ISO 14903:2017
(Main)Refrigerating systems and heat pumps — Qualification of tightness of components and joints
Refrigerating systems and heat pumps — Qualification of tightness of components and joints
ISO 14903:2017 provides the qualification procedure for type approval of the tightness of hermetically sealed and closed components, joints and parts used in refrigerating systems and heat pumps as described in relevant parts of ISO 5149. The sealed and closed components, joints and parts concerned are, in particular, fittings, bursting discs, flanged or fitted assemblies. The tightness of flexible piping made from non-metallic materials is dealt with in ISO 13971. Metal flexible piping are covered by this document. The requirements contained in this document are applicable to joints of maximum DN 50 and components of internal volume of maximum 5 l and maximum weight of 50 kg. ISO 14903:2017 is intended to characterize their tightness stresses met during their operations, following the fitting procedure specified by the manufacturer, and to specify the minimal list of necessary information to be provided by the supplier of a component to the person in charge of carrying out this procedure. It specifies the level of tightness of the component, as a whole, and its assembly as specified by its manufacturer. It applies to the hermetically sealed and closed components, joints and parts used in the refrigerating installations, including those with seals, whatever their material and their design are. ISO 14903:2017 specifies additional requirements for mechanical joints that can be recognized as hermetically sealed joints.
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Qualification de l'étanchéité des composants et des joints
ISO 14903:2017 fournit les procédures de qualification pour essai de type de l'étanchéité des composants, joints et éléments hermétiquement scellés et fermés, utilisés dans les systèmes de réfrigération et les pompes à chaleur comme décrits dans les parties pertinentes de l'ISO 5149. Les composants, joints et éléments scellés ou fermés sont notamment les raccords, les disques de rupture ou d'éclatement, les assemblages à brides ou à raccords. L'étanchéité des flexibles en matériaux non métalliques est traitée dans l'ISO 13971. Les flexibles métalliques sont couverts par le présent document. Les exigences du présent document s'appliquent aux joints de DN 50 maximum et aux composants de 5 l maximum et d'un poids maximal de 50 kg. ISO 14903:2017 est destiné à caractériser leur étanchéité, les contraintes rencontrées pendant leur fonctionnement, en suivant la procédure de montage spécifiée par le fabricant et à spécifier la liste minimale des informations nécessaires à fournir par le fournisseur d'un composant à la personne chargée de mettre en ?uvre cette procédure. Il spécifie le niveau d'étanchéité du composant, dans son ensemble, ainsi que son assemblage comme spécifié par son fabricant. Il est applicable aux composants, joints et éléments hermétiquement scellés et fermés utilisés dans les installations frigorifiques, y compris ceux avec joints d'étanchéité, indépendamment de leur matière et de leur conception. ISO 14903:2017 spécifie des exigences supplémentaires concernant les joints mécaniques susceptibles d'être considérés comme des joints hermétiquement scellés.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14903
Second edition
2017-07
Refrigerating systems and heat
pumps — Qualification of tightness of
components and joints
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Qualification de
l’étanchéité des composants et des joints
Reference number
©
ISO 2017
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ii © ISO 2017 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 3
5 Test requirements . 3
6 Requirements for hermetically sealed systems . 8
7 Test procedures . 8
7.1 General . 8
7.2 Sampling . 8
7.3 Test temperature . 8
7.4 Tightness test . 8
7.4.1 General. 8
7.4.2 Tightness level control . . 9
7.5 Requirements for joints .11
7.5.1 Test samples.11
7.5.2 Torque .11
7.5.3 Reusable joint .12
7.5.4 Requirements for hermetically sealed joints .12
7.6 Pressure-temperature vibration tests (PTV) .12
7.6.1 General.12
7.6.2 Samples .12
7.6.3 Test method .12
7.6.4 Method 1: Combined pressure-temperature cycle test with integrated
vibration test .13
7.6.5 Method 2: Combined pressure-temperature cycle test with a separate
vibration test .15
7.7 Operation simulation .20
7.8 Freezing test .20
7.9 Additional pressure test for hermetically-sealed joints .21
7.10 Vacuum test .21
7.11 Compatibility screening test .22
7.11.1 General.22
7.11.2 Test fluids .22
7.11.3 Test specimens.22
7.11.4 Test setup parameters .22
7.11.5 Test procedure .23
7.11.6 Pass/fail criteria for sealing elements .23
7.12 Fatigue test for hermetically sealed joints .24
8 Test report .25
9 Information to the user .25
Annex A (informative) Equivalent tightness control levels .26
Annex B (normative) Test arrangements .32
Bibliography .34
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 182, Refrigerating systems, safety and environmental requirements, in collaboration
with ISO Technical Committee TC 86, Refrigeration and air-conditioning, Subcommittee SC 1, Safety and
environmental requirements for refrigerating systems, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14903:2012), which has been technically
revised.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14903:2017(E)
Refrigerating systems and heat pumps — Qualification of
tightness of components and joints
1 Scope
This document provides the qualification procedure for type approval of the tightness of hermetically
sealed and closed components, joints and parts used in refrigerating systems and heat pumps as
described in relevant parts of ISO 5149. The sealed and closed components, joints and parts concerned
are, in particular, fittings, bursting discs, flanged or fitted assemblies. The tightness of flexible piping
made from non-metallic materials is dealt with in ISO 13971. Metal flexible piping are covered by this
document.
The requirements contained in this document are applicable to joints of maximum DN 50 and
components of internal volume of maximum 5 l and maximum weight of 50 kg.
This document is intended to characterize their tightness stresses met during their operations,
following the fitting procedure specified by the manufacturer, and to specify the minimal list of
necessary information to be provided by the supplier of a component to the person in charge of carrying
out this procedure.
It specifies the level of tightness of the component, as a whole, and its assembly as specified by its
manufacturer.
It applies to the hermetically sealed and closed components, joints and parts used in the refrigerating
installations, including those with seals, whatever their material and their design are.
This document specifies additional requirements for mechanical joints that can be recognized as
hermetically sealed joints.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 175, Plastics — Methods of test for the determination of the effects of immersion in liquid chemicals
ISO 1817, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of the effect of liquids
ISO 5149-1, Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 1:
Definitions, classification and selection criteria
ISO 5149-2, Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 2:
Design, construction, testing, marking and documentation
ISO 13971, Refrigeration systems and heat pumps — Flexible pipe elements, vibration isolators, expansion
joints and non-metallic tubes — Requirements and classification
IEC 60068-2-64, Environmental testing — Part 2-64: Tests — Test Fh: Vibration, broadband random and
guidance
EN 1593, Non-destructive testing — Leak testing — Bubble emission techniques
EN 13185:2001, Non-destructive testing — Leak testing — Tracer gas method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5149-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
mass flow rate
Q
m
value of the leak mass flow rate at any point of the component
Note 1 to entry: The mass flow rate is expressed in grams (g) per year.
3.2
volume flow rate
Q
value of the leak volume flow rate at any point of the component
Note 1 to entry: The volume flow rate is expressed in Pascal cubic metres per second (Pa∙m /s).
