ISO 21922:2021
(Main)Refrigerating systems and heat pumps — Valves — Requirements, testing and marking
Refrigerating systems and heat pumps — Valves — Requirements, testing and marking
This document specifies safety requirements, certain functional requirements, and marking of valves and other components with similar bodies, hereinafter called valves, for use in refrigerating systems including heat pumps. This document includes requirements for valves with extension pipes. This document describes the procedure to be followed when designing valve parts subjected to pressure as well as the criteria to be used in the selection of materials. This document describes methods by which reduced impact values at low temperatures may be taken into account in a safe manner. This document applies to the design of bodies and bonnets for pressure relief devices, including bursting disc devices, with respect to pressure containment but it does not apply to any other aspects of the design or application of pressure relief devices. In addition, this document is applicable to valves with a maximum operating temperature not exceeding 200 °C and a maximum allowable pressure not exceeding 160 bar[1]. [1] 1 bar = 0,1 MPa.
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Robinetterie — Exigences, essais et marquage
Le présent document spécifie les exigences de sécurité, certaines exigences fonctionnelles et le marquage des robinets et autres composants possèdant un corps similaire, ci-après appelés robinets, pour une utilisation dans les systèmes de réfrigération, y compris les pompes à chaleur. Le présent document comprend des exigences pour les robinets avec des tuyaux d’extension. Le présent document décrit la procédure à suivre lors de la conception des éléments de robinetterie soumis à une pression ainsi que les critères à utiliser dans le choix des matériaux. Le présent document décrit des méthodes permettant de prendre en compte en toute sécurité les valeurs de résilience faibles à basse température. Le présent document s'applique à la conception des corps et des chapeaux des dispositifs limiteurs de pression, y compris les dispositifs à disque de rupture, eu égard au confinement de la pression, mais elle ne s'applique à aucun autre aspect de la conception ou de l'application des dispositifs limiteurs de pression. En outre, le présent document est applicable aux robinets dont la température maximale de fonctionnement ne dépasse pas 200 °C et dont la pression maximale admissible ne dépasse pas 160 bar[1]. [1] 1 bar = 0,1 MPa.
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21922
First edition
2021-08
Refrigerating systems and heat
pumps — Valves — Requirements,
testing and marking
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Robinetterie —
Exigences, essais et marquage
Reference number
ISO 21922:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 21922:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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Published in Switzerland
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ISO 21922:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 List of symbols . 4
5 General requirements . 6
5.1 Installation and operation . 6
5.2 Components under pressure . 6
5.3 Excessive mechanical stress . 7
5.4 Tightness . 7
5.5 Functioning of hand-operated valves . 7
5.6 Functioning of actuator-operated valves. 7
6 Materials . 7
6.1 General . 7
6.1.1 Using metallic materials . 7
6.1.2 Using non-metallic materials . 7
6.2 Requirements for materials to be used for pressure bearing parts . 8
6.3 Compatibility of connections . 8
6.4 Ductility . 8
6.5 Ageing . 8
6.6 Castings . 8
6.7 Forged and welded components . . 8
6.8 Nuts, bolts and screws . 8
6.9 Spindles . 9
6.10 Glass materials . 9
6.11 Requirements for documentation . 9
6.12 Impact energy KV measurement on sub-sized specimens .10
7 Design .10
7.1 General .10
7.2 Maximum allowable pressure .11
7.3 Valve and valve assembly strength design .11
7.4 Bodies and bonnets .12
7.5 Nuts, bolts, screws, fasteners and seals .12
7.6 Seat tightness .12
7.6.1 General.12
7.6.2 Seat tightness: type test .13
7.7 Screwed spindles and shafts .14
7.8 Design of glands .14
7.9 Valve seats .15
7.10 Caps . .15
7.11 Hand operated valves .16
7.12 Corrosion protection .16
8 Appropriate manufacturing procedures .16
9 Production testing .17
9.1 Strength pressure testing .17
9.2 Tightness testing .17
9.3 Seat sealing capacity .18
9.4 Caps . .18
10 Marking and additional information .18
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ISO 21922:2021(E)
10.1 General .18
10.2 Marking .19
10.3 Example how to mark the allowable limits of pressure and temperature .19
10.4 Hand-operated regulating valves .19
10.5 Caps . .19
11 Documentation .20
11.1 General .20
11.2 Documentation for valves .20
11.3 Additional documentation for valve assemblies .20
Annex A (normative) Procedure for the design of a valve by calculation .21
Annex B (normative) Experimental design method for valves .24
Annex C (normative) Determination of the allowable pressure at the maximum operating
temperature .28
Annex D (normative) Determination of the allowable pressure at minimum operating
temperature — Requirements to avoid brittle fracture .29
Annex E (informative) Compilation of material characteristics of frequently used materials .40
Annex F (informative) Justification of the individual methods .60
Annex G (normative) Pressure strength verification of valve assemblies .66
Annex H (normative) Determination of category for valves .67
Annex I (informative) DN system .72
Annex J (normative) Additional requirements — Sight glasses and indicators .75
Annex K (normative) Compatibility screening test .78
Annex L (informative) Stress corrosion cracking .82
Annex M (normative) Method for sizing the operating element of hand-operated valves .85
Bibliography .87
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ISO 21922:2021(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO TC 86, Refrigeration and air-conditioning,
Subcomittee SC 1, Safety and environmental requirements for refrigerating systems, in collaboration with
the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 182, Refrigerating
systems, safety and environmental requirements, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This first edition is based on EN 12284:2003.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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ISO 21922:2021(E)
Introduction
This document is intended to describe the safety requirements, safety factors, test methods, test
pressures used, and marking of valves and other components with similar bodies for use in refrigerating
systems.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21922:2021(E)
Refrigerating systems and heat pumps — Valves —
Requirements, testing and marking
1 Scope
This document specifies safety requirements, certain functional requirements, and marking of valves
and other components with similar bodies, hereinafter called valves, for use in refrigerating systems
including heat pumps.
This document includes requirements for valves with extension pipes.
This document describes the procedure to be followed when designing valve parts subjected to
pressure as well as the criteria to be used in the selection of materials.
This document describes methods by which reduced impact values at low temperatures may be taken
into account in a safe manner.
This document applies to the design of bodies and bonnets for pressure relief devices, including
bursting disc devices, with respect to pressure containment but it does not apply to any other aspects
of the design or application of pressure relief devices.
In addition, this document is applicable to valves with a maximum operating temperature not exceeding
1)
200 °C and a maximum allowable pressure not exceeding 160 bar .
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 5149-1, Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 1:
Definitions, classification and selection criteria
ISO/TR 15608, Welding — Guidelines for a metallic material grouping system
EN 12516-2, Industrial valves — Shell design strength — Part 2: Calculation method for steel valve shells
EN 13445-3, Unfired pressure vessels — Part 3: Design
EN 14276-2:2020, Pressure equipment for refrigerating systems and heat pumps — Part 2: Piping —
General requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5149-1 and the following
apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
1) 1 bar = 0,1 MPa.
