Tuyaux en Polyéthylène

Transcription

DalminePE
Le Polyéthylène
Caractéristiques générales
Légèreté et flexibilité élevées;
Excellente résistance aux chocs;
Étanchéité absolue aux gaz et aux vapeurs;
Forte résistance aux agents atmosphériques et aux altérations provoquées par les rayonnements ultraviolets;
Haute résistance aux agents chimiques et bactériologiques.
Cette dernière caractéristique conseille l’utilisation de
ce produit dans l’acheminement des fluides aggresifs qui
peuvent transiter dans les canalisations de l’industries
chimique et sidérurgique.
Paramètre
En outre, la haute résistance aux agents bactériologiques est
confirmé aussi par les recherches réalisées par l’Istitut de
Botanique de l’Ecole Polythechnique de Karlsruhe en Allemagne, où il a été démontré que le PE ne constitue pas un
terrain nutritif pour les bactéries, les algues, les spores, etc.
Résistance aux basses températures. L’emploi de canalisations en PE est possible à basse température; de
-40°C à + 40°C.
Possibilité de fabriquer des tuyaux de diffèrentes longueurs, en respectant les possibilités de transport. Il est
possible de fabriquer des tubes de longueur standard, soit
en couronnes soit en barres.
Methode d’essai
Unité de mesure
PE 80
PE 100
Caractéristiques physiques
Densité à 23°C
ISO 1183
kg/m3
945÷960
948÷961
Indice de fluidité (190°C - 5kg)
ISO 1133
g/10 min.
0,4÷1,0
0,2÷0,5
Caractéristiques mécaniques
Module d’élasticité
ISO 6259
N/mm2
≈ 900
≈ 1.200
Charge à la rupture
ISO 6259
N/mm2
≈ 24
≈ 24
Allongement à la rupture
ISO 6259
%
> 500
> 500
Dureté Shore D à 20°C
ISO 868
-
57
59
ASTM D 256
J/m2
> 600
> 600
Résilience IZOD S.I. 23°C
Caractéristiques thermiques
Conductibilité thermique à 23°C
DIN 52612
W/m·k
0,38
0,38
Coefficient de dilatation thermique
DIN 53752
°K-1
1,3 x 10-4
1,3 x 10-4
ASTM D 746
°C
< -108
< -100
Température de fragilisation
Autres propriétés
% en poids de noir de carbone
ISO 6964
%
2,0÷2,5
2,0÷2,5
Dispersion du noir de carbone
ISO 18553
-
≤3
≤3
Stabilité à l’oxydation à 200°C
NF EN 728
min.
> 20
> 20
DalminePE
Base de calcul pour les tubes en polyéthylène sous pression
Détermination de la série (S)
La série est définie par l’équation
D -e
S= e
2e
Pression critique d’étreinte (Pk)
La pression critique d’étreinte MPa est causée par la pression extérieure ou par la dépression intérieure “ED” qui
est définie par l’équation
3
2E
. e
Pk =
(1-μ2)
Dm
( )
Détermination de l’épaisseur (e)
L’épaisseur des parois est calculée par l’équation
PN.De
e=
20σ+PN
Détermination du standard dimension ratio (SDR)
Le standard dimension ratio est calculé par l’équation
De
SDR = e = 2S + 1
Tension critique de déformation (σk)
La tension critique de déformation aux parois est calculée
par l’équation
D
σk = Pk · . m
2e
Détermination de la pression nominale (PN)
La pression nominale en Bar d’un tuyau est calculée par l’équation
20σ.e
10σ
=
PN =
De-e
S
Elle coincide avec la pression maximale à laquelle le tuyau
peut être soumis à 23°C.
Symbole
e
Définitions
Unité de mesure SI
Épaisseur de la paroi des tuyaux
mm
PN
Pression nominale
bar
De
Diamètre extérieur
mm
σ
Contrainte admissible
N/mm2
Pk
Pression critique d’étreinte
N/mm2
E
Module d’élasticité du PE
N/mm2
μ
Coefficient de Poisson
Dm
Diamètre moyen du tube
σk
Tension critique
Valeur
6,3 - 8
~ 900 - 1100
0,3
mm
N/mm2
DalminePE
Tubes en PE 80 et PE 100 Polyéthylène bande bleue Dalmine
resine pour adduction d’eau potable
Les tubes Dalmine en PE 80 et PE 100 sont obtenus en
utilisant seulement de matières premières ceertifiés et
admises à la marque NF, produite par des industries européennes agrées.
