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Table des matières
Les tuyaux et conduits en polychlorure de vinyle (PVC) et en polychlorure de vinyle chloré (CPVC) sont largement utilisés dans divers secteurs industriels en raison de leur durabilité, de leur résistance chimique et de leur rapport coût-efficacité. Afin de garantir la qualité et les performances de ces matériaux, l'ASTM (American Society for Testing and Materials) a établi un ensemble de normes. Ces normes sont essentielles pour permettre aux fabricants, aux ingénieurs et aux entrepreneurs de se conformer aux meilleures pratiques du secteur et aux exigences réglementaires.
Dans ce guide complet, nous explorerons les principales normes ASTM applicables à Tuyaux en PVC et CPVC et les conduits, leur importance et leur contribution à la sécurité et à l'efficacité des systèmes de tuyauterie.
L’American Society for Testing and Materials (ASTM), désormais connue sous le nom d’ASTM International, est une organisation mondialement reconnue qui élabore et publie des normes consensuelles volontaires. Fondée en 1898, l’ASTM a pour mission d’améliorer la qualité des produits, de renforcer la sécurité et de faciliter le commerce grâce à la normalisation des matériaux, des produits, des systèmes et des services.
Les normes ASTM relatives aux tuyaux en PVC et CPVC couvrent des aspects tels que la composition des matériaux, les propriétés physiques, les critères de performance et les méthodes d'essai. Ces normes contribuent à garantir la cohérence, la fiabilité et la compatibilité des tuyaux dans différentes applications et environnements.
Plusieurs normes ASTM s'appliquent spécifiquement aux tuyaux en PVC et CPVC. La compréhension de ces normes est essentielle pour les ingénieurs, les entrepreneurs et le personnel du contrôle qualité afin de sélectionner les matériaux de tuyauterie appropriés à leurs projets. Parmi les normes ASTM les plus fréquemment citées, on peut citer :
ASTM D1784 – 20: Système de classification standard et base de spécification pour les composés de poly(chlorure de vinyle) rigide (PVC) et les composés de poly(chlorure de vinyle) chloré (CPVC)
ASTM D1784 – 11 : Spécification standard pour les composés rigides de poly(chlorure de vinyle) (PVC) et
Composés de poly(chlorure de vinyle) chloré (CPVC)
ASTM D2665 : Spécifications standard pour les canalisations d'évacuation, d'eaux usées et de ventilation en plastique polychlorure de vinyle (PVC).
Tuyaux et raccords
ASTM E662 – 17a: Méthode d'essai normalisée pour la densité optique spécifique de la fumée générée par un solide
Matériaux
ASTM F442/F442M-23 : Spécification standard pour les tuyaux en plastique en polychlorure de vinyle chloré (CPVC) (SDR–PR)
ASTM F512 – 12: Spécification standard pour les conduits en polychlorure de vinyle (PVC) à paroi lisse et
Accessoires pour installation souterraine
ASTM D1785 – 21 : Spécification standard pour les tuyaux en plastique polychlorure de vinyle (PVC), séries 40, 80 et 120
Chaque norme traite d'aspects spécifiques de la fabrication et des performances des tuyaux, garantissant ainsi leur conformité aux exigences de sécurité et réglementaires. Dans les sections suivantes, nous examinerons en détail les normes ASTM applicables aux tuyaux en PVC et CPVC, en soulignant leur portée et leur pertinence.
La norme ASTM D1784 définit le système de classification et les exigences relatives aux propriétés physiques des composés de PVC rigide et de CPVC utilisés dans la fabrication de tuyaux, de conduits et de raccords. Elle sert de base au choix des matériaux, au contrôle de la qualité et à l'évaluation des performances dans diverses applications.
La norme ASTM D1784 a pour principal objectif d'établir un système de classification uniforme pour les composés de PVC rigide et de CPVC. Elle garantit que les matériaux utilisés dans la fabrication répondent à des exigences spécifiques de qualité, de résistance et de durabilité, assurant ainsi des performances constantes pour différentes applications.
La norme ASTM D1784 classe les composés PVC et CPVC en fonction de leurs propriétés physiques, notamment :
- Résine de base
- résistance aux chocs (lzod)
- Résistance à la traction et module d'élasticité en traction
- Température de déformation sous charge
- Inflammabilité
Ces propriétés sont définies dans le tableau 1 de la norme, où chaque classe de matériau est représentée par un code de classification cellulaire unique, tel que 12454. Ce code représente séquentiellement le type de résine, la résistance aux chocs, la résistance à la traction, le module d'élasticité et la température de fléchissement sous l'effet de la chaleur.