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ISO 21922:2021(E)
3.1
valve
device with a pressure enclosure and an intended additional functionality, such as influencing the fluid
flow by opening, closing or partially obstructing the passage of the flow or by diverting or mixing the
fluid flow, indicating moisture content or filtering the fluid flow
Note 1 to entry: A device with a pressure enclosure and an intended additional functionality is designated as
pressure accessory according to the European Pressure Equipment Directive 2014/68/EU.
3.2
extension pipe
piping connected to a valve by the valve manufacturer, which does not influence the pressure strength
of the valve itself
Note 1 to entry: Extension pipes often have different diameters in two ends.
Note 2 to entry: The application of extension pipes is determined by the manufacturer and has the advantage
that the pressure strength verification of the extension pipes becomes independent of the safety factors used for
the verification of the valve.
3.3
valve assembly
combination of a valve and one or more extension pipes
EXAMPLE An example of a valve assembly is given in Clause H.6.
3.4
operating range
combination of temperature and pressure conditions at which the valve can safely be operated
3.5
nominal size
DN
alphanumeric designation of size for components of a pipework system, which is used for reference
purposes comprising the letters DN followed by a dimensionless whole number which is indirectly
related to the physical size, in millimetres, of the bore or outside diameter of the end connections
Note 1 to entry: The number following the letters DN does not represent a measurable value and should not be
used for calculation purposes except where specified in this document.
Note 2 to entry: Where the nominal size is not specified, for the purpose of this document it is assumed to be the
internal diameter of the pipe or component in mm (DN/ID).
Note 3 to entry: Nominal size is not the same as port size which is commonly used for the size of the valve seat
opening.
Note 4 to entry: For additional information regarding the DN system, see Annex I.
[SOURCE: ISO 6708:1995, 2.1, modified — Notes to entry added.]
3.6
nominal pressure
PN
numerical designation which is a convenient rounded number for reference purposes
Note 1 to entry: All equipment of the same nominal size (DN) designated by the same PN number shall have
compatible mating dimensions.
[SOURCE: ISO 7268:1983/Amd.1:1984, modified]
3.7
corrosion
all forms of material waste (e. g. oxidation, erosion, wear and abrasion)
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 21922:2021(E)
3.8
maximum operating temperature
highest temperature that can occur during operation or standstill of the refrigerating system or during
testing under test conditions
3.9
minimum operating temperature
lowest temperature that can occur during operation or standstill of the refrigerating system or during
testing under test conditions
3.10
pressure bearing part
part, which is subject to stress due to internal pressure greater than 50 kPa (0,5 bar) gauge
3.11
main pressure bearing part
part, which constitute the envelope under pressure, essential for the integrity of the equipment
Note 1 to entry: Examples are bonnets, housings, end covers and flanges.
[SOURCE: EN 13445-1:2014]
3.12
seat tightness class
letter from A to G indicating the internal tightness of the valve across the valve seat(s)
3.13
competent body
third party organisation which has recognized competence in the assessment of quality systems for the
manufacture of materials and in the technology of the materials concerned
Note 1 to entry: National legislation can place additional requirements on the competent body depending on the
market for which the valve is intended.
3.14
type of valve connection
standard and size of the valve connection to other equipment directly fixed to the valves end
Note 1 to entry: Possible types of valve connection are e.g.
a) NPS 2, i.e. a butt-welding connection to ASME/ANSI B 36.10 2 inch steel pipe,
b) NPT ½ , i.e. a screwed connection with ½ inch male end according to ASME/ANSI B 1.20.1,
c) EN 1092-1/11/C/DN 200 x 6,3/PN 40, i.e. a flange type 11 with facing type C (tongue) of nominal size DN 200,
wall thickness 6,3 mm, PN 40.
3.15
pressure sensitive part
part of a valve which will not have a reliable function after exposure to the greater of 1,5 times PS and
1,25 times PS
0
Note 1 to entry: Examples include bellows, diaphragms or float balls.
3.16
spindle
part of the valve which actuates the intended functionality, e.g. opening or closing for influencing the
fluid flow
Note 1 to entry: A valve does not necessarily need to incorporate a spindle.
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ISO 21922:2021(E)
3.17
maximum allowable pressure
PS
maximum pressure for which the valve or valve assembly is designed, as specified by the manufacturer
3.18
maximum allowable pressure at ambient temperature (–10 °C to + 50 °C)
PS
0
maximum pressure for which the valve or valve assembly is designed, as specified by the manufacturer,
at ambient temperature (–10 °C to + 50 °C)
4 List of symbols
Symbols used in this document are given in Table 1:
Table 1 — List of symbols
A Elongation after fracture where the measured length is equal or greater than 0,4 mm
L
times of diameter of the rod
A Elongation after fracture where the measured length is equal to 5 times of di- %
5
ameter of the rod
a Lifetime in years for calculating effect of corrosion; typically 20 years —
C Factor to compensate for the quality of a casting —
Q
D Diameter of the hand-wheel mm
δ Negative wall thickness tolerance mm
e
e Actual wall thickness at given measuring points of the valve to be tested mm
act
e Reference thickness is the minimum material thickness needed to give adequate mm
B
strength to pressure bearing parts
e Reduction in wall thickness caused by occurrence of corrosion mm
c
e Component wall thickness as specified in the design drawing mm
con
F Operating manual force to size the manual operating element N
F Maximum manual force to size the manual operating element N
s
KV Impact rupture energy J
KV Threshold value of impact rupture energy, where the impact rupture energy is J
0
defined as independent of the temperature
t
KV Standard value of impact rupture energy at standard temperature of the material J
0
KV Impact rupture energy at minimum operating temperature TS J
TS min min
3
K Rate of flow of water in cubic metres per hour for a differential pressure Δp of m /h
VS
1 bar (0,1 MPa) at the rated full opening
L Leakage in percent of K %
VS
l Length of the lever or radius of the crank circle mm
P Maximum allowable design test pressure bar
F
PS Maximum allowable pressure bar
PS Maximum allowable pressure at ambient temperature (−10 °C to + 50 °C) bar
0
PS Maximum allowable pressure at maximum operating temperature bar
TS max
PS Maximum allowable pressure at minimum operating temperature bar
TS min
P Minimum burst test pressure (greater than P ) bar
Test F
p Upstream pressure bar
1
p Downstream pressure bar
2
Δp Differential pressure bar
NOTE 1 bar = 0,1 MPa.