3.3
hermetically-sealed system
system in which all refrigerant containing parts are made tight by welding, brazing or a similar
permanent connection which may include capped valves and capped service ports that allow proper
repair or disposal and which have a tested tightness control level of less than 3 g per year under a
pressure of at least a quarter of the maximum allowable pressure
Note 1 to entry: Sealed systems as defined in ISO 5149-1 are equal to hermetically-sealed systems.
3.4
product family
group of products that have the same function, technology, and material for each functional part and
sealing materials
3.5
closed joint
joint other than hermetically-sealed joints where there is no movement between the sealing surfaces
except for service purposes
EXAMPLE Flanged joints.
3.6
closed component
component other than hermetically-sealed components where there is no movement between the
sealing surfaces except for service purpose
EXAMPLE Stop valves, service ports, pressure-relief valves.
3.7
hermetically-sealed joint
joint that are made tight by welding, brazing or a similar permanent connection
3.8
hermetically-sealed component
component that are made tight by welding, brazing or a similar permanent connection
2 © ISO 2017 – All rights reserved
3.9
permanent joint
joint which cannot be disconnected except by destructive methods
[SOURCE: Pressure Equipment Directive 2014/68/EU, modified]
3.10
reusable joint
joint made without replacing the sealing material in general procedure
Note 1 to entry: In some cases, the tube is used as sealing material (e.g. flared joint).
3.11
same base material
material belonging to the same group
EXAMPLE Steel group, aluminium and aluminium alloy group or copper group.
Note 1 to entry: Subgroups of these material groups are considered to be same base materials (refer to EN 14276-2).
4 Symbols
Symbol Denomination Unit
Percentage deviation of the minimum and maximum torque from the average of the
D —
K
minimum and maximum torque, (K – K )/(K + K )
max min min max
f Frequency of vibrations Hz
K Average torques of the respective joint standard Nm
ave
Required maximum torques of the respective joint standard, if specified. Otherwise,
K Nm
max
the maximum torque values supplied by the manufacturer.
Required minimum torques of the respective joint standard, if specified. Otherwise,
K Nm
min
the minimum torque values supplied by the manufacturer.
L Length of tube mm
n Number of cycles in temperature and in pressure (method 1) —
n Number of cycles in temperature and in pressure (method 2) —
n Number of cycles in pressure —
n Number of cycles in vibration —
n Total number of cycles in temperature and in pressure —
total
N Number of samples —
P Tightness test pressure bar
P Maximal pressure of cycle bar
max
P Minimal pressure of cycle bar
min
PS Maximal allowable pressure bar
P Nominal set pressure of the device bar
set
Q Volume flow leakage rate mbar l/s
Q Mass flow leakage rate g/a
m
s Vibration displacement (peak to peak value) mm
t Maximal temperature of cycle °C
max
t Minimal temperature of cycle °C
min
5 Test requirements
The required tests to be applied to component bodies and joint used in refrigerating systems and heat
pumps are given in Table 1 and in Table 2.
Figure 1 illustrates the principle of a component and a joint and their corresponding requirements in
Table 1 or Table 2.
a) According to Table 1
b) According to Table 1
c) According to Table 2
Key
1 joint
2 component body
3 pipe
4 component body joint
5 extension pipe
Figure 1 — Principle: component body-joint
All component types and joints types shall be tested.
When a component may be connected with different types of joints, one of these joints shall be tested
with the component according to Table 1. The other possible types of joints shall be tested independently
according to Table 2.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
Table 1 — Requirements for component bodies
Requirements
PTV- test Additional test for hermeti-
Chemical
(pres- cally sealed
Components (including valves)
Tightness Operation compati-
sure-temper- Freezing test Vacuum test
test simulation bility with
ature-vibra-
Pressure test Fatigue test
materials
tion)
Subclause 7.4 7.6 7.7 7.8 7.11 7.10 7.9 7.12
Component bodies having only
permanent body joints: brazing and
YES NO NO NO NO NO NO NO
welding
Identical base materials
Components having permanent body
joints: brazing and welding
a
YES YES NO NO NO NO NO NO
Different base materials
Component bodies having other YES
YES
permanent body joints (e.g. glue, if operating
YES YES NO if non-metal- YES YES YES
permanent compression fittings, temperature
lic parts
expansion joints) below 0 °C
YES
if any external
YES
stems, shaft YES
Component bodies with non-perma- if operating
YES YES seals or if non-metal- YES Not applicable Not applicable
nent body joints temperature
removable or lic parts
below 0 °C
replaceable
parts
By exception, compressors that comply with the requirements of EN 12693 or IEC 60335-2-34 only need to be subjected to the following test:
— joints connecting to other parts of the refrigerating systems;
— chemical compatibility test for all gaskets (sight glass, etc.).
a
PTV tests are not required if destructive and non-destructive tests of EN 13134 are carried out.
NOTE Other qualifications for this chemical compatibility done according to other standards are equivalent.
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Table 1 (continued)
Requirements
PTV- test Additional test for hermeti-
Chemical
(pres- cally sealed
Components (including valves)
Tightness Operation compati-
sure-temper- Freezing test Vacuum test
test simulation bility with
ature-vibra-
Pressure test Fatigue test
materials
tion)
Subclause 7.4 7.6 7.7 7.8 7.11 7.10 7.9 7.12
YES
YES
Capped valves and capped service if operating
YES YES YES if non-metal- YES YES YES
ports for hermetically sealed systems temperature
lic parts
below 0 °C
YES
Safety valves YES YES NO NO if non-metal- Not applicable Not applicable Not applicable
lic parts
Flexible piping Test according to ISO 13971
By exception, compressors that comply with the requirements of EN 12693 or IEC 60335-2-34 only need to be subjected to the following test:
— joints connecting to other parts of the refrigerating systems;
— chemical compatibility test for all gaskets (sight glass, etc.).
a
PTV tests are not required if destructive and non-destructive tests of EN 13134 are carried out.
NOTE Other qualifications for this chemical compatibility done according to other standards are equivalent.
Table 2 — Requirements for the joining of components
Requirements
PTV- test Chemical Additional test for hermeti-
Joints and parts
Tightness (pressure- Operation compati- cally sealed
Freezing test Vacuum test
test temperature- simulation bility with
Pressure test Fatigue test
vibration) materials
Subclause 7.4 7.6 7.7 7.8 7.11 7.10 7.9 7.12
Permanent piping joints: brazing
and welding
YES NO NO NO NO NO NO NO
Identical base materials
Permanent piping joints: brazing
and welding
YES YES NO NO NO NO NO NO
Different base materials
Other permanent piping joints (e.g.
glue, permanent compression fit- YES YES NO YES YES YES YES YES
tings, expansion joints)
YES, if sealing
Non-permanent piping joints YES YES YES YES YES Not applicable Not applicable
material
Gaskets and sealing NO NO NO NO YES NO Not applicable Not applicable
6 Requirements for hermetically sealed systems
Hermetically-sealed systems shall be constructed with components which have their tightness control
level qualified as A1 or A2 as per Table 3 or Table 4. These components and joints shall be submitted to
the relevant tests as specified in Tables 1 and 2.
7 Test procedures
7.1 General
The components, joints and part shall pass the tightness test before the other tests are executed. The
different tests are shown in Figure 2.