Les tuyaux sont produits selon le règlement générales de la marque NF groupe 2 et ils sont aptes à l’adduction d’eau potable.
La non toxicité est en outre garantie par l’attestation de
conformitè sanitare (ACS) selon le protocole defini dans la
circulare DGS/VS4 n. 2000/232 du 27 avril 2000.
Ses principales caractéristiques sont contrôlées par des
essais et des enquêtes realisées dans les laboratoires de
“Dalmine resine”.
Ils ont les marques suivantes:
N°identification Afnor certification: NF 114
PE 80
PN 12.5 pour les diamètres 32÷75 mm;
PN 16 pour les diamètres 20÷75 mm;
PN 25 pour les diamètres 25÷32 mm.
PE 100
PN
PN
PN
PN
PN
10 pour les diamètres 90÷355 mm;
12.5 pour les diamètres 90÷400 mm;
25 pour les diamètres 20÷40 et 90÷400 mm.
Caractéristique et méthodes d’essais
PE 80
Normes de référence
PE 100
NF EN 12201-2
Aspect
5.1 de la Norme NF EN 12201-2
Dimensions
Règles générales de la marque NF
Retrait à chaud (NF EN ISO 2505 + § 2.1.2.)
≤ 3% aspect conservé
Résistance à la pression hydraulique (NFENISO1167-1-2+§2.1.2)
20°C
≥ 100 h 10,0 MPa
80°C
≥ 165 h≥ 1000 h
4,5 MPa4,0 MPa
Traction(NFENISO6259-1-3+§2.1.2) contrainte au soleil d’écoulement
allongement à la rupture
≥100 h 12,4 MPa
≥165h
≥1000h
≥ 15 MPa
valeur fabricant ± 10%
≥ 500%
5,4 MPa
5,0 MPa
≥ 19 MPa
valeur fabricant ± 10%
≥ 500%
Indice de fluidité à 190 °C - 5 Kg (NF EN ISO 1133)
valeur mesurée sur la composition
de base ± 10%
Dispersion du noir de carbone (ISO 18553 + § 2.1.2)
note ≤ 3
Stabilité à l’oxydation à 200°C (ISO 11357 + § 2.1.2)
t ≥ 20 min.
Propriétés organoleptiques (§ 2.1.2)
seuil ≤ 3
Résistance à la propagation lente de fissure: tube e ≤ 5 mm:
essai à la virole (ISO 13480 + § 2.1.2.)
V ≤ 10 mm/jour
Résistance à la propagation lente de fissure: tube e > 5 mm:
essai sur tube entaillé (NF EN ISO 13479 + § 2.1.2.)
-pour des tubes SDR 11: -pour des tubes SDR 11:
≥ 165 h - 80°C - 8 bar ≥ 165 h - 80°C - 9,2 bar
-pourdestubes SDR13,6: -pourdestubes SDR17,6:
≥ 165 h - 80°C - 6,35 bar ≥ 165 h - 80°C - 5,54 bar
Contact de produits chimiques
Guide résistance chimique ISO TR 10358
DalminePE
Tubes en PE 80
De mm
PN 12,5
SDR 11
PN 16
SDR 7,4
e mm
PN 25
SDR 9
e mm
SDR 6
Conditionnement
e mm
Couronne
m
Barres
m
20
-
3,0
-
-
50/100
6/12
25
-
-
3,0
4,2
50/100
6/12
32
3,0
-
3,6
5,4
50/100
6/12
40
3,7
-
4,5
-
50/100
6/12
50
4,6
-
5,6
-
50/100
6/12
63
5,8
-
7,1
-
50/100
6/12
75
6,8
-
8,4
-
50/100
6/12
Tubes en PE 100
PN 10
PN 12,5
PN 16
PN 20
PN 25
SDR 17
SDR 13,6
e mm
e mm
SDR 11
SDR 9
SDR 7,4
e mm
e mm
e mm
Couronne
m
Barres
m
20
-
-
-
3,0
3,0
50/100
6/12
25
-
-
-
3,0
3,5
50/100
6/12
32
-
-
-
3,6
4,4
50/100
6/12
40
-
-
-
4,5
5,5
50/100
6/12
50
-
-
-
5,6
-
50/100
6/12
63
-
-
-
7,1
-
50/100
6/12
75
-
-
-
8,4
-
50/100
6/12
90
5,4
6,7
8,2
-
12,3
-
6/12
110
6,6
8,1
10
-
15,1
-
6/12
125
7,4
9,2
11,4
-
17,1
-
6/12
140
8,3
10,3
12,7
-
19,2
-
6/12
160
9,5
11,8
14,6
-
21,9
-
6/12
180
10,7
13,3
16,4
-
24,6
-
6/12
200
11,9
14,7
18,2
-
27,4
-
6/12
225
13,4
