ISO 11114-2:2013
(Main)Gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas contents — Part 2: Non-metallic materials
Gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas contents — Part 2: Non-metallic materials
ISO 11114-2:2013 gives guidance in the selection and evaluation of compatibility between non-metallic materials for gas cylinders and valves and the gas contents. It also covers bundles, tubes and pressure drums. ISO 11114-2:2013 can be helpful for composite and laminated materials used for gas cylinders. It does not cover the subject completely and is intended to give guidance only in evaluating the compatibility of gas/material combinations. Only the influence of the gas in changing the material and mechanical properties is considered (for example chemical reaction or change in physical state). The basic properties of the materials, such as mechanical properties, required for design purposes are normally available from the materials' supplier and are not considered. The compatibility data given are related to single component gases but can be used to some extent for gas mixtures. Ceramics, glasses, and adhesives are not covered. Other aspects such as quality of delivered gas are not considered. ISO 11114-2:2013 is not intended to be used for cryogenic fluids (see ISO 21010).
Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les contenus gazeux — Partie 2: Matériaux non métalliques
L'ISO 11114-2:2013 donne des lignes directrices pour la sélection et l'évaluation de la compatibilité entre les matériaux non métalliques des bouteilles à gaz/robinets avec le gaz. Elle couvre également les cadres, tubes et fûts sous pression. L'ISO 11114-2:2013 peut se révéler utile pour les matériaux composites et les matériaux stratifiés utilisés pour les bouteilles à gaz. Elle ne couvre pas la totalité du sujet et n'a pour but que de donner une orientation pour l'évaluation de la compatibilité des combinaisons gaz/matériau. Seule l'influence du gaz sur la transformation du matériau ou sur la modification de ses propriétés mécaniques est considérée (par exemple une réaction chimique ou une modification de l'état physique). Les propriétés fondamentales des matériaux, telles que les propriétés mécaniques, requises pour la conception d'un produit sont en général fournies par le fabricant du matériau et ne sont donc pas abordées dans l'ISO 11114-2:2013. Les données de compatibilité indiquées se rapportent à des gaz à un composant unique, mais elles peuvent être utilisées dans une certaine mesure pour des mélanges gazeux. Les céramiques, les verres et les adhésifs ne sont pas traités dans l'ISO 11114-2:2013. D'autres aspects, tels que la qualité du gaz fourni, ne sont pas pris en compte. L'ISO 11114-2:2013. n'est pas destinée à être utilisée pour les fluides cryogéniques (voir l'ISO 21010).
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11114-2
Second edition
2013-04-01
Gas cylinders — Compatibility of cylinder
and valve materials with gas contents —
Part 2:
Non-metallic materials
Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux des bouteilles et
des robinets avec les contenus gazeux —
Partie 2: Matériaux non métalliques
Reference number
©
ISO 2013
© ISO 2013
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Materials . 2
4.1 General . 2
4.2 Types of material . 2
5 General considerations. 3
6 Specific considerations . 4
6.1 General . 4
6.2 Non-compatibility risks . 4
6.2.1 Violent reaction (oxidation/burning) (F) . 4
6.2.2 Weight loss (W) . 5
6.2.3 Swelling of material (S) . 6
6.2.4 Change in mechanical properties (M) . 6
6.2.5 Other compatibility considerations . 6
7 Compatibility data . 7
7.1 Table of compatibility . 7
7.2 Symbols and abbreviations . 8
7.2.1 Symbols for compatibility . 8
7.2.2 Abbreviations for materials . 8
7.2.3 Abbreviations for non-compatibility risks . 9
7.2.4 Examples . 9
Bibliography . 14
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 11114-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 58, Gas cylinders, in collaboration with
Technical Committee CEN/TC 23, Transportable Gas cylinders in accordance with the Agreement on
technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition, Clauses 4 and 6, and Table 1 of which have been
technically revised. Annex A has been deleted.
ISO 11114 consists of the following parts, under the general title Gas cylinders — Compatibility of cylinder and
valve materials with gas contents:
— Part 1: Metallic materials;
— Part 2: Non-metallic materials;
— Part 3: Autogenous ignition test for non-metallic materials in oxygen atmosphere;
— Part 4: Test methods for selecting metallic materials resistant to hydrogen embrittlement.
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Introduction
This part of ISO 11114 deals with the compatibility of non-metallic materials used for gas cylinders and gas
cylinder valves with the gas contents of the cylinder. Compatibility of metallic materials is treated in
ISO 11114-1.