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ISO 21922:2021(E)
Table 1 (continued)
p' Testing pressure of each valve after production bar
Q Mass flow rate kg/h
M
3
Q Downstream volume flow rate m /h
V
2
R Yield strength, 1,0% offset MPa, N/mm
e 1,0
2
R Yield strength, 1,0% offset at maximum operating temperature MPa, N/mm
e 1,0 TS max
2
R Yield strength, 0,2% offset at ambient temperature MPa, N/mm
e 0,2
2
R Proof strength, 0,2% offset at ambient temperature MPa, N/mm
p 0,2
2
R Proof strength, 0,2% offset at minimum operating temperature MPa, N/mm
p 0,2 TS min
2
R Proof strength, 0,2% offset at temperature t MPa, N/mm
p 0,2/t
2
R Proof strength, 0,2% offset at maximum operating temperature MPa, N/mm
p 0,2 TS max
2
R Proof strength, 1,0% offset at ambient temperature MPa, N/mm
p 1,0
2
R Upper yield strength MPa, N/mm
eH
2
R Upper yield strength at maximum operating temperature MPa, N/mm
eH TS max
2
R Tensile strength MPa, N/mm
m
2
R Tensile strength at maximum operating temperature MPa, N/mm
m TS max
2
R Actual tensile strength of the material of the valve to be tested MPa, N/mm
m act
2
R Tensile strength used for the design MPa, N/mm
m con
3
ρ Density of the actual fluid kg/m
3
ρ Density of water at 15,5 °C kg/m
0
3
ρ Upstream density kg/m
1
3
ρ Downstream density kg/m
2
S Factor to compensate effects of corrosion —
C
S Factor for the calculation of the burst test pressure taking into account the tensile —
con
strength according to Table A.1
S Factor to allow for forming —
F
S Factor taking into consideration the impact rupture energy reduction due to —
TS min
minimum operating temperature
S Factor to allow for the reduction in strength due to the maximum operating —
TS max
temperature
S Factor to allow for the test pressure —
σ
2
σ Initial design stress MPa, N/mm
con
2
σ
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21922
Première édition
2021-08
Systèmes de réfrigération et pompes à
chaleur — Robinetterie — Exigences,
essais et marquage
Refrigerating systems and heat pumps — Valves — Requirements,
testing and marking
Numéro de référence
ISO 21922:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 21922:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 21922:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Liste des symboles . 4
5 Exigences générales . 6
5.1 Installation et fonctionnement . 6
5.2 Composants sous pression . 7
5.3 Contrainte mécanique excessive . 7
5.4 Etanchéité . 7
5.5 Fonctionnement des robinets à commande manuelle . 7
5.6 Fonctionnement des robinets commandés par un actionneur . 7
6 Matériaux . 7
6.1 Généralités . 7
6.1.1 Utilisation de matériaux métalliques . 7
6.1.2 Utilisation de matériaux non-métalliques . 8
6.2 Exigences relatives aux matériaux destinés à être utilisés avec des éléments
supportant la pression . 8
6.3 Compatibilité des raccordements . 8
6.4 Ductilité . 8
6.5 Vieillissement . 9
6.6 Pièces moulées . 9
6.7 Composants forgés et soudés . 9
6.8 Ecrous, boulons, et vis . 9
6.9 Tiges de manœuvre . 9
6.10 Matériaux en verre . 9
6.11 Exigences relatives à la documentation .10
6.12 Mesure de la résilience avec effet d'entaille KV sur des éprouvettes de petite taille .10
7 Conception .11
7.1 Généralités .11
7.2 Pression maximale admissible .11
7.3 Conception de la résistance du robinet et de l'assemblage de robinet .11
7.4 Corps et chapeaux .13
7.5 Ecrous, boulons, vis, éléments de fixation et joints d'étanchéité .13
7.6 Etanchéité du siège .13
7.6.1 Généralités .13
7.6.2 Etanchéité du siège : essai de type .14
7.7 Tiges de manœuvre filetées et arbres .15
7.8 Conception des garnitures .15
7.9 Sièges de robinets .15
7.10 Capuchons .16
7.11 Robinets à commande manuelle .16
7.12 Protection anticorrosion .17
8 Procédures de fabrication appropriées .17
9 Essais de production .18
9.1 Essai de résistance à la pression .18
9.2 Essai d'étanchéité .18
9.3 Etanchéité du siège .19
9.4 Capuchons .20
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ISO 21922:2021(F)
10 Marquage et informations complémentaires .20
10.1 Généralités .20
10.2 Marquage .20
10.3 Exemple de marquage des limites admissibles de pression et de température .21
10.4 Robinets de réglage à commande manuelle .21
10.5 Capuchons .21
11 Documentation .21
11.1 Généralités .21
11.2 Documentation pour les robinets .21
11.3 Documentation supplémentaire pour les assemblages de robinets.22
Annexe A (normative) Procédure de conception d’un robinet par calcul .23
Annexe B (normative) Méthode de conception expérimentale des robinets .27
Annexe C (normative) Détermination de la pression admissible à la température maximale
de fonctionnement .31
Annexe D (normative) Détermination de la pression admissible à la température minimale
de fonctionnement (exigences permettant de prévenir toute rupture fragile) .32
Annexe E (informative) Compilation des caractéristiques des matériaux fréquemment utilisés .48
Annexe F (informative) Justification des méthodes individuelles .67
Annexe G (normative) Vérification de la résistance à la pression des assemblages de robinet .73
Annexe H (normative) Détermination des catégories pour les robinets.74
Annexe I (informative) Système DN .79
Annexe J (normative) Exigences supplémentaires — Indicateurs et voyants .82
Annexe K (normative) Procédure d’essai de compatibilité .85
Annexe L (informative) Fissuration par corrosion sous contrainte .89
Annexe M (normative) Méthode de dimensionnement de l'organe de manœuvre des robinets .92
Bibliographie .95
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 21922:2021(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 86, Froid et climatisation, sous-comité
SC 1, Exigences de sécurité et d'environnement relatives aux systèmes frigorifiques, en collaboration avec
le comité technique CEN/TC 182, Systèmes frigorifiques, exigences de sécurité et d'environnement, du
Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre
l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette première édition est basée sur l'EN 12284:2003.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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ISO 21922:2021(F)
Introduction
Le présent document a pour objet de décrire les exigences de sécurité, les coefficients de sécurité, les
méthodes d'essai, les pressions d'essai utilisées et le marquage des robinets frigorifiques et des autres
composants possèdant un corps similaire, destinés à être utilisés dans les systèmes de réfrigération.
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NORME INTERNATIONALE ISO 21922:2021(F)
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur —
Robinetterie — Exigences, essais et marquage
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences de sécurité, certaines exigences fonctionnelles et le
marquage des robinets et autres composants possèdant un corps similaire, ci-après appelés robinets,
pour une utilisation dans les systèmes de réfrigération, y compris les pompes à chaleur.
Le présent document comprend des exigences pour les robinets avec des tuyaux d’extension.
Le présent document décrit la procédure à suivre lors de la conception des éléments de robinetterie
soumis à une pression ainsi que les critères à utiliser dans le choix des matériaux.
Le présent document décrit des méthodes permettant de prendre en compte en toute sécurité les
valeurs de résilience faibles à basse température.
Le présent document s'applique à la conception des corps et des chapeaux des dispositifs limiteurs de
pression, y compris les dispositifs à disque de rupture, eu égard au confinement de la pression, mais
elle ne s'applique à aucun autre aspect de la conception ou de l'application des dispositifs limiteurs de
pression.
En outre, le présent document est applicable aux robinets dont la température maximale de
fonctionnement ne dépasse pas 200 °C et dont la pression maximale admissible ne dépasse pas 160
1)
bar .
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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 5149-1, Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d'environnement —
Partie 1: Définitions, classification et critères de choix
ISO/TR 15608, Soudage — Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
EN 12516-2, Robinetterie industrielle — Résistance mécanique des enveloppes — Partie 2 : Méthode de
calcul relative aux enveloppes d’appareils de robinetterie en acier
EN 13445-3, Récipients sous pression non soumis à la flamme — Partie 3 : Conception
EN 14276-2:2020, Équipements sous pression pour systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Partie
2 : Tuyauteries - Exigences générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5149-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
1) 1 bar = 0,1 MPa.
