Les extrémités des tuyaux en acier inoxydable déterminent comment un tuyau se connecte aux raccords, vannes, équipements et sections de tuyaux adjacentes. Les quatre préparations d'extrémité courantes sontlisses, chanfreinées, filetées et rainurées.
Chacune sert une méthode de connexion différente. Les extrémités lisses fournissent un point de départ coupé d'équerre pour des joints compatibles ou une fabrication ultérieure. Les extrémités chanfreinées préparent le tuyau pour un joint soudé bout à bout spécifié. Les extrémités filetées s'engagent avec des composants filetés correspondants. Les extrémités rainurées se connectent via un système de couplage mécanique compatible.
La sélection du bon type d'extrémité nécessite plus que l'identification de son apparence. Les dimensions du tuyau, l'épaisseur de paroi restante, la méthode d'étanchéité, les exigences d'installation et les critères d'inspection doivent tous correspondre à la connexion prévue.
| Type d'extrémité | Caractéristique physique principale | Méthodes de connexion associées | Exigence d'achat clé |
|---|---|---|---|
| Extrémité lisse | Généralement coupée d'équerre, sans filetages ni rainure | Soudage bout à bout carré approuvé, soudage à emboîtement ou joints mécaniques compatibles | Équerre de l'extrémité, ébavurage, dimensions et compatibilité du composant récepteur |
| Extrémité chanfreinée | Préparation angulaire à l'extrémité du tuyau | Joints soudés bout à bout | Géométrie du chanfrein, face de racine et exigences de soudage applicables |
| Extrémité filetée | Filetage externe ou interne usiné, selon le composant | Raccords, vannes ou connexions d'équipement filetés correspondants | Exigences exactes de norme de filetage, de taille, de forme et de calibres |
| Extrémité rainurée | Rainure circonférentielle près de l'extrémité du tuyau | Accouplements mécaniques étanches compatibles | Profil de rainure, dimensions du tuyau, spécification de l'accouplement et adéquation du joint |
Ces descriptions identifient les préparations de connexion. Elles n'établissent pas de pression nominale universelle ni ne rendent interchangeables différents systèmes de connexion.
Dans la terminologie d'achat des extrémités de tuyaux,extrémité lisse, souvent abrégé en PE, fait normalement référence à une extrémité non filetée, non rainurée, fournie coupée d'équerre. Tout petit chanfrein utilisé pour l'ébavurage doit être distingué d'un chanfrein spécifié pour soudage bout à bout.
Une extrémité lisse n'est pas nécessairement une préparation de joint finie pour toutes les applications.
Selon la conception du raccord approuvé, les tuyaux à extrémité lisse peuvent être utilisés pour :
Connexions soudées à emboîtement.
Soudage bout à bout carré lorsque la conception du joint et la procédure le permettent.
Raccords mécaniques spécifiquement approuvés pour les dimensions du tuyau.
Filetage, chanfreinage ou rainurage ultérieur.
La compatibilité doit être confirmée avec le raccord récepteur. Un raccord mécanique conçu pour le diamètre extérieur du tube ne doit pas être supposé accepter un tuyau de taille nominale.
Par exemple, les désignations NPS et les diamètres extérieurs réels des tubes utilisent des conventions de dimensionnement différentes. La taille nominale imprimée sur deux composants n'est pas une preuve suffisante qu'ils s'adapteront ensemble.
Inspecter l'équerrage de l'extrémité, les bavures, l'ovalisation, la déformation locale et l'état de toute surface utilisée pour l'étanchéité ou l'engagement.
La coupe peut laisser une lèvre interne, des bords tranchants ou une déformation. Ces conditions peuvent interférer avec l'insertion du raccord, l'alignement de la soudure ou l'usinage ultérieur.
Indiquer la longueur finie et sa tolérance. Si le tuyau subit une préparation d'extrémité supplémentaire, précisez si la longueur commandée s'applique avant ou après cette opération.
