ISO 4126-1:1991
(Main)Safety valves — Part 1: General requirements
Safety valves — Part 1: General requirements
Specifies requirements for safety valves irrespective of the fluid for which they are designed. Applies to valves having a flow diameter of 9 mm and above, which are for use at set pressures of 1 bar gauge (0,1 MPa) and above.
Soupapes de sûreté — Partie 1: Prescriptions générales
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
ISO
INTERNATIONAL
4126-1
STANDARD
First edition
1991-12-15
Safety valves -
Part 1 :
General requirements
Soupapes de Grete -
Partie 7 : Prescriptions gtMrales
Reference number
ISO 4126-1 : 1991 (EI
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ISO 4126-1 :1991 (EI
Contents
Page
Scope . 1
Normative references . 1
Definitions. . 1
.................................... 2
Design, materials and construction
Integrity testing in the factory of all safety valves . 4
Operating and flow characteristics for safety valves tested on steam, air,
water or other gases or liquids of known characteristics . 5
............................. 8
7 Determination of safety valve Performance.
8 Equivalentcapacin/ . 13
9 Marking and sealing . 15
10 Quality assurance System. . 15
11 Installation of safety valves . 15
12 Adjustment, maintenance and repair of safety valves . 16
Annexes
........................... 18
A Derivation of superheat correction factor, KSr,
................................. 19
B Derivation of compressibility factor, 2.
C Typical outline of subjects for inclusion in the quality assurance System. . 22
................................... 24
D Viscosity correction factor for liquids
E Alternative method of calculation for the theoretical flowing capacity . 25
0 ISO 1991
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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ISO 4126-1 :1991 (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. Esch 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, govern-
mental 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires
approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 4126-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 185,
Safety devices for pro tection against excessive pressure.
This first edition of ISO 4126-1 cancels and replaces ISO 4126 : 1981, of which it con-
stitutes a technical revision.
ISO 4126 will consist of the following Parts under the general title Safety valves:
Part 7 : General requiremen ts
Part 2: Con trolfed safety pressure-relief Systems
Annexes A, B, C, D and E of this part of ISO 4126 are for information only.
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This page intentionally left blank
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ISO4126-1 : 1991 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Safety valves -
Part 1 :
General requirements
3.1.2 assisted safety vaCve: Safety valve which, by means
1 Scope
of a powered assistance mechanism, may additionally be lifted
at a pressure below the unassisted set pressure and will, even in
This part of ISO 4126 specifies general requirements for safety
the event of failure of the assistance mechanism, comply with
valves irrespective of the fluid for which they are designed.
all the requirements for safety valves given in this part of
ISO 4126.
It is applicable to safety valves having a flow diameter of 9 mm
and above, which are for use at set pressures of 1 bar gauge
(0,l MPa) and above. No limitation is placed on temperature.
3.4.3 supplementary Coaded safety valve: Safety valve
which has, until the pressure at the inlet to the safety valve
reaches the set pressure, an additional forte which increases
the sealing forte.
2 Normative references
This additional forte (supplementary load), which may be
provided by means of an extraneous power Source, is reliably
The following Standards contain provisions which, through
released when the pressure at the inlet of the safety valve
reference in this text, constitute provisions of this part of
reaches the set pressure. The amount of supplementary loading
ISO 4126. At the time of publication, the editions indicated
is so arranged that if such supplementary loading is not released,
were valid. All Standards are subject to revision, and Parties to
the safety valve attains its certified discharge capacity with a
agreements based on this part of ISO 4426 are encouraged to
pressure at the inlet of the safety valve not greater than a
investigate the possibility sf applying the most recent editions sf
percentage sf set pressure as determined by national regulations.
the Standards indicated below. Members of IEC and ISO
maintain registers of currently valid International Standards.
3.1.4 pilot-operated safety valve: Safety valve, the
Operation of which is initiated and controlled by the fluid
ISO 7-l : 1982, Pipe threads where pressure-tight joints are
discharged from a Pilot valve which is itself a direct-loaded
- Part 7 : Designation, dimensions and
made on the threads
safety valve subject to the requirements of this part of
tolerantes.
ISO 4126.
ANSUASME B1.20.1 : 1983, Pipe threads, generalpurpose Ilnchl.
3.2 pressure
3.2.1 set pressure: The predetermined pressure at which a
safety valve under operating conditions commences to open. lt
3 Definitions
is the gauge pressure measured at the valve inlet at which the
pressure forces tending to open the valve for the specified
For the purposes of this part of ISO 4126, the following
Service conditions are in equilibrium with the forces retaining
definitions apply.
the valve disc on its seat.
3.2.2 overpressure (of a safety valve): A pressure increase
31
safety valve: Valve which automatically, without the
over the set pressure of a safety valve, usually expressed as a
assistance of any energy other than that of the fluid concerned,
percentage of set pressure.
discharges a certified quantity of the fluid so as to prevent a
predetermined safe pressure being exceeded, and which is
3.2.3 re-seating pressure (of a safety valve): The value of
designed to reclose and prevent the further flow of fluid after
inlet static pressure at which the disc re-establishes contact
normal pressure conditions of Service have been restored.
with the seat or at which lift becomes zero.
3.2.4 cold differential test pressure: The inlet static
3.1 .l direct-loaded safety valve : Safety valve in which the
pressure at which a safety valve is set to commence to open on
loading due to the fluid pressure underneath the valve disc is
the test stand. This test pressure includes corrections for ser-
opposed only by a direct mechanical loading device such as a
vice conditions of back pressure and/or temperature.
weight, a Iever and weight, or a spring.
1
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ISO 4126-1 : 1991 (EI
3.2.5 relievi ng press )ure; flow-rating pressure : Set 38 inspection authority : The competent authority or
pressure plus overpressu association, which may or may not be the same as the indepen-
re.
dent authority, which verifies compliance with this part of
ISO 4126.
NOTE - The Iimitations for relieving pressure are su bject to national
requirements.
39 nominal size (DN): A numerical designation of size
Which is common to all components in a piping System other
3.2.6 built-up back pressure : The pressure existing at the
outlet of the safety valve caused by flow through the valve and than components designated by outside diameters or by thread
size. lt is a convenient round number for reference purposes
the discharge System.
and is only loosely related to manufacturing dimensions.
3.2.7 superimposed back pressure : The static pressure
NOTE - It is designated by DN foiiowed by a number.
existing at the outlet of a safety valve at the time when the
device is required to operate. lt is the result of pressure in the
[Extract from ISO 6708 : 1980, Pipe components - Definition of
discharge System from other sources.
nominal size. 1 _
3.2.8 blowdown (of a safety valve): The differente be-
tween set and re-seating pressures, normally stated as a
4 Design, materials and construction
percentage of set pressure except for pressures of less than 3
bar when the blowdown is then expressed in bar.
4.1 General
3.3 lift : The actual travel of the disc away from the closed
Position.
4.1.1 The design shall incorporate guiding arrangements
necessary to ensure consistent Operation and seat-tightness.
3.4 flow area : The minimum Cross-sectional flow area (but
not the curtain area) between inlet and seat which is used to
4.1.2 The body seat of a safety valve other than where it is an
calculate the theoretical flow capacity, with no deduction for
integral part of the valve body shall he fastened securely to pre-
any obstruction.
vent the seat becoming loose in Service.
3.5 flow diameter : The diameter corresponding to the flow
4.1.3 Means shall be provided to leck and/or to seal all exter-
area.
nal adjustments in such a manner so as to prevent or reveal
unauthorized adjustments of the safety valve.
3.6 discharge
4.1.4 Safety valves for toxic or flammable fluids shall be of the
3.6.1 theoretical flowing (discharge) capacity : The closed-bonnet type to prevent leakage to the atmosphere.
calculated capacity expressed in gravimetric or volumetric units
of a theoretically perfett nozzle having a Cross-sectional flow
4.1.5 The safety valve shall be provided with a drain connec-
area equal to the flow area of a safety valve.
tion at the lowest Point where liquid tan collect unless other
provisions for draining are provided.
3.6.2 cet-tified (discharge) capacity : That Portion of the
measured capacity permitted to be used as a basis for the ap-
4.1.6 The design stress of load-carrying Parts shall
not exceed
plication of a safety valve. lt may be, for example, equal to
that specified in the appropriate national Standard.
the measured flow rate times the derating factor, or
a)
b) the theoretical flow rate times the coeff icient of
4.2 End connections
discharge times the derating factor, or
the theoretical flow rate times the derated coeff icient of
Cl
4.2.1 Types
disc harge.
End connections of safety valves shall be in accordance with an
appropriate International Standard, national Standard, industry
3.6.3 equivalent calculated capacity : The calculated
Standard or national welding Code. (For screwed connections,
capacity of the safety valve for conditions of pressure,
see ISO 7-l and ANSUASME Bl.20.1.)
temperature or nature of the fluid which differ from those for
which certified capacities are available.
4.2.2 Design
3.7 independent authority (in respect of safety valves) :
That authority which, in the country concerned, bears respon- The design of end connections, whatever their type, shall be
such that the area of the bore of the external pipe or stub con-
sibility for all aspects of surveillance of tests, checking of
calculations and certification of safety valve discharge ca- nection is at least equal to that of the safety valve inlet (see
pacities. figure 1).
2
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ISO 4126-1 : 1991 (E)
Required internal diameter of the safety
valve for valve to function properly
7
U nsatisfactory
Satisfactory Satisfactory
Design of end connections
Figure 1 -
4.3.5 Coil spacing
4.3 Minimum requirements for safety walve
springs
The pitch of the coils shall be regular. The spacing of the coils
shall be such that when the safety valve disc is at the lift cor-
4.3.1 Materials responding to its certified discharge capacity, the minimum
space between the coils or the minimum sum of these spaces
camplies with the appropriate national Standard.
Safety valve springs shall be made from materials complying
with the requirements of an appropriate national Standard or
International Standard and shall be suitable for the intended
4.3.6 Inspection, testing and tolerantes
Service conditions.
