GOST R ISO 13679-2016

GOST R ISO 13679-2016 Gaines et tubes en acier pour l'industrie pétrolière et gazière. Méthodes d'essai pour les connexions filetées

GOST R ISO 13679-2016

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

CARTER EN ACIER ET TUYAUX DE POMPE ET DE COMPRESSEUR POUR L'INDUSTRIE DU PÉTROLE ET DU GAZ

Méthodes d'essai pour les connexions filetées

Tubes de tubage et de tubage en acier pour l'industrie pétrolière et gazière. Procédures de test de connexion de fil

OKS 75.180.10
75.200*

_____________________

* Selon le site officiel de Rosstandart
OKS 23.040.10 ; 77.040.20 ; 77.140.75, ci-après. -
Note du fabricant de la base de données.

Date de lancement 2016-10-01

Avant-propos

1 PRÉPARÉ PAR le sous-comité SC 7 "Fournitures tubulaires pour puits de pétrole en rotation" du comité technique TC 357 "Tuyaux et cylindres en acier et en fonte" sur la base d'une traduction authentique en russe de la norme spécifiée au paragraphe 4, qui a été faite par SPF "Interservice "

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 357 "Tubes et cylindres en acier et fonte"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 26 février 2016 N 78-st

4 La présente Norme internationale est identique à l'ISO 13679:2002*, Industries du pétrole et du gaz naturel — Procédures d'essai des raccords de tubage et de tubage.

Le nom de cette norme a été modifié par rapport au nom de la norme internationale spécifiée pour l'aligner sur GOST R 1.5 (sous-section 3.5).

Les termes utilisés dans la norme internationale ISO 13679:2002 ont été remplacés par ceux utilisés dans la pratique nationale : élément".

Lors de l'application de cette norme, il est recommandé d'utiliser à la place des normes internationales de référence les normes nationales correspondantes de la Fédération de Russie et les normes interétatiques, dont les détails sont donnés dans l'annexe supplémentaire OUI

5 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

Les règles d'application de cette norme sont précisées dans GOST R 1.0-2012 (section 8). Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'information annuel (au 1er janvier de l'année en cours) "Normes nationales", et le texte officiel des modifications et modifications - dans l'index d'information mensuel "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans le prochain numéro de l'index d'information mensuel "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet (www.gost.ru)

Introduction

Cette norme est identique à la norme internationale ISO 13679:2002, qui a été développée sur la base de la norme API RP 5C5 et de méthodes propriétaires pour tester les connexions filetées.

L'ISO 13679:2002 a été élaborée par le sous-comité P.K. 5, Caisson, tubes et tiges de forage, du comité technique ISO/TC 67, Matériaux, équipements et structures offshore pour les industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel.

La vérification des charges d'essai et ultimes d'un joint est essentielle dans la conception du tubage et du tubage.

Pour vérifier les charges d'essai et ultimes, la connexion est testée aux valeurs limites des paramètres de fonctionnement. Ce test garantit que tous les produits qui seront exploités sous ces paramètres auront les mêmes performances que le produit qui a été testé. Les paramètres de performance des joints filetés comprennent les tolérances dimensionnelles, les propriétés mécaniques, la finition de surface, le couple de serrage, le type et la quantité de composé de filetage. La présente Norme internationale traite des tolérances dimensionnelles connues pour les assemblages normalisés. La détermination des tolérances dimensionnelles défavorables pour les connexions non standard nécessite une analyse de conception.

La présente Norme internationale se compose de cinq parties principales. Les essais sont effectués conformément aux sections 4 à 8 sur la base des données fournies par les fabricants et spécifiées à l'annexe A, et (ou) des calculs donnés à l'annexe B, et sont délivrés sous forme de rapports dont les formes sont données à l'annexe C. L'annexe D contient les informations à inclure dans le rapport d'essai complet. L'annexe E fournit des calculs pour la construction d'une zone de charge de 100 % pour un corps de tuyau et la détermination des points de charge d'essai. L'annexe F fournit un exemple d'étalonnage du dispositif de charge. L'Annexe G donne une évaluation de la qualité possible pour une série de produits avec une connexion filetée, et l'Annexe H fournit des conseils sur des essais supplémentaires pour des applications spéciales. L'Annexe I présente la justification de l'élaboration de la présente Norme internationale. L'annexe J énumère les exigences pour les joints d'étanchéité métal sur métal et élastiques, qui sont testés séparément.

Des essais supplémentaires sont effectués pour des conditions particulières d'utilisation des composés qui ne sont pas évalués par les essais décrits dans la présente norme. L'acheteur et le fabricant doivent s'entendre sur l'utilisation de la connexion dans ces conditions, sous réserve de certaines limitations.

Des tests sous la supervision de représentants du client et/ou d'une inspection par un tiers sont recommandés.

Cette norme traite des tests de connexions dans les conditions les plus courantes et ne couvre pas toutes les conditions possibles, par exemple, elle ne couvre pas le fonctionnement dans un environnement hostile qui peut affecter les performances de la connexion.

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale établit une liste minimale de méthodes d'essai de conception et de critères d'essai d'acceptation pour les raccords de tubage et de tubage utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière. Le test des propriétés physiques des assemblages fait partie du processus de vérification de la conception et fournit une preuve objective que l'assemblage respecte les charges d'essai et limites spécifiées par le fabricant.

La norme établit quatre classes de tests selon leur sévérité.

La présente Norme internationale ne fournit pas de base statistique pour l'analyse des risques.

Cette norme ne considère que trois des cinq types possibles de charges primaires agissant dans les puits sur le tubage et le tubing : pression de fluide (interne et (ou) externe), force de compression ou de traction axiale ; la flexion (flexion longitudinale et (ou) flexion due à la déviation du puits), ainsi que la torsion. La norme ne traite pas des charges de torsion lors de la rotation et des charges non axisymétriques (aux contacts ponctuels, linéaires ou surfaciques).

La présente Norme internationale spécifie les essais à effectuer pour déterminer la tendance au grippage, les propriétés d'étanchéité et l'intégrité structurelle des joints de tubage et de tubulure.

La norme traite des conditions d'utilisation des casing et tubing sans tenir compte des diamètres de ces conduites.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références normatives aux normes suivantes * :
________________
Pour les références datées, seule l'édition citée applique. Pour les références non datées, la dernière édition de la norme, y compris tous les amendements et amendements.

* Voir le lien pour le tableau de correspondance entre les normes nationales et les normes internationales. — Note du fabricant de la base de données.

ISO 3183-1 Industrie pétrolière et gazière. Tubes en acier pour systèmes de transport par pipeline. Conditions techniques de livraison. ISO 3183-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tubes en acier pour canalisations — Conditions techniques de livraison — Partie 1: Tubes de classe d'exigences A
________________
Cette norme a été retirée et remplacée par l'ISO 3183-2012 « Industrie pétrolière et gazière. Tubes en acier pour systèmes de transport par pipeline.


ISO 3183-2 Industrie pétrolière et gazière. Tubes en acier pour systèmes de transport par pipeline. Conditions techniques de livraison. ISO 3183-2, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tubes en acier pour canalisations — Conditions techniques de livraison — Partie 2: Tubes de classe d'exigences B
________________
Cette norme a été retirée et remplacée par l'ISO 3183-2012 « Industrie pétrolière et gazière. Tubes en acier pour systèmes de transport par pipeline.


ISO 3183-3 Industrie pétrolière et gazière. Tubes en acier pour systèmes de transport par pipeline. Conditions techniques de livraison. ISO 3183-3, Industries du pétrole et du gaz naturel - Tubes en acier pour canalisations - Conditions techniques de livraison - Partie 3 : Tubes de classe d'exigences C
________________
Cette norme a été retirée et remplacée par l'ISO 3183-2012 « Industrie pétrolière et gazière. Tubes en acier pour systèmes de transport par pipeline.


ISO 10400:1993 Industrie pétrolière et gazière. Formules et calculs pour déterminer les caractéristiques des tubages, des tubes, des tiges de forage et des canalisations (ISO 10400, Industries du pétrole et du gaz naturel ; formules et calculs pour les propriétés des tubages, des tubes, des tiges de forage et des tubes de canalisation).

ISO 10422 Industries du pétrole et du gaz naturel. Découpe, calibrage et contrôle de production de filetages de tubage, tubing et pipeline. Spécifications (ISO 10422, Industries du pétrole et du gaz naturel ; filetage, calibrage et inspection du filetage des filetages des tubages, des tubes et des conduites ; spécification)
________________
Cette norme a été annulée sans remplacement.


ISO 11960 Industries du pétrole et du gaz naturel. Tubes en acier à utiliser comme tubage et tubage pour puits (ISO 11960, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tubes en acier à utiliser comme tubage ou tubage pour puits)

ISO 13680 Industries du pétrole et du gaz naturel. Tubes sans soudure en alliages résistants à la corrosion pour une utilisation en tant que tubage, tubage et tubes de raccordement. Conditions techniques de livraison (ISO 13680, Industries du pétrole et du gaz naturel - Tubes sans soudure en alliage résistant à la corrosion destinés à être utilisés comme corps de cuvelage, de tubage et de couplage - Conditions techniques de livraison)

Bulletin API Bull 5C3 sur les formules et les calculs des propriétés des tubages, des tubes, des forages et des pipelines utilisés comme tubages et tubes et tableaux de performances pour les propriétés des tubages, des tubes, des tiges de forage et des tuyaux)

Spécification API Spec 5B pour le filetage, le calibrage et l'inspection du filetage des filetages de tubage, de tube et de conduite

Spécification API Spec 5L pour les tuyaux de canalisation

3 Termes, définitions, symboles et abréviations

3.1 Termes et définitions

Dans cette norme, les termes suivants sont utilisés avec leurs définitions respectives :

3.1.1 diagramme de charge de pression axiale diagramme de pression en fonction de la charge axiale caractérisant la charge d'essai sur un joint et/ou un tuyau ou la charge ultime

3.1.2 grippage

Remarques

1 Le grippage se produit à la suite du glissement de surfaces métalliques sous de lourdes charges. Peut être causé par une lubrification insuffisante des surfaces de contact. Le but de la lubrification est de minimiser le contact métal sur métal et de leur permettre de glisser en douceur. D'autres moyens d'empêcher le collage consistent à réduire la pression ou à réduire la longueur du chemin de glissement.

2 Il existe plusieurs degrés de grippage selon le constat et la réparation nécessaire (voir 3.1.5, 3.1.17, 3.1.20).

3.1.3 articulation mère

3.1.4 train de tiges

3.1.5 léger grippage

3.1.6 joints multiples système d'étanchéité composé de deux éléments indépendants ou plus, dont chaque élément est un joint indépendant

3.1.7 enveloppe de charge d'essai

NOTE Le fabricant est responsable du choix de la plage de charge d'essai pour les connexions qu'il réalise (voir 4.1).

3.1.8 éprouvette de raccordement deux morceaux de tuyau reliés ensemble

Remarque - Un échantillon d'un raccord à emboîtement se compose de segments d'extrémités de tuyaux avec un filetage extérieur (éléments de manchon) reliés par un manchon à filetage intérieur (élément de douille), un échantillon d'un raccord à emboîtement se compose de segments de l'extrémité de un tuyau avec un filetage extérieur (élément mamelon) et l'extrémité d'un tuyau avec un filetage intérieur (élément douille).

3.1.9 ovalité du joint différence entre le diamètre maximal du joint et le diamètre minimal du joint divisée par le diamètre moyen du joint et multipliée par 100

NOTE L'ovalité du joint est exprimée en pourcentage.

3.1.10 scellé unique un ou plusieurs scellés dont les fonctions ne peuvent pas être séparées physiquement

3.1.11 lot (lot): Tuyaux de même taille, même groupe de résistance, en acier de même coulée, qui ont été traités thermiquement au cours d'un processus continu ou en une seule charge.

3.1.12 lot de filetage : Produits fabriqués sur un équipement de filetage au cours d'un cycle de production continu qui n'a pas été interrompu par des bris d'outils importants ou des pannes d'équipement (à l'exclusion de l'usure ou des bris d'outils mineurs), le remplacement du porte-outil (sauf pour une barre d'alésage ébauche) ou tout autre dysfonctionnement de l'équipement d'enfilage ou du contrôle de la jauge.

3.1.13 joint de courtoisie

3.1.14 charge limite valeur maximale d'une combinaison de charges (poussée et/ou pression) qui détermine les conditions de rupture d'un assemblage, ou charge maximale qui provoque une déformation plastique (par exemple flambage) avant la rupture complète d'un assemblage (rupture).

3.1.15 charge de rupture charge à laquelle le corps de tuyau ou le joint se rompt complètement sous la forme d'une rupture du joint, d'une fissuration, d'une déformation plastique sévère (par exemple flambage ou effondrement) ou d'une perte d'étanchéité significative

3.1.16 joint fileté

3.1.17 grippage sévère grippage dont les effets ne peuvent être éliminés avec une lime aiguille et du papier de verre.

3.1.18 raccordement raccordement fileté de deux extrémités de tuyau avec une douille (raccord à manchon) ou de deux extrémités de tuyau sans l'aide d'une douille (raccord à douille)

3.1.19 température ambiante température ambiante

3.1.20 grippage modéré

3.1.21 joint

3.1.22 joint métal sur métal

REMARQUE Le lubrifiant pour filetage peut avoir un effet à la fois positif et négatif sur les performances d'un joint métal sur métal.

