may be carried out according to
the condition of use provided that the foregoing test requirements are also satisfied.
9.3 Interpretation of results
Except as allowed for in 6.5, the finished tubes shall satisfy the requirements of clause 6, and of 9.2 and 10.4.
10 Tests on every cylinder
10.1 General
Following heat treatment, all tubes shall be subjected to the following tests and inspections under the responsibility of
the inspector:
either a hydraulic proof pressure test in accordance with 10.2.1 or a volumetric expansion test in accordance
with 10.2.2;
a hardness test in accordance with 10.3;
a visual inspection in accordance with 10.4;
a dimensional inspection in accordance with 10.5;
ultrasonic non-destructive testing (NDT) in accordance with 10.6.
10.2 Hydraulic test
10.2.1 Proof pressure test
The hydraulic pressure in the tube shall be increased at a controlled rate until the test pressure, p , is reached with a
h
+ 3
tolerance of %. The test is normally carried out using water. All necessary precautions shall be taken to guarantee
0
the safety of persons and property. The tube test pressure shall be held for a sufficiently long period (at least 2 min) to
ascertain that there is no tendency for the pressure to decrease or for permanent visible deformation and that the tube
does not leak.
The test mounting shall be so designed and arranged as to permit easy checking of the tube tightness. It shall be fitted
with calibrated pressure gauge(s). Any internal pressure applied to the tube after heat treatment and before the official
pressure test shall not exceed 90 % of the test pressure, p .
h
After testing the interior of the tube shall be dried to avoid oxidation.
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
10.2.2 Volumetric expansion test
The hydraulic pressure in the tube shall be increased at a controlled rate until the test pressure, p , is reached with a
h
+3
tolerance of %. The test is normally carried out using water. The tube test pressure shall be held for a sufficiently
0
long period to ensure complete expansion of the tube, and in no case shall the pressure be held for less than 2 min.
The total volumetric expansion shall be measured. The pressure shall then be released and the volumetric expansion
remeasured.
The tube shall be rejected if it shows permanent expansion (i.e. volumetric expansion after the pressure has been
released) in excess of 10 % of the total volumetric expansion measured at the test pressure, p .
h
The total and permanent expansion reading shall be recorded, together with the corresponding serial number of the
tube tested so that the elastic expansion (i.e. total expansion minus permanent expansion), can be established for
each tube.
The test apparatus shall be fitted with at least two calibrated pressure gauges arranged in a parallel configuration to
check the accuracy of the pressure applied to the tube. Any internal pressure applied to the tube after heat treatment
and before the official pressure test shall not exceed 90 % of the test pressure, p .
h
After testing, the interior of the tube shall be dried to avoid oxidation.
10.3 Hardness testing
The purpose of this test is to check the homogeneity of the heat treatment of a tube batch.
A Brinell hardness test shall be conducted on each tube in accordance with ISO 6506, preferably with a ball having a
diameter of 10 mm and at a 29 420 N (3 000 kgf) load, except when circumstances do not permit.
The conversion of hardness test results into tensile strength values shall be determined by the tube manufacturer,
using test pieces representative of the manufactured tubes.
Hardness shall be measured and recorded at four diametrically opposed points in at least three circular cross-sections
distributed over the whole length of each tube at intervals of not greater than 3 m.
The average of the results on each circular cross-section shall be within the minimum-maximum tensile strength range
guaranteed by the manufacturer. The values may be plotted on a diagram to identify their position.
10.4 Visual inspection
The inner and outer surfaces of each finished tube shall be inspected visually for cleanliness and defects in
accordance with 8.3.
This is intended to check, in particular for the inner surface, that:
no foreign matter or grease is present;
no liquid or moisture is present inside the tube;
no shoulder cracks are present.
Light, tightly adhering scale or blush rust oxide is acceptable unless expressly prohibited by the final application.