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ISO 21922:2021(F)
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
robinet
dispositif avec une enceinte sous pression et une fonctionnalité supplémentaire prévue, telle
qu'influencer l'écoulement du fluide en ouvrant, fermant ou obstruant partiellement le passage de
l'écoulement ou en détournant ou en mélangeant l'écoulement du fluide, en indiquant la teneur en
humidité ou en filtrant l’écoulement du fluide
Note 1 à l'article: Un dispositif doté d'une enveloppe sous pression et d'une fonctionnalité supplémentaire prévue
est désigné comme accessoire sous pression conformément à la Directive Européenne sur les Equipements sous
Pression 2014/68/UE.
3.2
tuyau d'extension
tuyauterie raccordée à un robinet par le fabricant du robinet, qui n'influence pas la résistance à la
pression du robinet lui-même
Note 1 à l'article: Les tuyaux d’extension ont souvent des diamètres différents à deux extrémités.
Note 2 à l'article: L'application des tuyaux d’extension est déterminée par le fabricant et présente l'avantage que
la vérification de la résistance à la pression des tuyaux d’extension devient indépendante des facteurs de sécurité
utilisés pour la vérification du robinet.
3.3
assemblage de robinet
combinaison d'un robinet et d'un ou plusieurs tuyaux d'extension
EXEMPLE Un exemple d'assemblage de robinet est donné au paragraphe H.6.
3.4
plage de fonctionnement
combinaison de conditions de température et de pression pour lesquelles le robinet peut être manoeuvré
en toute sécurité
3.5
diamètre nominal
DN
désignation alphanumérique de dimension pour les composants d'un réseau de tuyauteries, utilisée à
des fins de référence, comprenant les lettres DN suivies par un nombre entier sans dimension qui est
indirectement relié aux dimensions réelles, en millimètres, de l'alésage ou du diamètre extérieur des
raccordements d'extrémité.
Note 1 à l'article: Le nombre suivant les lettres DN ne représente pas une valeur mesurable, et il convient de ne
pas l'utiliser à des fins de calcul sauf si cela est spécifié dans le présent document.
Note 2 à l'article: Lorsque le diamètre nominal n'est pas spécifié, aux fins du présent document, on suppose qu'il
s'agit du diamètre intérieur du tuyau ou de l'élément de construction en mm (DN/ID).
Note 3 à l'article: Le diamètre nominal n'est pas le même que la taille de l'orifice qui est couramment utilisée pour
la taille de l'ouverture du siège de soupape.
Note 4 à l'article: Pour de plus amples informations concernant le système DN, voir l'Annexe I.
[SOURCE: : ISO 6708:1995, 2.1 modifiée – Les Notes à l’article ont été ajoutées]
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 21922:2021(F)
3.6
pression nominale
PN
désignation numérique exprimée par un nombre arrondi utilisé à des fins de référence
Note 1 à l'article: Tous les équipements de même diamètre nominal (DN) désignés par le même numéro de PN
doivent avoir des dimensions de raccordement compatibles
[SOURCE: : ISO 7268:1983/Amd1: 1984, modifiée]
3.7
corrosion
toutes formes de dégradation du matériau (par exemple, oxydation, érosion, usure et abrasion)
3.8
température maximale de fonctionnement
température la plus élevée susceptible d'être atteinte lors du fonctionnement ou de l'arrêt du système
de réfrigération ou au cours des essais réalisés dans les conditions d'essai
3.9
température minimale de fonctionnement
température la plus basse susceptible d'être atteinte lors du fonctionnement ou de l'arrêt du système de
réfrigération ou au cours des essais réalisés dans les conditions d'essai
3.10
élément supportant la pression
élément soumis à une contrainte due à la pression interne supérieure à 50 kPa (0,5 bar) dans des
conditions normales de fonctionnement
3.11
élément principal supportant la pression
partie, qui constitue l'enveloppe sous pression, essentielle pour l'intégrité de l'équipement
Note 1 à l'article: Il s'agit par exemple des capots, des boîtiers, des couvercles d'extrémité et des brides.
[SOURCE: : EN 13445-1:2014]
3.12
classe d'étanchéité du siège
lettre de A à G indiquant l'étanchéité interne du robinet à travers le(s) siège(s) de robinet.
3.13
organisme compétent
organisme tiers ayant une compétence reconnue dans l'évaluation des systèmes qualité pour la
fabrication des matériaux et dans la technologie des matériaux concernés
Note 1 à l'article: La législation nationale peut imposer des exigences supplémentaires à l'organisme compétent
en fonction du marché auquel le robinet est destiné.
3.14
type de raccordement du robinet
référence et taille du raccordement du robinet à d'autres équipements directement fixés à l'extrémité
de la vanne
Note 1 à l'article: Les types de raccordement possibles sont par exemple :
a) NPS 2, c'est-à-dire une connexion soudée bout à bout à un tuyau en acier ASME/ANSI B 36.10 de 2 pouces,
b) NPT ½, c'est-à-dire une connexion vissée avec l'extrémité mâle ½ pouce selon ANSI B 1.20.1,
c) EN 1092-1/11/C/DN 200 x 6,3/PN 40, c'est-à-dire une bride de type 11 avec parement de type C (languette)
de diamètre nominal DN 200, épaisseur de paroi 6,3 mm, PN 40.
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ISO 21922:2021(F)
3.15
élément sensible à la pression
élément d’un robinet qui n'aura pas une fonction fiable après exposition à la plus grande des deux
valeurs suivantes : 1,5 fois PS et 1,25 fois PS
0
Note 1 à l'article: Cela inclut par exemple, les soufflets, diaphragmes ou flotteurs.
3.16
broche
partie du robinet qui actionne la fonctionnalité prévue, par exemple ouverture ou fermeture pour
influencer l’écoulement du fluide
Note 1 à l'article: Un robinet n'a pas nécessairement besoin d'incorporer une broche.
