ISO 9809-2:2010

Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa

ISO 9809-2:2010 specifies minimum requirements for the material, design, construction and workmanship, manufacturing processes, examination and testing at manufacture of refillable quenched and tempered seamless steel gas cylinders of water capacities from 0,5 l up to and including 150 l for compressed, liquefied and dissolved gases. ISO 9809-2:2010 is applicable to cylinders with a maximum tensile strength Rma of greater than or equal to 1 100 MPa. It is not applicable to cylinders with Rma, max of greater than 1 300 MPa for diameters greater than 140 mm and guaranteed wall thicknesses greater than or equal to 12 mm and Rma, max greater than or equal to 1 400 MPa for diameters of less than or equal to 140 mm and guaranteed wall thicknesses greater than or equal to 6 mm, because beyond these limits, additional requirements can apply. If desired, cylinders of water capacity less than 0,5 l and between 150 l and 500 l can be manufactured and certified to be in compliance with ISO 9809-2:2010.

Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception, construction et essais — Partie 2: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction supérieure ou égale à 1 100 MPa

L'ISO 9809-2:2010 prescrit les exigences minimales concernant le matériau, la conception, la construction et la mise en oeuvre, les modes de fabrication, les examens et les essais au moment de la fabrication des bouteilles à gaz rechargeables, en acier trempé et revenu sans soudure, d'une capacité en eau comprise entre 0,5 l et 150 l inclus, pour gaz comprimés, liquéfiés ou dissous. L'ISO 9809-2:2009 s'applique aux bouteilles ayant une résistance maximale à la traction, Rma, supérieure ou égale à 1 100 MPa. Elle ne couvre pas les bouteilles dont Rma, max est supérieure à 1 300 MPa pour un diamètre supérieur à 140 mm et une épaisseur de paroi garantie supérieure ou égale à 12 mm, et dont Rma, max est supérieure ou égale à 1 400 MPa pour un diamètre inférieur ou égal à 140 mm et une épaisseur de paroi garantie supérieure ou égale à 6 mm; en effet, au-delà de ces limites, des exigences supplémentaires peuvent s'appliquer. Si on le désire, les bouteilles d'une capacité en eau inférieure à 0,5 l et les bouteilles d'une capacité en eau comprise entre 150 l et 500 l peuvent être fabriquées et certifiées conformément à l'ISO 9809-2:2010.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 14-Apr-2010
• Withdrawal Date: 14-Apr-2010
• ICS: 23.020.30 - Pressure vessels, gas cylinders
• ICS: 23.020.35 - Gas cylinders
• Technical Committee: ISO/TC 58/SC 3 - Cylinder design
• Drafting Committee: ISO/TC 58/SC 3/WG 26 - Refillable seamless steel gas cylinders (except stainless steel)
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 22-Aug-2019
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 9809-2:2019 - Gas cylinders - Design, construction and testing of refillable seamless steel gas cylinders and tubes - Part 2: Quenched and tempered steel cylinders and tubes with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa
• Effective Date: 12-Dec-2015
• Revises: ISO 9809-2:2000 - Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9809-2
Second edition
2010-04-15
Gas cylinders — Refillable seamless steel
gas cylinders — Design, construction and
testing —
Part 2:
Quenched and tempered steel cylinders
with tensile strength greater than or equal
to 1 100 MPa
Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans
soudure — Conception, construction et essais —
Partie 2: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la
traction supérieure ou égale à 1 100 MPa

Reference number
©
ISO 2010
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E-mail [e-mail]
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols.3
5 Inspection and testing .4
6 Materials .4
7 Design.7
8 Construction and workmanship .11
9 Type approval procedure.13
10 Batch tests .19
11 Tests/examinations on every cylinder .27
12 Certification.28
13 Marking.29
Annex A (informative) Description and evaluation of manufacturing imperfections and conditions
for rejection of seamless steel gas cylinders at time of final visual inspection by the
manufacturer.30
Annex B (normative) Ultrasonic examination.36
Annex C (informative) Type approval certificate .42
Annex D (informative) Acceptance certificate.43
Bibliography.45

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 9809-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 58, Gas cylinders, Subcommittee SC 3, Cylinder
design.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9809-2:2000), which has been technically
revised.
a) the reduction of maximum sulfur content in 6.2.2 from 0,010 % to 0,005 %, which is now applicable to all
strength levels;
b) the note in 7.3 regarding limitation of the F factor was deleted (as required by the United Nations
Recommendations on the Transport of Dangerous Goods: Model Regulations);
c) the modification of provisions for ultrasonic examination in 8.4 to include ultrasonic examination on the
cylindrical area to be closed, prior to the forming process;
d) the addition of the requirement of a base check according to 9.2.6 for all cylinder types during prototype
testing;
e) the addition of the requirement of a base check according to 9.2.6 for cylinders made from continuously
cast billet material during batch testing.
ISO 9809 consists of the following parts, under the general title Gas cylinders — Refillable seamless steel gas
cylinders — Design, construction and testing:
⎯ Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
⎯ Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa
⎯ Part 3: Normalized steel cylinders
Stainless steel cylinders with tensile strength of less than 1 100 MPa will form the subject of a part 4.
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Introduction
This part of ISO 9809 provides a specification for the design, manufacture, inspection and testing of a
seamless steel cylinder for worldwide usage. The objective is to balance design and economic efficiency
against international acceptance and universal utility.
ISO 9809 (all parts) aims to eliminate existing concern; about climate, duplicate inspections and restrictions
because of a lack of definitive International Standards. This part of ISO 9809 should not be construed as
reflecting on the suitability of the practice of any nation or region.
This part of ISO 9809 addresses the general requirements on design, construction and initial inspection and
test of pressure receptacles of the United Nations Recommendations on the Transport of Dangerous Goods:
Model Regulations.
It is intended to be used under a variety of regulatory regimes, but is suitable for use with the conformity
assessment system in 6.2.2.5 of the above-mentioned Model Regulations.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 9809-2:2010(E)

Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders —
Design, construction and testing —
Part 2:
Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength
greater than or equal to 1 100 MPa
1 Scope
This part of ISO 9809 specifies minimum requirements for the material, design, construction and workmanship,
manufacturing processes, examination and testing at manufacture of refillable quenched and tempered
seamless steel gas cylinders of water capacities from 0,5 l up to and including 150 l for compressed, liquefied
and dissolved gases. This part of ISO 9809 is applicable to cylinders with a maximum tensile strength
R W 1 100 MPa. It is not applicable to cylinders with R > 1 300 MPa for diameters > 140 mm and
ma ma, max
guaranteed wall thicknesses a′ W 12 mm and R > 1 400 MPa for diameters u 140 mm and guaranteed
ma, max
wall thicknesses a′ W 6 mm, because beyond these limits, additional requirements can apply.
NOTE 1 If desired, cylinders of water capacity less than 0,5 l and between 150 l and 500 l can be manufactured and
certified to be in compliance with this part of ISO 9809.
NOTE 2 For quenched and tempered steel cylinders with maximum tensile strength less than 1 100 MPa, see
ISO 9809-1. For normalized steel cylinders, see ISO 9809-3.
NOTE 3 Grades and strength ranges of steels used for these types of cylinders might not be compatible with some gas
service (see 6.1.4) and operational conditions.
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 148-1, Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H,
K, N, T)
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 7438, Metallic materials — Bend test
ISO 9329-1, Seamless steel tubes for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 1: Unalloyed
steels with specified room temperature properties
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of personnel
ISO 11114-1, Transportable gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas
contents — Part 1: Metallic materials
ISO 13769, Gas cylinders — Stamp marking
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
batch
quantity of up to 200 cylinders plus cylinders for destructive testing of the same nominal diameter, thickness,
length and design made successively on the same equipment, from the same cast of steel and subjected to
the same heat treatment for the same duration of time
3.2
burst pressure
p
b
highest pressure reached in a cylinder during a burst test
3.3
design stress factor
F
ratio of equivalent wall stress at test pressure, p , to guaranteed minimum yield strength, R
h eg
3.4
quenching
hardening heat treatment in which a cylinder, which has been heated to a uniform temperature above the
upper critical point, Ac , of the steel, is cooled rapidly in a suitable medium
3.5
tempering
toughening heat treatment which follows quenching, in which the cylinder is heated to a uniform temperature
below the lower critical point, Ac , of the steel
3.6
test pressure
p
h
required pressure applied during a pressure test
NOTE It is used for cylinder wall thickness calculation.
3.7
working pressure
settled pressure of a compressed gas at a uniform reference temperature of 15 °C in a full gas cylinder
3.8
yield strength
stress value corresponding to the upper yield strength, ReH, or for steels which do not exhibit a defined yield,
the 0,2 % proof strength (non-proportional extension), Rp0, 2 (see ISO 6892-1)
2 © ISO 2010 – All rights reserved

4 Symbols
a Calculated minimum thickness, in millimetres, of the cylindrical shell
a′ Guaranteed minimum thickness, in millimetres, of the cylindrical shell
a Guaranteed minimum thickness, in millimetres, of a concave base at the knuckle (see Figure 2)
a Guaranteed minimum thickness, in millimetres, at the centre of a concave base (see Figure 2)
A Percentage elongation after fracture
b Guaranteed minimum thickness, in millimetres, at the centre of a convex base (see Figure 1)
c Maximum permissible deviation of burst profile, in millimetres (see Figure 12 and Figure 13)
d Depth of artificial flaw, in millimetres, in flawed cylinder burst test and flawed cylinder cycle test
(see Figure 5)
D Nominal outside diameter of the cylinder, in millimetres (see Figure 1 and Figure 2)
D External diameter, in millimetres, of cutter milling tool for flawed cylinder burst test and flawed
c
cylinder cycle test (see Figure 5)
D Diameter, in millimetres, of former (see Figure 8)
f
F Design stress factor (variable) (see 3.3)
h Outside depth (concave base end), in millimetres (see Figure 2)
H Outside height, in millimetres, of domed part (convex head or base end) (see Figure 1)
l Length of artificial flaw, in millimetres, in flawed cylinder burst test and flawed cylinder cycle test
o
(see Figure 5)
l Length of cylindrical part of the cylinder, in millimetres (see Figure 3)
L Original gauge length, in millimetres, as defined in ISO 6892-1 (see Figure 7)
o
n Ratio of the diameter of the bend test former to actual thickness of test piece, t
1)
p Measured burst pressure, in bars , above atmospheric pressure
b
p Measured failure pressure, in bars, above atmospheric pressure
f
p Hydraulic test pressure, in bars, above atmospheric pressure
h
p Observed pressure when cylinder starts yielding during hydraulic bursting test, in bars, above
y
atmospheric pressure
r Inside knuckle radius, in millimetres (see Figure 1 and Figure 2)
r Cutter tip radius of milling tool for artificial flaw, in millimetres, for flawed cylinder burst test and
c
flawed cylinder cycle test (see Figure 5)
R Minimum guaranteed value of the yield strength (see 7.1.1), in megapascals, for the finished
eg
cylinder
R Actual value of the yield strength, in megapascals, as determined by the tensile test (see 10.2)
ea
1) 1 bar = 10 Pa = 0,1 MPa.
R Minimum guaranteed value of the tensile strength, in megapascals, for the finished cylinder
mg
R Actual value of tensile strength, in megapascals, as determined by the tensile test (see 10.2)
ma
R Maximum actual value of the tensile strength range, in megapascals
ma, max
R Minimum actual value of the tensile strength range, in megapascals
ma, min
S Original cross-sectional area of tensile test piece, in square millimetres, in accordance with
o
ISO 6892-1
t Actual thickness of the test specimen, in millimetres
t Average cylinder wall thickness at position of testing during the flattening test, in millimetres
m
V Water capacity of cylinder, in litres
w Width, in millimetres, of the tensile test piece (see Figure 7)