Les composés PVC et CPVC conformes à la norme ASTM D1784 sont généralement composés de :
Résine de base : Au moins 80% chlorure de vinyle (PVC) ou chlorure de vinyle chloré (CPVC)
Lubrifiants : Pour faciliter le traitement et prévenir les défauts de surface
Stabilisateurs : Pour améliorer la résistance thermique et aux UV
Produits de remplissage : Parfois ajoutés pour améliorer les propriétés mécaniques ou réduire les coûts
La norme ASTM D1784 spécifie différentes propriétés des matériaux qui doivent être respectées pour qu'un composé soit conforme à la norme.
Pour les composés PVC :
Résistance aux chocs (Izod) : ≥ 34,7 J/m (0,65 pi-lbf/po) (ASTM D256)
Résistance à la traction: ≥ 48,3 MPa (7000 psi) (ASTM D638)
Module d'élasticité en traction : ≥ 2758 MPa (400 000 psi)
Température de fléchissement sous charge (HDT) : ≥ 70 °C (158 °F) sous une charge de 1,82 MPa (ASTM D648)
Pour les composés CPVC :
Résistance aux chocs (Izod) : ≥ 34,7 J/m (0,65 pi-lbf/po) (ASTM D256)
Résistance à la traction: ≥ 48,3 MPa (7000 psi) (ASTM D638)
Module d'élasticité : ≥ 2758 MPa (400 000 psi) (ASTM D638)
Température de déviation thermique : ≥ 50 °C (122 °F) après un recuit de 24 heures
Résistance au feu : Étendue de la combustion ≤ 25 mm, extinction en moins de 10 secondes (ASTM D635)
Pour garantir une manipulation et une traçabilité appropriées, la norme ASTM D1784 spécifie que les matériaux en PVC/CPVC doivent être emballés commercialement avec un étiquetage détaillé, comprenant :
Nom et qualité du matériau
Nom du fabricant
Numéro de lot et de lot
Quantité
Informations sur la livraison
Référence du contrat ou de la commande
Un emballage et un étiquetage appropriés contribuent à préserver l'intégrité du produit et à garantir sa conformité aux normes de l'industrie.
Les composés classés selon la norme ASTM D1784 sont utilisés dans la fabrication de divers produits extrudés et moulés, notamment :
Tuyaux extrudés (pour l'approvisionnement en eau, le drainage et les applications industrielles)
Raccords moulés par injection (utilisé pour les systèmes de tuyauterie sous pression et sans pression)
Systèmes de tuyauterie résistants à la pression (nécessitant une prise en compte supplémentaire du stress à long terme)
Pour les applications CPVC à haute température, le grade 10/11 est généralement utilisé en raison de sa résistance supérieure à la chaleur et de ses performances à long terme dans les environnements d'eau chaude ou de produits chimiques industriels.
La norme ASTM D1784 sert de base à la classification des matériaux PVC et CPVC, garantissant que les produits répondent aux exigences de performance mécanique, thermique et chimique.
La norme ASTM D2665 est une norme largement reconnue qui spécifie les exigences relatives à Tuyaux et raccords d'évacuation, d'eaux usées et de ventilation (DWV) en plastique polychlorure de vinyle (PVC). Cette norme garantit que les systèmes de tuyauterie DWV en PVC répondent à des exigences strictes en matière de matériaux, de dimensions et de propriétés mécaniques afin d'assurer des performances, une sécurité et une durabilité à long terme dans les applications de drainage sanitaire.
Les tuyaux et raccords en PVC conformes à la norme ASTM D2665 sont principalement utilisés pour l'évacuation des eaux usées par gravité, le traitement des déchets et la ventilation des systèmes de plomberie résidentiels et commerciaux. Cette norme fournit des directives essentielles concernant la composition des matériaux, leurs propriétés physiques, leur résistance aux chocs et leur rigidité, afin de garantir une fiabilité élevée des systèmes d'évacuation des eaux usées.
Méthode de mesure : Toutes les dimensions, y compris le diamètre extérieur (DE), l'épaisseur de paroi et la longueur, doivent être déterminées conformément à la norme ASTM D2122.
Longueurs standard : Les tuyaux sont généralement fabriqués en longueurs de 10 pieds (3,05 m) et de 20 pieds (6,10 m), avec une tolérance admissible de +1,0 pouce.
Diamètre extérieur et épaisseur de paroi : Le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi doivent être conformes aux spécifications détaillées dans le tableau 2 de la norme ASTM D2665.
RaccordsLes raccords d'évacuation, d'eaux usées et de ventilation doivent être conformes à la norme ASTM F1866 afin de garantir un ajustement et un fonctionnement corrects au sein du système de tuyauterie.