3.1.23 joint élastique (joint résilient) : joint ou système d'étanchéité qui scelle un joint au moyen de joints toriques installés à l'intérieur du joint (par exemple, dans un profil de filetage, dans une zone de joint , etc. ).

3.1.24 fuite

3.2 Notation

Les symboles suivants sont utilisés dans cette norme :

- aire de section calculée à partir du diamètre intérieur du tuyau ;

- aire de section calculée à partir du diamètre extérieur du tuyau ;

est la section transversale du tuyau;

— force de compression axiale ;

- diamètre extérieur donné du tuyau ;

- diamètre intérieur;

- diamètre extérieur;

est le degré effectif de courbure, en degrés par 30 m ;

est l'erreur absolue dans l'étalonnage du dispositif de charge ;

— erreur relative d'étalonnage du dispositif de charge, en pourcentage ;

— force de rupture ;

 force axiale de traction ou de compression ;

est la force de flexion axiale équivalente ;

 la résistance déclarée de l'éprouvette de joint sous charge de compression ;

— l'effort axial réel de traction ou de compression ;

 effort axial nominal de traction ou de compression ;

- la résistance déclarée de l'assemblage sous charge partielle de traction ou de rupture ;

- la résistance déclarée du joint sous une charge de traction correspondant au début de la plastification ;

- moment d'inertie;

- coefficient d'efficacité de résistance de la connexion aux charges de compression ;

- coefficient d'efficacité de résistance de la connexion à la pression interne ;

- coefficient d'efficacité de résistance de la connexion à la pression extérieure ;

- coefficient d'efficacité de résistance de la connexion aux charges de traction ;

, sont des variables géométriques ;

est la longueur de l'élément de raccord, A, depuis l'extrémité du raccord (ou l'extrémité de l'élément de douille) jusqu'au capuchon d'extrémité ou au début de la fixation ;

- la longueur de l'élément de tétine B depuis l'extrémité du raccord (ou l'extrémité de l'élément d'emboîture) jusqu'au capuchon d'extrémité ou au début de la fixation ;

- la longueur du raccord ou de l'emboîture ;

est la longueur intersupport minimale de l'élément de connexion ;

- moment fléchissant ;

- moment de surflexion ;

— pression d'écrasement conformément à l'ISO/TR 10400 pour le diamètre extérieur, l'épaisseur de paroi et la limite d'élasticité réelle de l'échantillon ;

- Pression interne;

 pression interne avec charge de flexion ;

- haute pression interne ;

 pression d'essai interne assignée ;

 basse pression interne ;

- pression interne de début de fluidité dans le corps de la conduite selon ISO/TO 10400 ;

 pression d'essai externe ;

 pression extérieure avec charge de flexion ;

 pression d'épreuve externe assignée ;

- pression à température élevée pendant le test de cyclage thermique

- pression provoquant une contrainte sur la surface intérieure ;

 taux de fuite réel ;

— taux de fuite observé ;

R est le rayon de courbure de l'axe du corps de tuyau ;

- résistance à la traction des éléments de broche ou de douille, égale à 100 % de la résistance à la traction minimale de la pièce d'origine (à température ambiante ou élevée) ;

- la limite d'élasticité des éléments mâles ou femelles, égale à 100 % de la limite d'élasticité minimale de la pièce d'origine (à température ambiante ou élevée) ;

- tension égale à 90% pour les séries d'essais A et B, 80 %, 90 % et 95 % pour la série C ;

est l'épaisseur de paroi de tuyau spécifiée ;

— épaisseur minimale de la paroi de l'échantillon ;

 épaisseur minimale réelle de la paroi de la conduite ;

T est la force de traction axiale ;

— efficacité du système de détection des fuites ;

- tension;

— contrainte axiale sans flexion ;

 contrainte axiale avec flexion ;

— contrainte axiale avec flexion supercritique ;

 contrainte axiale causée par la flexion ;

 contrainte axiale causée par la flexion supercritique ;

 limite d'élasticité dans le sens axial en compression, si elle est présente, sinon, limite d'élasticité dans le sens axial en traction ;

- contrainte circonférentielle (tangentielle) ;

- contrainte circonférentielle (tangentielle) le long du diamètre extérieur ;

- contrainte radiale (normale) ;

- contrainte radiale (normale) sur le diamètre extérieur ;

— la limite d'élasticité en traction transversale, si présente, sinon la limite d'élasticité en traction axiale ;

 la limite d'élasticité en compression déterminée, si elle est présente, sinon la limite d'élasticité en traction axiale ;

est la contrainte équivalente de von Mises ;

est la limite d'élasticité dans le sens axial en traction.

3.3 Abréviations

Les abréviations suivantes sont utilisées dans cette norme :

CAL est le niveau d'application du composé pour lequel des résultats satisfaisants ont été obtenus lors du test ;

CCS est la section efficace critique ;

CCW - sens anti-horaire ;

CW - sens des aiguilles d'une montre ;

CEPL - charge (extension) résultant de l'action de la pression interne sur l'élément de connexion avec un embout;

CEYP est la pression correspondant au début de la fluidité du matériau de l'élément de connexion du capuchon d'extrémité ;

CRA - aciers et alliages résistants à la corrosion ;

EUE - élément avec refoulement externe et connexion filetée EUE ;

FMU est un échantillon de connexion dans l'état après vissage définitif ;

LL - charge ultime ;

LP est le point d'application de la charge ;

LP1 - option de test de charge ultime 1 ;

LP2 - option de test de charge ultime 2 ;

LP3 - Option de test de charge ultime 3 ;

LP4 - option de test de charge ultime 4 ;

LP5 - option de test de charge ultime 5 ;

LP6 - Option de test de charge ultime 6 ;

LP7 - option de test de charge ultime 7 ;

LP8 - Option de test de charge ultime 8 ;

M/B - make-up-break-out ;

MBG - spécimen d'essai pour le grippage pendant le maquillage et l'éclatement ;

MC - cycle mécanique;

MT est le matériau de l'échantillon de test ;

MTC - connexion étanche métal-métal ;

MTM - joint métal sur métal;

MU - maquillage;

OCTG - produits tubulaires pour puits de pétrole ;

PTFE - polytétrafluoroéthylène;

RS - joint élastique;

SRG - rainure pour la bague d'étanchéité;

TC est le cycle thermique ;

TLE est le domaine des charges d'essai;

TSC - raccord à joint fileté ;

VME est la tension équivalente de von Mises.

4 Exigences générales

4.1 Paramètres géométriques de la connexion, zone des charges d'essai et caractéristiques de performance de la connexion

Le fabricant doit fournir les paramètres géométriques et les caractéristiques de performance de la connexion, en indiquant le niveau d'application de la connexion et ses propriétés en termes de résistance à la traction, à la compression, à la flexion, à la torsion, à la pression interne, à la pression externe. Voir la liste de la géométrie et des données de connexion dans le tableau 1. Le fabricant doit fournir un dessin d'une section transversale représentative de la connexion. Il doit également présenter sous forme graphique l'aire des charges d'essai (tracé VME) et les valeurs quantitatives des charges ultimes. Pour obtenir la zone de charge d'essai pour la connexion et calculer les charges d'essai, il convient d'utiliser la propre méthode de calcul du fabricant. Vous pouvez également utiliser les données sur la santé ou la méthode décrite à l'annexe B.

L'Annexe B est un moyen par lequel un fabricant ou un acheteur peut évaluer la zone de charge d'essai à l'aide d'un modèle de performance de connexion basé sur la performance de sections critiques individuelles de la connexion.

Le fabricant doit établir, dans la mesure du possible, les limites de charge maximale pour chaque connexion. Le client peut également faire une évaluation indépendante des charges ultimes. Les charges ultimes doivent être supérieures à la zone des charges d'essai.

Il est très important que la capacité portante combinée de la connexion, exprimée en surface des charges d'essai, soit proche des conditions dans lesquelles la sensibilité de la connexion à la charge principale passe de la pression à la force axiale et/ou à la flexion et vice versa. Les équations analytiques et empiriques pour la conception des connexions doivent établir la plage de charge d'essai pour toutes les combinaisons de pression et de poussée et pour la flexion (si nécessaire). Ces équations doivent également être applicables au calcul des charges d'essai basées sur la limite d'élasticité réelle et les paramètres géométriques de l'éprouvette de joint et doivent prendre en compte d'autres exigences de résistance structurelle et d'étanchéité du joint. La forme des équations doit faciliter le calcul de la pression pour une charge axiale donnée avec ou sans flexion.

Étant donné que la conception des connexions de tubage et de tubage et leurs performances peuvent varier considérablement, il n'est pas possible d'établir une exigence générale pour un nombre minimum de valeurs pour le calcul dans un format tabulaire. Cependant, on s'attend à ce qu'environ 10 combinaisons de charges de pression et de force axiale par quadrant soient suffisantes pour déterminer les charges d'essai et ultimes. Si la conception de la connexion diffère par les changements de sensibilité aux charges, il est nécessaire de prendre en compte les charges auxquelles la sensibilité change.

Lors du calcul de la capacité portante du corps de tuyau et du raccord, l'objectif de la présente Norme internationale est que l'éprouvette du raccord soit réalisée à la charge ou à la combinaison de charges la plus élevée possible qui soit sûre du point de vue de la sécurité.

Dans le cas où des circonstances imprévues conduisent à des écarts par rapport aux exigences ou procédures établies, ces écarts doivent être clairement indiqués dans la documentation.

4.2 Contrôle qualité

Toutes les procédures de contrôle de la qualité pour la fabrication des éprouvettes de raccordement doivent être documentées et doivent être conformes aux procédures utilisées dans la fabrication des raccordements pour le fonctionnement réel dans le puits. Le fabricant doit s'assurer que les connexions d'essai conformes à la présente Norme internationale sont réalisées avec la même conception, les mêmes dimensions et les mêmes tolérances dimensionnelles (voir Article 6) que les connexions pour la production réelle dans le puits. Le fabricant des connexions doit délivrer un certificat de conformité, par exemple selon [1]. Le fabricant doit élaborer un plan de contrôle de processus qui comprend un numéro de procédure ou un numéro de dessin, et des niveaux de révision pour tous les documents secondaires pertinents (fabrication, étalonnage de la jauge, procédure de mesure, état de surface , etc. ). Lors de la fabrication des éprouvettes, ces procédures et toutes autres jugées nécessaires pour garantir que le produit est conforme aux exigences d'utilisation sur le terrain doivent être appliquées (voir A.4).

5 Exigences générales d'essai

5.1 Classes d'essai

5.1.1 Principes de classement

Les données de performances de connexion sont obtenues lors des tests. Si la connexion a réussi le test, cela signifie qu'elle correspond au niveau d'application spécifié de la connexion. Si un joint échoue à certains ou à tous les tests, cela peut entraîner soit une reconception du joint, soit une révision du test ou des charges limites. Dans le premier cas, le test doit être répété. Dans le second cas, il est nécessaire de répéter les tests avec des résultats infructueux, afin qu'ils correspondent à la combinaison de charge révisée.

Quatre classes d'essais (quatre niveaux d'application) de raccordements sont établies, correspondant à des sollicitations mécaniques croissantes lors du fonctionnement des raccordements de tubage et tubage. Une augmentation de la complexité des tests pour différentes classes est obtenue en augmentant le nombre de paramètres testés et le nombre d'échantillons composés.

Les classes d'essai ne couvrent pas toutes les conditions de fonctionnement possibles. La présente Norme internationale ne traite pas de la présence d'un environnement corrosif susceptible d'affecter de manière significative les performances d'un assemblage.

Il appartient à l'utilisateur de cette norme de déterminer le niveau d'application requis de la connexion en fonction des exigences spécifiques de l'application. La personne utilisant la connexion doit connaître le niveau d'application spécifié, la zone de charges d'essai et les charges limites. Les niveaux d'application suivants pour les connexions CAL ont été établis :

a) Niveau d'application composé IV (huit échantillons) - niveau très sévère.

Les connexions CAL IV sont conçues pour l'assemblage de casing et tubing utilisés pour la production et l'injection du fluide de travail dans les puits de gaz. Les procédures d'essai à ce niveau impliquent le chargement des joints avec un chargement cyclique de pression interne, de pression externe, de traction, de compression, de flexion, de chargement thermique intense et une combinaison d'action thermique, de pression et de tension avec une exposition totale au gaz sous pression à une température de 180 ° C pendant environ 50 heures Essais aux charges ultimes à rupture, un effort axial - pression est effectué dans les quatre quadrants du diagramme.

b) Composé Niveau III (six échantillons) - Sévère.

Les connexions de niveau CAL III sont conçues pour l'assemblage de tubages et de tubes utilisés pour la production et l'injection du fluide de travail dans les puits de gaz et de pétrole. Les procédures d'essai de ce niveau prévoient le chargement des joints avec des charges cycliques de pression interne, de pression externe, de traction et de compression. La flexion n'est pas une charge obligatoire lors de l'essai de joints de ce niveau. Les tests de contrainte thermique sont moins sévères que le niveau IV et impliquent une combinaison de contraintes thermiques, de pression et de traction combinées à un gaz sous pression à 135 °C pendant 5 heures. La force est la pression.

c) Niveau d'application composé II (quatre échantillons) - niveau moyen.

