Les essais de pression sur les canalisations permettent de vérifier si une canalisation en acier ou un système complet est capable de résister à une pression spécifiée sans présenter de fuites ni de déformations non autorisées. Ce guide compare les essais en usine et sur site, les méthodes hydrostatiques et pneumatiques, les rapports d'essai, ainsi que les informations que les acheteurs doivent inclure dans un appel d'offres.
Toutes les pipes mentionnées dans cet article sont vendues par PANDAPIPE.
Essais de pression sur les canalisations vérifie si un tuyau en acier ou un système de tuyauterie achevé est capable de résister à une pression donnée sans fuite ni déformation inacceptable. Ce contrôle permet de détecter d’éventuels problèmes au niveau du corps du tuyau, du cordon de soudure de fabrication, des soudures réalisées sur chantier, des brides, des vannes ou d’autres raccords avant la mise en service.
Toutefois, un essai en usine sur un tuyau isolé diffère d’un essai sur site réalisé sur un système déjà installé. Les acheteurs doivent donc définir la norme applicable, la méthode d’essai, les critères d’acceptation et la documentation requise dans l’appel d’offres, et non après la production.
Qu'est-ce que l'essai de pression des canalisations ?
Lors d'un essai de pression, la conduite ou le réseau de conduites est rempli d'un liquide ou d'un gaz dont le débit est contrôlé. La pression est ensuite augmentée progressivement et maintenue au niveau spécifié pendant l'examen de la section soumise à l'essai.
La pression d'essai est souvent supérieure à la pression de service normale. Cependant, Il n'existe pas de coefficient de multiplication de pression d'essai universel. pour chaque tube en acier ou chaque projet. La valeur correcte dépend de la norme applicable, du matériau, des conditions de conception, de la température d'essai et du composant présentant la résistance nominale la plus faible.
Les essais de pression présentent également des limites évidentes. Ils permettent de vérifier la résistance à la pression dans des conditions d'essai définies, mais ne remplacent pas les contrôles non destructifs par ultrasons, radiographiques, par courants de Foucault ou autres, exigés par le cahier des charges du produit.
Essais de canalisations en usine et essais de canalisations sur site
Ces tests couvrent différentes étapes et différents défauts potentiels.
| Type de test | Quels sont les éléments testés ? | Objectif principal | Généralement interprété par |
|---|---|---|---|
| Essai de pression en usine | Longueurs individuelles des tuyaux | Vérifier le corps du tuyau et les soudures de fabrication | Fabricant de tuyaux |
| Essai de pression sur site | Réseau de canalisations installé | Vérifier les soudures, les raccords, les brides, les vannes et les raccordements sur site | Entrepreneur ou exploitant de pipeline |
A L'essai hydrostatique en usine ne remplace pas les essais de pression sur site.. Le transport, la découpe, le soudage sur chantier et la mise en place entraînent de nouvelles conditions qui ne sont pas prises en compte dans le rapport d'essai d'usine initial.
Les exigences de l'usine dépendent des spécifications du produit commandé. Par exemple, Tuyau ASTM A53, classe B est soumis à des dispositions définies en matière d'essais hydrostatiques ou d'essais électriques non destructifs. Les acheteurs doivent préciser la norme et l'édition exactes dans le bon de commande.
Dans quels cas recourt-on aux essais de pression sur les canalisations ?
Les essais de pression sont généralement requis dans les cas suivants :
- Oléoducs et gazoducs ;
- Réseaux de distribution d'eau ;
- Tuyauterie de protection contre l'incendie ;
- Lignes de production dans l'industrie chimique et les raffineries ;
- Conduites de vapeur et d'énergie ;
- Systèmes réparés ou modifiés en service.
Les conditions d'essai d'une conduite d'eau municipale peuvent différer considérablement de celles applicables aux canalisations de process d'une raffinerie. Les acheteurs ne doivent pas reprendre les pressions d'essai ou les durées de maintien utilisées dans le cadre d'un projet antérieur.
La PHMSA explique que les essais hydrostatiques permettent de déterminer si un pipeline présente une intégrité suffisante pour éviter les fuites ou les ruptures dans des conditions normales et exceptionnelles. Ces essais peuvent être réalisés après la construction et tout au long de la durée de vie du pipeline.
Comment se déroule un essai de pression sur une canalisation ?
La procédure doit respecter la norme relative au produit, le code de tuyauterie et le plan d’essai approuvé pour le projet. En règle générale, les acheteurs ne réalisent pas eux-mêmes les essais, mais la compréhension du processus facilite l’évaluation du plan d’inspection d’un fournisseur ou d’un prestataire.
Vérifier la norme d'essai et les limites d'essai
Avant de procéder aux essais, le responsable doit vérifier les points suivants :
- Section d'essai et points d'isolation ;
- Norme et édition de référence ;
- Milieu d'essai ;
- Pression requise et durée de maintien ;
- Température d'essai ;
- Critères d'acceptation ;
- Obligations des témoins et obligations de déclaration.