3.17
pression maximale admissible
PS
pression maximale pour laquelle le robinet ou l’assemblage de robinet est conçu, telle que spécifiée par
le fabricant
3.18
pression maximale admissible à la température ambiante (−10 °C à + 50 °C)
PS
0
pression maximale pour laquelle le robinet ou l’assemblage de robinet est conçu, telle que spécifiée par
le fabricant, à la température ambiante (−10 °C à + 50 °C)
4 Liste des symboles
Les symboles utilisés dans le présent document sont indiqués dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Liste des symboles
A Allongement après rupture lorsque la longueur mesurée est supérieure ou égale à mm
L
0,4 fois le diamètre de la tige de manoeuvre
A Allongement après rupture lorsque la longueur mesurée est égale à 5 fois le dia- %
5
mètre de la tige de manoeuvre
a Durée de vie en année pour calculer l’effet de la corrosion ; 20 ans en général —
C Coefficient de compensation de la qualité d’une pièce moulée —
Q
D Diamètre du volant mm
δ Tolérance négative relative à l’épaisseur de paroi mm
e
e Épaisseur réelle de paroi à des points de mesure donnés du robinet à soumettre à mm
act
l’essai
e L'épaisseur de référence est l'épaisseur minimale du matériau nécessaire pour mm
B
donner une résistance adéquate aux éléments supportant la pression.
e Réduction de l’épaisseur de paroi due à la corrosion mm
c
e Épaisseur de paroi du composant telle que spécifiée dans le schéma de conception mm
con
F Effort de manœuvre appliqué manuellement pour dimensionner l’organe de N
manœuvre manuel
F Effort maximal appliqué manuellement pour dimensionner l’organe de manœuvre N
s
manuel
KV Résilience avec effet d'entaille J
KV Valeur seuil de la résilience avec effet d’entaille, lorsque cette dernière est définie J
0
comme étant indépendante de la température
t
KV Valeur normale de résilience avec effet d’entaille à la température normale du J
0
matériau
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 21922:2021(F)
Tableau 1 (suite)
KV Résilience avec effet d’entaille à la température minimale de fonctionnement TS J
TS min min
3
K Débit d’eau en mètres cube par heure pour une pression différentielle Δp de 1 bar m /h
VS
(0,1 MPa) à la position d’ouverture totale nominale
L Duite en pourcentage de K %
VS
l Longueur du levier ou le rayon du cercle décrit par la manivelle mm
P Pression d’essai de conception maximale admissible bar
F
PS Pression maximale admissible bar
PS Pression maximale admissible à la température ambiante (− 10 °C à + 50 °C) bar
0
PS Pression maximale admissible à la température maximale de fonctionnement bar
TS max
PS Pression maximale admissible à la température minimale de fonctionnement bar
TS min
P Pression minimale d’essai d’éclatement (supérieure à P ) bar
Test F
p Pression amont bar
1
p Pression en aval bar
2
Δp Pres
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 21922
ISO/TC 86/SC 1
Refrigerating systems and heat
Secretariat: ANSI
pumps — Valves — Requirements,
Voting begins on:
20210225 testing and marking
Voting terminates on:
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Robinetterie —
20210422
Exigences, essais et marquage
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO
ISO/FDIS 21922:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 21922:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 21922:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 List of symbols . 4
5 General requirements . 6
5.1 Installation and operation . 6
5.2 Components under pressure . 6
5.3 Excessive mechanical stress . 7
5.4 Tightness . 7
5.5 Functioning of handoperated valves . 7
5.6 Functioning of actuatoroperated valves. 7
6 Materials . 7
6.1 General . 7
6.1.1 Using metallic materials . 7
6.1.2 Using nonmetallic materials . 7
6.2 Requirements for materials to be used for pressure bearing parts . 8
6.3 Compatibility of connections . 8
6.4 Ductility . 8
6.5 Ageing . 8
6.6 Castings . 8
6.7 Forged and welded components . . 8
6.8 Nuts, bolts and screws . 8
6.9 Spindles . 9
6.10 Glass materials . 9
6.11 Requirements for documentation . 9
6.12 Impact energy KV measurement on subsized specimens .10
7 Design .10
7.1 General .10
7.2 Maximum allowable pressure .11
7.3 Valve and valve assembly strength design .11
7.4 Bodies and bonnets .12
7.5 Nuts, bolts, screws, fasteners and seals .12
7.6 Seat tightness .12
7.6.1 General.12
7.6.2 Seat tightness: type test .13
7.7 Screwed spindles and shafts .14
7.8 Design of glands .14
7.9 Valve seats .15
7.10 Caps . .15
7.11 Hand operated valves .15
7.12 Corrosion protection .16
8 Appropriate manufacturing procedures .16
9 Production testing .16
9.1 Strength pressure testing .16
9.2 Tightness testing .17
9.3 Seat sealing capacity .18
9.4 Caps . .18
10 Marking and additional information .18
© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 21922:2021(E)
10.1 General .18
10.2 Marking .19
10.3 Example how to mark the allowable limits of pressure and temperature .19
10.4 Handoperated regulating valves .19
10.5 Caps . .19
11 Documentation .19
11.1 General .19
11.2 Documentation for valves .20
11.3 Additional documentation for valve assemblies .20
Annex A (normative) Procedure for the design of a valve by calculation .21
Annex B (normative) Experimental design method for valves .24
Annex C (normative) Determination of the allowable pressure at the maximum operating
temperature .28
Annex D (normative) Determination of the allowable pressure at minimum operating
temperature — Requirements to avoid brittle fracture .29
Annex E (informative) Compilation of material characteristics of frequently used materials .40
Annex F (informative) Justification of the individual methods .60
Annex G (normative) Pressure strength verification of valve assemblies .67
Annex H (normative) Determination of category for valves .68
Annex I (informative) DN System .73
Annex J (normative) Additional requirements — Sight glasses and indicators .76
Annex K (normative) Compatibility screening test .79
Annex L (informative) Stress corrosion cracking .83
Annex M (normative) Method for sizing the operating element of hand-operated valves .86
Annex ZA (informative) Relationship between this European Standard and the essential
safety requirements of Directive 2014/68/EU .88
Bibliography .89
iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 21922:2021(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and nongovernmental, 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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO TC 86, Refrigeration and air-conditioning,
Subcomittee SC 1, Safety and environmental requirements for refrigerating systems, in collaboration with
the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 182, Refrigerating
systems, safety and environmental requirements, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This first edition is based on EN 12284:2003.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/FDIS 21922:2021(E)
Introduction
This document is intended to describe the safety requirements, safety factors, test methods, test
pressures used, and marking of valves and other components with similar bodies for use in refrigerating
systems.
vi © ISO 2021 – All rights reserved
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 21922:2021(E)
Refrigerating systems and heat pumps — Valves —
Requirements, testing and marking
1 Scope
This document specifies safety requirements, certain functional requirements, and marking of valves
and other components with similar bodies, hereinafter called valves, for use in refrigerating systems
including heat pumps.
This document includes requirements for valves with extension pipes.
This document describes the procedure to be followed when designing valve parts subjected to
pressure as well as the criteria to be used in the selection of materials.
This document describes methods by which reduced impact values at low temperatures may be taken
into account in a safe manner.
This document applies to the design of bodies and bonnets for pressure relief devices, including
bursting disc devices, with respect to pressure containment but it does not apply to any other aspects
of the design or application of pressure relief devices.
In addition, this document is applicable to valves with a maximum operating temperature not exceeding
200 °C and a maximum allowable pressure not exceeding 160 bar.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 1481, Metallic materials. Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method
ISO 51491, Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 1:
Definitions, classification and selection criteria
ISO/TR 15608, Welding — Guidelines for a metallic material grouping system
EN 125162, Industrial valves — Shell design strength — Part 2: Calculation method for steel valve shells
EN 134453, Unfired pressure vessels — Part 3: Design
EN 142762:2020, Pressure equipment for refrigerating systems and heat pumps — Part 2: Piping —
General requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5149‑1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 21922:2021(E)
3.1
valve
device with a pressure enclosure and an intended additional functionality, such as influencing the fluid
flow by opening, closing or partially obstructing the passage of the flow or by diverting or mixing the
fluid flow, indicating moisture content or filtering the fluid flow
Note 1 to entry: A device with a pressure enclosure and an intended additional functionality is designated as
pressure accessory according to the European Pressure Equipment Directive 2014/68/EU.