START
De ine which tests need to
be performed based on
Table 2 and Table 3
De ine the tightness
control level according to
Table 4 and Table 5
For joints, apply 7.5
7.4 Tightness control level
Meets the
7.6 Pressure Temperature tightness control
7.7 Operation simulation 7.4 Tightness control level Pass
Vibration Test (PTV) level in Table 4 and
Table 5
7.8 Freezing test
Fail
7.9 Pressure test for
hemetically sealed
7.10 Vacuum test
7.11 Compatibility test
7.12 Fatigue test for
hermetically sealed joints
Figure 2 — Test procedure
7.2 Sampling
The largest, the smallest and any random samples in between of the product family shall be submitted
to the test as required in Table 1 or Table 2. The samples used for pressure-temperature vibration test
(7.6) and for operation simulation (7.7) shall be the same. For each of the other tests (7.8, 7.9, 7.10, 7.11,
7.12), different samples may be used.
7.3 Test temperature
Test temperature (ambient and gas) shall be 15 °C to 35 °C, unless otherwise specified as the test
conditions.
7.4 Tightness test
7.4.1 General
The tightness of components and joints shall be tested according to the following test pressures.
8 © ISO 2017 – All rights reserved
For pressure relief devices, P = 0,9 × P (−2) %;
set
For all other components and joints
the test pressure P shall be defined as: P = PS (2) % (PS = Maximum allowable pressure);
Q ≤ requirements for actual tightness control level A1 – A2
(hermetically-sealed components) or B1 – B2 for all other
components.
The maximum required tightness control level are specified for Helium at 10 bar and +20 °C as a
reference.
The actual tightness control levels can be calculated (e.g. other test fluids or pressures) by using the
stated calculation formulas (Annex A).
The maximum tightness control level depends on the size of the tested component or joint. Tightness
control levels are specified in accordance with the joints used in Table 3. These are levels for each
individual joint.
Table 3 — Tightness control level according to joints nominal diameter
Joints DN Tightness control levels
Hermetically sealed joints ≤ 50 A1
Closed joints ≤ 50 B1
For components, the tightness control level depends on the component internal volume and the type of
component as specified in Table 4. These are levels for each individual component.
Table 4 — Tightness control level according to components volume
Component
Tightness con-
Components Volume
trol levels
l
0 up to 1,0 A1
Hermetically sealed components
> 1,0 A2
Closed components 0 up to 2,0 B1
Closed components > 2,0 up to 5,0 B2
The manufacturer can choose more stringent tightness control level if adequate.
Table 5 — Equivalence of test gas flow according to tightness control levels
Helium reference Equivalent
Tightness control Equivalent air leak
Component leak iso-butane leak
level at +20 °C, Q
air-ref
type Q m
he-ref R-600a
10 bar Pa∙m /s
Pa∙m /s g/a
−7 −7
A1 ≤ 7,5 × 10 ≤ 8 × 10 ≤ 1,5
Hermetically sealed
−6 −7
A2 ≤ 1 × 10 ≤ 11 × 10 ≤ 2,0
−6 −7
B1 ≤ 1 × 10 ≤ 11 × 10 ≤ 2,0
Closed
−6 −6
B2 ≤ 2 × 10 ≤ 2,1 × 10 ≤ 4,0
NOTE The equivalent iso-butane leak is calculated as gas. At +20 °C and 10 bar, iso-butane is in the liquid phase. See
R-600a in Table A.1.
7.4.2 Tightness level control
7.4.2.1 Test method
NOTE EN 1779 gives guidance on the criteria for method and technique selection.
The tightness control level of joints and components shown in Table 3 and Table 4 shall be measured by
the vacuum chamber technique which sum all leak.
It is preferable to use tracer gas technique as defined in EN 13185:2001, Clause 10.
The component to be tested is pressurized with the tracer gas and placed in the vacuum chamber in
which the sum of all components leak is measured.
The following procedure shall be carried out to measure the tightness control level:
— connect the vacuum chamber to the detector;
— connect the component to the tracer gas pressure generator (in the vacuum chamber) (see Figure 3);
— close the vacuum box and start the leak detector (and if it is needed add a vacuum pump);
— adjust and calibrate the leak detector according to EN 13185:2001, 9.1.1;
— measure the residual signal in the vacuum box and the component without helium pressure;
— adjust the test pressure in the component;
— measure the leak signal of the component;
NOTE This signal is the total flow of the tracer gas from the component measured by the leak detector.
— calculate the leak level according to the formula given in EN 13185:2001, 9.2.6.
If joints and/or components are tested together, the total level shall fulfil the most stringent tightness
control level of the individual joint or component.
Key
1 tracer gas (P)
2 vacuum
3 mass spectrometric leak detector
4 test object
5 calibrated leak
Figure 3 — Principle of tightness control — Tracer gas
10 © ISO 2017 – All rights reserved
7.4.2.2 Alternative test methods
Two alternative methods may be applied.
a) Alternative method 1
The control by pressure technique by accumulation, in accordance with EN 13185:2001, 10.4.1,
could be a method to measure the leak rate of the component.
b) Alternative method 2
Bubble test methods shown in Figure 4 can be acceptable for tightness control level B, provided
that the method is capable to measure the actual leakage rate. The bubble test methods shall be
carried out in accordance with EN 1593. The accuracy of the selected method shall be verified and
be in compliance with the requirements for actual tightness control level. If this method is used,
the following requirements shall be applied:
1) the test object shall be subjected to an internal air pressure = PS (maximum allowable
pressure). Reduced pressure is not acceptable;
2) the test object shall be immersed in water;
3) the test object shall be exposed to atmospheric pressure;
4) the test shall be performed at normal ambient temperature;
5) the period of time between bubbles leaving the test object shall be more than 60 s.
3 2
Key
1 water
2 test object
3 air pressure (PS)
Figure 4 — Principle of tightness control — Bubble method
7.5 Requirements for joints
7.5.1 Test samples
All joints tested shall be tested in the final form as the customer receives the part.
All joints shall be submitted to the tests as indicated in Table 2.
7.5.2 Torque
Tube joints shall be tested both at the minimum torque, K , and the maximum torque, K , defined
min max
in Table 6.
Table 6 — Torque for the test, K and K
min max
K K
min max
IF D > or = 20 % K K
K min max
IF 20 % > D 0,8 × K 1,2 × K
K ave ave
7.5.3 Reusable joint
If the joints to be tested are reusable, the following steps shall be taken before the test:
a) fit the joints to tubes to be connected and tighten the joints to the maximum torque, K , specified
max
in Table 6;
b) loosen the joints and take the tubes completely apart;
c) repeat a) and b) four more times.
7.5.4 Requirements for hermetically sealed joints
The joint shall not be opened without the use of special tools.
NOTE Special tools are other than screw-drivers, parallel wrenches, simple gripping tool, etc.
The joint shall not be reusable without replacing the sealing material in normal use. In case the sealing
material is the tube, including that the tube is deformed during the sealing process, the deformed part
of the tube shall not be reusable for sealing purpose.
7.6 Pressure-temperature vibration tests (PTV)
7.6.1 General
For pressure-temperature vibration tests, method 1 or method 2 as described as follows shall be
applied.
