ISO 7866:2012

Gas cylinders - Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders - Design, construction and testing

ISO 7866:2012 specifies minimum requirements for the material, design, construction and workmanship, manufacturing processes and tests at time of manufacture of refillable seamless aluminium alloy gas cylinders of water capacities up to and including 150 litres for compressed, liquefied and dissolved gases for worldwide use (normally up to +65 °C).

Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz sans soudure en alliage d'aluminium destinées à être rechargées — Conception, construction et essais

L'ISO 7866:2012 spécifie les exigences minimales relatives au matériau, à la conception, à la construction et à l'exécution, aux modes de fabrication et aux essais au moment de la fabrication des bouteilles à gaz rechargeables sans soudure, en alliage d'aluminium, d'une contenance en eau inférieure ou égale à 150 litres, pour gaz comprimés, liquéfiés ou dissous, pour usage international (normalement jusqu'à + 65 °C).

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 20-Aug-2012
• ICS: 23.020.30 - Pressure vessels, gas cylinders
• ICS: 23.020.35 - Gas cylinders
• Technical Committee: ISO/TC 58/SC 3 - Cylinder design
• Drafting Committee: ISO/TC 58/SC 3/WG 19 - Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 02-Aug-2023
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO/IEC 13816:1997 - Information technology - Programming languages, their environments and system software interfaces - Programming language ISLISP
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Consolidated By: ISO 11970:2016 - Specification and qualification of welding procedures for production welding of steel castings
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Amended By: ISO 7866:2012/Amd 2:2024 - Gas cylinders - Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders - Design, construction and testing - Amendment 2
• Effective Date: 05-Aug-2023
• Amended By: ISO 7866:2012/Amd 1:2020 - Gas cylinders - Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders - Design, construction and testing - Amendment 1
• Effective Date: 26-Nov-2021
• Revises: ISO 7866:1999 - Gas cylinders - Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders - Design, construction and testing
• Effective Date: 15-Apr-2008

Overview

ISO 7866:2012 - Gas cylinders: Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders - Design, construction and testing specifies minimum requirements for the material, design, manufacture, inspection and testing of refillable seamless aluminium‑alloy gas cylinders (water capacities up to and including 150 litres) intended for compressed, liquefied and dissolved gases for worldwide use (normally up to +65 °C). The standard targets aluminium alloy gas cylinders used across industrial, medical and specialty gas sectors and supports international acceptance, type approval and safe transport.

Key topics and technical requirements

ISO 7866:2012 covers technical topics and mandatory requirements, including:

• Materials and heat treatments - selection of aluminium alloys, solution, quenching, stabilizing and artificial‑ageing processes and associated test requirements.
• Design principles - minimum shell thickness calculations, neck and head/base design, foot/neck ring provisions and provisions for high‑strength or low‑elongation designs.
• Manufacturing & workmanship - end forming, wall thickness control, out‑of‑roundness, straightness, surface imperfections and exposure to heat.
• Inspection, testing and type approval - prototype tests, batch tests and type approval procedures.
• Destructive and non‑destructive tests - tensile, bend, flattening, hydraulic burst, hydraulic proof test, hardness, leakage testing, and examination for neck folds.
• Durability & corrosion - normative corrosion tests and sustained‑load cracking resistance (see Annexes A and B).
• Certification and marking - requirements for marking verification, acceptance certificates and typical type approval formats.
• Special provisions - batch sizing, specific requirements for high‑strength/low‑elongation alloys and acetylene shells.

Practical applications and who uses it

ISO 7866:2012 is used by:

• Cylinder manufacturers designing and producing refillable seamless aluminium alloy cylinders to meet international quality and safety criteria.
• Testing laboratories performing prototype, batch and routine inspections and destructive testing.
• Certification bodies and type approval authorities issuing type approval certificates and acceptance documents.
• Gas suppliers, distributors and end users (industrial gases, medical oxygen, welding gases, specialty gases) requiring compliant cylinders for safe storage, handling and transport.
• Regulators and transport authorities referencing ISO 7866 for conformity assessment and inclusion in transport regulations.

Practical benefits include harmonized international requirements, improved interchangeability, reduced duplicate testing, and clearer guidance for safe cylinder design, manufacture and inspection.

Related standards

Key referenced standards include ISO 10461 (periodic inspection), ISO 11117 (valve protection caps), ISO 13341 (fitting of valves), ISO 13769 (stamp marking), and metallic testing standards such as ISO 6892‑1 (tensile) and ISO 6506‑1 (Brinell hardness). ISO 7866 is also intended for reference in UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods - Model Regulations.

Keywords: ISO 7866:2012, aluminium alloy gas cylinders, refillable seamless cylinders, cylinder design, cylinder testing, gas cylinder standards.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7866
Second edition
2012-09-01
Gas cylinders — Refillable seamless
aluminium alloy gas cylinders — Design,
construction and testing
Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz sans soudure en alliage
d'aluminium destinées à être rechargées — Conception, construction et
essais
Reference number
©
ISO 2012
©  ISO 2012
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E-mail [e-mail]
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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved

Contents Page
Foreword . v
Introduction . vi
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
4  Symbols . 2
5  Inspection and testing . 4
6  Materials . 4
6.1  General requirements . 4
6.2  Thermal treatments . 5
6.3  Test requirements . 6
6.4  Failure to meet test requirements . 6
7  Design . 7
7.1  General requirements . 7
7.2  Calculation of cylindrical shell thickness . 7
7.3  Design of ends (heads and bases) . 7
7.4  Neck design . 8
7.5  Foot rings . 11
7.6  Neck rings . 11
7.7  Design drawing . 11
7.8  High-strength and/or low-elongation gas cylinder designs . 11
8  Construction and workmanship . 11
8.1  General . 11
8.2  End forming . 11
8.3  Wall thickness . 12
8.4  Surface imperfections and defects . 12
8.5  Neck threads . 12
8.6  Out-of-roundness . 12
8.7  Exposure to heat . 13
8.8  Straightness . 13
8.9  Mean diameter . 13
9  Type approval procedure. 13
9.1  General requirements . 13
9.2  Prototype tests . 14
9.3  Type approval certificate . 15
10  Batch tests . 15
10.1  General requirements . 15
10.2  Tensile test . 17
10.3  Bend test and flattening test . 18
10.4  Hydraulic burst test . 19
10.5  Test requirements for high-strength and/or low-elongation gas cylinder designs . 21
11  Gas cylinder tests and examinations . 22
11.1  General . 22
11.2  Hydraulic test . 22
11.3  Hardness test . 23
11.4  Leakage testing . 23
11.5  Examination for neck folds .23
11.6  Marking verification .23
11.7  Aluminium alloy gas cylinder surface features at time of manufacture .23
12  Certification .24
13  Marking .25
Annex A (normative) Corrosion tests .26
Annex B (normative) Test method to determine the sustained-load cracking resistance
of aluminium alloy gas cylinders .36
Annex C (informative) Typical type approval certificate .43
Annex D (informative) Acceptance certificate .44
Annex E (normative) Specific requirements for gas cylinders made of high-strength and/or low-
elongation aluminium alloy .46
Annex F (informative) Description and evaluation of manufacturing surface imperfections
and conditions for rejection of seamless aluminium alloy gas cylinders at time of product
acceptance .52
Annex G (normative) Batch size .59
Annex H (normative) Specific provisions for acetylene cylinder shells .60
Bibliography .61

iv © ISO 2012 – All rights reserved

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 7866 was prepared by Technical Committee ISO/TC 58, Gas cylinders, Subcommittee SC 3, and by
Technical Committee CEN/TC 23, Transportable gas cylinders in collaboration.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 7866:1999), which has been technically
revised.
The following significant technical changes have been carried out:
 a new subclause (11.7) has been added to address unacceptable manufacturing defects and
unacceptable surface features at the time of manufacture and changes have been made to other
subclauses to compliment the new subclause;
 terms and definitions and the symbols have been revised;
 terminology changes included: “stress” changed to “strength”;
 various editorial errors were corrected;
 equipment calibration requirements were added;
 defining "defect" as a feature caused by the manufacturing/manufacturer; and
 defining "imperfection" as damage or feature not caused by manufacturing/manufacturer.