5 Inspection and testing
NOTE Evaluation of conformity can be carried out according to the regulations recognized by the country(ies) in
which the cylinders are intended to be used.
To ensure that the cylinders conform to this part of ISO 9809, they shall be subject to inspection and testing in
accordance with Clauses 9, 10 and 11 by an inspection body (hereinafter referred to as "the inspector")
authorized to do so.
Equipment used for measurement, testing and examination during production shall be maintained and
calibrated within a documented quality management system.
6 Materials
6.1 General requirements
6.1.1 Materials for the manufacture of gas cylinders shall fall within one of the following categories:
a) internationally recognized cylinder steels;
b) nationally recognized cylinder steels;
c) new cylinder steels resulting from technical progress.
For all categories, the relevant conditions specified in 6.2 and 6.3 shall be satisfied.
6.1.2 The material used for the manufacture of gas cylinders shall be steel, other than rimming quality, with
non-ageing properties, and shall be fully killed with aluminium and/or silicon.
In cases where examination of this non-ageing property is required by the customer, the criteria by which it is
to be specified should be agreed with the customer and inserted in the order.
6.1.3 The cylinder manufacturer shall establish means to identify the cylinders with the cast of steel from
which they are made.
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6.1.4 High strength cylinders made in accordance with this part of ISO 9809 are normally not compatible
with corrosive or embrittling gases (see ISO 11114-1). They may nevertheless be used with these gases
provided that their compatibility is proven by a recognized test method, e.g. ISO 11114-4.
6.1.5 Wherever continuously cast billet material is used, the manufacturer shall ensure that there are no
deleterious imperfections (porosity) in the material to be used for making cylinders (see 9.2.6)
6.2 Controls on chemical composition
6.2.1 The chemical composition of all steels shall be defined at least by:
⎯ the carbon, manganese and silicon contents in all cases;
⎯ the chromium, nickel and molybdenum contents or other alloying elements intentionally added to the
steel;
⎯ the maximum sulfur and phosphorus contents in all cases.
The carbon, manganese and silicon contents and, where appropriate, the chromium, nickel and molybdenum
contents shall be given, with tolerances, such that the differences between the maximum and minimum values
of the cast do not exceed the values shown in Table 1.
Table 1 — Chemical composition tolerances
Element Maximum content Permissible range
(mass fraction) (mass fraction)
% %
Carbon < 0,30 % 0,03
W 0,30 % 0,04
Manganese All values 0,20
Silicon All values 0,15
Chromium < 1,20 % 0,20
W 1,20 % 0,30
Nickel All values 0,30
Molybdenum < 0,50 % 0,10
W 0,50 % 0,15
The combined content of the following elements: vanadium, niobium, titanium, boron and zirconium, shall not
exceed 0,15 %.
The actual content of any element deliberately added shall be reported and their maximum content shall be
representative of good steel making practice.
6.2.2 Sulfur and phosphorus in the cast analysis of material used for the manufacture of gas cylinders shall
not exceed the values shown in Table 2.
Table 2 — Maximum sulfur and phosphorus limits in % (mass fraction)
Sulfur 0,005
Phosphorus 0,015
6.2.3 The cylinder manufacturer shall obtain and provide certificates of cast (heat) analyses of the steels
supplied for the construction of gas cylinders.
Should check analyses be required, they shall be carried out either on specimens taken during manufacture
from the material in the form as supplied by the steel maker to the cylinder manufacturer or from finished
cylinders. In any check analysis, the maximum permissible deviation from the limits specified for the cast
analyses shall conform to the values specified in ISO 9329-1.
6.3 Heat treatment
6.3.1 The cylinder manufacturer shall certify the heat treatment process applied to the finished cylinders.
6.3.2 Quenching in media other than mineral oil is permissible, provided that:
⎯ the method produces cylinders free of cracks;
⎯ the manufacturer ensures that the rate of cooling does not produce any cracks in the cylinder;
⎯ every production cylinder is subjected to a method of non-destructive testing to prove freedom from
cracks, if the average rate of cooling in the medium is greater than 80 % of that in water at 20 °C without
additives;
⎯ during the production of cylinders, the concentration of the quenchant is checked and recorded during
every shift to ensure that the limits are maintained. Further documented checks shall be carried out to
ensure that the chemical properties of the quenchant are not degraded.
6.3.3 The tempering process shall achieve the required mechanical properties.
The actual temperature to which a type of steel is subjected for a given tensile strength shall not deviate by
more than 30 °C from the temperature specified by the cylinder manufacturer.
6.4 Failure to meet test requirements
In the event of failure to meet the test requirements, retesting or reheat treatment and retesting shall be
carried out as follows to the satisfaction of the inspector.
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 cylinders implicated by the failure to a further heat treatment, e.g. if the failure is in a test
representing the prototype or batch cylinders. Test failure shall require reheat treatment of all the
represented cylinders prior to retesting.
This reheat treatment shall consist of re-tempering or re-quenching and tempering.
Whenever cylinders are reheat treated, the minimum guaranteed wall thickness shall be maintained.
Only the relevant prototype or 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 cylinders of the batch
shall be rejected.
2) If the failure is due to a cause other than the heat treatment applied, all cylinders with imperfections
shall be either rejected or repaired such that the repaired cylinders pass the test(s) required for the
repair. They shall then be re-instated as part of the original batch.
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7 Design
7.1 General requirements
7.1.1 The calculation of the wall thickness of the pressure-containing parts shall be related to the
guaranteed minimum yield strength, R , of the material in the finished cylinder.
eg
7.1.2 Cylinders may be designed with one or two openings along the central cylinder axis only.
7.1.3 For calculation purposes, the value of R shall not exceed 0,90 R .
eg mg
7.1.4 The internal pressure upon which the calculation of wall thickness is based shall be the hydraulic test
pressure p .
h
7.2 Limitation on tensile strength
The maximum value of the tensile strength is limited by the ability of the steel to meet the requirements of
Clauses 9 and 10. The maximum range of tensile strength shall be 120 MPa (i.e.
R − R u 120 MPa).
ma, max ma, min
However, the actual value of the tensile strength as determined in 10.2 shall not exceed 1 300 MPa for
cylinders with an outside diameter greater than 140 mm, and 1 400 MPa for cylinders with an outside diameter
equal to or less than 140 mm.
7.3 Calculation of cylindrical shell thickness
The guaranteed minimum thickness of the cylindrical shell, a′, shall not be less than the thickness calculated
using Equations (1) and (2), and additionally condition (3) shall be satisfied:
⎛⎞
10 3FRp−
D
eg h
⎜⎟
a=− 1 (1)
⎜⎟
210FR
⎜⎟
eg
⎝⎠
0,65
where the value of F is the lesser of  or 0,77.
RR/
eg mg
R /R shall not exceed 0,90.
eg mg
The wall thickness shall also satisfy Equation (2):
D
aW + 1 (2)
with an absolute minimum of a = 1,5 mm.
The burst ratio shall be satisfied by test as given in Equation (3):
p /p W 1,6 (3)
b h
NOTE 1 If the result of these requirements is a guaranteed thickness of the cylindrical shell a′ W 12 mm for diameter
D W 140 mm, or a guaranteed thickness of the cylindrical shell, a′ W 6 mm for diameter D u 140 mm, such a design is
outside the scope of this part of ISO 9809 (see Clause 1).
NOTE 2 It is generally assumed that p = 1,5 times working pressure for compressed gases for cylinders designed and
h
manufactured to this part of ISO 9809.
7.4 Calculation of convex ends (heads and bases)
7.4.1 The thickness, b, at the centre of a convex end shall be not less than that required by the following
criteria:
where the inside knuckle radius, r, is not less than 0,075D, then
b W 1,5 a for 0,40 > H/D W 0,20;
b W a for H/D W 0,40.
To obtain a satisfactory stress distribution in the region where the end joins the shell, any thickening of the
end that may be required shall be gradual from the point of juncture, particularly at the base. For the
application of this rule, the point of juncture between the shell and the end is defined by the horizontal lines
indicating dimension H in Figure 1.
7.4.2 The cylinder manufacturer shall prove by the pressure cycling test detailed in 9.2.3 that the design is
satisfactory.
The shapes shown in Figure 1 are typical of convex heads and base ends. Shapes a), c) and d) are base
ends and shape b) is a head.
7.5 Calculation of concave base ends
When concave base ends (see Figure 2) are used, the following design values are recommended:
a W 2a
a W 2a
h W 0,12D
r W 0,075D
The design drawing shall at least show values for a , a , h and r.
1 2
To obtain a satisfactory stress distribution, the thickness of the cylinder shall increase progressively in the
transition region between the cylindrical part and the base.
The cylinder manufacturer shall in any case prove by the pressure cycling test detailed in 9.2.3 that the design
is satisfactory.
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Key
1 cylindrical part
Figure 1 — Typical convex ends

Figure 2 — Concave base end
7.6 Neck design
7.6.1 The external diameter and thickness of the formed neck end of the cylinder shall be adequate for the
torque applied in fitting the valve to the cylinder. The torque may vary according to the diameter of thread, the
form of thread and the sealant used in the fitting of the valve.
NOTE For guidance on torques, see ISO 13341.
7.6.2 In establishing the minimum thickness, consideration shall be given to obtaining a thickness of wall in
the cylinder neck which will prevent permanent expansion of the neck during the initial and subsequent fittings
of the valve into the cylinder without support of an attachment. The external diameter and thickness of the
formed neck end of the cylinder shall not be damaged (no permanent expansion or crack) by the application of
the maximum design torque required to fit the valve to the cylinder (see ISO 13341) and the stresses when
the cylinder is subjected to its test pressure. In specific cases (e.g. very thin walled cylinders), where these
stresses cannot be supported by the neck itself, the neck may be designed to require reinforcement, such as
a neck ring or shrunk on collar, provided the reinforcement material and dimensions are clearly specified by
the manufacturer and this configuration is part of the type approval procedure.
7.7 Foot rings
When a foot ring is provided, it shall be sufficiently strong and made of material compatible with that of the
cylinder. The shape should preferably be cylindrical and shall give the cylinder sufficient stability. The foot ring
shall be secured to the cylinder by a method other than welding, brazing or soldering. Any gaps which may
form water traps shall be sealed by a method other than welding brazing or soldering. This is particularly
important in the case of high strength cylinders.
7.8 Neck rings
When a neck ring is provided, it shall be sufficiently strong and made of material compatible with that of the
cylinder and shall be securely attached by a method other than welding, brazing or soldering.
The manufacturer shall ensure that the axial load to remove the neck ring is greater than 10 times the weight
of the empty cylinder and not less than 1 000 N, and that the torque to turn the neck ring is greater than
100 Nm.
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7.9 Design drawing
A fully dimensioned drawing shall be prepared, which includes the specification of the material and details
relevant to the design of the permanent fittings. Dimensions of non-safety related fittings can be agreed on
between the customer and manufacturer and need not be shown on the design drawing.
8 Construction and workmanship
8.1 General
The cylinder shall be produced by
a) forging or drop forging from a solid ingot or billet,
b) manufacturing from seamless tube, or
c) pressing from a flat plate.
Metal shall not be added in the process of closure of the end. Manufacturing defects shall not be corrected by
plugging of bases.
8.2 Wall thickness
During production, each cylinder or semi-finished shell shall be examined for thickness. The wall thickness at
any point shall be not less than the minimum thickness specified.
8.3 Surface imperfections
The internal and external surfaces of the finished cylinder shall be free from imperfections which could
adversely affect the safe working of the cylinder.
NOTE For examples of imperfections and assistance on their evaluation, see Annex A.
8.4 Ultrasonic examination
8.4.1 After completion of the final heat treatment and after the final cylindrical wall thickness has been
achieved each cylinder shall be ultrasonically examined for internal, external and sub-surface imperfections in
accordance with Annex B.
For small completed cylinders with a cylindrical length of less than 200 mm or where the product of
p × V < 600, the ultrasonic examination is not necessary.
h
8.4.2 Regardless of the size of the cylinder, in addition to the ultrasonic examination as specified in 8.4.1,
the cylindrical area to be closed (that creates the shoulder and in case of cylinders made from tube, also the
base) shall be ultrasonically examined prior to the forming process to detect any defects that after closure
could be positioned in the cylinder ends.
NOTE This examination does not necessarily cover the tests required in 6.3.2.
8.5 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 of these diameters.
8.6 Mean diameter
The mean outside diameter of the cylindrical part outside the transition zones on a cross-section shall not
deviate by more than ± 1 % from the nominal design outside diameter.
8.7 Straightness
The maximum deviation of the cylindrical part of the shell from a straight line shall not exceed 3 mm/m length
(see Figure 3).
8.8 Verticality and stability
For a cylinder designed to stand on its base, the deviation from vertical shall not exceed 10 mm/m length (see
Figure 3), and the outer diameter of the surface in contact with the ground is recommended to be greater than
75 % of the nominal outside diameter.