16,6
20,5
-
30,8
-
6/12
250
14,8
18,4
22,7
-
34,2
-
6/12
280
16,6
20,6
25,4
-
38,3
-
6/12
315
18,7
23,2
28,6
-
43,1
-
6/12
355
21,1
26,1
32,2
-
48,5
-
6/12
400
-
29,4
36,3
-
54,7
-
6/12
Diamètre
extérieur
De mm
DalminePE
Conditionnement
Coefficients de réduction de la pression
Lorsqu’un système de canalisation en PE doit fonctionner
à une température constante continue supérieure à 20 °C
jusqu’ 40 °C, il est permis d’appliquer un coefficient de
réduction de la pression (voir tableau).
Tableau de détimbrage de la pression nominale
Température *
Coefficient
Note
La pression de fonctionnement admissible (PFA) est calculée à partir de l’équation suivante:
20 °C
1,0
30 °C
0,87
PFA = f T x fA x PN
40 °C
0,74
Ses principales caractéristiques sont contrôlées par des essais et des enquêtes faites dans les laboratoires de “Dalmine resine”.
* Pour des témperatures intermédiaires, une interpolation est
permise (voir également l’ISO 13761:1996).
où:
f T est le coefficient donné au tableau;
f A est le coefficient de réduction (ou de majoration) lié à
l’application (en ce qui concerne l’adduction d’eau fA=1);
PN est la pression nominale.
La valeur élevée du coefficient de dilatation thermique
du PE, comparé aux autres matériaux habituels, demande un soin particulier pour l’absorption des allongements
engendrés.
Ces variations de longueur doivent être compensées par
des lyres, des joints de dilatation et/ou des points d’ancrage orientables.
La dilatation lineaire “DL” est calculée par l’équation:
Δl = L · Δt · C
C = coefficient de dilatation thermique.
Figure 1: diagramme pour le calcul rapide de la
dilatation thermique des tubes PEHD.
Longueur des tubes L en m
Ecart de température ΔT en °C
Dilatations thermiques
100
1
2
3
4
5
6
7
90
8
80
9
70
10
60
50
40
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Variation de longueur ΔL en mm
Exemple: pour 1 tube de 8 m soumis à une variation de
température ΔT = 65° variation Δl = 105 mm.
Caractéristiques chimiques
Le polyéthylène haute densité présente une exellente
résistance à la plus part des agents chimiques tant acides
que basiques.
Ce comportement aux différents agents est défini par la
Norme ISO/TR 10358 intégralement adoptée par toutes les
normes des pays européens.
DalminePE
Tubes en PE 80 et PE 100 pour canalisations en pression
selon EN 12201
Le Polyéthylène désigné PE80 a été créé pour la fabrication des tubes destinés principalement au transport des
fluides sous pression pour lesquels, jusqu’à il y a quelques
années, il était nécessaire d’utiliser impérativement la
fonte et/ou l’acier.
Les caractéristiques essentielles sont:
- résistance à la fissuration sous tension exceptionnellement élevée;
Ses composants permettent de fabriquer des tubes qui
supportent une tension circonférentielle intrinsèque de
6,3 MPa PE 80 et 8,0 MPa PE 100 à 20°C pour 50 années.
Cela a rendu possible l’augmentation des pressions intrisèques en usage de 6 bar à un maximum de 25 bar.