Les raccords de niveau CAL II sont conçus pour l'assemblage de tubes de tubage et de tube, tubes de protection utilisés pour la production et l'injection du fluide de travail dans les puits de gaz et de pétrole, avec une exposition limitée à une pression externe élevée. Les procédures d'essai de ce niveau prévoient le chargement des joints avec des charges cycliques de pression interne, de traction et de compression. La flexion n'est pas une charge obligatoire lors du test des connexions de ce niveau, et le chargement par pression externe n'est pas effectué. Les chargements thermiques et les essais combinés thermiques, de pression et de traction sont les mêmes que pour le niveau III. Les essais aux charges ultimes jusqu'à la rupture sont effectués sous l'influence de la pression interne et de la charge axiale.

d) Niveau d'application composé I (trois échantillons) - niveau de lumière.

Les connexions de niveau CAL I sont conçues pour les applications de puits de pétrole. Les procédures d'essai de ce niveau prévoient le chargement des joints avec des charges cycliques de pression interne, de traction et de compression à l'aide d'un milieu liquide pour l'essai. La flexion n'est pas une charge obligatoire lors du test des connexions de ce niveau, et le chargement par pression externe n'est pas effectué. Les tests sont effectués à température ambiante. Les essais aux charges ultimes à rupture sont effectués dans les deux quadrants du diagramme force axiale - pression.

5.1.2 Essais précédents

Les résultats des essais conjoints effectués avant la mise en œuvre de la présente Norme internationale peuvent être utilisés dans le cadre du processus de vérification de la conception ou des essais d'applicabilité, à condition que les parties à un accord fondé sur la présente Norme internationale conviennent que ces essais ont été effectués pour l'essentiel conformément avec les exigences techniques et documentaires de la présente Norme internationale et a donné des résultats comparables.

5.1.3 Essais réduits et écarts par rapport aux conditions d'essai

Certains des essais de la présente Norme internationale peuvent être suffisants pour démontrer l'applicabilité d'une connexion à une application particulière sans avoir à exécuter l'ensemble du programme d'essai. De tels cas peuvent se produire en présence d'une expérience pertinente et des résultats d'autres tests, par exemple, des connexions d'une taille différente. Les écarts par rapport aux tests spécifiés sont autorisés dans les conditions suivantes :

a) les écarts prévus sont clairement documentés à l'avance ;

b) les écarts sont précisément convenus entre les parties intéressées ;

c) les écarts sont clairement indiqués dans le rapport de synthèse et dans le rapport d'essai complet.

La validation par lots et l'utilisation de l'interpolation et de l'extrapolation sont abordées dans l'annexe G. Par accord, des exigences plus strictes en matière d'acceptation, de sensibilité et/ou de présentation des données plus détaillées peuvent être établies.

5.2 Matrice d'essai

Le tableau 1 montre une matrice reliant le niveau d'application du composé et le nombre total d'échantillons du composé, leurs numéros d'identification et les types de tests effectués. La figure 1 montre une représentation graphique du programme de test. Des échantillons d'un composé peuvent être testés par lots de plusieurs échantillons assemblés dans le même agencement. Cependant, les charges d'essai doivent être fixées au niveau le plus élevé correspondant au modèle de joint le plus résistant.


Tableau 1 - Matrice d'essai, séries d'essais et numéros d'identification des échantillons composés

Figure 1 - Programme de test pour déterminer CAL

________________
Pour CAL III, les échantillons 7 et 8 ne sont pas utilisés.

S'applique uniquement à CAL II, CAL III et CAL IV. Conditions d'alimentation-rupture pour CAL I, voir tableaux 5 et 6.

Les échantillons pour CAL II ne sont soumis qu'aux essais de la série A et de la série B (voir tableau 1).

Les échantillons pour CAL I ne sont pas soumis aux essais de la série C (voir tableau 1).

Le test RRG sur les échantillons 2 et 3 n'est pas requis pour CAL I. L'échantillon 2 est testé sur MU uniquement. L'échantillon 3 est testé pour MBG.

Figure 1 - Programme de test pour déterminer CAL

Remarque - Les abréviations et symboles suivants sont utilisés dans la figure :

PSBF - petite conicité du filetage de l'élément de mamelon et grande conicité du filetage de l'élément de douille;

PFBS - grand cône du filetage de l'élément de mamelon et petit cône du filetage de l'élément de douille;

NOM-NOM est la conicité nominale du filetage de l'élément de raccord et la conicité nominale du filetage de l'élément de douille ;

HL - Précharge de filetage élevée - Précharge de joint faible ;

LL - Précharge de filetage faible - Précharge de joint faible ;

N-N - interférence élevée du filetage - interférence élevée du joint ;

LH - Précharge de filetage faible - Précharge de joint élevée ;

MU - maquillage;

MBG - test de grippage de maquillage ;

RRG - test de grippage "circulaire" lors de la rupture du maquillage ;

FMU - maquillage final ;

(A) - élément de connexion A;

(B) - élément du composé B ;

H/L - grande quantité de lubrification et faible couple ;

H / H - une grande quantité de lubrification et un couple élevé;

L/H - faible lubrification et couple élevé ;

— traction, compression, pression interne et pression externe ;

- traction, compression, pression interne et flexion ;

p + T à F - pression interne élevée avec tension augmentant jusqu'à la rupture ;

C + p jusqu'à F - compression avec augmentation de la pression externe jusqu'à la rupture ;

T à F - tension à la rupture ;

R + C à F - pression externe avec compression augmentant jusqu'à la rupture ;

T + p jusqu'à F - tension avec pression interne augmentant jusqu'à la rupture;

p + C à F - pression interne avec compression augmentant jusqu'à la rupture ;

p jusqu'à F est la pression extérieure croissante jusqu'à la rupture ;

p + T à F - basse pression interne avec augmentation de la tension jusqu'à la rupture.

Figure 1, feuille 2

5.3 Programme d'essai

5.3.1 Essais physiques

Conformément aux modes opératoires spécifiés dans la présente Norme internationale, un programme d'essais physiques de constitution et de rupture, d'essais sous charges combinées et d'essais sous charges ultimes est réalisé.

Ce faisant, les instructions de cette norme doivent être strictement respectées. En cas de conditions défavorables qui ne sont pas couvertes par la présente norme, tous les écarts par rapport à ses exigences doivent être indiqués dans les rapports d'essai. En outre, il est nécessaire de délivrer une déclaration justifiant que les résultats des tests peuvent être considérés comme adéquats.

5.3.2 Évaluation des résultats d'essai

5.3.2.1 Général

L'évaluation des résultats de la mise en œuvre du programme d'essais physiques conformément à la section 8 est effectuée comme indiqué en 5.3.2.1 - 5.3.2.4.

5.3.2.2 Résultats des tests correspondant au CAL spécifié

Si les résultats satisfont aux exigences des essais de rupture, de charge combinée et de charge ultime, alors une connexion d'une taille donnée et d'un groupe de résistance donné (c'est-à-dire un matériau avec une limite d'élasticité donnée et une composition chimique donnée) est considérée comme étant en conformité avec le CAL établi.

Pour les tests de charge ultime, il existe des critères d'acceptation minimaux qui déterminent si un joint réussit le test. La zone de charge d'essai TLE peut être ajustée après l'essai, comme décrit ci-dessous, de sorte que la connexion soit considérée comme l'ayant réussi.

5.3.2.3 Résultats des tests incompatibles avec la CAL spécifiée

Si les résultats du test ne répondent pas aux exigences du test de charge combinée, les résultats doivent être évalués pour :

a) révision de la conception du joint suivie d'un nouvel essai complet ;

b) révision de la plage de charge d'essai suivie d'un nouvel essai de tous les spécimens de joint qui ne satisfont pas aux exigences du domaine de charge d'essai révisé pour ce spécimen de joint.

En cas de défaillance prématurée lors de l'essai de charge ultime, il faut :

— Réviser la conception du joint suivi d'un nouveau test complet de tous les spécimens du joint ;

— Réviser la zone des charges d'essai TLE.

Si les résultats des essais sont conformes à la zone de charge d'essai révisée et aux exigences de charge ultime, aucun autre essai ou autre action n'est requis. Toutes les charges ultimes doivent dépasser la zone de charge d'essai.

En cas de dysfonctionnement de l'équipement de test ou de violation des conditions de test, qui n'est pas lié à la conception de la connexion, il n'est pas nécessaire de réviser la conception de la connexion, la zone de charges de test ou ultime charges, mais il est nécessaire de répéter complètement le test des échantillons principaux ou de remplacement de la connexion. Tout événement ne répondant pas aux critères d'acceptation doit être noté dans le rapport d'essai. Le nombre de nouveaux tests et la nécessité de nouveaux tests doivent être inclus dans le rapport de synthèse et dans les rapports détaillés des tests individuels.

5.3.2.4 Rapport d'essai

L'évaluation des résultats d'essai est indiquée dans la première partie des rapports d'essai complet et sommaire. Toutes les fuites du raccordement, quels que soient le volume et la vitesse, doivent être indiquées dans la fiche technique et sur les graphiques de pression. Toutes les fuites de l'équipement, quels que soient leur volume et leur vitesse, doivent également être indiquées sur des tableaux de pression.

5.4 Exigences pour l'étalonnage et l'accréditation

5.4.1 Accréditation

Un laboratoire effectuant des essais conformément à la présente Norme internationale doit être :

a) soit accrédité par un organisme d'accréditation national ou international ;

b) soit satisfaire pleinement aux exigences données de 5.4.2 à 5.4.5.

5.4.2 Étalonnage de l'équipement

Avant le test, il faut s'assurer que tous les dispositifs de charge qui seront utilisés pendant le test ont un étalonnage valide. Sur la base de l'expérience du laboratoire d'essai ou du fabricant des connexions, il est également nécessaire d'étalonner périodiquement les équipements de mesure et d'enregistrement, tels que les manomètres et les thermocouples. Les étalons de laboratoire d'essai utilisés pour l'étalonnage et tous les étalonnages doivent être documentés. Des copies des rapports d'étalonnage actuels pour le chargeur, les jauges de température, de pression et de couple doivent être incluses dans le rapport d'essai détaillé.

Il est permis d'effectuer un étalonnage pendant les essais sur la base des charges d'essai requises et de l'expérience accumulée dans l'utilisation de l'équipement.

5.4.3 Étalonnage annuel du dispositif de charge

Chaque dispositif de chargement utilisé pour les essais de charge axiale ou combinée doit être étalonné au moins une fois par an en traction et en compression à l'aide d'instruments, tels que des doses massiques, traçables aux étalons nationaux.

L'étalonnage doit consister en deux étapes, comprenant au moins 10 incréments de charge égaux, de la charge d'étalonnage minimale à la charge d'étalonnage maximale, c'est-à- dire couvrant tout l'intervalle de chargement. L'intervalle d'étalonnage du dispositif de charge doit couvrir l'intervalle de charge qui sera utilisé dans le programme de test. La charge d'étalonnage maximale de l'appareil doit être supérieure à la charge de rupture maximale des tuyaux et raccords à tester.

Erreur absolue et erreur relative trouver comment

, (une)

, (2)

où - charger en fonction des lectures de l'instrument ;

est la charge réelle.

L'erreur d'étalonnage relative pour toutes les charges dans la plage de fonctionnement du dispositif de chargement ne doit pas dépasser ±1,0 % (voir l'exemple à l'annexe F).

5.4.4 Vérification du dispositif de charge

Dans le cas où l'appareil de charge a été soumis à une charge élevée, telle qu'une charge qui est en dehors de l'intervalle d'étalonnage ou une charge qui pourrait compromettre l'étalonnage de l'appareil, il est recommandé de vérifier l'étalonnage de l'appareil de charge à l'aide d'outils vérifiés et vérifiés. appareils d'étalonnage certifiés. Au lieu d'utiliser une barre d'étalonnage, un étalonnage annuel complet du dispositif de charge peut également être effectué.

5.4.5 Étalonnage des transmetteurs de pression

Chaque transmetteur de pression doit être étalonné annuellement. L'erreur relative des mesures de pression dans l'intervalle de charge ne doit pas dépasser ±1,0 %.

5.5 Essais préliminaires

Des essais préliminaires sont recommandés pour fournir une évaluation préliminaire de la conception conjointe et de la procédure d'essai avant les essais officiels. Après l'achèvement des essais préliminaires, les éprouvettes communes pour les essais officiels doivent être reconstituées, surtout si le nombre d'éprouvettes est limité. Pour un test d'étanchéité préliminaire d'un joint sous pression, des échantillons avec un joint métal sur métal avec une petite interférence sont utilisés, et pour tester une connexion pour la sensibilité au grippage, des échantillons avec une grande interférence sont utilisés.

5.6 Essais pour déterminer les propriétés des matériaux

Pour déterminer la limite d'élasticité nécessaire au calcul des charges d'essai et des critères d'acceptation, des essais mécaniques du matériau du tuyau sont effectués.

Les propriétés mécaniques du matériau doivent être déterminées par une procédure documentée conformément à la norme de produit. Il s'agit généralement de l'ISO 11960 pour les produits en acier faiblement allié ou de l'ISO 13680 pour les produits en acier inoxydable. Pour les raccordements de conduites de pétrole et de gaz, la procédure doit être conforme à la norme ISO 3183 ou API Spec 5L.

NOTE Aux fins de cette disposition, l'ISO 11960 équivaut à l'API Spec 5CT. Dans l'industrie nationale, GOST R 53366, harmonisé avec ISO 11960, et GOST R ISO 13680, harmonisé avec ISO 13680, peuvent être appliqués.