« Extrémité lisse » ne définit pas non plus la propreté de surface, la rugosité ou l'aptitude hygiénique. Ces exigences appartiennent à la spécification du produit et de la fabrication.
Un plan d'extrémité chanfreinée, communément abrégée BE, a une préparation angulaire destinée à former une partie d'un joint soudé bout à bout.
Le chanfrein permet l'accès pour le processus de soudage spécifié et la géométrie du joint. Il n'établit pas, en soi, la pénétration de la soudure, la qualité de la soudure ou l'aptitude à la pression.
L'ASME B16.25 traite de la préparation des extrémités pour soudage bout à bout, y compris les chanfreins et le façonnage interne et externe pertinent. Le détail applicable doit être sélectionné pour le composant et l'agencement du joint.
Trois dimensions sont fréquemment confondues :
| Terme | Signification |
|---|---|
| Angle de chanfrein | Angle de la surface préparée par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du tuyau |
| Angle de rainure inclus | Angle combiné formé par les deux préparations opposées dans un joint symétrique |
| Face de racine, ou talon | Face non chanfreinée restante au bord de racine de la préparation |
À titre d'illustration, deuxchanfreins de 37,5° opposés produisent unangle inclus de 75° dans un arrangement en V simple symétrique.
Cet exemple géométrique n'est pas une spécification de soudage universelle. Les joints à paroi mince, les composants à paroi épaisse et les processus de soudage particuliers peuvent nécessiter des préparations différentes.
L'écart de racine est une autre dimension distincte. Il est établi lors de l'assemblage du joint plutôt qu'une caractéristique usinée dans une extrémité de tuyau.
Une instruction de chanfreinage complète doit identifier la norme ou le dessin applicable, la configuration du chanfrein, la tolérance d'angle, la face de racine et toute exigence de transition interne.
La préparation de l'extrémité doit également être conforme à la spécification de procédure de soudage approuvée (WPS). Ne supposez pas que tous les tuyaux en acier inoxydable nécessitent le même chanfrein en V simple.
Pour les composants d'épaisseurs de paroi différentes, confirmez le décalage de diamètre intérieur autorisé et la géométrie de transition. Les diamètres extérieurs correspondants seuls n'établissent pas un joint soudé acceptable.
Les extrémités de tuyaux filetées se connectent à des raccords, vannes et équipements filetés correspondants. Les extrémités de tuyaux sont généralement filetées extérieurement, tandis que le composant correspondant fournit le filetage intérieur correspondant.
La description « extrémité filetée » est incomplète à moins que le système de filetage ne soit identifié.
| Système de filetage | Référence principale | Disposition du filetage | Approche d'étanchéité prévue |
|---|---|---|---|
| NPT | ASME B1.20.1 | Filetage conique | Engagement du filetage avec un composé ou un matériau d'étanchéité approprié |
| Famille ISO 7-1 | ISO 7-1 | R externe conique ; Rc interne conique ; Rp interne parallèle | Étanchéité au niveau des filetages correspondants spécifiés avec un matériau de joint approprié |
| BSPP / G | ISO 228-1 | Filetages internes et externes parallèles | Une interface d'étanchéité séparée, telle que définie par la conception de la connexion |
L'ASME B1.20.1 couvre les dimensions et les calibres NPT. L'ISO 7-1 traite des filetages utilisés pour les joints qui étanchent au niveau des filetages, tandis que l'ISO 228-1 décrit les filetages parallèles où le joint de pression est réalisé ailleurs dans la connexion.
Pour les connexions ISO 7-1, identifiez la désignation réelle R, Rc ou Rp plutôt que de vous fier uniquement à l'étiquette générale « BSP ».
NPT et BSPT peuvent sembler similaires, en particulier pour certaines tailles nominales plus petites. Cependant, leurs profils de filetage diffèrent.
Le NPT utilise unangle de filetage de 60°, tandis que la forme de filetage de tuyau britannique/ISO pertinente utilise unangle de 55°. Le pas et les détails dimensionnels peuvent également différer.