En même temps à égalité.
- résistance élevée au fluage plastique;
- résistance à la propagation rapide des fissures.
Caractéristique et méthodes d’essais
PE 80
PE 100
Tableaux pag. 10
Tableaux pag. 10
20°C
≥ 100 h 10,0 MPa
≥100 h 12,4 MPa
80°C
≥ 165 h
4,5 MPa
≥ 1000 h 4,0 MPa
≥165h
≥1000h
Dimensions
Retrait à chaud (EN ISO 2505)
Résistance à la pression hydraulique (EN ISO 1167)
5,4 MPa
5,0 MPa
Traction allongement à la rupture (ISO 6259)
≥ 350%
≥ 350%
Masse volumique conventionnelle (ISO 1183)
≥ 930 kg/m3
≥ 930 kg/m3
valeur mesurée sur la
composition de base
± 20%
valeur mesurée sur la
composition de base
± 20%
2,0 ÷ 2,5%
2,0 ÷ 2,5%
Dispersion du noir de carbone (ISO 18553)
note ≤ 3
note ≤ 3
Stabilité à l’oxydation à 200 °C (EN 728)
t ≥ 20 min.
t ≥ 20 min.
Indice de fluidité à 190 °C/10 min - 5 kg (ISO 1133)
Teneur en noir de carbone (ISO 6964)
DalminePE
Tubes en PE 100
PN 6
PN
10
PN
12,5
PN
16
PN
20
SDR
17,0
SDR
13,6
SDR
11,0
SDR
9,0
SDR
7,4
e
mm
e
mm
e
mm
e
mm
e
mm
20
-
-
2,0 *
2,3
3,0
3,5
25
-
2,0 *
2,3 *
3,0
3,5
3,6
4,4
32
2,0 *
2,4 *
3,0
3,6
4,4
4,5
5,5
40
2,4 *
3,0 *
3,7
4,5
5,5
4,6
5,6
6,9
50
3,0 *
3,7
4,6
5,6
6,9
4,7 *
5,8
7,1
8,6
63
3,8 *
4,7
5,8
7,1
8,6
5,6 *
6,8
8,4
10,3
75
4,5 *
5,6
6,8
8,4
10,3
90
6,7 *
8,2
10,1
12,3
90
5,4 *
6,7
8,2
10,1
12,3
PN
10
PN
12,5
PN
16
PN
20
SDR
13,6
SDR
11,0
SDR
9,0
SDR
7,4
e
mm
e
mm
e
mm
e
mm
20
-
2,0
2,3
3,0
25
2,0 *
2,3
3,0
32
2,4 *
3,0
40
3,0 *
3,7
50
3,7 *
63
75
Diamètre
extérieur
De
mm
Couronnes/Barres
Diamètre
extérieur
De
mm
110
8,1 *
10,0
12,3
15,1
110
6,6 *
8,1
10,0
12,3
15,1
125 *
9,2
11,4
14,0
17,1
125
7,4
9,2
11,4
14,0
17,1
140 *
10,3
12,7
15,7
19,2
140
8,3
10,3
12,7
15,7
19,2
160 *
11,8
14,6
17,9
21,9
160
9,5
11,8
14,6
17,9
21,9
180 *
13,3
16,4
20,1
24,6
180
10,7
13,3
16,4
20,1
24,6
200 *
14,7
18,2
22,4
27,4
200
11,9
14,7
18,2
22,4
27,4
225 *
16,6
20,5
25,2
30,8
225
13,4
16,6
20,5
25,2
30,8
250 *
18,4
22,7
27,9
34,2
250
14,8
18,4
22,7
27,9
34,2
280 *
20,6
25,4
31,3
38,3
280
16,6
20,6
25,4
31,3
38,3
315 *
23,2
28,6
35,2
43,1
315
18,7
23,2
28,6
35,2
43,1
355 *
26,1
32,2
39,7
48,5
355
21,1
26,1
32,2
39,7
48,5
400 *
29,4
36,3
44,7
54,7
400
23,7
29,4
36,3
44,7
54,7
450 *
33,1
40,9
50,3
-
450
26,7
33,1
40,9
50,3
61,5
500 *
36,8
45,4
55,8
-
500
29,7
36,8
45,4
55,8
-
Barres
Barres
Couronnes/Barres
Tubes en PE 80
* sur demande
Conditionnement
De mm
Couronnes m
Barres m
20
50/100
6/12
25 ÷ 75
50/100
6/12
90 ÷ 110
50
6/12
> 110
-
6/12
DalminePE
Calcul hydraulique des conduites sous pression
Les tubes en PE présentent le même comportement
hydraulique que les canalisations en PVC.
