04.01-FRE - Victaulic

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ANATOMIE D’UN ASSEMBLAGE DE TUBES RAINURÉS
Anatomie d’un assemblage de tubes rainurés
Le système de tuyauterie rainurée existe depuis plus de 85 ans, permettant un montage de tuyauterie
rapide, simple et fiable. Alors que la technologie a fait évoluer les paramètres d’utilisation - passage
du≈rainurage par enlèvement de métal au rainurage par moletage, du tube standard à un tube de faible
épaisseur, du seul assemblage simple à un système complet - la nature fondamentale de la construction
par assemblage rainuré a résisté à l’épreuve du temps.
Aujourd’hui comme en 1925, on retrouve les mêmes quatre composants de base : la rainure, le joint,
les segments et les boulons/écrous.
La mise au point du « système rainuré » a débuté avec la fabrication d’un tube à extrémité ou bride élargie.
La bride, tout comme la rainure, offrait un emplacement où le collier pouvait s’engager complètement dans
le tube. Cette préparation d’extrémité de tube convenait aux longs tronçons militaires mais ne se prêtait
pas à un usage commercial.
Avec la venue de Victaulic Company of America en 1925, des spécifications furent définies pour découper
une rainure dans le tube et revoir la conception des segments pour le petit diamètre; il fût également
nécessaire de passer des mesures métriques aux mesures impériales pour les diamètres nominaux de
tube. Des guides définitifs furent établis pour la dimension « A » (zone de l’assise du joint), la dimension
« B » (largeur de rainure) et la dimension critique « C » ou diamètre de rainure.
B
A
Diam. ext.
Chaque dimension a été calculée sur la base de considérations techniques pratiques. La zone « A » devait
recevoir la largeur totale de l’assise du joint en tenant compte du mouvement autorisé par la dimension
« B ». La rainure devait être suffisamment éloignée de l’extrémité du tube pour offrir une résistance
maximale à la charge aux extrémités de tubes et recevoir la contrainte longitudinale et latérale résultant
de la pression interne et des forces externes.
B
T
C
D
Standard
Groove
Rainurage
d’origine
La dimension « B » a été élargie pour recevoir facilement la dent du segment. Il s’agit de la zone du collier
qui comprime toute la circonférence de la rainure pour empêcher une séparation des tubes sous pression.
Elle est également plus large que la dent pour permettre un mouvement limité du tube (dilatation/contraction/
déviation angulaire) avec le collier flexible Style 77 qui était le standard jusque dans les années 1980.
B
A
Comme indiqué, la dimension « C » est cruciale. Elle doit être concentrique avec le D.E. du tube,
suffisamment profonde pour obtenir un engagement correct de la dent du collier et limiter la charge aux
extrémités, sans être toutefois trop profonde, afin de ne pas affaiblir le tube. Sur la base de la norme
existante pour le filetage, dont la profondeur avait été définie pour les mêmes raisons, une norme a été
définie avec une profondeur légèrement inférieure au filetage situé juste à l’extérieur d’un accessoire.
Diam. ext.
T
B
C
Exagéré à fin de clarté
Rainurage AGS – Advanced
Groove System
En 2005, la société Victaulic a lancé le système rainuré AGS (Advanced Groove System), spécialement conçu
pour les systèmes de tuyauterie de 14 – 60”/350 – 1525 mm. L’association du concept de rainure plus large
et plus profonde de l’AGS et d’un segment de collier en deux parties permet d’offrir des caractéristiques de
tenue à la pression supérieures et consistantes.
Victaulic acheva en 2008 sa ligne de colliers prêts-à-poser qui permet de réduire de plus de 50% les
temps d’installation par rapport à d’autres colliers pour systèmes rainurés. Disponibles pour des diamètres
de 2 – 8”/50 – 200 m, les colliers prêts-à-poser sont livrables en version rigide et en version flexible pour
les systèmes en acier au carbone et
les systèmes en cuivre.
max.
adm.
max.
adm.
MATERIAUX DES TUBES
Les normes relatives aux dimensions des rainures ont été établies dans les années 1940, mais ce n’est
qu’en 1978 qu’un comité de l’American Water Works Association (AWWA) a validé et publié une norme
concernant à la fois les tubes NPS (acier, aluminium, laiton et autres) et ceux en fonte ductile moulée
AWWA. Celle-ci a ensuite été révisée pour inclure les dimensions des rainures moletées et codifiée en tant
que norme ANSI/AWWA C-606 pour Assemblages rainurés et à épaulement.