Introduction
The purpose of this International Standard is to provide a specification for the design, manufacture, inspection
and testing of a seamless aluminium alloy gas cylinder for worldwide usage. The objective is to balance
design and economic efficiency against international acceptance and universal utility.
This International Standard aims to eliminate the concern about climate, duplicate inspections and restrictions
currently existing because of lack of definitive International Standards. This International Standard should not
be construed as reflecting on the suitability of the practice of any nation or region.
Following publication, this International Standard will be submitted for reference in the UN Recommendations
on the Transport of Dangerous Goods – Model Regulations.

vi © ISO 2012 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 7866:2012(E)

Gas cylinders — Refillable seamless aluminium alloy gas
cylinders — Design, construction and testing
1 Scope
This International Standard specifies minimum requirements for the material, design, construction and
workmanship, manufacturing processes and tests at time of manufacture of refillable seamless aluminium
alloy gas cylinders of water capacities up to and including 150 litres for compressed, liquefied and dissolved
gases for worldwide use (normally up to 65 °C).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G,
H, K, N, T)
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 7438, Metallic materials — Bend test
ISO 7539-6:2011, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 6: Preparation and use of
pre-cracked specimens for tests under constant load or constant displacement
ISO 10461, Gas cylinders — Seamless aluminium-alloy gas cylinders — Periodic inspection and testing
ISO 11117, Gas cylinders — Valve protection caps and valve guards — Design, construction and tests
ISO 13341, Gas cylinders — Fitting of valves to gas cylinders
ISO 13769, Gas cylinders — Stamp marking
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
artificial ageing
heat treatment process in which the solute phase is precipitated to give an increased yield strength and tensile
strength
3.2
bar·litres
product of the test pressure (in bars) and the water capacity (in litres)
3.3
batch
quantity of gas cylinders, plus gas cylinders for destructive testing, of the same nominal diameter, wall
thickness, length and design, made successively from the same cast of aluminium alloy and subjected to the
same heat treatment on the same equipment for the same duration of time
NOTE See Table G.1 for batch size requirements.
3.4
design stress factor (variable)
F
ratio of equivalent wall stress at test pressure, p , to the guaranteed minimum yield strength, R
h eg
3.5
IAA
registration record of international alloy designations and chemical composition limits for wrought aluminium
1)
and wrought aluminium alloys as published by the Aluminum Association
NOTE Such aluminium alloys are designated by the prefix “AA”.
3.6
mass of a gas cylinder
combined mass of the gas cylinder and all permanently attached parts (e.g. foot ring, neck ring), but without
the valve
NOTE Mass is expressed in kilograms.
3.7
quenching
controlled rapid cooling in a suitable medium to retain the solute phase in solid solution
3.8
solution heat treatment
thermal treatment which consists of heating products to a suitable temperature and holding them at that
temperature long enough to allow constituents to enter into solid solution
3.9
stabilizing heat treatment
non-ageing heat treatment applied to 5 000-series aluminium alloys in order to minimize changes in
mechanical properties and structure under service conditions
3.10
yield strength
value corresponding to the 0,2 % proof strength (0,2% non-proportional elongation), R , for aluminium
p0,2
alloys
4 Symbols
a calculated minimum wall thickness, in millimetres, of the cylindrical shell (see Figure 1)
a′ guaranteed minimum wall thickness, in millimetres, of the cylindrical shell
A percentage elongation after fracture
b guaranteed minimum thickness, in millimetres, at the centre of a convex base (see Figure 1)

1) Aluminum Association Inc., 900, 19th Street N.W., Washington D.C., 20006-2168, USA.
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d’ positive circular development of fracture
d’’ negative circular development of fracture
D nominal outside diameter, in millimetres, of the cylinder (see Figure 1 and Figure 2)
D nominal outside diameter, in millimeters, of the cylinder neck (see Figure 2)”.
D diameter, in millimetres, of the bend test former (see Figure 5)
f
E modulus of elasticity
F design stress factor (variable) (see 3.4)
H outside height, in millimetres, of the domed part (convex head or base end) (see Figure 1)
L′ length of short branch of fracture, in millimeters
L′′ length of long branch of fracture, in millimeters
L original gauge length, in millimetres, as defined in ISO 6892-1 (see Figure 4)
o
n ratio of the diameter of the bend test former to the actual thickness of the test specimen, t
p actual burst pressure, in bars above atmospheric pressure
b
p failure pressure, in bars
f
p hydraulic test pressure, in bars above atmospheric pressure
h
p upper cycling pressure, in bars
u
p observed pressure when gas cylinder starts yielding during hydraulic bursting test, in bars above
y
atmospheric pressure
r inside knuckle radius, in millimetres (see Figure 1)
r tip radius, in millimeters
c
r inside crown radius, in millimetres (see Figure 1)
i
R maximum stress value, in MPa
R actual value of the yield strength, in megapascals, as determined by the tensile test specified in 10.2
ea
for the finished gas cylinder
R minimum guaranteed value of the yield strength (see 3.10), in megapascals, for the finished gas
eg
cylinder
R actual value of the tensile strength, in megapascals, as determined by the tensile test specified in
ma
10.2 for the finished gas cylinder
R minimum guaranteed value of the tensile strength, in megapascals, for the finished gas cylinder
mg
R 0,2 % proof strength (0,2% non-proportional elongation), for aluminium alloys
p0,2
S original cross-sectional area, in square millimetres, of the tensile test specimen in accordance with
o
ISO 6892-1
t actual wall thickness, in millimetres, of the test specimen
t average cylinder wall thickness, in millimetres, in the position of testing during the flattening test
m
T titre of hydrogen peroxide in g per litre
u ratio of distance between knife edges at the end of test to the average cylinder wall thickness
w width, in millimetres, of the narrow, parallel-sided section of a tensile test specimen (see Figure 4)
z correction factor
5 Inspection and testing
NOTE Evaluation of conformity can be performed in accordance with the regulations recognized by the country(ies)
where the gas cylinders are intended to be used.
To ensure that the gas cylinders conform to this International Standard, they shall be subjected to inspection
and testing in accordance with Clauses 9, 10 and 11 by an inspection body, hereafter referred to as the
“Inspection Body”, authorized to do so.
Equipment used for measurement, testing and examination during production shall be maintained and
calibrated within a documented quality managment system.
6 Materials
6.1 General requirements
6.1.1 Aluminium alloys and their chemical composition limits shall be as specified in Table 1. Other
aluminium alloys may be used to produce gas cylinders provided they satisfy all the requirements of this
International Standard and are approved by the relevant authority for cylinder use.
6.1.2 The gas cylinder manufacturer shall identify the gas cylinders with the particular casts of the alloy
from which they are made, and shall obtain and provide certificates of the analysis of the casts used. If check
analysis is required, they shall be carried out either on test specimens taken from material in the form supplied
by the producer of the aluminium alloy or from finished gas cylinders.
6.1.3 Some aluminium alloys are not compatible with certain gases and gas mixtures, e.g. corrosive gases
(see ISO 11114-1). The manufacturer shall use materials compatible with the intended gas service when the
purchaser indicates the intended gas.
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Table 1 — Chemical composition of materials
Chemical composition (% by mass) Others
Type of alloy
(IAA registered AA
Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr Pb Al
designation)
min. 0,7 — — 0,40 0,40 — — — — — — — —
6351A Remainder
max. 1,3 0,50 0,10 0,8 0,8 — — 0,20 0,20 — 0,003 0 0,05 0,15
min. 0,7 — — 0,40 0,60 — — — — — — — —
1 6082A Remainder
max. 1,3 0,50 0,10 1,0 1,2 0,25 — 0,20 0,10 — 0,003 0 0,05 0,15
min. 0,40 — 0,15 — 0,8 0,04 — — — — — — —
6061A Remainder
max. 0,8 0,7 0,40 0,15 1,2 0,35 — 0,25 0,15 — 0,003 0 0,05 0,15
min. — — — 0,50 4,5 — — — — — — — —
2 5283A Remainder
max. 0,30 0,30 0,03 1,0 5,1 0,05 0,03 0,10 0,03 0,05 0,003 0 0,05 0,15
min. — — 1,8 — 1,3 0,15 — 6,1 — — — — —
7060 Remainder
max. 0,15 0,20 2,6 0,20 2,1 0,25 — 7,5 0,05 0,05 0,003 0 0,05 0,15
min. — — 1,7 — 1,5 0,15 — 5,5 — — — — —
7032 Remainder
max. 0,10 0,12 2,3 0,05 2,5 0,25 0,05 6,5 0,1 0,05 0,003 0 0,05 0,15
min. — — 5,2 0,15 0,20 — — — — — — — —
4 2001 Remainder
max. 0,20 0,20 6,0 0,50 0,45 0,10 0,05 0,10 0,20 0,05 0,003 0 0,05 0,15
The bismuth content shall not exceed 0,0030 % (by mass).
NOTE The above materials are used extensively throughout the world in preference to the alloy compositions quoted in ISO 209. They are
included in this International Standard quoting the IAA registered designations, but making reference to ISO 209 where it is considered applicable.