Des éprouvettes d'essai de traction sont découpées aux deux extrémités des tuyaux et des ébauches de tuyaux pour les raccords. De plus, les mêmes échantillons sont découpés au milieu des tuyaux et des ébauches de tuyaux pour les raccords d'une longueur supérieure à 3 m.Les éprouvettes d'essai de traction et les résultats des tests doivent être traçables jusqu'aux tuyaux d'origine et au site d'échantillonnage.

Un emplacement d'échantillonnage alternatif est illustré à la Figure C.1. Un tel site d'échantillonnage fournit une détermination de la résistance du matériau directement au niveau de la connexion filetée. Si des échantillons sont prélevés comme illustré à la Figure C.1, le fabricant doit modifier le format de la fiche de données sur les propriétés des matériaux (formulaire C.1) pour indiquer l'emplacement de l'échantillonnage et inclure un croquis similaire à la Figure C.1 montrant l'emplacement réel, les essais et les échantillons. Lors de l'utilisation d'un emplacement alternatif, un échantillon pour essai de traction à température élevée doit être prélevé sur chaque site afin de déterminer les propriétés mécaniques. Les valeurs de limite d'élasticité du métal déterminées sur des échantillons de la zone adjacente au filetage et destinées à évaluer la connexion sont les valeurs utilisées pour calculer les charges d'essai.

Des spécimens plats doivent être utilisés, ce qui est préférable, ou les plus grands spécimens cylindriques possibles (voir ASTM A 370). La valeur déterminée de la limite d'élasticité est utilisée pour les calculs. A titre indicatif, il faut également déterminer la limite d'élasticité conditionnelle à 0,2 %. La fiche de données sur les propriétés des matériaux (formulaire C.1) doit inclure un croquis de l'échantillon à prélever parmi les échantillons. Pour un tuyau et un raccord, une courbe contrainte-déformation ou charge-déformation allant de la déformation nulle à au moins 2 % de déformation ou de rupture de l'éprouvette (selon la première éventualité) doit être tracée pour une éprouvette lorsqu'elle est testée en série A ou en série B et à des températures élevées. température pour un échantillon dans les essais de la série C.

Chaque échantillon de matériau est soumis à un essai de traction à température ambiante.

Chaque échantillon de matériau intermédiaire ou l'un des échantillons de l'ébauche finale pour les raccords d'au moins 3 m de longueur est soumis à un essai de traction à une température élevée de 135 °C pour CAL II et CAL III et de 180 °C pour CAL IV.

Pour chaque test à température élevée, enregistrez la température réelle de l'échantillon telle que déterminée par un thermocouple fixé à l'échantillon.

Chaque échantillon moyen du matériau ou l'un des échantillons finaux de la pièce pour les accouplements d'une longueur maximale de 3 m est soumis à une analyse chimique.

Les valeurs des propriétés des matériaux sont données dans la fiche de données des propriétés des matériaux, formulaire C.1.

NOTE Les limites de qualification des assemblages doivent être prises en compte si des tuyaux à haute résistance sont testés dans un groupe de propriétés particulier. Il convient de tenir compte des effets possibles de l'anisotropie des propriétés mécaniques ou des contraintes résiduelles dans les tubes formés à froid en alliages résistant à la corrosion (voir l'ISO 13680). Dans de tels cas, l'essai de traction axiale peut ne pas être suffisant pour caractériser complètement le tuyau.

5.7 Maquillage et décollement

5.7.1 Nature des essais

La confection et le démontage de la connexion, ainsi que la pâte à fileter utilisée lors de l'essai, doivent être conformes aux préconisations d'exploitation de la tuyauterie.

5.7.2 Lubrifiant de maquillage

Le fabricant de joints doit spécifier le type et la quantité (avec tolérances) de lubrifiant à appliquer sur le joint, ainsi que les zones à lubrifier. Ces données doivent être les mêmes que celles utilisées sur le terrain. Le même lubrifiant doit être utilisé pour tous les échantillons de joints. Il est recommandé de spécifier la quantité minimale et maximale de graisse en unités de masse. Le fabricant doit également fournir des photographies et une description de la façon d'appliquer le lubrifiant. Les photographies doivent montrer la connexion avec la quantité minimale et maximale de lubrification.

5.7.3 Couples de vissage

Les couples de rattrapage indiqués au chapitre 7 sont les couples maximum ou minimum préconisés par le constructeur. En tant que couple de réglage élevé, au moins 95 % du couple maximal est requis, et en tant que couple de réglage faible, pas plus de 105 % du couple minimal est requis. Si le couple de vissage réel se situe en dehors de la plage recommandée, la connexion doit être interrompue et rétablie. Le fabricant doit spécifier la plage des vitesses périphériques en tr/min lors de la réalisation de la connexion. Tous les spécimens de joint doivent être fabriqués à une vitesse de pointe d'au moins 90 % de la vitesse de rotation maximale recommandée en tr/min.

5.7.4 Maquillage

La confection de toutes les connexions est effectuée comme suit, les résultats étant consignés dans le formulaire C. 2 pour enregistrer la confection et la rupture des échantillons.

Avant chaque vissage, il est nécessaire de bien nettoyer et sécher les éléments de la connexion, de peser et de noter la quantité de lubrifiant appliqué sur chaque élément (broche et douille). Les couples d'appoint et de décrochage sont surveillés et enregistrés sur un graphique couple/tr/min. La résolution de rotation doit être d'au moins 0,001 tour. Le rapport d'essai complet doit comprendre ces graphiques pour chaque appoint de la section 7 et pour chaque appoint supplémentaire si nécessaire (voir section 8 et annexe D). Chaque tableau doit indiquer le numéro de l'échantillon, le numéro de la broche ou du robinet, le numéro de montage, la date, l'heure et toute anomalie.

Pour le maquillage, on utilise les mêmes clés à pipe et matrices que sur le terrain. Le maquillage doit se faire en position verticale. Lors de la réalisation des connexions d'accouplement, la position flottante de l'accouplement n'est pas autorisée, c'est-à- dire que chaque côté de l'accouplement doit être vissé séparément. Tous les équipements de maquillage et au moins le maquillage d'une connexion doivent être photographiés pendant le processus de maquillage. Lors de la fixation d'un élément de douille, il est nécessaire de maîtriser l'effort de compression afin d'éviter une déformation de la forme d'un élément à filetage intérieur.

Afin d'éviter d'endommager les éléments du mamelon lors de la rupture du vissage, il est permis d'installer un fusible spécial sur l'extrémité non vissée de l'élément.

5.7.5 Évasion

L'éclatement de l'échantillon de connexion doit être effectué à l'aide de la même clé et des mêmes dispositifs que ceux utilisés pour le vissage, conformément à la procédure élaborée par le fabricant. Les résultats sont consignés dans le formulaire C. 2.

5.7.6 Réparation de la connexion après rupture

Après chaque rupture, les éléments de goupille et d'évasement peuvent être réparés en utilisant uniquement les outils recommandés par le fabricant de la connexion pour une utilisation sur le terrain. Tous les cas de réparation doivent être enregistrés avec une indication du temps consacré aux réparations. Tous les bourrages et autres incohérences doivent être signalés. Une évaluation exaspérante, comprenant une description claire de l'étendue et de la nature des dommages, doit être faite dans le rapport final. Des photographies des zones de grippage, des zones de réparation, les mêmes zones après la prochaine évasion et après l'évasion finale doivent être photographiées et incluses dans le rapport final.

5.7.7 Contrôle du maquillage

Après chaque dévissage, les éprouvettes de joint sont soigneusement inspectées. Évaluer et reporter sur les diagrammes couple/vitesse tous les cas de grippage observés. Sur les mêmes schémas, toutes les violations du processus de vissage sont notées (glissement de l'extrémité du tuyau ou de l'accouplement dans les matrices de la pince à pipe, pannes informatiques ou sauts de signal électrique non marqués sur le schéma, etc. ) . Parmi les données sur les paramètres géométriques de l'assemblage (formulaire C.3), les résultats du contrôle des dimensions de l'échantillon sont également enregistrés.

5.8 Détection de fuite à pression interne

5.8.1 Nature des essais

Les exigences en matière de fuites sont particulièrement importantes pour les connexions qui doivent être étanches aux gaz ou aux liquides. Pour les connexions de différents types, des méthodes alternatives de détection des fuites sont indiquées ci-dessous. Les joints de tubage et de tubing sont soumis à une pression interne et leur comportement est surveillé par un système d'identification et de mesure de toutes les fuites de joint.

5.8.2 Pressurisation des fluides

Tous les tests de pression interne des connexions CAL II, III et IV sur la zone de charge de test doivent être effectués avec de l'azote sec. Au choix de l'une ou l'autre des parties impliquées dans l'essai, 5 % d'hélium peuvent être ajoutés à l'azote comme gaz traceur. Tous les essais de pression interne des connexions CAL I sur la zone de charge d'essai doivent être effectués à l'aide d'un fluide libre solide ou d'azote sec, comme convenu dans le programme d'essai. Tous les essais aux charges ultimes, tels que les essais de routine jusqu'à la rupture, doivent être effectués en utilisant un milieu liquide comme moyen de pressurisation, sauf indication contraire dans le programme d'essai.

5.8.3 Tester la sécurité

Pour assurer la sécurité, des tests de pression de gaz sont effectués avec un blanc de remplissage installé dans l'échantillon de connexion. Le matériau du blanc ne doit pas être poreux et ne doit pas libérer rapidement le milieu de travail qu'il contient, afin de ne pas interférer avec l'interprétation des résultats du test. Les dimensions du lingot doivent être telles qu'elles réduisent sensiblement le volume interne du joint, mais qu'elles n'entraînent pas d'interaction mécanique avec l'éprouvette lorsqu'elle est déformée au cours de l'essai (voir Figure 8 en 5.10.2). Le blanc doit être centré de sorte qu'il n'entre pas en contact avec le composé de l'échantillon pendant le test.

5.9 Dispositifs de détection de fuites pour essai de pression interne

5.9.1 Options de l'appareil

L'échantillon de joint d'essai doit être équipé d'au moins un des dispositifs de détection de fuite d'essai de pression interne suivants. Si les essais sont effectués à des températures élevées, les matériaux du dispositif doivent convenir à une utilisation à des températures supérieures à la température d'essai.

5.9.2 Dispositif de joint torique (figure 2)

Figure 2 - Dispositif monté sur évasement pour détecter les fuites lors des tests de pression interne

1 - bride métallique; 2 - épingle à cheveux; 3 - ressorts; 4 - écrou; 5 - embrayage; 6 - élément mamelon; 7 - tuyau flexible ; 8 - bague d'étanchéité; 9 - joint plat

Figure 2 - Dispositif monté sur évasement pour détecter les fuites lors des tests de pression interne

Le dispositif consiste en une bague d'étanchéité pressée contre l'extrémité ou la surface extérieure de l'élément de douille à l'aide d'une bride ayant au moins quatre trous traversants pour les goujons, avec lesquels les brides sont fermement pressées contre l'extrémité de l'élément de douille. L'étanchéité entre la bride et l'élément mamelon est réalisée à l'aide d'une bague d'étanchéité de serrage séparée.

5.9.3 Appareil avec flexible (figure 3)

Figure 3 — Dispositif d'étanchéité flexible pour détecter les fuites lors des essais de pression interne

1 - joint souple ; 2 - colliers de serrage; 3 - tube métallique ou tuyau flexible (pour les essais de la série C - en matériau résistant à la chaleur); 4 - matériau d'étanchéité; 5 - un petit espace pour augmenter la sensibilité de détection des fuites

Figure 3 — Dispositif d'étanchéité flexible pour détecter les fuites lors des essais de pression interne

Un dispositif avec un siphon flexible en un matériau tel que du silicone est installé à l'extrémité de l'élément de prise. Les espaces entre la surface extérieure des éléments de tétine et de douille et le dispositif sont remplis d'un matériau d'étanchéité. Des brides sont utilisées pour fixer le tuyau à la surface extérieure de l'élément mamelon et de l'élément douille. Entre la bride et la surface extérieure des éléments, un tube est inséré pour éliminer les fuites de gaz, qui est également scellé avec un matériau d'étanchéité.

5.9.4 Dispositif intégré dans l'élément de prise (figure 4)

Figure 4 - Dispositif avec un trou dans l'élément de prise pour détecter les fuites lors du test de pression interne

1 - un trou avec un raccord fileté dans la section du raccord correspondant au filetage du tuyau ; 2 - matériau d'étanchéité; 3 - flexible

Figure 4 - Dispositif avec un trou dans l'élément de prise pour détecter les fuites lors du test de pression interne

Pour évacuer les fuites de gaz dans la zone proche de l'extrémité de l'élément de douille, correspondant à la course de filetage de l'élément de tétine, un trou radial traversant est percé. Un filetage est coupé dans le trou et un raccord avec un tuyau flexible y est vissé. L'extrémité de l'élément de douille est scellée pour empêcher une fuite de gaz incontrôlée.

La constitution de l'échantillon commun s'effectue comme suit :

a) les trous sont percés, filetés et ébavurés avant le maquillage ;

b) établir la connexion ;

c) les raccords sont vissés dans les trous percés à l'aide d'un matériau d'étanchéité, tel que le PTFE ;

d) nettoyer les extrémités de l'élément de douille et les sceller avec du silicone ou un autre matériau d'étanchéité ;

e) laisser durcir le matériau d'étanchéité.