La rigidité des canalisations (PS) est un critère de performance essentiel pour les systèmes de tuyauterie PVC DWV, garantissant leur résistance à la déformation sous charge. Cette rigidité est déterminée selon la norme ASTM D2412, qui mesure la capacité de la canalisation à supporter une déformation de 5% sans rupture structurelle.
Les valeurs minimales de rigidité pour différents diamètres de tuyaux sont fournies dans le tableau 3 de la norme ASTM D2665, garantissant l'intégrité structurelle dans les applications enterrées et hors sol.
Méthode de test : La résistance aux chocs est déterminée à l'aide de la norme ASTM D2444, qui implique un test d'impact par chute de poids (Tup C).
Critères d'acceptation : En règle générale, 9 échantillons sur 10 doivent réussir le test sans présenter de signes de fissures ou de fentes.
Résistance aux chocs des raccords : Les raccords individuels, en particulier au niveau des lignes de séparation, doivent résister à une force minimale de 750 lbf/ft (11 kN/m) sans aucune fracture visible, comme spécifié dans la section 6.3.2 de la norme ASTM D2665.
La norme ASTM D2665 englobe divers raccords essentiels aux systèmes DWV, notamment :
Accessoires standard : Coudes, tés, Y et raccords conformes à la norme ASTM D3311, garantissant des dimensions et des configurations standardisées.
Tuyaux de courte longueur : Sections courtes de tuyaux DWV conformes à la norme ASTM F2135, adaptées à des exigences d'installation spécifiques.
Raccords filetés : Composants avec filetage qui doivent répondre aux spécifications de la norme ASTM F1498 pour assurer une étanchéité et une résistance mécanique adéquates.
Afin de garantir une qualité de produit constante, les fabricants doivent effectuer des tests réguliers et respecter les exigences spécifiées. Cela inclut le calcul de la limite inférieure de confiance (LCL) pour la rigidité des tuyaux afin de garantir que tous les tuyaux 99% fabriqués respectent ou dépassent les valeurs de rigidité requises, offrant ainsi une assurance qualité et une fiabilité accrues.
En respectant la norme ASTM D2665, les fabricants et les professionnels de la plomberie peuvent garantir que les systèmes de tuyauterie PVC DWV sont fiables, durables et adaptés à leurs applications prévues, préservant ainsi la santé publique et l'intégrité des infrastructures.
La norme ASTM E662-17 est une méthode d'essai normalisée conçue pour évaluer la génération de fumée et les caractéristiques de densité optique des matériaux solides en conditions pyrolytiques (sans combustion) et en conditions de combustion. Son principal objectif est de quantifier l'atténuation de la lumière par le matériau due à la production de fumée, exprimée en densité optique spécifique (Ds).
L'objectif principal de la norme ASTM E662-17 est de mesurer la quantité de fumée générée par un matériau dans des conditions d'exposition spécifiées. Ceci est crucial pour l'évaluation des matériaux dans les environnements où la densité de fumée peut affecter la visibilité et l'évacuation en cas d'incendie. Cependant, il est important de noter que :
- Les résultats des tests fournissent des valeurs de densité optique spécifiques (Ds) qui ne sont applicables qu'à l'échantillon testé dans sa forme et son épaisseur données.
- Cette méthode ne tient pas compte des effets toxicologiques de la fumée ni de son impact physiologique sur la vision humaine.
- Ce test ne permet pas de prédire le comportement de la fumée dans des conditions d'incendie réelles, où des facteurs tels que la ventilation, la dynamique de combustion et les interactions entre plusieurs matériaux influencent la production de fumée.
L'essai est réalisé dans une chambre de densité de fumée fermée où un échantillon de matériau est exposé à une source de chaleur contrôlée. L'accumulation de fumée est mesurée à l'aide d'un système photométrique qui suit l'atténuation de la lumière au fil du temps, permettant ainsi le calcul de la densité optique spécifique (Ds). L'essai comprend deux conditions :
L'échantillon est exposé à un flux de chaleur radiant de 2,5 W/cm² sans application directe de flamme.
Cette condition simule des scénarios où des matériaux génèrent de la fumée sous l'effet de la chaleur sans inflammation.
Le même flux thermique de 2,5 W/cm² est appliqué, mais avec l'ajout d'un brûleur à six tubes qui introduit une flamme directe pour enflammer le matériau.
Ce dispositif permet d'évaluer la production de fumée lorsque le matériau brûle activement.
La fumée produite dans les deux conditions est analysée par un système photométrique mesurant la transmission de la lumière à travers la chambre. La réduction de l'intensité lumineuse permet de calculer la densité optique spécifique.
