Fiche Commission Chaudronnerie - Juin 2013 (300 Ko) - Cetim

Commission
Chaudronnerie
Tuyauterie Tôlerie
Commission : Chaudronnerie Tuyauterie Tôlerie (CHTT).
Président : Patrick Verrier, Fives Nordon.
Chargé de profession : Mohammed Cherfaoui.
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Le domaine d’activités des entreprises cotisantes est très varié, et la fabrication d’équipements
sous pression (ESP) en représente une part importante.
Membres de la commission : 15 sociétés membres et la présence active du syndicat professionnel
SNCT (Syndicat national de la Chaudronnerie, Tuyauterie et Maintenance Industrielle).
Comité programme : Équipements fluidiques regroupant les professions
Chaudronnerie-tuyauterie-tôlerie, Pompes, Moteurs-compresseurs-pompes à vide,
Robinetterie, Mesure-pesage-optique-régulation-étanchéité.
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Collaboration entre industriels et le Cetim, les comités programme doivent optimiser
les moyens consacrés à la R&D en fédérant les thèmes communs à plusieurs commissions
professionnelles.
Résultats globaux
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32 actions gérées dans l’année dont 15 actions permanentes.
Types d’actions :
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Les thématiques des actions professionnelles CHTT se classent principalement dans les familles suivantes :
- conception-calculs-dimensionnement : participation à l’élaboration des chapitres « Conception » des codes de construction
nationaux (Codap, Codeti, Codres, Covap, etc.) et prise en compte des effets environnementaux sur les ESP ;
- matériaux : approbation Européenne des Matériaux (A.E.M), caractérisation selon méthodes EN et ASTM, veille normative ;
- fabrication soudage : veille permanente sur les thématiques « qualification des soudeurs », « qualification des modes opératoires
soudages » et « traitements thermiques après soudage » ;
- CND : alternatives à la radiographie, méthodes de CND innovantes (TOFD, Multiéléments, ondes guidées, ACFM, etc.) ;
- étanchéité : mise en œuvre de l’EN 1591 ;
- maintenance : participation à la rédaction du Codap div 3, veille admissibilité des défauts ;
- suivi de la normalisation et de la réglementation européenne en lien avec les ESP ;

- suivi des travaux de l’Asme ;
- nucléaire : participation aux travaux de la sous-commission Calculs du RCCM et RSEM.
Sont plus particulièrement concernés par les travaux de la commission : les fabricants d’appareils, de tuyauterie, de réservoirs, de
citernes, de chaudières, de compensateurs de dilatation.
- rédaction de guides : rédaction du guide pratique RDM, guide agropharmacie.
Technologies prioritaires 2015 en mécanique
Dans le prolongement de l’exercice Technologies Clés 2015 pour l’industrie française du ministère de l’Industrie, la FIM et le Cetim,
en partenariat avec le Cetiat, l’Institut de soudure et le LRCCP, ont identifié 41 technologies prioritaires pour les entreprises de
mécanique à l’horizon 2015. Ces technologies qui font ou feront la différence demain sont compilées sous forme de fiches et
sont consultables sur cetim.fr
Exemple d’action finalisée en 2012
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E Comparaison des essais de rupture en flexion par choc sur des aciers non alliés suivant méthodes
d’essai européenne et américaine
Les industries utilisant des équipements sous pression (ESP) mettent parfois en œuvre des procédés de production avec l’atteinte
de températures parfois très basses.
Se pose donc la question de la tenue à la rupture de ces ESP, fabriqués avec des matériaux métalliques pouvant présenter un
comportement fragile à basse température.
Les codes et les normes donnant des recommandations pour la fabrication de tels équipements intègrent le plus souvent des
règles pour la prévention du risque de rupture fragile.
Ainsi, la Directive Équipement Sous Pression, la Desp 97/23/CE, exige dans son Annexe I paragraphe 7.5, d’avoir une « énergie de
flexion par choc sur éprouvette ISO V au moins égale à 27 Joules, à une température au plus égale à 20 °C, mais non supérieure
à la plus basse température de fonctionnement prévue ». En dessous de cette énergie de rupture en flexion par choc, l’acier est
considéré comme non ductile et non tenace (fragile) par la Desp.