5.9.5 Test de pression interne des dispositifs de détection de fuites

Les appareils sont testés comme suit :

a) Vérifier l'étanchéité du matériau d'étanchéité et du raccord en raccordant le flexible à une source d'air ou d'azote à une pression de 0,007 à 0,014 MPa. Coupez l'alimentation en gaz et observez la chute de pression sur le manomètre ;

b) si nécessaire, réparer ou sceller l'appareil ;

c) dévisser périodiquement le raccord, purger le trou et reprendre l'essai comme décrit ci-dessus ;

d) après accord, les trous peuvent être réalisés avec un joint métal sur métal.

5.9.6 Sensibilité du système de détection de fuite à la pression interne

Le système de surveillance et de mesure des fuites à la pression interne doit avoir une sensibilité aux fuites d'au moins 0,9 cm en 15 minutes lorsqu'il est utilisé pour mesurer un cylindre gradué avec une valeur de division de 0,1 cm ou pas pire que 0,0001 cm /s dans des conditions standard de mesure par un chromatographe en phase gazeuse ou un système spectrométrique. Lorsqu'il est utilisé comme gaz traceur, l'hélium, le système de mesure de l'éprouvette graduée doit être capable de capter le gaz qui s'échappe pour déterminer la teneur en hélium afin de vérifier si les fuites doivent être prises en compte ou non.

Lors de l'utilisation d'un cylindre gradué, il faut tenir compte de la compensation des changements de pression barométrique qui peuvent affecter la sensibilité aux fuites. Il est recommandé d'installer un cylindre gradué séparé (voir Figure 5) pour simuler un dispositif de détection de fuite avant de commencer le test. Lors de l'analyse, ce cylindre de simulation est utilisé pour déterminer si une connexion fuit ou si un changement est dû à un changement de pression barométrique. Une éprouvette graduée factice séparée doit contenir un volume de gaz qui correspond au volume de gaz dans l'éprouvette graduée inversée des composés à tester.

Figure 5 - Système de détection de fuites à pression interne par la méthode bulle

1 - tuyau flexible ; 2 - un récipient avec de l'eau; 3 - cylindres gradués; 4 - tube résistant à la chaleur; 5 - dispositif de détection de fuites ; 6 - imitation éprouvette graduée de même dimension et à la même hauteur au-dessus du niveau de l'eau que les éprouvettes 3

Figure 5 - Système de détection de fuites à pression interne par la méthode bulle

Les indicateurs de fuite peuvent être évalués par rapport à la source de la fuite s'il y a des raisons de soupçonner que la fuite ne provient pas de la connexion testée. Pour vérifier si les bulles proviennent du milieu sous pression et non du dégazage de la pâte à filetage ou de la dilatation thermique de la connexion ou de l'équipement de test, une sonde calibrée à piège à hélium peut être utilisée. L'évaluation de la source du rejet doit être basée sur une analyse approfondie du gaz de rejet. Si la fuite n'est pas causée par la connexion, mais par une autre source, telle que des embouts, il est alors nécessaire de l'éliminer et de poursuivre le test. Il est nécessaire d'enregistrer toutes les fuites étrangères et leurs sources (fuite raccord, robinet , etc. ). Le rapport doit inclure tous les indicateurs de fuites et expliquer en détail la raison pour laquelle la fuite n'est pas prise en compte.

5.9.7 Test à la bulle pour les fuites de pression interne

5.9.7.1 Entité Méthode

Le système de détection de fuite de bulle est illustré à la figure 5. Le système est basé sur la capture de tout le gaz s'échappant du joint et le plaçant dans un récipient pour la mesure du volume. Les principaux composants du système :

a) des moyens de piégeage des gaz du type précédemment décrit pour détecter les fuites ;

b) un tube ou tuyau flexible pour relier le piège au collecteur de gaz ;

c) un collecteur de gaz, comprenant un cylindre gradué transparent avec une valeur de graduation ne dépassant pas 0,1 cm rempli avec de l'eau. Le tube flexible est conduit dans l'espace ouvert au sommet du cylindre. La partie inférieure du cylindre et le tube sont plongés dans un récipient d'eau et retournés (voir figure 5). La fuite est visible sous forme de bulles montant dans le cylindre. Le volume de gaz des bulles est mesuré sur l'échelle du cylindre.

5.9.7.2 Vérification du système de détection de fuite de bulles

Avant de démarrer un programme de test de connexion, le système doit être vérifié pour ses propres fuites et sa sensibilité évaluée.

a) Pour tester le système, appliquez une pression d'air ou d'azote entre 0,007 et 0,014 MPa. Après stabilisation de la pression, l'alimentation en gaz est coupée et la pression est observée sur le manomètre pendant 2 minutes. Toute chute de pression indique la présence de fuites dans le système, qui doivent être identifiées et réparées. La procédure est répétée jusqu'à ce que la pression du gaz se stabilise pendant au moins 2 minutes.

b) L'efficacité du système est évaluée en l'alimentant en air et en mesurant l'augmentation du volume d'air dans chaque cylindre. L'air est fourni par portions de 1 cm , au moins jusqu'à un volume de 10 cm . Déterminez le rapport moyen de l'air fourni et extrait sur le graphique (voir Figure 6). Il est nécessaire d'enregistrer le volume initial d'air fourni nécessaire pour que l'air commence à s'accumuler dans le cylindre gradué, mais ce volume n'affecte pas l'efficacité calculée et n'est donc pas pris en compte. L'efficacité doit être d'au moins 70%, et si elle est inférieure, il est alors nécessaire de modifier la configuration du système et ainsi d'augmenter la sensibilité. L'indicateur d'efficacité trouvé est utilisé pour corriger toutes les fuites observées et leurs volumes lors des tests et est calculé par la formule

, (3)

où — la fuite réelle signalée ;

— fuite observée ;

— efficacité du système.

Figure 6 — Exemple de graphique d'évaluation de la sensibilité d'un système de détection de fuites

une - élément de connexion A ; 2 - élément de connexion B

Figure 6 — Exemple de graphique d'évaluation de la sensibilité d'un système de détection de fuites

5.9.7.3 Lancer l'essai

Avant de commencer le test de connexion dans la zone de charge de test, pré-chargez chaque système de détection de fuite en soufflant de l'air près de l'élément évasé jusqu'à ce qu'une petite quantité d'air apparaisse dans le cylindre gradué. Enregistrez ce volume comme la quantité initiale de gaz qui sera soustraite de la quantité de gaz accumulée dans la bouteille pendant le test. Ce volume d'air initial doit être suffisant pour abaisser le niveau d'eau dans le cylindre jusqu'au début de l'échelle avant le test.

5.9.8 Mesure des fuites à la pression interne avec un spectromètre de masse à l'hélium

5.9.8.1 Entité Méthode

Le système de mesure de fuite par cette méthode (Figure 7) comprend :

a) piège à gaz ;

b) tube ou tuyau flexible pour raccorder le piège à la conduite de gaz vecteur ;

c) une conduite d'alimentation en azote pur en tant que gaz vecteur reliée à un spectromètre de masse ;

d) un spectromètre de masse à l'hélium, qui utilise typiquement la méthode de mesure de fuite par aspiration, qui nécessite que le dispositif d'aspiration fonctionne correctement à la pression atmosphérique.

Figure 7 - Mesure des fuites à l'aide d'un spectromètre de masse à l'hélium

1 - source de pression interne ; 2 - interrupteur de sélection ; 3 - dispositif d'enregistrement de données ; 4 - spectromètre de masse ; 5 - régulateurs d'alimentation en gaz vecteur; 6 - échantillon (dans ce cas - deux couplages et 4 connexions 1S, 2S, 3S et 4S)

Figure 7 - Mesure des fuites à l'aide d'un spectromètre de masse à l'hélium

5.9.8.2 Précision du système

Le système de mesure des fuites par spectromètre de masse à l'hélium doit fournir une mesure des fuites totales de 0,0001 cm3 dans des conditions standard /s ou ci-dessous.

5.9.8.3 Étalonnage du système

L'ensemble du système doit être calibré au moins une fois par an, selon les recommandations du fabricant de l'équipement, à l'aide d'une source de fuite certifiée et calibrée. Une source de fuite calibrée est utilisée à la place du joint à tester, et tous les autres composants du système doivent être en place.

5.9.8.4 Mesure simultanée des fuites de plusieurs échantillons de joints

Un collecteur avec un interrupteur peut être utilisé pour tester plusieurs échantillons d'un joint ou de joints en même temps. Le temps d'aspiration minimum requis dépend de l'équipement et doit être déterminé et démontré avant de commencer le test. Chaque ligne doit être échantillonnée au moins une fois par minute.

5.9.8.5 Vérification du système

Avant chaque test, purgez le système avec de l'azote ou un mélange azote-hélium, puis testez en aspirant le gaz à travers l'assemblage de la ligne et le piège. Vérifiez la teneur correcte en hélium dans le mélange pour vous assurer qu'il n'y a pas de blocages dans la ligne.

5.10 Détection de fuite de pression externe

5.10.1 Essence de la méthode

Les raccords de tubage et de tubulure sont soumis à une pression externe dans un système capable de détecter les fuites qui en résultent. La détection de telles fuites est considérée comme plus difficile et moins précise que la détection de fuites à pression interne. Tous les tests d'étanchéité à la pression externe sont effectués avec de l'eau douce. Dans ce cas, il est nécessaire d'enregistrer tous les volumes d'eau déplacés.

5.10.2 Tester la sécurité

Si l'essai d'étanchéité sous pression externe est effectué en même temps que l'essai d'étanchéité sous pression interne, un blanc de remplissage doit être placé dans l'échantillon comme décrit en 5.8.3 (voir figure 8).

Figure 8 — Exemple de configuration d'essai de série A

1 - ouverture vers le transducteur de pression pour tester avec une pression de gaz interne, pour détecter des fuites lors d'un test avec une pression externe et pour fournir de l'air afin d'éliminer l'eau après un test avec une pression externe ; 2 - chambre pour créer une pression externe; 3 - ouverture avec un tuyau flexible pour détecter les fuites lors des tests avec pression interne ou vers un transducteur de pression lors des tests avec pression externe ; 4 - tuyau testé; 5 - bouchon avec trou supérieur, voir position 1 ; 6 - vide-remplisseur pour réduire le volume interne; 7 - composé d'essai ; 8 - bouchon avec trou inférieur, voir rep. 11 ; 9 - chambre remplie d'eau; 10 - trou pour fournir de l'eau sous pression à la chambre; 11 - trou pour fournir une pression de gaz, pour remplir d'eau lors d'un test avec une pression externe, vidanger l'eau après un test avec une pression externe; 12 - tuyau flexible vers le système de mesure de fuite, voir position 8 sur la figure 9

Figure 8 — Exemple de configuration d'essai de série A

Figure 9 — Exemple de système de mesure des fuites pour les essais de la série A

1 - valve devant un grand cylindre gradué; 2 - valve devant un petit cylindre gradué; 3 - un grand cylindre gradué à dessus ouvert 100-200 cm ; 4 - un petit cylindre gradué ouvert en haut d'environ 25 cm avec une valeur de division de 0,1 cm ; 5 - niveau d'eau; 6 - eau teintée; 7 - support réglable, permettant au début de chaque période d'exposition de placer le fond du cylindre à un niveau correspondant à de 100 à 200 cm ; 8 - tuyau flexible relié à la partie supérieure de la chambre lorsqu'il est testé par la pression de gaz interne et au trou supérieur de l'un des embouts lorsqu'il est testé par la pression externe ; 9 - tuyau flexible au gros cylindre; 10 - tuyau flexible à un petit cylindre

Figure 9 — Exemple de système de mesure des fuites pour les essais de la série A

5.10.3 Embouts avec trous

Le joint à tester et les embouts doivent avoir des trous pour remplir l'éprouvette d'eau munis de raccords à haute pression capables de maintenir la pression interne pendant cet essai. En règle générale, deux trous sont nécessaires, un pour l'entrée d'eau et un pour la sortie d'air, situés aux extrémités opposées du joint à tester. L'évent doit être situé de manière à ce que l'air puisse être complètement évacué du raccordement. Les trous doivent être situés de manière à ce que l'eau puisse être complètement éliminée de la connexion avant d'autres tests par la pression de gaz interne.

5.10.4 Banc d'essai de série A

Un exemple d'une telle installation est illustré à la figure 8. Au cours des essais de cette série, la pression interne passe plusieurs fois à la pression externe et vice versa. Pour réduire le temps de test, toute la série de tests peut être effectuée sans retirer la chambre de pression externe. Cette chambre extérieure peut être utilisée dans le cadre d'un système de détection de fuite de pression interne si les exigences suivantes sont remplies :

a) la sensibilité de détection des fuites doit être de 0,001 cm /s, cependant une démonstration absolue peut ne pas être possible ;

b) la chambre extérieure et le tuyau flexible doivent être remplis d'eau ;

c) pour vérifier d'éventuelles fuites, des tests supplémentaires sont effectués pour confirmer le taux et la source des fuites.

5.10.5 Détection de fuite et mesure du niveau d'eau

Pour le test d'étanchéité à la pression interne, remplissez d'eau le tuyau flexible 12 (voir Figure 8) en haut de la chambre et raccordez-le au système de mesure des fuites (voir Figure 9).

Pour le test d'étanchéité sous pression externe, remplissez l'intérieur du joint d'échantillon avec de l'eau à travers le tuyau flexible 1 (voir Figure 8) et raccordez-le au système de mesure de fuite (voir Figure 9).