Les spécifications des produits et les codes relatifs aux canalisations ont des objectifs différents. Les spécifications ASTM ou API régissent généralement la fabrication des tubes et le contrôle en usine. Les codes tels que l'ASME B31.3 ou l'ASME B31.1 s'appliquent aux systèmes de canalisations achevés, dans le cadre de leurs champs d'application respectifs.
Préparer, mettre sous pression et inspecter la section d'essai
Un test type se déroule selon les étapes suivantes :
- Isolez les équipements qui ne peuvent pas résister à la pression d'essai.
- Vérifiez les stores, les supports, les vannes, les évents, les évacuations et les raccords.
- Installer manomètres étalonnés avec une gamme adaptée.
- Remplissez la section et purgez l'air emprisonné pendant l'essai hydraulique.
- Augmentez la pression progressivement pour éviter les chocs de charge.
- Maintenez la pression requise et inspectez les emplacements indiqués.
- Consigner la pression, la température, la durée et les résultats des contrôles.
- Désamorcez, vidangez et séchez le circuit si nécessaire.
Toute fuite, perte de pression inexpliquée ou déformation visible doit faire l'objet d'une évaluation. Les réparations ne doivent pas être effectuées tant que la conduite est sous pression. La procédure applicable peut exiger de nouveaux essais après la réparation.
Essais de pression hydrostatique et pneumatique
La méthode d'essai appropriée dépend de la sécurité, de la conception du système et de la compatibilité du milieu d'essai.
| Facteur | Essais hydrostatiques | Essais pneumatiques |
|---|---|---|
| Milieu d'essai | De l'eau ou un autre liquide approprié | De l'air ou un gaz ininflammable approprié |
| Principal avantage | Énergie stockée inférieure | Pas d'évacuation de l'eau ni de séchage |
| Principale préoccupation | Corrosion, gel, contamination et poids de l'eau | Une énergie stockée plus importante et des conséquences plus graves en cas de défaillance |
| Utilisation courante | Essais en usine et la plupart des systèmes sur le terrain | Systèmes dans lesquels l'utilisation d'un liquide n'est pas adaptée |
On privilégie généralement les essais hydrostatiques lorsque cela est possible. car les liquides sont bien moins compressibles que les gaz. Cela réduit l'énergie libérée en cas de défaillance d'un composant.
Dans quels cas faut-il envisager un essai pneumatique ?
On peut envisager de recourir à des essais pneumatiques lorsque l'eau risque de contaminer le processus, que le système ne peut être vidangé ou séché, ou que la structure ne peut supporter le poids de l'eau.
Il ne s'agit pas simplement d'une alternative pratique à l'utilisation de produits secs. Un essai pneumatique nécessite une procédure homologuée, une mise sous pression progressive, un dispositif de sécurité contre la surpression, un accès restreint et une évaluation des risques documentée. L'azote est ininflammable, mais il peut présenter un risque d'asphyxie dans des espaces confinés ou mal ventilés.
Comment détermine-t-on la pression d'essai des canalisations ?
La pression d'essai doit être calculée ou choisie conformément à la norme applicable. Une valeur utilisée pour une spécification de tuyauterie ou un projet donné ne doit pas être appliquée automatiquement à un autre système.
Facteurs relatifs à la pression d'essai que les acheteurs doivent vérifier
L'ingénieur responsable prend généralement en compte les éléments suivants :
- Pression nominale et température nominale ;
- Nature du matériau et épaisseur de paroi ;
- Température d'essai ;
- Caractéristiques techniques des vannes, des raccords et des brides ;
- Hauteur statique due aux différences d'altitude ;
- Norme relative au produit et cahier des charges du projet.
Dans un système rempli de liquide, la pression manométrique varie en fonction de l'altitude. L'essai doit permettre d'atteindre la pression requise au point de référence spécifié sans exercer de surpression sur les sections inférieures ou les composants les plus fragiles.
La norme ASME B31.3 concerne les canalisations de process dans des secteurs tels que le raffinage du pétrole, l'industrie chimique, l'industrie pharmaceutique, l'hydrogène et les procédés cryogéniques. La norme ASME B31.1 s'applique aux canalisations des centrales électriques et des installations connexes. Ces codes ne doivent pas être utilisés de manière interchangeable.
Que doivent inclure les acheteurs dans leur appel d'offres ?
Un appel d'offres clair permet d'éviter tout litige quant à la signification de l'expression “ testé sous pression ” et quant aux documents à inclure dans l'offre.
Informations sur les conduites et les services
Fournissez au fournisseur :
- Norme, qualité et procédé de fabrication des tuyaux ;
- NPS ou diamètre extérieur ;
- Épaisseur de paroi ou classe d'épaisseur ;
- Quantité et longueur des tuyaux ;
- Utilisation prévue ;
- Pression et température de calcul ;
- Norme d'essai requise et édition ;
- Les points de repère fournis par des témoins tiers, le cas échéant.