The test on components or joints shall comply with one of the two methods described in 7.6.4 and 7.6.5
for combined cycle testing in order to qualify the tightness level.
7.6.2 Samples
For the combined cycle test, the number of samples is determined based on tightness control level
according to Table 7.
Table 7 — Test parameters
Tightness control level Number of samples
A1, B1 3
A2, B2 2
7.6.3 Test method
7.6.3.1 Equipment
Test equipment shall be composed of:
a) regulated enclosure for environment tests, able to ma
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14903
Deuxième édition
2017-07
Systèmes de réfrigération et pompes à
chaleur — Qualification de l’étanchéité
des composants et des joints
Refrigerating systems and heat pumps — Qualification of tightness of
components and joints
Numéro de référence
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ISO 2017
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 3
5 Exigences d’essai . 4
6 Exigences concernant les systèmes hermétiquement scellés . 8
7 Mode opératoire d’essai. 8
7.1 Généralités . 8
7.2 Échantillonnage . 8
7.3 Température d’essai . 8
7.4 Essai d’étanchéité . 9
7.4.1 Généralités . 9
7.4.2 Contrôle d’étanchéité .10
7.5 Exigences relatives aux joints .12
7.5.1 Échantillons d’essai .12
7.5.2 Couple.12
7.5.3 Joint réutilisable .12
7.5.4 Exigences relatives aux joints hermétiquement scellés .12
7.6 Essais de pression, température, vibrations (PTV) .13
7.6.1 Généralités .13
7.6.2 Échantillons .13
7.6.3 Méthode d’essai .13
7.6.4 Méthode 1: Essai de cycle combiné pression/température avec essai de
vibrations intégré .14
7.6.5 Méthode 2: Essai de cycle combiné de pression/température avec essai de
vibrations séparé .15
7.7 Simulation d’opérations .20
7.8 Essai de gel .20
7.9 Essai de pression supplémentaire des joints hermétiquement scellés.22
7.10 Essai sous vide.22
7.11 Procédure d’essai de compatibilité .23
7.11.1 Généralités .23
7.11.2 Fluides d’essai .23
7.11.3 Éprouvettes .23
7.11.4 Paramètres du montage d’essai .23
7.11.5 Mode opératoire d’essai .24
7.11.6 Critères de conformité/non-conformité des éléments d’étanchéité .24
7.12 Essai de fatigue des joints hermétiquement scellés .25
8 Rapport d’essai .26
9 Information à communiquer à l’utilisateur .26
Annexe A (normative) Niveaux de fuite équivalents .27
Annexe B (normative) Assemblages d’essai .33
Bibliographie .35
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaborée par le comité technique CEN/TC 182, Systèmes frigorifiques,
exigences de sécurité et d’environnement, du Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration
avec le comité technique ISO/TC 86, Froid et climatisation, sous-comité SC 1, Exigences de sécurité et
d’environnement relatives aux systèmes frigorifiques 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 14903:2012), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 14903:2017(F)
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur —
Qualification de l’étanchéité des composants et des joints
1 Domaine d’application
Le présent document fournit les procédures de qualification pour essai de type de l’étanchéité des
composants, joints et éléments hermétiquement scellés et fermés, utilisés dans les systèmes de
réfrigération et les pompes à chaleur comme décrits dans les parties pertinentes de l’ISO 5149. Les
composants, joints et éléments scellés ou fermés sont notamment les raccords, les disques de rupture
ou d’éclatement, les assemblages à brides ou à raccords. L’étanchéité des flexibles en matériaux non
métalliques est traitée dans l’ISO 13971. Les flexibles métalliques sont couverts par le présent
document.
Les exigences du présent document s’appliquent aux joints de DN 50 maximum et aux composants de 5 l
maximum et d’un poids maximal de 50 kg.
Le présent document est destiné à caractériser leur étanchéité, les contraintes rencontrées pendant
leur fonctionnement, en suivant la procédure de montage spécifiée par le fabricant et à spécifier la
liste minimale des informations nécessaires à fournir par le fournisseur d’un composant à la personne
chargée de mettre en œuvre cette procédure.
Il spécifie le niveau d’étanchéité du composant, dans son ensemble, ainsi que son assemblage comme
spécifié par son fabricant.
Il est applicable aux composants, joints et éléments hermétiquement scellés et fermés utilisés dans les
installations frigorifiques, y compris ceux avec joints d’étanchéité, indépendamment de leur matière et
de leur conception.
Le présent document spécifie des exigences supplémentaires concernant les joints mécaniques
susceptibles d’être considérés comme des joints hermétiquement scellés.
2 Références normatives
Les documents suivants sont référencés de façon normative dans le présent document et sont
indispensables à 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 175, Plastiques — Méthodes d’essai pour la détermination des effets de l’immersion dans des produits
chimiques liquides
ISO 1817, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de l’action des liquides
ISO 5149-1, Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d’environnement —
Partie 1: Définitions, classification et critères de choix
ISO 5149-2, Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d’environnement —
Partie 2: Conception, construction, essais, marquage et documentation
ISO 13971, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Éléments flexibles de tuyauterie, isolateurs de
vibration, joints de dilatation et tubes non métalliques — Exigences et classification
IEC 60068-2-64, Essais d’environnement — Partie 2-64: Essais — Essai Fh: Vibrations aléatoires à large
bande et guide
EN 1593, Essais non destructifs — Contrôle d’étanchéité — Contrôle à la bulle
EN 13185:2001, Essais non destructifs — Contrôle d’étanchéité — Méthode par gaz traceur
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5149-1 ainsi que les
suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques destinées à être utilisées dans le
cadre de la normalisation, aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible sur http:// www .electropedia .org/
— ISO Plateforme de consultation en ligne: disponible sur https:// www .iso .org/ obp
3.1
débit massique
Q
m
valeur du débit-massique de fuite en tout point du composant
Note 1 à l’article: Le débit massique est exprimé en grammes (g) par an.
3.2
débit-volumique
Q
valeur du débit-volumique de fuite en tout point du composant
Note 1 à l’article: Le débit-volumique est exprimé en pascal mètre cube par seconde (Pa∙m /s).
3.3
système hermétiquement scellé
système dans lequel tous les éléments contenant du fluide frigorigène sont rendus étanches par soudage,
brasage ou raccordement permanent similaire, ce qui peut inclure les vannes munies d’un bouchon ainsi
que les orifices de service munis d’un bouchon qui permettent une réparation correcte ou une mise au
rebut et qui présentent un niveau de fuite essayé de moins de 3 g par an, sous une pression au moins
égale à un quart de la pression maximale admissible
Note 1 à l’article: Les systèmes scellés, tels que définis dans l’ISO 5149-1, sont identiques aux systèmes
hermétiquement scellés.
3.4
famille de produits
groupe de produits ayant la même fonction, la même technologie et réalisés dans le même matériau
pour chaque élément fonctionnel et pour les matériaux d’étanchéité
3.5
joint fermé
joint autre que les joints hermétiquement scellés pour lequel il n’y a aucun mouvement entre les surfaces
d’étanchéité, sauf à des fins de service
EXEMPLE Joints à brides.