Dans le test d'étanchéité sous pression externe, le joint de test et une partie du tuyau de chaque côté de celui-ci sont entourés par la chambre 2. Il a été constaté que lors de ce test, immédiatement après l'application de la pleine pression et de la charge axiale, un volume important de l'eau peut être déplacée (plus de 0,9 cm Pour 15 minutes). Dans ce cas, l'intensité du déplacement d'eau diminue généralement progressivement. Par conséquent, une période de stabilisation est nécessaire avant le début de l'exposition sous pression selon ISO. Avec cette caractéristique à l'esprit, le test de détection de fuite de pression externe est effectué comme suit :

a) appliquer la pression d'essai externe complète et fermer les vannes de la conduite de refoulement de la pompe ;

b) après fermeture des vannes, une légère surpression peut être nécessaire pour maintenir la pression requise ;

c) peu de temps après la fermeture des vannes (dans un délai d'environ 2 minutes), les charges, la pression et le volume de fuite commencent à être enregistrés ;

d) continuer à enregistrer les charges, la pression et le volume de fuite à des intervalles de 5 min ;

e) évaluer la tendance de la quantité de fuites. Une diminution du volume de fuite est considérée comme normale et indique qu'il n'y a pas de fuite au niveau de la connexion. Fuites permanentes supérieures à 0,9 cm 15 min ou des volumes de fuite croissants indiquent une fuite possible de la connexion ;

f) Dans les conditions suivantes, aucune fuite du joint n'est considérée comme se produisant pendant le temps de maintien :

1) en tenant pendant 15 minutes :

— il y a eu 4 expositions successives de 5 minutes chacune ;

- la somme des fuites pour les trois premières expositions de 5 minutes chacune et pour les trois dernières expositions de 5 minutes chacune, c'est-à -dire pour deux expositions consécutives de 15 minutes ne dépasse pas 0,9 cm ;

— les fuites pour des expositions de 5 minutes n'ont pas tendance à augmenter ;

2) en tenant pendant 60 minutes :

— il y a eu 13 expositions successives de 5 minutes chacune ;

- la somme des fuites pour les 12 premières expositions de 5 minutes chacune et pour les 12 dernières expositions de 5 minutes chacune, c'est-à -dire pour deux expositions consécutives de 60 minutes ne dépasse pas 0,9 cm en 15 minutes;

— les fuites pour des expositions de 5 minutes n'ont pas tendance à augmenter.

Au début du test d'étanchéité pour la pression interne et externe, le grand cylindre gradué (voir Figure 9) doit être environ à moitié plein d'eau. Avant d'appliquer et de régler les charges d'essai, ouvrez la vanne 1 (voir Figure 9) et fermez la vanne 2 . Au fur et à mesure que les charges d'essai sont appliquées, le niveau d'eau dans le grand cylindre monte ou descend. Au début du maintien sous pression, la vanne 2 est ouverte et le petit cylindre est déplacé vers le haut ou vers le bas de sorte que le niveau d'eau dans celui-ci se rapproche du fond du cylindre. Fermez ensuite la vanne 1 . Si un composé échantillon fuit, le niveau d'eau dans le petit cylindre augmentera et sa mesure donnera une indication du taux de fuite. Il est recommandé d'ajouter du colorant à l'eau dans les cylindres, ce qui facilitera le contrôle du niveau d'eau dans ceux-ci.

Enregistrer le niveau d'eau dans le petit cylindre au début et à la fin de chaque période de trempage et, s'il y a une fuite, aux intervalles de 7.3.2 pour déterminer les caractéristiques de la fuite.

5.11 Collecte des données et méthodes d'essai

5.11.1 Général

L'enregistrement correct et précis des données est essentiel à la validation. Sans enregistrement de données adéquat, il est impossible de fournir une évaluation objective de la qualité d'une connexion.

5.11.2 Nature des essais

Pour les essais de la série A, les charges primaires sont la pression et la poussée à température ambiante. La charge de flexion est considérée comme secondaire à la charge axiale et doit être réduite au minimum en centrant soigneusement les embouts et le dispositif de chargement. Les essais de la série B CAL IV ajoutent intentionnellement des charges de flexion aux charges axiales. Pour les essais de la série B CAL III, II et I, l'ajout de charges de flexion est facultatif. Les éprouvettes de joint soumises aux essais de flexion de la série B doivent être équipées d'instruments permettant de déterminer la charge de flexion.

5.11.3 Procédure d'essai

5.11.3.1 Général

La pression interne et externe, la charge axiale, la charge de flexion et la température sont enregistrées. Tous les essais doivent enregistrer les pressions, la poussée et la température en continu dans le temps. Un enregistrement continu ou numérique est possible. Pour l'enregistrement numérique, le taux d'acquisition doit être suffisamment rapide pour tenir compte des changements attendus dans les charges et les pressions, mais dans tous les cas au moins une lecture de tous les instruments toutes les 15 s.

Les tests de fuite tracent les pressions sur une échelle de zéro à la fin de l'échelle, qui est supérieure à la pression la plus élevée attendue sous la charge de test. Pour les essais d'éclatement, tracez les pressions sur une échelle avec une valeur finale supérieure à deux fois la pression la plus élevée attendue sous la charge d'essai. Lorsque vous testez des fuites, tracez la charge de traction sur une échelle de zéro à la valeur finale de l'échelle dépassant la contrainte la plus élevée attendue sous la charge d'essai. Lors des tests de destruction, tracez un graphique des charges sur une échelle avec une valeur finale supérieure à une fois et demie la contrainte la plus élevée attendue sous la charge de test. Il est également nécessaire de tracer la température en fonction du temps avec une résolution suffisante. Les graphiques doivent être annotés pour faciliter leur interprétation ultérieure.

5.11.3.2 Charges de pression et/ou de traction

Un transducteur de pression est fixé à la surface intérieure ou extérieure de l'échantillon de joint. En même temps, il est placé du côté du trou de sortie d'air et non du côté du trou d'injection de pression.

Chaque échantillon est chargé avec une force à un taux de croissance de charge axiale ne dépassant pas 105 MPa/min. Chaque échantillon est chargé avec une pression à un taux de croissance de pression ne dépassant pas 105 MPa/min. Le chargement des éprouvettes de joint peut être effectué de manière continue ou discrète. Cependant, dans le cas d'un chargement discret, le taux d'augmentation de la charge axiale et de la pression à l'intérieur de chaque incrément ne doit pas dépasser le taux maximal spécifié. Lorsque la pression et la charge axiale sont supprimées, les limites de vitesse maximale et minimale ne sont pas définies.

NOTE Les taux de croissance de charge et de pression spécifiés doivent fournir un enregistrement précis de la résistance et de l'étanchéité du joint.

5.11.3.3 Charges de flexion

Lors de la mesure des charges de flexion à l'aide de jauges de contrainte, 4 douilles de jauges de contrainte biaxiales sont placées sur au moins l'un des tuyaux (de préférence sur les deux tuyaux connectés) dans un plan transversal à une distance d'au moins connexion et du capuchon d'extrémité ou du support. Les jauges de contrainte sont placées le long de la circonférence de la conduite sur 90° à égale distance l'une de l'autre. L'emplacement et l'orientation de toutes les cellules de charge doivent être enregistrés. Pour surveiller la flexion de la connexion, vous pouvez également utiliser d'autres équipements avec une précision non inférieure à celle fournie par quatre rosettes de jauges de contrainte biaxiales.

Dans les essais de flexion intentionnelle, appliquez et contrôlez le moment de flexion appliqué en mesurant les contraintes de jauge de contrainte sur le tuyau, en calculant la distribution des moments en flexion en trois points. Les lectures des cellules de charge sont surveillées, les contraintes de flexion, le moment de flexion et la déflexion sont calculés et la déflexion est enregistrée en continu.

Il existe trois méthodes connues pour plier intentionnellement une articulation :

a) flexion à quatre points, dans laquelle les deux cylindres de flexion sont placés à la même distance des supports d'extrémité et appliquent la même charge avec leur aide ;

b) flexion en trois points, dans laquelle une charge centrale est appliquée à l'accouplement, la déformation en flexion est corrigée proportionnellement au rapport de la distance entre le point d'application de la charge externe et le centre de l'accouplement et la distance de celui-ci pointe vers le centre des cellules de pesée. Cette correction vous permet de déterminer avec précision la force de flexion sur l'accouplement;

c) flexion uniforme au moyen de fixations d'extrémité rotatives, dans laquelle le moment de flexion appliqué doit être le même aux deux extrémités de l'éprouvette de joint.

5.11.3.4 Essai de charge ultime

Surveillez et enregistrez la pression et la poussée internes ou externes appliquées à l'échantillon de joint.

Après chaque essai de charge ultime, une photographie de l'échantillon fracturé doit être prise et l'emplacement et la nature de la rupture doivent être indiqués. Les charges principales et l'étendue de la défaillance sont indiquées dans la fiche de données d'essai de charge ultime, formulaire C.4. Les résultats du test sont enregistrés et consignés dans le rapport de test, voir section 9 et annexe D.

5.12 Essais de cyclage thermique

5.12.1 Général

Le but du test de cyclage thermique est de simuler les conditions de fonctionnement et d'accélérer le potentiel de fuite en cyclant thermiquement le joint tout en appliquant une tension axiale et une pression interne.

5.12.2 Nature de l'essai

Le cycle thermique consiste à faire passer la température du maximum au minimum et inversement (voir Figure 10).

Figure 10 - Cycles d'essais thermiques et mécaniques de la série C pour les connexions CAL II, III et IV

1 - température ambiante ; 2 - cinq cycles d'application de pression et d'étirement à température ambiante ; 3 - maintien pendant au moins 60 minutes à température élevée ; 4 - refroidissement ; 5 - exposition d'au moins 5 minutes ; 6 - chauffage ; 7 - cinq cycles thermiques sont effectués lors des tests de tubage et de tubage CAL II et III et de tubage CAL IV et 50 cycles thermiques lors du test de tubage CAL IV. Lors de l'essai d'un tube CAL IV avec un joint multi-pièces, fabriqué conformément à l'annexe J, cinq cycles thermiques sont effectués ; 8 - un cycle thermique typique d'une durée d'au moins 30 minutes ; 9 - cinq cycles de pression et d'étirement à 135 °C pour CAL II et III et 180 °C pour CAL IV ; 10 - chauffage initial ; 11 - refroidissement final

Figure 10 - Cycles d'essais thermiques et mécaniques de la série C pour les connexions CAL II, III et IV

5.12.3 Appareillage

L'évolution de la température au cours du cycle thermique peut être assurée par tout moyen susceptible de provoquer des variations de température suffisamment importantes sur toute la section du joint testé. Il convient d'éviter d'exposer l'échantillon à des températures nettement plus élevées que celles requises par la procédure d'essai.

Pour toutes les charges, la température maximale réelle de l'échantillon de joint doit être enregistrée si elle est supérieure de plus de 16 °C à la température de consigne.

5.12.4 Procédure d'essai

Le cyclage thermique est effectué comme décrit en 7.3.5 et illustré à la Figure 10. Des temps de maintien d'au moins 5 min à ou au-dessus de la température maximale et à ou en dessous de la température minimale sont requis. La température maximale doit être d'au moins 135 °C pour les connexions CAL II et CAL III et d'au moins 180 °C pour les connexions CAL IV. La température minimale pour les connexions de tous les niveaux d'application ne doit pas dépasser 52 °C. Temps de cycle minimum 30 min. Les cycles peuvent se succéder en continu ou être interrompus pour la nuit ou pour des réparations de matériel. Les cinq cycles de pression et de poussée au début et à la fin de la série d'essais C sont effectués à température ambiante.

Les charges mécaniques maximales à température ambiante doivent être :

a) la tension, la valeur la plus petite étant retenue entre 80 % de la limite d'élasticité du tuyau ou du matériau du raccord ou 80 % de la surface de charge d'essai déterminée à partir de la limite d'élasticité du matériau à température ambiante ;

b) pression interne, selon la valeur la plus faible entre 95 % de la limite d'élasticité du matériau VME du tuyau ou du raccord, ou 95 % de la zone de charge d'essai VME, les deux charges étant calculées sur la base de l'allongement de 80 % ci-dessus et de la limite d'élasticité à température ambiante du matériel.

Les charges mécaniques maximales à des températures élevées doivent être :

c) la pression interne est la même que lors de l'essai à température ambiante ;

d) extension, selon la valeur la plus faible entre 90 % de la limite d'élasticité du matériau VME du tuyau ou du raccord, ou 90 % de la zone de charge d'essai VME à une température élevée donnée, les deux charges étant calculées en fonction de la limite d'élasticité du matériau à une température donnée température élevée.

D'autres méthodes de sélection de la pression et de la tension pour les essais à température ambiante et à température élevée sont autorisées, à condition qu'elles fournissent des pressions d'essai internes élevées à la fois à température ambiante et à température élevée et une charge axiale aussi élevée que possible. L'utilisation d'une méthode alternative doit être justifiée dans le rapport d'essai.

Pendant le test, la température est surveillée à l'aide de thermocouples. Il faut veiller à ce que la température mesurée soit indépendante des fluctuations de la température locale à proximité du thermocouple et à ce que la température mesurée soit représentative de l'ensemble du joint. Si le chauffage ou le refroidissement n'est effectué que d'un côté du raccordement, la mesure de la température doit être effectuée du côté opposé.