Key
a
maximum 0,01 × l (see 8.8)
b
maximum 0,003 × l (see 8.7)
Figure 3 — Illustration of deviation of cylindrical part of shell from a straight line and from vertical
8.9 Neck threads
The internal neck threads shall conform to a recognized standard agreed on between the parties to permit the
use of a corresponding valve, thus minimizing neck stresses following the valve torquing operation. Internal
neck threads shall be checked using gauges corresponding to the agreed neck thread or by an alternative
method agreed on between the parties.
NOTE For example, where the neck thread is specified to be in accordance with ISO 11116-1, the corresponding
gauges are specified in ISO 11116-2.
Particular care shall be taken to ensure that neck threads are accurately cut, are of full form and free from any
sharp profiles e.g. burrs.
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9 Type approval procedure
9.1 General requirements
A technical specification of each new design of cylinder or cylinder family as defined in f), including design
drawing, design calculations, steel details, manufacturing process and heat treatment details, shall be
submitted by the manufacturer to the inspector. The type approval tests detailed in 9.2 shall be carried out on
each new design under the supervision of the inspector.
A cylinder shall be considered to be of a new design, compared with an existing approved design, when at
least one of the following applies:
a) it is manufactured in a different factory;
b) it is manufactured by a different process (see 8.1); this includes the case when major process changes
are made during the production period, e.g. end forging to spinning, change in heat treatment process;
c) it is manufactured from a steel of different specified chemical composition range from that defined
in 6.2.1;
d) it is given a different heat treatment beyond the limits stipulated in 6.3;
e) the base or the base profile has changed, e.g. concave, convex, hemispherical or also if there is a
change in base thickness/cylinder diameter ratio;
f) the overall length of the cylinder has increased by more than 50 % (cylinders with a length/diameter ratio
less than 3 shall not be used as reference cylinders for any new design with this ratio greater than 3);
g) the nominal outside diameter has changed;
h) the guaranteed minimum thickness has changed;
i) the hydraulic test pressure, p , has been increased (where a cylinder is to be used for lower-pressure
h
duty than that for which design approval has been given, it shall not be deemed to be a new design);
j) the guaranteed minimum yield strength, R , and/or the guaranteed minimum tensile strength, R , for
eg mg
the finished cylinder have changed.
9.2 Prototype tests
9.2.1 General requirements
A minimum of 50 cylinders, which are guaranteed by the manufacturer to be representative of the new design,
shall be made available for prototype testing. However, if for special applications the total number of cylinders
required is less than 50, a sufficient number of cylinders shall be made to complete the prototype tests
required, in addition to the production quantity, but in this case, the approval validity is limited to this particular
production batch.
In the course of the type approval process, the inspector shall select the necessary cylinders for testing and
a) verify that:
⎯ the design conforms to the requirements of Clause 7.
⎯ the thicknesses of the walls and ends on two cylinders (those taken for mechanical testing) meet the
requirements of 7.3 to 7.6, the measurements being taken at least at three transverse sections of the
cylindrical part and on a longitudinal section of the base and head;
⎯ the requirements of Clause 6 are complied with;
⎯ the requirements of 7.7, 7.8 and 8.5 to 8.9 inclusive are complied with for all cylinders selected for
inspection;
⎯ the internal and external surfaces of the cylinders are free of any imperfection which might make
them unsafe to use (for examples, see Annex A);
b) supervise the following tests on the cylinders selected:
⎯ the tests specified in 10.1.2 a) (hydraulic burst test) on two cylinders, the cylinders bearing
representative stamp markings;
⎯ the tests specified in 10.1.2 b) (mechanical testing) on two cylinders, the test pieces' being
identifiable with the batch. Hardness tests shall be carried out on the tensile test pieces to verify the
hardness/tensile correlation (see 9.2.2);
⎯ a hardness survey, comprising four hardness tests at 90° to each other at each end of the cylindrical
wall, on the two cylinders selected for mechanical testing. The maximum range of Brinell hardness
on each cylinder shall be 25 HB; the manufacturer shall establish the equivalent range to this when
an alternative hardness testing method is used;
⎯ the tests specified in 9.2.3 (pressure cycling test) on two cylinders, the cylinders bearing
representative stamp markings;
⎯ the tests specified in 9.2.4 (flawed cylinder burst test) on at least two cylinders of the batch with the
highest hardness value (mean of the two measurements);
⎯ the tests specified in 9.2.5 (flawed cylinder cycle test) on two cylinders;
⎯ the tests specified in 9.2.6 (base check) on the two cylinders selected for mechanical testing.
⎯ the geometrical requirements for the neck thread are complied with for all cylinders selected for
inspection.
Consideration should be given to selecting cylinders which represent the lower and upper values of the
hardness range within the batch.
9.2.2 Verification of hardness/tensile correlation
The manufacturer shall demonstrate to the satisfaction of the inspector that the hardness range specified is
related to the tensile range specified in 7.2. When Brinell hardness testing is used, the following procedure
shall be adopted.
Prior to the presentation of a first batch of cylinders for prototype testing, the manufacturer shall establish a
linear regression between R and HB for the type of steel and heat treatment method used, using a minimum
ma
of 20 values of R and HB tested on 10 cylinders at each end. The hardness values shall be obtained on
ma
complete cylinders tested on the production line hardness testing machine; the tensile test pieces shall be
taken at the hardness test spot. The values obtained shall cover the anticipated tensile range.
In order to determine the limits for the hardness range as required in 11.3, a scatter of 10 HB around HB 1
and HB 2 shall be permitted (to allow for example for measurement tolerance). The guaranteed hardness
range shall therefore be:
HB = HB 1 − 10 HB
min.
HB = HB 2 + 10 HB
max.
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However, the maximum hardness range HB − HB shall not exceed 55 HB (equivalent to u 200 MPa;
max. min.
see Figure 4).
NOTE It might be helpful to establish a separate correlation for each family of cylinders considering the different
reactions (elasticity, wall thickness, etc.) to hardness testing.

Key
a
scatter band, max. ± 10 HB
b
hardness range, max. 55 HB
Figure 4 — Hardness/tensile test graph
At the prototype stage, hardness tests shall be carried out as described in 9.2.1 b) at the spot where the
tensile test specimen is taken. The results of hardness and tensile strength shall be compared with the graph
established by the manufacturer to determine whether or not they are within the scatter band (see Figure 4).
When hardness measurements are outside the hardness limits as stated above, see 6.4.
NOTE An equivalent test procedure can be used, provided equivalence of the scatter band and the maximum
hardness range can be demonstrated.
9.2.3 Pressure cycling test
This test shall be carried out on cylinders bearing representative markings, with a non-corrosive liquid
subjecting the cylinders to successive reversals at an upper cyclic pressure, which is at least equal to the
hydraulic test pressure p . The cylinders shall withstand 12 000 cycles without failure.
h
For cylinders with a hydraulic test pressure p > 450 bar, the upper cyclic pressure may be reduced to two
h
thirds of this test pressure. In this case, the cylinders shall withstand 80 000 cycles without failure.
The value of the lower cyclic pressure shall not exceed 10 % of the upper cyclic pressure, but shall have an
absolute maximum of 30 bar.
The cylinder shall actually experience the maximum and minimum cyclic pressures during the test.
The frequency of reversals of pressure shall not exceed 0,25 Hz (15 cycles/min). The temperature measured
on the outside surface of the cylinder shall not exceed 50 °C during the test.
After the test, the cylinder bases shall be sectioned in order to measure the thickness and to ensure that this
thickness is sufficiently close to the minimum thickness prescribed in the design and shall be within the usual
production tolerances. In no case shall the actual base thickness exceed the minimum value(s) specified on
the drawing by more than 15 %.
The test shall be considered satisfactory if the cylinder attains the required number of cycles without
developing a leak.
9.2.4 Flawed cylinder burst test
9.2.4.1 General
The flawed cylinder burst test shall be carried out to determine if the failure pressure, p , which produces the
f
leak (and not a burst) with a flaw of a given size is greater than two thirds of the test pressure (2/3 p ) of the
h
cylinder, adjusted for the actual thickness versus calculated minimum wall thickness.
9.2.4.2 Details of flaw
See Figure 5.
The flaw shall be machined longitudinally, approximately at mid-length of the cylindrical part of the cylinder.
The flaw shall be located at the point of minimum wall thickness, t, of the midsection, based on thickness
measurement at four points around the cylinder.
The flaw length, l , shall be the overall length of cut and shall be at least equal to Equation (4):
o
lD= 1,6 a (4)
o
The flaw cutter shall be approximately 12,5 mm thick with an angle of 45° and a tip radius, r , of
c
(0,25 ± 0,025) mm. The cutter diameter, D , shall be 50 mm for cylinders with a diameter, D, less than or
c
equal to 140 mm, and 65 mm to 80 mm for cylinders with D greater than 140 mm.
A standard Charpy V-notch cutter is recommended, sharpened regularly to ensure that the tip radius meets
the requirements.
The depth, d, of the flaw shall be adjusted to obtain a leak by hydropressurization. “Leak” means that the
crack has not propagated by more than 10 % outside the machined flaw length, as measured on the external
surface, i.e. total length shall be not greater than 1,1 × l . The flaw depth shall be at least 60% of the actual
o
wall thickness, t, of the cylinder at the flaw location.
16 © ISO 2010 – All rights reserved

Key
α 45° cutter angle
1 ligament
D cutter diameter
c
r cutter profile radius
c
Figure 5 — Profile of artificial flaw
9.2.4.3 Test procedure
The test shall be performed by monotonic pressurization or cycli
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 9809-2
Deuxième édition
2010-04-15
Version corrigée
2015-10-15
Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz
rechargeables en acier sans soudure —
Conception, construction et essais —
Partie 2:
Bouteilles en acier trempé et revenu
ayant une résistance à la traction
supérieure ou égale à 1 100 MPa
Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design,
construction and testing —
Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength
greater than or equal to 1 100 MPa

Numéro de référence
©
ISO 2010
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 3
5 Contrôles et essais . 4
6 Matériaux . 4
7 Conception . 7
8 Construction et exécution . 11
9 Procédure d'approbation de type . 13
10 Essais par lot . 19
11 Essais/vérifications sur chaque bouteille . 27
12 Certificats . 28
13 Marquage . 29
Annexe A (informative) Description et évaluation des défauts de fabrication et des critères de
rejet des bouteilles à gaz en acier sans soudure, au moment de l'examen final effectué
par le fabricant . 30
Annexe B (normative) Examen aux ultrasons . 37
Annexe C (informative) Certificat d'approbation de type . 43
Annexe D (informative) Certificat d'essai de production . 44
Bibliographie . 46

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 (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour
sont décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des
différents critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent
document a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC,
Partie 2 (voir www.iso.org/directives).
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. Les
détails concernant les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues
identifiés lors de l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des
déclarations de brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont
données pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient
constituer un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à
l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes
de l'OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-
propos — Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 58, Bouteilles à gaz, sous-comité SC 3,
Construction des bouteilles.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9809-2:2000), qui a fait l'objet des
révisions techniques suivantes.
a) Réduction de la teneur maximale en soufre en 6.2.2, de 0,010 % à 0,005 %, ce qui est à présent
applicable à tous les niveaux de résistance;
b) la note en 7.3 sur la limitation du facteur F a été supprimée (conformément aux Recommandations sur le
transport des matières dangereuses: Règles types des Nations Unies);
c) modifications des dispositions relatives à l'examen par ultrasons, en 8.4, pour inclure l'examen par
ultrasons de la surface de la partie cylindrique devant être fermée, avant le procédé de formage;
d) addition de l'exigence d'un contrôle du fond selon 9.2.6 pour tous les types de bouteilles durant l'essai de
prototype;
e) addition de l'exigence d'un contrôle du fond selon 9.2.6 pour les bouteilles fabriquées à partir d'une
billette de matière provenant d'une coulée continue, pendant l'essai par lot.
iv © ISO 2010 – Tous droits réservés

L'ISO 9809 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Bouteilles à gaz — Bouteilles à
gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception, construction et essais:
 Partie 1: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction inférieure à 1 100 MPa
 Partie 2: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction supérieure ou égale
à 1 100 MPa
 Partie 3: Bouteilles en acier normalisé
Les bouteilles en acier inoxydable ayant une résistance à la traction inférieure à 1 100 MPa feront l'objet d'une
Partie 4.
La présente version corrigée de la version française de l’ISO 9809-2:2010 inclut les corrections suivantes:
— Paragraphe 11.2.2, troisième alinéa: à la première ligne, «expansion permanente» a été remplacé par
«expansion volumétrique permanente» et, à la deuxième ligne, «supérieure de 5% à» a été remplacé par
«supérieure à 5% de».
Introduction
La présente partie de l'ISO 9809 offre une spécification sur la conception, la fabrication, le contrôle et les
essais des bouteilles en acier sans soudure pour usage dans le monde entier. L'objectif est d'arriver à un
équilibre entre les considérations de conception et de rendement économique d'une part et les exigences
d'acceptabilité internationale et d'utilité universelle d'autre part.
L'ISO 9809 (toutes les parties) vise à éliminer toute préoccupation quant au climat, aux contrôles redondants
et aux restrictions actuellement de règle du fait de l'absence de Normes internationales reconnues. Il convient
de ne pas considérer la présente partie de l'ISO 9809 comme le reflet des pratiques d'une nation ou d'une
région quelconque.
La présente partie de l'ISO 9809 aborde les exigences générales de conception, de construction et de
contrôle et essais initiaux des réservoirs sous pression des Recommandations relatives au transport des
marchandises dangereuses: Règlement type de l'Organisation des Nations Unies.
Elle est destinée à être utilisée dans le cadre de divers régimes de réglementation, mais également au
système d'évaluation de la conformité énoncé en 6.2.2.5 du règlement type ci-dessus mentionné.

vi © ISO 2010 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 9809-2:2010(F)

Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans
soudure — Conception, construction et essais —
Partie 2:
Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la
traction supérieure ou égale à 1 100 MPa
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 9809 prescrit les exigences minimales concernant le matériau, la conception, la
construction et la mise en œuvre, les modes de fabrication, les examens et les essais au moment de la
fabrication des bouteilles à gaz rechargeables, en acier trempé et revenu sans soudure, d'une capacité en
eau comprise entre 0,5 l et 150 l inclus, pour gaz comprimés, liquéfiés ou dissous. La présente partie de
l'ISO 9809 s'applique aux bouteilles ayant une résistance maximale à la traction R W 1 100 MPa. Elle ne
ma
couvre pas les bouteilles dont R  1 300 MPa pour un diamètre  140 mm et une épaisseur de paroi
ma, max
garantie a W 12 mm, et dont R  1 400 MPa pour un diamètre u 140 mm et une épaisseur de paroi
ma, max
garantie a W 6 mm; en effet, au-delà de ces limites, des exigences supplémentaires peuvent s'appliquer.
NOTE 1 Si on le désire, les bouteilles d'une capacité en eau inférieure à 0,5 l et les bouteilles d'une capacité en eau
comprise entre 150 l et 500 l peuvent être fabriquées et certifiées conformément à la présente partie de l'ISO 9809.
NOTE 2 Pour les bouteilles en acier trempé et revenu présentant une résistance maximale à la traction inférieure
à 1 100 MPa, se référer à l'ISO 9809-1. Pour les bouteilles en acier normalisé, se référer à l'ISO 9809-3.
NOTE 3 Les nuances et les plages de résistance des aciers utilisés pour ces types de bouteilles peuvent ne pas être
compatibles avec certains gaz (voir 6.1.4) et avec certaines utilisations.
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 148-1, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy — Partie 1: Méthode
d'essai
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai (Échelles A, B,
C, D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 7438, Matériaux métalliques — Essai de pliage
ISO 9329-1, Tubes en acier sans soudure pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 1: Aciers non alliés avec caractéristiques spécifiées à température ambiante
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel
ISO 11114-1, Bouteilles à gaz transportables — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets
avec les contenus gazeux — Partie 1: Matériaux métalliques
ISO 13769, Bouteilles à gaz — Marquage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
lot
quantité pouvant atteindre 200 bouteilles, plus celles nécessaires aux essais destructifs, de même diamètre
nominal, de même épaisseur, de même longueur et de même conception, fabriquées de manière consécutive
sur une même installation à partir de la même coulée d'acier et ayant subi le même traitement thermique
pendant la même durée
3.2
pression de rupture
p
b
pression la plus haute atteinte dans une bouteille lors d'un essai de rupture
3.3
facteur de contrainte théorique
F
rapport de la contrainte équivalente de paroi à la pression d'épreuve hydraulique, p , à la contrainte minimale
h
d'élasticité garantie, R
eg
3.4
trempe
traitement thermique de durcissement au cours duquel une bouteille, qui a été portée à une température
uniforme supérieure à celle du point critique supérieur, Ac , de l'acier, est refroidie rapidement dans un milieu
adapté
3.5
revenu
traitement thermique d'adoucissement qui suit la trempe, au cours duquel une bouteille est portée à une
température uniforme inférieure à celle du point critique inférieur, Ac , de l'acier
3.6
pression d'épreuve hydraulique
p
h
pression requise appliquée pendant un essai de pression
NOTE Elle est utilisée pour le calcul de l'épaisseur de la paroi de la bouteille.
3.7
pression de service
pression établie d'un gaz comprimé à une température de référence uniforme de 15 °C dans une bouteille à
gaz pleine
3.8
limite d'élasticité
valeur correspondant à la limite supérieure d'élasticité, R , ou, pour les aciers ne présentant pas de limite
eH
définie, limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 % (allongement non proportionnel), R (voir l'ISO 6892-1)
p0,2
2 © ISO 2010 – Tous droits réservés

4 Symboles
a Épaisseur minimale calculée, en millimètres, de l'enveloppe cylindrique
a Épaisseur minimale garantie, en millimètres, de l'enveloppe cylindrique
a Épaisseur minimale garantie, en millimètres, d'un fond concave à la jointure (voir Figure 2)
a Épaisseur minimale garantie, en millimètres, au centre d'un fond concave (voir Figure 2)
A Allongement pour cent après rupture
b Épaisseur minimale garantie, en millimètres, au centre d'un fond convexe (voir Figure 1)
c Écart maximal autorisé du profil d'éclatement, en millimètres (voir Figures 12 et 13)
d Profondeur de l'entaille artificielle, en millimètres, lors d'un essai de rupture de la bouteille entaillée
et d'un essai cyclique de pression de la bouteille entaillée (voir Figure 5)
D Diamètre nominal extérieur de la bouteille, en millimètres (voir Figures 1 et 2)
D Diamètre extérieur, en millimètres, de l'outil de coupe lors d'un essai de rupture de la bouteille
c
entaillée et d'un essai cyclique de pression de la bouteille entaillée (voir Figure 5)
D Diamètre, en millimètres, du mandrin (voir Figure 8)
f
F Facteur de contrainte théorique (variable) (voir 3.3)
h Profondeur extérieure (fond concave), en millimètres (voir Figure 2)
H Hauteur extérieure, en millimètres, de la partie bombée (fond concave ou convexe) (voir Figure 1)
l Longueur de l'entaille artificielle, en millimètres, lors de l'essai de rupture de la bouteille entaillée et
o
de l'essai cyclique de pression de la bouteille entaillée (voir Figure 5)
l Longueur de la partie cylindrique de la bouteille, en millimètres (voir Figure 3)
L Longueur initiale entre repères, en millimètres, définie dans l'ISO 6892-1 (voir Figure 7)
o
n Rapport du diamètre du mandrin de l'essai de pliage à l'épaisseur réelle de l'éprouvette, t
1)
p Pression d'éclatement mesurée, en bars , au-dessus de la pression atmosphérique
b
p Pression de rupture mesurée, en bars, au-dessus de la pression atmosphérique
f
p Pression d'épreuve hydraulique, en bars, au-dessus de la pression atmosphérique
h
p Pression, en bars, à la limite élastique observée pendant l'essai d'éclatement hydraulique, au-
y
dessus de la pression atmosphérique
r Rayon de raccordement interne, en millimètres (voir Figures 1 et 2)

1) 1 bar  10 Pa  0,1 MPa.
r Rayon de coupe, en millimètres, de la fraise utilisée pour l'entaille artificielle pour l'essai de rupture
c
de la bouteille entaillée et l'essai cyclique de pression de la bouteille entaillée (voir Figure 5)
R Valeur réelle de la limite d'élasticité, en mégapascals, déterminée par l'essai de résistance à la
ea
traction (voir 10.2)
R Valeur minimale garantie de la limite d'élasticité (voir 7.1.1), en mégapascals, pour la bouteille finie
eg
R Valeur réelle de la résistance à la traction, en mégapascals, déterminée par l'essai de résistance à
ma
la traction (voir 10.2)
R Valeur maximale réelle de la plage de résistance à la traction, en mégapascals
ma, max
R Valeur minimale réelle de la plage de résistance à la traction, en mégapascals
ma, min
R Valeur minimale garantie de la résistance à la traction, en mégapascals, pour la bouteille finie
mg
S Section originale de l'éprouvette de traction, en millimètres carrés, conformément à l'ISO 6892-1
o
t Épaisseur réelle de l'éprouvette, en millimètres
t Épaisseur moyenne de la paroi de la bouteille, en millimètres, dans la zone d'essai pendant l'essai
m
d'aplatissement
V Contenance en eau de la bouteille, en litres
w Largeur de l'éprouvette de traction, en millimètres (voir Figure 7)
5 Contrôles et essais
NOTE L'évaluation de la conformité peut être effectuée conformément aux règlements reconnus par le (les) pays où
les bouteilles sont destinées à être utilisées.
Afin de s'assurer que les bouteilles sont conformes à la présente partie de l'ISO 9809, elles doivent être
soumises aux contrôles et essais des Articles 9, 10 et 11, réalisés par un organisme de contrôle (nommé «le
contrôleur» ci-après) autorisé à le faire.
Les équipements de mesure, d'essai et de contrôle utilisés pendant la production doivent être entretenus et
étalonnés dans le cadre d'un système de management de la qualité documenté.
6 Matériaux
6.1 Exigences générales
6.1.1 Les matériaux utilisés pour la fabrication des bouteilles à gaz doivent faire partie de l'une des
catégories suivantes:
a) aciers pour bouteilles reconnus au plan international;
b) aciers pour bouteilles reconnus au plan national;
c) nouvelles catégories d'acier pour bouteilles, résultant de progrès techniques.
Toutes ces catégories doivent respecter les exigences pertinentes énoncées en 6.2 et 6.3.
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6.1.2 Les matériaux utilisés pour la fabrication des bouteilles à gaz doivent être des aciers, autres que des
aciers effervescents, présentant des qualités de non-vieillissement, et doivent être entièrement calmés à
l'aluminium et/ou au silicium.
Lorsque le client demande la vérification des qualités de non-vieillissement, il convient de spécifier les critères
à prendre en compte d'un commun accord et de les notifier dans la commande.
6.1.3 Le fabricant de bouteilles doit établir des moyens permettant d'identifier les bouteilles avec les
coulées d'acier à partir desquelles elles ont été fabriquées.
6.1.4 Les bouteilles à haute résistance fabriquées conformément à la présente partie de l'ISO 9809 ne sont
normalement pas compatibles avec les gaz corrosifs ou fragilisants (voir l'ISO 11114-1). Elles peuvent
néanmoins être utilisés avec ces gaz à condition que leur compatibilité soit prouvée par une méthode d'essai
reconnue, par exemple l'ISO 11114-4.
6.1.5 Lorsqu'une billette de matière provenant d'une coulée continue est utilisée, le fabricant doit s'assurer
de l'absence de tous défauts préjudiciables (porosité) dans la matière destinée à la fabrication des bouteilles
(voir 9.2.6).
6.2 Contrôle de la composition chimique
6.2.1 La composition chimique de tous les aciers doit être définie au minimum par:
 la teneur en carbone, manganèse et silicium, dans tous les cas;
 la teneur en chrome, nickel et molybdène ou en tous autres éléments d'alliage intentionnellement ajoutés
à l'acier;
 la teneur maximale en soufre et phosphore, dans tous les cas.
Les teneurs en carbone, manganèse, silicium et, le cas échéant, en chrome, nickel et molybdène doivent être
données, avec des tolérances telles que la différence entre les valeurs maximale et minimale sur coulée
n'excède pas les valeurs données dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Tolérances de composition chimique
Élément Teneur maximale Plage admissible
(fraction massique) (fraction massique)
% %
Carbone  0,30 % 0,03
W 0,30 % 0,04
Manganèse Toutes valeurs 0,20
Silicium Toutes valeurs 0,15
Chrome  1,20 % 0,20
W 1,20 % 0,30
Nickel Toutes valeurs 0,30
Molybdène  0,50 % 0,10
W 0,50 % 0,15
La teneur combinée des éléments vanadium, niobium, titane, bore et zirconium ne doit pas être supérieure
à 0,15 %.
La teneur réelle de chaque élément volontairement ajouté doit être rapportée et la teneur maximale de
chaque élément doit être conforme aux règles de bonne pratique applicables à la fabrication de l'acier.
6.2.2 La teneur en soufre et en phosphore déterminée lors de l'analyse de coulée du matériau utilisé pour
la fabrication des bouteilles à gaz ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Limites maximales de soufre et de phosphore en %
(fraction massique)
Soufre 0,005
Phosphore 0,015
6.2.3 Le fabricant de bouteilles doit obtenir et tenir à disposition les certificats d'analyses (thermiques) de
coulée des aciers fournis pour la fabrication des bouteilles à gaz.
Lorsque des analyses de vérification sont exigées, elles doivent être réalisées soit sur des échantillons
prélevés pendant la fabrication sur le matériau fourni par l'aciériste au fabricant de bouteilles, soit sur des
bouteilles finies. Dans toute analyse de vérification, les écarts maximaux admis par rapport aux limites
spécifiées sur les analyses de coulée doivent être conformes aux valeurs indiquées dans l'ISO 9329-1.
6.3 Traitements thermiques
6.3.1 Le fabricant de bouteilles doit certifier le traitement thermique appliqué aux bouteilles finies.
6.3.2 Il est permis d'effectuer la trempe de l'acier dans un bain autre que l'huile minérale, à condition que
 la méthode utilisée ne provoque pas de fissures dans les bouteilles;
 le fabricant s'assure que la vitesse de refroidissement n'engendre pas de fissures dans la bouteille;
 toutes les bouteilles de la production soient soumises à un essai non destructif afin de prouver l'absence
de fissures, si la vitesse moyenne de refroidissement dans le bain est supérieure à 80 % de celle obtenue
avec de l'eau à 20 °C sans additifs;
 pendant la production des bouteilles, la concentration de fluide de trempe soit vérifiée et sa valeur
consignée par chaque équipe pour s'assurer que les limites sont maintenues. Des vérifications
documentées ultérieures doivent être réalisées pour s'assurer que les propriétés chimiques du fluide de
trempe ne sont pas altérées.
6.3.3 Le procédé de revenu doit permettre d'obtenir les propriétés mécaniques requises.
Pour une résistance à la traction donnée, la température réelle appliquée à un type d'acier ne doit pas
s'écarter de plus de 30 °C de celle indiquée par le fabricant de bouteilles.
6.4 Non-conformité aux exigences relatives aux essais
En cas de non-conformité aux exigences des essais, un contre-essai ou un nouveau traitement thermique
suivi d'un nouvel essai doit être effectué de la manière suivante à la satisfaction du contrôleur.
a) Lorsqu'il est prouvé qu'une erreur a été commise dans l'exécution de l'essai ou dans le cas d'une erreur
de mesure, un nouvel essai doit être effectué. Si ce dernier est satisfaisant, le premier essai doit être
ignoré.
b) Si l'essai a été réalisé de façon satisfaisante, la cause de la non-conformité de l'essai doit être identifiée.
1) Si la non-conformité est due au traitement thermique appliqué, le fabricant peut soumettre toutes les
bouteilles non conformes à un nouveau traitement thermique. En d'autres termes, si la
non-conformité concerne un essai de bouteilles d'un lot ou de prototypes, toutes les bouteilles
représentatives doivent faire l'objet d'un nouveau traitement thermique avant le contre-essai.
Ce nouveau traitement thermique doit consister en un nouveau revenu ou une nouvelle trempe
suivie d'un revenu.
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Lorsque les bouteilles sont soumises à un nouveau traitement thermique, l'épaisseur minimale
garantie de la paroi doit être conservée.
Seuls les essais applicables à un prototype ou à un lot doivent être réalisés une nouvelle fois pour
prouver la conformité du nouveau lot. Si un ou plusieurs d'entre eux ne sont pas satisfaisants, même
partiellement, toutes les bouteilles du lot doivent être refusées.
2) Si la non-conformité est due à autre chose que le traitement thermique appliqué, toutes les bouteilles
défectueuses doivent être refusées ou réparées par une méthode approuvée. Si les bouteilles
réparées satisfont à l'essai ou aux essais requis pour la réparation, elles doivent être considérées
comme faisant partie du lot d'origine.
7 Conception
7.1 Exigences générales
7.1.1 Le calcul de l'épaisseur de la paroi des parties soumises à des pressions doit prendre en compte la
valeur minimale garantie de la limite d'élasticité, R , du matériau de la bouteille finie.
eg
7.1.2 Les bouteilles peuvent être conçues avec une ou deux ouvertures le long de l'axe central de la
bouteille uniquement.
7.1.3 Dans les calculs, la valeur de R ne doit pas dépasser 0,90 R .
eg mg
7.1.4 La pression interne sur laquelle repose le calcul de l'épaisseur de paroi doit être la pression d'épreuve
hydraulique, p .
h
7.2 Limitation de la résistance à la traction
La valeur maximale de la résistance à la traction est limitée par la capacité de l'acier à satisfaire aux
exigences des Articles 9 et 10. La plage maximale de résistance à la traction doit être de 120 MPa
(c'est-à-dire R  R u 120 MPa).
ma, max ma, min
La valeur réelle de la résistance à la traction déterminée en 10.2 ne doit cependant pas dépasser 1 300 MPa
pour les bouteilles de diamètre extérieur supérieur à 140 mm, et 1 400 MPa pour les bouteilles de diamètre
extérieur inférieur ou égal à 140 mm.
7.3 Calcul de l'épaisseur de l'enveloppe cylindrique
L'épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique, a, ne doit pas être inférieure à l'épaisseur calculée
à l'aide des Équations (1) et (2), et la condition supplémentaire (3) doit être satisfaite:

10 3FRp
D
eg h

a 1 (1)

210FR

eg

0,65
où la valeur de F est  ou 0,77, la plus petite valeur étant déterminante.
RR/
eg mg
Le rapport R /R ne doit pas dépasser 0,90.
eg mg
L'épaisseur de la paroi doit également satisfaire à l'Équation (2):
D
aW  1 (2)
avec un minimum absolu de a  1,5 mm.
Le rapport d'éclatement doit être satisfait par l'essai, comme indiqué selon l'Équation (3):
p /p W 1,6 (3)
b h
NOTE 1 Si le résultat de ces exigences est une épaisseur garantie de l'enveloppe cylindrique a W 12 mm pour un
diamètre D W 140 mm, ou une épaisseur garantie de l'enveloppe cylindrique a W 6 mm pour un diamètre D u 140 mm,
une telle conception serait hors du domaine d'application de la présente partie de l'ISO 9809 (voir Article 1).
NOTE 2 Il est généralement admis que, pour les gaz comprimés, p  1,5 fois la pression de service, pour les
h
bouteilles conçues et fabriquées selon la présente partie de l'ISO 9809.
7.4 Calcul des extrémités convexes (ogives et fonds)
7.4.1 L'épaisseur, b, au centre du fond convexe ne doit pas être inférieure à celle requise pour satisfaire
aux critères suivants: si le rayon de raccordement interne, r, n'est pas inférieur à 0,075D, b doit être comme
suit:
b W 1,5 a pour 0,40  H/D W 0,20;
b W a pour H/D W 0,40.
Afin d'obtenir une distribution satisfaisante des contraintes dans la zone de raccordement de l'extrémité à la
partie cylindrique, toute augmentation de l'épaisseur du fond qui peut être requise doit être progressive à
partir du point de raccordement, en particulier au fond. Pour l'application de cette règle, le point de
raccordement, à la Figure 1, entre la partie cylindrique et l'extrémité est défini par la ligne horizontale
indiquant la cote H.
7.4.2 Le fabricant de bouteilles doit prouver par l'essai cyclique de pression, détaillé en 9.2.3, que la
conception est satisfaisante.
La Figure 1 montre des configurations types d'ogives et de fonds convexes. Les formes a), c) et d)
représentent des fonds, alors que la forme b) représente une ogive.
7.5 Calcul des fonds concaves
Lorsque les bouteilles sont à fond concave (voir Figure 2), il est recommandé d'utiliser les valeurs de
conception suivantes:
a W 2a
a W 2a
h W 0,12D
r W 0,075D
Le plan de conception doit au moins montrer les valeurs pour a , a , h et r.
1 2
Afin d'obtenir une distribution satisfaisante des contraintes, l'épaisseur de la paroi de la bouteille doit être
augmentée progressivement dans la zone de transition entre la partie cylindrique et le fond.
Le fabricant de bouteilles doit dans tous les cas prouver par l'essai cyclique de pression, détaillé en 9.2.3, que
la conception est satisfaisante.
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Légende
1 partie cylindrique
Figure 1 — Extrémités convexes types

Figure 2 — Fond concave
7.6 Conception du goulot
7.6.1 Le diamètre extérieur du goulot et l'épaisseur de sa paroi doivent être compatibles avec le couple
appliqué lors du montage du robinet sur la bouteille. Ce couple peut varier selon le diamètre, la forme du
filetage ainsi que le moyen d'étanchéité utilisé dans le montage du robinet.
NOTE Pour des conseils relatifs aux couples, se reporter à l'ISO 13341.
7.6.2 Lors de la détermination de l'épaisseur minimale, on doit prendre en considération le fait que
l'épaisseur de paroi doit empêcher toute dilatation permanente du goulot au cours du montage initial ou des
montages ultérieurs du robinet sur la bouteille, sans pièce complémentaire. Le diamètre extérieur et
l'épaisseur du goulot de la bouteille ne doivent pas être endommagés (aucune déformation permanente ou
fissure) du fait de l'application du couple maximal calculé pour la fixation du robinet à la bouteille (voir
l'ISO 13341) et des contraintes exercées lorsque la bouteille est soumise à sa pression d'épreuve. Dans des
cas spécifiques (par exemple bouteilles à paroi très mince) où ces contraintes ne peuvent pas être supportées
par le goulot lui-même, ce dernier peut être conçu pour être équipé d'un renfort, tel qu'une collerette ou une
bague frettée, à condition que le matériau et les dimensions du renfort soient clairement spécifiés par le
fabricant et que cette configuration fasse partie de la procédure d'approbation de prototype.
7.7 Frettes de pied
Lorsque qu'une frette de pied est fournie, elle doit être suffisamment résistante et réalisée dans un matériau
compatible avec celui de la bouteille. Il convient que sa forme soit de préférence cylindrique et qu'elle donne à
la bouteille une stabilité suffisante. La frette de pied doit être fixée sur la bouteille par une méthode autre que
le soudage, le brasage dur ou le brasage tendre. Tous les interstices pouvant constituer des retenues d'eau
doivent être rendus étanches par une méthode autre que le soudage, le brasage dur ou le brasage tendre.
Cela est particulièrement important dans le cas de bouteilles à haute résistance.
7.8 Collerettes
Lorsqu'une collerette est prévue, elle doit être suffisamment résistante et réalisée en un matériau compatible
avec celui de la bouteille, et elle doit être fixée par une méthode autre que le soudage, le brasage dur ou le
brasage tendre.
Le fabricant doit s'assurer que la charge axiale à appliquer pour retirer la collerette est supérieure à 10 fois la
masse de la bouteille vide et au moins égale à 1 000 N, et que le couple nécessaire pour faire tourner la
collerette est supérieur à 100 Nm.
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7.9 Plan de conception
Un plan indiquant toutes les cotes ainsi que les spécifications du matériau et les détails relatifs à la conception
des raccords permanents doit être réalisé. Les dimensions des raccords non liés à la sécurité peuvent être
convenues entre le client et le fabricant, et n'ont de ce fait pas besoin d'être indiquées dans le plan de
conception.
8 Construction et exécution
8.1 Généralités
La bouteille doit être réalisée
a) par forgeage ou matriçage à partir d'un lingot ou d'une billette massifs, ou
b) à partir d'un tube sans soudure, ou
c) par emboutissage d'une tôle.
Le procédé de fermeture du fond ne doit comporter aucun apport de métal. Le colmatage des défauts de
fabrication des fonds n'est pas autorisé.
8.2 Épaisseur de la paroi
Pendant la production, l'épaisseur de chaque bouteille ou enveloppe semi-finie doit être vérifiée. L'épaisseur
de la paroi ne doit, en aucun point, être inférieure à l'épaisseur minimale spécifiée.
8.3 Défauts de surface
Les surfaces internes et externes de la bouteille finie doivent être exemptes de défauts susceptibles de nuire
à la sécurité de la bouteille en service.
NOTE Voir l'Annexe A pour des exemples de défauts et une assistance pour leur évaluation.
8.4 Examen aux ultrasons
8.4.1 Après le traitement thermique final de la bouteille et après obtention de l'épaisseur finale de la paroi
cylindrique, chaque bouteille doit être examinée aux ultrasons pour rechercher les défauts internes, externes
et sous-jacents, conformément à l'Annexe B.
L'examen aux ultrasons n'est pas nécessaire pour des petites bouteilles ayant une longueur cylindrique
inférieure à 200 mm ou pour lesquelles le produit p  V  600.
h
8.4.2 Quelle que soit la taille de la bouteille, outre l'examen aux ultrasons spécifié en 8.4.1, la surface
cylindrique devant être fermée (pour créer l'ogive et, dans le cas de bouteilles fabriquées à partir de tube,
également le fond) doit subir un examen aux ultrasons avant le procédé de formage afin de détecter tout
défaut qui, après la fermeture, pourrait être situé dans les extrémités de la bouteille.
NOTE Cet essai ne couvre pas nécessairement les essais requis en 6.3.2.
8.5 Ovalisation
L'ovalisation de la paroi cylindrique, c'est-à-dire la différence entre les diamètres extérieurs maximal et
minimal d'une même section, ne doit pas être supérieure à 2 % de la valeur moyenne de ces diamètres.
8.6 Diamètre moyen
Le diamètre extérieur moyen de la partie cylindrique à l'extérieur des zones de transition d'une section
transversale ne doit pas s'écarter de plus de  1 % du diamètre de conception extérieur nominal.
8.7 Rectitude
L'écart maximal de la partie cylindrique du corps, par rapport à une ligne droite, ne doit pas dépasser 3 mm/m
(voir Figure 3).
8.8 Verticalité et stabilité
Pour une bouteille conçue pour reposer sur son fond, l'écart par rapport à la verticale ne doit pas
dépasser 10 mm/m (voir Figure 3), et il est recommandé que le diamètre extérieur de la surface en contact
avec le sol soit supérieur à 75 % du diamètre extérieur nominal.