The quality of manufacture, testing and tolerantes shall be
such as to ensure that the spring is suitable for its intended
4.3.2 Marking
duty.
All springs shall be tested for permanent set. The permanent
Identification marking of springs which involves metal stamp-
set of the spring is defined as the Change in the spring’s free
ing or etching shall be confined to the inactive coils.
length as a result of a series of compression cycles to solid in
accordance with the safety valve manufacturer’s specification
When springs are made of wire of less than 6 mm diameter,
or other appropriate Standard. The spring should be com-
identification may alternatively be achieved by means of a metal
pressed to solid at least three times before determining the in-
tag or other suitable method.
itial free length. The spring is then compressed to solid three
more times before measuring the final free length. The perma-
nent set shall not exceed 0,5 % of the initial free length.
4.3.3 Certification
4.4 Materials for safety valves
The spring manufacturer shall supply a certificate, if required to
do so, stating that the spring(s) has(have) been manufactured
and tested in accordance with the requirements of the safety
4.4.1 The materials of construction shall be compatible with
valve manufacturer’s specification.
the process fluid, the adjoining components and the environ-
ment in which the safety valve is to be used.
4.3.4 Allowable Stresses
4.4.2 The material of guiding surfaces shall be corrosion resis-
tant and shall be selected to minimize the possibility of galling
The allowable Stresses shall be determined on the basis of
or seizure.
previous satisfactory experience and the current understanding
of the behaviour of spring materials. The Service temperature of
4.4.3 Materials used for the pressure-retaining components
the spring, and the environment in which it operates, shall be
shall be controlled by the manufacturer of the safety valve on
taken into consideration.
3
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ISO 4126-1 : 1991 (E-)
the basis of a specification which ensures a control of the quality, safety valve is designed shall be applied only to the part of the
Chemical properties and mechanical properties at least equivalent body at the inlet side of the seat.
to that specified by an appropriate national Standard.
In the case where a safety valve is to be subjected to a superim-
posed back pressure or for valves on closed discharge Systems
(closed-bonnet valves), then a hydraulic test pressure of
5 Integrity testing in the factory of all safety
1,5 times the maximum back pressure on the valve shall be ap-
valves
plied to those Parts on the discharge side of the seat.
5.1 Purpose
Safety valves to be installed with a free discharge or where the
only back pressure is built-up back pressure do not require a
The purpose of these tests is to ensure that each and every
hydraulic test to be applied to that part of the valve on the
safety valve meets the requirements for which it has been
discharge side of the seat.
designed without exhibiting any form of leakage from pressure
retaining components or joints. Esch and every safety valve will
5.3.2 Duration
also be adjusted to suit its designated operating conditions.
The test pressure shall be applied and maintained at the re-
5.2 General
quired magnitude for a sufficient length of time to permit a
visual examination to be made of all surfaces and joints, but in
All temporary pipes and connections and blanking devices shall
any case for not less than the times detailed in table 1, For tests
be adequate to withstand the test pressure.
on the discharge side of the seat, the testing time shall be based
Any temporary welded-on attachments shall be carefully re- on the pressure specified in 5.3.1 and the discharge size.
moved and the resulting weld scars shall be ground flush with
the parent material. After grinding, all such scars shall be in-
5.3.3 Safety requirements
spected by using magnetic particle or fluid penetrant techniques.
Water of suitable purity shall normally be used as the test
All pressure-measuring devices fitted to test equipment shall be
medium. Where other testing media are used, additional
regularly tested and calibrated, in accordance with the ap-
precautions may’be necessary.
propriate national Standard, to ensure accuracy.
Valve bodies shall be properly vented to remove entrapped air.
5.3 Hydraulic test
If materials which are liable to failure by brittle fracture are in-
corporated in that part of the safety valve which is to be
5.3.1 Application
hydraulically tested, then both the safety valve, or part thereof,
The body seat of safety valves shall be blanked off and a test and the testing medium shall be at a sufficient temperature to
prevent the possibility of such failure.
pressure of 1,5 times the maximum pressure for which the
Minimum duration of hydraulic test
Table 1 -
Paessure rating
Nominal valve size l) > 40 bar (4 MPa)
> 64 bar (6,4 MPa)
< 40 bar (4 MPa)
< 64 bar (6,4 MPa)
DN
Minimum duration
min
DN a 50 2 2 3
5O
2 2 4
65
3 4
80 < DN Q 100 2
4 5
100 < ON < 125
2 4 6
125 < DN < 150 2
5 7
150 < DN < 200 3 5
9
200 < DN < 250
3 6 11
250 < ON < 300 4
7 13
300 < DN < 350 4 8
15
350 < DN < 400
4 9 17
400 < DN a 450 4
9 19
450 < DN < 500
5 10 22
5OO
5 12 24
1) Sizes larger than DM 600 shall have testing times pro rm.
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ISO 4126-1 : 1991 (E)
5.5 Adjustment of safety valve cold differential
test pressure
It is not permissible to adjust the cold differential test pressure
of a safety valve using air or other gas as the test medium
5.4 Pneumatic test
unless the safety valve has previously been subjected to a stan-
dard integrity test in accordance with 5.3 or 5.4.
5.4.1 Application
Pressure testing with air or other suitable gas should be avoided
6 Operating and flow characteristics for
but may be carried out in place of the Standard body hydraulic
safety valves tested on steam, air, water or
test (5.3) with the agreement of all Parties involved in the
other gases or liquids of known
following cases :
characteristics
ction that it is not
a) valves of such design and constru
practicable fo r them to be filled with liq uid, and/or
6.1 General
b) valves that are to be used in Service where even
The operating and flow characteristics of safety valves shall be
traces of water cannot be tolerated.
determined by type tests in conformity with this clause. For the
quality assurance of these valves, see clause 10.
The test pressure and method of application of this pressure
shall be as specified in 5.3.1.
6.1.1 Application
5.4.2 Duration
This clause applies to the types of safety valves defined in 3.1.
be as indicated in
The times and conditions of these tests shall
5.3.2.
6.1.2 Tests
The tests to determine the operating characteristics shall be in
54.3 Safety requirements
accordance with 6.2 and the tests to determine the flow
The hazards involved in pneumatic pressure testing shall be characteristics shall be in accordance with 6.3.
considered a nd adequate precaution s taken.
When these tests are carried out separately, the Parts of the
Particular attention is drawn to some relevant factors as valve which influence fluid flow shall be complete and installed
in the valve.
follows.
a) If a major rupture of the valve should occur at some
6.1.3 Object of tests
Stage during the application of pressure, considerable
energy will be released; hence no Personne1 should be in the
The Object of the tests is to determine under specific operating
immediate vicinity during pressure raising. (For example, a
conditions particular characteristics of the valves before open-
given volume of air contains 200 times the amount of energy
while discbarging and at closing. The following
ing,
that a similar volume of water contains, when both are at
characteristics are examples, there may be others:
the same pressure.)
a) set pressure;
b) The risk of brittle failure under test conditions shall have
been critically assessed at the design Stage and the choice
b) re-seating pressure;
of materials for valves which are to be pneumatically tested
shall be such as to avoid the risk of brittle faijure during test. c) blowdown;
This necessitates Provision of an adequate margin between
d) reproducibility of valve Performance;
the transition temperature of all Parts and the metal
e) mechanical characteristics of the valves determined by
temperature during testing.
sight or hearing such as:
c) Attention is drawn to the fact that if there is a reduction
-
in gas pressure between the high pressure storage and the ability to re-seat satisfactorily,
valve under test, the temperature will decrease.
-
absence or presence of chatter, flutter, sticking
and/or harmful Vibration;
Valves undergoing pneumatic test should not be approached
f) relieving pressu re;
for close inspection until after the pressure increase has been
completed.
g) lift.
No valve undergoing pneumatic test shall be su bject to any
6.1.4 Procedure for testing
form of shock loading
in The pur ‘pose and manner of testing shall be such as to provide
Precau tions shall be taken against pressu res generated
suitable data from which the operational flow charac-
excess of test pressure. and
5
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ISO 4126-1 : 1991 (E)
The independent authority may dispense with the operating
teristics may be determined. To this end the following infor-
mation shall be supplied to the independent authority, and shall characteristic tests when it has experience or documented in-
dependent evidente of lift and satisfactory Performance of the
be approved before testing is undertaken:
specific design of safety valve.
full particulars of the valves to be tested and the range
a)
of valves and springs which they represent;
6.2.2 Test equipment
b) details proposed instru men-
of the test rig(s), including
tation, test procedure and calibration procedure;
The error of pressure-measuring equipment used during the
test shall be not more than 0,5 % of the full-scale reading, with
and
c) proposed Source, capacity, pressure, temperature
the test pressure within the middle third of the instrument
properties of the test fluid(s).
range.
6.1.5 Results calculated from tests
6.2.3 Valves used in the test Programme
The theoretical flowing capacity is calculated (see 7.2, 7.3 or
7.5, and 7.4 if applicable) and, using this value together with
The safety valves tested shall be representative of the design,
the actual flowing capacity at relieving pressure, the coefficient
pressure, and size range sf valves for which operating
of discharge of the safety valve is calculated (sec 7.1).
characteristics are required. The ratio of valve inlet area to flow
area and the ratio of flow area to valve outlet area shall be taken
into account.
6.1.6 Design changes
When changes are made in the design of a safety valve in such
For size ranges containing seven or more sizes, tests shall be
a manner as to affect the flow path, lift or Performance
carried out on three sizes. IB the size range contains not more
characteristics of the valve, new tests shall be carried out in ac-
than six sizes, the number of sizes tested may be reduced to
cordante with clause 6.
two.
When a size range is extended so that the safety valves tested
62 . Tests to determine operating characteristics
previously are no Ionger representative of the range, further
tests on the appropriate number of sizes shall be carried out.