3.6
composant fermé
composant autre que les composants hermétiquement scellés pour lequel il n’y a aucun mouvement
entre les surfaces d’étanchéité, sauf à des fins de service
EXEMPLE Robinets d’arrêt, orifice de service, soupape de sûreté.
3.7
joint hermétiquement scellé
joint rendu étanche par soudage, brasage ou raccordement permanent similaire
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3.8
composant hermétiquement scellé
composant rendu étanche par soudage, brasage ou raccordement permanent similaire
3.9
joint permanent
joint qui ne peut pas être déconnecté sauf par méthodes destructives
[SOURCE: Adapté de la Directive Equipements Sous Pression 2014/68/UE]
3.10
joint réutilisable
joint réalisé sans remplacer le matériau d’étanchéité dans la procédure générale
Note 1 à l’article: Dans certains cas, le tube est utilisé comme matériau d’étanchéité (par exemple, un joint évasé).
3.11
matériau de même base
matériau appartenant au même groupe, comme suit:
EXEMPLE Groupe acier, groupe aluminium et alliages d’aluminium ou groupe cuivre.
Note 1 à l’article: Des sous-groupes de ces groupes de matériaux sont considérés comme étant des matériaux de
même base (se référer à l’EN 14276-2).
4 Symboles
Symbole Dénomination Unité
Ecart, en pourcentage, entre les couples minimal et maximal et la moyenne
D —
K
des couples minimal et maximal, (K – K )/(K + K )
max min min max
f Fréquence des vibrations Hz
K Couples moyens du joint usuel correspondant Nm
ave
Couples maximaux requis du joint usuel correspondant, s’ils sont spécifiés.
K Nm
max
Sinon, valeurs maximales du couple fournies par le fabricant
Couples minimaux requis du joint usuel correspondant, s’ils sont spécifiés.
K Nm
min
Sinon, valeurs minimales du couple fournies par le fabricant
L Longueur de tube mm
n Nombre de cycles en température et en pression (méthode 1) —
n Nombre de cycles en température et en pression (méthode 2) —
n Nombre de cycles en pression —
n Nombre de cycles en vibration —
n Nombre total de cycles en température et en pression —
total
N Nombre d’échantillons —
P Pression de l’essai d’étanchéité bar
P Pression maximale du cycle bar
max
P Pression minimale du cycle bar
min
PS Pression maximale de fonctionnement bar
P Pression nominale de réglage du dispositif bar
set
Q Débit volumique mbar l/s
Q Débit massique g/a
m
s Amplitude des déplacements (valeur de crête à crête) mm
t Température maximale du cycle °C
max
t Température minimale du cycle °C
min
5 Exigences d’essai
Les essais requis à effectuer sur les corps du composant et le joint utilisé dans les systèmes de
réfrigération et les pompes à chaleur sont indiqués dans le Tableau 1 et le Tableau 2.
La Figure 1 illustre le principe d’un composant et d’un joint et leurs exigences correspondantes au
Tableau 1 ou au Tableau 2.
a) Conformément au Tableau 1
b) Conformément au Tableau 1
c) Conformément au Tableau 2
Légende
1 joint
2 corps du composant
3 tuyau
4 joint du corps du composant-joint
5 tuyau d’extension
Figure 1 — Principe: Corps du composant-joint
Tous les types de composants et de joints doivent être soumis à essai.
Lorsqu’un composant peut être raccordé à différents types de joints, un de ces joints doit être soumis à
essai avec le composant, conformément au Tableau 1. Les autres types de joints possibles doivent être
soumis à essai séparément, conformément au Tableau 2.
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Tableau 1 — Exigences relatives aux composants
Exigences
Essai supplémentaire
Composants
Essai PTV Compatibi-
des composants
Cycle de
(y compris les vannes
Essai (pression – Essai lité chimique Essai sous
hermétiquement scellés
fonction-
et robinets)
d’étanchéité température de gel avec les vide
nement
Essai de Essai de
- vibrations) matériaux
pression fatigue
Paragraphe 7.4 7.6 7.7 7.8 7.11 7.10 7.9 7.12
Corps du composant com-
portant seulement des joints
permanents du corps: brasage
OUI NON NON NON NON NON NON NON
et soudage
Matériaux de base identiques
Composants comportant des
joints permanents du corps:
a
OUI OUI NON NON NON NON NON NON
brasage et soudage
Matériaux de base différents
OUI
Corps du composant compor-
OUI
si la tempéra-
tant d’autres joints permanents
ture de fonc- pour les
du corps: par exemple, colle, OUI OUI NON OUI OUI OUI
tionnement éléments non
raccords de compression per-
est inférieure métalliques
manents, joints de dilatation
à 0 °C
Par exception, les compresseurs conformes aux exigences de l’EN 12693 ou de l’IEC 60335-2-34 nécessitent seulement d’être soumis aux essais suivants:
— joints raccordés aux autres parties des systèmes de réfrigération;
— essai de compatibilité chimique pour tous les bouchons (voyant, etc.).
a
Les essais PTV ne sont pas requis si les essais destructifs et non destructifs de l’EN 13134 sont réalisés.
NOTE D’autres qualifications relatives à cette compatibilité chimique conformément aux autres normes sont équivalentes.
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Tableau 1 (suite)
Exigences
Essai supplémentaire
Composants
Essai PTV Compatibi-
des composants
Cycle de
(y compris les vannes
Essai (pression – Essai lité chimique Essai sous
hermétiquement scellés
fonction-
et robinets)
d’étanchéité température de gel avec les vide
nement
Essai de Essai de
- vibrations) matériaux
pression fatigue
Paragraphe 7.4 7.6 7.7 7.8 7.11 7.10 7.9 7.12
OUI
s’il y a des
OUI
tiges de ma-
OUI
nœuvre et des si la tempéra-
Composants comportant des
joints d’étan- ture de fonc- pour les
OUI OUI OUI sans objet sans objet
joints du corps non permanents
chéité d’arbre tionnement éléments non
tournant ou est inférieure métalliques
des éléments à 0 °C
amovibles ou
remplaçables
OUI
OUI
Vannes munies d’un bouchon et
si la tempéra-
orifices de service munis d’un
ture de fonc- pour les
OUI OUI OUI OUI OUI OUI
bouchon pour les systèmes
tionnement éléments non
hermétiquement scellés
est inférieure métalliques
à 0 °C
OUI
pour les
Soupapes de sûreté OUI OUI NON NON sans objet sans objet sans objet
éléments non
métalliques
Tuyauterie flexible Essai conforme à l’ISO 13971:2012
Par exception, les compresseurs conformes aux exigences de l’EN 12693 ou de l’IEC 60335-2-34 nécessitent seulement d’être soumis aux essais suivants:
— joints raccordés aux autres parties des systèmes de réfrigération;
— essai de compatibilité chimique pour tous les bouchons (voyant, etc.).
a
Les essais PTV ne sont pas requis si les essais destructifs et non destructifs de l’EN 13134 sont réalisés.
NOTE D’autres qualifications relatives à cette compatibilité chimique conformément aux autres normes sont équivalentes.