Légende
a
maximum 0,01  l (voir 8.8)
b
maximum 0,003  l (voir 8.7)
Figure 3 — Illustration de l'écart de la partie cylindrique de l'enveloppe
par rapport à une ligne droite et à la verticale
8.9 Filetage du goulot
Le filetage interne du goulot doit être conforme à une norme reconnue convenue entre les parties afin de
pouvoir utiliser un robinet correspondant et, de ce fait, réduire au minimum les contraintes exercées au niveau
du goulot résultant de l'opération de serrage du robinet. Les filetages internes du goulot doivent être vérifiés
au moyen des calibres correspondant au filetage convenu du goulot ou par une autre méthode convenue
entre les parties.
NOTE Par exemple, lorsque le filetage du goulot doit être conforme à l'ISO 11116-1, les calibres correspondants sont
spécifiés dans l'ISO 11116-2.
On doit tout particulièrement veiller à ce que les filetages du goulot soient usinés très précisément, de forme
complète et exempts de tout profil vif, par exemple des bavures.
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9 Procédure d'approbation de type
9.1 Exigences générales
Une spécification technique de chaque nouveau type de bouteille, ou de la famille de bouteilles comme
indiqué en f), comprenant le plan, les calculs de conception, les caractéristiques de l'acier, le procédé de
fabrication et le traitement thermique, doit être fournie par le fabricant au contrôleur. Les essais d'approbation
de prototype détaillés en 9.2 doivent être réalisés sous la responsabilité du contrôleur sur chaque nouveau
type de bouteille.
Une bouteille doit être considérée comme étant d'un nouveau type, par rapport à une conception existante
approuvée, quand au moins un des alinéas suivants s'applique:
a) elle est fabriquée dans une usine différente;
b) elle est fabriquée selon un procédé différent (voir 8.1); cela comprend le cas où des modifications
majeures sont faites durant le procédé de fabrication réalisées au cours de la production, par exemple
forgeage en repoussage et modification du type de traitement thermique;
c) elle est fabriquée à partir d'un acier de plage de composition chimique spécifiée différente de celle
indiquée en 6.2.1;
d) elle reçoit un traitement thermique différent en dehors des limites spécifiées en 6.3;
e) le fond ou le profil du fond a été modifié, par exemple fond concave, convexe ou hémisphérique ou
également s'il y a modification du rapport épaisseur du fond/diamètre de la bouteille;
f) la longueur totale de la bouteille a été augmentée de plus de 50 % (les bouteilles ayant un rapport
longueur/diamètre inférieur à 3 ne doivent pas être utilisées comme des bouteilles de référence pour tout
nouveau type ayant un rapport supérieur à 3);
g) le diamètre nominal extérieur a été modifié;
h) l'épaisseur minimale garantie a été modifiée;
i) la pression d'épreuve hydraulique, p , a été augmentée (lorsqu'une bouteille est à utiliser avec une
h
pression de service inférieure à celle pour laquelle l'approbation de conception a été donnée, elle ne doit
pas être considérée comme étant d'une nouvelle conception);
j) la valeur minimale garantie de la limite d'élasticité, R , et/ou la valeur minimale garantie de résistance à
eg
la traction, R , de la bouteille finie ont changé.
mg
9.2 Essais de prototype
9.2.1 Exigences générales
Pour l'essai de prototype, un minimum de 50 bouteilles garanties par le fabricant comme étant représentatives
du nouveau type doivent être disponibles. Cependant, si, pour des applications particulières, le nombre total
est inférieur à 50 bouteilles, le nombre de bouteilles fabriquées doit être augmenté, par rapport à la production,
pour permettre la réalisation des essais de prototype requis; mais, dans ce cas, la validité de l'approbation est
limitée à ce lot de production particulier.
Au cours de l'essai d'approbation de type, le contrôleur doit choisir les bouteilles nécessaires à l'essai et
a) vérifier ce qui suit:
 la conception est conforme aux exigences de l'Article 7;
 les épaisseurs des parois et des extrémités de deux bouteilles (celles utilisées pour les essais
mécaniques) sont conformes aux exigences spécifiées en 7.3 à 7.6, les mesurages étant effectués
au minimum sur trois sections transversales de la partie cylindrique et sur une section longitudinale
du fond et de l'ogive;
 les exigences spécifiées à l'Article 6 sont satisfaites;
 les exigences spécifiées en 7.7, 7.8 et 8.5 à 8.9 inclus sont respectées sur toutes les bouteilles
sélectionnées par le contrôleur;
 les surfaces internes et externes des bouteilles ne présentent aucun défaut qui puisse compromettre
la sécurité d'utilisation (pour des exemples, voir Annexe A);
b) superviser les essais suivants sur les bouteilles sélectionnées:
 les essais spécifiés en 10.1.2 a) (essais de rupture hydraulique) sur deux bouteilles portant des
poinçonnages représentatifs;
 les essais spécifiés en 10.1.2 b) (essais mécaniques) sur deux bouteilles, les éprouvettes étant
identifiables avec le lot. Des essais de dureté doivent être effectués sur les éprouvettes de traction
pour vérifier la corrélation entre la dureté et la résistance à la traction (voir 9.2.2);
 une étude de dureté comprenant quatre essais de dureté à 90° l'un de l'autre, à chaque extrémité de
la paroi cylindrique, doit être effectuée sur deux bouteilles sélectionnées pour les essais mécaniques.
La plage maximale de dureté Brinell, sur chaque bouteille, doit être de 25 HB; le fabricant doit établir
la plage équivalente à celle-ci lorsqu'une autre méthode d'essai de dureté est utilisée;
 les essais
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 9809-2
ISO/TC 58/SC 3 Secrétariat: BSI
Début de vote: Vote clos le:
2006-09-20 2007-02-20
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans
soudure — Conception, construction et essais —
Partie 2:
Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la
traction supérieure ou égale à 1 100 MPa
Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing —
Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa
[Révision de la première édition (ISO 9809-2:2000)]
ICS 23.020.30
ENQUÊTE PARALLÈLE ISO/CEN
Le Secrétaire général du CEN a informé le Secrétaire général de l'ISO que le présent ISO/DIS couvre un
sujet présentant un intérêt pour la normalisation européenne. Conformément au mode de
collaboration sous la direction de l'ISO, tel que défini dans l'Accord de Vienne, une consultation
sur cet ISO/DIS a la même portée pour les membres du CEN qu'une enquête au sein du CEN sur
un projet de Norme européenne. En cas d'acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base
des observations reçues, sera soumis en parallèle à un vote de deux mois sur le FDIS au sein de l'ISO et
à un vote formel au sein du CEN.
La présente version française de ce document correspond à la version anglaise qui a été
distribuée précédemment, conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil 15/1993.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
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To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.
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CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
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ISO/DIS 9809-2
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ISO/DIS 9809-2
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Symboles.2
5 Contrôles et essais.4
6 Matériaux.4
7 Conception.6
8 Construction et exécution .11
9 Mode opératoire pour l’essai de prototype.13
10 Essais par lot .19
11 Essais sur chaque bouteille .29
12 Certificats .30
13 Marquage.30
Annexe A (normative) Description, évaluation des défauts de fabrication et des critères de rejet
des bouteilles à gaz en acier sans soudure, au moment de l'examen final effectué par le
fabricant .31
Annexe B (normative) Examen aux ultrasons.39
Annexe C (informative) Certificat d'approbation de type.45
Annexe D (informative) Certificat d’essai de production.46
Bibliographie.48

ISO/DIS 9809-2
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 9809-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz, sous-comité SC 3,
Construction des bouteilles et par le comité technique CEN/TC 23, Bouteilles à gaz transportables en
collaboration.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (EN ISO 9809-2:2000), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 9809 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Bouteilles à gaz — Bouteilles à
gaz rechargeables en acier sans soudure - Conception, construction et essais:
⎯ Partie 1 : Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction inférieure à 1 100 MPa
⎯ Partie 2 : Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction supérieure ou égale
à 1 100 MPa
⎯ Partie 3 : Bouteilles en acier normalisé
Les Annexes A et B font partie intégrante de l'ISO 9809. Les Annexes C et D sont données uniquement à titre
d'information.
La présente Norme internationale a été élaborée pour aborder les exigences générales de la Section 6.2.1 du
règlement type NU concernant le transport des matières dangereuses ST/SG/AC.10/1/Rev.13. Elle est
destinée à être utilisée dans le cadre de divers régimes de réglementation mais s'applique également aux
spécifications relatives au système d'évaluation de la conformité énoncées au 6.2.2.5 du règlement type
indiqué ci-dessus.
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ISO/DIS 9809-2
Introduction
L'objet de l'ISO 9809 est d'offrir une spécification sur la conception, la fabrication, le contrôle et l'essai des
bouteilles en acier sans soudure pour usage international. L'objectif est d'arriver à un équilibre entre les
considérations de conception et de rendement économique d’une part et les exigences d’acceptabilité
internationale et d'utilité universelle d’autre part.
La présente Norme vise à éliminer toute préoccupation quant au climat, aux contrôles redondants et aux
restrictions actuellement de règle du fait de l’absence de Normes internationales reconnues. Il convient de ne
pas considérer la présente Norme comme le reflet des pratiques d’une nation ou d’une région quelconque.
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 9809-2

Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans
soudure — Conception, construction et essais —
Partie 2:
Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la
traction supérieure ou égale à 1 100 MPa
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 9809 prescrit les exigences minimales pour certains aspects concernant le
matériau, la conception, la construction et la mise en oeuvre, le mode de fabrication et les essais au moment
de la fabrication des bouteilles à gaz rechargeables, en acier trempé et revenu sans soudure, d'une capacité
en eau comprise entre 0,5 l et 150 l inclus, pour gaz comprimés, liquéfiés ou dissous. La présente partie de
l'ISO 9809 s'applique aux bouteilles ayant une résistance maximale à la traction R supérieure ou égale
m
à 1 100 MPa. Elle ne couvre pas les bouteilles dont R max. > 1 300 MPa pour un diamètre > 140 mm et une
m
épaisseur de paroi garantie (a′) ≥ 12 mm et dont R max. ≥ 1 400 MPa pour un diamètre ≤ 140 mm et une
m
épaisseur de paroi garantie (a′) ≥ 6 mm. En effet, au-delà de ces limites, des exigences supplémentaires
peuvent s'appliquer.
NOTE 1 Si on le désire, les bouteilles de capacité en eau inférieure à 0,5 litres peuvent être fabriquées et certifiées
conformément à la présente partie de l’ISO 9809. Si on le désire, la présente Norme peut être utilisée comme guide pour
les bouteilles d'une capacité en eau comprise entre 150 l et 500 l.
NOTE 2 Pour les bouteilles en acier trempé et revenu présentant une résistance maximale à la traction inférieure
à 1 100 MPa, se référer à l'ISO 9809-1. Pour les bouteilles en acier normalisé, se référer à l'ISO 9809-3.
NOTE 3 Les nuances et les plages de résistance des aciers utilisés pour ces types de bouteilles peuvent ne pas être
compatibles avec certains gaz (voir 6.1.4) et avec certaines utilisations.
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 148, Acier — Essai de résilience Charpy (entaille en V).
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1 : Méthode d'essai.
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1 : Méthode d'essai.
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction.
ISO 9329-1, Tubes sans soudure en acier pour service sous pression; conditions techniques de livraison —
Partie 1 : Aciers non alliés avec caractéristiques spécifiées à température ambiante.
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel.
ISO 11114-1, Bouteilles à gaz transportables — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets
avec les contenus gazeux — Partie 1 : Matériaux métalliques.
ISO/DIS 9809-2
ISO 13341, Bouteilles à gaz transportables — Montage des robinets sur les bouteilles à gaz.
ISO 13769, Bouteilles à gaz — Marquage.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 9809, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
limite d'élasticité
valeur correspondant à la limite supérieure d'élasticité R ou, pour les aciers ne présentant pas de limite
eH
définie, la limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 %, R (allongement non proportionnel) (voir l'ISO 6892)
p0,2
3.2
trempe
traitement thermique de durcissement au cours duquel une bouteille est portée à une température uniforme
supérieure à celle du point critique supérieur, Ac , de l'acier puis, est refroidie rapidement dans un milieu
adapté
3.3
revenu
traitement thermique d'adoucissement qui suit la trempe et au cours duquel une bouteille est portée à une
température uniforme inférieure à celle du point critique inférieur, Ac ,de l'acier
3.4
lot
quantité pouvant atteindre 200 bouteilles, plus celles nécessaires aux essais destructifs, de même diamètre
nominal, de même épaisseur et de même conception, fabriquées à partir du même acier et ayant subi le
même traitement thermique pendant la même durée
3.5
pression d'épreuve
pression requise (p ) appliquée pendant un essai de pression
h
NOTE Elle est utilisée pour le calcul de l'épaisseur de la paroi de la bouteille.
3.6
pression de rupture
pression la plus haute atteinte dans une bouteille lors d’un essai de rupture
3.7
facteur de contrainte théorique (F)
rapport de la contrainte équivalente de paroi à la pression d'épreuve (p ) à la contrainte minimale d'élasticité
h
(R )
e
4 Symboles
a épaisseur minimale calculée de l'enveloppe cylindrique, exprimée en millimètres
a' épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique, exprimée en millimètres
a épaisseur minimale garantie d'un fond concave à la jointure, exprimée en millimètres (voir Figure 2)
a épaisseur minimale garantie au centre d'un fond concave, exprimée en millimètres (voir Figure 2)
A allongement pour cent après rupture
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b épaisseur minimale garantie au centre d'un fond convexe, exprimée en millimètres (voir Figure 1)
c écart maximal autorisé du profil d'éclatement, en millimètres (voir Figures 12 et 13)
d profondeur de l'entaille artificielle, en millimètres, lors d'un essai de rupture de la bouteille entaillée
et d'un essai cyclique de pression de la bouteille entaillée (voir Figure 5)
D diamètre nominal extérieur de la bouteille, exprimé en millimètres (voir Figure 1)
D diamètre extérieur de l’outil de coupe lors d’un essai de rupture de la bouteille entaillée et d’un essai
c
cyclique de pression de la bouteille entaillée, en millimètres (voir Figure 5)
F facteur de contrainte théorique (variable) (voir 3.7)
h profondeur extérieure (fond concave), exprimée en millimètres (voir Figure 2)
H hauteur extérieure de la partie bombée (fond concave ou convexe) exprimée en millimètres
(voir Figure 1)
l longueur de l'entaille artificielle, en millimètres, lors de l'essai de rupture de la bouteille entaillée et
o
de l'essai cyclique de pression de la bouteille entaillée (voir Figure 5)
l longueur de la partie cylindrique de la bouteille (voir Figure 3)
L longueur initiale entre repères, exprimée en millimètres, conformément à l'ISO 6892 (voir Figure 7)
o
1)
p pression de rupture réelle, exprimée en bars , au-dessus de la pression atmosphérique
b
p pression de défaillance mesurée, en bars, au-dessus de la pression atmosphérique
f
p pression d'épreuve hydraulique, exprimée en bars, au-dessus de la pression atmosphérique
h
p pression de travail de conception calculée, exprimée en bars, au-dessus de la pression
w
atmosphérique (p =2/3 × p )
w h
p pression à la limite élastique observée pendant l'essai d'éclatement hydraulique et exprimée en
y
bars, au dessus de la pression atmosphérique
r rayon de raccordement interne, exprimé en millimètres (voir Figures 1 et 2)
r rayon de coupe de la fraise utilisée pour l'entaille artificielle, en millimètres, pour l'essai de rupture de
c
la bouteille entaillée et l'essai cyclique de pression de la bouteille entaillée (voir Figure 5)
R valeur minimale garantie de la limite d'élasticité, exprimée en mégapascals (MPa) (voir 3.1.1)
e
R valeur réelle de la limite d'élasticité, exprimée en mégapascals (MPa), déterminée par l'essai de
ea
résistance à la traction (voir 10.2)
R valeur minimale garantie de la résistance à la traction, exprimée en mégapascals (MPa)
g
R valeur réelle de la résistance à la traction, exprimée en mégapascals (MPa), déterminée par l'essai
m
de résistance à la traction (voir 10.2)
R . valeur maximale réelle de la plage de résistance à la traction, en MPa
m max
5 5 2
1) 1 bar = 10 Pa = 10 N/m
ISO/DIS 9809-2
R . valeur minimale réelle de la plage de résistance à la traction, en MPa
m min
S section initiale de l'éprouvette de traction, exprimée en millimètres carrés, conformément à
o
l'ISO 6892
t épaisseur réelle de l'éprouvette, exprimée en millimètres
V contenance en eau de la bouteille, exprimée en litres
w largeur de l'éprouvette de traction, exprimée en millimètres (voir Figure 7)
5 Contrôles et essais
L'évaluation de la conformité doit être effectuée conformément aux règlements du ou des pays dans lesquels
les bouteilles sont utilisées.
Afin de s'assurer que les bouteilles sont conformes à la présente norme internationale, elles doivent être
soumises aux contrôles et essais des Articles 9, 10 et 11, réalisés par un organisme de contrôle autorisé
(nommé « le contrôleur » par la suite) et reconnu dans les pays d'utilisation.
6 Matériaux
6.1 Exigences générales
6.1.1 Les matériaux utilisés pour la fabrication des bouteilles à gaz pour usage international doivent faire
partie de l'une des catégories suivantes :
a) aciers pour bouteilles reconnus au plan international ;
b) aciers pour bouteilles reconnus au plan national ;
c) nouvelles catégories d'acier pour bouteilles, résultant de progrès techniques.
Toutes ces catégories doivent respecter les exigences énoncées en 6.2 et 6.3.
6.1.2 Les matériaux utilisés pour la fabrication des bouteilles à gaz doivent être des aciers autres que des
aciers effervescents, présentant des qualités de non vieillissement et doivent être calmés à l’aluminium ou au
silicium.
Lorsque le client demande la vérification des qualités de non vieillissement, les critères à prendre en compte
doivent être spécifiés d'un commun accord et apparaître dans la commande.
6.1.3 Le fabricant de bouteilles doit établir des moyens permettant d'identifier les bouteilles avec les
coulées d’acier à partir desquelles elles ont été fabriquées.
6.1.4 Les aciers à haute résistance utilisés pour la fabrication de bouteilles à haute résistance ne sont
normalement pas compatibles avec les gaz corrosifs ou fragilisants (voir l’ISO 11114-1). Ils peuvent
néanmoins être utilisés avec ces gaz à condition que leur compatibilité soit prouvée par une méthode d’essai
reconnue, par exemple l'ISO 11114-4.
6.2 Contrôle de la composition chimique
6.2.1 La composition chimique de tous les aciers doit être définie au minimum par :
⎯ la teneur en carbone, manganèse et silicium, dans tous les cas ;
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ISO/DIS 9809-2
⎯ la teneur en chrome, nickel et molybdène ou en tous autres éléments d'alliage intentionnellement ajoutés
à l'acier ;
⎯ la teneur maximale en soufre et phosphore, dans tous les cas.
Les teneurs en carbone, manganèse, silicium et, le cas échéant, en chrome, nickel et molybdène, doivent être
données avec des tolérances telles que la différence entre les valeurs maximales et minimales sur coulée
n'excède pas les valeurs données dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Tolérances de composition chimique
Elément Teneur maximale Plage admissible
(m/m) % (m/m) %
Carbone < 0,30 % 0,03 %
0,04 %
≥ 0,30 %
Manganèse Toutes valeurs 0,20 %
Silicium Toutes valeurs 0,15 %
Chrome < 1,20 % 0,20 %
≥ 1,20 % 0,30 %
Nickel Toutes valeurs 0,30 %
Molybdène < 0,50 % 0,10 %
≥ 0,50 % 0,15 %
La teneur combinée des éléments suivants : vanadium, niobium, titane, bore et zirconium, ne doit pas être
supérieure à 0,15 %.
La teneur réelle de chaque élément volontairement ajouté doit être rapportée et sa teneur maximale doit être
conforme aux règles de bonne pratique applicables à la fabrication de l'acier.
6.2.2 La teneur en soufre et en phosphore déterminée lors de l'analyse de coulée du matériau utilisé pour
la fabrication des bouteilles à gaz ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Limites maximales de soufre et de phosphore
Soufre 0,010 % (m/m)
Phosphore 0,015 % (m/m)
Soufre + Phosphore 0,020 % (m/m)
6.2.3 Le fabricant de bouteilles doit obtenir et fournir les certificats d'analyses (thermiques) de coulée des
aciers fournis pour la fabrication des bouteilles à gaz.
Lorsque des analyses de vérification sont exigées, elles doivent être réalisées soit sur des échantillons
prélevés pendant la fabrication sur le matériau tel que fourni par l'aciériste au fabricant de bouteilles, soit sur
des bouteilles finies. Dans toute analyse de vérification, les écarts maximaux admissibles par rapport aux
limites spécifiées sur les analyses de coulée doivent être conformes aux valeurs indiquées dans l'ISO 9329-1.
6.3 Traitements thermiques
6.3.1 Le fabricant de bouteilles doit certifier le traitement thermique appliqué aux bouteilles finies.
6.3.2 Il est permis d'effectuer la trempe de l'acier dans un bain autre que l'huile minérale, à condition que la
méthode utilisée ne provoque pas de fissures dans les bouteilles.
ISO/DIS 9809-2
Si la vitesse moyenne de refroidissement dans le bain est supérieure à 80 % de celle obtenue avec de l'eau
à 20 °C sans additifs, toutes les bouteilles de la production doivent être soumises à un essai non destructif
afin de prouver l'absence de fissures.
6.3.3 Le procédé de revenu doit permettre d'obtenir les propriétés mécaniques requises.
Pour une résistance à la traction donnée, la température réelle appliquée à un type d'acier ne doit pas
s'écarter de plus de 30 °C de celle indiquée par le fabricant de bouteilles.
6.4 Exigences relatives aux essais
Le matériau des bouteilles finies doit satisfaire aux exigences des Articles 9, 10 et 11.
6.5 Non-conformité aux exigences relatives aux essais
En cas de non-conformité aux exigences des essais, un contre-essai ou un nouveau traitement thermique
suivi d'un nouvel essai, doivent être effectués de la manière suivante à la satisfaction du contrôleur :
a) Lorsqu'il est prouvé qu'une erreur a été commise dans l'exécution de l'essai ou dans le cas d'une erreur
de mesurage, un nouvel essai doit être effectué. Si ce dernier est satisfaisant, le premier essai doit être
ignoré.
b) Si l'essai a été réalisé de façon satisfaisante, la cause de la non-conformité de l'essai doit être identifiée.
1) Si la non-conformité est due au traitement thermique appliqué, le fabricant peut soumettre toutes les
bouteilles non conformes à un nouveau traitement thermique. En d'autres termes, si la non-
conformité concerne un essai de bouteilles d'un lot ou de prototypes, toutes les bouteilles
représentatives doivent faire l'objet d'un nouveau traitement thermique avant le contre-essai.
Ce nouveau traitement thermique doit consister en un nouveau revenu ou une nouvelle trempe suivie
d'un revenu.
Lorsque les bouteilles sont soumises à un nouveau traitement thermique, l'épaisseur minimale
garantie de la paroi doit être conservée.
Seuls les essais applicables à un prototype ou à un lot doivent être réalisés une nouvelle fois pour
prouver la conformité du nouveau lot. Si un ou plusieurs d'entre eux ne sont pas satisfaisants, même
partiellement, toutes les bouteilles du lot doivent être refusées.
2) Si la non-conformité est due à autre chose que le traitement thermique appliqué, toutes les bouteilles
défectueuses doivent être refusées ou réparées par une méthode approuvée. Si les bouteilles
réparées satisfont à l'essai ou aux essais requis pour la réparation, elles doivent être considérées
comme faisant partie du lot d'origine.
7 Conception
7.1 Dispositions générales
7.1.1 Le calcul de l'épaisseur de la paroi des parties soumises à des pressions doit prendre en compte la
valeur minimale garantie de la limite d'élasticité (R ) du matériau.
e
7.1.2 Les bouteilles peuvent être conçues avec une ou deux ouvertures le long de l'axe central de la
bouteille uniquement.
7.1.3 Dans les calculs, la valeur de R ne doit pas dépasser 0,90 R .
e g
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ISO/DIS 9809-2
7.1.4 La pression interne, sur laquelle repose le calcul de l'épaisseur de paroi, doit être la pression d'essai
hydraulique p .
h
7.2 Limitation de la résistance à la traction
La valeur maximale de la résistance à la traction est limitée par la capacité de l'acier à satisfaire aux
exigences des Articles 9 et 10. La plage maximale de résistance à la traction doit être de 120 MPa
(c'est-à-dire R max — R min ≤ 120 MPa).
m m
La valeur réelle de la résistance à la traction telle que déterminée en 10.2 ne doit cependant pas
dépasser 1 300 MPa pour les bouteilles de diamètre extérieur supérieur à 140 mm et 1 400 MPa pour les
bouteilles de diamètre extérieur inférieur ou égal à 140 mm.
7.3 Calcul de l'épaisseur de l'enveloppe cylindrique
L'épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique (a') ne doit pas être inférieure à l’épaisseur calculée
à l’aide des équations (1) et (2), et les conditions supplémentaires (3) doivent être satisfaites:
⎛ ⎞
10 F R - 3 p
D
e
h
⎜ ⎟
a =  1- (1)
⎜ ⎟
2 10 F R
e
⎝ ⎠
0,65
où, la valeur de F est la plus petite valeur de  ou 0,77
/
R R
eg
avec un rapport R /R qui ne doit pas dépasser 0,90.
e g
L'épaisseur de la paroi doit également satisfaire à l'équation :
D
a ≥ + 1 (2)
avec un minimum absolu de a = 1,5 mm.
Le rapport d'éclatement
p /p ≥ 1,6 (3)
b h
doit être satisfait par essai.
NOTE 1 Si le résultat de ces exigences est une épaisseur garantie de l’enveloppe cylindrique (a') ≥ 12 mm pour un
diamètre D ≥ 140 mm, ou une épaisseur garantie de l’enveloppe cylindrique (a') ≥ 6 mm pour un diamètre D ≤ 140 mm,
une telle conception n’entrerait pas dans le cadre du domaine d’application de la présente partie de l'ISO 9809.
NOTE 2 Il est généralement admis que p = 1,5 × p où p est la pression de service pour les gaz permanents des
w w
h
bouteilles conçues et fabriquées selon la présente partie de l'ISO 9809.
7.4 Calcul des extrémités convexes (ogives et fonds)
7.4.1 L'épaisseur, b, au centre du fond convexe ne doit pas être inférieure à celle requise pour satisfaire les
critères suivants :
si le rayon de raccordement interne, r, n'est pas inférieur à 0,075 D, on doit avoir :
ISO/DIS 9809-2
b ≥ 1,5 a pour 0,40 > H/D ≥ 0,20.
b ≥ a pour H/D ≥ 0,40
Afin d'obtenir une répartition satisfaisante des contraintes dans la zone de raccordement de l'extrémité à la
partie cylindrique, toute augmentation de l'épaisseur du fond qui peut être requise doit être progressive à
partir du point de raccordement, en particulier au fond. Pour l'application de cette règle, le point de
raccordement, à la Figure 1, entre la partie cylindrique et l'extrémité est défini par la ligne horizontale
indiquant la cote H.
7.4.2 Le fabricant de bouteilles doit prouver par l'essai cyclique de pression, détaillé en 9.2.4, que la
conception est satisfaisante.
La Figure 1 montre des configurations types d'ogives et de fonds convexes. Les formes A, C et D
représentent des fonds alors que la forme B représente une ogive.
7.5 Calcul des fonds concaves
Lorsque les bouteilles sont à fond concave (voir Figure 2), il est recommandé d'utiliser les valeurs de
conception suivantes :
a ≥ 2a
a ≥ 2a
h ≥ 0,12 D
r ≥ 0,075 D
Le dessin de conception doit au moins montrer les valeurs pour a , a , h et r.
1 2
Afin d'obtenir une répartition satisfaisante des contraintes, l'épaisseur de la paroi de la bouteille doit être
progressive dans la zone de transition entre la partie cylindrique et le fond.
Le fabricant de bouteilles doit dans tous les cas prouver par l'essai cyclique de pression, détaillé en 9.2.4, que
la conception est satisfaisante.
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ISO/DIS 9809-2
Figure 1 — Extrémités convexes types
ISO/DIS 9809-2
Figure 2 — Fonds concaves
7.6 Conception du goulot
7.6.1 Le diamètre extérieur du goulot et l'épaisseur de sa paroi doivent être compatibles avec le couple
appliqué lors du montage du robinet sur la bouteille. Ce couple peut varier selon le diamètre, la forme du
filetage ainsi que le moyen d'étanchéité utilisé dans le montage du robinet. (Pour des conseils relatifs aux
couples, se reporter à l'ISO 13341.)
7.6.2 Lors de la détermination de l'épaisseur minimale, il faut prendre en considération le fait que
l’épaisseur de paroi doit empêcher toute dilatation permanente du goulot au cours du montage initial ou des
montages ultérieurs du robinet sur la bouteille. Lorsque la bouteille est tout spécialement conçue pour être
équipée d'un renfort du goulot tel qu'une collerette ou bague frettée, ceci peut être pris en compte
(voir l'ISO 13341).
7.7 Frettes de pied
Lorsque qu'une frette de pied est fournie, elle doit être suffisamment résistante et réalisée dans un matériau
compatible avec celui de la bouteille. Il convient que sa forme soit de préférence cylindrique et qu'elle donne à
la bouteille une stabilité suffisante. La frette de pied doit être fixée sur la bouteille par une méthode autre que
le soudage, le brasage dur ou le brasage tendre. Tous les interstices pouvant constituer des retenues d'eau
doivent être rendus étanches par une méthode autre que le soudage, le brasage dur ou le brasage tendre.
Ceci est particulièrement important dans le cas de bouteilles à haute résistance.
7.8 Collerettes
Lorsqu'une collerette est prévue, elle doit être suffisamment résistante et réalisée dans un matériau
compatible avec celui de la bouteille et elle doit être fixée par une méthode autre que le soudage, le brasage
dur ou le brasage tendre.
Le fabricant doit s'assurer que la charge axiale à appliquer pour retirer la collerette est supérieure à 10 fois la
masse de la bouteille vide et au moins égale à 1 000 N et que le couple nécessaire pour faire tourner la
collerette est supérieur à 100 Nm.
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7.9 Dessin de conception
Un dessin indiquant toutes les cotes ainsi que les spécifications du matériau et les détails relatifs à la
conception des raccords permanents doit être réalisé. Les dimensions des raccords non liés à la sécurité
peuvent être convenues entre le client et le fabricant et n'ont de ce fait pas besoin d'être indiquées dans le
dessin de conception.
8 Construction et exécution
8.1 Généralités
La bouteille doit être réalisée :
a) par forgeage ou matriçage à partir d'un lingot ou d'une billette massifs ; ou
b) à partir d'un tube sans soudure ; ou
c) par emboutissage d'une tôle.
Les bouteilles peuvent être conçues avec une ou deux ouvertures le long de l'axe central de la bouteille. Le
procédé de fermeture du fond ne doit comporter aucun apport de métal. Le colmatage des défauts de
fabrication des fonds n'est pas autorisé.
8.2 Épaisseur de la paroi
Pendant la production, l'épaisseur de chaque bouteille ou enveloppe semi-finie doit être vérifiée. L'épaisseur
de la paroi ne doit, en aucun point, être inférieure à l'épaisseur minimale spécifiée.
8.3 Défauts de surface
Les surfaces internes et externes de la bouteille finie doivent être exemptes de défauts susceptibles de nuire
à la sécurité de la bouteille en service. Voir l'annexe A pour des exemples de défauts et leur évaluation.
8.4 Examen aux ultrasons
L’examen aux ultrasons n’est pas nécessaire pour des petites bouteilles ayant une longueur cylindrique
inférieure à 200 mm ou lorsqu'on a p .V < 400.
w
Toutes les autres bouteilles finies doivent être examinées aux ultrasons à la fin de la fabrication afin de
détecter tout défaut éventuel conformément à l’Annexe B. Cet essai ne couvre pas nécessairement les essais
requis en 6.3.2.
8.5 Ovalisation
L'ovalisation de la paroi cylindrique, c'est-à-dire la différence entre les diamètres extérieurs maximal et
minimal d'une même section, ne doit pas être supérieure à 2 % de la valeur moyenne de ces diamètres.
8.6 Diamètre moyen
Le diamètre extérieur moyen de la partie cylindrique à l'extérieur des zones de transition d'une section
transversale ne doit pas s’écarter de plus de ± 1 % de la valeur de conception nominale.
ISO/DIS 9809-2
8.7 Rectitude
L'écart maximal de la partie cylindrique du corps par rapport à une ligne droite, ne doit pas dépasser 3 mm
par mètre (voir Figure 3).
8.8 Verticalité et stabilité
Pour une bouteille conçue pour reposer sur son fond, l'écart par rapport à la verticale ne doit pas
dépasser 10 mm par mètre (voir Figure 3), et il est recommandé que le diamètre extérieur de la surface en
contact avec le sol soit supérieur à 75 % du diamètre extérieur nominal.