Le fait qu'un composant commence à se visser dans un autre n'établit pas la compatibilité. Les instructions d'identification de Swagelok notent spécifiquement que certaines tailles NPT et ISO 7-1 sont difficiles à distinguer visuellement.
N'essayez pas de compenser un filetage non correspondant en appliquant plus de mastic ou une force de serrage supplémentaire.
La coupe d'un filetage externe retire de la matière. L'épaisseur de paroi restante à la racine du filetage et la marge mécanique applicable doivent être prises en compte dans la conception.
Un programme de tuyauterie ne doit donc pas être approuvé pour le filetage uniquement parce que son diamètre extérieur correspond à la taille nominale du filetage.
Le dessin ou la spécification d'achat doit définir le filetage requis, la longueur filetée utilisable et les critères d'acceptation.
Les filetages en acier inoxydable peuvent se gripper, causant des dommages de surface ou un blocage lors de l'assemblage.
Utilisez le produit d'étanchéité ou de lubrification spécifié pour la connexion et le service. Sa compatibilité avec le fluide, la température et les exigences de propreté est aussi importante que sa capacité à faciliter l'assemblage.
Pour les connexions à filetage parallèle, identifiez la caractéristique d'étanchéité réelle, telle qu'un joint torique, un joint ou une rondelle d'étanchéité. Le mastic de filetage ne remplace pas une interface d'étanchéité manquante ou mal conçue.
Le tuyau rainuré a une rainure circonférentielle près de l'extrémité qui s'engage avec un accouplement compatible.
Dans un joint mécanique rainuré conventionnel, le corps de l'accouplement s'engage dans les rainures tandis qu'un joint étanche contre les surfaces de tuyau spécifiées près des extrémités.
Le tuyau, la rainure, l'accouplement et le joint forment un système. La rainure seule n'établit pas la pression nominale du joint.
| Méthode de rainurage | Comment la rainure est produite | Considération de sélection principale |
|---|---|---|
| Rainurage par roulage | Forme à froid la paroi du tuyau sans enlever intentionnellement de métal | Matériau, épaisseur de paroi, outillage et géométrie d'extrémité résultante |
| Rainurage par coupe | Usine du matériau de l'extérieur du tuyau | Dimensions autorisées et épaisseur de paroi restante sous la rainure |
Le rainurage par roulage et le rainurage par coupe affectent donc le tuyau différemment. Aucune méthode ne doit être sélectionnée sans vérifier les exigences approuvées du tuyau et de l'accouplement.
Une rainure roulée modifie toujours la géométrie locale. L'absence d'usinage n'élimine pas la nécessité d'inspecter la rainure finie et l'extrémité du tuyau.
Deux tuyaux décrits comme « rainurés » peuvent avoir des profils différents.
Le bon de commande doit identifier le fabricant de l'accouplement, la famille de produits et la spécification de rainure applicable. La taille du tuyau, le diamètre extérieur réel, l'épaisseur de paroi et le matériau doivent se situer dans la plage autorisée.
Le rainurage de l'acier inoxydable peut également nécessiter des outils différents pour différentes épaisseurs de paroi ou systèmes de rainurage. Les instructions du fabricant distinguent explicitement ces combinaisons.
Selon le système, l'inspection peut inclure :
Diamètre extérieur et ovalisation du tuyau.
Longueur et état de surface du siège de joint.
Largeur de la rainure.
Diamètre de la rainure.
Évasement maximal de l'extrémité du tuyau.
Limites applicables d'épaisseur de paroi.
Ne vous fiez pas uniquement à la profondeur de la rainure. Par exemple, les spécifications de rainure du fabricant peuvent traiter la profondeur comme une dimension de référence tout en contrôlant directement le diamètre de la rainure.
La zone d'étanchéité doit également rester adaptée au joint. Des dommages dans cette zone peuvent affecter les performances du joint même lorsque les dimensions de la rainure semblent correctes.
