Bibliographie & annexes
Présentation
English
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 13445 et tous ses corrigenda, cités dans cet article ont été remplacé par la norme NF EN 13445, Récipients sous pression non soumis à la flamme (version de mai 2021)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2112 (Décembre 2021).
La partie 3 de la norme NF EN 13445-3 V4 de mars 2019 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 13445-3/A6, /A7 et /A8 (E86-200-3/A6, /A7, /A8) : Récipients sous pression non soumis à la flamme - Partie 3 : Conception - Amendements 6, 7 et 8. (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1904 (avril 2019).
Les normes NF EN 13445-1 à -5 et -8 citées dans cet article ont été remplacées par les normes NF EN 13445-1 à -5 et -8 V4 (E86-200-1 à -5 et -8) "Récipients sous pression non soumis à la flamme :
- Partie 1 : généralités
- Partie 2 : matériaux
- Partie 3 : conception
- Partie 4 : fabrication
- Partie 5 : inspection et contrôles
- Partie 8 : exigences complémentaires pour les récipients sous pression en aluminium et alliages d'aluminium" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1903 (mars 2019).
Les normes NF EN 13445-2 V3 de décembre 2014 et NF EN 13445-6 V2 de décembre 2014 citées dans cet article ont été modifiées par NF EN 13445-2/A3 et -6/A2 (E86-200-2/A3 et -6/A2) "Récipients sous pression non soumis à la flamme - Partie 2 : matériaux - Amendement 3 - Partie 6 : Exigences pour la conception et la fabrication des récipients sous pression et des parties sous pression moulés en fonte à graphite sphéroïdal - Amendement 2" (Révision 2018)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1812 (décembre 2018).
Les normes NF EN 13445-2 V3 et -3 V3 de décembre 2014 (3èmes tirages de décembre 2016) citées dans cet article ont été modifiées par les normes NF EN 13445-2/A2 et -3/A5 (E86-200-2/A2 et -3/A5) : Récipients sous pression non soumis à la flamme - Partie 2 : matériaux (amendement 2) - Partie 3 : Conception (amendement 5).
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1811 (novembre 2018).
Les parties 2 et 5 de la norme NF EN 13445 de décembre 2014 citée dans cet article ont été remplacées par NF EN 13445-2/A4 et -5/A1 (E86-200-2/A4 et -5/A1) " Récipients sous pression non soumis à la flamme" et "Partie 2 : matériaux (Amendement 4) - Partie 5 : Inspection et contrôles (Amendement 1)" révision 2018.
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1807 (septembre 2018).
Les normes NF EN 13445-1 et -3 de décembre 2014 (3èmes versions de décembre 2016) citées dans cet article ont été remplacées par les normes NF EN 13445-1/A2 (E86-200-1/A2) " Récipients sous pression non soumis à la flamme - Partie 1 : Généralités" et NF EN 13445-3/A4 (E86-200-3/A4) "Récipients sous pression non soumis à la flamme - Partie 3 : Conception". Révision 2018
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1803 (avril 2018).
RÉSUMÉ
Dans les différentes étapes de le conception d'un équipement sous pression, la procédure de fabrication, de mise en forme et de contrôle des composants de l'équipements est primordiale. Cet article présente tous les éléments liés aux opérations de formage et à ses conséquences métallurgiques et mécaniques. Les traitements thermiques et mécaniques requis après le formage et le soudage sont également explicités.
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-
Chaieb JARBOUI : Docteur ingénieur en Génie des matériaux - Ingénieur au pôle d’activité « Production mécanique » du CETIM (Centre technique des industries mécaniques) - Expert matériaux, équipements sous pression et normalisation européenne
INTRODUCTION
Au moment de la conception et du calcul des équipements, le choix des matériaux doit être effectué en fonction des conditions limites de fonctionnement et des exigences réglementaires applicables. Il est également important de prendre en compte les exigences spécifiques du cahier des charges correspondant. Les opérations de fabrication et de contrôle nécessaires à la réalisation des différents composants d’un tel équipement sont aussi primordials, faute de quoi, le fabricant prendra le risque de se retrouver devant des difficultés de réalisation de certains composants liées à la capacité de mise en œuvre des matériaux.
Les principaux critères de choix concernent essentiellement les propriétés mécaniques des matériaux qui sont spécifiées dans les normes et les cahiers des charges. Les matériaux de base, composés essentiellement de produits plats et de tubes rectilignes, doivent généralement subir des opérations de formage par différents moyens permettant d’obtenir la forme finale du composant (fonds bombés, viroles cylindriques ou coniques, tubes cintrés…). En fonction des conditions de mise en œuvre de ces opérations de fabrication (formage à froid, formage à tiède ou à chaud, soudage…), les propriétés des matériaux subissent des modifications importantes. L’amplitude de ces modifications dépend aussi de la sévérité de ces opérations et des technologies utilisées par le fabricant.