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(E)
10.5 Dimensional inspection
10.5.1 Thickness
Inspection of wall thickness to check conformity with the requirements of 8.2 and 8.6.4 shall be carried out on each
tube at any manufacturing stage chosen by the manufacturer. The manufacturer shall ensure that no noticeable
reduction in thickness takes place in processing after this stage.
10.5.2 Diameter and length
Checks of the outside diameter and length shall be carried out on each finished tube to check conformity with the
requirements of 8.6.1 to 8.6.3 and in 8.6.5.
10.5.3 Water capacity and mass
The water capacity and mass shall be checked on each tube for conformity with the requirements of 8.6.6 and 8.6.7.
10.6 Ultrasonic non destructive test
The internal and external surface of each finished tube or tube prior to end forging shall be submitted to inspection over
100 % of the cylindrical wall part to ensure compliance with the requirements specified in 8.2 and 8.4.
10.7 Certificates
Each batch of tubes shall be covered by a certificate signed by the inspecting authority’s representative to the effect
that the tubes meet the requirements of this International Standard in all respects. An example of a suitably worded
certificate is given in annex D. A checklist of tests is given in annex E.
Copies of the certificate shall be retained by the inspection body and the manufacturer. The original certificate shall
be retained by the inspecting authority and the copies by the manufacturer in accordance with the regulations of the
relevant statutory authority.
11 Special requirements for tubes for embrittling gases
11.1 General
Tubes intended for the transport of gases which have a risk of hydrogen embrittlement (in accordance with
ISO 11114-1) shall meet the following particular requirements in addition to the specifications in clauses 6 to 10.
11.2 Materials
The suitability for use in the production of tubes intended to contain embrittling gases and made of steels of given
chemical compositions and heat treatments shall be checked. The steels shall meet the requirements of clause 6 and
the additional requirements of 11.5; specifically in no case shall R exceed 950 MPa.
m
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11120
Première édition
1999-03-15
Bouteilles à gaz — Tubes en acier sans
soudure rechargeables d'une contenance
en eau de 150 l à 3 000 l — Conception,
construction et essais
Gas cylinders — Refillable seamless steel tubes of water capacity between
150 l and 3 000 l — Design, construction and testing
A
Numéro de référence
ISO 11120:1999(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11120:1999(F)
Sommaire Page
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Définitions .1
4 Symboles.3
5 Contrôle et essais.3
6 Matériaux .3
7 Conception .6
8 Construction et bonne exécution.6
9 Essais sur lots.8
10 Essais sur chaque bouteille.9
11 Exigences spéciales concernant les tubes pour gaz fragilisants.11
12 Marquage.13
Annexe A (normative) Classification chimique ISO des tubes/bouteilles à gaz haute pression .14
Annexe B (normative) Contrôle aux ultrasons.15
Annexe C (informative) Description, évaluation des défauts de fabrication et des critères de rejet des tubes
en acier sans soudure au moment de l'inspection visuelle .20
Annexe D (informative) Certificat de réception .27
(informative)
Annexe E Liste de contrôle des essais de production .29
Bibliographie.30
© ISO 1999
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'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet iso@iso.ch
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
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.
La Norme internationale ISO 11120 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz,
sous-comité SC 3, Conception des bouteilles.
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme internationale.
Les annexes C, D et E sont données uniquement à titre d’information.
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
Introduction
L'objet de la présente Norme internationale est d'offrir une spécification pour la conception, la fabrication, le contrôle
et les essais des tubes pour usage dans le monde entier. L'objectif est de tenir la balance égale entre, d’une part,
les contraintes de conception et d'efficacité économique et, d’autre part, les besoins d’une acceptation
internationale et d’une utilité universelle.