Si le cahier des charges du projet définit déjà la pression d'essai, la durée de maintien, l'étendue de l'inspection ou les critères de réception, veuillez le joindre à la demande de devis.
Dossiers d'essais et traçabilité des matériaux
Demandez si le résultat du test apparaîtra sur le Certificat d'essai d'usine (MTC). Si vous avez besoin de relevés de pression distincts, de graphiques d'essai, de certificats d'étalonnage des manomètres ou de rapports établis par des organismes indépendants, veuillez les mentionner à la fois dans la demande de devis et dans le bon de commande.
Ces documents peuvent ne pas figurer dans un devis standard. Les registres convenus doivent permettre de remonter jusqu'au matériel fourni grâce aux numéros de cuvée, aux numéros de lot ou à l'identification individuelle des tuyaux.
Notre Liste de contrôle pour l'inspection des tuyaux en acier explique comment vérifier les MTC, les cotes, les marquages, les rapports de contrôles non destructifs et les documents d'expédition avant de valider la livraison.
Erreurs courantes lors des essais de pression sur les canalisations
De nombreux litiges liés aux tests trouvent leur origine dans un cahier des charges incomplet. Parmi les erreurs courantes, on peut citer :
- Confondre la pression de service et la pression d'essai ;
- Ne pas avoir identifié la norme applicable ;
- Ne pas tenir compte d'une vanne, d'une bride ou d'un instrument dont la capacité nominale est inférieure ;
- En supposant que les essais en usine couvrent les soudures réalisées sur chantier ;
- Utilisation d'appareils de mesure non étalonnés ;
- Ne pas évacuer l’air emprisonné ;
- Réparation d'une fuite alors que le système est sous pression ;
- Laisser un tuyau en acier au carbone humide après un essai hydraulique ;
- Acceptation de documents sans traçabilité des matériaux.
Les exigences en matière de tests et de documentation doivent être validées avant le lancement en production. Les ajouter après la fabrication pourrait entraîner des coûts d'inspection supplémentaires, un retard de livraison ou le rejet du projet.
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Envoyez-nous la norme, la qualité, les dimensions, la quantité, l'application et les exigences en matière de contrôle. Nous pourrons examiner votre demande de devis et vous confirmer les disponibilités. essais de pression sur les canalisations, MTC, CND, traçabilité des matériaux et périmètre des contrôles effectués par un organisme tiers avant la production.
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FAQs :
Questions fréquentes des acheteurs de tuyaux
1. Que permet de vérifier l'essai de pression des canalisations ?
Il atteste qu’un tuyau ou un réseau de tuyauterie a maintenu la pression spécifiée sans présenter de fuite ni de déformation interdites dans les conditions d’essai enregistrées.
2. Tous les tuyaux en acier sont-ils soumis à un essai hydrostatique ?
Non. Cette exigence dépend de la norme applicable au produit, du type de tuyau, de son diamètre, de son utilisation et du bon de commande. Certaines spécifications prévoient la réalisation d'un essai électrique non destructif agréé.
3. Quelle est la différence entre la pression de service et la pression d'essai ?
La pression de service s'applique en fonctionnement normal. La pression d'essai est la pression contrôlée utilisée lors des contrôles et est déterminée par la norme applicable ou la procédure d'essai approuvée.
4. Les essais en usine remplacent-ils l'essai de pression sur site ?
Non. Les essais en usine portent sur des longueurs de tuyaux individuelles. Les essais sur site portent quant à eux sur l'ensemble du système, y compris les soudures réalisées sur place, les raccords, les brides, les vannes et les raccordements.
5. Les essais pneumatiques sont-ils plus dangereux ?
En règle générale, oui. À pression égale, le gaz comprimé contient plus d'énergie que le liquide. Un échec lors d'un essai pneumatique peut donc libérer une quantité d'énergie nettement supérieure.
6. L'azote peut-il être utilisé pour les essais de pression ?
Son utilisation est autorisée lorsque la procédure applicable le permet. Bien que l'azote soit ininflammable, il peut déplacer l'oxygène et présenter un risque d'asphyxie.
7. Les essais sous pression remplacent-ils les contrôles non destructifs ?
Non. Un essai de pression permet d'évaluer la capacité de confinement de la pression. Les méthodes de contrôle non destructif (CND) sont utilisées pour détecter ou caractériser certaines discontinuités superficielles et internes.
8. Quels documents les acheteurs doivent-ils demander ?
Commencez par vérifier le MTC et les résultats d'essais requis par le cahier des charges du produit. Demandez les registres détaillés de pression, les certificats d'étalonnage, les listes de traçabilité et les rapports d'organismes tiers lorsque le projet l'exige.
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