Weisenbach:
Leur caractéristique est de garder une paroi lisse même
après une durée de service assez longue.
La jonction par soudure bout à bout ou manchon électrosoudable réduit fortement les pertes de charges ponctuelles.
Øh = λ ·
En conclusion, les canalisations en PEHD peuvent se calculer hydrauliquement en appliquant les formules de Darcy-
L et Di = longueur et diamètre intérieur de la canalisation;
L
V2
·
Di
2g
où
Øh = perte de charge total;
V = vitesse de l’eau dans la canalisation;
Coups de Bélier
La surpression créée par le coup de bélier dépend du
temps de manoeuvre de la vanne, de la vitesse et des
caractéristiques du liquide transporté et enfin de la déformation élastique du tube.
Pour le calcul de la surpression (Øh) on utilise la formule
d’Allievi:
Øh =
c=
c
g
Dm = diamètre moyen du tube en m;
Pour l’eau à 10°C, ε ~ 2,05 x 109 N/m2.
Pour les matériaux habituels et l’eau à 10°C, la valeur C
est voisine de 1000 m/s.
C
ε . Dm
1+
E
e
où
c = vitesse de propagation de la perturbation en m/s;
g = accélération de la pesanteur en m/s2;
Vo = vitesse du liquide avant la fermeture en m/s;
C = vitesse du son dans le liquide à 15°C (1420 m/s environ);
ε = module d’elasticité du liquide;
E = module d’elasticité des matériaux constituants le tube
en kgf/m2;
g = accélération de la pesanteur;
λ = coefficient de friction.
Le coefficient de friction peut être calculé par l’expression de Colebrook-White:
où
Le figures 2÷7 représentent les pertes de charge pour l’eau à 12°C calculées selon l’expression de ColebrookWhite.
e = épaisseur du tube en m.
·Vo
1 = 2log
λ
Kb = rugosité superficielle du tube en mm. Pour le PE on
peut prendre 0,006.
K
( R2,51λ + 3,71D
)
E
ε/E
PE
0,9.108kfg/m2
2,2
acier
210.108kfg/m2
0,01
amiant + ciment
20.108kfg/m2
0,1
fonte
105.108kfg/m2
0,02
la surpression maximale se forme quand le temps de fermeture est inférieur ou égal à la durée de la phase c’est-à-dire
au temps T de propagation de la perturbation de la vanne à
l’ouvrage de charge et de retour de l’onde de choc.
T=
2L
c
où
b
e
Les valeurs du module d’élasticité E et du rapport ε/E sont
respectivement:
T = temps en secondes;
i
L = longueur de la canalisation pour le tronçon considéré.
V.Di
Re = nombre de Reynolds =
v
v = viscosité cinématique du liquide à la température de
fonctionnement;
DalminePE
Canalisations en PE 100 PN12,5 - PE 80 PN10 SDR 13,6
Débit m2/h
Abaque de pertes de charge
Perte de charge en m/km (‰)
Figure 1
DalminePE
Canalisations en PE 100 PN16 - PE 80 PN12,5 SDR 11
Débit m2/h
Figure 2
DalminePE
Canalisations en PE 100 PN20 - PE 80 PN16 SDR 9
Débit m2/h
Figure 3
DalminePE
Canalisations en PE 100 PN25 - PE 80 PN20 SDR 7,4
Débit m2/h
Figure 4
DalminePE
Raccords à compression avec corps en métal ou en résine
Jusqu’au ø 110 mm
Caractéristiques
Prèscription pour l’exécution
- Système particulièrment conseillé pour les tubes en couronnes;
- Pressions d’essai de 10 à 16 bars;
- Diamètre de couplage de 10 à 110 mm;
- Possibilité d’essai immédiat.
a) Couper le tube à la longueur demandée.