6.2 Thermal treatments
6.2.1 Heat-treatable alloys (see Table 1, groups 1, 3 and 4)
The manufacturer shall specify, in the type approval documentation, the solution heat treatment and artificial-
ageing temperatures and the minimum times for which the gas cylinders have been held at those
temperatures. The medium used for quenching after solution heat treatment shall be identified.
6.2.2 Non-heat-treatable alloys (see Table 1, group 2)
The manufacturer shall specify, in the type approval documentation, the type of metal-forming operation
carried out (extrusion, drawing, ironing, head forming, etc.).
Unless the alloy is subjected to a temperature in excess of 400 °C during the forming process, a stabilizing
heat treatment shall be carried out at a temperature above 220 °C, and the temperature and time at that
temperature shall be identified by the manufacturer.
6.2.3 Control of specified heat treatment
During the heat treatment, the manufacturer shall comply with the following tolerances:
a) temperatures:
 solution temperature 10 °C,
 artificial ageing temperature 5 °C,
 stabilizing temperature 10 °C;
Group
Each
Total
b) time gas cylinders actually spend at this temperature during treatment:
 solution treatment 30 %,
 ageing treatment 20 %,
 stabilizing treatment 10 %.
6.3 Test requirements
The material of the finished gas cylinders shall conform to Clauses 9, 10 and 11.
6.4 Failure to meet test requirements
6.4.1 In the event of failure to meet test requirements, retesting or reheat treatment and retesting shall be
carried out as follows:
a) If there is evidence of a fault in carrying out a test, or an error of measurement, a second test shall be
performed, on the same gas cylinder if possible. If the result of this test is satisfactory, the first test shall
be ignored.
b) If the test has been carried out in a satisfactory manner and the failure is in a test representing the
prototype or batch gas cylinders, the procedure detailed in either 6.4.2 or 6.4.3 shall be followed.
c) If the test has been carried out in a satisfactory manner and the failure is in a test applied to every gas
cylinder, then only those gas cylinders which failed the test require retesting or reheat treatment and
retesting, provided the cause of the failure is well identified. If the failure is due to the heat treatment
applied, the failed gas cylinders shall be subjected to the procedure in 6.4.3. If the failure is due to a
cause other than the heat treatment applied, all defective gas cylinders shall be rejected.
6.4.2 Two further gas cylinders selected at random from the same batch shall be subjected to the tests
specified in 10.1.3 a) and 10.1.3 b). If both gas cylinders meet the specified requirements, the batch shall be
accepted. Should either gas cylinder fail to meet the specified requirements, the batch shall
a) be rejected,
or
b) be treated in accordance with 6.4.3.
6.4.3 The batch of gas cylinders shall be reheat-treated and two further gas cylinders shall be tested in
accordance with 10.1.3 a) and 10.1.3 b). If both gas cylinders meet the specified requirements, the batch shall
be accepted. Should either gas cylinder fail to meet the specified requirements, the batch shall be rejected.
6.4.4 For heat-treatable alloys, where it can be established that the heat treatment was at fault for failure of
a test, the batch of gas cylinders may additionally (more than once) be re-solution heat-treated and/or aged.
However, the batch may only be submitted to the Inspection Body one more time for testing after the initial
submission. If the batch presented to the Inspection Body for the second test or tests fails one or more tests,
the batch shall be condemned.
6 © ISO 2012 – All rights reserved

7 Design
7.1 General requirements
7.1.1 The calculation of the wall thickness of the pressure-containing parts shall be related to the yield
strength, R , of the material.
eg
7.1.2 For calculation purposes, the value of the yield strength, R , is limited to a maximum of 0,90R for
eg mg
seamless aluminium alloy gas cylinders.
7.1.3 The internal pressure upon which the calculation of wall thickness is based shall be the hydraulic test
pressure, p .
h
7.1.4 Wherever any exposure to heat is necessary (e.g. for gas cylinders for dissolved acetylene, where the
process by which the porous material is manufactured can modify the characteristics of the aluminium alloy
used; see Annex H), this shall be considered when designing the shell.
7.2 Calculation of cylindrical shell thickness
The guaranteed minimum thickness of the cylindrical shell, a′, shall not be less than the thickness calculated
using relationships (1) and (2), and additionally condition (3) shall be satisfied:

10FRp 3
D eg h

a1 (1)

210FR
eg

where
0,65
the value of F is the lesser of and 0,85;
RR/
eg mg
R /R shall not exceed 0,90.
eg mg
The wall thickness shall also satisfy the relationship:
D
a  + 1mm (2)
with an absolute minimum of 1,5 mm.
The burst ratio shall be satisfied by test. The following condition shall be met:
p /p  1,6 (3)
b h
When choosing the minimum guaranteed value of the thickness of the cylindrical shell, a′, the manufacturer
shall ensure that the thickness is sufficient to satisfy both the calculations and the required verification testing.
NOTE It is generally assumed that p  1,5  the service pressure for compressed gases for gas cylinders designed
h
and manufactured to this International Standard.
7.3 Design of ends (heads and bases)
7.3.1 The thickness and shape of the base and head of the gas cylinders shall be such as to meet the
requirements of the tests specified in 10.4 (hydraulic burst test) and 9.2.3 (pressure-cycling test).
To achieve satisfactory stress distribution, the gas cylinder wall thickness shall increase progressively in the
transition zone between the cylindrical shell and the ends, particularly the base. Examples of typical shapes of
convex heads and base ends are shown in Figure 1.
7.3.2 The thickness at any part of a convex end shall be not less than the minimum wall thickness of the
cylindrical part.
7.3.3 The inside crown radius, r, shall be not greater than 1,2  the inside diameter of the shell, and the
i
knuckle radius, r, shall be not less than 10 % of the inside diameter of the shell.
7.3.4 Where the conditions of 7.3.3 are not fulfilled, the gas cylinder manufacturer shall prove by the
prototype tests as required in 9.2 that the design is satisfactory.
7.4 Neck design
7.4.1 The external diameter and thickness of the formed neck end of the gas cylinder shall be adequate for
the stresses resulting from the fitting of the valve to the gas cylinder. The stresses can vary according to the
thread diameter, its form and the sealant used in fitting the valve. The requirements specified in ISO 13341 (or
as recommended by the manufacturer where that International Standard does not apply) shall be applied,
since permanent damage to the gas cylinder could otherwise result.
7.4.2 In establishing the minimum thickness, consideration shall be given to obtaining a thickness of the
wall in the gas cylinder neck which will prevent permanent expansion of the neck during the initial and
subsequent fittings of the valve into the gas cylinder.
In specific cases (e.g. very thin walled cylinders), where the stresses resulting from the initial and subsequent
fittings of the valve to the gas cylinder cannot be supported by the neck itself, the neck may be designed to
require reinforcement, such as a neck ring or shrunk-on collar, provided the reinforcement material and
dimensions are clearly specified by the manufacturer and this configuration is part of the type approval
procedure.
7.4.3 Gas cylinders may be designed with one or two openings but both shall be along the central gas
cylinder axis.
8 © ISO 2012 – All rights reserved

Figure 1 — Typical ends
Figure 1 — Typical ends (continued)
10 © ISO 2012 – All rights reserved