Tableau 2 — Exigences relatives aux composants
Exigences
Essai supplémentaire
Essai PTV Compatibilité
des composants
Cycle de
Joints et éléments
Essai (pression – Essai chimiques Essai sous
hermétiquement clos
fonction-
d’étanchéité température de gel avec les vide
nement
Essai de Essai de
- vibrations) matériaux
pression fatigue
Paragraphe 7.4 7.6 7.7 7.8 7.11 7.10 7.9 7.12
Joints de tuyauteries perma-
nents: brasage et soudage
OUI NON NON NON NON NON NON NON
Matériaux de base identiques
Joints de tuyauteries perma-
nents: brasage et soudage
OUI OUI NON NON NON NON NON NON
Matériaux de base différents
Autres joints de tuyauteries
permanents (par exemple, colle,
OUI OUI NON OUI OUI OUI OUI OUI
raccords de compression per-
manents, joints de dilatation)
OUI, pour
Joints de tuyauteries non
OUI OUI OUI OUI un matériau OUI sans objet sans objet
permanents
d’étanchéité
Garnitures et joints d’étanchéité NON NON NON NON OUI NON sans objet sans objet
6 Exigences concernant les systèmes hermétiquement scellés
Les systèmes hermétiquement scellés doivent être réalisés avec des composants dont le niveau de fuite
est qualifié conformément à A1 ou A2 ou conforme au Tableau 3 ou au Tableau 4. Ces composants et ces
joints doivent être soumis aux essais correspondants spécifiés dans les Tableaux 1 et 2.
7 Mode opératoire d’essai
7.1 Généralités
Les composants, joints et éléments doivent satisfaire à l’essai d’étanchéité avant que les autres essaies
ne soient réalisés. Les différents essais sont représentés à la Figure 2.
Figure 2 — Mode opératoire d’essai
7.2 Échantillonnage
Les échantillons les plus gros, les plus petits et certains prélevés au hasard dans la famille de produits
doivent être soumis à essai, conformément aux exigences du Tableau 1 ou du Tableau 2. Les échantillons
utilisés pour l’essai de pression, température et vibrations (7.6) doivent être identiques à ceux utilisés
pour la simulation de fonctionnement (7.7). Pour chacun des autres essais décrits en 7.8, 7.9, 7.10, 7.11,
7.12, des échantillons différents peuvent être utilisés.
7.3 Température d’essai
Sauf spécification contraire dans les conditions d’essai, la température d’essai (température ambiante
et température des gaz) doit être comprise entre 15 °C et 35 °C.
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7.4 Essai d’étanchéité
7.4.1 Généralités
Les composants et des joints doit être soumise à l’essai d’étanchéité selon les pressions d’essai suivantes.
Pour les dispositifs limiteurs de pression, P = 0,9 × P (−2) %;
set
Pour tous les autres composants et joints
la pression d’essai P doit être définie comme: P = PS (2) % (PS = pression maximale
de fonctionnement);
Q ≤ exigences relatives au niveau réel de contrôle
d’étanchéité A1 – A2 (composants hermétique-
ment scellés) ou B1 – B2, pour tous les autres
composants.
La valeur maximale de fuite est spécifiée pour l’hélium à 10 bar et +20 °C, comme référence.
Les niveaux réels mesurés peuvent être calculés (par exemple, pour d’autres fluides d’essai ou d’autres
pressions) en utilisant les formules de calcul établies (Annexe A).
Le niveau maximal de fuite à ne pas dépasser dépend de la taille du composant ou du joint soumis à
essai. Les niveaux de fuite sont spécifiés conformément aux joints utilisés dans le Tableau 3. Ceux-ci
sont les niveaux pour chaque composant individuel.
Tableau 3 — Niveaux de fuite selon le diamètre nominal du joint
Joints DN Niveau de fuite
Joints hermétiquement scellés ≤ 50 A1
Composants fermés ≤ 50 B1
Pour les composants, le niveau de fuite dépend du volume interne du composant et du type de
composant, comme spécifié dans le Tableau 4. Ce sont les niveaux pour chaque composant individuel.
Tableau 4 — Niveaux de fuite selon le volume du composant
Volume
Composants du composant Niveau de fuite
l
de 0 à 1,0 A1
Composants hermétiquement scellés
> 1,0 A2
Composants fermés de 0 à 2,0 B1
Composants fermés > 2,0 à 5,0 B2
Si cela s’avère pertinent, le fabricant peut choisir un niveau de contrôle d’étanchéité plus sévère.
Tableau 5 — Équivalence du flux de gaz d’essai selon les niveaux de fuite
Fuite de référence Fuite d’air Fuite d’iso-butane
Niveau de fuite à de l’hélium équivalente équivalente
Type de composant
+20 °C, 10 bar Q Q m
he-ref air-ref R-600a
3 3
Pa∙m /s Pa∙m /s g/a
−7 −7
A1 ≤ 7,5 × 10 ≤ 8 × 10 ≤ 1,5
Hermétiquement
scellé −6 −7
A2 ≤ 1 × 10 ≤ 11 × 10 ≤ 2,0
−6 −7
B1 ≤ 1 × 10 ≤ 11 × 10 ≤ 2,0
Fermé
−6 −6
B2 ≤ 2 × 10 ≤ 2,1 × 10 ≤ 4,0
NOTE La fuite d’iso-butane équivalente est calculée comme gaz. L’iso butane est en phase liquide à +20 °C et 10 bar. Voir le
R-600a dans le Tableau A.1.
7.4.2 Contrôle d’étanchéité
7.4.2.1 Méthode d’essai
NOTE L’EN 1779 donne des lignes directrices sur les critères relatifs au choix de la méthode et de la
technique.
Le niveau de fuite des joints et composants indiqués au Tableau 3 et au Tableau 4 et doit être mesuré
selon la technique de la chambre à vide qui additionne les fuites.
Il est préférable d’utiliser la technique du gaz traceur, définie dans l’EN 13185:2001, Article 10.
Le composant à soumettre à essai est soumis à pression avec du gaz traceur et placé dans une chambre
à vide dans laquelle la somme des fuites du composant est mesurée.
Le mode opératoire suivant doit être mis en œuvre pour mesurer le niveau de fuite:
— raccorder la chambre à vide au détecteur;
— raccorder le composant au générateur de pression de gaz traceur (dans la chambre à vide) (voir
Figure 3);
— fermer la chambre à vide et démarrer le détecteur de fuite (et, si nécessaire, ajouter une pompe à vide);
— régler et étalonner le détecteur de fuite, selon l’EN 13185:2001, 9.1.1;
— mesurer le signal résiduel dans la chambre à vide et le composant sans pression d’hélium;
— régler la pression d’essai dans le composant;
— mesurer le signal de fuite du composant;
NOTE Ce signal est le flux total de gaz traceur sortant du composant, mesuré par le détecteur de fuite.
— calculer le niveau de fuite selon la formule donnée dans l’EN 13185:2001, 9.2.6.
Si les joints et/ou les composants sont soumis à essai ensemble, le niveau total doit satisfaire au niveau
de fuite le plus sévère du joint ou composant individuel.
