Table des matières
- 1.0 Qu'est-ce que la norme ASME B31.3 (code de tuyauterie de procédé) ?
- 2.0 Qu'est-ce que la norme ASME B31.1 (Power Piping Code) ?
- 3.0 18 différences majeures entre ASME B31.3 et ASME B31.1.
- 4.0 Différences simplifiées entre ASME B31.3 et ASME B31.1
- 5.0 Différences dans les formules de calcul entre les normes ASME B31.1 et B31.3
Lorsqu'elles sont appliquées à un système de tuyauterie, les normes ASME B31.1 (Power Piping Code) et ASME B31.3 (Process Piping Code) semblent souvent interchangeables.
Toutefois, un examen plus approfondi révèle des différences significatives dans leurs règles, leurs applications et leurs lignes directrices.
Cet article décrit les principales distinctions entre les normes ASME B31.1 et ASME B31.3, en soulignant leurs portées et implications respectives.
1.0 Qu'est-ce que la norme ASME B31.3 (code de tuyauterie de procédé) ?
La norme ASME B31.3 fournit des règles complètes pour la conception des systèmes de tuyauterie utilisés dans :
- Raffineries de pétrole
- Installations de production de pétrole et de gaz naturel onshore et offshore
- Usines chimiques, pharmaceutiques, textiles, papetières, de traitement des minerais, de semi-conducteurs et cryogéniques
- Installations de transformation des aliments et des boissons
- Usines de traitement et terminaux connexes
Souvent considérée comme la « Bible » des professionnels de la tuyauterie de traitement, la norme ASME B31.3 dicte les considérations de conception des usines de traitement, garantissant des opérations sûres et efficaces.
2.0 Qu'est-ce que la norme ASME B31.1 (Power Piping Code) ?
La norme ASME B31.1 décrit les règles applicables aux systèmes de tuyauterie que l'on trouve généralement dans :
- Centrales électriques
- Installations industrielles et institutionnelles
- Systèmes de chauffage géothermique
- Systèmes de chauffage et de refroidissement centraux et urbains
3.0 18 différences majeures entre ASME B31.3 et ASME B31.1.
La norme ASME B31.1 est essentielle pour les professionnels de la tuyauterie électrique car elle régit les règles de conception des centrales et systèmes de production d'électricité qui garantissent la fiabilité et la sécurité des opérations critiques.
| Sr. Non | Paramètre | ASME B31.3 - Tuyauterie de procédé | ASME B31.1 - Tuyauterie électrique |
| 1 | Portée (B31.3 vs B31.1) | La norme ASME B31.3 fournit des règles pour les tuyauteries des usines de traitement ou chimiques. | La norme ASME B 31.1 fournit des règles pour la tuyauterie des centrales électriques. |
| 2 | Contrainte matérielle admissible de base | Conformément à la norme ASME B31.3, la valeur de contrainte de base admissible du matériau est plus élevée (par exemple, la valeur de contrainte admissible pour le matériau A 106 B à 250 °C est de 132 117,328 Kpa conformément à la norme ASME B 31.3) que la même valeur que selon la norme B31.1. | La valeur de contrainte matérielle de base admissible selon ASME B31.1 est inférieure (par exemple, la valeur de contrainte admissible pour le matériau A 106 B à 250 °C est de 117 900,344 Kpa selon ASME B 31.1) à celle de ASME B31.3. |
| 3 | Affaissement admissible (soutenu) | Le code ASME B31.3 ne précise pas de limite d'affaissement admissible. Un affaissement admissible allant jusqu'à 15 mm est généralement acceptable. La norme B31.3 ne fournit pas de portée de support suggérée. | La norme ASME B31.1 spécifie clairement que la valeur d'affaissement admissible est de 2,5 mm. Le tableau 121.5-1 de la norme ASME B 31.1 fournit une portée de support suggérée. |
| 4 | SIF sur les réducteurs | Le code de tuyauterie de processus ASME B31.3 n'utilise pas de SIF (SIF = 1,0) pour le calcul de la contrainte du réducteur | Le code de tuyauterie électrique ASME B31.1 utilise un SIF maximum de 2,0 pour les réducteurs lors du calcul des contraintes des tuyaux. |
| 5 | Facteur de sécurité | La norme ASME B31.3 utilise un facteur de sécurité de 3, relativement inférieur à celui de la norme ASME B31.1. | La norme ASME B31.1 utilise un facteur de sécurité de 4 pour une fiabilité supérieure par rapport aux usines de traitement |
| 6 | SIF pour joints soudés bout à bout | La norme B31.3 utilise un SIF de 1,0 pour les joints soudés bout à bout | B31.1 utilise un SIF allant jusqu'à 1,9 max dans le calcul des contraintes. |
| 7 | Approche vers le SIF | La norme ASME B31.3 utilise une approche SIF complexe dans le plan et hors plan. | La norme ASME B31.1 utilise une approche SIF unique simplifiée. |
| 8 | Valeurs maximales de Sc et Sh | Conformément au code de tuyauterie de processus ASME B31.3, la valeur maximale de Sc et Sh sont limités à 138 Mpa ou 20 ksi. | Pour le code de tuyauterie électrique (ASME B31.1), la valeur maximale de Sc et Sh sont de 138 Mpa uniquement si la résistance à la traction minimale du matériau est de 70 ksi (480 Mpa), sinon cela dépend des valeurs fournies dans l'annexe A obligatoire selon la température. |