L’essai de rupture en flexion par choc intervient donc en première ligne.
La pratique de cet essai n’est pas la même entre les deux côtés de l’Atlantique.
Elle se traduit par deux méthodologies d’essais (méthode européenne et méthode américaine)… La différence la plus importante
entre les deux étant l’utilisation d’un rayon de couteau différent sur la machine d’essai.
L’objet de l’étude a été de comparer d’une manière qualitative l’impact de cette différence sur les résultats des énergies de rupture
en flexion par choc obtenus suivant les deux méthodes d’essai.
Pour ce faire, une importante campagne d’essais a été réalisée.
Pour les aciers étudiés, les conclusions de l’étude montrent que pour des températures inférieures ou égales à la température de
transition ductile-fragile calculée et pour les critères choisis (température de transition ductile / fragile et température de transition
à 27 joules) les deux méthodes d’essais donnent des résultats équivalents. Dans cette zone de la courbe de transition, les deux
méthodes peuvent donc se substituer.
Pour ces mêmes aciers, au-dessus de la température de transition ductile-fragile calculée, où l’on considère un comportement
ductile, l’écart entre les valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc augmente d’autant plus que l’on se rapproche de 100 %
de ductilité. Le couteau ASTM donne des valeurs d’énergie de rupture en flexion par choc toujours supérieures à celles données
par le couteau ISO.
Valorisation Édition d’un ouvrage dans la collection Performances accessible sur le site du Cetim pour les cotisants.
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Une action permanente
E ASME
Le développement des règles des Codes Asme repose historiquement sur l’implication d’experts de différents pays qui proposent
des évolutions des textes. Ces contributions sont débattues puis votées par les comités responsables de chaque Code. Dans ce
contexte, quatre sessions de travail (« code week meeting ») sont organisées chaque année pour l’Asme Boiler & Pressure Vessel
Code. Plus de 700 experts internationaux participent régulièrement à ces réunions qui sont ouvertes au public. Si seuls les membres
des groupes de travail et comités peuvent voter les décisions, les visiteurs peuvent intervenir dans les discussions. La participation
internationale (hors Canada) est principalement japonaise, la représentation européenne arrive actuellement en 2 e position avec
principalement les français et les britanniques.
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Le Cetim est mandaté par la commission CHTT pour représenter les intérêts français.
Il est actuellement membre officiel de huit instances :
- BPV VIII/SG on « HEAT TRANSFER EQUIPMENT » ; BPV VIII/SG on « MATERIALS » ; BPV II /SG on « INTERNATIONAL
MATERIAL SPECIFICATIONS » ; BPV II /SG on « STRENGTH FERROUS ALLOYS » ; BPV II on « MATERIALS » ; BPV VIII on
« PRESSURE VESSELS » ; ASME/API Joint Committee on « FITNESS FOR SERVICE » ; TOMC.
Valorisation À l’issue de chaque Code Week, les experts Cetim diffusent des faits marquants, publiés sous forme de note
de synthèse Performances, qui doivent notamment permettre aux fabricants d’appréhender les évolutions du code à venir.
Ces notes sont accessibles sur le site cetim.fr, rubrique Mécathèque.
Quelques actions sur 2013
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E Participation à la rédaction du RCC-M
À la demande de la commission CHTT, le Cetim participe depuis 2011 à la sous-commission RCC-M de l’Association française pour
les règles de conception, de construction et de surveillance en exploitation des matériels des chaudières électro nucléaires (Afcen).
L’Afcen a pour vocation de rédiger des codes de conception, de fabrication, d’installation et de mise en service des matériels
destinés à des îlots nucléaires.