3.2
extension pipe
piping connected to a valve by the valve manufacturer, which does not influence the pressure strength
of the valve itself
Note 1 to entry: Extension pipes often have different diameters in two ends.
Note 2 to entry: The application of extension pipes is determined by the manufacturer and has the advantage
that the pressure strength verification of the extension pipes becomes independent of the safety factors used for
the verification of the valve.
3.3
valve assembly
combination of a valve and one or more extension pipes
EXAMPLE An example of a valve assembly is given in Clause H.6.
3.4
operating range
combination of temperature and pressure conditions at which the valve can safely be operated
3.5
nominal size
DN
alphanumeric designation of size for components of a pipework system, which is used for reference
purposes comprising the letters DN followed by a dimensionless whole number which is indirectly
related to the physical size, in millimetres, of the bore or outside diameter of the end connections
Note 1 to entry: The number following the letters DN does not represent a measurable value and should not be
used for calculation purposes except where specified in this document.
Note 2 to entry: Where the nominal size is not specified, for the purpose of this document it is assumed to be the
internal diameter of the pipe or component in mm (DN/ID).
Note 3 to entry: Nominal size is not the same as port size which is commonly used for the size of the valve seat
opening.
Note 4 to entry: For additional information regarding the DN system, see Annex I.
[SOURCE: ISO 6708:1995, 2.1, modified — Notes to entry added.]
3.6
nominal pressure
PN
numerical designation which is a convenient rounded number for reference purposes
Note 1 to entry: All equipment of the same nominal size (DN) designated by the same PN number shall have
compatible mating dimensions.
[SOURCE: ISO 7268:1983/Amd.1:1984, modified]
3.7
corrosion
all forms of material waste (e. g. oxidation, erosion, wear and abrasion)
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 21922:2021(E)
3.8
maximum operating temperature
highest temperature that can occur during operation or standstill of the refrigerating system or during
testing under test conditions
3.9
minimum operating temperature
lowest temperature that can occur during operation or standstill of the refrigerating system or during
testing under test conditions
3.10
pressure bearing part
part, which is subject to stress due to internal pressure greater than 50 kPa (0,5 bar) gauge
3.11
main pressure bearing part
part, which constitute the envelope under pressure, essential for the integrity of the equipment
Note 1 to entry: Examples are bonnets, housings, end covers and flanges.
[SOURCE: EN 13445‑1:2014]
3.12
seat tightness class
letter from A to G indicating the internal tightness of the valve across the valve seat(s)
3.13
competent body
third party organisation which has recognized competence in the assessment of quality systems for the
manufacture of materials and in the technology of the materials concerned
Note 1 to entry: National legislation can place additional requirements on the competent body depending on the
market for which the valve is intended.
3.14
type of valve connection
standard and size of the valve connection to other equipment directly fixed to the valves end
Note 1 to entry: Possible types of valve connection are e.g.
a) NPS 2, i.e. a buttwelding connection to ASME/ANSI B 36.10 2 inch steel pipe,
b) NPT ½ , i.e. a screwed connection with ½ inch male end according to ASME/ANSI B 1.20.1,
c) EN 10921/11/C/DN 200 x 6,3/PN 40, i.e. a flange type 11 with facing type C (tongue) of nominal size DN 200,
wall thickness 6,3 mm, PN 40.
3.15
pressure sensitive part
part of a valve which will not have a reliable function after exposure to the greater of 1,5 times PS and
1,25 times PS
0
Note 1 to entry: Examples include bellows, diaphragms or float balls.
3.16
spindle
part of the valve which actuates the intended functionality, e.g. opening or closing for influencing the
fluid flow
Note 1 to entry: A valve does not necessarily need to incorporate a spindle.
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO/FDIS 21922:2021(E)
3.17
maximum allowable pressure
PS
maximum pressure for which the valve or valve assembly is designed, as specified by the manufacturer
3.18
maximum allowable pressure at ambient temperature (–10 °C to + 50 °C)
PS
0
maximum pressure for which the valve or valve assembly is designed, as specified by the manufacturer,
at ambient temperature (–10 °C to + 50 °C)
4 List of symbols
Symbols used in this document are given in Table 1:
Table 1 — List of symbols
A Elongation after fracture where the measured length is equal or greater than 0,4 mm
L
times of diameter of the rod
A Elongation after fracture where the measured length is equal to 5 times of di %
5
ameter of the rod
a Lifetime in years for calculating effect of corrosion; typically 20 years —
C Factor to compensate for the quality of a casting —
Q
D Diameter of the handwheel mm
δ Negative wall thickness tolerance mm
e
e Actual wall thickness at given measuring points of the valve to be tested mm
act
e Reference thickness is the minimum material thickness needed to give adequate mm
B
strength to pressure bearing parts
e Reduction in wall thickness caused by occurrence of corrosion mm
c
e Component wall thickness as specified in the design drawing mm
con
F Operating manual force to size the manual operating element N
F Maximum manual force to size the manual operating element N
s
KV Impact rupture energy J
KV Threshold value of impact rupture energy, where the impact rupture energy is J
0
defined as independent of the temperature
t
KV Standard value of impact rupture energy at standard temperature of the material J
0
KV Impact rupture energy at minimum operating temperature TS J
TS min min
3
K Rate of flow of water in cubic metres per hour for a differential pressure Δp of m /h
VS
1 bar (0,1 MPa) at the rated full opening
L Leakage in percent of K %
VS
l Length of the lever or radius of the crank circle mm
P Maximum allowable design test pressure bar
F
PS Maximum allowable pressure bar
PS Maximum allowable pressure at ambient temperature (− 10 °C to + 50 °C) bar
0
PS Maximum allowable pressure at maximum operating temperature bar
TS max
PS Maximum allowable pressure at minimum operating temperature bar
TS min
P Minimum burst test pressure (greater than P ) bar
Test F
p Upstream pressure bar
1
p Downstream pressure bar
2
Δp Differential pressure bar
NOTE 1 MPa = 10 bar
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 21922:2021(E)
Table 1 (continued)
p' Testing pressure of each valve after production bar
Q Mass flow rate kg/h
M
3
Q Downstream volume flow rate m /h
V
2
R Yield strength, 1,0% offset MPa, N/mm
e 1,0
2
R Yield strength, 1,0% offset at maximum operating temperature MPa, N/mm
e 1,0 TS max
2
R Yield strength, 0,2% offset at ambient temperature MPa, N/mm
e 0,2
2
R Proof strength, 0,2% offset at ambient temperature MPa, N/mm
p 0,2
2
R Proof strength, 0,2% offset at minimum operating temperature MPa, N/mm
p 0,2 TS min
2
R Proof strength, 0,2% offset at temperature t MPa, N/mm
p 0,2/t
2
R Proof strength, 0,2% offset at maximum operating temperature MPa, N/mm
p 0,2 TS max
2
R Proof strength, 1,0% offset at ambient temperature MPa, N/mm
p 1,0
2
R Upper yield strength MPa, N/mm
eH
2
R Upper yield strength at maximum operating temperature MPa, N/mm
eH TS max
2
R Tensil
...