6.2.1 Test requirements
The set pressures at which the operating characteristics are
6.2.4 Test procedure
determined shall be the minimum set pressures for which the
spring used is designed. Valves for air or other gas Service shall
The tests shall be carried out using three significantly different
be tested using steam, air or other gas of known
springs for each size of valve tested. Where three test pressures
characteristics. Valves for steam Service shall be tested on
are required from one valve size this may be achieved by testing
steam. Valves for liquid Service shall be tested on water or
either one valve with three significantly different springs or
liquids of known characteristics.
three valves of the same size at three significantly different set-
tings. Esch test shall be carried out a minimum of three times in
or limits as applicable on the
The allowable tolerantes
Order to estabiish and tonfirm acceptable reproducibility of per-
operating characteristics are as follows :
formante.
a) set pressure: -fr 3 % of set pressure or + 0,15 bar
For the case of valves of either novel or special design, of which
(0,015 MPa), whichever is the greater;
one size only at one pressure rating is being manufactured,
b) Iift: not lower than the value stated by the manufac-
tests at that set pressure are permitted by agreement with the
turer;
independent authority.
c) limits of adjustable blowdown: maximum 7 % of set
pressure, minimum 2,5 % of set pressure, except for valves For the case of valves of which one size only at various pressure
having ratings is being manufactured, tests shall be carried out using
four different springs which shall cover the range of pressure
-
when the maxi-
a flow diameter less than 15 mm
for which the valve is to be used.
mum limit of blowdown shall be 15 % of set pressure;
-
values of set pressure less than 3 bar gauge
63 . Tests to determine flow characteristics
(0,3 MPa) when the blowdown shall be a maximum of
0,3 bar (0,03 MPa);
6.3.1 Test requirements
limits for valves with non -adju stable blowdown : maxi-
d)
mu m 15 % of set pressure;
For safety valves for steam Service, after the operational
e) limits of blowdown for incompressible fluids: maximum
characteristics have been satisfactorily established using steam
20 % of set pressure. For values of set pressure less than
as the test fluid, it is acceptable to use steam, air, or other gas
3 bar gauge (0,3 MPa), the blowdown shall be a maximum
of known characteristics as the fluid for flow characteristic
of 0,6 bar (0,06 MPa).
tests. Further, when discharged quantities are being assessed
using fluids other than steam, the valve disc shall be
NOTE - Some countries have regulations limiting blowdown to
mechanically held at the same lift as that obtained with steam.
smaller values than those stated above.
6
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ISO 4126-1 : 1991 (EI
However, three geometrically similar models of different size
6.3.2 Valves used in the test Programme
may be used to determine the coefficient of discharge. The
proper function of at least one valve of the design to be cer-
The safety valves be the Same as or identical to
tested shall
tified shall be demonstrated by test.
those used for the operational tests (sec 6.2.3).
The valve configuration shall be the same as that used during
In all the methods described for flow characteristics testing, all
the tests for operational characteristics, i.e. the lift and the
final results shall be within + 5 % of the arithmetic average, or
position(s) of the blowdown ring(s), when such a ring or rings
additional testing shall be required by the independent auth-
is(are) fitted, shall be the same as those established for the par-
ority until this criterion is met.
ticular size and overpressure during operational testing.
Average values shall be used when the tolerantes specified in
6.2.1 have been met. 6.3.4 Adjustments during test
In lieu of the above, it is permissible to establish curves of
No adjustment to the valve shall be made during the tests.
capacity versus valve absolute inlet pressure as a function of lift
Following any Change or deviation in the test conditions, a suf-
and blowdown ring(s) Position. These curves may then be used
ficient period of time shall be allowed to permit the rate of flow,
to obtain the unique value desired on the basis of the results of
temperature and pressure to resch stable conditions before
the operational testing.
readings are taken.
6.3.3 Test procedure
6.3.5 Records and test results
The tests shall be carried out at three different pressures for
The test records shall include all observations, measurements,
each of three sizes of a given valve design unless the size range
instrument readings and instrument calibration records (if re-
contains not more than six sizes, when the number of sizes
quired) for the objectivets) of the tests. Original test records
tested may be reduced to two.
shall remain in the custody of the test establishment which con-
ducted the tests.
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4126-I
Première édition
1991-12-15
Soupapes de sûreté -
Partie 1 :
Prescriptions générales
Safety valves -
Part I : General requirements
Numéro de référence
ISO 4126-1 : 1991 (FI
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO4126-1 : 1991 (F)
Sommaire
Page
Domaine d’application
...............................................
Références normatives.
..............................................
Définitions .
Conception, matériaux et construction
.................................
Essais de résistance en usine de toutes les soupapes de sûreté
.............
Caractéristiques de fonctionnement et de débit des soupapes de sûreté
essayées avec de la vapeur d’eau, de l’air, de l’eau ou d’autres gaz ou
liquides de propriétés connues
........................................ 5
7 Détermination des performances des soupapes de sûreté.
................. 8
8 Débit équivalent
13
....................................................
9 Marquage et inviolabilité
15
.............................................
10 Système d’assurance de la qualité
16
.....................................
11 Installation des soupapes de sûreté
16
....................................
12 Réglage, entretien et réparation des soupapes de sûreté.
.................. 17
Annexes
A
Détermination des facteurs de correction de surchauffe, Ksh . . . . . . . . . . . . . .
18
B Détermination du facteur de compressibilité, 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
C Liste type des sujets à considérer dans le système d’assurance de la qualité . .
22
D Facteur de correction de la viscosité des liquides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
E Variante de méthode de calcul du débit théorique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
0 ISO 1991
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genéve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 4126-l : 1991 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’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 I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales
requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4126-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 185,
Dispositifs de sûreté pour la protection contre les excès de pression.
Cette Premiere édition de I’ISO 4126-1 annule et remplace I’ISO 4126 : 1981, dont elle
constitue une révision technique.
L’ISO 4126 comprendra les parties suivantes, présentées sous le titre général Soupa-
pes de sûreté:
- Partie 1: Prescriptions générales
- Partie 2: Dispositifs contrôlés de la décharge de la pression
Les annexes A, B, C, D et E de la présente partie de I’ISO 4126 sont données unique-
ment à titre d’information.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE
ISO4126-1 : 1991 (FI
Soupapes de sûreté -
Partie 1 :
Prescriptions générales
1 Domaine d’application 3.1.1 soupape de sûreté à action directe: Soupape de
sûreté dans laquelle l’effort exercé directement par un dispositif
La présente partie de I’ISO 4126 spécifie les prescriptions des
mécanique tel que contrepoids, levier avec contrepoids ou res-
soupapes de sûreté, quel que soit le fluide pour lequel elles sont sort s’oppose seul à la force exercée sous le clapet par la pres-
sion du fluide.
concues.
Elle est applicable aux soupapes de sûreté présentant un orifice
3.1.2 soupape de sûreté commandée: Soupape de sûreté
d’écoulement de diametre supérieur ou égal à 9 mm, et est utili-
dans laquelle le clapet peut en outre être soulevé par un disposi-
sable a des pressions de début d’ouverture de 1 bar (0,l MPa)
tif de commande annexe, à une pression inférieure à la pression
et au-dessus. Aucune limitation en température n’est spécifiée.
de début d’ouverture et qui, même en cas de défaillance de ce
dispositif de commande, satisfait aux prescriptions de la pré-
sente partie de I’ISO 4126.
2 Références normatives
3.1.3 soupape de sûreté à charge additionnelle: Soupape
de sûreté dans laquelle un effort supplémentaire s’exerce sur le
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
clapet pour accroître l’étanchéité jusqu’au moment où la pression
suite de la reférence qui en est faite, constituent des disposi-
à l’entrée de la soupape atteint la pression de début d’ouverture.
tions valables pour la présente partie de I’ISO 4126. Au moment
Cet effort supplémentaire (charge additionnelle), qui peut être
de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur.
obtenu par des moyens faisant appel à une source d’énergie ,
Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des
extérieure, s’annule de manière fiable dès que la pression à
accords fondes sur la présente partie de I’ISO 4126 sont invi-
l’entrée de la soupape atteint la pression de début d’ouverture.
tées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus
La valeur de l’effort supplémentaire est ajustée de façon telle
récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la CEI
que, dans le cas où celui-ci ne serait pas supprimé, la soupape
et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en
de sûreté atteigne son plein débit pour une pression à l’entrée
vigueur à un moment donné.
au plus égale au pourcentage de la pression de début d’ouver-
ture fixé dans les réglements nationaux.
ISO 7-l : 1982, Filetages de tuyauterie pour raccordement avec
étanchéité dans le filet - Partie 7 : Désignation, dimensions et
tolkances.
3.1.4 soupape de sûreté pilotée: Soupape de sûreté dans
laquelle le fonctionnement est commandé et contrôle par le
ANSVASME B1.20.1: 1983, Filetages de tuyauterie d’usage fluide s’écoulant d’un dispositif pilote qui est lui-même une sou-
général (inch).
pape de sûreté à action directe répondant aux prescriptions de
la présente partie de I’ISO 4126.
3.2 pression
3 Définitions
3.2.1 pression de début d’ouverture : Pression prédétermi-
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 4126, les défini-
née à laquelle le clapet de la soupape de sûreté commence à
tions suivantes s’appliquent.
s’ouvrir dans les conditions de service. C’est la pression effec-
tive mesurée à l’entrée de la soupape pour laquelle les forces
tendant à soulever le clapet dans les conditions de service spé-
3.1 soupape de sûret& Appareil de robinetterie qui évacue
cifiées sont en équilibre avec les forces qui maintiennent le cla-
automatiquement une quantité garantie d’un fluide, sans autre
pet sur son siège.
énergie que celle de ce fluide, de facon a éviter un dépassement
d’une certaine pression de sécurité prédéterminée, et qui est
concu pour se refermer et éviter un écoulement ultérieur de ce 3.2.2 surpression: Augmentation de pression par rapport a
la pression de début d’ouverture, exprimée généralement en
fluide lorsque la pression a été ramenée aux conditions norma-
les de service. pourcentage de la pression de début d’ouverture.