| 9 | Contrainte admissible pour les contraintes occasionnelles | La valeur admissible de contrainte occasionnelle selon ASME B31.3 est de 1,33 fois Sh | Conformément à la norme ASME B31.1, la valeur admissible de contrainte occasionnelle est de 1,15 à 1,20 fois Sh |
| 10 | Équation pour le calcul de l'épaisseur de la paroi d'un tuyau | L'équation pour le calcul de l'épaisseur de la paroi du tuyau dans B31.3 est valable pour t | Il n'existe aucune limitation de ce type dans le calcul de l'épaisseur de paroi des tuyauteries électriques (ASME B31.1). Cependant, une limitation est ajoutée à la pression de conception maximale. |
| 11 | Module de section, Z pour contraintes soutenues et occasionnelles | Lors du calcul des contraintes soutenues et occasionnelles, le code de tuyauterie de processus ASME B31.3 réduit l'épaisseur par corrosion et autres tolérances. | La norme ASME B31.1 calcule le module de section à l'aide de l'épaisseur nominale. L'épaisseur n'est pas réduite par la corrosion et d'autres tolérances. |
| 12 | Règles d'utilisation des matériaux à des températures inférieures à -29 °C | La B31.3 fournit des règles détaillées pour l'utilisation de matériaux à des températures inférieures à -29 °C | Le code de tuyauterie électrique, B31.1, ne fournit pas de telles règles pour les matériaux de tuyauterie en dessous de -29 °C. |
| 13 | Valeur maximale du facteur de plage de contrainte cyclique | La valeur maximale du facteur de plage de contraintes cycliques, f selon B31.3 est de 1,2. | Conformément à la norme ASME B31.1, la valeur maximale de f est de 1,0 |
| 14 | Tolérance pour les variations de pression et de température | Conformément à la clause 302.2.4 de la norme ASME B31.3, les variations occasionnelles de pression et de température peuvent dépasser la valeur autorisée de (a) 33% pendant 10 heures maximum à la fois et 100 heures maximum par an ou (b) 20% pendant 50 heures maximum à la fois et 500 heures maximum par an. | Conformément à la clause 102.2.4 de l'ASME B31.1, une variation occasionnelle de pression et de température peut dépasser la valeur autorisée de (a) 15% si la durée de l'événement se produit pendant 8 heures maximum à un moment donné et pas plus de 800 heures/an, ou (b) 20% si la durée de l'événement se produit pendant 1 heure maximum à un moment donné et pas plus de 80 heures/an |
| 15 | Concevoir la vie | La tuyauterie de processus conforme à la norme ASME B31.3 est normalement conçue pour une durée de vie de 20 à 30 ans. | Les tuyauteries électriques conformes à la norme ASME B31.1 sont généralement conçues pour une durée de vie de 40 ans ou plus. |
| 16 | Force de réaction du PSV | Le code B31.3 ne fournit pas d'équations spécifiques pour le calcul de la force de réaction du PSV. | La norme ASME B31.1 fournit des équations spécifiques pour le calcul de la force de réaction du PSV. |
| 17 | Pression d'essai hydrostatique | Conformément à la norme ASME B31.3, le test hydrostatique du système de tuyauterie doit être effectué à 1,5 fois la pression de conception corrigée en fonction de la température, ce qui signifie que la pression de conception doit être multipliée par ST/S dans le cas de tuyauterie de procédé. Ici, ST=contrainte admissible du matériau du tuyau à la température d'essai, et S =contrainte admissible du matériau du tuyau à la température de conception du composant. (Clause 345.4.2) | La pression d'essai hydrostatique selon la norme ASME B31.1 est 1,5 fois la pression de conception de la tuyauterie. (Clause 137.4.5) |
| 18 | Pression d'essai pneumatique | La pression d'essai pneumatique selon la norme ASME B31.3 est (1,1 à 1,33) fois la pression de conception du système de tuyauterie. (Clause 345.5.4) | La norme B31.1 exige l'utilisation d'une pression d'essai pneumatique comprise entre (1,2 et 1,5) fois la pression de conception du système de tuyauterie. (Clause 137.5.5) |
4.0 Différences simplifiées entre ASME B31.3 et ASME B31.1
- Exigences relatives au pliage et au formage : Les deux codes contiennent des directives distinctes pour les opérations de pliage et de formage.
- Qualifications des soudeurs et des braseurs : Les critères de qualification diffèrent entre les deux codes.
- Limitations relatives à la fonte : Chaque code définit des restrictions différentes pour l’utilisation de matériaux en fonte.
- Types de joints : les critères pour les joints soudés, brasés et filetés varient selon les codes.
- Variations de contrainte : Les valeurs de contrainte pour le même système diffèrent lorsqu'elles sont analysées à l'aide de deux codes dans un logiciel comme Caesar II (Fig. 1).
5.0 Différences dans les formules de calcul entre les normes ASME B31.1 et B31.3
Références:
https://www.red-bag.com/engineering-guides/254-rb-eg-ue301-comparison-asme-b31-1-b31-3-and-b31-8.html
https://www.asme.org/learning-development/find-course/asme-b31-3-b31-1-practical-piping-design-process-power-applications/online–feb-10-14th–2025