La présente Norme internationale vise à éliminer toute préoccupation relative au climat, aux contrôles en double et
aux restrictions existant actuellement en raison du manque de Normes internationales définitives. Il convient de ne
pas considérer la présente Norme internationale comme une réflexion portant sur le caractère approprié ou non de
la pratique de quelque pays ou région que ce soit.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 11120:1999(F)
Bouteilles à gaz — Tubes en acier sans soudure rechargeables
d'une contenance en eau de 150 l à 3 000 l — Conception,
construction et essais
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les exigences minimales concernant le matériau, la conception, la
construction et la bonne exécution, les procédés de fabrication et les essais au moment de la fabrication des tubes
en acier sans soudure, trempés et revenus, rechargeables, d'une contenance en eau de 150 litres à 3000 litres
inclus, destinés aux gaz comprimés et liquéfiés exposés à des températures ambiantes extrêmes (généralement
comprises entre − 50 °C et + 65 °C). La présente Norme internationale s'applique aux tubes de résistance à la
traction maximale, R , inférieure à 1 100 MPa.
m
Ces tubes peuvent être utilisés seuls ou en batteries afin d'équiper des remorques ou des traîneaux (modules ISO)
pour le transport et la distribution de gaz comprimés.
La présente Norme internationale ne traite pas des contraintes supplémentaires pouvant se produire au cours de
service ou du transport, par exemple, les contraintes de flexion, etc.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
1)
ISO 148 , Acier — Essai de résilience Charpy (entaille en V).
2)
ISO 6506 , Matériaux métalliques — Essai de dureté — Essai Brinell.
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante.
ISO 11114-1, Bouteilles à gaz transportables — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les
contenus gazeux — Partie 1: Matériaux métalliques.
ISO 11484, Tubes en acier pour service sous pression — Qualification et certification du personnel d'essais non
destructifs (END).
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent.
1)
Sera remplacé par l'ISO 148-1, l'ISO 148-2 et l'ISO 148-3.
2)
Sera remplacé par l'ISO 6506-1, l'ISO 6506-2 et l'ISO 6506-3.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
3.1
limite apparente d'élasticité
valeur correspondant à la limite conventionnelle d'élasticité de 0,2 %, R
p 0,2
3.2
trempe
traitement thermique de durcissement au cours duquel un tube qui a été porté à une température uniforme
supérieure à celle du point critique supérieur Ac de l'acier, est refroidi rapidement dans un milieu adapté
3
3.3
revenu
traitement thermique d'adoucissement qui suit la trempe, au cours duquel un tube est porté à une température
uniforme inférieure à celle du point critique inférieur Ac de l'acier
1
3.4
tube
bouteille à gaz sous pression à double ogive fabriquée à partir de tubes sans soudure
3.5
lot
quantité de 200 tubes maximum de mêmes diamètre nominal, épaisseur et conception, fabriqués dans la même
coulée et soumis au même traitement thermique pendant la même durée
3.6
pression d'essai
pression exigée, p , appliquée pendant un essai de pression
h
3.7
facteur de contrainte théorique
F
rapport entre la contrainte équivalente de paroi à la pression d'essai, p , et la limite apparente d'élasticité minimale
h
garantie, R
e
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
4 Symboles
Symbole Définition
a épaisseur minimale calculée de l'enveloppe cylindrique, exprimée en millimètres
a9 épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique, exprimée en millimètres
A pourcentage d'allongement
D diamètre extérieur nominal du tube, exprimé en millimètres
constante du facteur de contrainte théorique (voir 11.3)
f
F facteur de contrainte théorique (voir 3.7)
L longueur initiale entre repères, exprimée en millimètres, conformément à l'ISO 6892
0
a
p
pression d'épreuve hydraulique au-dessus de la pression atmosphérique, exprimée en bar
h
R valeur de la limite apparente d'élasticité réelle déterminée par l'essai de traction, exprimée en
ea
a
mégapascals
R valeur minimale garantie de la limite apparente d'élasticité, exprimée en mégapascals
e
R valeur minimale garantie de résistance à la traction, exprimée en mégapascals
g
R valeur réelle de la résistance à la traction déterminée par l'essai de traction, exprimée en
m
mégapascals
S section initiale de l'éprouvette de traction, exprimée en millimètres, conformément à l'ISO 6892
0
a
1 bar = 100 kPa; 1 MPa = 10 bar.
