La norme « ISO 11114 Bouteilles de gaz – Compatibilité des matériaux des bouteilles et des vannes avec le contenu en gaz », publiée par l’Organisation internationale de normalisation (ISO), comprend les sous-sections suivantes publiées sous le même titre :
Les gaz industriels, médicaux et spéciaux (par exemple, les gaz de haute pureté, les gaz d'étalonnage) peuvent être transportés ou stockés dans des bouteilles de gaz. Une exigence fondamentale pour les matériaux utilisés dans la fabrication de ces bouteilles et de leurs robinets est leur compatibilité avec le gaz contenu. Cette compatibilité a été démontrée par de nombreuses années d'application pratique et d'expérience. Les réglementations et normes nationales et internationales actuelles ne traitent pas pleinement de cette question. La présente norme s'appuie sur l'expérience et les connaissances internationales existantes.
La compatibilité de la plupart des matériaux utilisés dans la fabrication des bouteilles et des robinets à gaz est spécifiée dans la présente norme. D'autres matériaux dont la compatibilité n'est pas spécifiée dans la présente norme peuvent être utilisés à condition que tous les aspects de compatibilité aient été évalués et vérifiés par une personne habilitée.
Les matériaux métalliques les plus couramment utilisés pour les cylindres (entre autres) sont l'acier au carbone-manganèse, l'acier au chrome-molybdène, l'acier au chrome-molybdène-nickel, l'acier inoxydable et les alliages d'aluminium, comme spécifié dans les normes suivantes :
Les matériaux métalliques les plus couramment utilisés pour les corps de vannes et les pièces en contact avec le gaz interne sont le laiton et autres alliages similaires à base de cuivre, l'acier au carbone, l'acier inoxydable, le nickel raffiné et les alliages de nickel, le cuivre-béryllium et les alliages d'aluminium.
Cette norme traite de l'effet des gaz sur les propriétés mécaniques et des matériaux (par exemple, réaction chimique ou changement d'état physique). Les propriétés fondamentales des matériaux (généralement fournies par le fournisseur), telles que les propriétés mécaniques nécessaires à la conception, ne sont pas prises en compte. D'autres facteurs, comme la qualité du gaz fourni, ne sont pas non plus considérés.
Les données de compatibilité fournies concernent les gaz purs, mais peuvent également s'appliquer aux mélanges gazeux. La présente norme ne s'applique pas aux liquides cryogéniques (la norme ISO 21010 s'applique à cet égard).
Les matériaux non métalliques doivent être adaptés à l'usage prévu. Pour les chemises de cylindre, ils sont adaptés si leur compatibilité est jugée acceptable dans les tableaux de la norme, ou si les propriétés requises ont été validées de manière satisfaisante par une personne qualifiée, au moyen d'essais ou d'une longue expérience. Lorsque des chemises en plastique sont utilisées, des saillies métalliques sont obligatoires. La norme ISO 11114-1 s'applique à la compatibilité des saillies métalliques.
En cas d'utilisation de matériaux revêtus, la pertinence de la combinaison est évaluée et approuvée après que tous les aspects techniques ont été examinés et vérifiés par une personne habilitée. Ces aspects techniques comprennent notamment la compatibilité du matériau de revêtement avec le gaz prévu, la durabilité du revêtement pendant toute sa durée de vie prévue et sa perméabilité aux gaz.
En principe, une petite quantité de matériau d'essai est chauffée sous atmosphère d'oxygène. Pour déterminer le point d'auto-inflammation, la pression et la température sont enregistrées en continu ; à un certain point, une augmentation soudaine de la température et de la pression est observée (ce point est appelé température d'auto-inflammation).
Les échantillons d'essai doivent être préparés de manière à éviter toute contamination. Ils peuvent être liquides ou solides. Dans le cas de matériaux solides, ils doivent être réduits en fines particules. Une masse d'échantillon comprise entre 0,06 g et 0,5 g est utilisée pour chaque essai. Cette masse doit être ajustée en fonction du volume de la chambre de réaction. Un échantillon de 0,5 g s'est avéré approprié pour une chambre de réaction d'un volume compris entre 30 cm³ et 250 cm³.
Les exigences de cette norme ne s'appliquent pas si au moins une des conditions suivantes est remplie pour le service de gaz prévu :
Dans ce cas, la pression partielle ne doit pas dépasser 0,25 MPa (2,5 bar). Il est alors possible de concevoir le cylindre pour des gaz normaux (non effervescents).
Les méthodes d'essai décrites dans la présente norme s'appliquent à toutes les pressions de service nominales. L'essai est réalisé à température ambiante, et au moins à la pression de service nominale. Tous les essais sont effectués pour évaluer la fragilisation par l'hydrogène, en tenant compte des conditions rencontrées lors de l'application prévue. La composition du gaz testé ne doit pas être inférieure à la concentration maximale de gaz fragilisant dans l'application prévue. Ces essais sont réalisés en vue de la sélection de l'acier pour les cylindres de mélange contenant de l'hydrogène ou des gaz fragilisants.
Les méthodes d'essai décrites sont les suivantes :
Cette norme vise à déterminer la conformité des matériaux aux risques définis dans la norme ISO 11114-2 et à évaluer les matériaux non répertoriés. Deux types d'essais peuvent être réalisés :
Pour déterminer l'adéquation des matériaux à un primaire donné, des essais doivent être réalisés sur des cylindres conformément à la présente norme. Les essais sur échantillons doivent être effectués uniquement pour comparer différents matériaux plastiques (par exemple, pour sélectionner le matériau le plus approprié), ou pour vérifier si certaines zones du primaire pénètrent mieux que d'autres, ou les deux.
Il est difficile de réaliser des essais sur disques ou échantillons dans les cylindres de type 5. C'est pourquoi il est recommandé d'effectuer les essais directement sur les cylindres. Certaines substances (par exemple, l'humidité, les composés soufrés) peuvent avoir un effet positif ou négatif sur les performances des matériaux ; il convient donc d'en tenir compte lors de la conception et de la réalisation des essais. Ces substances peuvent être présentes dans le gaz, libérées par les matériaux plastiques, ou les deux. L'analyse du gaz d'essai doit être effectuée avant et après l'essai afin de détecter toute contamination potentielle (par exemple, humidité, composés soufrés).
Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais aux entreprises, conformément à la norme « ISO 11114 Bouteilles de gaz – Compatibilité des matériaux des bouteilles et des robinets avec le gaz contenu ».
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