Standard
RainuréRoll
par moletage
Groovedd’origine
Le système Victaulic s’applique à une large gamme de matériaux de tube, dont l’acier (Schedule 5, 10, 20,
40, 80), aussi bien noirs que galvanisés, également revêtus de caoutchouc ou de verre; l’acier inoxydable
(Schedule 5S, 10S, 40S) ; divers alliages d’acier ; des alliages d’aluminium de grades 6061 T4/6064 T4
(Schedule 80 rainuré par enlèvement de métal et Schedule 40 rainuré par moletage ou par enlèvement
de métal) ; le plastique PVC ASTM D-1785, Type 1, Grade I (PVC 1120) à +100 °F/38 °C maximum ;
le plastique renforcé fibres de verre avec collerette d’adaptation ; le polyéthylène haute densité PEHD – ASTM
D-2447, D-3000, D-3035 ou F-714, SDR 35 à 7,3 à +70 °F/21 °C ; le cuivre (CTS) Type K, L, M ou DWV ;
la fonte ductile AWWA – Classe 53 et supérieures, à ANSI/AWWA C-606. Pour d’autres matériaux,
veuillez contacter Victaulic.
Rainurés par
Cutenlèvement
Grooved de métal
AGS Roll
Grooved AGS
Rainurage
par moletage
Exaggerated for Clarity
MAÎTRE D’OUVRAGE
INSTALLATEUR
INGÉNIEUR
Système n°_____________________________________
Soumis par ____________________________________
Sect. des spéc.______________ Para______________
Lieu
Date _________________________________________
Approuvé par __________________________________
Date _________________________________________
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LE JOINT
La conception du joint exclusif en forme de C, qui accentue la tenue à la pression, constitue depuis le début
le cœur du système rainuré. S’appuyant sur la résilience du composé et la conception initialement évasée, le joint
est appliqué sur la dimension « A » du D.E. du tube. Il s’adapte au mouvement du tube tout en fournissant un joint
d’étanchéité sous pression et dépression.
Lors du montage, le joint est légèrement étiré sur les extrémités du tube, appliquant la compression naturelle
des lèvres obliques ainsi que la résilience de la totalité du corps du joint. (Il est important de noter que les joints
pour colliers rainurés doivent systématiquement être lubrifiés de chaque coté avant le montage. Reportez-vous
aux fiches techniques spécifiques des produits et aux instructions d’installation pour plus de détails). Les lèvres
se compriment sur le D.E. du tube et offrent une étanchéité immédiate.
Le montage des segments du collier sur le joint maintient ce dernier étroitement, enrobant entièrement le joint
d’une armature en fonte ductile. Avec les patins d’angles bien serrés, contact segment contre segment, cela ajoute
une force de compression supplémentaire en conservant la résilience naturelle du joint d’étanchéité en tant que
force d’étanchéité active au sein de l’assemblage. L’emprisonnement complet du joint prévient toute expulsion
de celui-ci, ceci même à haute pression.
Le facteur d’étanchéité final est la pression (ou dépression) dans la canalisation. La pression tend à comprimer
davantage les lèvres sur le D.E. du tube. De même, une dépression aspire le centre du joint, ce qui renforce
l’étanchéité des lèvres. (Pour une utilisation sous vide, un joint FlushSeal® est recommandé pour contrôler l’action
d’aspiration).Les joints sont soigneusement moulés dans des formes épousant fidèlement la zone de confinement
interne du segment. Ceci permet d’accoupler les différents composants pour former un collier complet associant
une étanchéité efficace et une bonne résistance à la charge d’extrémité pour supporter des pressions pouvant
aller jusqu’à 4000 psi/27500 kPa.
Moulé à l’origine en caoutchouc naturel, le joint était excellent pour les systèmes d’eau et de substances
abrasives à température ambiante souvent rencontrés dans les anciennes applications d’eau minières, militaires
et municipales. L’avènement progressif de composés de caoutchouc synthétiques pendant et après la deuxième
guerre mondiale a permis de développer les systèmes rainurés.
Les composés de caoutchouc disponibles comprennent maintenant le joint standard en EPDM (monomère
d’éthylène-propylène-diène) pour l’eau (jusqu’à 230 °F/110 °C), le joint EHP pour l’eau chaude (jusqu’à
250 °F/120 °C) et un joint en composé de nitrile pour l’huile (jusqu’à 180 °F/82 °C). Des joints spéciaux existent
en élastomère fluoré, néoprène, silicone, nitrile blanc et épichlorhydrine.
Triple étanchéité du joint
exclusif en forme de C.
Surfaces d’appui entre les
rainures et l’extrémité des tubes.
Le joint est entouré, renforcé
et légèrement comprimé
par le segment.