5 Contrôle et essais
Il est nécessaire de procéder à l'évaluation de la conformité conformément aux réglementations pertinentes du ou
des pays où les tubes sont utilisés.
Afin de garantir que les tubes sont conformes à la présente Norme internationale, ils doivent être soumis à un
contrôle réalisé conformément aux articles 9 et 10 par un organisme de contrôle autorisé (ci-après désigné par
«inspecteur») reconnu dans le ou les pays d'utilisation. L'inspecteur doit être compétent en matière de contrôle de
tubes.
6 Matériaux
6.1 Exigences générales
6.1.1 Les matériaux utilisés pour la fabrication des tubes doivent être conformes aux exigences données en 6.2,
6.3 et 6.4.
Les aciers servant à la fabrication des tubes doivent être de composition reconnue sur le plan national ou
international et de fiabilité prouvée. Ces aciers doivent appartenir à l'un des groupes de produits chimiques cités à
l'annexe A.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
Les nouvelles compositions d'acier et les aciers pour lesquels on ne dispose que d'une expérience réduite pour
l'application aux tubes/bouteilles doivent être intégralement soumis aux essais et agréés par l'autorité nationale et
avoir été fabriqués à partir d’au moins cinq coulées d'acier.
Le fabricant du tube fini doit fournir, avec les tubes livrés, une spécification détaillée donnant les tolérances
concernant:
la composition chimique;
les dimensions;
l'état de surface.
6.1.2 L'acier utilisé pour la fabrication des tubes doit être entièrement calmé.
6.1.3 Le fabricant des tubes doit fournir des certificats attestant d'un traitement thermique de référence
représentatif du traitement thermique final.
NOTE D'autres exigences relatives aux tubes destinés à être utilisés avec des gaz fragilisants sont données dans
l’article 11.
6.2 Contrôles de la composition chimique
6.2.1 Un acier est défini par sa méthode de fabrication et par sa composition chimique.
La fabrication de l'acier doit être définie par référence à un procédé donné (convertisseur à l'oxygène, four
électrique ou équivalent) et à la méthode par laquelle il est calmé.
La composition chimique doit être définie au minimum, en indiquant:
la teneur en carbone, en manganèse et en silicium dans tous les cas;
la teneur en chrome, en nickel, en molybdène, en vanadium ou en niobium lorsqu'il s'agit d'éléments d'alliage
introduits intentionnellement dans l'acier;
la teneur maximale en soufre et en phosphore dans tous les cas.
Les teneurs en carbone, manganèse, silicium et, le cas échéant, en chrome, nickel, molybdène, vanadium ou
niobium doivent être indiquées avec des tolérances telles que la différence entre les valeurs maximale et minimale
de l'analyse de coulée n'excède pas les plages données dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Tolérances des compositions chimiques
Élément Teneur Plage autorisée
Carbone , 30 % 0,06 %
> 0,30 % 0,07 %
Manganèse Toutes teneurs 0,30 %
Silicium Toutes teneurs 0,30 %
Chrome , 1,50 % 0,30 %
> 1,50 % 0,50 %
Nickel Toutes teneurs 0,40 %
Molybdène Toutes teneurs 0,15 %
Vanadium Toutes teneurs 0,10 %
Niobium Toutes teneurs 0,10 %
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
Les éléments non inclus dans la composition chimique déclarée ne doivent pas être ajoutés intentionnellement. La
teneur de ces éléments doit être limitée de sorte à garantir qu'ils n'ont aucun effet dommageable sur les propriétés
du produit fini.
6.2.2 Les teneurs maximales en soufre et en phosphore déterminées lors de l'analyse de coulée ne doivent pas
dépasser 0,020 % chacune et leur somme ne doit pas excéder 0,030 %. Les analyses de contrôle des tubes fournis
ne doivent respectivement pas dépasser 0,025 % et 0,035 %.