La densité optique spécifique (Ds) est déterminée à l'aide de la formule suivante :
Ds=G⋅{log(100/T)+F}
Où:
Ds = Densité optique spécifique
G = Facteur géométrique (généralement 132)
T = Pourcentage de lumière transmise à travers la fumée
F = Un facteur de correction tenant compte des conditions initiales de transmission de la lumière
Cette équation exprime dans quelle mesure la fumée réduit la visibilité en mesurant la diminution logarithmique de la transmission de la lumière.
- Les résultats sont exprimés en valeurs de densité optique spécifique (Ds), indiquant la concentration de fumée dans la chambre.
- Les échantillons doivent être de composition uniforme et leur épaisseur ne doit pas dépasser 1 pouce (25,4 mm).
- Si un échantillon présente une auto-inflammation ou tout autre comportement de combustion inattendu, des tests supplémentaires sont nécessaires pour garantir la fiabilité des données.
- Les valeurs obtenues ne sont pas des propriétés intrinsèques du matériau et peuvent varier selon les conditions d'incendie.
La norme ASTM E662-17 joue un rôle crucial dans l'évaluation des matériaux pour les applications où la production de fumée est un problème, telles que :
- Matériaux de construction (par exemple, panneaux muraux, revêtements de sol, isolation).
- Les systèmes de conduits électriques et de tuyauterie, où la densité de fumée peut affecter la conformité aux normes de sécurité incendie.
- Les secteurs des transports, notamment l'aéronautique, le ferroviaire et l'automobile, où la visibilité réduite due à la fumée peut avoir un impact sur la sécurité des passagers.
En adhérant à cette norme, les fabricants, les concepteurs et les organismes de réglementation peuvent mieux évaluer et comparer les matériaux en fonction de leur potentiel de génération de fumée, ce qui conduit à un développement de produits plus sûrs et à des normes de sécurité incendie améliorées.
La norme ASTM F442/F442M-23 définit les exigences relatives aux canalisations en PVC-C (chlorure de vinyle chloré) utilisées dans les réseaux de distribution d'eau sous pression. Cette norme établit les propriétés des matériaux, les dimensions, la classification et les critères de performance afin de garantir l'intégrité structurelle et la fiabilité à long terme des canalisations en PVC-C, quelles que soient les conditions de température et de pression.
La norme ASTM F442/F442M-23 a pour principal objectif de spécifier les dimensions, les propriétés des matériaux et les pressions nominales des tuyaux en CPVC utilisés pour la distribution d'eau. Elle garantit que ces tuyaux sont fabriqués conformément à des normes de qualité rigoureuses en matière de résistance hydrostatique, de durabilité et de résistance chimique, ce qui les rend adaptés aux applications d'eau chaude et d'eau froide dans les secteurs résidentiel, commercial et industriel.
Les tuyaux couverts par la norme ASTM F442/F442M-23 sont fabriqués à partir d'un composé de poly(chlorure de vinyle) chloré (CPVC), formulé pour offrir une résistance accrue à la température, à la corrosion et une meilleure compatibilité chimique par rapport aux tuyaux en PVC conventionnels.
La norme classe les tuyaux en CPVC selon deux systèmes de notation clés :
- Rapport de dimension standard (système SDR-PR) : Les tuyaux sont classés en fonction d'un rapport fixe entre le diamètre extérieur et l'épaisseur de la paroi (SDR) et d'une pression nominale correspondante (PR).
- Système de classes : Les canalisations se voient attribuer une classe de pression spécifique, indiquant leur capacité à résister à la pression interne à une température définie.
Couvre six rapports de dimensions standard (SDR) :
SDR : 11, 13,5, 17, 21, 26 et 32,5.
Le SDR, calculé comme le rapport entre le diamètre extérieur et l'épaisseur minimale de paroi (arrondi à 0,5), est directement corrélé à la pression nominale, garantissant ainsi des performances uniformes pour toutes les dimensions nominales de tuyauterie. Des valeurs de SDR faibles (par exemple, SDR 11) indiquent des parois plus épaisses pour les applications à haute pression, tandis que des valeurs plus élevées (par exemple, SDR 32,5) conviennent aux environnements à basse pression. Les contraintes hydrostatiques de conception, issues d'essais de longue durée, permettent de classer les tuyauteries en fonction de leur capacité de résistance à la pression à 23 °C (73 °F) et à 82 °C (180 °F).