Choisissez la préparation d'extrémité après avoir identifié le raccord récepteur, la vanne ou la conception du joint.
Pour une ligne soudée bout à bout, suivez le détail du joint soudé approuvé. Pour une connexion filetée, identifiez le filetage correspondant et l'arrangement d'étanchéité. Pour un système rainuré, utilisez l'accouplement spécifié et le profil de rainure.
Les tuyaux à extrémité lisse peuvent offrir une flexibilité de fabrication, mais un traitement supplémentaire peut ajouter du temps, de la manipulation et des exigences d'inspection.
Examinez l'épaisseur de paroi du tuyau en acier inoxydable ainsi que la préparation d'extrémité proposée.
Le filetage et le rainurage par coupe retirent de la matière. Le rainurage par roulage modifie la géométrie locale. Le chanfreinage doit préserver le profil de joint et la face de racine requis.
Changer le programme de tuyauterie peut donc nécessiter des changements d'outillage, de préparation de soudage ou de qualification de connexion.
Vérifiez la pression, la température, la compatibilité des fluides et les exigences de tuyauterie applicables pour la connexion complète.
Pour les systèmes avec joints, le matériau du joint et les limitations de l'accouplement font partie de la sélection. Pour les joints soudés, le matériau, la procédure de soudage et les exigences d'examen s'appliquent. Pour les connexions filetées, la forme du filetage et la méthode d'étanchéité doivent être appropriées.
Aucun type d'extrémité n'a une seule pression ou température nominale universelle.
L'accès à l'installation peut influencer le choix pratique. Le soudage nécessite un accès approprié et des contrôles de fabrication. L'assemblage fileté nécessite de l'espace pour l'engagement et le serrage. L'assemblage rainuré nécessite un accès pour positionner et installer correctement l'accouplement.
Lorsque le démontage est important, spécifiez l'arrangement de maintenance prévu. Une connexion filetée n'est pas automatiquement facile à démonter après un service prolongé, et une connexion rainurée n'est pas automatiquement flexible.
Les accouplements rigides et flexibles ont des caractéristiques de mouvement différentes qui doivent correspondre à la conception de la tuyauterie.
Un plan d'inspection de tuyaux en acier inoxydable doit relier chaque mesure à un dessin, une norme ou une exigence du fabricant.
| Type d'extrémité | Focus d'inspection typique |
|---|---|
| Lisse | Équerre, longueur finie, élimination des bavures, ovalisation et déformation locale |
| Chanfreiné | Angle de chanfrein, face de racine, état de surface, alignement du diamètre intérieur et transition spécifiée |
| Fileté | Norme de filetage correcte, taille, conicité le cas échéant, résultats de calibres et dommages de filetage |
| Rainuré | Profil correct, diamètre et largeur de rainure, siège de joint, évasement et dimensions de tuyau autorisées |
Une simple vérification visuelle peut ne pas établir la conformité.
Pour les filetages, un calibre d'identification n'est pas nécessairement un calibre d'acceptation. Utilisez la méthode de mesure appropriée pour la norme de filetage spécifiée.
Pour les rainures, utilisez les méthodes de mesure requises par le système d'accouplement. Pour les chanfreins, inspectez la géométrie préparée plutôt que de supposer qu'un réglage de machine garantit chaque extrémité finie.
La fabrication d'acier inoxydable doit également contrôler la contamination par les outils et la manipulation. Les extrémités des tuyaux doivent être nettoyées et protégées pour préserver l'état spécifié avant l'assemblage.