6.2.3 Le fabricant des tubes finis doit obtenir et produire des certificats d'analyses de coulée (thermiques) pour les
aciers fournis en vue de la construction des tubes.
6.3 Traitement thermique
6.3.1 Chaque tube doit subir un traitement thermique et le mode opératoire de traitement thermique doit, pour
chaque étape de traitement, c'est-à-dire la trempe et le revenu, comprendre l'enregistrement des données
suivantes:
la température;
la durée de maintien de la température;
le milieu de refroidissement.
6.3.2 Le traitement thermique doit être effectué de telle manière qu'il n'engendre pas de contraintes excessives
susceptibles de provoquer des ruptures irréversibles dans le tube.
6.3.3 La température d'austénisation précédant la trempe doit être définie avec une tolérance de ± 30 °C de la
température retenue pour le type d'acier concerné, mais elle ne doit en aucun cas être inférieure à celle du point
critique supérieur (Ac ) de l'acier concerné.
3
6.3.4 La trempe dans un milieu différent de l'huile ou de l'air est autorisée à condition que la méthode permette
d'obtenir des tubes exempts de fissures comme vérifié par les essais non destructifs.
6.3.5 La température de revenu doit être déterminée avec une tolérance de ± 30 °C de la température garantissant
les propriétés mécaniques spécifiées, mais ne doit en aucun cas être inférieure à 540 °C.
6.4 Propriétés mécaniques
Le matériau du tube fini doit satisfaire aux exigences données en 9.2 et 10.4.
6.5 Manquement aux exigences d'essai
6.5.1 En cas de manquement aux exigences d'essai, de nouveaux essais ou un traitement thermique accompagné
de nouveaux essais doivent être réalisés comme suit:
a) S'il existe une preuve qu'un essai a été mal effectué ou qu'une erreur de mesurage a été commise, un nouvel
essai doit être effectué. Si le résultat est satisfaisant, le premier essai doit être ignoré.
b) Si l'essai a été réalisé de manière satisfaisante, l'origine de la défaillance de l'essai doit être identifiée.
1) Si on considère que la défaillance est due au traitement thermique appliqué, le fabricant doit soumettre
tous les tubes du lot à un nouveau traitement thermique.
2) Si la défaillance n'est pas due au traitement thermique appliqué, tous les tubes défectueux identifiés
doivent être rejetés ou réparés par une méthode approuvée. Les tubes non rejetés ou réparés sont alors
considérés comme un nouveau lot.
Dans les deux cas, le nouveau lot doit être soumis à essai par l'inspecteur. Tous les essais de lot
appropriés nécessaires pour prouver l'acceptabilité du nouveau lot doivent être une nouvelle fois effectués.
Si un ou plusieurs essais s'avèrent même partiellement non concluants, tous les tubes du lot doivent être
rejetés.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
Si un traitement thermique est nécessaire, les tubes doivent être trempés ou trempés et revenus une
6.5.2
nouvelle fois.
Deux nouveaux traitements d'austénisation au maximum sont autorisés.
Si les tubes sont soumis à un nouveau traitement thermique, l'épaisseur de paroi peut être affectée par la formation
d'écailles et par conséquent l'épaisseur de paroi théorique minimale doit donc être vérifiée sur le tube fini.
7 Conception
7.1 Calculs de l'épaisseur de l'enveloppe cylindrique
L'épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique, a9, ne doit pas être inférieure à l'épaisseur calculée avec
la formule de Lamé-Von Mises suivante:
10 FR− 3 p
D
e
h
a=−1
2 10 FR
e
06, 5
où la valeur de F est la valeur la plus petite entre et 0,85.
RR/
eg
Le rapport R /R ne doit pas être supérieur à 0,90.
e g
Des exigences supplémentaires concernant les tubes pour gaz fragilisants sont données à l'article 11.