1
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SO 4126-1 : 1991 (FI
3.2.3 pression de refermeture: Valeur de la pression stati- 37 . organisme indépendant (pour les soupapes de sûreté) :
Organisme qui, dans le pays considéré, porte la responsabilité
que d’entrée pour laquelle le clapet retombe sur son siége ou
pour laquelle la levee devient nulle. de tous les aspects de la surveillance des essais, de la vérifica-
.
tion des calculs et de la certification des débits des soupapes de
sûreté.
3.2.4 pression de réglage: Pression statique à l’entrée, à
laquelle la soupape de sûreté est réglée pour commencer à
s’ouvrir sur le banc d’essai. Cette pression de réglage tient
3.8 organismes de contrôle: Autorité ou association compé-
compte des corrections nécessitées par les conditions, en ser-
tente qui peut ou non être la même que l’organisme indépendant
vice, de contre-pression et/ou de température.
qui vérifie la conformité à la présente partie de I’ISO 4126.
3.2.5 pression d’ouverture; pression d’écoulement esti-
3.9 diamètre nominal (DN) : Désignation dimensionnelle
mée: Somme de la pression de début d’ouverture et de la sur-
numérique commune à tous les éléments d’une même tuyaute-
pression.
e
rie autres que ceux désignés par leur diamètre extérieur ou par
la dimension du’ filetage. C’est un nombre entier utilisé aux fins
NOTE - Les limitations de la pression d’ouverture sont soumises aux
de référence et qui n’est relié que de manière approximative aux
exigences nationales.
dimensions de fabrication.
3.2.6 contre-pression engendrée : Pression existant à l’aval
NOTE - II est désigné par DN suivi par un nombre entier.
de la soupape de sûreté provoquée par l’écoulement du fluide
[Définition tirée de I’ISO 6708: 1980, &ments de tuyauterie -
dans celle-ci et la tuyauterie d’échappement.
Définition du diamètre nominal 1
3.2.7 contre-pression initiale: Pression statique existant à
l’aval d’une soupape de sûreté au moment où celle-ci doit
4 Conception, matériaux et construction
entrer en service. C’est la résultante des pressions provenant
d’autres sources dans la tuyauterie d’échappement.
4.1 Généralités
3.2.8 chute de pression à la fermeture: Différence entre la
pression de début d’ouverture et la pression de refermeture.
4.1.1 Toutes les dispositions doivent être prises dès la con-
Elle est généralement exprimée en pourcentage de la pression
ception pour assurer le bon fonctionnement et l’étanchéité du
de début d’ouverture, sauf dans le cas des pressions inférieures
siège des soupapes.
à 3 bar, où elle est exprimée en bars.
4.1.2 Lorsqu’il ne fait pas partie intégrante du corps de la sou-
3.3 levee: Course du clapet à partir de la position de ferme-
pape, le siège doit être solidement fixé pour ne pas se détacher
ture de la soupape.
en service.
3.4 section d’écoulement: Section droite minimale située
4.1.3 Un système doit être prévu pour verrouiller ou plomber
entre l’entrée et le siège du corps, qui sert à calculer le débit théo-
tous les réglages extérieurs de facon à interdire ou à révéler les
rique, sans déduction pour tenir compte des obstacles éventuels.
modifications non autorisées du réglage des soupapes de
sûreté.
3.5 diamètre d’écoulement: Diamètre qui correspond à la
section d’écoulement.
4.1.4 Les soupapes de sûreté sur circuits de fluides toxiques
ou inflammables doivent être d’un type à chapeau fermé pour
3.6 débit
empêcher les fuites vers l’atmosphère.
3.6.1 debit theorique: Débit calculé, exprimé en unités de
masse ou de volume, d’une tuyère théorique parfaite, ayant une 4.1.5 La soupape de sûreté doit être munie d’un raccord de
purge au point le plus bas où le liquide peut s’accumuler, à
section d’écoulement égale à celle d’une soupape de sûreté.
moins que d’autres dispositions ne soient prises pour la
vidange.
3.6.2 debit certifié: Partie du débit mesuré pouvant servir de
base pour l’utilisation d’une soupape de sûreté.
4.1.6 La contrainte théorique s’exercant sur les parties sous
II peut être, par exemple, égal au
charge ne doit pas dépasser la valeur’spécifiée dans la norme
nationale appropriée.
a) débit mesuré x coefficient d’abattement, ou
b) débit théorique x coefficient de débit x coefficient
4.2 Raccords d’extrémité
d’abattement, ou
cl débit théorique x coefficient de débit avec abattement.
4.2.1
Types
3.6.3 débit calculé équivalent: Débit d’une soupape de Les raccords d’extrémité des soupapes de sûreté doivent être con-
formes à une Norme internationale, norme nationale, norme indus-
sûreté calculé en fonction des conditions de pression et de tem-
pérature ou de la nature du fluide, qui diffèrent des conditions trielle ou code national de soudage appropriés. (Pour des raccords
filetés, voir ISO 7-1 et ANSI/ASME B.1.20.1.)
ou du fluide servant à calculer le débit certifié.
2
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ISO4126-1 :1991 (F)
4.2.2 Configuration
La configuration des raccords d’extrémité, quel que soit leur type, doit donner un alésage du raccord de tuyauterie extérieure ou de
dérivation au moins égal à la section de la tubulure d’entrée de la soupape de sûreté (voir figure 1).
Diamètre intérieur de la soupape de sûreté
requis pour un bon fonctionnement de la soupape
7
Satisfaisant
Satisfaisant
Non satisfaisant
Figure 1 - Configuration des raccords d’extrémité
température de service du ressort et du milieu dans lequel il
4.3 Caractéristiques minimales des ressorts de
fonctionne.
soupapes de sûreté
4.3.5 Ecartement des spires
4.3.1 Matériaux
Les spires doivent être régulièrement espacées. Leur pas doit
Les ressorts de soupape de sûreté doivent être fabriqués en
être tel que lorsque le disque de la soupape de sûreté se trouve
matériaux conformes aux prescriptions de la norme nationale
à une hauteur de levée correspondant au débit certifié, I’écarte-
ou Norme internationale appropriée et doivent être adaptés aux
ment minimal corresponde aux prescriptions de la norme natio-
conditions de service prévues.
nale appropriée.
4.3.2 Marquage
4.3.6 Contrôle, essais et tolérances
Les marquages d’identification des ressorts obtenus par estam-
La qualité de la fabrication, les essais et les tolérances doivent
page ou gravure du métal doivent être réservés aux spires inac-
concourir à donner un ressort qui remplit son office.
tives uniquement.
Tous les ressorts doivent être soumis à un essai de déformation
Lorsque les ressorts sont en fils de moins de 6 mm de diamètre,
permanente. La déformation permanente des ressorts se définit
l’identification peut se faire sur une étiquette métallique ou par
comme la différence de longueur libre du ressort après une
toute autre méthode convenable.
série de cycles de compression conformément à la spécification
du fabricant de soupapes de sûreté ou toute autre norme
4.3.3 Certification
appropriée. II convient que le ressort soit tassé complètement
au moins trois fois avant qu’on détermine sa longueur libre ini-
Le fabricant de ressorts doit, si on le lui demande, fournir un
tiale et encore trois fois avant qu’on mesure sa longueur libre
certificat sur lequel il est indiqué que le ou les ressorts ont été
finale. La déformation permanente ne doit pas excéder 0,5 %
fabriqués et essayés conformément aux prescriptions de la spé-
de la longueur libre initiale.
cification du fabricant de soupape de sûreté.
4.4 Matériaux des soupapes de sûreté
4.3.4 Contraintes admissibles
4.4.1 Le matériau des soupapes de sûreté doit être compatible
Les contraintes admissibles doivent être définies en fonction de
avec le fluide véhiculé, les éléments avoisinants et le milieu
l’expérience passée et des connaissances présentes sur le com-
portement des matériaux des ressorts, en tenant compte de la dans lequel sont utilisées les soupapes.
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ISO 4126-l : 1991 (FI
Les manomètres fixés sur le matériel d’essai, doivent être régu-
4.42 Le matériau des surfaces de guidage doit être résistant à
la corrosion de maniere à réduire le plus possible le grippage. lièrement soumis à des essais et étalonnés suivant les normes
nationales appropriées pour assurer l’exactitude requise.
.
4.4.3 Le matériau des éléments sous pression doit être con-
5.3 Essai hydraulique
trôle par le fabricant de soupape sur la base d’une spécification
assurant un contrôle de la qualité, des propriétés chimiques et
5.3.1 Application
des propriétés mécaniques au moins équivalents aux exigences
d’une norme nationale appropriée.
Le siége du corps des soupapes de sûreté doit être obturé et
une pression d’épreuve égale à 15 fois la pression maximale
pour laquelle la soupape de sûreté est concue doit être exercée
uniquement sur la partie se trouvant du’côté de la tubulure
5 Essais de résistance en usine de toutes les d’entrée du siège.
soupapes de sûreté
Les soupapes soumises à une contre-pression initiale ou les
soupapes se déchargeant dans un système clos (soupapes à
chapeau fermé) doivent par contre être soumises à un essai
5.1 Objet
hydraulique, à une pression égale à 15 fois la contre-pression
maximale s’exercant sur la soupape sur la partie se trouvant du
Ces essais ont pour objet de vérifier que toutes les soupapes de
côté de la tubulure de sortie du siège.
sûreté sans exception remplissent les conditions pour lesquelles
elles ont été conçues sans présenter de fuite au niveau des élé-
Les soupapes de sûreté à échappement libre ou celles qui sont
ments sous pression ou des joints. Toutes les soupapes de
soumises à la seule contre-pression engendrée n’ont pas à subir
sûreté, sans exception, doivent également être réglées de
d’essai hydraulique sur la partie du corps se trouvant du côté de
maniere à fonctionner convenablement dans les conditions
la tubulure de sortie du siège.
spécif Ses.