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 21922
ISO/TC 86/SC 1
Systèmes de réfrigération et pompes à
Secrétariat: ANSI
chaleur — Robinetterie — Exigences,
Début de vote:
2021-02-25 essais et marquage
Vote clos le:
Refrigerating systems and heat pumps — Valves — Requirements,
2021-04-22
testing and marking
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 21922:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
©
TION NATIONALE. ISO 2021
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Liste des symboles . 4
5 Exigences générales . 6
5.1 Installation et fonctionnement . 6
5.2 Composants sous pression . 7
5.3 Contrainte mécanique excessive . 7
5.4 Etanchéité . 7
5.5 Fonctionnement des robinets à commande manuelle . 7
5.6 Fonctionnement des robinets commandés par un actionneur . 7
6 Matériaux . 7
6.1 Généralités . 7
6.1.1 Utilisation de matériaux métalliques . 7
6.1.2 Utilisation de matériaux non-métalliques . 8
6.2 Exigences relatives aux matériaux destinés à être utilisés avec des éléments
supportant la pression . 8
6.3 Compatibilité des raccordements . 8
6.4 Ductilité . 8
6.5 Vieillissement . 9
6.6 Pièces moulées . 9
6.7 Composants forgés et soudés . 9
6.8 Ecrous, boulons, et vis . 9
6.9 Tiges de manœuvre . 9
6.10 Matériaux en verre . 9
6.11 Exigences relatives à la documentation .10
6.12 Mesure de la résilience avec effet d'entaille KV sur des éprouvettes de petite taille .10
7 Conception .11
7.1 Généralités .11
7.2 Pression maximale admissible .11
7.3 Conception de la résistance du robinet et de l'assemblage de robinet .11
7.4 Corps et chapeaux .13
7.5 Ecrous, boulons, vis, éléments de fixation et joints d'étanchéité .13
7.6 Etanchéité du siège .13
7.6.1 Généralités .13
7.6.2 Etanchéité du siège : essai de type .14
7.7 Tiges de manœuvre filetées et arbres .15
7.8 Conception des garnitures .15
7.9 Sièges de robinets .15
7.10 Capuchons .15
7.11 Robinets à commande manuelle .16
7.12 Protection anticorrosion .17
8 Procédures de fabrication appropriées .17
9 Essais de production .17
9.1 Essai de résistance à la pression .17
9.2 Essai d'étanchéité .18
9.3 Etanchéité du siège .19
9.4 Capuchons .19
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
10 Marquage et informations complémentaires .19
10.1 Généralités .19
10.2 Marquage .20
10.3 Exemple de marquage des limites admissibles de pression et de température .20
10.4 Robinets de réglage à commande manuelle .20
10.5 Capuchons .20
11 Documentation .21
11.1 Généralités .21
11.2 Documentation pour les robinets .21
11.3 Documentation supplémentaire pour les assemblages de soupapes .21
Annexe A (normative) Procédure de conception d’un robinet par calcul .23
Annexe B (normative) Méthode de conception expérimentale des robinets .27
Annexe C (normative) Détermination de la pression admissible à la température maximale
de fonctionnement .31
Annexe D (normative) Détermination de la pression admissible à la température minimale
de fonctionnement (exigences permettant de prévenir toute rupture fragile) .32
Annexe E (informative) Compilation des caractéristiques des matériaux fréquemment utilisés .48
Annexe F (informative) Justification des méthodes individuelles .69
Annexe G (normative) Vérification de la résistance à la pression des assemblages de robinet .75
Annexe H (normative) Détermination des catégories pour les robinets.76
Annexe I (informative) Système DN .81
Annexe J (normative) Exigences supplémentaires — Indicateurs et voyants .84
Annexe K (normative) Procédure d’essai de compatibilité .87
Annexe L (informative) Fissuration par corrosion sous contrainte .91
Annexe M (normative) Méthode de dimensionnement de l'organe de manœuvre des robinets .94
Annexe ZA (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences
essentielles de la Directive 2014/68/UE.97
Bibliographie .98
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 86, Froid et climatisation, sous-comité
SC 1, Exigences de sécurité et d'environnement relatives aux systèmes frigorifiques, en collaboration avec
le comité technique CEN/TC 182, Systèmes frigorifiques, exigences de sécurité et d'environnement, du
Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre
l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette première édition est basée sur l'EN 12284:2003.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
Introduction
Le présent document a pour objet de décrire les exigences de sécurité, les coefficients de sécurité, les
méthodes d'essai, les pressions d'essai utilisées et le marquage des robinets frigorifiques et des autres
composants possèdant un corps similaire, destinée à être utilisés dans les systèmes de réfrigération.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 21922:2021(F)
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur —
Robinetterie — Exigences, essais et marquage
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences de sécurité, certaines exigences fonctionnelles et le
marquage des robinets et autres composants possèdant un corps similaire, ci-après appelés robinets,
pour une utilisation dans les systèmes de réfrigération, y compris les pompes à chaleur.
Le présent document comprend des exigences pour les robinets avec des tuyaux d’extension.
Le présent document décrit la procédure à suivre lors de la conception des éléments de robinetterie
soumis à une pression ainsi que les critères à utiliser dans le choix des matériaux.
Le présent document décrit des méthodes permettant de prendre en compte en toute sécurité les
valeurs de résilience faibles à basse température.
Le présent document s'applique à la conception des corps et des chapeaux des dispositifs limiteurs de
pression, y compris les dispositifs à disque de rupture, eu égard au confinement de la pression, mais
elle ne s'applique à aucun autre aspect de la conception ou de l'application des dispositifs limiteurs de
pression.
En outre, le présent document est applicable aux soupapes dont la température maximale de
fonctionnement ne dépasse pas 200 °C et dont la pression maximale admissible ne dépasse pas 160 bar.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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 5149-1, Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d'environnement —
Partie 1: Définitions, classification et critères de choix
ISO/TR 15608, Soudage — Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
EN 12516-2, Robinetterie industrielle — Résistance mécanique des enveloppes — Partie 2 : Méthode de
calcul relative aux enveloppes d’appareils de robinetterie en acier
EN 13445-3, Récipients sous pression non soumis à la flamme — Partie 3 : Conception
EN 14276-2:2020, Équipements sous pression pour systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Partie
2 : Tuyauteries - Exigences générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5149-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
robinet
dispositif avec une enceinte sous pression et une fonctionnalité supplémentaire prévue, telle
qu'influencer l'écoulement du fluide en ouvrant, fermant ou obstruant partiellement le passage de
l'écoulement ou en détournant ou en mélangeant l'écoulement du fluide, en indiquant la teneur en
humidité ou en filtrant l’écoulement du fluide
Note 1 à l'article: Un dispositif doté d'une enveloppe sous pression et d'une fonctionnalité supplémentaire prévue
est désigné comme accessoire sous pression conformément à la Directive Européenne sur les Equipements sous
Pression 2014/68/UE.