NOTE Des accords internationaux peuvent limiter l'étendue du facteur F utilisé pour la conception.
7.2 Conception des extrémités des tubes
Les extrémités des tubes doivent être pratiquement hémisphériques et d'une épaisseur supérieure à l'épaisseur de
paroi minimale calculée, a.
Les dimensions des profilés des extrémités du tube doivent être spécifiées pour chaque conception en prenant en
compte la répartition des contraintes et le procédé de fabrication.
Afin de permettre l'examen visuel interne du tube, une ouverture adaptée doit être laissée au niveau des extrémités
du goulot. Le diamètre nominal de l'ouverture doit être supérieur à D/12.
NOTE Il convient qu'une analyse des contraintes soit réalisée pour s'assurer que les limites théoriques ne sont pas
dépassées, en particulier s'il s'agit d'une grande ouverture.
Si les extrémités du tube sont filetées, l'épaisseur à la racine du filetage doit être assez importante pour supporter la
contrainte développée dans cette partie.
8 Construction et bonne exécution
8.1 Généralités
Le tube doit être fabriqué à partir de tubes en acier sans soudure, généralement laminés à chaud, étirés ou forgés.
Les extrémités doivent être formées à chaud soit par forgeage, soit par repoussage.
Aucun métal ne doit être ajouté au cours de la fermeture de l'extrémité.
La réparation des défauts par soudage est interdite.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
8.2 Épaisseur de paroi
L'épaisseur de chaque longueur de tube fournie doit être contrôlée.
En aucun point l'épaisseur de paroi ne doit être inférieure à l'épaisseur minimale spécifiée.
La vérification de l'épaisseur de paroi doit être réalisée par une méthode aux ultrasons, conformément à l'annexe B.
8.3 Défauts de surface
Les surfaces interne et externe du tube fini ne doivent comporter aucun défaut pouvant avoir un effet négatif sur le
bon fonctionnement du tube. Voir l'annexe C pour des exemples de défauts et des lignes directrices concernant leur
évaluation.
8.4 Contrôle aux ultrasons
Chaque tube doit subir un contrôle aux ultrasons destiné à détecter les défauts, conformément à l'annexe B.
L'examen des tubes destinés à être utilisés avec des gaz fragilisants (par exemple, l'hydrogène) doit être effectué
sur les tubes fournis et une fois le tube fabriqué. Pour les tubes contenant d'autres gaz, le contrôle peut être réalisé
soit pendant, soit après la fabrication.
8.5 Fermeture des extrémités (raccord)
La fermeture du conteneur fini doit être effectuée par une méthode autre que le soudage, le brasage ou le soudo-
brasage et doit permettre d’éviter les fuites.
8.6 Tolérances dimensionnelles
8.6.1 Ovalisation
L'ovalisation de l'enveloppe cylindrique, c'est-à-dire la différence entre les diamètres extérieurs maximal et minimal
de la même section transversale, ne doit pas dépasser 2 % de la valeur moyenne de ces diamètres mesurés au
moins aux emplacements situés au quart de la longueur et à mi-longueur sur le tube.
8.6.2 Diamètre extérieur
Le diamètre extérieur moyen ne doit pas s'écarter de plus de ± 1 % du diamètre théorique nominal; ceci doit être
vérifié au quart de la longueur et à mi-longueur sur le tube.
8.6.3 Rectitude
L'écart maximal de la partie cylindrique de l'enveloppe par rapport à une ligne droite ne doit pas dépasser 3 mm par
mètre de longueur.
8.6.4 Excentration
Les valeurs des épaisseurs minimale et maximale ne doivent pas s'écarter de plus de 12,5 % de la valeur moyenne
de ces deux épaisseurs; cela doit être vérifié au minimum aux emplacements situés au quart de la longueur et à mi-
longueur sur les tubes.