Non-metallic materials are very often used for the construction of gas cylinder valves as seals, e.g. o-ring,
gland packing, seats, or as lubrication products to avoid friction. They are also commonly used to ensure
sealing of the valve/cylinder connection. For gas cylinders, they are sometimes used as an internal coating or
as a liner for composite materials.
Non-metallic materials not in contact with the gas are not covered by this part of ISO 11114.
This part of ISO 11114 is based on current international experience and knowledge. Some data are derived
from experience involving a mixture of the gas concerned with a dilutant, where no data for single component
gases were available.
This part of ISO 11114 has been written to be in conformity with the UN Recommendations on the Transport
of Dangerous Goods: Model Regulations. When published it will be submitted to the UN Sub Committee of
Experts on the Transport of Dangerous Goods with a request that it be included in the Model Regulations.
Where there is any conflict between this part of ISO 11114 and any applicable regulation, the regulation
always takes precedence.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11114-2:2013(E)
Gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials
with gas contents —
Part 2:
Non-metallic materials
1 Scope
This part of ISO 11114 gives guidance in the selection and evaluation of compatibility between non-metallic
materials for gas cylinders and valves and the gas contents. It also covers bundles, tubes and pressure
drums.
This part of ISO 11114 can be helpful for composite and laminated materials used for gas cylinders.
It does not cover the subject completely and is intended to give guidance only in evaluating the compatibility of
gas/material combinations.
Only the influence of the gas in changing the material and mechanical properties is considered (for example
chemical reaction or change in physical state). The basic properties of the materials, such as mechanical
properties, required for design purposes are normally available from the materials supplier and are not
considered in this part of ISO 11114.
The compatibility data given are related to single component gases but can be used to some extent for gas
mixtures. Ceramics, glasses, and adhesives are not covered by this part of ISO 11114.
Other aspects such as quality of delivered gas are not considered.
This part of ISO 11114 is not intended to be used for cryogenic fluids (see ISO 21010).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11114-3, Transportable gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas
contents — Part 3: Autogenous ignition test for non-metallic materials in oxygen atmosphere
ISO 10297, Gas cylinders — Refillable gas cylinder valves — Specification and type testing
ISO 15001, Anaesthetic and respiratory equipment — Compatibility with oxygen
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
competent person
person who has the necessary technical knowledge, qualification, experience and authority to assess and
approve materials for use with gases and to define any special conditions of use that are necessary
3.2
acceptable
material/gas combination that is satisfactory under normal conditions of use (as defined in Clause 5), provided
that any indicated non-compatibility risks, as given in Table 1, are taken into account
3.3
not acceptable
material/single gas combination that is not safe under normal conditions of use (as defined in Clause 5)
NOTE For gas mixtures special conditions can apply.
3.4
dynamic sealing
where in normal operation the non-metallic material is used to provide a pressure seal between two surfaces
that have relative motion to each other
3.5
static sealing
where in normal operation the non-metallic material is used to provide a pressure seal between two surfaces
that have not relative motion to each other
4 Materials
4.1 General
Non-metallic materials shall be suitable for the intended service. They are suitable if their compatibility is
stated as acceptable in Table 1, or the necessary properties have been proved by tests or long and safe
experience to the satisfaction of a competent person.
If coated materials are used the suitability of the combination shall be assessed and approved if all technical
aspects have been considered and validated by a competent person. These technical aspects include but are
not limited to compatibility of the coating material with the intended gas, durability of the coating during all its
intended use and gas permeability through it.
4.2 Types of material
The most commonly used non-metallic materials for gas cylinders and cylinder valves can be grouped as
follows:
plastics;
elastomers;
— fluid lubricants.
NOTE Solid lubricants are sometimes used, e.g. MoS2.
Materials considered in this part of ISO 11114 are as follows:
a) Plastics:
Polytetrafluoroethylene (PTFE);
2 © ISO 2013 – All rights reserved
Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE);
Polyvinylidenefluoride (PVDF);
Polyamide (PA);
Polypropylene (PP);
Polyetheretherketone (PEEK);
Polypropylene sulphide (PPS);
Polyvinyl chloride (PVC)
Polyimide (PI);
Polyoxymethylene (POM).
b) Elastomers:
Butyl rubber (IIR);
Nitrile rubber (NBR);
Chloroprene rubber (CR);
Fluorocarbon rubber (FKM);
Methyl-vinyl-silicone rubber (VMQ);
Ethylene propylene diene monomer (EPDM);
Polyacrylate rubber (ACM);
Polyurethane rubber (PUR);
Methyl-fluoro-silicone rubber (FVMQ).
c) Fluid lubricants:
Hydrocarbon (HC);
Fluorocarbon (FC).