7.5 Foot rings
When a foot ring is provided, it shall be sufficiently strong and made of material compatible with that of the gas
cylinder. The shape should preferably be cylindrical and shall give the gas cylinder sufficient stability. The foot
ring shall be secured to the gas cylinder by a method other than welding, brazing or soldering. To prevent
ingress of water, any gaps which could form water traps shall be sealed by a method other than welding,
brazing or soldering.
7.6 Neck rings
When a neck ring is provided, it shall be sufficiently strong and made of material compatible with that of the
gas cylinder, and shall be securely attached by a method other than welding, brazing or soldering.
The manufacturer shall ensure that the axial load necessary to remove the neck ring is greater than 10  the
mass of the empty gas cylinder, but not less than 1 000 N, and that the minimum torque necessary to rotate
the neck ring is 100 Nm.
Where the gas cylinder manufacturer fits valve protection, it shall be in accordance with the requirements
specified in ISO 11117.
7.7 Design drawing
A fully dimensioned drawing, including tolerances, shall be prepared which includes the specification of the
material and makes reference to this International Standard.
7.8 High-strength and/or low-elongation gas cylinder designs
Requirements for these designs are given in Annex E.
8 Construction and workmanship
8.1 General
The gas cylinder shall be produced by
a) cold or hot extrusion from cast or extruded or rolled billet,
b) cold or hot extrusion from cast or extruded or rolled billet, followed by cold drawing,
c) cupping, flow forming, spinning and cold drawing sheet or plate,
d) open necking at both ends of an extruded or cold-drawn tube (see Figure 2), and
e) non-welding techniques.
Manufacturing defects shall not be corrected by plugging.
8.2 End forming
The neck shall be formed by an appropriate method, e.g. forging, swaging or spinning. Where heat has to be
applied to form the gas cylinder′s neck/shoulder, it shall be ensured that an appropriately controlled heat
distribution is achieved prior to the forming operation, e.g. by means of induction heating. This approach shall
be used irrespective of the method employed for the manufacture of the shell.
The end-forming operation chosen shall result in a visibly smooth surface, especially in the neck/shoulder
areas, which has no feature or defect [e.g. unacceptable folds (see 11.5) or cracks] which will adversely affect
the performance or integrity of the gas cylinder.
Figure 2 — Necked ends of tube
8.3 Wall thickness
Each gas cylinder shall be examined, at the time of production, for thickness. The wall thickness at any point
shall be not less than the minimum thickness specified.
8.4 Surface imperfections and defects
Each gas cylinder shall be examined, at the time of production, for internal and external surface imperfections
and defects.
The internal and external surfaces of the finished gas cylinder shall be free from defects that would adversely
affect the safe working of the gas cylinder.
Such defects shall be removed by local dressing (where permitted) or the cylinder shall be condemned.
The wall thickness of any dressed areas shall not be less than the minimum thickness specified in the design.
Imperfections are subject to the requirements of 11.7.
8.5 Neck threads
The neck threads shall conform to the design specification to permit the use of a corresponding valve, thus
minimizing neck stresses following the valve-fitting operation.
Neck threads shall be checked using gauges corresponding to the agreed neck thread, or by an alternative
method agreed between the parties, e.g. where the internal neck thread is specified to be in accordance with
ISO 11363-1 the corresponding gauges are specified in ISO 11363-2.
8.6 Out-of-roundness
The out-of-roundness of the cylindrical shell, i.e. the difference between the maximum and minimum outside
diameters in the same cross-section, shall not exceed 2 % of the mean of these diameters.
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8.7 Exposure to heat
Any exposure to heat after the heat treatment or stabilization treatment shall not modify the characteristics of
the aluminium alloy used to the extent that the mechanical properties fall below the minimum guaranteed
values. When exposure to heat is necessary (see 7.1.4), extensive trials shall be performed to verify that the
minimum design criteria are always met.
8.8 Straightness
The maximum deviation of the cylindrical part of the shell from a straight line shall not exceed 3 mm per metre
length.
8.9 Mean diameter
The mean external diameter shall not deviate from the nominal design diameter by more than 1 % or 1 mm,
whichever is the larger.
9 Type approval procedure
9.1 General requirements
A technical specification for each new design of gas cylinder [or gas cylinder family in the case of item f)
below], including a design drawing, design calculations, alloy details and details of heat treatment, shall be
submitted by the manufacturer to the Inspection Body. The type approval tests detailed in 9.2 shall be carried
out on each new design under the supervision of the Inspection Body.
A gas cylinder shall be considered to be of a new design compared with an existing approved design when
a) it is manufactured in a different factory; or
b) it is manufactured by a different process (see 8.1) [this includes the case when major process changes
(e.g. a change in the neck-forming method) are made during the production period]; or
c) it is manufactured from an alloy of different composition limits from that used in the original prototype
tests; or
d) it is given a different heat treatment that is outside the temperature and time ranges specified in 6.2.3; or
e) the base profile and the base thickness have changed relative to the gas cylinder diameter and calculated
minimum wall thickness; or
f) the overall length of the gas cylinder has increased by more than 50 % (gas cylinders with a
length/diameter ratio less than 3 shall not be used as reference gas cylinders for any new design with this
ratio greater than 3); or
g) the nominal outside diameter has changed; or
h) the design wall thickness has changed; or
i) the hydraulic test pressure has been increased (where a gas cylinder is to be used for lower-pressure
duty than that for which design approval has been given, it shall not be deemed to be a new design); or
j) the guaranteed minimum yield strength, R , and/or the guaranteed minimum tensile strength, R , have
eg mg
changed.
9.2 Prototype tests
9.2.1 General
A minimum of 50 gas cylinders, which are guaranteed by the manufacturer to be representative of the new
design, heat treated to no more than the minimum times 10 % required in 6.2, shall be made available for
prototype testing. If the gas cylinders are likely to experience exposure to heat in further processing (e.g.
curing of porous material for acetylene service or heating for powder painting) (see 8.7), testing shall be
carried out on representative gas cylinders. However, if the total number of gas cylinders required is less than
50, enough gas cylinders shall be made to complete the prototype tests required, in addition to the production
quantity, but in this case the approval validity is limited to this particular production batch.
9.2.2 Inspection
In the course of the type approval process, the Inspection Body shall select the necessary gas cylinders for
testing and then proceed as follows:
a) The Inspection Body shall verify that
 the materials conform to Clause 6;
 the design conforms to Clause 7;
 the thicknesses of the walls and ends on two of the gas cylinders taken for testing conform to 7.2, 7.3
and 7.4, the measurements being taken on three transverse sections of the cylindrical part and over
the whole of a longitudinal section of the base and the head;
 the requirements of 7.5, 7.6 and 8.2 to 8.9 inclusive are met for all gas cylinders selected by the
Inspection Body;
 the material meets the requirements of the intercrystalline and stress corrosion tests specified in
Annex A [it is not necessary to carry out these tests when only condition 9.1 e) applies and/or when
the nominal outside diameter has changed by less than 20 %];
 the sustained-load cracking test has been completed satisfactorily in accordance with Annex B.
NOTE This is a “material” qualification test (see Clause B.2) and not a prototype test.
b) The Inspection Body shall then supervise the following tests on the gas cylinders selected:
 the tests specified in 10.1.3 a) (mechanical testing), but on two gas cylinders, the test specimens
being identifiable with the batch;
 the tests specified in 10.1.3 b) (hydraulic burst test), but on two gas cylinders, the gas cylinders
bearing representative markings;
 the tests specified in 9.2.3 (pressure-cycling test) on three gas cylinders, the gas cylinders bearing
representative markings.
9.2.3 Pressure-cycling test
This test shall be carried out with a non-corrosive liquid, subjecting the gas cylinders to successive reversals
at an upper cyclic pressure which is equal to the hydraulic test pressure, p . The gas cylinders shall withstand
h
12 000 cycles without failure.
For gas cylinders with a hydraulic test pressure, p ,  450 bar, the upper cyclic pressure may be reduced to
h
two-thirds of the test pressure. In this case, the gas cylinders shall withstand 80 000 cycles without failure.
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The value of the lower cyclic pressure shall not exceed 10 % of the upper cyclic pressure, but with an absolute
maximum of 30 bar.
The gas cylinder shall actually experience the maximum and minimum cyclic pressures during the test.
The frequency of reversals of pressure shall not exceed 0,25 Hz (15 cycles/min). The temperature measured
on the outside surface of the gas cylinder shall not exceed 50 °C during the test.
After the test, the gas cylinder bases shall be sectioned in order to measure the thickness and to ensure that
this thickness is sufficiently close, within the usual production tolerances, to the minimum thickness prescribed
in the design. In no case shall the actual base thickness exceed that specified in the drawing by more than
15 %.
The test shall be considered satisfactory if the gas cylinder attains the required number of cycles without
developing a leak.
9.2.4 Test requirements for high-strength and/or low-elongation gas cylinder designs
High-strength and/or low-elongation gas cylinder designs shall be subject to the requirements of Annex E.
9.3 Type approval certificate
If the results of the prototype tests in accordance with 9.2 are satisfactory, the Inspection Body shall issue (if
authorized by the regulatory authority), or recommend that the regulatory authority issue, a type approval
certificate, a typical example of which is given in Annex C.
10 Batch tests
10.1 General requirements
10.1.1 All tests for checking the quality of the gas cylinder shall be carried out on material from finished gas
cylinders. Gas cylinders for mechanical and burst testing need not have been pressure-tested.
For the purpose of batch testing, the manufacturer shall provide the Inspection Body with
 the type approval certificate,
 certificates stating the cast analyses of the alloy supplied for the construction of the gas cylinders,
 a means of identifying the cast of the material from which each gas cylinder was made,
 a statement of the manufacturing processes utilized as specified in 8.1 and 8.2 and the relevant
documentation relating to the heat and mechanical treatment,
 a list of the gas cylinders, stating serial numbers and stamp markings, as required,
 confirmation that threads conform to the approved manufacturer′s drawi
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 7866
Deuxième édition
2012-09-01
Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz sans
soudure en alliage d'aluminium destinées
à être rechargées — Conception,
construction et essais
Gas cylinders — Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders —
Design, construction and testing