Les composés CPVC utilisés dans ces tuyaux doivent être conformes à la norme ASTM D1784, garantissant ainsi que le matériau répond à des exigences strictes en matière de propriétés mécaniques et physiques. De plus, les valeurs de la base de conception hydrostatique (HDB) et de la contrainte de conception hydrostatique (HDS) sont déterminées selon la norme ASTM D2837, avec les propriétés clés suivantes :
HDB à 73 °F (23 °C) : 4000 psi (28 MPa)
HDB à 180 °F (82 °C) : 1000 psi (7,0 MPa) ou 1250 psi (8,6 MPa)
Chaque tuyau en CPVC est identifié par un code de matériau comprenant le type et la qualité ASTM, suivis des valeurs de contrainte nominale à 23 °C (73 °F) et 82 °C (180 °F), exprimées en unités de 100 psi (0,7 MPa). Ce code complet se compose de quatre lettres et de six chiffres permettant une identification et une classification précises.
Les codes de désignation des matériaux (par exemple, CPVC 4120-05 ou CPVC 4120-06) reflètent les contraintes de conception aux deux températures.
Les matériaux retravaillés doivent être propres et conformes à toutes les spécifications.
La norme impose des tests rigoureux pour valider la qualité des canalisations :
- Tolérances dimensionnelles :
Diamètre extérieur (DE) : Conforme au tableau 1 (selon ASTM D2122), avec des tolérances de non-circularité applicables avant expédition.
Épaisseur de la paroi : Conforme au tableau 2 (selon ASTM D2122), avec une variation d'épaisseur maximale de 12%.
- Tests de pression :
Essai de pression soutenueSix échantillons résistent à 1 000 heures de pression. La défaillance de deux échantillons entraîne leur rejet.
Test de pression d'éclatementCinq spécimens sont mis sous pression jusqu'à rupture en 60 à 70 secondes, avec des seuils minimaux.
Test de régression accélérée (facultatif) : Alternative aux essais de résistance soutenue/d'éclatement, cette méthode utilise l'analyse de régression (selon la norme ASTM D2837) pour projeter la résistance hydrostatique de 100 000 heures.
La limite de confiance inférieure (LCL) dépasse 15% de LTHS extrapolé.
Les paramètres statistiques (M ≤ 0 ou pente b ≥ 0) indiquent des projections peu fiables.
Test d'aplatissement : Trois spécimens comprimés à 40% de leur diamètre ne doivent présenter aucune fissure ni cassure.
Les marquages permanents et lisibles, espacés de ≤ 1,5 m (5 pi), comprennent :
Taille nominale du tuyau (par exemple, NPS 2 ou NPS 50).
Code du matériau (ex. : CPVC4120-05).
SDR (par exemple, SDR13.5).
Pressions nominales à 73°F et 180°F (par exemple, “ 400 psi à 73°F, 100 psi à 180°F ”).
Désignation ASTM (F442, F442M ou F442/F442M).
Nom/marque du fabricant et code de production.
Tuyaux d'eau potable : Sceau/marque du laboratoire d'évaluation.
Les tuyaux en CPVC doivent satisfaire à des critères stricts de performance et de qualité, tels que définis dans la norme ASTM F442/F442M-23. Cela inclut la conformité aux exigences suivantes :
- Exigences minimales de contrainte hydrostatique pour garantir une résistance à la pression à long terme.
- Épaisseur de paroi et tolérances dimensionnelles pour garantir l'uniformité et la fiabilité.
- Pureté et homogénéité des matériaux pour garantir des performances élevées dans les applications exigeantes.
Les fabricants produisant des tuyaux en CPVC conformes à cette norme doivent effectuer des contrôles de qualité réguliers pour maintenir leur conformité, en veillant à ce que chaque lot réponde aux normes spécifiées.
La norme exclut explicitement les tuyaux d'évacuation des gaz de combustion. Elle concerne principalement les systèmes d'adduction d'eau, où la résistance à la corrosion, la stabilité thermique et le rapport coût-efficacité du CPVC en font un matériau idéal pour les applications résidentielles, commerciales et industrielles.
La norme ASTM F512-12 définit les exigences relatives aux conduits et raccords en polychlorure de vinyle (PVC) à paroi lisse destinés aux applications souterraines, principalement dans les systèmes électriques et de communication. Elle catégorise les conduits en deux types principaux selon leur méthode d'installation prévue : Conduit d'enfouissement en caisson (EB), ce qui nécessite un enrobage en béton pour le soutien structurel, et conduit d'enfouissement direct (DB), Ces conduits peuvent être enterrés directement sans renforcement supplémentaire. Cette norme vise principalement à garantir l'uniformité des performances, de la durabilité et de la compatibilité des conduits, tout en assurant la protection des câbles électriques et de communication en milieu souterrain.