8.6.5 Longueur
La tolérance relative à la longueur théorique totale du tube seul, sans ses accessoires, ne doit pas dépasser
± 1,5 % ou ± 50 mm si cette dernière valeur est plus petite.
8.6.6 Contenance en eau
+10
La tolérance relative à la contenance en eau doit être de %.
0
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
8.6.7 Masse
La tolérance de la masse théorique de tout tube ne doit pas dépasser ± 10 %.
Lorsque les tubes doivent être utilisés en batteries, la tolérance de la masse moyenne du tube par chargement doit
+ 5
être de % de la masse théorique par unité.
−10
9 Essais sur lots
9.1 Exigences générales
Les essais et contrôles suivants doivent être réalisés sous la responsabilité de l'inspecteur (voir 5).
NOTE Les procédures d'homologation du type généralement utilisées pour les bouteilles d'une contenance en eau
inférieure à 150 litres ne sont pas applicables aux cycles de production des tubes.
9.2 Essais mécaniques
9.2.1 Généralités
Des éprouvettes doivent être sélectionnées dans chaque lot de fabrication pour être soumises à des essais
mécaniques, à partir d'un anneau d'une longueur minimale de 200 mm prélevé sur des tubes fournis représentatifs
de l'état final du ou des tubes, y compris les traitements thermiques, le cas échéant.
L'échantillon, tel que décrit ci-dessus doit être placé de manière à être soumis au même moment que le ou les
tubes, aux mêmes conditions de traitement thermique, y compris la trempe sur face simple ou double.
9.2.2 Essai de traction
L'essai doit être réalisé conformément à l'ISO 6892 sur une éprouvette cylindrique proportionnelle prise dans le
sens longitudinal, le long de l'axe de l'anneau, dans la paroi de l'anneau et usinée. La longueur calibrée de
l'éprouvette L , doit être égale à 56,S5 .
0 0
Les résultats de l'essai de traction doivent au moins être égaux aux valeurs minimales garanties par le fabricant, et
dans tous les cas:
R ne doit pas dépasser 1 100 MPa;
m
l'allongement minimal après rupture ne doit pas être inférieur à 14 %;
le rapport R /R ne doit pas être supérieur à 0,95.
ea m
NOTE D'autres exigences relatives aux tubes destinés à être utilisés avec des gaz fragilisants sont données à l'article 11.
9.2.3 Essai de résilience
9.2.3.1 Sauf pour les exigences données ci-après, l'essai doit être réalisé conformément à l'ISO 148.
L'essai doit être effectué sur trois éprouvettes prélevées longitudinalement dans la paroi de l'anneau échantillon.
L'entaille doit être perpendiculaire à la face de la paroi de l'anneau échantillon. Les éprouvettes doivent être usinées
sur les six faces. Si l'épaisseur de paroi ne permet pas d'obtenir une éprouvette de largeur finale de 10 mm, la
largeur doit être aussi proche que possible de l'épaisseur nominale de la paroi du tube. Si l'épaisseur de paroi est
supérieure à 10 mm, les éprouvettes doivent être prélevées aussi près que possible de la surface interne de
l'anneau échantillon et leur épaisseur limitée à 10 mm.
9.2.3.2 L'essai de résilience doit être réalisé à une température de − 20 °C et les valeurs de l'essai de résilience
doivent être conformes aux exigences suivantes:
2
valeurs individuelles > 40 J/cm ;
8
---------------------- Page: 12 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
2
valeur moyenne > 50 J/cm .
Sur accord entre le fabricant et le client, des essais de résilience à des températures inférieures peuvent être
effectués selon la condition d'utilisation, sous réserve que les exigences d'essai précédentes soient également
satisfaites.
9.3 Interprétation des résultats
A l'exception des spécifications données en 6.5, les tubes finis doivent être conformes aux exigences données à
l’article 6, en 9.2 et en 10.4.