5 General considerations
It is important to note that these materials are generic types. Within each material type there are variations in
the properties of the materials due to polymer differences and formulations used by manufacturers to modify
physical and chemical properties of the material. The user of the material should therefore consult the
manufacturer and if necessary carry out tests before using the material (for example for critical services such
as oxygen and other oxidizing gases).
Lubricants are often used in valves to reduce friction and wear in the moving parts. For valves used for
oxidizing gases or for gases supporting combustion, if lubrication is required, it shall be ensured that the
lubricant is compatible for the intended application when the lubricated components are in contact with the
oxidizing gas or the gas supporting combustion.
Where the lubricant is listed as "not acceptable" in Table 1 for reasons other than violent reaction (F), it
...
NORME ISOS
INTERNATIONALE 11114-2
Deuxième édition
2013-04-01
Bouteilles à gaz — Compatibilité des
matériaux des bouteilles et des robinets
avec les contenus gazeux —
Partie 2:
Matériaux non métalliques
Gas cylinders — Compatibility of cylinder and valve materials with gas
contents —
Part 2: Non-metallic materials
Numéro de référence
©
ISO 2013
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membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Matériaux . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Types de matériaux . 2
5 Critères généraux . 3
6 Critères spécifiques . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Risques liés à la non-compatibilité . 5
6.2.1 Réaction violente (oxydation/combustion) (F) . 5
6.2.2 Perte de masse (W) . 6
6.2.3 Gonflement des matériaux (S) . 6
6.2.4 Modification des propriétés mécaniques (M) . 7
6.2.5 Autres critères de compatibilité . 7
7 Données de compatibilité . 8
7.1 Tableau de compatibilité. 8
7.2 Symboles et abréviations . 8
7.2.1 Symboles de compatibilité . 8
7.2.2 Abréviations des matériaux . 9
7.2.3 Abréviations pour les risques liés à la non-compatibilité . 9
7.2.4 Exemples . 10
Bibliographie . 15
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 11114-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz, en collaboration avec le
Comité technique CEN/TC 23, Bouteilles à gaz transportables, du Comité européen de normalisation,
conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11114-2:2000), dont les Articles 4 et 6 et
le Tableau 1 ont fait l'objet d'une révision technique. L’Annexe A a été supprimée.
L'ISO 11114 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Bouteilles à gaz —
Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec les contenus gazeux:
Partie 1: Matériaux métalliques
Partie 2: Matériaux non métalliques
Partie 3: Essai d’auto-inflammation des matériaux non métalliques sous atmosphère d’oxygène
Partie 4: Méthodes d’essais pour le choix de matériaux métalliques résistants à la fragilisation par
l’hydrogène
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
Introduction
La présente partie de l’ISO 11114 traite de la compatibilité des matériaux non métalliques utilisés pour les
bouteilles à gaz et les robinets de bouteilles à gaz avec le gaz de la bouteille. La compatibilité des matériaux
métalliques fait l’objet de la norme ISO 11114-1.
Des matériaux non métalliques sont souvent utilisés pour la construction des robinets des bouteilles à gaz
comme joints d’étanchéité, par exemple joints toriques, presse-étoupes, sièges, ou comme lubrifiants pour
éviter les frottements. Ils sont aussi fréquemment utilisés pour assurer l’étanchéité de la connexion
robinet/bouteille. Pour les bouteilles à gaz, ils sont parfois utilisés comme revêtement interne ou comme liner
pour des matériaux composites.
Les matériaux non métalliques qui ne sont pas en contact avec le gaz ne sont pas couverts par la présente
partie de l’ISO 11114.
La présente partie de l’ISO 11114 repose sur l’expérience et les connaissances internationales actuelles. En
l’absence d’informations concernant les gaz à un composant unique, certaines données sont déduites de
l’expérience acquise sur un mélange du gaz concerné avec un diluant.
La présente partie de l’ISO 11114 a été rédigée en conformité avec les Recommandations relatives au
transport des marchandises dangereuses: Règlement type de l'ONU. Une fois publiée elle sera soumise au
sous-comité d’experts de l’ONU sur le Transport des marchandises dangereuses avec demande de l’inclure
dans le Règlement type. En cas de conflit entre la présente partie de l’ISO 11114 et une réglementation
applicable, la réglementation prévaut toujours.
NORME INTERNATIONALE ISO 11114-2:2013(F)
Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux des bouteilles
et des robinets avec les contenus gazeux —
Partie 2:
Matériaux non métalliques
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 11114 donne des lignes directrices pour la sélection et l’évaluation de la
compatibilité entre les matériaux non métalliques des bouteilles à gaz/robinets avec le gaz. Elle couvre
également les cadres, tubes et fûts sous pression.