Numéro de référence
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ISO 2012
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Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 2
4  Symboles . 3
5  Contrôles et essais . 4
6  Matériaux . 4
6.1  Exigences générales . 4
6.2  Traitements thermiques . 5
6.3  Exigences relatives aux essais . 6
6.4  Non-conformité aux exigences relatives aux essais . 6
7  Conception . 7
7.1  Exigences générales . 7
7.2  Calcul de l'épaisseur de l'enveloppe cylindrique . 7
7.3  Conception des extrémités (ogives et fonds) . 8
7.4  Conception du goulot . 8
7.5  Frettes de pied . 10
7.6  Bagues de goulot . 11
7.7  Plan de conception . 11
7.8  Conceptions de bouteilles à gaz à haute résistance et/ou à faible allongement. 11
8  Construction et mise en œuvre . 11
8.1  Généralités . 11
8.2  Formage des extrémités . 11
8.3  Épaisseur de paroi . 12
8.4  Imperfections et défauts de surface . 12
8.5  Filetages du goulot . 12
8.6  Ovalisation . 12
8.7  Exposition à la chaleur . 13
8.8  Rectitude . 13
8.9  Diamètre moyen . 13
9  Mode opératoire pour l'approbation de type . 13
9.1  Exigences générales . 13
9.2  Essais de prototype . 14
9.3  Certificat d'approbation de type . 15
10  Essais par lots . 15
10.1  Exigences générales . 15
10.2  Essai de traction . 17
10.3  Essais de pliage et d'aplatissement . 18
10.4  Essai de rupture hydraulique . 19
10.5  Exigences d'essai pour les conceptions de bouteilles à gaz à haute résistance et/ou à
faible allongement . 22
11  Essais et examen des bouteilles à gaz . 22
11.1  Généralités . 22
11.2  Épreuve hydraulique . 22
11.3  Essai de dureté . 23
11.4  Essai d'étanchéité .23
11.5  Examen des plis du goulot .23
11.6  Vérification du marquage .23
11.7  Caractéristiques de surface des bouteilles à gaz en alliage d'aluminium au moment de la
fabrication .24
12  Certification .25
13  Marquage .25
Annexe A (normative) Essais de corrosion .26
Annexe B (normative) Méthode d'essai pour déterminer la résistance à la fissuration sous charge
statique des bouteilles à gaz en alliage d'aluminium .36
Annexe C (informative) Exemple de certificat d'approbation de type .44
Annexe D (informative) Certificat d'agrément .45
Annexe E (normative) Exigences spécifiques relatives aux bouteilles à gaz en alliage d'aluminium
à haute résistance et/ou à faible allongement .47
Annexe F (informative) Description et évaluation des imperfections de surface de fabrication et
critères de rejet des bouteilles à gaz sans soudure en alliage d'aluminium au moment de
l'acceptation du produit .54
Annexe G (normative) Effectif du lot .62
Annexe H (normative) Dispositions particulières pour les enveloppes de bouteilles d'acétylène .63
Bibliographie .64

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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 7866 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz, sous-comité SC 3,
Construction des bouteilles.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 7866:1999), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les modifications techniques significatives suivantes ont été apportées:
 un nouveau paragraphe (11.7) a été ajouté pour traiter des défauts de fabrication et des caractéristiques
de surface inacceptables au moment de la fabrication, et des modifications ont été apportées à d'autres
paragraphes pour compléter le nouvel article;
 les termes, définitions et symboles ont été révisés;
 les modifications de terminologie comprennent: «contrainte» (stress) qui devient «résistance» (strength);
 diverses erreurs rédactionnelles ont été corrigées;
 des exigences relatives à l’étalonnage des équipements ont été ajoutées;
 définition de «défaut» comme étant une caractéristique résultant de la fabrication/du fabricant; et
 définition d’«imperfection» comme étant un dommage ou une caractéristique ne résultant pas de la
fabrication/du fabricant.
Introduction
L'objet de la présente Norme internationale est de fournir une spécification sur la conception, la fabrication, le
contrôle et l'essai des bouteilles à gaz sans soudure en alliage d’aluminium pour usage international. L'objectif est
d'arriver à équilibrer l'efficacité conceptuelle et économique par rapport aux critères d'acceptation internationaux
et d'utilité universelle.
Elle vise aussi à éliminer les difficultés liées au climat, aux contrôles doubles et aux restrictions existantes dues à
l'absence de Normes internationales définitives. Il convient de ne pas considérer la présente Norme internationale
comme étant le reflet des pratiques d'une nation ou d'une région quelconque.
Suite à sa publication, la présente Norme internationale sera soumise pour référence dans les
Recommandations relatives au transport de marchandises dangereuses — Règlement type, des Nations
Unies.
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NORME INTERNATIONALE ISO 7866:2012(F)

Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz sans soudure en alliage
d'aluminium destinées à être rechargées — Conception,
construction et essais
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences minimales relatives au matériau, à la conception, à la
construction et à l'exécution, aux modes de fabrication et aux essais au moment de la fabrication des bouteilles à
gaz rechargeables sans soudure, en alliage d'aluminium, d'une contenance en eau inférieure ou égale à 150 litres,
pour gaz comprimés, liquéfiés ou dissous, pour usage international (normalement jusqu'à  65 °C).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai (échelles A, B, C,
D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 7438, Matériaux métalliques — Essai de pliage
ISO 7539-6:2011, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 6:
Préparation et utilisation des éprouvettes préfissurées pour essais sous charge constante ou sous
déplacement constant
ISO 10461, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz sans soudure en alliage d'aluminium — Contrôles et essais
périodiques
ISO 11117, Bouteilles à gaz — Chapeaux fermés et chapeaux ouverts de protection des robinets —
Conception, construction et essais
ISO 13341, Bouteilles à gaz — Montage des robinets sur les bouteilles à gaz
ISO 13769, Bouteilles à gaz — Marquage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
revenu
traitement thermique au cours duquel la phase solutée est précipitée afin d'obtenir une augmentation de la
limite d'élasticité et de la résistance à la traction
3.2
bar·litres
produit de la pression d'épreuve (en bars) et de la contenance en eau (en litres)
3.3
lot
quantité de bouteilles à gaz, plus celles destinées aux essais destructifs, de même diamètre nominal, de
même épaisseur de paroi, de même longueur et de même conception, fabriquées successivement à partir de
la même coulée d'alliage d'aluminium et ayant subi le même traitement thermique sur le même équipement
pendant la même durée
NOTE Voir le Tableau G.1 pour les exigences relatives aux effectifs.
3.4
facteur de contrainte théorique (variable)
F
rapport de la contrainte équivalente de paroi à la pression d'épreuve, p , à la valeur minimale garantie de la
h
limite d'élasticité, R
eg
3.5
IAA
registre des désignations internationales et des limites des compositions chimiques des alliages pour
1)
l'aluminium corroyé et les alliages d'aluminium corroyés, comme publié par l'Aluminium Association

NOTE De tels alliages d'aluminium sont désignés par le préfixe «AA».
3.6
masse d'une bouteille à gaz
masse combinée de la bouteille à gaz et de ses parties fixées à demeure (par exemple frette de pied, bague
de goulot), mais sans le robinet
NOTE Elle est exprimée en kilogrammes.
3.7
trempe
refroidissement rapide contrôlé, dans un milieu approprié, pour maintenir le soluté en solution solide
3.8
recuit de mise en solution
traitement thermique qui consiste à chauffer les produits à une température appropriée et à maintenir cette
température pendant une période suffisamment longue pour permettre aux composants de passer à l'état de
solution solide
3.9
traitement thermique de stabilisation
traitement thermique sans revenu appliqué aux alliages d'aluminium de la série 5 000 afin de limiter les
variations des propriétés mécaniques et de la structure dans des conditions de service