Légende
1 Max.0,01 × l (voir 8.8)
2 Max. 0,003 × l (voir 8.7)
Figure 3 — Illustration de l’écart de la partie cylindrique de l’enveloppe par rapport à une ligne droite
et à la verticale
8.9 Filetage du goulot
Les filetages internes du goulot doivent être conformes à une norme reconnue convenue entre les parties afin
de pouvoir utiliser un robinet correspondant et de ce fait réduire au minimum les contraintes exercées au
niveau du goulot résultant de l'opération de serrage du robinet. Les filetages internes du goulot doivent être
vérifiés au moyen des calibres correspondant au filetage convenu du goulot ou par une autre méthode
convenue entre les parties.
NOTE Par exemple, lorsque le filetage du goulot doit être conforme à l'ISO 11116-1, les calibres correspondants sont
spécifiés dans l'ISO 11116-2.
Il faut tout particulièrement veiller à ce que les filetages du goulot soient usinés très précisément, de forme
complète et exempts de tout profil vif, par exemple des bavures.
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9 Mode opératoire pour l’essai de prototype
9.1 Exigences générales
Une spécification technique de chaque nouveau type de bouteille [ou de la famille de bouteilles comme
indiqué en f) ci-dessous] comprenant le dessin et les calculs de conception, les caractéristiques de l'acier, le
procédé de fabrication et le traitement thermique, doit être fournie par le fabricant au contrôleur. Les essais
d'homologation de prototype détaillés en 9.2 doivent être réalisés sous la responsabilité du contrôleur sur
chaque nouveau type de bouteille.
Une bouteille doit être considérée comme étant d'un nouveau type, par rapport à une conception existante
approuvée, quand :
a) elle est fabriquée dans une usine différente ; ou
b) elle est fabriquée selon un procédé différent (voir 8.1) ; ceci comprend les modifications majeures du
procédé de fabrication réalisées au cours de la production, par exemple forgeage en repoussage,
modification du type de traitement thermique etc. ; ou
c) elle est fabriquée à partir d'un acier de plage de composition chimique spécifiée différente de celle
indiquée en 6.2.1 ; ou
d) elle reçoit un traitement thermique différent en dehors des limites spécifiées en 6.3 ; ou
e) le fond ou le profil du fond a été modifié, par exemple, fond concave, convexe ou hémisphérique ou
également s'il y a modification du rapport épaisseur du fond/diamètre de la bouteille ; ou
f) la longueur totale de la bouteille a été augmentée de plus de 50 % (les bouteilles ayant un rapport
longueur/diamètre inférieur à 3 ne doivent pas être utilisées comme des bouteilles de référence pour tout
nouveau type ayant un rapport supérieur à 3) ; ou
g) le diamètre nominal extérieur a été modifié ; ou
h) l'épaisseur de la paroi de conception a été modifiée ; ou
i) la pression d'épreuve hydraulique (p ) a été augmentée (lorsqu'une bouteille doit être utilisée avec une
h
pression de service inférieure à celle pour laquelle l'approbation de conception a été donnée, elle ne doit
pas être considérée comme étant d'une nouvelle conception) ; ou
j) la valeur minimale garantie de la limite d'élasticité (R ) et/ou la valeur minimale garantie de résistance à
e
la traction (R ) ont changé.
g
9.2 Essais de prototype
NOTE Les essais décrits dans le présent paragraphe conviennent à l'application de la procédure d'approbation de
prototype de conception décrite au 6.2.2.5.4.9 du règlement type NU concernant le transport de matières dangereuses
ST/SG/AC.10/1/Rev.13.
9.2.1 Pour l’essai de prototype, un minimum de 50 bouteilles garanties par le fabricant comme étant
représentatives du nouveau type doivent être disponibles. Cependant, si pour des applications particulières, le
nombre total est inférieur à 50 bouteilles, le nombre de bouteilles fabriquées doit être augmenté, par rapport à
la production, pour permettre la réalisation des essais de prototype requis.
9.2.2 Au cours de l'essai d’approbation de prototype, le contrôleur doit choisir les bouteilles nécessaires à
l'essai et
a) vérifier que :
ISO/DIS 9809-2
⎯ la conception est conforme aux exigences de l'Article 7 ;
⎯ les épaisseurs des parois et des extrémités de deux bouteilles (celles utilisées pour les essais
mécaniques) sont conformes aux exigences spécifiées en 7.3 à 7.6, les mesurages étant effectués
au minimum sur trois sections transversales de la partie cylindrique et sur une section longitudinale
du fond et de l'ogive ;
⎯ les exigences requises à l'Article 6 (matériau) sont satisfaites ;
⎯ les exigences spécifiées en 7.7, 7.8 et 8.5 à 8.9 inclus sont respectées sur toutes les bouteilles
sélectionnées par le contrôleur ;
⎯ les surfaces internes et externes des bouteilles ne présentent aucun défaut qui puisse compromettre
la sécurité d'utilisation (pour des exemples, voir Annexe A) ;
⎯ les exigences géométriques applicables au filetage du goulot sont satisfaites sur toutes les bouteilles
sélectionnées par le contrôleur.
b) effectuer les essais suivants sur les bouteilles sélectionnées :
⎯ les essais spécifiés en 10.1.2 a) (essais d'éclatement hydraulique) sur 2 bouteilles portant des
poinçonnages représentatifs ;
⎯ les essais spécifiés en 10.1.2 b) (essais mécaniques) sur 2 bouteilles, les éprouvettes étant
identifiables avec le lot. Des essais de dureté doivent être effectués sur les éprouvettes de traction
pour vérifier la corrélation entre la dureté et la résistance à la traction (voir 9.2.3) ;
⎯ une étude de dureté comprenant quatre essais de dureté à 90° l'un de l'autre, à chaque extrémité de
la paroi cylindrique, doit être effectuée sur deux bouteilles sélectionnées pour les essais
mécaniques. La plage maximale pour la dureté Brinell, sur chaque bouteille, doit être de 25 HB. Le
fabricant doit établir la plage équivalente à celle-ci lorsqu’une autre méthode d’essai de dureté est
utilisée ;
⎯ les essais spécifiés en 9.2.4 (essai cyclique de pression) sur deux bouteilles portant des
poinçonnages représentatifs ;
⎯ les essais spécifiés en 9.2.5 (essai de rupture de la bouteille entaillée) doivent être effectués sur au
moins deux bouteilles du lot présentant la plus grande valeur de dureté (moyenne de deux
mesurages) ;
⎯ les essais spécifiés en 9.2.6 (essai cyclique de pression de la bouteille entaillée) doivent être
effectués sur deux bouteilles ;
⎯ pour les bouteilles réalisées à partir de tubes sans soudure, l'essai spécifié en 9.2.7 (vérification du
fond) sur 2 bouteilles sélectionnées pour les essais mécaniques.
NOTE Il convient que la sélection des bouteilles représentant les valeurs supérieure et inférieure de la plage de
dureté dans le lot fasse l’objet de considérations particulières.
9.2.3 Vérification de la corrélation entre la dureté et la résistance à la traction
Le fabricant doit démontrer à la satisfaction du contrôleur que la plage de dureté spécifiée est liée à la plage
de traction spécifiée en 7.2. Lors de l’utilisation de l’essai de dureté Brinell, le mode opératoire suivant doit
être adopté.
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ISO/DIS 9809-2
Avant la présentation du premier lot de bouteilles pour l’essai sur prototype, le fabricant doit établir une
régression linéaire entre R et HB pour le type d’acier, et la méthode de traitement thermique utilisée, en
m
utilisant un minimum de 20 valeurs de R et HB soumises à essai sur 10 bouteilles à chaque extrémité. Les
m
valeurs de dureté doivent être obtenues sur des bouteilles complètes soumises à essai sur la machine d’essai
de dureté sur la chaîne de production. Les éprouvettes de traction doivent être prélevées au point d’essa
...