L’étanchéité est renforcée
par la pression ou la dépression
dans la conduite.
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LE SEGMENT
Les segments de collier standard sont en fonte ductile selon ASTM A- 536, Grade 65-45-12. De la fonte ductile
selon ASTM A‑395, grade 65-45-15, est disponible sur demande spéciale. La fonte ductile a été choisie car elle
présente de meilleures caractéristiques physiques tout en étant relativement facile à produire dans
le respect de normes exigeantes. La fonte 65-45-12 correspond à une résistance à la traction minimale
de 65 000 psi/448 110 kPa, une résistance à la déformation minimale de 45 000 psi/310 230 kPa et une
élongation minimale de 12 %. Elle soutient avantageusement la comparaison avec un tube en acier A53ERW
ayant une résistance à la traction minimale de 60 000 psi/413 640 kPa, une résistance à la déformation
de 35 000 psi/241 290 kPa et une élongation (typique) de 25 %.
QUICK VIC RIGIDE STYLE 107
Les segments sont normalement constitués de deux pièces coulées identiques jusqu’à 24”/600 mm de diamètre.
Pour les diamètres de 26”/650 mm à 102”/2600 mm, les segments des colliers sont moulés en plusieurs
segments identiques pour garantir la concentricité et faciliter les manipulations.
Indépendamment du style et de la pression nominale, certains critères de base s’appliquent à tous les colliers
pour tubes rainurés. Le segment est conçu pour offrir une combinaison optimale de pression et de charge
d’extrémité tout en conservant des caractéristiques de poids et de fabrication raisonnables. Chaque « collier »
pour tube rainuré, qu’il s’agisse d’un adaptateur de bride, d’un collier réduit, d’un collier à piquage rigide ou
flexible, possède un épaulement similaire. Celui-ci s’engage complètement dans la rainure, liant l’assemblage
intégralement au tube.
QUICK VIC FLEXIBLE STYLE 177
COLLIER AGS
ESSAIS
Des essais complets et continus des produits sont effectués pendant et après le processus de fabrication
pour garantir les performances finales des produits. Le contrôle de la qualité commence par une analyse
spectrochimique et physique, une analyse spectrographique automatisée et une analyse carbone-soufre
des matières premières. Des essais de tension, de choc et métallographiques sont réalisés quotidiennement.
L’intégrité des pièces coulées finies est contrôlée à l’aide d’essais hydrostatiques, de pliage et de Brinell, ainsi
que par radiographie et contrôle magnétoscopique. Les produits sont calibrés et, si nécessaire, les dimensions
de précision sont vérifiées sur notre comparateur optique.
Le contrôle des produits finis comprend un essai hydrostatique à 100 % de toutes les vannes. Des tests de débit
sont réalisés sur les produits concernés sur notre propre circuit de test étalonné selon les normes NBS.
Ces circuits fonctionnent depuis 1970 et simulent les conditions d’utilisation sur chantier 24 heures sur 24
pour divers fluides et températures.
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MATIÈRES STANDARD DES PRODUITS
Les produits de tuyauterie Victaulic sont disponibles dans diverses matières pour le montage de tubes très variés.
Alors que les colliers, raccords, vannes et accessoires de base sont en fonte ductile, de nombreuses options sont
disponibles, comme indiqué ci-dessous. Vérifiez systématiquement les fiches techniques de chaque produit pour
connaître les spécifications complètes des matières. Pour les différentes matières de joints, reportez-vous à la
Section 05.01, Sélection des joints.
Fonte ductile
La fonte ductile standard selon ASTM A-536 (Grade 65-45-12) est le principal métal utilisé pour couler les colliers,
segments, accessoires, vannes, disques de vannes et accessoires. De la fonte ductile selon ASTM A‑395,
grade 65-45-15, est disponible sur demande spéciale.
• Revêtement standard – peinture alkyde laquée
• Revêtement en option – galvanisation à chaud selon ASTM A-153 ou galvanisation au zinc selon ASTM B-633
(suivant le produit)
REMARQUE : certaines pièces moulées spéciales peuvent être fournies en option en fonte malléable selon ASTM
A-47 (Grade 32510) ; des raccords spéciaux peuvent être en acier forgé selon ASTM A-234 Grade WPB ou en tube
d’acier au carbone soudé par segments conformes à : ¾ – 3 ½”/20 – 90 mm ASTM, A-53, Type F; 4 – 10”/
100 – 250 mm ASTM A-53, Type E ou S, Grade B; paroi 12 – 24”/300 – 600 mm 0.375”/9,5 mm selon
ASTM A-53, Type E ou S, Grade B
Les boulons et écrous sont en acier au carbone traité thermiquement et électrozingué, conforme aux exigences
physiques et chimiques de la norme ASTM A-449 et aux exigences physiques de la norme ASTM A‑183.