10 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Légende
1 gaz traceur (P)
2 vide
3 détecteur de fuite par spectrométrie de masse
4 pièce soumise à essai
5 fuite étalonnée
Figure 3 — Principe du contrôle d’étanchéité — Gaz traceur
7.4.2.2 Autres méthodes d’essai
Deux autres méthodes peuvent être appliquées.
a) Méthode 1:
Le contrôle selon la technique sous pression par accumulation, conformément à l’EN 13185:2001,
10.4.1, pourrait être une méthode permettant de mesurer le débit de fuite du composant.
b) Méthode 2:
Les méthodes d’essai à la bulle, représentées à la Figure 4, peuvent être acceptables pour le
niveau de fuite B, à condition que la méthode réelle permette de mesurer le débit de fuite réel.
Les méthodes d’essai à la bulle doivent être réalisées conformément à l’EN 1593. L’exactitude de la
méthode choisie doit être vérifiée et être conforme aux exigences du niveau réel de fuite. Si cette
méthode est utilisée, les exigences suivantes doivent s’appliquer:
1) la pièce soumise à essai doit être soumise à une pression de l’air intérieur = PS (pression
maximale de fonctionnement). Une pression réduite n’est pas acceptable;
2) la pièce soumise à essai doit être immergée dans l’eau;
3) la pièce soumise à essai doit être exposée à une pression atmosphérique;
4) l’essai doit être effectué à température ambiante normale;
5) le laps de temps écoulé entre les bulles quittant la pièce soumise à essai doit être supérieur à 60 s.
3 2
Légende
1 eau
2 pièce soumise à essai
3 pression de l’air (PS)
Figure 4 — Principe de la méthode à la bulle pour le contrôle d’étanchéité
7.5 Exigences relatives aux joints
7.5.1 Échantillons d’essai
Tous les joints contrôlés doivent être soumis à essai sous leur forme définitive, à réception de l’élément
par le client.
Tous les joints doivent être soumis aux essais indiqués dans le Tableau 2.
7.5.2 Couple
Les joints de tubes doivent être soumis à essais au couple minimal K et au couple maximal K ,
min max
définis dans le Tableau 6.
Tableau 6 — Couple d’essai K et K
min max
K K
min max
Si D > ou = 20 % K K
K min max
Si 20 % > D 0,8 × K 1,2 × K
K ave ave
7.5.3 Joint réutilisable
Si les joints à soumettre à essai sont réutilisables, les opérations suivantes doivent être effectuées avant
l’essai:
a) monter les joints sur les tubes à raccorder et les serrer au couple maximal K spécifié dans le
max
Tableau 6;
b) desserrer les joints et séparer totalement les tubes;
c) répéter a) et b) quatre fois.
7.5.4 Exigences relatives aux joints hermétiquement scellés
Le joint ne doit être ouvert sans utiliser d’outils spéciaux.
NOTE Les outils spéciaux sont différents des tournevis, clés à choc, outils de serrage simples, etc.
Le joint ne doit pas être réutilisable sans remplacement du matériau d’étanchéité en usage normal. Si
ce produit est le tube, impliquant le fait que le tube est déformé au cours du processus de scellement, la
partie déformée du tube ne doit pas être réutilisable pour le scellement.
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7.6 Essais de pression, température, vibrations (PTV)
7.6.1 Généralités
Pour les essais de pression, température, vibrations, la méthode 1 ou la méthode 2, décrites ci-dessous,
doivent s’appliquer.
L’essai des composants ou joints doit être conforme à l’une des deux méthodes décrites en 7.6.4 et 7.6.5
pour les essais de cycle combiné, afin de qualifier le niveau de fuite.
7.6.2 Échantillons
Pour l’essai de cycle combiné, le nombre d’échantillons est déterminé en se basant sur le niveau de fuite
conformément au Tableau 7.
Tableau 7 — Paramètres d’essai
Niveau de fuite Nombre d’échantillons
A1, B1 3
A2, B2 2
7.6.3 Méthode d’essai
7.6.3.1 Appareillage
L’appareillage d’essai doit être constitué:
a) d’une enceinte régulée pour essais d’environnement, capable de maintenir des températures
variant de façon constante entre t et t ;
min max
b) d’un dispositif de mise sous pression, raccordé aux joints, capable de produire une pression variant
entre P et P ;
min max
c) d’un générateur de vibrations, permettant d’obtenir la fréquence et l’amplitude spécifiées;
d) d’un système de régulation de pression, permettant de contrôler la pression, avec une exactitude
de ± 5 %;
e) d’un système de régulation de température, permettant de contrôler la température à l’intérieur de
l’enceinte d’essai, avec une exactitude de ± 5 %;
f) d’un capteur de température pouvant surveiller la température (t , t ) du composant ou du
max min
joint soumis à l’essai;
Le capteur de température doit adhérer à la surface de l’échantillon sur l’élément avec la plus forte
concentration de masse de l’élément supportant la pression afin de garantir que l’échantillon a atteint les
températures définies. Lorsque l’élément supportant la pression est constitué de matériaux métalliques
et non métalliques, le capteur doit être fixé sur le matériau non métallique.
Le capteur peut être fixé sur l’échantillon par soudage ou à l’aide d’adhésifs, en retenant la solution la
plus appropriée, en fonction du matériau de l’échantillon.
Il est possible d’appliquer une autre méthode ayant prouvé avoir les mêmes performances que le
thermocouple.
g) d’un compteur de cycles de température et de pression;
h) d’un appareillage d’essai permettant de réaliser l’essai d’étanchéité, conformément à 7.4.
7.6.3.2 Configurations d’essai
Les échantillons d’essai doivent être montés comme montrés en Annexe B, selon le nombre de joints à
soumettre à essai et les dimensions de l’enceinte climatique dans laquelle sont effectués les essais.
Le diamètre du tronçon de tube et les tolérances dimensionnelles doivent être ceux spécifiés par le
fabricant du joint.
L’assemblage du joint sur le tube doit être effectué en suivant les instructions de montage du fabricant.
Pour l’essai de pression, une extrémité du tube doit être raccordée au générateur de pression et l’autre
fermée hermétiquement.
7.6.4 Méthode 1: Essai de cycle combiné pression/température avec essai de vibrations intégré
7.6.4.1 Généralités
Les échantillons (joints fixés sur un tube) doivent être soumis à un nombre défini n de cycles de
température et de pression, entre les valeurs maximales (t , P ) et les valeurs minimales (t , P ).
max max min min
Les caractéristiques d’essai doivent être appliquées aux composants conformément au Tableau 8.
Un cycle type de température/pression est représenté à la Figure 5.
La pression doit être maintenue pendant 2 min.
Principe: Méthode 1 — Essai PTV
Légende
1 température
2 pression
3 vibrations
Figure 5 — Essai de cycle de température/pression
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Tableau 8 — Paramètres d’essai
Paramètres Valeur
n 160
n 5 × n
total
Température minimale spécifiée par le fabricant ou −40 °C, si cette température n’est pas
t
min
spécifiée
Température maximale spécifiée par le fabricant ou +10 °C ou 140 °C, si cette température
t
max
n’est pas spécifiée
P Pression atmosphérique
min
Pour les soupapes de sûreté, P = 0,9 × P
max set
P
max
a
Pour les autres composants, 1,0 × PS
f 200 Hz
s 0,012 mm
L 200 mm
a
1,0 × PS est proposé pour une question de sécurité en vue de l’essai sur un gros composant.