1)
Aluminum Association Inc., 900, 19th Street N.W., Washington D.C., 20006-2168, États-Unis.
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3.10
limite d'élasticité
valeur correspondant à la limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 % (allongement non proportionnel), R
p0,2
pour les alliages d'aluminium
4 Symboles
a Épaisseur minimale calculée de l'enveloppe cylindrique, en millimètres (voir Figure 1)
a' Épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique, en millimètres
A Allongement pour cent après rupture
b Épaisseur minimale garantie au centre d'un fond convexe, en millimètres (voir Figure 1)
Dévelopement circulaire positif d’une fracture
d
Dévelopement circulaire négatif d’une fracture
d
D Diamètre nominal extérieur de la bouteille, en millimètres (voir Figures 1 et 2)
D Diamètre nominal extérieur du goulot de la bouteille, en millimètres (voir Figure 2)
D Diamètre du mandrin, en millimètres (voir Figure 5)
f
E Module d'élasticité
F Facteur de contrainte théorique (variable) (voir 3.4)
H Hauteur extérieure de la partie bombée (ogive ou fond convexe), en millimètres (voir Figure 1)
L' Longueur de la ramification courte d’une cassure, en millimètres
L'' Longueur de la ramification longue d’une cassure, en millimètres
L Longueur initiale entre repères, en millimètres, telle que définie dans l'ISO 6892-1 (voir Figure 4)
o
n Rapport du diamètre du mandrin utilisé pour l'essai de pliage à l'épaisseur réelle de l'éprouvette, t
p Pression manométrique de rupture réelle, en bars
b
p Pression de rupture, en bars
f
p Pression manométrique d'épreuve hydraulique, en bars
h
p Pression cyclique supérieure, en bars
u
p Pression observée à la limite élastique de la bouteille à gaz pendant l'essai de rupture
y
hydraulique, en bars
r Rayon de raccordement interne, en millimètres (voir Figure 1)
r
Rayon maximal du dispositif de coupe, en millimètres
c
r Rayon de carre interne, en millimètres (voir Figure 1).

i
R Valeur de la contrainte maximale, en mégapascals
R Valeur réelle de la limite d'élasticité, en mégapascals, déterminée par l'essai de résistance à la
ea
traction (voir 10.2), pour la bouteille à gaz finie
R Valeur minimale garantie de la limite d'élasticité (voir 3.10), en mégapascals, pour la bouteille à
eg
gaz finie
R Valeur réelle de la résistance à la traction, en mégapascals, déterminée par l'essai de résistance
ma
à la traction (voir 10.2), pour la bouteille à gaz finie
R Valeur minimale garantie de la résistance à la traction, en mégapascals, pour la bouteille à gaz
mg
finie
R limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 % (allongement non proportionnel), pour les alliages
p0,2
d'aluminium
S Section initiale de l'éprouvette de traction, en millimètres carrés, conformément à l'ISO 6892-1
o
t Épaisseur réelle de l'éprouvette, en millimètres
t Épaisseur moyenne de paroi de la bouteille, en millimètres, en position d'essai lors de l'essai
m
d'aplatissement
T Titre de l'eau oxygénée, en grammes par litre
u Rapport de la distance entre les bords des plateaux à l’épaisseur moyenne de la paroi de la
bouteille à gaz, à la fin de l’essai d’aplatissement
w Largeur de la partie calibrée de l'éprouvette de traction, en millimètres (voir Figure 4)
z Facteur de correction
5 Contrôles et essais
NOTE L'évaluation de la conformité peut être effectuée conformément aux règlements applicables dans le(s) pays où
les bouteilles à gaz sont destinées à être utilisées.
Pour s'assurer que les bouteilles à gaz sont conformes à la présente Norme internationale, elles doivent être
soumises aux contrôles et essais des Articles 9, 10 et 11 par un organisme de contrôle habilité pour cette
opération.
Les équipements de mesure, d'essai et de contrôle utilisés pendant la production doivent être entretenus et
étalonnés dans le cadre d'un système de management de la qualité documenté.
6 Matériaux
6.1 Exigences générales
6.1.1 Les alliages d'aluminium et leurs limites de composition chimique doivent être tels que spécifiés dans
le Tableau 1. D'autres alliages d'aluminium peuvent être utilisés pour fabriquer des bouteilles à gaz, à
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condition qu'ils satisfassent à toutes les exigences de la présente Norme internationale et qu'ils soient
approuvés par l'autorité compétente.
6.1.2 Le fabricant de bouteilles à gaz doit identifier les bouteilles par rapport aux coulées particulières de
l'alliage dont elles sont issues et doit obtenir et fournir les certificats d'analyse des coulées utilisées. Si des
analyses de vérification sont nécessaires, elles doivent être effectuées sur des éprouvettes provenant soit du
matériau de l'alliage d'aluminium dans la forme fournie par le fabricant, soit de bouteilles à gaz finies.
6.1.3 Certains alliages d'aluminium ne sont pas compatibles avec certains gaz et mélanges de gaz, par
exemple les gaz corrosifs (voir l'ISO 11114-1). Lorsque l'acheteur indique le gaz prévu, le fabricant doit utiliser
des matériaux compatibles avec le gaz prévu.
Tableau 1 — Composition chimique des matériaux
Composition chimique (fraction massique en pour cent) Autres
Type d'alliage
(désignation AA
Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr Pb Al
enregistrée à l'IAA)
min. 0,7 — — 0,40 0,40 — — — — — — — —
6351A Reste
max. 1,3 0,50 0,10 0,8 0,8 — — 0,20 0,20 — 0,003 0 0,05 0,15
min. 0,7 — — 0,40 0,60 — — — — — — — —
1 6082A Reste
max. 1,3 0,50 0,10 1,0 1,2 0,25 — 0,20 0,10 — 0,003 0 0,05 0,15
min. 0,40 — 0,15 — 0,8 0,04 — — — — — — —
6061A Reste
max. 0,8 0,7 0,40 0,15 1,2 0,35 — 0,25 0,15 — 0,003 0 0,05 0,15
min. — — — 0,50 4,5 — — — — — — — —
2 5283A Reste
max. 0,30 0,30 0,03 1,0 5,1 0,05 0,03 0,10 0,03 0,05 0,003 0 0,05 0,15
min. — — 1,8 — 1,3 0,15 — 6,1 — — — — —
7060 Reste
max. 0,15 0,20 2,6 0,20 2,1 0,25 — 7,5 0,05 0,05 0,003 0 0,05 0,15
min. — — 1,7 — 1,5 0,15 — 5,5 — — — — —
7032 Reste
max. 0,10 0,12 2,3 0,05 2,5 0,25 0,05 6,5 0,1 0,05 0,003 0 0,05 0,15
min. — — 5,2 0,15 0,20 — — — — — — — —
4 2001 Reste
max. 0,20 0,20 6,0 0,50 0,45 0,10 0,05 0,10 0,20 0,05 0,003 0 0,05 0,15
La fraction massique de bismuth ne doit pas dépasser 0,0030 %.
NOTE Les matériaux ci-dessus sont largement utilisés dans le monde, de préférence aux compositions d'alliages référencées dans l'ISO 209. Ils
sont inclus dans la présente Norme internationale, avec les références IAA, mais avec une référence à l'ISO 209 lorsqu'elle est considérée comme
applicable.
6.2 Traitements thermiques
6.2.1 Alliages trempants (voir Tableau 1, groupes 1, 3 et 4)
Le fabricant doit spécifier, sur le document d'approbation de type, les températures du traitement de mise en
solution et de revenu et les durées minimales de maintien des bouteilles à gaz à ces températures. Le milieu
utilisé pour la trempe après mise en solution doit être indiqué.
6.2.2 Alliages non trempants (voir Tableau 1, groupe 2)
Le fabricant doit spécifier, sur le document d'approbation de type, le type d'opération de formage du métal
utilisé (filage, étirage, emboutissage, ogivage, etc.).
Groupe
Chacun
Total
À moins que l'alliage ne soit soumis à une température supérieure à 400 °C lors du procédé de formage, un
traitement thermique de stabilisation doit être effectué à une température supérieure à 220 °C, et la
température et la durée de maintien doivent être indiquées par le fabricant.
6.2.3 Contrôle du traitement thermique spécifié
Lors du traitement thermique, le fabricant doit respecter les tolérances suivantes:
a) températures:
 température de mise en solution ± 10 °C;
 température de revenu  ± 5 °C;
 température de stabilisation ± 10 °C;
b) temps réel passé par les bouteilles à gaz aux températures spécifiées, au cours des traitements:
 traitement de mise en solution ± 30 %;
 traitement de revenu  ± 20 %;
 traitement de stabilisation  ± 10 %.
6.3 Exigences relatives aux essais
Le matériau des bouteilles finies doit être conforme aux Articles 9, 10 et 11.
6.4 Non-conformité aux exigences relatives aux essais
6.4.1 En cas de non-conformité aux exigences relatives aux essais, un contre-essai ou un nouveau
traitement thermique suivi d'un nouvel essai, doivent être effectués de la manière suivante.
a) Lorsqu'il est prouvé qu'une erreur a été commise dans l'exécution de l'essai ou en cas d'erreur de
mesurage, un nouvel essai doit être effectué, si possible sur la même bouteille à gaz. Si ce dernier est
satisfaisant, le premier essai doit être ignoré.
b) Si l'essai a été réalisé de façon satisfaisante et que la non-conformité est constatée lors d'un essai des
bouteilles à gaz du lot ou du prototype, le mode opératoire détaillé en 6.4.2 ou en 6.4.3 doit être suivi.
c) Si l'essai a été réalisé de façon satisfaisante et que la non-conformité est constatée lors d'un essai
appliqué à chaque bouteille à gaz, seules les bouteilles à gaz non conformes aux exigences des essais
doivent subir un contre-essai ou un nouveau traitement thermique suivi d'un nouvel essai, à condition que
la cause de la non-conformité soit bien identifiée. Si la non-conformité est due au traitement thermique
appliqué, les bouteilles à gaz non conformes doivent être soumises au mode opératoire indiqué en 6.4.3.
Si la non-conformité est due à une cause autre que le traitement thermique appliqué, toutes les bouteilles
à gaz défectueuses doivent être rejetées.
6.4.2 Deux nouvelles bouteilles à gaz sélectionnées de manière aléatoire dans le même lot doivent être
soumises aux essais spécifiés en 10.1.3.a) et 10.1.3.b). Si les deux bouteilles à gaz sont conformes aux
exigences spécifiées, le lot doit être accepté. Si l'une des bouteilles à gaz n'est pas conforme aux exigences
spécifiées, le lot doit
a) être mis au rebut,
ou
b) être traité conformément à 6.4.3.
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6.4.3 Le lot de bouteilles à gaz doit être de nouveau traité à chaud et deux nouvelles bouteilles à gaz
doivent être soumises à essai conformément à 10.1.3.a) et 10.1.3.b). Si les deux bouteilles à gaz sont
conformes aux exigences spécifiées, le lot doit être accepté. Si l'une des bouteilles à gaz n'est pas conforme
aux exigences spécifiées, le lot doit être mis au rebut.
6.4.4 Pour les alliages trempants, s'il peut être établi que le traitement thermique est à l'origine de l'échec
d'un essai, le lot de bouteilles à gaz peut subir plusieurs traitements thermiques et/ou de revenu; cependant,
le lot ne peut être présenté à l’organisme de contrôle que pour un seul nouvel essai, après la présentation
initiale. Si le lot présenté à l’organisme de contrôle pour le(s) second(s) essais(s) ne satisfait pas à un ou
plusieurs essais, il doit être rejeté.
7 Conception
7.1 Exigences générales
7.1.1 Le calcul de l'épaisseur de paroi des parties soumises à pression doit être basé sur la limite
d'élasticité, R , du matériau.
eg
7.1.2 Dans les calculs, la valeur de la limite d'élasticité, R , est limitée à un maximum de 0,90 R pour les
eg mg
bouteilles à gaz en alliage d'aluminium sans soudure.
7.1.3 La pression interne, sur laquelle est basé le calcul de l'épaisseur de paroi, doit être la pression
d'épreuve hydraulique, p .
h
7.1.4 Chaque fois qu'une exposition à la chaleur est nécessaire (par exemple pour les bouteilles
d'acétylène dissous pour lesquelles le procédé de fabrication de la matière poreuse peut modifier les
caractéristiques de l'alliage d'aluminium utilisé, voir l'Annexe H), on doit en tenir compte lors de la conception
de l'enveloppe.
7.2 Calcul de l'épaisseur de l'enveloppe cylindrique
L'épaisseur minimale garantie de l'enveloppe cylindrique, a’, ne doit pas être inférieure à la valeur calculée par
les Équations (1) et (2); la condition supplémentaire (3) doit aussi être remplie:
 