Les conduits et raccords couverts par la norme ASTM F512-12 sont fabriqués en polychlorure de vinyle (PVC) rigide, conformément aux spécifications des matériaux de la norme ASTM D1784. Les classes de cellules PVC acceptables sont 12254-A/B et 12164-B5, garantissant une durabilité, une résistance mécanique et une résistance aux contraintes environnementales élevées. De plus, la norme autorise les conduits à simple paroi et les conduits à âme alvéolaire coextrudée, avec des joints disponibles en configuration à emboîtement intégré ou à raccord séparé.
La norme ASTM F512-12 classe les conduits en cinq types en fonction de la rigidité du tuyau et de la méthode d'enfouissement prévue :
EB-20 – Conçu pour être enrobé dans du béton.
EB-35 – Conçu pour l'enrobage dans du béton avec une rigidité supérieure à celle de l'EB-20.
DB-60 – Conçu pour être enterré directement sans enrobage de béton.
DB-100 – Conçu pour l'enfouissement direct, offrant une rigidité supérieure à celle du DB-60.
DB-120 – Conçu pour l'enfouissement direct, offrant la plus grande rigidité parmi les conduits DB.
De plus, la spécification couvre les raccords moulés et fabriqués compatibles avec tous les types de conduits énumérés ci-dessus.
La norme spécifie les dimensions et les tolérances des conduits, notamment l'épaisseur des parois, la profondeur des emboîtements et les exigences de longueur. Ces dimensions sont déterminées conformément aux méthodes d'essai de la norme ASTM D2122.
- Les longueurs de conduit sont généralement fournies en sections de 20 pieds (6,1 m) ou de 25 pieds (7,6 m), sauf accord contraire entre le fabricant et l'acheteur.
- Les dimensions des cloches et des douilles intégrées suivent deux systèmes de montage principaux :
- Système à ajustement serré, conforme aux spécifications ASTM D2466.
- Système d'ajustement à jeu, avec des tolérances définies dans la norme ASTM F512-12.
Pour garantir la conformité aux exigences de performance, les conduits et les raccords subissent une série de tests normalisés :
Ce test permet de valider l'intégrité de la fusion en exposant les échantillons à l'acétone, garantissant ainsi l'absence de détérioration de surface ou de délamination.
Mesure la rigidité du conduit à une déflexion de 5%. Les valeurs minimales de rigidité requises sont :
EB-20 : ≥ 20 psi
EB-35 : ≥ 35 psi
DB-60 : ≥ 60 psi
DB-100 : ≥ 100 psi
DB-120 : ≥ 120 psi
Évalue la capacité du conduit à résister aux chocs mécaniques à l'aide de marteaux d'impact de type A ou B. Les conduits doivent réussir les tests d'impact avec un taux de réussite minimal acceptable (par exemple, 17 échantillons sur 20 conformes aux exigences).
Exigences: L'essai de ténacité est réalisé à 0 °C (32 °F) à l'aide d'un marteau de type A ou B. Par exemple, un lot est jugé conforme si 17 éprouvettes sur 20 résistent à l'énergie d'impact spécifiée sans se fissurer.
Les conduits et raccords fabriqués conformément à la norme ASTM F512-12 doivent répondre aux critères de qualité et de performance suivants :
Homogénéité: Le matériau doit être exempt de fissures visibles, de trous, d'inclusions étrangères ou d'autres défauts susceptibles de compromettre ses performances.
Uniformité: Les conduits doivent présenter une couleur, une opacité, une densité et des propriétés mécaniques homogènes afin de préserver l'intégrité du produit.
Conformité de l'épaisseur des parois : L'épaisseur des parois des cloches et des courbes intégrées doit respecter les spécifications minimales afin de garantir la fiabilité structurelle.
Pour garantir la traçabilité et la conformité, les conduits et les raccords doivent être clairement marqués des informations essentielles à intervalles de 1,5 m (5 pi) ou moins. Ce marquage comprend :
Nom ou marque du fabricant
Classification des cellules en PVC (par exemple, PVC 12254-A, PVC 12254-B, PVC 12164-B)
Dimension et type du conduit (ex. : DB-60, EB-35)
Épaisseur minimale de paroi
Numéro de contrôle ou code de lot
Désignation ASTM (ASTM F512 pour l'extrusion simple ; ASTM F512 COEX pour les produits coextrudés)
De plus, les courbes et les coudes doivent être marqués de leur rayon de courbure et de leur angle (par exemple, 18″ R – 30°), tandis que les raccords doivent être étiquetés avec leur taille, leur type de matériau (PVC) et la désignation ASTM F512. Si le manque d'espace empêche le marquage direct sur les raccords, les informations requises doivent figurer sur l'emballage.