Le fluide d’essai ne doit pas être un liquide.
7.6.4.2 Mode opératoire
7.6.4.2.1 Monter les éléments à contrôler sur un banc d’essai conformément aux instructions du
fabricant.
7.6.4.2.2 Déterminer les paramètres d’essai (n, t , t , P , P , f, s) conformément au Tableau 8.
max min max min
7.6.4.2.3 Soumettre les éléments à la pression d’essai conformément au Tableau 8.
7.6.4.2.4 Vérifier l’étanchéité des joints par reniflage de gaz, afin de détecter des fuites avant essai.
7.6.4.2.5 Resserrer à nouveau les joints qui fuient, conformément aux instructions du fabricant.
7.6.4.2.6 Placer les éléments dans l’enceinte climatique et les soumettre à n cycles de pression et de
température, conformément à la Figure 5 et au Tableau 8. Soumettre simultanément l’ensemble des
composants à l’essai de vibration de fréquence f et d’amplitude s.
7.6.4.2.7 Avant les n cycles de pression et de température et de l’essai de vibrations, soumettre les
joints aux simulations d’opérations, si nécessaire, conformément au Tableau 1 ou 2, comme décrit en 7.7.
7.6.4.2.8 Répéter cinq fois, au total, les opérations de 7.6.4.2.6 et 7.6.4.2.7.
7.6.4.2.9 Soumettre les joints à l’essai d’étanchéité spécifié en 7.4. Les critères de conformité/non-
conformité doivent être les niveaux de contrôle d’étanchéité en fonction du gaz d’essai, présentés dans le
Tableau 5.
7.6.5 Méthode 2: Essai de cycle combiné de pression/température avec essai de vibrations
séparé
7.6.5.1 Généralités
Contrairement à la méthode 1, l’essai de cycle combiné de pression/température et l’essai de vibrations
doivent être effectués séparément.
7.6.5.2 Exigences relatives à l’essai de cycle combiné de pression/température
Les échantillons doivent être soumis à un nombre défini n de cycles de température et de pression
entre les valeurs maximales (t , P ) et les valeurs minimales (t , P ) et à n cycles de pression
max max min min 2
comprise entre la valeur maximale (P ) et la valeur minimale (P ), à une valeur de température
max min
fixe (t ).
max
Les caractéristiques d’essai à appliquer aux composants sont définies au Tableau 9.
Un cycle type pression/température est donné à la Figure 6.
NOTE La forme de la courbe est théorique.
1 1
2 2
Légende
1 température
2 pression
3 vibrations
Figure 6 — Essai de cycle température/pression avec essai de vibration séparé
Tableau 9 — Paramètres d’essai
Paramètres Valeur
n 50
n 200
n 2 × 10
Température minimale spécifiée par le fabricant ou −40 °C, si cette température n’est pas
t
min
spécifiée
Température maximale spécifiée par le fabricant +10 °C ou 140 °C, si cette température
t
max
n’est pas spécifiée
P Pression atmosphérique
min
Pour les soupapes de sûreté, P = 0,9 × P
max set
P
max
a
Pour les autres composants 1,0 × PS
a
1,0 × PS est proposé pour une question de sécurité en vue de l’essai sur un gros composant. Dans la méthode 2, le
nombre de cycles est augmenté et les vibrations sont amplifiées pour compenser la réduction de pression.
Le fluide d’essai ne doit pas être un liquide.
7.6.5.3 Mode opératoire
7.6.5.3.1 Monter les éléments contrôlés sur un banc d’essai conformément aux instructions du
fabricant.
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7.6.5.3.2 Déterminer les paramètres d’essai (n , n t , t , P , P ) conformément au Tableau 9.
1 2, max min max min
7.6.5.3.3 Soumettre les éléments à la pression d’essai conformément au Tableau 9.
7.6.5.3.4 Vérifier l’étanchéité des joints par reniflage de gaz, afin de détecter des fuites avant essai.
7.6.5.3.5 Resserrer à nouveau les joints qui fuient, conformément aux instructions du fabricant.
7.6.5.3.6 Réaliser la simulation d’opérations selon 7.7.
7.6.5.3.7 Placer les joints dans l’enceinte climatique et les soumettre à n et n cycles de pression et de
1 2
température, conformément à la Figure 6 et au Tableau 9.
7.6.5.4 Essai de vibrations
7.6.5.4.1 Généralités
Le composant et les joints doivent être soumis à n essai de vibrations. Cet essai est effectué séparément.
7.6.5.4.2 Spécifications de l’essai de vibrations
Les échantillons de joints doivent respecter les spécifications indiquées dans le Tableau 10.
Les échantillons de composants doivent respecter les spécifications indiquées dans les Tableaux 11 et 13.
7.6.5.4.3 Essai du joint
Les échantillons d’essai doivent être montés sur les composants comme indiqué en Annexe B
conformément au nombre de joints à soumettre à essai et avec les dimensions de l’enceinte climatique
dans laquelle les essais sont effectués.
La mesure de fréquence doit être réalisée sur le composant.
Tableau 10 — Paramètres d’essai du joint
Longueur Amplitude
Diamètre du tuyau Fréquence
Nombre
L s
d’excitations
DN mm mm Hz
0 ≤ DN < 10 0,30 2 000 000
10 ≤ DN < 20 0,25 2 000 000
200 ≤ 200
20 ≤ DN < 30 0,20 2 000 000
30 ≤ DN ≤ 50 0,15 2 000 000
7.6.5.4.4 Exemples de composants
Des exemples de montage de vibrations pour composants sont donnés à la Figure 7.
a)
b)
c)
Légende
1 joint
2 tuyau d’extension
Figure 7 — Assemblage de composants soumis aux vibrations
7.6.5.4.5 Test of component
a) Essai de composant 1
Essais de vibrations sinusoïdales basés sur les exigences conformément à l’IEC 60068-2-6.
Les composants doivent respecter les spécifications indiquées dans le Tableau 12.
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Tableau 11 — Paramètres d’essai pour l’essai de composant 1
Paramètres Valeur
Bande de fréquences 10 Hz à 200 Hz
Amplitude (crête à crête) 10 Hz = 3,48 mm à 200 Hz = 0,008 7 mm
Accélération 0,7 g
Vitesse de balayage 1 octave/min
a
Nombre de directions d’excitation 3 (x-y-z)
Durée 2 h dans chaque direction (x-y-z)
a
Le nombre de directions d’excitation peut être réduit à deux sur des composants symétriques.
b) Essai de composant 2
L’exigence d’essai aléatoire couvre les installations proches d’une source de vibrations.
Les paramètres d’essai des composants sont indiqués dans le Tableau 13.
Figure 8 — Densité spectrale de puissance
Tableau 12 — Valeurs de la densité spectrale de puissance (DSP)
Densité spectrale de puissance (DSP)
Hz g /Hz
...
Questions, Comments and Discussion
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