10FR  3 p
D 
eg h
a 1 (1)
 
2 10FR
 
eg
 
où
0,65
F est la plus petite des deux valeurs: et 0,85 ;
R / R
eg mg
R /R ne doit pas être supérieur à 0,90.
eg mg
L'épaisseur de la paroi doit également satisfaire à l'équation:
D
a  + 1 (2)
en millimètres, avec un minimum absolu de 1,5 mm.
L'indice d'éclatement doit être garanti par essai. La condition suivante doit également être remplie:
p /p  1,6 (3)
b h
Lors du choix de la valeur minimale garantie de l'épaisseur de paroi de l'enveloppe cylindrique, a′, le fabricant
doit s'assurer que l'épaisseur est suffisante pour satisfaire aussi bien aux calculs qu'aux essais de vérification
prescrits.
NOTE Il est généralement admis que, pour les gaz comprimés, p  1,5 fois la pression de service pour les
h
bouteilles à gaz conçues et fabriquées conformément à la présente Norme internationale.
7.3 Conception des extrémités (ogives et fonds)
7.3.1 L'épaisseur et la forme du fond et de l'ogive des bouteilles à gaz doivent être conformes aux
exigences des essais spécifiés en 10.4 (essai de rupture hydraulique) et en 9.2.3 (essai de mise en pression
répétée).
Pour obtenir une bonne répartition des contraintes, l'épaisseur de paroi de la bouteille à gaz, dans la zone de
raccordement de l'enveloppe cylindrique avec les extrémités, doit augmenter progressivement, en particulier
vers le fond. À titre d'exemple, la Figure 1 présente des formes types d'ogives et de fonds convexes.
7.3.2 L'épaisseur en tout point d'un fond convexe ne doit pas être inférieure à l'épaisseur minimale de paroi
de la partie cylindrique.
7.3.3 Le rayon de carre interne, r , ne doit pas être supérieur à 1,2 fois le diamètre intérieur de l'enveloppe,
i
et le rayon de raccordement interne, r, ne doit pas être inférieur à 10 % du diamètre intérieur de l'enveloppe.
7.3.4 Si les conditions de 7.3.3 ne sont pas remplies, le fabricant de bouteilles à gaz doit prouver, en
effectuant des essais de prototype comme requis en 9.2, que la conception est satisfaisante.
7.4 Conception du goulot
7.4.1 Le diamètre extérieur et l'épaisseur de l'extrémité formée par le goulot de la bouteille à gaz doivent
être adaptés aux contraintes résultant du montage du robinet sur la bouteille. Les contraintes peuvent varier
selon le diamètre du filetage, sa forme et le matériau d'étanchéité utilisé lors du montage du robinet. Les
exigences spécifiées dans l’ISO 13341 (ou recommandées par le fabricant lorsque cette dernière n’est pas
applicable) doivent être appliquées, autrement, la bouteille à gaz pourrait subir des dommages irrémédiables.
7.4.2 Lors de la détermination de l'épaisseur minimale de la paroi du goulot, on doit prendre en
considération le fait que cette épaisseur doit empêcher toute dilatation permanente du goulot au cours du
montage initial et des montages ultérieurs du robinet sur la bouteille à gaz.
Dans des cas particuliers (par exemple des bouteilles d’épaisseur de paroi très mince), où les contraintes
résultant du montage initial et des montages ultérieurs du robinet sur la bouteille à gaz ne peuvent pas être
supportées par le goulot proprement dit, le goulot peut être conçu pour recevoir un renforcement, comme une
bague de goulot ou une frette, à condition que le matériau et les dimensions du renforcement soient
clairement spécifiés par le fabricant et que cette configuration fasse partie du mode opératoire d’approbation
de type.
7.4.3 Les bouteilles à gaz peuvent être conçues avec une ou deux ouvertures. Celles doivent être
disposées le long de l'axe central de la bouteille à gaz.
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Figure 1 — Extrémités types
Figure 1 — Extrémités types (suite)
7.5 Frettes de pied
Lorsqu'une frette de pied est prévue, elle doit être suffisamment résistante et réalisée dans un matériau
compatible avec celui de la bouteille à gaz. Il convient que sa forme soit de préférence cylindrique et qu'elle
donne à la bouteille à gaz une stabilité suffisante. La frette de pied doit être fixée sur la bouteille à gaz par une
méthode autre que le soudage, le brasage dur ou le brasage tendre. Pour éviter l’entrée d’eau, tous les
interstices pouvant constituer des retenues d’eau doivent être rendus étanches par une méthode autre que le
soudage, le brasage fort ou le brasage tendre.
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7.6 Bagues de goulot
Lorsqu'une bague de goulot est prévue, elle doit être suffisamment résistante et réalisée dans un matériau
compatible avec celui de la bouteille à gaz et doit être fixée solidement sur la bouteille par une méthode autre
que le soudage, le brasage fort ou le brasage tendre.
Le fabricant doit s'assurer que la charge axiale nécessaire pour retirer la bague de goulot est supérieure à
10 fois la masse de la bouteille à gaz vide et au moins égale à 1 000 N, et que le couple minimal nécessaire
pour faire tourner la bague est de 100 Nm.
Lorsque le fabricant de bouteilles à gaz monte une protection de robinet, elle doit être conforme aux
exigences spécifiées dans l'ISO 11117.
7.7 Plan de conception
Un dessin indiquant toutes les cotes, y compris les tolérances, ainsi que la spécification du matériau et faisant
référence à la présente Norme internationale doit être réalisé.
7.8 Conceptions de bouteilles à gaz à haute résistance et/ou à faible allongement
Les exigences relatives à ces conceptions sont données dans l'Annexe E.
8 Construction et mise en œuvre
8.1 Généralités
La bouteille à gaz doit être produite par:
a) filage à froid ou à chaud d'une billette coulée, filée ou laminée;
b) filage à froid ou à chaud, suivi d'un étirage à froid, d'une billette coulée, filée ou laminée;
c) emboutissage, formage, fluotournage et étirage à froid d'une tôle ou d'une plaque;
d) ogivage des deux extrémités d'un tube filé ou étiré à froid (voir Figure 2);
e) techniques et modes opératoires sans soudure.
Les défauts de fabrication ne doivent pas être corrigés par obturation.
8.2 Formage des extrémités
Le goulot doit être formé par une méthode appropriée, telle que le forgeage, le matriçage ou le fluotournage.
Lorsque le goulot ou l'ogive de la bouteille à gaz est formé à chaud, on doit s'assurer que l'on obtient une
distribution bien contrôlée de la chaleur avant l'opération d'ogivage, par exemple au moyen d'un chauffage
par induction. Cette approche doit être utilisée indépendamment de la méthode de fabrication de l'enveloppe.
L'opération de formage des extrémités doit permettre d'obtenir une surface visiblement lisse, notamment dans
les zones du goulot et de l'ogive, sans caractéristique ou défaut [par exemple plis (voir 11.5) ou fissures