La norme ASTM F512-12 est essentielle pour les infrastructures souterraines de réseaux électriques et de communication. Elle propose des solutions alliant flexibilité, robustesse et résistance à la corrosion. Son double objectif, à savoir les applications avec enrobage béton et l'enfouissement direct, garantit son adaptabilité à divers environnements d'installation, des réseaux urbains aux sites industriels. En imposant des protocoles rigoureux concernant les matériaux et les essais, cette norme réduit les risques de défaillance prématurée et assure que les conduits répondent aux exigences des systèmes d'infrastructures souterraines modernes.
La norme ASTM D1785-21 définit les exigences relatives aux tuyaux en polychlorure de vinyle (PVC) d'épaisseurs de paroi Schedule 40, 80 et 120. Elle s'applique aux tuyaux résistants à la pression, principalement destinés au transport de fluides, notamment d'eau potable, dans diverses applications de plomberie et industrielles. La norme fournit des directives concernant la composition des matériaux, leur classification, les tolérances dimensionnelles, les pressions hydrostatiques nominales et les essais de performance afin de garantir la qualité, la sécurité et la durabilité des tuyaux en PVC utilisés dans les systèmes de transport de fluides.
Cette spécification définit six types/qualités de tuyaux en PVC, catégorisés selon leur résistance hydrostatique et leurs performances à long terme. Elle est également conforme à la norme ASTM D1784, qui définit les exigences de classification des matériaux pour les composés de PVC utilisés dans la fabrication de ces tuyaux.
La norme ASTM D1785-21 classe les tuyaux en PVC selon leur type, leur qualité et leur contrainte hydrostatique de conception, garantissant ainsi des performances constantes pour différentes applications. Cette spécification couvre les tuyaux d'épaisseurs Schedule 40, 80 et 120, chaque tuyau étant clairement marqué selon l'une des six classifications de type/qualité/contrainte définies.
Programme 40 : Tuyau de poids standard pour applications à pression modérée.
Programme 80 : Tuyaux renforcés pour systèmes haute pression.
Programme 120 : Tuyau extra-robuste pour environnements spécifiques soumis à de fortes contraintes.
Un aspect clé de cette classification est le contrainte de conception hydrostatique (HDS), Ce système détermine la capacité de résistance à la pression à long terme du tuyau. Ces contraintes sont établies grâce à des essais rigoureux de longue durée, garantissant que les tuyaux peuvent supporter des pressions internes soutenues sans rupture. Ce système de classification facilite le choix du tuyau adapté aux différentes applications sous pression, notamment dans les réseaux de distribution d'eau et les systèmes industriels.
La norme ASTM D1785-21 spécifie que les tuyaux en PVC doivent être fabriqués à partir de polychlorure de vinyle (PVC) présentant des propriétés physiques et chimiques bien définies. Les matériaux utilisés doivent répondre aux normes établies par la norme ASTM D1784, et plus particulièrement aux exigences PVC 12454 ou PVC 14333, garantissant ainsi leur durabilité, leur résistance et leur aptitude à résister aux produits chimiques.
Pour les applications d'eau potable, la canalisation doit être testée et certifiée conforme à la norme NSF/ANSI 14, garantissant ainsi sa sécurité pour l'eau potable. Les canalisations ayant obtenu cette certification doivent porter la marque d'homologation appropriée.
Les fabricants peuvent également utiliser du PVC recyclé propre, mais uniquement issu de leur propre processus de production, et le produit final doit être entièrement conforme aux exigences de la norme ASTM D1785-21. Ceci garantit une qualité et des performances constantes pour tous les tuyaux en PVC.
Les exigences dimensionnelles et de tolérance des tubes en PVC sont spécifiées dans les tableaux 1 et 2 de la norme. Ces dimensions sont vérifiées conformément à la norme ASTM D2122, garantissant ainsi le respect des tolérances de fabrication strictes. Les principaux aspects sont les suivants :
Diamètre extérieur, épaisseur de paroi et tolérances – s’assurer que les tuyaux répondent aux spécifications dimensionnelles requises.
Tolérances de circularité – applicable avant l'expédition pour garantir un ajustement correct lors de l'installation.
Pour garantir la durabilité et la sécurité, la norme ASTM D1785-21 impose plusieurs tests critiques pour les tuyaux en PVC :
Les canalisations doivent résister à la pression hydrostatique pendant 1 000 heures à leur niveau de contrainte nominal sans défaillance (comme l'éclatement ou la fuite).
Les canalisations doivent résister à un test de pression hydrostatique de courte durée à quatre fois la pression nominale pendant 60 à 70 secondes sans défaillance.