Acier inoxydable
Les colliers et corps de vanne en acier inoxydable sont en acier inoxydable 316, selon ASTM A‑351, A-743, A-744,
Grade CF-8M.
• En option – acier inoxydable 304, selon ASTM A-351, Grade CF-8
Les boulons et les écrous sont en acier inoxydable 316. Boulons à tête bombée et collet ovale et robustes écrous
hexagonaux conformes aux exigences physiques et chimiques de la norme ASTM F-593, Group 2, Condition CW.
Les accessoires sont en acier inoxydable 316, Schedule 10 (options disponibles Schedule 5 ou 40 et Type 304),
selon ASTM A-403. Certaines configurations nécessitant un rainurage sont fabriquées en tubes selon la norme
ASTM A‑312.
Aluminium
Les raccords en aluminium sont en alliage d’aluminium 356-T6 selon ASTM B-26.
Les raccords sont en alliage d’aluminium 356-T6 selon ASTM B-26 ou fabriqués par segments à partir d’un tube
en aluminium selon ASTM B-241, alliage 6061-T6, Schedule 40 ; manchettes selon ASTM B-210 alliage 6061-T6
ou 6063-T6, Schedule 40.
Cuivre (CTS)
Les segments de colliers des tuyauteries en cuivre (CTS) sont en fonte ductile selon ASTM A-536
(Grade 65-45-12) et ASTM A-395 (Grade 65-45-15) avec un revêtement alkyde laqué couleur cuivre.
Les accessoires sont fabriqués à partir de tubes en cuivre sans soudure étirés conformes à ASTM B-75 C 12200
ou fabriqués selon ASTM B-152 C 11000 ou de bronze coulé en sable selon ASTM B-584 alliage de cuivre
C83600 (85-5-5-5).
Les corps de vannes sont en alliage de bronze C83600 (85-5-5-5).
AWWA
Les colliers et accessoires AWWA sont en fonte ductile avec des boulons et écrous galvanisés tels que ci-dessus.
Les accessoires sont conformes aux exigences spécifiques indiquées à la Section Produits AWWA 23.05.
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BOULONS ET ÉCROUS
Les boulons et écrous maintiennent la totalité de l’assemblage. Contrairement aux systèmes à brides, les boulons
ne supportent pas la charge principale et ne sont pas fonctionnels dans le processus d’étanchéité. Ils maintiennent
les segments du collier dans les rainures et retiennent les joints. Une fois les boulons serrés (surfaces métalliques
en contact de chaque coté, avec un décalage possible sur les colliers rigides), il n’est plus nécessaire d’intervenir.
Il n’existe pas de spécifications de couple pour la plupart des colliers rainurés comme pour les boulons de bride.
La tête de boulon standard présente une configuration à collet ovale qui correspond aux ouvertures des patins
de segment. Les écrous peuvent ainsi être serrés depuis un côté sans clé de retenue.
Les boulons à tête bombée et les écrous sont conformes à la résistance minimale à la traction de 110 000 psi/
758 340 kPa selon ASTM A-183. Les boulons et écrous galvanisés (selon ASTM B-633) sont en standard
sur la plupart des colliers.
Des boulons/écrous à filetage métrique sont disponibles pour la plupart des styles de collier. Leur code de couleur
doré permet de les différencier des boulons aux normes américaines.
Précisez si nécessaire « Boulons et écrous galvanisés à filetage métrique ». Les boulons/écrous standard
anglo-saxons sont appelés « Boulons et écrous galvanisés UNC » ou « Boulons et écrous noirs UNC ».
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INSTALLATION
Référez-vous toujours aux instructions du Manuel d’installation sur chantier Victaulic I-100 correspondant
au produit que vous installez. Des manuels contenant toutes les données d’installation et de montage sont fournis
avec tous les produits Victaulic et sont disponibles en format PDF sur notre site www.victaulic.com.
GARANTIE
Voyez la section Garantie de la liste de prix actuelle ou contactez Victaulic pour plus de précisions.
REMARQUE
Ce produit sera fabriqué par Victaulic ou selon ses spécifications. Tous les produits doivent être installés
conformément aux instructions d’installation et de montage Victaulic en vigueur. Victaulic se réserve le droit
de modifier les spécifications, la conception et l’équipement standard de ses produits sans préavis ni obligation
de sa part.
Vous trouverez toutes nos coordonnées sur notre site www.victaulic.com
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MISE A JOUR 01/2010
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