S'il s'avère que l'appareil d'essai assure un chauffage et un refroidissement uniformes des éprouvettes de joint, un seul thermocouple suffit pour observer les cycles thermiques. Si une différence de température significative est possible dans l'échantillon, il est alors nécessaire d'installer plusieurs thermocouples et d'utiliser la température moyenne de tous les thermocouples pour surveiller la progression du test.

Lors de l'essai de cyclage thermique, de petites variations du niveau d'eau dans les éprouvettes graduées sont possibles. Fluctuations de ±0,1 à ±0,4 cm et encore plus se produisent de manière aléatoire et ne peuvent pas être associées à des fuites de la connexion, car elles sont causées par des changements rapides de température et des changements de pression barométrique. Pendant des expositions de 5 minutes aux températures maximale et minimale du cycle, le changement admissible du volume d'eau déplacé est de 0,3 cm depuis 0,9cm /15min =0.3cm /5 min, les fuites sont donc évaluées selon les critères suivants :

- si, au cours d'une exposition de 5 minutes, le volume d'eau déplacée d'un raccordement dépasse 0,3 cm , il faut alors prolonger l'exposition de 10 minutes, pour qu'elle soit de 15 minutes ;

- si lors d'une exposition de 15 minutes le volume d'eau déplacé a dépassé 0,9 cm , il est nécessaire de maintenir pendant 60 minutes et d'enregistrer les volumes d'eau déplacés à des intervalles de 5 minutes afin d'obtenir la caractéristique de fuite telle que spécifiée en 7.3.2.

6 Préparation des échantillons de joints pour les essais

6.1 Objectifs généraux des essais conjoints

Dans cette méthode d'essai, la sélection et le contrôle des échantillons conjoints sont essentiels car la méthode est basée sur l'évaluation de l'échantillon conjoint le plus mal conçu en termes d'une combinaison d'écarts et d'autres paramètres, et non sur la sélection aléatoire d'un échantillon parmi plusieurs. échantillons. Dans le même temps, l'opérabilité de la connexion est évaluée en tenant compte de la précision des dimensions, des propriétés mécaniques, du couple d'appoint, du type et de la quantité de lubrifiant pour filetage. Les écarts limites de dimensions sont fixés en tenant compte des caractéristiques opérationnelles de la connexion, des capacités de production et des coûts de production. Il est important de comprendre que ces tests ne peuvent pas servir de base statistique pour l'analyse des risques.

Des exemples de connexions avec la pire combinaison de paramètres sont réalisés et testés en tenant compte des schémas de données, des plans de contrôle qualité, des règles de fonctionnement et des points d'appoint spécifiés dans les manuels de test et de contrôle qualité. Le tableau 2 donne les objectifs d'essai généraux pour chaque spécimen, et le tableau 3 fournit des directives pour la sélection des spécimens pour tester les joints de butée d'étanchéité métal sur métal avec des filetages coniques. Les échantillons composés doivent répondre aux objectifs d'essai spécifiés. Pour les composés dont les caractéristiques ne sont pas incluses dans le tableau 3, la pire combinaison doit être déterminée et documentée de manière indépendante et utilisée pour les tests.


Tableau 2 — Objectifs pour tester les composés de l'échantillon pour différents niveaux de CAL

Tableau 3 - Sélection d'éprouvettes pour tester les joints de butée avec joints métal sur métal et filetages coniques

6.2 Identification et étiquetage des composés de l'échantillon

Chaque échantillon de connexion doit être étiqueté avec les données suivantes (voir Figure 11) :

a) le numéro de l'échantillon de connexion (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8) doit être indiqué sur les éléments mâles et femelles de la connexion, y compris sur le raccord (le cas échéant) ;

b) après le numéro de l'échantillon composé, l'indicateur d'élément (A ou B) doit être indiqué ;

c) aux extrémités de l'attelage, leur désignation (A ou B) doit également être indiquée ;

d) Les éprouvettes de joint remplacées ou réusinées après la désignation A ou B sont désignées R1 après la première reprise, R2 après la deuxième reprise , etc.

6.3 Préparation des échantillons composés

6.3.1 Longueur supplémentaire et intersupport des éprouvettes

Les échantillons de connexion doivent être préparés de manière à ce que chacun des éléments connectés ait :

a) longueur minimale entre supports (voir Figure 11), calculé par la formule

, (quatre)

où D est le diamètre extérieur nominal du tuyau ;

t est l'épaisseur nominale de la paroi du tuyau.

b) longueur supplémentaire pour cheville et/ou fixation ;

c) il est nécessaire de marquer les éprouvettes pour pouvoir mesurer les longueurs , , et inscrivez ces longueurs dans le formulaire C.3.

Figure 11 - Désignations et longueur intersupport des éléments de l'exemple de connexion

Numéro de modèle de connexion, composé des chiffres : 1, 2, 3 , etc., et des lettres A ou B, indiquant l'élément de la connexion de modèle ou le côté de l'accouplement.

est la longueur intersupport minimale de l'élément de connexion, égale à ( +6 ), voir 6.3.1.

1 - support d'extrémité ; 2 - jauges de contrainte pour mesurer la flexion; 3 - la distance minimale entre les capteurs de pesage et l'extrémité de la connexion, égale à 3 (avec une distance minimale entre les capteurs de pesage et le support d'extrémité, égale à ( +3 )); 4 - élément mamelon; 5 - élément de prise

Figure 11 - Désignations et longueur intersupport des éléments de l'exemple de connexion

6.3.2 Tuyaux et ébauches de tuyaux pour raccords

Les spécimens de couplage sont fabriqués en usinant des tubes et des ébauches de couplage conformément à la pratique de filetage standard comme suit :

a) fabriquer des raccords pour tuyaux refoulés à partir de ces tuyaux ;

b) faire des raccordements pour des tuyaux avec des extrémités calibrées ;

c) faire des raccordements pour les tuyaux sans remodeler les extrémités.

Il est permis, bien que non souhaitable, de réaliser des échantillons de joints à partir des ébauches d'origine en usinant l'extrémité du tuyau, reproduisant la forme du produit. Si l'extrémité épaissie de l'élément de connexion est obtenue non par refoulement, mais par usinage, alors la forme de l'extrémité, qui n'est généralement pas obtenue par usinage, et la longueur de cette extrémité doivent être le minimum autorisé par le fabricant. Dans de tels cas, les rapports d'essai doivent indiquer que les éprouvettes de joint ont été usinées à partir d'ébauches tubulaires à paroi épaisse.

6.3.3 Exigences matérielles

Pour chaque groupe d'échantillons :

a) les ébauches originales des éléments A et B doivent provenir du même lot ;

b) les ébauches tubulaires d'origine pour les raccords doivent provenir du même lot ;

c) dans les raccords à emboîtement, les éléments de broche et d'emboîture doivent provenir du même lot de tuyaux ;

d) les propriétés du matériau de chaque pièce mère sont déterminées conformément à 5.6 ;

e) tous les matériaux doivent répondre aux exigences spécifiées ;

f) la plage totale des valeurs mesurées de la limite d'élasticité du tuyau d'origine à température ambiante ne doit pas dépasser 70 MPa;

g) la valeur moyenne de la limite d'élasticité des tuyaux d'origine doit être de l'ordre de 70 MPa ;

h) la valeur moyenne de la limite d'élasticité des ébauches de tuyaux pour les raccords ne doit pas dépasser la valeur moyenne minimale de la limite d'élasticité des tuyaux de plus de 35 MPa ;

i) si les tubes et le raccord ne sont pas de la même nuance d'acier, alors la différence des limites d'élasticité est établie par convention ;

j) l'épaisseur de paroi minimale réelle du corps de tuyau ne doit pas dépasser l'épaisseur de paroi nominale du tuyau en essai.

6.3.4 Enregistrement des données

Toutes les données doivent être saisies dans la fiche de données sur les propriétés des matériaux (formulaire C.1).

6.4 Usinage des éprouvettes de joint

Les échantillons composés sont préparés conformément au plan de contrôle du procédé du fabricant. Écarts limites des dimensions des échantillons de joints - conformément à 6.6.

Le profil de filetage de la première éprouvette de connexion ou une empreinte de profil agrandie équivalente (grossissement d'au moins 20 ) doit respecter les exigences relatives aux dimensions de l'échantillon de raccordement indiquées sur le dessin. Avant de procéder à la réalisation d'un échantillon, il est nécessaire de vérifier que le produit représentant le début du lot est parfaitement conforme aux exigences du plan de raccordement. Le profil du filetage ou l'impression du profil agrandi équivalent doit être indiqué dans le rapport d'essai détaillé du fabricant de la connexion.

Dans la zone d'étanchéité, la rugosité de surface doit être mesurée conformément aux exigences du plan de raccordement et consignée dans le rapport d'essai. Les mesures sont effectuées après usinage et avant traitement de surface, leurs résultats doivent correspondre à ceux indiqués sur le dessin.

L'état de surface sélectionné des éléments mâles et femelles doit correspondre à l'état de surface réel des éléments de connexion. D'un commun accord, en particulier avec des matériaux sensibles au grippage, l'état de surface des éléments de broche et d'évasement doit être à la marge de tolérance minimale (ou maximale), selon ce qui rend la connexion plus difficile.

Si l'échantillon de connexion est endommagé avant la fin du test, un autre échantillon est fabriqué à la place. La fabrication et la constitution de cet échantillon de remplacement s'effectuent avec les mêmes écarts limites que l'échantillon endommagé, après quoi il est nécessaire de refaire la totalité des essais requis pour l'échantillon d'origine. Après la première révision, la connexion de remplacement ou modifiée est marquée du signe R1 après les lettres A et B, après la deuxième révision - du signe R2 , etc.

Toutes les données qui doivent être saisies dans la liste des données sur les dimensions de la connexion (formulaire C.3) peuvent être indiquées en pourcentage des écarts limites de la taille mesurée, par exemple, 9% est la valeur minimale de la limite écarts du champ de taille, et 100 % est la valeur maximale des écarts de champ des écarts limites. Dans ce cas, les valeurs mesurées réelles doivent être enregistrées dans les documents du fabricant. Il faut tenir compte du fait que 50 % est le milieu du champ des écarts limites. L'ovalité du joint d'étanchéité principal est indiquée en valeur numérique ou en pourcentage.

6.5 Limiter les écarts de cotes lors de l'usinage

6.5.1 Sélection de la pire combinaison de dimensions

Les dimensions spécifiques de la connexion obtenue par usinage dépendent du type de connexion. Pour les connexions avec des caractéristiques non répertoriées dans le tableau 3, ou d'autres limites de tolérance recommandées, le fabricant doit fournir des preuves objectives qu'une connexion est testée avec une combinaison de valeurs limites dimensionnelles auxquelles se produit la pire performance, qui peuvent être déterminées par analyse , calculée (par exemple par la méthode des éléments finis) et (ou) expérimentalement, par exemple à l'aide de jauges de contrainte. Lors de la sélection de la combinaison de taille la plus défavorable, le fabricant doit prendre en compte les limites de pression de contact de joint local minimum et maximum, la charge de contact totale et la longueur de contact de joint effective totale, qui sont affectées par les paramètres d'usinage. Dans les raccords filetés femelles, les côtés A et B doivent être usinés pour obtenir les mêmes dimensions.

Lors du choix de la pire combinaison de dimensions lors de l'usinage, entre autres, les écarts limites des paramètres suivants sont importants :

a) diamètres des joints ;

b) filetage conique ;

c) largeur de l'extrémité de la broche ;

d) diamètres de filetage ;

e) rugosité de surface.

6.5.2 Exemple de sélection de tolérances dimensionnelles pour l'usinage

À titre d'exemple, considérons une connexion de butée avec un filetage conique, un joint métal sur métal et une face de butée sur un élément de mamelon. Le tableau 4 répertorie les combinaisons de diamètres de joint et de filetage, de cône de filetage et de couples de vissage finaux qui entraînent la pire combinaison de paramètres correspondant à l'objectif d'essai du tableau 2. Dans ce cas, le fabricant doit fabriquer les éléments de connexion avec le tolérances dimensionnelles spécifiées dans le tableau 4, sauf si l'analyse selon 6.5.1 montre qu'il est nécessaire de tester la connexion avec d'autres écarts limites.


Tableau 4 - Ecarts dimensionnels limites lors de l'usinage

6.6 Exigences relatives aux écarts dimensionnels limites lors de l'usinage

Les écarts limites des dimensions des échantillons de joints doivent correspondre à ceux indiqués dans le tableau 4.

6.7 Face d'appui avec rainures

Lors de l'essai de connexions de poussée, l'extrémité de poussée de la broche A (extrémité B de la connexion évasée) des échantillons de connexion 1, 2, 3 et 4 (sauf l'échantillon 4 pour CAL I) est rainurée conformément à la figure 12, qui simule les dommages possibles lors de fonctionnement des connexions dans les conditions de terrain. Les rainures sont réalisées avant le premier vissage de l'échantillon de joint. En cas d'accord, des rainures peuvent être pratiquées aux extrémités d'autres éprouvettes d'assemblage.

Figure 12 - Rainures côté butée

1 - rainure d'une profondeur d'au moins 0,2 mm; 2 - une rainure d'une profondeur d'au moins 0,2 mm sur le côté opposé ; 3 - extrémité de poussée; 4 - fils

Remarque - Les bords des rainures 1 et 2 doivent être arrondis pour éviter le grippage. Les rainures ne doivent pas dépasser les bords du métal sur l'extrémité de poussée de l'élément de mamelon.