À ce titre, elle édite :
• le RCC-M qui couvre les matériels Mécaniques des îlots nucléaires REP (réacteurs à eau pressurisée) ;
• le RCC-MR qui couvre les matériels Mécaniques des îlots nucléaires RNR (réacteurs à neutrons rapides) ;
• le RSE-M qui couvre les Règles de Surveillance en Exploitation des Matériels des îlots nucléaires REP, etc.
L’Afcen compte aujourd’hui de nombreux adhérents et plus de 20 experts de diverses sociétés participent à la rédaction du seul
RCC-M.
La cohérence d’ensemble des publications est assurée par une commission de rédaction, l’écriture d’un ouvrage étant pilotée par
une sous-commission dédiée.
Les travaux de rédaction sont quant à eux effectués au sein de groupes de travail (conception, matériaux, etc.) qui réunissent des
experts mandatés par les sociétés adhérentes.
L’Afcen ayant la volonté d’ouvrir le RCC-M aux plans national et international, le code doit être complété afin de pouvoir répondre
aux attentes d’un certain nombre d’utilisateurs.
Dans ce contexte, le Cetim est principalement impliqué dans la réécriture de l’annexe du RCC-M qui traite des assemblages
boulonnés (annexe Z V). Celle-ci ne traite aujourd’hui que des brides à joint de part et d’autre du cercle de perçage. Elle est basée
sur la méthode Taylor-Forges.
L’étude doit permettre :
• l’extension de l’annexe Z V « Taylor-Forge » pour la prise en compte des brides à joint de part et d’autre du cercle de perçage
et des brides à contact métal-métal ;
• la rédaction d’une annexe permettant un recours à l’EN1591 depuis le RCCM ;
• la rédaction d’une annexe de calcul numérique des brides.
Le Cetim participe également à l’élaboration d’un chapitre traitant du dimensionnement des plaques tubulaires d’échangeurs. Le
texte actuel du RCCM autorise l’utilisation du TEMA (volume C). À défaut, il impose une analyse numérique mais ne décrit pas
comment celle-ci doit être conduite. L’annexe en cours de rédaction va préciser comment conduire une analyse numérique de
plaque (« Comment construire et exploiter un milieu homogène équivalent »).
E SéISMES
L’arrêté du 24 janvier 2011 fixant les règles parasismiques applicables à certaines installations classées prévoit, dans son article
13, la possibilité d’utiliser des guides techniques, reconnus par le ministère en charge de l’Écologie, pour mener à bien les études
de tenue au séisme.
Un consortium a été mis en place pour la rédaction de ces guides, reconnus de niveau 2 suivant la classification du MEDDLT et
qui seront d’application obligatoire.
Le consortium s’est fixé pour objectif de fournir aux industriels (donneurs d’ordres et exploitants), à l’administration
et aux fabricants et constructeurs un référentiel commun pour :
• la conception des installations industrielles neuves à risque spécial ;
• la vérification et le renforcement d’installations industrielles existantes à risque spécial ;
Les livrables souhaités sont :
• un guide méthodologique général (description de la démarche générale de prise en compte du risque sismique et traitement
des sujets techniques transversaux de génie parasismique) ;
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• des guides techniques particuliers - ces guides se rapportent à des équipements type et aux équipements associés et permettent
à un exploitant de mener à bien un projet visant à conférer à son installation un comportement satisfaisant sous séisme ;
• un guide d’études de cas.
Le SNCT pilote plusieurs groupes de travail en charge de la rédaction des guides :
• équipements de process ;
• réservoirs de stockage ;
• tuyauterie robinetterie.
Le Cetim, via la commission CHTT, apporte sa contribution au groupe de travail « Équipements de process ».
Dans un premier temps, les travaux réalisés portent sur les réservoirs de stockage.
En 2012, le Cetim a participé à l’étude des nouveaux spectres de réponse afin de mieux comprendre les différences par rapport
aux anciens spectres et de voir leur impact. On peut noter une certaine hausse des courbes.