La présente partie de l’ISO 11114 peut se révéler utile pour les matériaux composites et les matériaux
stratifiés utilisés pour les bouteilles à gaz.
Elle ne couvre pas la totalité du sujet et n’a pour but que de donner une orientation pour l’évaluation de la
compatibilité des combinaisons gaz/matériau.
Seule l’influence du gaz sur la transformation du matériau ou sur la modification de ses propriétés
mécaniques est considérée (par exemple une réaction chimique ou une modification de l’état physique). Les
propriétés fondamentales des matériaux, telles que les propriétés mécaniques, requises pour la conception
d’un produit sont en général fournies par le fabricant du matériau et ne sont donc pas abordées dans la
présente partie de l’ISO 11114.
Les données de compatibilité indiquées se rapportent à des gaz à un composant unique, mais elles peuvent
être utilisées dans une certaine mesure pour des mélanges gazeux. Les céramiques, les verres et les
adhésifs ne sont pas traités dans la présente partie de l’ISO 11114.
D’autres aspects, tels que la qualité du gaz fourni, ne sont pas pris en compte.
La présente partie de l’ISO 11114 n’est pas destinée à être utilisée pour les fluides cryogéniques (voir
l’ISO 21010).
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent document
et sont indispensables pour son application. 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 11114-3, Bouteilles à gaz — Compatibilité des matériaux de bouteilles et de robinets avec les contenus
gazeux — Partie 3: Essai d'auto-inflammation des matériaux non métalliques sous atmosphère d'oxygène
ISO 10297, Bouteilles à gaz — Robinets de bouteilles — Spécifications et essais de type
ISO 15001, Matériel d'anesthésie et de réanimation respiratoire — Compatibilité avec l'oxygène
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
personne compétente
personne possédant les connaissances techniques, les qualifications, l’expérience et l’autorité nécessaires
pour évaluer et autoriser l’utilisation de certains matériaux avec certains gaz, ainsi que pour définir les
conditions d’utilisation correspondantes
3.2
acceptable
combinaison de matériau et de gaz jugée satisfaisante dans les conditions normales d’utilisation (telles que
définies à l’Article 5), pourvu que les risques de non-compatibilité exposés au Tableau 1 soient pris en
considération
3.3
inacceptable
combinaison de matériau et d’un gaz pur jugée non sûre dans les conditions normales d’utilisation (telles que
définies à l’Article 5)
NOTE Pour les mélanges de gaz, des conditions particulières peuvent s’appliquer.
3.4
étanchéité dynamique
utilisation en fonctionnement normal du matériau non métallique en vue de fournir un joint d’étanchéité entre
deux surfaces en mouvement relatif l’une par rapport à l’autre
3.5
étanchéité statique
utilisation en fonctionnement normal du matériau non métallique en vue de fournir un joint d’étanchéité entre
deux surfaces qui ne sont pas en mouvement relatif l’une par rapport à l’autre
4 Matériaux
4.1 Généralités
Les matériaux non métalliques doivent être adaptés au service prévu. Ils sont adaptés si leur comptabilité est
indiquée comme acceptable dans le Tableau 1, ou si des essais ou une expérience sur le long terme et en
toute sécurité ont prouvé qu’ils possédaient les propriétés requises selon l’avis d’une personne compétente.
Si des matériaux revêtus sont utilisés, l’adaptabilité de la combinaison doit être évaluée et autorisée si tous
les aspects techniques ont été pris en compte et validés par une personne compétente. Ces aspects
techniques peuvent comprendre, sans s’y limiter, la compatibilité du matériau revêtu avec le gaz prévu, la
durabilité du revêtement pendant son usage prévu et la perméabilité au gaz à travers le revêtement.
4.2 Types de matériaux
Les matériaux non métalliques les plus communément utilisés pour les bouteilles à gaz et les robinets
peuvent être classés dans les différents groupes suivants:
les plastiques;
les élastomères;
les lubrifiants.
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés
NOTE Des lubrifiants solides sont parfois utilisés, par exemple MoS2.
Les matériaux considérés dans la présente partie de l'ISO 11114 sont les suivants.
a) Les plastiques:
polytétrafluoroéthylène (PTFE);
polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE);
polyfluorure de vinylidène (PVDF);
polyamide (PA);
polypropylène (PP);
polyétheréthercétone (PEEK);
polysulfure de propylène (PPS);
polychlorure de vinyle (PVC);
polyimide (PI);
polyoxyméthylène (POM).
b) Les élastomères:
isobutène - isoprène butyl (IIR);
nitrile (NBR);
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.