inacceptables] susceptible d'avoir une incidence sur les performances ou l'intégrité de la bouteille à gaz.
Figure 2 — Extrémités ogivées d'un tube
8.3 Épaisseur de paroi
L'épaisseur de paroi de chaque bouteille à gaz doit être contrôlée au moment de la fabrication. L'épaisseur de
paroi doit en tout point être supérieure ou égale à l'épaisseur minimale spécifiée.
8.4 Imperfections et défauts de surface
Chaque bouteille à gaz doit être examinée au moment de la fabrication afin de détecter les imperfections et
défauts de surface internes et externes.
Les surfaces internes et externes de la bouteille à gaz finie doivent être exemptes de défauts inacceptables
susceptibles de nuire à la sécurité de fonctionnement de la bouteille à gaz.
De tels défauts doivent être éliminés par un surfaçage local (s'il est autorisé), ou la bouteille doit être rejetée.
L'épaisseur de paroi de toute surface dressée doit être supérieure ou égale à l'épaisseur minimale spécifiée
dans la conception.
Les imperfections sont soumises aux exigences spécifiées en 11.7.
8.5 Filetages du goulot
Les filetages du goulot doivent être conformes aux spécifications de conception afin de permettre l'utilisation
d'un robinet correspondant et de réduire ainsi les contraintes au niveau du goulot lors des opérations de
montage du robinet.
Les filetages du goulot doivent être vérifiés à l'aide de calibres correspondant au filetage convenu ou par une
autre méthode convenue entre les parties. Par exemple lorsqu'il est spécifié que le filetage interne du goulot
doit être conforme à l'ISO 11363-1, les calibres correspondants sont spécifiés dans l'ISO 11363-2.
8.6 Ovalisation
L'ovalisation de l'enveloppe cylindrique, c'est-à-dire la différence entre les diamètres extérieurs maximal et
minimal d'une même section, ne doit pas être supérieure à 2 % de la moyenne de ces diamètres.
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8.7 Exposition à la chaleur
Toute exposition à la chaleur après le traitement thermique ou le traitement de stabilisation ne doit pas
modifier les caractéristiques de l'alliage d'aluminium utilisé de sorte qu'il ne présente plus les propriétés
mécaniques minimales garanties. Lorsque l’exposition à la chaleur est nécessaire (voir 7.1.4), une campagne
complète d'essais doit être réalisée pour vérifier que les critères de conception minimaux sont toujours
satisfaits.
8.8 Rectitude
L'écart maximal de la partie cylindrique de l'enveloppe par rapport à une ligne droite ne doit pas être supérieur
à 3 mm par mètre de longueur.
8.9 Diamètre moyen
Le diamètre extérieur moyen ne doit pas s'écarter de plus de  1 % ou  1 mm du diamètre nominal de
conception, la plus grande de ces deux valeurs étant retenue.
9 Mode opératoire pour l'approbation de type
9.1 Exigences générales
Pour chaque nouveau type de bouteille à gaz [ou de famille de bouteilles à gaz, telle que définie en f) ci-
dessous], une spécification technique comprenant le dessin, les calculs de conception, les caractéristiques de
l'alliage et le traitement thermique appliqué doit être fournie par le fabricant à l’organisme de contrôle. Les
essais d'approbation de type détaillés en 9.2 doivent être réalisés sous la direction de l’organisme de contrôle
sur chaque nouveau type de bouteille.
Une bouteille à gaz doit être considérée comme d'un nouveau type, par rapport à une bouteille déjà
homologuée, si:
a) elle est fabriquée dans une usine différente; ou
b) elle est fabriquée selon un procédé différent (voir 8.1) [cela inclut le cas où des modifications majeures du
procédé (par exemple une modification du procédé de formage du goulot) sont effectuées pendant la
période de production]; ou
c) elle est fabriquée à partir d'un alliage de composition différente de celle utilisée dans les essais de
prototype originaux; ou
d) elle reçoit un traitement thermique différent, en dehors des gammes de température et de durée
spécifiées en 6.2.3; ou
e) le profil et l'épaisseur du fond ont été modifiés par rapport au diamètre de la bouteille à gaz et à
l'épaisseur minimale calculée de la paroi; ou
f) la longueur totale de la bouteille à gaz a augmenté de plus de 50 % (les bouteilles à gaz dont le rapport
longueur/diamètre est inférieur à 3 ne doivent pas être utilisées comme bouteilles à gaz de référence
pour les nouveaux modèles de bouteilles dont le rapport longueur/diamètre est supérieur à 3); ou
g) le diamètre extérieur nominal a été modifié; ou
h) l'épaisseur de conception de la paroi a été modifiée; ou
i) la pression d'épreuve hydraulique a été augmentée (lorsqu'une bouteille à gaz doit être utilisée à une
pression inférieure à celle pour laquelle l'approbation a été accordée, elle ne doit pas être considérée
comme étant d'une nouvelle conception); ou
j) la valeur minimale garantie de la limite d'élasticité, R , et/ou la valeur minimale garantie de résistance à
eg
la traction, R , ont été modifiées.
mg
9.2 Essais de prototype
9.2.1 Généralités
Un minimum de 50 bouteilles à gaz garanties par le fabricant comme étant représentatives du nouveau type,
traitées thermiquement pendant une durée inférieure ou égale aux durées minimales + 10 % comme spécifié
en 6.2, doivent être soumises aux essais de prototype. Si les bouteilles à gaz sont susceptibles d'être
exposées à la chaleur lors d'un traitement ultérieur (par exemple durcissement à chaud de la matière poreuse
pour une utilisation avec l'acétylène ou chauffage pour peinture en poudre) (voir 8.7), les essais doivent être
réalisés sur des bouteilles à gaz représentatives. Cependant, si la production totale est inférieure
à 50 bouteilles à gaz, un nombre suffisant de bouteilles à gaz doit être fabriqué, en plus de la production, pour
pouvoir réaliser les essais de prototype requis, mais, dans ce cas, la validité de l'approbation est limitée à ce
lot de production particulier.
9.2.2 Contrôle
Au cours du processus d'approbation de type, l’organisme de contrôle doit choisir les bouteilles à gaz
nécessaires à l'essai et doit procéder comme suit.
a) L’organisme de contrôle doit vérifier que:
 les matériaux sont conformes à l'Article 6;
 la conception est conforme à l'Article 7;
 les épaisseurs des parois et des extrémités de deux des bouteilles à gaz prélevées pour les essais
sont conformes à 7.2, 7.3 et 7.4, les mesurages étant effectués sur trois sections transversales de la
partie cylindrique et sur la totalité d'une section longitudinale du fond et de l'ogive;
 les exigences de 7.5, 7.6 et 8.2 à 8.9 inclus sont satisfaites pour toutes
...