Explication de la norme MSS SP-83 2018 : Normes complètes pour le soudage par emboîtement et les raccords filetés

Table des matières

La norme MSS SP-83 2018 comprend des raccords de tuyauterie en acier au carbone forgé, en acier allié, en acier inoxydable et en alliage de nickel avec extrémités à souder par emboîtement et filetées, ainsi que l'emballage, les dimensions de base, les traitements de surface, les tolérances, les tests, les marquages, les matériaux et les exigences de performance minimales.

Histoire du MSS SP-83

  • 1976 : Introduction de la norme, établissant des lignes directrices industrielles pour les raccords en acier au carbone de classe 3000, principalement utilisés dans les secteurs de l'industrie haute pression, du pétrole et de la pétrochimie. Elle comprenait également des unités métriques et des facteurs de conversion normalisés.
  • 1987 : Les nuances d'acier inoxydable austénitique 304/304L et 316/316L ont été ajoutées aux raccords, adaptées aux industries chimiques, pharmaceutiques, énergétiques et autres avec des exigences de résistance à la corrosion plus élevées.
  • 1995 : Les dimensions des raccords à souder à emboîtement ont été ajustées, alignant le diamètre de l'emboîtement, l'épaisseur de la paroi de l'emboîtement et le trou d'écoulement de l'emboîtement sur les dimensions des raccords ASME B16.11 Classe 3000. L'utilisation des conversions métriques comme unités de référence a été supprimée.
  • 2001 : Des améliorations ont été apportées à la conception du chemin d'écoulement des raccords filetés afin de permettre un perçage de plus grand diamètre pour les filetages de type National Pipe Thread (NPT), conformément à l'utilisation de raccords filetés dans le même système de canalisation.
  • 2006 : La norme a été essentiellement confirmée, avec des modifications éditoriales mineures.

Modifications importantes dans la révision 2014 du MSS SP-83

  • Révisions de fond : La révision de 2014 a apporté des mises à jour importantes à la norme SP-83.
  • Confirmation et mises à jour des valeurs nominales de pression et de température : Le comité a examiné et confirmé les fondements des classifications pression-température de la norme initiale. Les tableaux pression-température ont également été mis à jour, ce qui signifie que la norme a réévalué et révisé la capacité des raccords dans différentes conditions de pression et de température.
  • Inclusion de nouveaux matériaux : Sur la base de formules, de tests et d'applications pratiques, la norme a ajouté une couverture pour divers aciers alliés, aciers inoxydables et alliages de nickel.
  • Présentation des syndicats de classe 6000 : Sur la base de l'analyse ci-dessus, la norme a ajouté des exigences pour les raccords à souder et filetés de classe 6000, y compris leurs dimensions, leurs matériaux et leurs valeurs nominales de pression et de température.
  • Amélioration de la norme : Ces révisions ont rendu la version 2014 plus robuste et plus complète, adaptée à diverses exigences de connexion de pipelines dans les applications commerciales et industrielles.

Mises à jour de la révision 2018 du MSS SP-83

  • Mises à jour matérielles : De nouveaux matériaux ont été ajoutés aux tableaux 4 et 5, notamment l'A350 LF2, l'A420-WPL6 et le B462-N08020. Ces matériaux sont généralement utilisés dans les applications de pipelines à basse température, résistants à la corrosion et à haute pression.
  • Exigences en matière de marquage des dimensions et des services : Des mises à jour ont été apportées aux exigences de marquage des dimensions, de la désignation de service et de la pression des écrous-raccords. Cela implique une normalisation accrue des marquages afin de garantir que les raccords affichent clairement leurs spécifications et leurs pressions nominales lors de leur utilisation.
  • Annexe A Mises à jour des citations : Les citations de l’annexe A ont été mises à jour pour garantir l’exactitude et l’alignement avec les normes les plus récentes.
  • Ajustements éditoriaux et de formatage : Outre les modifications substantielles, des ajustements éditoriaux et de formatage ont également été apportés pour rendre le document plus clair et plus facile à lire.
  • Réintroduction des unités métriques : Il est à noter que les unités métriques (ST) devraient être réintroduites dans la prochaine version, aux côtés des unités usuelles américaines existantes, en tant que norme indépendante et équivalente. Cela indique que les futures normes incluront les unités métriques, ce qui les rendra plus universellement applicables dans les contextes internationaux.