Une demande utile identifie le tuyau de base et la préparation requise à chaque extrémité.
| Article RFQ | Informations à fournir |
|---|---|
| Spécification du tuyau | Qualité, norme de produit et voie de fabrication |
| Dimensions | NPS ou diamètre extérieur réel, programme ou épaisseur de paroi |
| Disposition des extrémités | Préparation requise à l'extrémité 1 et à l'extrémité 2 |
| Détails de l'extrémité lisse | Équerre, ébavurage et tout chanfrein autorisé |
| Détails du chanfrein | Norme ou dessin, configuration, angle et face de racine |
| Détails du filetage | Norme, désignation, taille, forme externe ou interne et exigences d'inspection |
| Détails de la rainure | Fabricant, système, spécification du profil et méthode de préparation autorisée |
| Longueur | Longueur finie, base de mesure et tolérance |
| Rapports de qualité | Rapports dimensionnels requis, traçabilité des matériaux et inspections supplémentaires |
| Protection | Bouchons, protections de filetage et exigences d'emballage |
Ne supposez pas que les deux extrémités nécessitent la même préparation.
Par exemple, un tronçon préfabriqué peut avoir une extrémité chanfreinée et une extrémité lisse pour un traitement ultérieur. Indiquez chaque extrémité séparément et précisez quelles dimensions s'appliquent après l'usinage final.
« Fileté et accouplé » doit également être distingué de « fileté des deux côtés ». Confirmez si un accouplement est inclus, sa spécification et s'il est fourni installé ou en vrac.
Les erreurs fréquentes d'achat et de fabrication comprennent :
Commander des « extrémités chanfreinées » sans définir la géométrie requise.
Confondre l'angle de chanfrein avec l'angle de joint inclus.
Spécifier « filetage BSP » sans identifier la forme de filetage réelle.
Supposer que NPT et BSPT sont interchangeables.
Commander des tuyaux rainurés sans nommer le système de rainurage.
Vérifier la profondeur de la rainure tout en négligeant le diamètre de la rainure ou l'évasement de l'extrémité.
Ignorer l'effet de l'usinage sur l'épaisseur de paroi restante.
Traiter le diamètre extérieur du tuyau comme la seule exigence de compatibilité du raccord.
Mesurer la longueur finie avant une opération qui modifie la position de l'extrémité.
Un dessin clair et des critères d'acceptation mesurables aident à prévenir ces problèmes.
Oui, lorsque la conception du joint approuvée le permet. Certaines connexions soudées bout à bout carrées ou à emboîtement utilisent des extrémités lisses. D'autres joints soudés bout à bout nécessitent un chanfrein spécifié. Suivez le détail du joint et la procédure de soudage applicables.
Non. Un chanfrein prépare le joint pour le soudage. L'aptitude à la pression dépend du tuyau, du joint soudé terminé, des conditions de conception et des exigences applicables.
Non. Un chanfrein de 37,5° est une préparation courante, mais la géométrie requise dépend de la norme applicable, de l'épaisseur de paroi, du composant et du processus de soudage.
Ils ne doivent pas être traités comme interchangeables. Une apparence similaire ou un engagement partiel n'établit pas une géométrie de filetage compatible ou une étanchéité fiable.
Il peut être adapté à un système rainuré approuvé. Le matériau du tuyau, la taille, l'épaisseur de paroi, le profil de rainure, l'outillage et les exigences de l'accouplement doivent tous être vérifiés.
Non. Il existe des conceptions d'accouplements rigides et flexibles. Le mouvement autorisé dépend du système d'accouplement sélectionné et des conditions d'installation.
Les extrémités lisses, chanfreinées, filetées et rainurées offrent différentes façons de préparer les tuyaux en acier inoxydable pour l'assemblage.
Sélectionnez d'abord la connexion, puis définissez la géométrie d'extrémité requise, les dimensions du tuyau, l'arrangement d'étanchéité et les critères d'inspection.
Pour une cotation, fournissez la qualité du tuyau, la norme, la taille, l'épaisseur de paroi, la longueur finie et la préparation requise à chaque extrémité. Incluez le filetage correspondant, le détail de soudage ou la spécification de l'accouplement le cas échéant.
Une spécification complète de l'extrémité du tuyau aide le matériau fourni à passer à la fabrication et à l'installation avec moins de problèmes de compatibilité et moins de retouches.