Figure 12 - Rainures côté butée

Lors d'essais avec d'autres types de joints, la présence de rainures sur la face d'appui est sujette à accord. Le rapport d'essai complet de l'Annexe D, ainsi que le rapport de synthèse abrégé de l'Annexe E, doivent inclure une justification de l'absence de rainures. Cependant, lorsque l'usinage sur place de la face de butée est autorisé, les motifs 1, 2, 3 et 4 (à l'exception du motif 4 pour CAL I) doivent être rainurés.

7 Procédures d'essai

7.1 Fondamentaux

Dans les procédures d'essai décrites ci-dessous, le joint le plus défavorable est soumis à la zone de charge d'essai et aux charges ultimes pour le corps de tuyau ou le joint, selon la valeur la plus faible.

Le tableau 5 liste les modalités d'essais pour chaque échantillon de joint conformément aux objectifs d'essais du tableau 2 et en tenant compte des interférences d'étanchéité, des conditions d'appoint, ainsi que des essais des séries A, B ou C (cycles thermiques) et LL (cycles ultimes). charge jusqu'à la destruction). Le tableau 5 fournit également plus de détails pour les connexions MTC (connexion de joint métal sur métal).


Tableau 5 — Description de l'échantillon de connexion et liste d'essais pour les connexions axiales avec filetages coniques et joints métal sur métal

7.2 Essais de maquillage-rupture

7.2.1 Nature des essais

Tous les vissages initiaux et intermédiaires pour les essais MBG et RRG doivent être effectués jusqu'au couple de vissage maximal avec une quantité minimale de composé pour filetage. Le vissage final avant le test de la zone de charge est effectué avec la quantité maximale de lubrifiant appliquée à toutes les connexions, et le couple de vissage doit être conforme aux données du tableau 5. avec une quantité minimale de lubrifiant pour filetage et avec l'application d'un couple de vissage minimum.

Le rapport final doit inclure une évaluation du grippage avec des photographies des points de grippage avant et après la réparation après le premier grippage, les surfaces réparées après la prochaine éruption et après la dernière éruption.

Pour les types de raccords non inclus dans le tableau 5, le fabricant doit sélectionner indépendamment la quantité de lubrifiant et la quantité de couple d'appoint conformément aux objectifs fixés dans le tableau 2. Les raccords filetés et les raccords de grand diamètre peuvent être testés à l'aide du données correspondantes dans le tableau 5.

Tous les éléments A sont confectionnés une seule fois (MU) comme spécifié en 7.2.2. Tous les éléments B sont finalement constitués (FMU) comme spécifié en 7.2.5, cependant, certains échantillons sont testés pour le maquillage et la rupture conformément à 7.2.3 (MBG) et 7.2.4 (RRG).

7.2.2 Éléments d'appoint (MU) A

Tous les éléments A des échantillons sont vissés ensemble comme suit :

a) voir 5.7 pour les instructions générales sur le montage et le décrochage, avec les données appropriées indiquées dans la fiche de données de géométrie de l'éprouvette (formulaire C.3) ;

b) les joints doivent être propres et secs, et le poids du composé pour filetage qui leur est appliqué doit être enregistré ;

c) réaliser les connexions conformément au tableau 5, en appliquant la quantité de lubrifiant spécifiée et en appliquant le couple de serrage spécifié (voir note) ;

d) la liste des données de composition et de rupture (formulaire C.2) et les données de géométrie de l'éprouvette (formulaire C.3) indiquent les résultats de cet essai.

REMARQUE Les connecteurs femelles ont des éléments B et aucun élément A.

7.2.3 Essai de grippage à la rupture (MBG) des éléments B

Ce test se déroule comme suit :

a) Voir 5.7 pour les instructions générales de montage et de démontage, la fiche technique de géométrie de l'éprouvette (formulaire C.3) indiquant les données pertinentes ;

b) les joints doivent être propres et secs, et le poids du composé pour filetage qui leur est appliqué doit être enregistré ;

c) après chaque cassure, les éléments de broche et d'évasement doivent être nettoyés, inspectés et photographiés conformément au 5.7. Après la première et la dernière cassure, les résultats sont enregistrés dans la fiche de données de géométrie de l'éprouvette (formulaire C.3) . Les résultats de l'essai sont également consignés dans la fiche technique de maquillage et de décollement (formulaire C.2) ;

d) L'élément de l'échantillon 4B des connexions CAL II et CAL III et les éléments des échantillons 4B, 7B et 8B des échantillons CAL IV sont vissés et dévissés neuf fois lors du test des connexions de tubulure et deux fois lors du test des connexions du boîtier. L'élément 3B du modèle CAL I est vissé et dévissé neuf fois pour les connexions de tubulure et deux fois pour les connexions de tubage. Tous les vissages sont réalisés avec la quantité de composé pour filetage et le couple de vissage spécifiés dans le tableau 5. Voir 7.2.5 pour le vissage final.

7.2.4 Essai "circulaire" des éléments B pour le grippage au vissage et au décrochage

Les éléments 2B, 3B, 5B et 6B sont testés comme suit :

a) voir 5.7 pour les instructions générales sur le vissage et le décollement, avec la fiche de données pour la géométrie de l'éprouvette de joint (formulaire C.3) indiquant les données pertinentes ;

b) les joints doivent être propres et secs, et le poids du composé pour filetage qui leur est appliqué doit être enregistré ;

c) après chaque cassure, les éléments de goupille et d'évasement doivent être nettoyés, inspectés et photographiés conformément à 5.7. Après le premier et le dernier éclatement, les résultats sont consignés dans la feuille de données de géométrie d'épissure (formulaire C.3). Les résultats de l'essai sont également consignés dans la fiche technique de maquillage et de décollement (formulaire C.2) ;

d) lors de l'essai des raccords de tubage et de tubulure pour les niveaux CAL III et CAL IV, former et décomposer les éléments des échantillons 2B, 3B, 5B et 6B. Le vissage et le dévissage des raccords de tuyau sont effectués quatre fois de telle sorte que les quatre éléments de mamelon sont vissés avec les quatre éléments de douille. Le vissage et le démontage des joints de carter est effectué deux fois, en vissant les éléments 2B et 5B ensemble et les éléments 3B et 6B ensemble. Les raccords des tubulures CAL II sont vissés et dévissés quatre fois, enveloppant les tubulures deux fois, constituant les éléments 2B et 3B. La quantité de composé pour filetage et le couple de vissage doivent être conformes au tableau 5. Pour le vissage final, voir 7.2.5.

7.2.5 Composition finie (FMU) des éléments B

Ce test se déroule comme suit :

a) Voir 5.7 pour les instructions générales sur le montage et le décollement, avec les données appropriées enregistrées dans la fiche de données de géométrie de l'éprouvette (formulaire C.3) ;

b) les connexions doivent être propres et sèches, et le poids du composé de filetage appliqué doit être enregistré ;

c) confectionner toutes les connexions conformément aux données du tableau 5, en appliquant la quantité spécifiée de composé pour filetage et en appliquant le couple de serrage spécifié ;

d) les résultats de l'essai sont consignés dans la fiche de données de composition et de rupture (formulaire C.2) et dans la fiche de données de géométrie de l'échantillon (formulaire C.3).

7.3 Essais sous charges combinées

7.3.1 Calcul de l'aire de charge d'essai

Pour garantir la capacité portante du corps de tuyau et l'aptitude au service de la section critique de la connexion, les éprouvettes d'essai conformément à la présente norme sont réalisées sous des charges ou des combinaisons de charges aussi élevées qu'il est pratiquement sûr. À cet égard, lors du choix de la zone des charges d'essai et de la charge ultime pour chaque échantillon, les indicateurs suivants sont utilisés :

a) Limite d'élasticité.

Utilisez la limite d'élasticité réelle minimale de la pièce d'origine pour chaque connexion. Cependant, par accord, une valeur plus élevée de la limite d'élasticité peut être utilisée, par exemple, la valeur moyenne pour la pièce d'origine, et non la valeur minimale.

b) Diamètre extérieur et intérieur.

Le diamètre extérieur nominal ou le diamètre extérieur moyen réel peut être utilisé pour le calcul. Le diamètre intérieur est calculé à partir de l'épaisseur minimale de paroi (point c)).

c) L'épaisseur de paroi du corps de tuyau et l'épaisseur de paroi aux sections critiques de la connexion.

Pour le calcul, l'épaisseur de paroi minimale réelle du corps de tuyau et des sections de raccordement est utilisée.

Pour tester les joints qui doivent avoir une résistance égale à celle du corps de tuyau, la zone de charge d'essai pour le corps de tuyau doit être la plus petite de celles calculées en utilisant :

— la limite d'élasticité minimale réelle, l'épaisseur minimale de la paroi (mais pas plus de 95 % de l'épaisseur nominale de la paroi du tube) et le diamètre extérieur de l'élément A ;

— la limite d'élasticité minimale réelle, l'épaisseur minimale de la paroi (mais pas plus de 95 % de l'épaisseur nominale de la paroi du tube) et le diamètre extérieur de l'élément B ;

— la limite d'élasticité minimale réelle du matériau de couplage (95 % de l'épaisseur nominale de la paroi du tuyau et du diamètre extérieur nominal du tuyau). Le calcul est effectué selon les équations pour le corps de tuyau de manière à ce que le tuyau ait une limite d'élasticité du matériau de couplage.

Pour tester les joints qui doivent être plus faibles que le corps du tuyau dans n'importe quel quadrant de la zone de charge d'essai, le fabricant doit déterminer les méthodes de détermination des charges à tester dans ce quadrant. Si le joint doit être moins résistant que le corps de tuyau en compression, les essais doivent inclure une pression interne (et, si nécessaire, une pression externe) jusqu'à 95 % VME (ou limite de pression spécifiée).

Il convient de noter que les essais dans les quadrants II et III nécessitent généralement des montages spéciaux pour éviter le flambage.

7.3.2 Nature de l'essai

Lorsqu'elle est testée sous des charges combinées, la force axiale totale est la somme de la charge axiale du dispositif de chargement et de la charge axiale de la pression (le cas échéant). En plus des données requises par la présente Norme internationale, le fabricant doit enregistrer et rapporter toute autre information qu'il juge pertinente pour cet essai. Le formulaire C.5, Compound Leakage Data Sheet, est utilisé pour enregistrer les fuites qui se produisent pendant le test.

Le compte à rebours des expositions selon les tableaux 6, 7 et 8 commence à partir du moment de la réalisation et de la stabilisation des valeurs spécifiées de charge, de pression et de température. En cas de fuite, la mise sous pression de cet étage doit durer au moins une heure afin de pouvoir évaluer les caractéristiques de la fuite. Le taux moyen de fuites est enregistré toutes les 15 minutes suivantes et avec une exposition d'une heure - toutes les 5 minutes.

Avant les tests des séries A et B, tous les échantillons, à l'exception des échantillons de composés CAL I, sont soumis à un trempage de 12 heures à la température minimale indiquée dans le tableau 1. Cette procédure est :

a) réduit le dégazage du composé pour filetage lors d'autres tests, ce qui pourrait être confondu avec une fuite ;

b) crée les pires conditions pour la lubrification des filets.

Le test peut être interrompu à tout moment en retirant toutes les charges, par exemple pendant la nuit ou pour des réparations d'équipement. Ensuite, l'essai doit être repris au même stade de chargement auquel il a été interrompu. Les essais simultanés par séries de plusieurs échantillons sont autorisés. Cependant, les charges les plus élevées requises pour chaque échantillon de la série doivent être appliquées.

7.3.3 Série d'essais A - Traction/compression et pression interne/externe (tuyauterie et tubage)

Les échantillons composés (voir tableau 1) sont soumis aux actions suivantes :

a) déterminer les charges axiales de maintien selon les figures 13, 14 et le tableau 6 ;

b) déterminer la pression interne pour les points d'appui selon les figures 13, 14 et le tableau 6 ;

c) déterminer la pression de maintien de charge externe à partir des figures 13, 14 et du tableau 6 ;

d) effectuer l'essai conformément aux instructions données en 5.9, 5.10 et 5.11 et conformément aux figures 13, 14 et au tableau 6 ;

e) Les résultats de l'essai sont consignés dans la fiche de données de déplacement (formulaire C.6) et la fiche de données de fuite du joint (formulaire C.5).


Tableau 6 - Étapes de chargement pour les essais de la série A (voir Figure 13 ou 14) - Essai dans les quadrants I, II, III et IV (pas de flexion) à température ambiante

Figure 13 - Étapes de chargement pour les essais de la série A d'un joint avec une résistance à la compression non inférieure à celle du corps de tuyau

Les points de chargement sont indiqués par des chiffres en caractères plus petits.

1 - zone de charges d'essai correspondant à 100% de la limite d'élasticité VME pour le corps de tuyau; 2 - zone de charges d'essai correspondant à 95% de la limite d'élasticité VME pour le corps du tuyau ; 3 - charge intermédiaire recommandée entre les étapes 1 et 2

Remarque - Étapes de chargement : sens antihoraire, horaire et antihoraire. Ainsi, trois cycles mécaniques sont réalisés. Pour les joints qui sont également résistants en compression avec le corps du tuyau, les points 8 et 9 sont les mêmes. Les points 10 et 11 ne nécessitent pas une pression plus élevée que le point 12. Les points 10 à 14 sont généralement déterminés par l'effondrement du corps du tuyau et non par l'écoulement de contrainte VME du matériau du tuyau.