Pressions nominales et dimensions

2.1 Ces raccords doivent être désignés comme étant de classe 3000 ou de classe 6000, à souder par emboîtement ou filetés, et doivent porter les valeurs nominales indiquées dans le tableau 4 pour la classe 3000 ou dans le tableau 5 pour la classe 6000.

2.2 Les désignations de classe de ces unions sont corrélées avec les épaisseurs de la nomenclature des tuyaux ASME B36.10, comme indiqué dans le tableau 1.

2.3 Étant donné que la norme ASME B36.10 n'inclut pas l'épaisseur du programme 160 pour les NPS 1/8, 1/4 et 3/8, les valeurs du tableau 2 doivent être utilisées comme épaisseurs de paroi nominales du tuyau.

TAILLE

3.1 La taille du raccord est identifiée par la taille nominale du tuyau (NPS).

Tableau 1
Corrélation entre la désignation de classe et le programme de tuyauterie

Désignation de classe du syndicatTuyau utilisé dans les calculs d'épaisseur de paroi (a)
3000Annexe 80
6000Annexe 160

Remarque : (a) Ce tableau n’a pas pour but de restreindre l’utilisation de tuyaux à parois plus fines ou plus épaisses avec raccords union. Le tuyau réellement utilisé peut avoir une paroi nominale plus fine ou plus épaisse que celle indiquée dans ce tableau. La valeur nominale du tuyau ou celle du raccord union, indiquée aux tableaux 4 ou 5 (la plus faible des deux), peut déterminer la valeur nominale du système.

Tableau 2
Épaisseur nominale de la paroi du tuyau de nomenclature 160

NPS de l'UnionÉpaisseur nominale de paroi de l'annexe 160
1/80.124
1/40.145
3/80.158

DESCRIPTION

4.1 Parties de l'Union : Le raccord complet doit être composé de trois parties : l'extrémité mâle, l'extrémité femelle et l'écrou. Les équivalents de ces parties sont indiqués dans le tableau 3.

4.2 Conception et spécifications des joints

Les surfaces d'appui du joint doivent être intégralement métal sur métal, avec une conception à cône sphérique. Les extrémités mâles et femelles doivent être usinées avec des douilles pour le soudage par emboîtement ou filetées avec un filetage interne de type NPT (National Pipe Thread), conformément à la norme ASME B1.20.1. Les extrémités mâles et femelles, ainsi que les écrous, peuvent être ronds, polygonaux ou polygonaux modifiés avec des angles arrondis, selon le choix du fabricant. La longueur des extrémités du raccord doit être suffisante pour offrir une surface de serrage adéquate.

TABLEAU 3 : Terminologie des pièces

Terme préféréTermes équivalents
MâleEmbout de siège mâle, embout, écrou, accouplement, embout sphérique
FemelleJoint femelle, pièce filetée, corps, tête, extrémité conique
NoixÉcrou de raccord union, pivotant, anneau
raccords de tuyauterie

MARQUAGE

5.1 Exigences de marquage
Chaque pièce de raccord doit être marquée de façon permanente conformément à la norme MSS SP-25. Ce marquage doit comprendre, sans s'y limiter, les éléments suivants :

a) Nom ou marque du fabricant.
b) Identification de la qualité du matériau, conformément aux exigences des spécifications ASTM applicables énumérées dans les tableaux 4 ou 5.
Remarque : plusieurs marquages de matériaux sont autorisés, comme indiqué dans les spécifications de matériaux ASTM répertoriées dans les tableaux 4 ou 5.
c) Numéro de lot ou de coulée de matière pour la traçabilité.
d) Désignation du service : 3000 ou 3M, ou 6000 ou 6M (M pour désigner les unités de 1000). Voir la section 5.4.
e) La taille nominale du tuyau. Voir la section 5.4.

5.2 Marquage de conformité
Les trois parties d’un raccord, conformément à toutes les exigences de cette SP, doivent être marquées « SP83 ».

5.3 Marquage à spécifications multiples
Les raccords fabriqués à partir de matériaux répondant à toutes les exigences de spécification des matériaux ASTM pour plus d'une spécification, classe ou qualité peuvent, au choix du fabricant, être marqués avec plus d'une désignation de spécification, classe ou qualité, telle que F304/304L et F316/316L, ou A105/A234 WPB.

5.4 Marquage facultatif pour l'écrou-raccord
Le marquage de l'écrou-raccord de la désignation de service (section 5.1(d)) et de la taille nominale du tuyau (section 5.1(e)) est à la discrétion du fabricant.