Concernant les réservoirs de stockage, une étude approfondie des formules de calcul des codes de construction (API, Codres,
Eurocode) a été réalisée. Étant donné les différences obtenues entre ces différents codes, il faut remonter aux sources de chacun
de ces documents pour pouvoir émettre une opinion sur chacun de ceux-ci. Le but du calcul par formule est de limiter les calculs
par éléments finis (EF) afin que le calcul au séisme soit accessible à tous les industriels.
Des exemples simples de réservoirs ont été réalisés aux EF afin de valider les fréquences propres des réservoirs.
En 2013, le Cetim continuera ses travaux sur les réservoirs atmosphériques verticaux.
Des calculs EF plus poussés avec prise en compte du comportement du produit sur les parois doivent être réalisés afin de mieux
comprendre le comportement d’un réservoir. Ils permettront de valider d’autres formules, telles celles donnant la hauteur de
soulèvement et la rotation plastique de la plaque du fond d’un réservoir.
Valorisation Le premier cahier technique professionnel doit être finalisé pour fin 2013.
E BASE DE DONNÉES MATÉRIAUX
En 2012, le Cetim a poursuivi ses travaux d’implémentation du logiciel BD Matériaux. Ce logiciel, établi en lien avec le SNCT,
référence à ce jour plus de 10 000 nuances utilisées par la profession. Parmi ce classement des nuances utilisées pour des appareils
en fabrication, d’autres plus anciennes (appareils en service, application maintenance). Le logiciel intègre également les normes
ASTM, DIN, EN, NF A et aussi des marques commerciales, des nuances de fabricants, et des spécifications techniques Apave, CECT…
Pour chacune de ces nuances, l’outil détaille : la composition chimique, le carbone équivalent, les caractéristiques mécaniques,
les données de flexion par choc, le fluage, les groupements Codap, ISO 15608, Pnumber et les courbes de pression extérieure.
Valorisation Le logiciel BD Matériaux sera finalisé en 2013.
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E CONTRÔLE NON DESTRUCTIF (CND) DES INOX
En début 2013, la commission CHTT a proposé des fiches conseils pour quelques applications du contrôle des aciers inoxydables.
Sont notamment stipulées : les méthodologies à adopter, la configuration du contrôle (1/2 bond, balayage, angle optimal), le choix
du bloc de référence pour le réglage de la sensibilité et le choix de capteur (fréquences, type d’ondes).
Valorisation 2 fiches conseils sont téléchargeables sur le site Cetim (Mécathèque). Les travaux 2013 consisteront à préparer
des fiches conseils sur d’autres nuances de matériaux inox.
E SOUDAGE : VEILLE ET BONNES PRATIQUES SOUDAGE POUR LA PROFESSION CHTT
Cette étude, initiée en 2012, est une veille pluriannuelle
Deux objectifs distincts et complémentaires lui sont alloués :
• informer la profession CHTT de l’apparition (projets et publications) de nouvelles normes, de la révision de normes existantes,
de la suppression d’anciennes normes et des impacts (inclus différences entre anciens et nouveaux textes) techniques (et
parfois économiques) correspondants ;
• s’assurer de l’adéquation / cohérence du contenu des codes nationaux et des normes soudages applicables (prévoir une
mise à jour des codes si nécessaires) avec la possibilité de traiter, dans le cadre d’annexes « hors Europe » spécifiques, des
éventuels écarts entre normes EN et normes ISO.
La veille menée dans le cadre de l’étude est ciblée sur les thématiques « qualification des soudeurs (EN 287, ISO 9606, EN 718 et
ISO », et « qualification des modes opératoires soudages (15614-x et ISO) ». Les aspects CND et inspection ne seront pas traités.
Les applications nucléaires ne seront pas suivies.
Le périmètre recouvre les Aquap, les normes CEN et ISO issues des CEN-TC121 et ISO-TC44 pour ce qui concerne strictement le
soudage.
Valorisation les faits marquants annuels seront publiés dans la revue du SNCT et les synthèses Performances sur le site internet
du Cetim. Les travaux 2013 consisteront à poursuivre la veille technologique sur les révisions de normes au niveau technique et
parfois économique et s’assurer de la cohérence avec les codes.
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