10 Essais sur chaque bouteille
10.1 Généralités
Après traitement thermique, chaque tube doit être soumis aux essais et contrôles suivants sous la responsabilité de
l'inspecteur:
un essai de pression d'épreuve hydraulique tel que spécifié en 10.2.1 ou un essai d'expansion volumétrique tel
que spécifié en 10.2.2;
un essai de dureté tel que spécifié en 10.3;
un contrôle visuel tel que spécifié en 10.4;
un contrôle dimensionnel tel que spécifié en 10.5;
un essai non destructif aux ultrasons (CND) tel que spécifié en 10.6.
10.2 Épreuve hydraulique
10.2.1 Essai de pression d'épreuve
La pression hydraulique dans le tube doit être augmentée à une vitesse contrôlée jusqu'à atteindre la pression ,
p
h
+3
avec une tolérance de %. Cet essai est généralement réalisé avec de l'eau. Toutes les précautions nécessaires
0
doivent être prises afin de garantir la sécurité des biens et des personnes. La pression d'essai du tube doit être
maintenue suffisamment longtemps (au moins 2 min) pour garantir que la pression ne tend pas à baisser, qu'il n'y a
aucune déformation permanente visible et que le tube ne fuit pas.
Le dispositif d'essai doit être conçu et disposé de manière que le contrôle de l'étanchéité du tube soit facilité. Il doit
être équipé d'un ou de plusieurs manomètres étalonnés. Toute pression interne appliquée au tube après le
traitement thermique et avant l'essai de pression officiel ne doit pas dépasser 90 % de la pression d'essai, p .
h
Après l'essai, l'intérieur du tube doit être séché afin d'éviter tout risque d'oxydation.
10.2.2 Essai d'expansion volumétrique
La pression hydraulique dans le tube doit être augmentée à une vitesse contrôlée jusqu'à atteindre la pression p ,
h
+3
avec une tolérance de %. Cet essai est généralement réalisé avec de l'eau. La pression d'essai du tube doit être
0
maintenue suffisamment longtemps pour garantir l'expansion complète du tube et, dans tous les cas, la pression
doit être maintenue au moins pendant 2 min. L'expansion volumétrique totale doit être mesurée. La pression doit
alors être relâchée et l'expansion volumétrique mesurée.
Le tube doit être rejeté s'il présente une expansion permanente (c'est-à-dire une expansion volumétrique après
relâchement de la pression) de plus de 10 % de l'expansion volumétrique totale mesurée à la pression d'essai, p .
h
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
© ISO
ISO 11120:1999(F)
Les lectures de l'expansion totale et permanente doivent être enregistrées, ainsi que le numéro de série du tube
soumis à essai de manière que l'expansion élastique (c'est-à-dire l'expansion totale moins l'expansion permanente)
puisse être déterminée pour chaque tube.
L'appareillage d'essai doit comporter au minimum deux manomètres étalonnés disposés en parallèle afin de vérifier
la précision de la pression appliquée au tube. Toute pression interne appliquée au tube après le traitement
thermique et avant l'essai de pression officiel ne doit pas dépasser 90 % de la pression d'essai, p .
h
Après l'essai, l'intérieur du tube doit être séché afin d'éviter tout risque d'oxydation.
10.3 Essai de dureté
Cet essai a pour objectif de contrôler l'homogénéité du traitement thermique du lot de tubes.
Un essai de dureté Brinell doit être effectué sur chaque tube conformément à l'ISO 6506, de préférence à l'aide
d'une bille d'un diamètre de 10 mm et à une charge de 29420 N (3000 kgf), sauf quand les circonstances ne le
permettent pas.
La conversion des résultats de l'essai de dureté en valeurs de résistance à la traction doit être déterminée par le
fabricant du tube, à l'aide d'éprouvettes représentatives des tubes fabriqués.
La dureté doit être mesurée et enregistrée en quatre points diamétralement opposés sur au moins trois sections
circulaires réparties sur toute la longueur de chaque tube à des intervalles de 3 m au maximum.
La moyenne des résultats sur chaque section circul
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.