MATÉRIEL

6.1 Conformité aux spécifications des matériaux
Les syndicats doivent se conformer aux exigences des spécifications, des qualités et des classes de matériaux énumérées dans les tableaux 4 et 5.  

TABLEAU 4
Raccords de tuyauterie de classe 3000, résistance à la pression et à la température, à souder par emboîtement et à extrémités filetées (pdf Cliquez ici)

TABLEAU 5
Raccords de tuyauterie de classe 6000, pression-température nominale, à souder par emboîtement et à extrémités filetées

6.2 Exigences uniformes en matière de matériaux
Les trois parties d'un ensemble union (ass.) doivent être fabriquées à partir de matériaux ayant les mêmes exigences en matière de composition chimique, de propriétés mécaniques et de traitement thermique applicable.

6.3 Processus de fabrication
Les pièces d'union peuvent être forgées, formées sans soudure ou fabriquées à partir de barres forgées, toutes conformes aux exigences des nuances et des classes des spécifications de matériaux ASTM répertoriées dans les tableaux 4 et 5.

6.4 Utilisation d'autres matériaux
Les raccords peuvent être fabriqués à partir d’autres matériaux sans soudure travaillés par accord entre le fabricant et l’acheteur, mais ne doivent pas être marqués « SP83 ».

CONCEPTION ET DIMENSIONS

8.1 Épaisseur de paroi de l'emboîture pour les unions à souder à emboîtement : L'épaisseur de la paroi de la douille doit être égale ou supérieure aux valeurs indiquées dans les tableaux 7 et 8.

8.2 Épaisseur minimale de la paroi du corps pour les raccords à souder par emboîtement : L'épaisseur minimale de la paroi du corps (à l'exclusion de la paroi de la douille) doit être au moins égale à l'épaisseur nominale de la paroi du tuyau de la nomenclature 80 pour la classe 3000 ou du tuyau de la nomenclature 160 pour la classe 6000, conformément à la norme ASME B36.10M.

8.3 Épaisseur de paroi minimale pour les raccords filetés : L'épaisseur de paroi à la racine du filetage du tuyau au niveau du plan de serrage de la clé doit être égale ou supérieure à l'épaisseur de paroi nominale pour les tuyaux de la nomenclature 80 pour la classe 3000 ou les tuyaux de la nomenclature 160 pour la classe 6000, comme indiqué dans les tableaux 9 et 10.

8.4 Autres dimensions : Les dimensions supplémentaires pour les raccords à souder par emboîtement et les raccords filetés sont répertoriées dans les tableaux 7, 8, 9 et 10.

8.5 Interchangeabilité des pièces du raccord : Les pièces de raccord de différents fabricants ne sont pas interchangeables. Il est déconseillé de combiner des pièces de différents fabricants.

RACCORDS À SOUDER À EMBASE

9.1 Uniformité de l'assemblage : Les extrémités du raccord doivent être orientées perpendiculairement à l'axe pour garantir une surface de soudure plane. L'emboîtement doit être lamé ou usiné pour une profondeur et une circularité uniformes.

9.2 Recommandations d'installation : Pour minimiser la fissuration des soudures d'angle, il est recommandé de retirer le tuyau de raccordement d'environ 0,06 pouce de l'alésage de la douille de raccordement avant le soudage (voir la figure 1).

Figure 1 - Soudage Écart

RACCORDS FILETÉ

10.1 Dimensions : Les dimensions des raccords filetés sont spécifiées dans les tableaux 9 et 10. Les filetages internes des tuyaux NPT doivent être conformes à la norme ASME B1.20.1 et les procédures de calibrage doivent suivre la section 3.1 de la norme ASME B1.20.1.

FILETAGE D'ÉCROU

11.1 Forme du fil : Les filetages internes de l'écrou et les filetages externes de la partie femelle (pièce filetée) doivent suivre la forme de filetage national américain, selon ASME B1.1, filetages unifiés et américains, avec des tolérances et des jeux externes de classe 2A et internes 2B.
11.2 Modifications : Les fabricants peuvent modifier les valeurs de la colonne « H » des tableaux 7 à 10, à condition que la norme ASME B1.1 et toutes les autres exigences standard soient respectées.

FINITION

12.1 : Les surfaces doivent être exemptes de bavures tranchantes et avoir une finition soignée.

TOLÉRANCES

13.1 Tolérances générales : Ceux-ci sont répertoriés dans les tableaux 7, 8, 9 et 10.

13.2 Concentricité : La douille doit être concentrique à l'alésage de la voie navigable dans une tolérance de ± 0,03 pouce pour toutes les tailles.

