Une classe de vanne telle que 300 ou 2500 est une désignation qui sélectionne une ligne dans un tableau de valeurs assignées, et non une pression en psi. La pression autorisée par cette ligne dépend du groupe de matériaux du corps et de la température de calcul. Un siège, un joint ou un soufflet dont la pression admissible est inférieure peut limiter l’ensemble en deçà de ce que permet la classe. Cette note explique comment les valeurs assignées sont réellement déterminées, ce qu’exige l’attribution de ces valeurs à une nuance non répertoriée et quelles informations doivent figurer dans une demande de prix pour une pièce forgée.
Une classe est une désignation, pas une pression
Class 300 ne signifie pas 300 psi, et Class 2500 ne signifie pas 2,500 psi. La classe détermine quelle ligne d’un tableau pression-température s’applique. La pression autorisée par cette ligne dépend du matériau du corps et de la température de service. ASME B16.34 contient ces tableaux pour les vannes en acier et en alliages de nickel. Son domaine d’application publié couvre les valeurs assignées, les dimensions, les tolérances, les matériaux, les examens, les essais et le marquage, sans associer une pression unique à chaque classe. [S1]
Les valeurs assignées sont tabulées par groupe de matériaux
Les tableaux sont organisés par groupe de matériaux, et non par nom de nuance. B16.34 place les aciers au carbone, les aciers au carbone alliés et les aciers faiblement alliés dans le groupe 1 ; les aciers inoxydables à base de fer, y compris les nuances martensitiques, ferritiques, austénitiques et duplex, dans le groupe 2 ; les alliages de nickel dans le groupe 3 ; et les alliages de boulonnerie dans le groupe 4. Une pièce forgée en acier au carbone et une pièce forgée en acier inoxydable de même classe ne suivent pas la même courbe, car leurs contraintes admissibles à la température considérée diffèrent. C’est pourquoi les indications de matériau et de classe sur un plan se lisent ensemble, et pourquoi une classe seule renseigne très peu une forge. [S2]
La température fait varier la valeur
La température fait varier la pression admissible davantage que ne le pensent beaucoup d’acheteurs. Un tableau publié pour une vanne à pointeau en acier inoxydable 316, désignée Class 2200 et relevant du groupe de matériaux 2.2, indique 5,280 psig de -20 à 100 °F, 4,541 psig à 200 °F, 3,767 psig à 400 °F et 3,256 psig à 650 °F. La classe n’a pas changé ; c’est la contrainte admissible qui a changé. Une vanne choisie uniquement d’après ses valeurs assignées à température ambiante peut dépasser sa pression admissible dans une conduite chaude si la pression de service est supérieure à la valeur autorisée à cette température, même si la plaque indique toujours Class 2200. [S3]
Une nuance non répertoriée doit être évaluée, pas copiée
Une nuance absente du tableau n’hérite pas des valeurs assignées à une nuance similaire. ASME B16 Case 2 exige que la spécification du matériau figure dans la Section II du Boiler and Pressure Vessel Code, que la contrainte admissible, la résistance à la traction et la limite d’élasticité à la température considérée soient disponibles et que, pour les données dépendant des dimensions, la valeur la plus faible soit retenue. Les règles de Standard Class ou de Special Class sont ensuite appliquées, avec leurs pressions plafonds. Les valeurs assignées se calculent à partir des données de contrainte à la température considérée ; ce n’est pas une étiquette que l’on transfère parce que la composition chimique paraît proche. [S2]
Le même document traite Standard Class, Special Class et Limited Class comme des voies distinctes et interdit Special Class pour les vannes à extrémités à brides. Deux vannes de même dimension et de même classe peuvent donc différer par leur épaisseur de paroi et leurs exigences d’examen parce que leurs valeurs assignées ont été établies selon des règles différentes. Cette décision relève du concepteur de la vanne. [S2]
Le corps n’est pas forcément le composant le plus limitant
Les valeurs assignées s’appliquent à l’ensemble. Les sièges, les joints, les chapeaux et les soufflets peuvent limiter la vanne en deçà de ce que permet sa classe. Dans le même catalogue, une vanne à étanchéité par soufflet est désignée Class 1500 sur la base des composants de son enveloppe sous pression, avec une note précisant qu’elle ne doit pas fonctionner au-delà de la pression maximale admissible de service du soufflet, soit 2,500 psi. Le corps forgé pourrait supporter davantage. La conduite est limitée par le composant dont la pression admissible est la plus faible ; les conditions du procédé doivent donc être communiquées à la personne qui sélectionne les internes et les joints. [S3]
Que préciser dans une demande de prix pour une pièce forgée
Pour une commande de pièces forgées, indiquez la classe, la nuance et sa norme, la température de calcul et les conditions de service, ainsi que la norme selon laquelle les valeurs assignées de la vanne finie seront établies. Nous forgeons le corps ou le couvercle dans cette nuance, appliquons le cycle de traitement thermique exigé par la nuance et la commande, et réalisons les essais selon le périmètre convenu à la commande. Nous n’établissons pas les valeurs assignées de la vanne. Un certificat matière prouve que l’acier est du F316, pas qu’une vanne est Class 600 à 400 °F.
Précisez exactement la norme de la nuance. ASTM A105 couvre les composants de tuyauterie en acier au carbone pour un service à température ambiante et à des températures plus élevées. A182 couvre les composants en acier allié et inoxydable pour un service à haute température et indique que le choix de la nuance dépend des exigences de conception et de service. La température intervient dans le choix de la nuance avant même d’ouvrir le tableau des classes. La correspondance se fait en anglais et une demande complète reçoit généralement une offre sous 24 à 48 heures. [S4] [S5]
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Questions fréquentes
Class 300 signifie-t-il que la vanne convient pour 300 psi ?
Non. La classe sélectionne la ligne du tableau, pas la pression. Consultez les valeurs assignées du groupe de matériaux réel à la température de calcul. À température modérée, une vanne Class 300 en acier au carbone peut admettre une pression nettement supérieure à 300 psi, tandis qu’une vanne en acier inoxydable de même classe peut en admettre moins.
Le fournisseur de pièces forgées peut-il certifier les valeurs assignées de la vanne ?
Nous certifions la nuance, le numéro de coulée, le cycle de traitement thermique, les résultats des essais mécaniques et les contrôles non destructifs (NDT) dans le périmètre convenu. Les valeurs assignées relèvent de la conception de la vanne et sont établies conformément à la norme de vanne appliquée par le concepteur. Notre certificat constitue la preuve relative au matériau qui étaye ces valeurs, pas un substitut à celles-ci.
Pourquoi deux vannes de même dimension et de même classe ont-elles des épaisseurs de paroi différentes ?
La classe n’est pas le seul paramètre. Le groupe de matériaux modifie la contrainte admissible, la température de calcul la modifie à nouveau, B16.34 propose plusieurs voies pour établir les valeurs assignées et la surépaisseur de corrosion s’y ajoute. Le plan remis à la forge est le résultat de ces décisions, et nous travaillons selon ce plan.
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Publié par Zhejiang Longrui Forging Co., Ltd.
Informations techniques de référence. Les spécifications et les exigences de contrôle applicables sont à convenir pour chaque commande. Questions sur cette note : sales@longruiforging.com