Afin de donner au fabricant les règles permettant d’analyser au préalable le comportement des matériaux choisis et de prévoir les moyens adaptés pour leur mise en œuvre, des études techniques et technologiques ont été menées et ont permis de préciser les règles dans ce domaine.
Les procédés et la technologie du formage ont été présentés dans l’article
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Traitements thermiques et mécaniques après formage et après soudage
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3. Conséquences métallurgiques et mécaniques du formage
3.1 Caractéristiques mécaniques après formage
Chaque fois que cela est possible, il est préférable de former à froid. En formage à chaud, la précision dimensionnelle est plus difficile à maîtriser et le coût est notablement accru par les opérations suivantes :
-
chauffage du flan ;
-
manutention du flan et de la pièce à température élevée ;
-
décalaminage de la surface ;
-
calibrage de la pièce après formage.
L’écrouissage qui apparaît lors du formage à froid se traduit par un durcissement accompagné d’une baisse de ductilité et d’une fragilisation dues à une augmentation rapide de la densité de dislocations. Cette dégradation peut d’ailleurs être amplifiée par le vieillissement du métal de la tôle, résultant des opérations de préchauffage et de soudage.
Les différents codes de construction des appareils à pression définissent les déformations maximales admissibles sans traitement thermique et le traitement thermique à appliquer si nécessaire.
Pour les aciers non alliés, la déformation admissible sans traitement thermique est de 5 %. Il existe deux exceptions : le code allemand pour une température de service inférieure à – 10 oC et le code italien qui définit cette déformation en fonction des nuances d’aciers (tableau 1).
Pour les autres aciers et matériaux, la déformation admissible sans traitement thermique selon les codes est fonction de la famille de matériau (tableau 1) :
-
aciers au nickel : 3 à 6 % ;
-
aciers alliés pour emploi à température élevée : 3 à 5 % ;
-
aciers inoxydables austénitiques : 15 à 25 % ;
-
aciers inoxydables austénoferritiques : 10 % ;
-
alliages de nickel : 10 à 15 %.
Concernant la désignation des différentes nuances d’acier...
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Conséquences métallurgiques et mécaniques du formage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WASSILIEF (B.) - Travaux et outillage à la presse - . 3e éd., Dunod (1967).
-
(2) - LUKJANOV (V.P.), GOROKHOV (E.D.) - Paramètres de la pression de serre-flan dans l’emboutissage à froid de fonds elliptiques en acier au carbone et en acier inoxydable - . Kuznetchno Shtamp. Proizv. (SU), no 3, p. 19-23 (Traduction CDM no 73.5281) (1973).
-
(3) - MOCHNIN (E.N.), LEMKIN (A.N.) - Détermination des conditions limites de l’emboutissage sans serre-flan de pièces circulaires - . Maschinenbautechnik (D), no 12, p. 15-8 (Traduction CDM no 72.02379) (1971).
-
(4) - KOZLOV (J.I.) - Emboutissage par section, en allant du bord vers le centre du flan - . Khimitcheskoe i Neft. Machinostr (SU), no 11, p. 23-5 (Traduction CDM no 69.563) (1968).
-
(5) - CAOLION (L.), RABBE (P.), DUNAND-ROUX (L.), AMZALLAG (M.) - Déformabilité et tenue à la fatigue d’aciers de construction - . Rapport final EUR. 5975 FR, CEE (1978).
-
...
NORMES
-
Récipients sous pression simples. Arrêté du 14 décembre 1989 portant application de la directive no 87-404/CEE relative aux récipients pression simples - Directive 87/404/CEE -
-
Équipements sous pression. Transposée en France par le décret du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression - Directive 97/23/CE -
-
Équipements sous pression transportables. Transposée en France par le décret du 3 mai 2001 relatif aux équipements sous pression transportables - Directive 1999/36/CE -
-
relatif à l’exploitation des équipements sous pression. Réglementation nationale française : arrêté du 15 mars 2000 - Arrêté du 15 mars 2000 -
-
Code de construction des appareils à pression (français) - CODAP® - 2000
-
Code de construction des tuyauteries industrielles (français) - CODETI® - 2001
-
Code de construction des générateurs de vapeur - ...
ANNEXES
1.1 Nouvelles normes européennes de construction des équipements sous pression
EN 13445, Récipients à pression non soumis à l’action de la flamme
EN 13480, Tuyauteries industrielles métalliques
EN 12952, Chaudières à tubes d’eau et installations auxiliaires
EN 12953, Chaudières à tubes de fumées et installations auxiliaires
HAUT DE PAGE1.2 Nouvelles normes européennes de matériaux pour équipements sous pression (aciers) (tableau 1)
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