3.2
tuyau d'extension
tuyauterie raccordée à un robinet par le fabricant du robinet, qui n'influence pas la résistance à la
pression du robinet lui-même
Note 1 à l'article: Les tuyaux d’extension ont souvent des diamètres différents à deux extrémités.
Note 2 à l'article: L'application des tuyaux d’extension est déterminée par le fabricant et présente l'avantage que
la vérification de la résistance à la pression des tuyaux d’extension devient indépendante des facteurs de sécurité
utilisés pour la vérification du robinet.
3.3
assemblage de robinet
combinaison d'un robinet et d'un ou plusieurs tuyaux d'extension
EXEMPLE Un exemple d'assemblage de robinet est donné au paragraphe H.6.
3.4
plage de fonctionnement
combinaison de conditions de température et de pression pour lesquelles le robinet peut être manoeuvré
en toute sécurité
3.5
diamètre nominal
DN
désignation alphanumérique de dimension pour les composants d'un réseau de tuyauteries, utilisée à
des fins de référence, comprenant les lettres DN suivies par un nombre entier sans dimension qui est
indirectement relié aux dimensions réelles, en millimètres, de l'alésage ou du diamètre extérieur des
raccordements d'extrémité.
Note 1 à l'article: Le nombre suivant les lettres DN ne représente pas une valeur mesurable, et il convient de ne
pas l'utiliser à des fins de calcul sauf si cela est spécifié dans le présent document.
Note 2 à l'article: Lorsque le diamètre nominal n'est pas spécifié, aux fins du présent document, on suppose qu'il
s'agit du diamètre intérieur du tuyau ou de l'élément de construction en mm (DN/ID).
Note 3 à l'article: Le diamètre nominal n'est pas le même que la taille de l'orifice qui est couramment utilisée pour
la taille de l'ouverture du siège de soupape.
Note 4 à l'article: Pour de plus amples informations concernant le système DN, voir l'Annexe I.
[SOURCE: : ISO 6708:1995, 2.1 modifiée – Les Notes à l’article ont été ajoutées]
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
3.6
pression nominale
PN
désignation numérique exprimée par un nombre arrondi utilisé à des fins de référence
Note 1 à l'article: Tous les équipements de même diamètre nominal (DN) désignés par le même numéro de PN
doivent avoir des dimensions de raccordement compatibles
[SOURCE: : ISO 7268:1983/Amd1: 1984, modifiée]
3.7
corrosion
toutes formes de dégradation du matériau (par exemple, oxydation, érosion, usure et abrasion)
3.8
température maximale de fonctionnement
température la plus élevée susceptible d'être atteinte lors du fonctionnement ou de l'arrêt du système
de réfrigération ou au cours des essais réalisés dans les conditions d'essai
3.9
température minimale de fonctionnement
température la plus basse susceptible d'être atteinte lors du fonctionnement ou de l'arrêt du système de
réfrigération ou au cours des essais réalisés dans les conditions d'essai
3.10
élément supportant la pression
élément soumis à une contrainte due à la pression interne supérieure à 50 kPa (0,5 bar) dans des
conditions normales de fonctionnement
3.11
élément principal supportant la pression
partie, qui constitue l'enveloppe sous pression, essentielle pour l'intégrité de l'équipement
Note 1 à l'article: Il s'agit par exemple des capots, des boîtiers, des couvercles d'extrémité et des brides.
[SOURCE: : EN 13445-1:2014]
3.12
classe d'étanchéité du siège
lettre de A à G indiquant l'étanchéité interne du robinet à travers le(s) siège(s) de robinet.
3.13
organisme compétent
organisme tiers ayant une compétence reconnue dans l'évaluation des systèmes qualité pour la
fabrication des matériaux et dans la technologie des matériaux concernés
Note 1 à l'article: La législation nationale peut imposer des exigences supplémentaires à l'organisme compétent
en fonction du marché auquel le robinet est destiné.
3.14
type de raccordement du robinet
référence et taille du raccordement du robinet à d'autres équipements directement fixés à l'extrémité
de la vanne
Note 1 à l'article: Les types de raccordement possibles sont par exemple :
a) NPS 2, c'est-à-dire une connexion soudée bout à bout à un tuyau en acier ASME/ANSI B 36.10 de 2 pouces,
b) NPT ½, c'est-à-dire une connexion vissée avec l'extrémité mâle ½ pouce selon ANSI B 1.20.1,
c) EN 1092-1/11/C/DN 200 x 6,3/PN 40, c'est-à-dire une bride de type 11 avec parement de type C (languette)
de diamètre nominal DN 200, épaisseur de paroi 6,3 mm, PN 40.
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
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ISO/FDIS 21922:2021(F)
3.15
élément sensible à la pression
élément d’un robinet qui n'aura pas une fonction fiable après exposition à la plus grande des deux
valeurs suivantes : 1,5 fois PS et 1,25 fois PS
0
Note 1 à l'article: Cela inclut par exemple, les soufflets, diaphragmes ou flotteurs.
3.16
broche
partie du robinet qui actionne la fonctionnalité prévue, par exemple ouverture ou fermeture pour
influencer l’écoulement du fluide
Note 1 à l'article: Un robinet n'a pas nécessairement besoin d'incorporer une broche.
3.17
pression maximale admissible
PS
pression maximale pour laquelle le robinet ou l’assemblage de robinet est conçu, telle que spécifiée par
le fabricant
3.18
pression maximale admissible à la température ambiante (-10 °C à + 50 °C)
PS
0
pression maximale pour laquelle le robinet ou l’assemblage de robinet est conçu, telle que spécifiée par
le fabricant, à la température ambiante (-10 °C à + 50 °C)
4 Liste des symboles
Les symboles utilisés dans le présent document sont indiqués dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Liste des symboles
A Allongement après rupture lorsque la longueur mesurée est supérieure ou égale à mm
L
0,4 fois le diamètre de la tige de manoeuvre
A Allongement après rupture lorsque la longueur mesurée est égale à 5 fois le dia- %
5
mètre de la tige de manoeuvre
a Durée de vie en année pour calculer l’effet de la corrosion ; 20 ans en général —
C Coefficient de compensation de la qualité d’une pièce moulée —
Q
D Diamètre du volant mm
δ Tolérance négative relative à l’épaisseur de paroi mm
e
e Épaisseur réelle de paroi à des points de mesure donnés du robinet à soumettre mm
act
à l’essai
e L'épaisseur de référence est l'épaisseur minimale du matériau nécessaire pour mm
B
donner une résistance adéquate aux éléments supportant la pression.
e Réduction de l’épaisseur de paroi due à la corrosion mm
c
e Épaisseur de paroi du composant telle que spécifiée dans le schéma de conception mm
con
F Effort de manœuvre appliqué manuellement pour dimensionner l’organe de N
manœuvre manuel
F Effort maximal appliqué manuellement pour dimensionner l’organe de ma- N
s
nœuvre manuel
KV Résilience avec effet d'entaille J
KV Valeur seuil de la résilience avec effet d’entaille, lorsque cette dernière est définie J
0
comme étant indépendante de la température
t
KV Valeur normale de résilience avec effet d’entaill
...
Questions, Comments and Discussion
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