5.3.2 Durée de l’essai hydraulique
5.2 Gén6raIités
La pression d’essai doit être appliquée et maintenue à la valeur
Les tuyauteries, raccords et dispositifs obturateurs temporaires
exigée durant une période suffisamment longue pour permettre
doivent tous être capables de supporter la pression d’épreuve.
de procéder à un examen visuel de toutes les surfaces et de
tous les joints. Cette période ne doit en tout cas pas être infé-
Les fixations soudées temporaires doivent être enlevées avec
rieure aux valeurs indiquées dans le tableau 1. Pour les essais
soin et l’emplacement des soudures doit être arasé au niveau du
effectués du côté de la tubulure de sortie du siège, la durée de
métal de base. Après meulage, tous ces emplacements doivent
l’essai sera fonction de la pression spécifiée en 5.3.1 et de la
être inspectés par magnétoscopie ou par ressuage.
dimension de l’orifice de sortie.
Tableau 1 - Durée minimale de l’essai hydraulique
Gamme de pressions
Diamhtre nominal de la soupapel) > 40 bar (4 MPa)
< 40 bar (4 MPa) > 64 bar (6,4 MPa)
< 64 bar (6,4 MPa)
DN
Durhe minimale
min
DN < 50 2 2 3
2 4
50 < DN 6 65 2
65 < DN < 80 2 3 4
80 < DN < 100 2 4 5
2 4 6
100 < DN < 125
7
125 < DN < 150 2 5
5 9
150 < DN < 200 3
3 6 11
200 < DN < 250
250 < DN < 300 4 7 13
4 8 15
300 < DN < 350
17
350 < DN < 400 4 9
9 19
400 < DN < 450 4
450 < DN < 500 5 10 22
12 24
5OO
1) Au-dessus de DN 600, les durées d’essai sont calculées au prorata.
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ISO 4126-1 : 1991 (F)
II est interdit de s’approcher des soupapes soumises à I’essa i
5.3.3 Caractéristiques de sécurité
pneumatique pour les contrôler avant que la montée en pres-
Le fluide d’essai utilisé doit normalement être de l’eau d’une
sion ne soit terminée.
pureté appropriée. Pour tout autre fluide, on prendra les pré-
cautions supplémentaires qui s’imposent.
Aucune soupape soumise a l’essai pneumatique ne doit subir
de traitement de choc de quelque nature que ce soit.
drainés
Les corps de soupapes doivent être convena blement
poches d’air.
pour évacuer toutes les
Des précautions doivent être prises afin de ne pas engendrer de
pressions excédant la pression d’essai.
En cas d’utilisation de certains matériaux sujets à la rupture fra-
gile dans la partie de la soupape de sécurité soumise à l’essai
hydraulique, on portera tout ou partie de la soupape et le fluide
55 Ajustement de la pression de réglage
d’essai à une température suffisante pour éviter cette rupture
des soupapes de sûreté
éventuelle.
II n’est pas admis de procéder à un ajustement à l’air ou à tout
pape soumise à l’essai ne d oit
Aucu ne soupape ni partie de sou
autre gaz d’essai de la pression de réglage d’une soupape de
subir de choc quelconque (essai de martelage par exemple)
sûreté, à moins que la soupape en question n’ait préalablement
été soumise à un essai de résistance conformément aux pres-
5.4 Essai pneumatique
criptions de 5.3 ou 5.4.
5.4.1 Application
6 Caractéristiques de fonctionnement et de
Un essai de pression à l’air ou à tout autre gaz approprié est
débit des soupapes de sûreté essayées avec
normalement à éviter, mais il peut remplacer l’essai hydraulique
de la vapeur d’eau, de l’air, de l’eau ou
normal du corps (5.3) avec l’accord des parties intéressées dans
l’un des deux cas suivants : d’autres gaz ou liquides de propriétés
connues
conques et construites de telle facon qu’on
a) soupapes
,
ne puisse pas les remplir de liquide, et/ou
6.1 Généralités
b) soupapes destinées à être utilisées dans des conditions
de service ne tolérant pas la moindre trace d’eau.
Les caractéristiques de fonctionnement et de débit des soupa-
pes de sûreté doivent être déterminées par des essais de type
La pression d’essai et la méthode d’application de cette pres-
en conformité avec cet article. Pour l’assurance de la qualité de
1.3.1.
sion doivent être conformes aux prescriptions de 5
ces soupapes, voir article 10.
5.4.2 Durée
6.1.1 Application
Les durées et les conditions de ces doivent être confor-
Ce paragraphe s’applique aux types de soupapes de sûreté
mes aux prescriptions de 5.3.2.
définis en 3.1.
5.4.3 Caractéristiques de sécurité
6.1.2 Essais
Les risques impliqués par l’essai pneumatique ne sont pas négli-
geables et il convient de prendre les précautions qui s’impo-
Les essais permettant de déterminer les caractéristiques de
sent, en particulier dans les cas suivants:
fonctionnement doivent être réalisés suivant les indications de
6.2 et les essais permettant de déterminer les caractéristiques
a) si une rupture importante de la soupape se produit à un
de débit suivant les indications de 6.3.
stade quelconque de la montée en pression, elle libère une
quantité considérable d’énergie; personne ne doit donc se
Si ces essais sont réalisés séparément, les pièces de la soupape
trouver à proximité immédiate de la soupape pendant cette
qui influent sur l’écoulement du fluide doivent être complétes et
phase (un volume d’air donné contient en effet 200 fois la
montées dans la soupape.
quantité d’énergie contenue dans un volume équivalent
d’eau à la même pression);
6.1.3 Objet des essais
b) le risque de rupture fragile dans les conditions d’essai
doit être évalué avec soin au moment du calcul et les maté-
L’objet de ces essais est de déterminer dans des conditions de
riaux des soupapes soumises à un essai pneumatique doi-
service déterminées les caractéristiques particulières des soupa-
vent être choisis en conséquence; cela signifie qu’une
pes à l’ouverture, en service et à la fermeture. Les caractéristi-
marge de sécurité appropriée doit être respectée entre la
ques suivantes sont des exemples parmi d’autres :
température de transition de toutes les pièces et la tempéra-
ture du métal pendant l’essai;
pression de début d’ouverture;
a)
c) si la pression du gaz diminue entre la soupape essayée
b) pression de refermeture;
et le réservoir haute pression, il s’ensuit un abaissement de
température. cl chute de pression à la fermeture;
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ISO 4126-1 : 1991 (FI
d) reproductibilité des caractéristiques de fonction- Les tolérances ou imites admissibles sur ces caractéristiques
sont les suivantes
nement;
e) caractéristiques mécaniques des soupapes contrôlées à
a) Pression de début d’ouverture: + 3 % de la pression de
l’oeil nu ou à l’oreille, telles que
début d’ouverture ou + OI15 bar (0,015 MPa), suivant la
valeur la plus grande.
-
fermeture satisfaisante;
b) Levée: au moins la valeur indiquée par le fabricant.
-
absence ou présence de battement, flottement,
blocage, ou vibrations anormales;
c) Limites de la chute de pression ajustable à la fermeture:
2’5 % min. de la pression de début d’ouverture; 7 % max.
f) pression d’ouverture;
de la pression de début d’ouverture, à l’exception des sou-
papes ayant
g) levée.
-
un orifice d’écoulement inférieur à 15 mm, pour les-
6.1.4 Mode opératoire
quelles la limite maximale doit être de 15 % de la pres-
sion de début d’ouverture;
Les essais choisis et la façon de les réaliser doivent fournir les
renseignements à partir desquels on pourra déterminer les -
une pression de début d’ouverture inférieure à 3 bar
caractéristiques de fonctionnement et de débit. À cette fin, il
(OI3 MPa) pour laquelle la chute de pression admise doit
convient de fournir à un organisme indépendant les informa-
être de OI3 bar (OI03 MPa) au maximum.
tions qui suivent et qui devront être approuvées avant le début
des essais :
d) Limites pour les soupapes à chute de pression non ajus-
table: 15 % maximum de la pression de début d’ouverture.
a) tous renseignements techniques relatifs aux soupapes à
essayer, ainsi que la gamme des appareils et des ressorts
e) Limites de la chute de pression à la fermeture pour les
qu’elles représentent;
fluides incompressibles: maximum de 20 % de la pression
b) détail des installations d’essai, avec l’appareillage, le
de début d’ouverture. Pour des pressions de début d’ouver-
mode opératoire et la méth ode d’étalonnage envisagés;
ture inférieures à 3 bar (0’3 MPa), la chute de pression à la
fermeture doit être de OI6 bar (0,06 MPa) au maximum.
température et caractéris-
c) provenance, débit, pression,
tiques du ou des fluides d’essai.
NOTE - Certains pays limitent réglementairement la chute de
pression à des valeurs inférieures.
6.1.5 Résultats calculés d’aprb les essais
L’organisme indépendant peut dispenser des essais de détermi-
Le débit théorique est calculé (voir 7.2, 7.3 ou 7.5, et 7.4 si
nation des caractéristiques de fonctionnement décrits ci-dessus
applicable) et sert, avec le débit réel à la pression d’ouverture, à
lorsqu’il est prouvé par expérience ou par des considérations
calculer le coefficient de débit de la soupape de sûreté (voir
objectives indiscutables que le modèle considéré de soupape de
7.1).
sûreté présente une levée et des caractéristiques de fonctionne-
ment satisfaisantes.
6.1.6 Modifications du modèle
6.2.2 Appareillage d’essai
Lorsque des modifications apportées au modèle d’une soupape
de sûreté sont susceptibles d’affecter la trajectoire de I’écoule-
Les manométres utilisés pour les essais doivent avoir une
ment, les caractéristiques de levée ou de fonctionnement de la
marge d’erreur admissible de OI5 % de la lecture à pleine
soupape, d’autres essais doivent être réalisés conformément
échelle, la pression d’essai se situant dans le second tiers du
aux indications de l’article 6.
cadran.