13.3 Coïncidence des axes : L'alignement des extrémités filetées des tubes ne doit pas varier de plus de 0,19 pouce par pied. La figure 2 illustre une méthode de vérification de l'alignement. Les couples de serrage minimaux des écrous pour vérifier la coïncidence des axes sont indiqués dans le tableau 6.

 

Figure 2
Méthode recommandée pour vérifier la coïncidence des axes sur les raccords filetés (à titre d'illustration uniquement)

Tableau 6
Couple de serrage minimal recommandé pour vérifier la coïncidence des axes

NPS1/81/43/81/23/411-1/41-1/222-1/23
Pieds-livres (ft-lbs) (minimum)8585100100120120130130130150150

Remarque : le couple peut également être exprimé en pieds-livres (pi-lb) ou en livres-force-pieds (lbf-pi), souvent abrégé en lb-pi.

PROTECTION CONTRE LA CORROSION

14.1 : Les raccords en acier au carbone et en acier allié doivent être efficacement protégés contre la corrosion. Les excès d'huile provenant du formage, de l'usinage ou de la transformation ne sont pas acceptables comme protection contre la corrosion. Une protection spécifique peut être convenue entre le fabricant et l'acheteur.

ANNEXE A Normes référencées et dates d'application

Cette annexe fait partie intégrante de la présente pratique standard et est placée après le texte principal pour plus de commodité.

Nom standardDescription
ASME B1.1-2003 (R2008)Filetages de vis unifiés en pouces (forme de filetage UN et UNR)
ASME B1.20.1-2013Filetages de tuyaux, usage général (pouces)
ASME B16.11-1991Raccords forgés, à souder par emboîtement et filetés (historique)
ASME B36.10M-2015Tubes en acier forgé soudés et sans soudure
ASTM A105/A105M-14Pièces forgées en acier au carbone pour applications de tuyauterie
ASTM A182/A182M-18Brides de tuyaux en alliage et en acier inoxydable forgés ou laminés, raccords forgés, vannes et pièces pour service à haute température
ASTM A234/A234M-18Raccords de tuyauterie en acier au carbone forgé et en acier allié pour service à températures modérées et élevées
ASTM A312/A312M-17Tubes en acier inoxydable austénitique sans soudure, soudés et fortement travaillés à froid
ASTM A350/A350M-18Pièces forgées en acier au carbone et faiblement allié nécessitant un essai de ténacité à l'entaille pour les composants de tuyauterie
ASTM A403/A403M-18Raccords de tuyauterie en acier inoxydable austénitique forgé
ASTM A420/A420M-16Raccords de tuyauterie en acier au carbone forgé et en acier allié pour service à basse température
ASTM B366/B366M-17Raccords en nickel et alliage de nickel forgés fabriqués en usine
ASTM B462-15Forgé ou laminé UNS N06030, UNS N06022, UNS N06035, UNS N06200, UNS N06059, UNS N10362, UNS N06686, UNS N08020, UNS N08367, UNS N10276, UNS N10665, UNS N10675, UNS N10629, UNS N08031, UNS N06045, UNS N06025, UNS R20033 Brides de tuyaux en alliage, raccords forgés, vannes et pièces pour service corrosif à haute température
ASTM B564-17aPièces forgées en alliage de nickel
Normes MSS ANSI/MSS  
SP-25-2018Système de marquage standard pour vannes, raccords, brides et unions
Pratiques standard MSS (SP) Liées ou référencées dans cette publication :
ANSI/MSS SP-25Système de marquage standard pour vannes, raccords, brides et unions
ANSI/MSS SP-96 Terminologie des vannes, des raccords et de leurs composants associés
Normes nationales américaines publiées par MSS, un développeur de normes accrédité par l'ANSl :
ANSI/MSS SP-44Brides de canalisation en acier
ANSI/MSS SP-55Norme de qualité pour les pièces moulées en acier pour vannes, brides, raccords et autres composants de tuyauterie – Méthode visuelle d'évaluation des irrégularités de surface
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ANSI/MSS SP-114Raccords de tuyauterie résistants à la corrosion, filetés et à emboîtement, classe 150 et 1000
ANSI/MSS SP-122Robinets à boisseau sphérique industriels en plastique
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ANSI/MSS SP-135Vannes à guillotine haute pression
ANSI/MSS SP-138Norme de qualité pour le nettoyage à l'oxygène des vannes et des raccords
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Informations sur les ressources connexes

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