Les échantillons de tuyaux (d'une longueur minimale de 2 pouces) sont comprimés entre deux plaques parallèles jusqu'à ce qu'ils atteignent 40% de leur diamètre d'origine ou jusqu'à ce que les parois se touchent.
L'échantillon ne doit ni se fissurer, ni se fendre, ni se briser sous cette pression.
- Les tests sont effectués dans un environnement de laboratoire contrôlé à 73°F ± 4°F (23°C ± 2°C) avec une humidité relative de 50% ± 10%, sauf indication contraire.
- Pour les essais d'impact, les échantillons sont conditionnés à 32-35°F (0-1,6°C) pendant au moins 30 minutes avant l'essai.
Ces procédures de test rigoureuses garantissent que les tuyaux en PVC répondent aux exigences de performance pour les applications à haute pression.
Pour garantir la traçabilité et la conformité, la norme ASTM D1785-21 exige que tous les tuyaux soient clairement marqués avec les informations suivantes à intervalles ne dépassant pas 1,5 mètre (5 pieds) :
Taille nominale du tuyau (ex. : 2 pouces (50 mm))
Code de désignation du matériau PVC (ex. : PVC 1120)
Norme et pression nominale (par exemple, norme 40, 200 psi)
Désignation ASTM et année (par exemple, ASTM D1785-21)
Nom ou marque du fabricant
Code de production (identifiant la date, l'équipe, l'usine et l'extrudeuse utilisée dans la fabrication)
Marquage pour l'utilisation d'eau potable (le cas échéant)
Les fabricants doivent s'assurer que les marquages restent lisibles après l'installation et l'inspection.
Les tuyaux en PVC sont soumis à plusieurs normes ASTM, selon leur application prévue. Le tableau ci-dessous récapitule les principales différences :
Tableau comparatif de 6 normes ASTM différentes
Normes | Contenu principal | Tests clés | Types de tuyaux applicables | Exigences particulières |
ASTM D1784-20/11 | Classification des matériaux PVC et CPVC | Résistance aux chocs Izod, résistance à la traction, déformation thermique | Tuyaux et raccords extrudés/moulés par injection. | Les conduites sous pression nécessitent une évaluation HDB |
ASTM D1785-21 | Tuyaux de pression en PVC pour systèmes d'eau sous pression | Pression soutenue, pression d'éclatement, essai d'aplatissement | Tuyaux de calibre 40, 80 et 120 | Traçabilité du code de production ; joints cloche intégrés. |
ASTM D2665 | Performances des tuyaux DWV (Drain, Waste, and Vent) | Rigidité des tuyaux, essai d'impact | Tuyaux, coudes et tés DWV | Les filetages doivent être conformes à la norme ASTM F1498 |
ASTM F442/F442M -23 | Tuyau de pression en CPVC | Test d'éclatement/pression soutenu, test d'aplatissement | Tuyaux de la série SDR | Interdit les essais pneumatiques |
ASTM E662-17 | test de densité de fumée | Atténuation optique | Matériaux solides | Épaisseur de l'échantillon ≤ 1 pouce |
ASTM E512-12 | Conduit en PVC à paroi lisse pour installation souterraine | Immersion dans l'acétone, rigidité des tuyaux, impact | types de conduits EB/DB | Le matériau doit être conforme à la norme 12254-A/B. |
En résumé, les normes ASTM relatives aux tuyaux en PVC et CPVC jouent un rôle essentiel pour garantir la fiabilité, la sécurité et la performance de ces systèmes de tuyauterie dans de nombreuses applications. De la définition des spécifications et des classifications des matériaux à l'établissement d'exigences d'essais rigoureuses, ces normes garantissent que les tuyaux en PVC et CPVC répondent aux critères nécessaires de résistance, de durabilité et de résistance chimique pour une utilisation dans la distribution d'eau, les conduits électriques et les systèmes industriels.
En respectant ces directives établies, les fabricants peuvent produire des canalisations aux performances constantes sous pression et contraintes environnementales, tout en se conformant aux réglementations essentielles en matière de sécurité et de santé, notamment celles relatives à l'eau potable. Les exigences exhaustives concernant les matériaux, les procédés de fabrication et les pressions nominales, telles que définies dans ces normes, constituent un cadre clair pour l'obtention de canalisations de haute qualité.
En définitive, la compréhension et le respect des normes ASTM sont essentiels pour toute personne impliquée dans la conception, la fabrication et l'installation de systèmes de tuyauterie en PVC et CPVC, garantissant ainsi que les produits finaux répondent aux normes de performance et de sécurité les plus élevées.
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