62 . Essais de dhterm i nati on des ca ractéri stiques
Soupapes utilisées dans le programme d’essais
de fonctionnement 6.2.3
Les soupapes de sûreté à essayer doivent être représentatives
6.2.1 Rbalisation des essais
du point de vue de la conception, de la pression et de la gamme
dimensionnelle des soupapes dont on évalue les caractéristi-
Les pressions auxquelles doivent être déterminées les caracté-
ques de fonctionnement. Le rapport de la section de l’orifice
ristiques de fonctionnement doivent être les pressions minima-
d’entrée de la soupape à la section d’écoulement, et le rapport
les de début d’ouverture pour lesquelles est concu le ressort uti-
de la section d’écoulement à la section de l’orifice de sortie de la
lise. Les soupapes conçues pour fonctionner avec de l’air ou un
soupape, doivent être pris en compte.
autre gaz, doivent être essayées avec de la vapeur d’eau, de
l’air ou un autre gaz de propriétés connues. Les soupapes spé-
cialement conçues pour la vapeur d’eau ne doivent être Pour des gammes de dimensions comportant sept dimensions
essayées qu’avec ce fluide. Les soupapes concues pour fonc- ou plus, les essais doivent être effectués sur trois dimensions.
Si la gamme de dimensions ne comporte pas plus de six dimen-
tionner avec des liquides doivent être essayées avec de l’eau ou
un autre liquide de propriétés connues. sions, le nombre de dimensions peut être réduit à deux.
6
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ISO4126-1 :1991 (F)
6.3.3 Mode ophatoire
Lorsqu’une gamme de dimensions est élargie de telle sorte que
les soupapes de sûreté précédemment essayées n’en sont plus
représentatives, des essais supplémentaires doivent être effec-
Les essais doivent être réalisés à trois pressions différentes pour
tués sur un nombre approprié de dimensions.
chacune des trois dimensions d’un type de soupape déterminé,
à moins que la gamme dimensionnelle ne renferme pas plus de
six dimensions, auquel cas le nombre des dimensions a essayer
6.2.4 Mode opératoire
peut être réduit à deux.
Les essais doivent être réalisés avec trois modèles de ressorts
notablement différents pour chaque dimension de soupape
Lorsqu’une gamme dimensionnelle est élargie en passant d’une
essayée. S
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4126-I
Première édition
1991-12-15
Soupapes de sûreté -
Partie 1 :
Prescriptions générales
Safety valves -
Part I : General requirements
Numéro de référence
ISO 4126-1 : 1991 (FI
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ISO4126-1 : 1991 (F)
Sommaire
Page
Domaine d’application
...............................................
Références normatives.
..............................................
Définitions .
Conception, matériaux et construction
.................................
Essais de résistance en usine de toutes les soupapes de sûreté
.............
Caractéristiques de fonctionnement et de débit des soupapes de sûreté
essayées avec de la vapeur d’eau, de l’air, de l’eau ou d’autres gaz ou
liquides de propriétés connues
........................................ 5
7 Détermination des performances des soupapes de sûreté.
................. 8
8 Débit équivalent
13
....................................................
9 Marquage et inviolabilité
15
.............................................
10 Système d’assurance de la qualité
16
.....................................
11 Installation des soupapes de sûreté
16
....................................
12 Réglage, entretien et réparation des soupapes de sûreté.
.................. 17
Annexes
A
Détermination des facteurs de correction de surchauffe, Ksh . . . . . . . . . . . . . .
18
B Détermination du facteur de compressibilité, 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
C Liste type des sujets à considérer dans le système d’assurance de la qualité . .
22
D Facteur de correction de la viscosité des liquides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
E Variante de méthode de calcul du débit théorique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
0 ISO 1991
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genéve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 4126-l : 1991 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’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 I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales
requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4126-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 185,
Dispositifs de sûreté pour la protection contre les excès de pression.
Cette Premiere édition de I’ISO 4126-1 annule et remplace I’ISO 4126 : 1981, dont elle
constitue une révision technique.
L’ISO 4126 comprendra les parties suivantes, présentées sous le titre général Soupa-
pes de sûreté:
- Partie 1: Prescriptions générales
- Partie 2: Dispositifs contrôlés de la décharge de la pression
Les annexes A, B, C, D et E de la présente partie de I’ISO 4126 sont données unique-
ment à titre d’information.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE
ISO4126-1 : 1991 (FI
Soupapes de sûreté -
Partie 1 :
Prescriptions générales
1 Domaine d’application 3.1.1 soupape de sûreté à action directe: Soupape de
sûreté dans laquelle l’effort exercé directement par un dispositif
La présente partie de I’ISO 4126 spécifie les prescriptions des
mécanique tel que contrepoids, levier avec contrepoids ou res-
soupapes de sûreté, quel que soit le fluide pour lequel elles sont sort s’oppose seul à la force exercée sous le clapet par la pres-
sion du fluide.
concues.
Elle est applicable aux soupapes de sûreté présentant un orifice
3.1.2 soupape de sûreté commandée: Soupape de sûreté
d’écoulement de diametre supérieur ou égal à 9 mm, et est utili-
dans laquelle le clapet peut en outre être soulevé par un disposi-
sable a des pressions de début d’ouverture de 1 bar (0,l MPa)
tif de commande annexe, à une pression inférieure à la pression
et au-dessus. Aucune limitation en température n’est spécifiée.
de début d’ouverture et qui, même en cas de défaillance de ce
dispositif de commande, satisfait aux prescriptions de la pré-
sente partie de I’ISO 4126.
2 Références normatives
3.1.3 soupape de sûreté à charge additionnelle: Soupape
de sûreté dans laquelle un effort supplémentaire s’exerce sur le
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
clapet pour accroître l’étanchéité jusqu’au moment où la pression
suite de la reférence qui en est faite, constituent des disposi-
à l’entrée de la soupape atteint la pression de début d’ouverture.
tions valables pour la présente partie de I’ISO 4126. Au moment
Cet effort supplémentaire (charge additionnelle), qui peut être
de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur.
obtenu par des moyens faisant appel à une source d’énergie ,
Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des
extérieure, s’annule de manière fiable dès que la pression à
accords fondes sur la présente partie de I’ISO 4126 sont invi-
l’entrée de la soupape atteint la pression de début d’ouverture.
tées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus
La valeur de l’effort supplémentaire est ajustée de façon telle
récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la CEI
que, dans le cas où celui-ci ne serait pas supprimé, la soupape
et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en
de sûreté atteigne son plein débit pour une pression à l’entrée
vigueur à un moment donné.
au plus égale au pourcentage de la pression de début d’ouver-
ture fixé dans les réglements nationaux.
ISO 7-l : 1982, Filetages de tuyauterie pour raccordement avec
étanchéité dans le filet - Partie 7 : Désignation, dimensions et
tolkances.
3.1.4 soupape de sûreté pilotée: Soupape de sûreté dans
laquelle le fonctionnement est commandé et contrôle par le
ANSVASME B1.20.1: 1983, Filetages de tuyauterie d’usage fluide s’écoulant d’un dispositif pilote qui est lui-même une sou-
général (inch).
pape de sûreté à action directe répondant aux prescriptions de
la présente partie de I’ISO 4126.
3.2 pression
3 Définitions
3.2.1 pression de début d’ouverture : Pression prédétermi-
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 4126, les défini-
née à laquelle le clapet de la soupape de sûreté commence à
tions suivantes s’appliquent.
s’ouvrir dans les conditions de service. C’est la pression effec-
tive mesurée à l’entrée de la soupape pour laquelle les forces
tendant à soulever le clapet dans les conditions de service spé-
3.1 soupape de sûret& Appareil de robinetterie qui évacue
cifiées sont en équilibre avec les forces qui maintiennent le cla-
automatiquement une quantité garantie d’un fluide, sans autre
pet sur son siège.
énergie que celle de ce fluide, de facon a éviter un dépassement
d’une certaine pression de sécurité prédéterminée, et qui est
concu pour se refermer et éviter un écoulement ultérieur de ce 3.2.2 surpression: Augmentation de pression par rapport a
la pression de début d’ouverture, exprimée généralement en
fluide lorsque la pression a été ramenée aux conditions norma-
les de service. pourcentage de la pression de début d’ouverture.
1
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SO 4126-1 : 1991 (FI
3.2.3 pression de refermeture: Valeur de la pression stati- 37 . organisme indépendant (pour les soupapes de sûreté) :
Organisme qui, dans le pays considéré, porte la responsabilité
que d’entrée pour laquelle le clapet retombe sur son siége ou
pour laquelle la levee devient nulle. de tous les aspects de la surveillance des essais, de la vérifica-
.
tion des calculs et de la certification des débits des soupapes de
sûreté.
3.2.4 pression de réglage: Pression statique à l’entrée, à
laquelle la soupape de sûreté est réglée pour commencer à
s’ouvrir sur le banc d’essai. Cette pression de réglage tient
3.8 organismes de contrôle: Autorité ou association compé-
compte des corrections nécessitées par les conditions, en ser-
tente qui peut ou non être la même que l’organisme indépendant
vice, de contre-pression et/ou de température.
qui vérifie la conformité à la présente partie de I’ISO 4126.
3.2.5 pression d’ouverture; pression d’écoulement esti-
3.9 diamètre nominal (DN) : Désignation dimensionnelle
mée: Somme de la pression de début d’ouverture et de la sur-
numérique commune à tous les éléments d’une même tuyaute-
pression.
e
rie autres que ceux désignés par leur diamètre extérieur ou par
la dimension du’ filetage. C’est un nombre entier utilisé aux fins
NOTE - Les limitations de la pression d’ouverture sont soumises aux
de référence et qui n’est relié que de manière approximative aux
exigences nationales.
dimensions de fabrication.
3.2.6 contre-pression engendrée : Pression existant à l’aval
NOTE - II est désigné par DN suivi par un nombre entier.
de la soupape de sûreté provoquée par l’écoulement du fluide
[Définition tirée de I’ISO 6708: 1980, &ments de tuyauterie -
dans celle-ci et la tuyauterie d’échappement.
Définition du diamètre nominal 1
3.2.7 contre-pression initiale: Pression statique existant à
l’aval d’une soupape de sûreté au moment où celle-ci doit
4 Conception, matériaux et construction
entrer en service. C’est la résultante des pressions provenant
d’autres sources dans la tuyauterie d’échappement.