Pour le montage des raccords, l’extrémité du tube devra être
coupée soigneusement et perpendiculairemente à l’axe.
b) Séparer les éléments du raccord et les monter sur le
tube avant le manchon, puis le cône de serrage.
Faire attention que le cône de serrage soit disposé dans
le bon sens.
c) Enfiler le tuyau dans le corps du raccord sans dépasser la garniture torique élastique et sans toucher la butée
intérieure du corps du raccord.
En cas de tailles moyennes et grandes, bien lubrifier, l’extrémité du tuyau et le joint torique élastomère.
Joint à bride avec collets soudés en bout du
tuyau et bride folle en acier
d) Visser le cône sur le corps du raccord.
Pour touts les diamètres PEHD, ça permet le démontage
ultérieur.
e) Pour le serrage final, dans les tailles moyennes et grandes, utiliser une clé à feuillard.
Afin de faciliter le glissement du cône de serrage, le dilater avec un tournevis.
Caractéristiques
Pour la jonction de canalisations ou de pièces spéciales,
on utilise des brides folles enfilées derrière des collets
soudables en PEHD.
Les collets doivent être préfabriqués par moulage par le
fournisseur des tubes et seront fixés (après l’enfilage)
grâce à une soudure en bout.Les brides seront reliées par
des boulons ou des tiges filetées de longueur appropriée.
L’insertion d’un joint est dans tous les cas nécessaire, sa
nature sera adaptée aux éventuels produits chimiques
transportés.
Les brides, selon l’usage de la conduite, pourront être en
acier au carbone ou plastifiées.
DalminePE
Soudure par raccords électro-soudables
Jusqu’au diamètre 315 mm
Prescription pour l’exécution
Le facteur de soudure est calculé selon la formule:
La soudure à manchon thermique s’effectue en chauffant
électriquement le manchon qui contient une résistance
électrique incorporée et qui produit la chaleur nécessaire
pour porter à température de fusion le polyéthylène.
Ce type de soudure est conseillé lorsque l’on doit souder
deux extrémités de tubes qui ne peuvent pas être déplacés (par exemple les réparations).
Pour le succès de l’opération, il est particulièrement
recommandé de nettoyer ou de raboter superficiellement les extrémités à souder afin d’éliminer toute trace
d’oxydation.
S=
résistance à la traction du cordon de soudure
résistance à la traction du matériau de base
Le joint obtenu moyennant la chauffe des parties à souder
est garanti par la fusion complète des masses moléculaires.
La caractéristique fondamentale est la reconstitution de
la chaîne moléculaire parmis des éléments de même nature, rendant le joint inamovible.
La polifusion permet de souder une bride ou tout autre
raccord de même épaisseur.
Cycle de soudure
En Europe, il éxiste plusieur directives pour la soudure en
bout des tubes en PE (DVS 2207, WIS 4-32-08, NEN 7.200,
DS/INF 70-2):
en vue schématique, le cycle de soudure utilisé peut être
illustré comme reporté dans la figure 1.
L’équipement est composé par un transformateur qui porte la
tension aux valeurs adaptées à chaque diamètre de manchon
et détermine, automatiquement le temps de fusion.
Pression (p)
Appareillage nécessaire
Soudure de tête par polyfusion
Temps
Pour touts les diamètres.
Fig. 1 - Soudure de tête
Caractéristique
Appareillage nécessaire
La soudure doit être faite par un personnel qualifié et d’après nos recommandations afin d’obtenir un facteur de
soudure le plus près possible de l’unité.
Les thermoéléments sont constitués d’une plaque en
acier inox ou en alliage aluminium, gainée par un tissu de
polytetrafluoroéthylène et fibre de verre, réchauffée avec
une résistance électrique ou un chalumeau à gaz, à condition que les températures puissent être toujours mesurées
par thermomètre ou par sonde thermochromique.
DalminePE
FV-1012
DalminePE
Catalogue technique
11/2012
www.sirci.it
Export bureau
Tel. +39 035 594848
Fax + 39 035 594832
e-mail [email protected]
Le système de gestion de la qualité
GDS est certifié selon la
norme UNI EN ISO 9001:2008

Tuyaux en Polyéthylène

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