4.1 Généralités
3.2.8 chute de pression à la fermeture: Différence entre la
pression de début d’ouverture et la pression de refermeture.
4.1.1 Toutes les dispositions doivent être prises dès la con-
Elle est généralement exprimée en pourcentage de la pression
ception pour assurer le bon fonctionnement et l’étanchéité du
de début d’ouverture, sauf dans le cas des pressions inférieures
siège des soupapes.
à 3 bar, où elle est exprimée en bars.
4.1.2 Lorsqu’il ne fait pas partie intégrante du corps de la sou-
3.3 levee: Course du clapet à partir de la position de ferme-
pape, le siège doit être solidement fixé pour ne pas se détacher
ture de la soupape.
en service.
3.4 section d’écoulement: Section droite minimale située
4.1.3 Un système doit être prévu pour verrouiller ou plomber
entre l’entrée et le siège du corps, qui sert à calculer le débit théo-
tous les réglages extérieurs de facon à interdire ou à révéler les
rique, sans déduction pour tenir compte des obstacles éventuels.
modifications non autorisées du réglage des soupapes de
sûreté.
3.5 diamètre d’écoulement: Diamètre qui correspond à la
section d’écoulement.
4.1.4 Les soupapes de sûreté sur circuits de fluides toxiques
ou inflammables doivent être d’un type à chapeau fermé pour
3.6 débit
empêcher les fuites vers l’atmosphère.
3.6.1 debit theorique: Débit calculé, exprimé en unités de
masse ou de volume, d’une tuyère théorique parfaite, ayant une 4.1.5 La soupape de sûreté doit être munie d’un raccord de
purge au point le plus bas où le liquide peut s’accumuler, à
section d’écoulement égale à celle d’une soupape de sûreté.
moins que d’autres dispositions ne soient prises pour la
vidange.
3.6.2 debit certifié: Partie du débit mesuré pouvant servir de
base pour l’utilisation d’une soupape de sûreté.
4.1.6 La contrainte théorique s’exercant sur les parties sous
II peut être, par exemple, égal au
charge ne doit pas dépasser la valeur’spécifiée dans la norme
nationale appropriée.
a) débit mesuré x coefficient d’abattement, ou
b) débit théorique x coefficient de débit x coefficient
4.2 Raccords d’extrémité
d’abattement, ou
cl débit théorique x coefficient de débit avec abattement.
4.2.1
Types
3.6.3 débit calculé équivalent: Débit d’une soupape de Les raccords d’extrémité des soupapes de sûreté doivent être con-
formes à une Norme internationale, norme nationale, norme indus-
sûreté calculé en fonction des conditions de pression et de tem-
pérature ou de la nature du fluide, qui diffèrent des conditions trielle ou code national de soudage appropriés. (Pour des raccords
filetés, voir ISO 7-1 et ANSI/ASME B.1.20.1.)
ou du fluide servant à calculer le débit certifié.
2
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ISO4126-1 :1991 (F)
4.2.2 Configuration
La configuration des raccords d’extrémité, quel que soit leur type, doit donner un alésage du raccord de tuyauterie extérieure ou de
dérivation au moins égal à la section de la tubulure d’entrée de la soupape de sûreté (voir figure 1).
Diamètre intérieur de la soupape de sûreté
requis pour un bon fonctionnement de la soupape
7
Satisfaisant
Satisfaisant
Non satisfaisant
Figure 1 - Configuration des raccords d’extrémité
température de service du ressort et du milieu dans lequel il
4.3 Caractéristiques minimales des ressorts de
fonctionne.
soupapes de sûreté
4.3.5 Ecartement des spires
4.3.1 Matériaux
Les spires doivent être régulièrement espacées. Leur pas doit
Les ressorts de soupape de sûreté doivent être fabriqués en
être tel que lorsque le disque de la soupape de sûreté se trouve
matériaux conformes aux prescriptions de la norme nationale
à une hauteur de levée correspondant au débit certifié, I’écarte-
ou Norme internationale appropriée et doivent être adaptés aux
ment minimal corresponde aux prescriptions de la norme natio-
conditions de service prévues.
nale appropriée.
4.3.2 Marquage
4.3.6 Contrôle, essais et tolérances
Les marquages d’identification des ressorts obtenus par estam-
La qualité de la fabrication, les essais et les tolérances doivent
page ou gravure du métal doivent être réservés aux spires inac-
concourir à donner un ressort qui remplit son office.
tives uniquement.
Tous les ressorts doivent être soumis à un essai de déformation
Lorsque les ressorts sont en fils de moins de 6 mm de diamètre,
permanente. La déformation permanente des ressorts se définit
l’identification peut se faire sur une étiquette métallique ou par
comme la différence de longueur libre du ressort après une
toute autre méthode convenable.
série de cycles de compression conformément à la spécification
du fabricant de soupapes de sûreté ou toute autre norme
4.3.3 Certification
appropriée. II convient que le ressort soit tassé complètement
au moins trois fois avant qu’on détermine sa longueur libre ini-
Le fabricant de ressorts doit, si on le lui demande, fournir un
tiale et encore trois fois avant qu’on mesure sa longueur libre
certificat sur lequel il est indiqué que le ou les ressorts ont été
finale. La déformation permanente ne doit pas excéder 0,5 %
fabriqués et essayés conformément aux prescriptions de la spé-
de la longueur libre initiale.
cification du fabricant de soupape de sûreté.
4.4 Matériaux des soupapes de sûreté
4.3.4 Contraintes admissibles
4.4.1 Le matériau des soupapes de sûreté doit être compatible
Les contraintes admissibles doivent être définies en fonction de
avec le fluide véhiculé, les éléments avoisinants et le milieu
l’expérience passée et des connaissances présentes sur le com-
portement des matériaux des ressorts, en tenant compte de la dans lequel sont utilisées les soupapes.
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ISO 4126-l : 1991 (FI
Les manomètres fixés sur le matériel d’essai, doivent être régu-
4.42 Le matériau des surfaces de guidage doit être résistant à
la corrosion de maniere à réduire le plus possible le grippage. lièrement soumis à des essais et étalonnés suivant les normes
nationales appropriées pour assurer l’exactitude requise.
.
4.4.3 Le matériau des éléments sous pression doit être con-
5.3 Essai hydraulique
trôle par le fabricant de soupape sur la base d’une spécification
assurant un contrôle de la qualité, des propriétés chimiques et
5.3.1 Application
des propriétés mécaniques au moins équivalents aux exigences
d’une norme nationale appropriée.
Le siége du corps des soupapes de sûreté doit être obturé et
une pression d’épreuve égale à 15 fois la pression maximale
pour laquelle la soupape de sûreté est concue doit être exercée
uniquement sur la partie se trouvant du’côté de la tubulure
5 Essais de résistance en usine de toutes les d’entrée du siège.
soupapes de sûreté
Les soupapes soumises à une contre-pression initiale ou les
soupapes se déchargeant dans un système clos (soupapes à
chapeau fermé) doivent par contre être soumises à un essai
5.1 Objet
hydraulique, à une pression égale à 15 fois la contre-pression
maximale s’exercant sur la soupape sur la partie se trouvant du
Ces essais ont pour objet de vérifier que toutes les soupapes de
côté de la tubulure de sortie du siège.
sûreté sans exception remplissent les conditions pour lesquelles
elles ont été conçues sans présenter de fuite au niveau des élé-
Les soupapes de sûreté à échappement libre ou celles qui sont
ments sous pression ou des joints. Toutes les soupapes de
soumises à la seule contre-pression engendrée n’ont pas à subir
sûreté, sans exception, doivent également être réglées de
d’essai hydraulique sur la partie du corps se trouvant du côté de
maniere à fonctionner convenablement dans les conditions
la tubulure de sortie du siège.
spécif Ses.
5.3.2 Durée de l’essai hydraulique
5.2 Gén6raIités
La pression d’essai doit être appliquée et maintenue à la valeur
Les tuyauteries, raccords et dispositifs obturateurs temporaires
exigée durant une période suffisamment longue pour permettre
doivent tous être capables de supporter la pression d’épreuve.
de procéder à un examen visuel de toutes les surfaces et de
tous les joints. Cette période ne doit en tout cas pas être infé-
Les fixations soudées temporaires doivent être enlevées avec
rieure aux valeurs indiquées dans le tableau 1. Pour les essais
soin et l’emplacement des soudures doit être arasé au niveau du
effectués du côté de la tubulure de sortie du siège, la durée de
métal de base. Après meulage, tous ces emplacements doivent
l’essai sera fonction de la pression spécifiée en 5.3.1 et de la
être inspectés par magnétoscopie ou par ressuage.
dimension de l’orifice de sortie.
Tableau 1 - Durée minimale de l’essai hydraulique
Gamme de pressions
Diamhtre nominal de la soupapel) > 40 bar (4 MPa)
< 40 bar (4 MPa) > 64 bar (6,4 MPa)
< 64 bar (6,4 MPa)
DN
Durhe minimale
min
DN < 50 2 2 3
2 4
50 < DN 6 65 2
65 < DN < 80 2 3 4
80 < DN < 100 2 4 5
2 4 6
100 < DN < 125
7
125 < DN < 150 2 5
5 9
150 < DN < 200 3
3 6 11
200 < DN < 250
250 < DN < 300 4 7 13
4 8 15
300 < DN < 350
17
350 < DN < 400 4 9
9 19
400 < DN < 450 4
450 < DN < 500 5 10 22
12 24
5OO
1) Au-dessus de DN 600, les durées d’essai sont calculées au prorata.
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ISO 4126-1 : 1991 (F)
II est interdit de s’approcher des soupapes soumises à I’essa i
5.3.3 Caractéristiques de sécurité
pneumatique pour les contrôler avant que la montée en pres-
Le fluide d’essai utilisé doit normalement être de l’eau d’une
sion ne soit terminée.
pureté appropriée. Pour tout autre fluide, on prendra les pré-
cautions supplémentaires qui s’imposent.
Aucune soupape soumise a l’essai pneumatique ne doit subir
de traitement de choc de quelque nature que ce soit.
drainés
Les corps de soupapes doivent être convena blement
poches d’air.
pour évacuer toutes les
Des précautions doivent être prises afin de ne pas engendrer de
pressions excédant la pression d’essai.
En cas d’utilisation de certains matériaux sujets à la rupture fra-
gile dans la partie de la soupape de sécurité soumise à l’essai
hydraulique, on portera tout ou partie de la soupape et le fluide
55 Ajustement de la pression de réglage
d’essai à une température suffisante pour éviter cette rupture
des soupapes de sûreté
éventuelle.
II n’est pas admis de procéder à un ajustement à l’air ou à tout
pape soumise à l’essai ne d oit
Aucu ne soupape ni partie de sou
autre gaz d’essai de la pression de réglage d’une soupape de
subir de choc quelconque (essai de martelage par exemple)
sûreté, à moins que la soupape en question n’ait préalablement
été soumise à un essai de résistance conformément aux pres-
5.4 Essai pneumatique
criptions de 5.3 ou 5.4.
5.4.1 Application
6 Caractéristiques de fonctionnement et de
Un essai de pression à l’air ou à tout autre gaz approprié est
débit des soupapes de sûreté essayées avec
normalement à éviter, mais il peut remplacer l’essai hydraulique
de la vapeur d’eau, de l’air, de l’eau ou
normal du corps (5.3) avec l’accord des parties intéressées dans
l’un des deux cas suivants : d’autres gaz ou liquides de propriétés
connues
conques et construites de telle facon qu’on
a) soupapes
,
ne puisse pas les remplir de liquide, et/ou
6.1 Généralités
b) soupapes destinées à être utilisées dans des conditions
de service ne tolérant pas la moindre trace d’eau.
Les caractéristiques de fonctionnement et de débit des soupa-
pes de sûreté doivent être déterminées par des essais de type
La pression d’essai et la méthode d’application de cette pres-
en conformité avec cet article. Pour l’assurance de la qualité de
1.3.1.
sion doivent être conformes aux prescriptions de 5
ces soupapes, voir article 10.
5.4.2 Durée
6.1.1 Application
Les durées et les conditions de ces doivent être confor-
Ce paragraphe s’applique aux types de soupapes de sûreté
mes aux prescriptions de 5.3.2.
définis en 3.1.
5.4.3 Caractéristiques de sécurité
6.1.2 Essais
Les risques impliqués par l’essai pneumatique ne sont pas négli-
geables et il convient de prendre les précautions qui s’impo-
Les essais permettant de déterminer les caractéristiques de
sent, en particulier dans les cas suivants:
fonctionnement doivent être réalisés suivant les indications de
6.2 et les essais permettant de déterminer les caractéristiques
a) si une rupture importante de la soupape se produit à un
de débit suivant les indications de 6.3.
stade quelconque de la montée en pression, elle libère une
quantité considérable d’énergie; personne ne doit donc se
Si ces essais sont réalisés séparément, les pièces de la soupape
trouver à proximité immédiate de la soupape pendant cette
qui influent sur l’écoulement du fluide doivent être complétes et
phase (un volume d’air donné contient en effet 200 fois la
montées dans la soupape.
quantité d’énergie contenue dans un volume équivalent
d’eau à la même pression);
6.1.3 Objet des essais
b) le risque de rupture fragile dans les conditions d’essai
doit être évalué avec soin au moment du calcul et les maté-
L’objet de ces essais est de déterminer dans des conditions de
riaux des soupapes soumises à un essai pneumatique doi-
service déterminées les caractéristiques particulières des soupa-
vent être choisis en conséquence; cela signifie qu’une
pes à l’ouverture, en service et à la fermeture. Les caractéristi-
marge de sécurité appropriée doit être respectée entre la
ques suivantes sont des exemples parmi d’autres :
température de transition de toutes les pièces et la tempéra-
ture du métal pendant l’essai;
pression de début d’ouverture;
a)
c) si la pression du gaz diminue entre la soupape essayée
b) pression de refermeture;
et le réservoir haute pression, il s’ensuit un abaissement de
température. cl chute de pression à la fermeture;
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ISO 4126-1 : 1991 (FI
d) reproductibilité des caractéristiques de fonction- Les tolérances ou imites admissibles sur ces caractéristiques
sont les suivantes
nement;
e) caractéristiques mécaniques des soupapes contrôlées à
a) Pression de début d’ouverture: + 3 % de la pression de
l’oeil nu ou à l’oreille, telles que
début d’ouverture ou + OI15 bar (0,015 MPa), suivant la
valeur la plus grande.
-
fermeture satisfaisante;
b) Levée: au moins la valeur indiquée par le fabricant.
-
absence ou présence de battement, flottement,
blocage, ou vibrations anormales;
c) Limites de la chute de pression ajustable à la fermeture:
2’5 % min. de la pression de début d’ouverture; 7 % max.
f) pression d’ouverture;
de la pression de début d’ouverture, à l’exception des sou-
papes ayant
g) levée.
-
un orifice d’écoulement inférieur à 15 mm, pour les-
6.1.4 Mode opératoire
quelles la limite maximale doit être de 15 % de la pres-
sion de début d’ouverture;
Les essais choisis et la façon de les réaliser doivent fournir les
renseignements à partir desquels on pourra déterminer les -
une pression de début d’ouverture inférieure à 3 bar
caractéristiques de fonctionnement et de débit. À cette fin, il
(OI3 MPa) pour laquelle la chute de pression admise doit
convient de fournir à un organisme indépendant les informa-
être de OI3 bar (OI03 MPa) au maximum.
tions qui suivent et qui devront être approuvées avant le début
des essais :
d) Limites pour les soupapes à chute de pression non ajus-
table: 15 % maximum de la pression de début d’ouverture.
a) tous renseignements techniques relatifs aux soupapes à
essayer, ainsi que la gamme des appareils et des ressorts
e) Limites de la chute de pression à la fermeture pour les
qu’elles représentent;
fluides incompressibles: maximum de 20 % de la pression
b) détail des installations d’essai, avec l’appareillage, le
de début d’ouverture. Pour des pressions de début d’ouver-
mode opératoire et la méth ode d’étalonnage envisagés;
ture inférieures à 3 bar (0’3 MPa), la chute de pression à la
fermeture doit être de OI6 bar (0,06 MPa) au maximum.
température et caractéris-
c) provenance, débit, pression,
tiques du ou des fluides d’essai.
NOTE - Certains pays limitent réglementairement la chute de
pression à des valeurs inférieures.
6.1.5 Résultats calculés d’aprb les essais
L’organisme indépendant peut dispenser des essais de détermi-
Le débit théorique est calculé (voir 7.2, 7.3 ou 7.5, et 7.4 si
nation des caractéristiques de fonctionnement décrits ci-dessus
applicable) et sert, avec le débit réel à la pression d’ouverture, à
lorsqu’il est prouvé par expérience ou par des considérations
calculer le coefficient de débit de la soupape de sûreté (voir
objectives indiscutables que le modèle considéré de soupape de
7.1).
sûreté présente une levée et des caractéristiques de fonctionne-
ment satisfaisantes.
6.1.6 Modifications du modèle
6.2.2 Appareillage d’essai
Lorsque des modifications apportées au modèle d’une soupape
de sûreté sont susceptibles d’affecter la trajectoire de I’écoule-
Les manométres utilisés pour les essais doivent avoir une
ment, les caractéristiques de levée ou de fonctionnement de la
marge d’erreur admissible de OI5 % de la lecture à pleine
soupape, d’autres essais doivent être réalisés conformément
échelle, la pression d’essai se situant dans le second tiers du
aux indications de l’article 6.
cadran.
62 . Essais de dhterm i nati on des ca ractéri stiques
Soupapes utilisées dans le programme d’essais
de fonctionnement 6.2.3
Les soupapes de sûreté à essayer doivent être représentatives
6.2.1 Rbalisation des essais
du point de vue de la conception, de la pression et de la gamme
dimensionnelle des soupapes dont on évalue les caractéristi-
Les pressions auxquelles doivent être déterminées les caracté-
ques de fonctionnement. Le rapport de la section de l’orifice
ristiques de fonctionnement doivent être les pressions minima-
d’entrée de la soupape à la section d’écoulement, et le rapport
les de début d’ouverture pour lesquelles est concu le ressort uti-
de la section d’écoulement à la section de l’orifice de sortie de la
lise. Les soupapes conçues pour fonctionner avec de l’air ou un
soupape, doivent être pris en compte.
autre gaz, doivent être essayées avec de la vapeur d’eau, de
l’air ou un autre gaz de propriétés connues. Les soupapes spé-
cialement conçues pour la vapeur d’eau ne doivent être Pour des gammes de dimensions comportant sept dimensions
essayées qu’avec ce fluide. Les soupapes concues pour fonc- ou plus, les essais doivent être effectués sur trois dimensions.
Si la gamme de dimensions ne comporte pas plus de six dimen-
tionner avec des liquides doivent être essayées avec de l’eau ou
un autre liquide de propriétés connues. sions, le nombre de dimensions peut être réduit à deux.
6
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ISO4126-1 :1991 (F)
6.3.3 Mode ophatoire
Lorsqu’une gamme de dimensions est élargie de telle sorte que
les soupapes de sûreté précédemment essayées n’en sont plus
représentatives, des essais supplémentaires doivent être effec-
Les essais doivent être réalisés à trois pressions différentes pour
tués sur un nombre approprié de dimensions.
chacune des trois dimensions d’un type de soupape déterminé,
à moins que la gamme dimensionnelle ne renferme pas plus de
six dimensions, auquel cas le nombre des dimensions a essayer
6.2.4 Mode opératoire
peut être réduit à deux.
Les essais doivent être réalisés avec trois modèles de ressorts
notablement différents pour chaque dimension de soupape
Lorsqu’une gamme dimensionnelle est élargie en passant d’une
essayée. S
...
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