ÉDITÉE PAR L’INSTITUT EUROPÉEN DU CUIVRE - 17, RUE DE L’AMIRAL HAMELIN 75116 PARIS - TÉL: 01 42 25 25 67

Directeur de la publication : Olivier TISSOTInstitut Européen du Cuivre17, rue de l’Amiral Hamelin - 75116 PARISTél. : 01 42 25 25 67Dépôt légal : septembre 93 - ISSN : 1763 - 5438www.copperalliance.fr

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Par cette action de communi-cation forte et en deux actes, AFNOR Certification a pu faire valoir la marque NF comme un gage de qualité dans un contexte où la profusion de repères d’achat entraîne la confusion des consom-mateurs. Situés en début et en fin d’année 2015, les deux temps forts de la campagne ont mis en œuvre des moyens conséquents qui ont ciblé les médias télévisuels et la presse.

Un film publicitaire décliné sur un ton humoristique a été diffusé en janvier et février, puis en novembre et décembre 2015 sur différentes chaînes de télévision, permettant

de toucher un très large public. Sur internet, ce spot a déjà été vu plusieurs millions de fois et il est toujours en ligne sur le nouveau site de la marque NF :

www.marque-nf.com rubrique « NF en campagne ».

Dans la presse, publicités et annonces institutionnelles ont été diffusées dans des médias à grand tirage. Pour formaliser la campagne, une étiquette a été créée pour l’occasion, elle se retrouve dorénavant en haut à droite de la première page de toutes les Lettres du Tube de Cuivre. Elle devient un repère incontournable, un signal

pour faire valoir la qualité d’un produit à travers le logo NF.

En complément de cette opération d’envergure, AFNOR Certification a souhaité réaliser une enquête de notoriété. Les résultats sont très positifs et les objectifs de la campagne sont largement atteints puisque les résultats démontrent que :

• La marque NF est la troisième marque de certification la plus connue en France.• La marque NF jouit d’un bon taux de notoriété, taux qui reste stable en 2015 : 81 % de noto-riété globale, soit reconnue par 8 personnes sur 10.• L’image de la marque est positive et certains aspects ont été mis en valeur par la campagne : la garan-tie de bonne qualité, la satisfaction et la confiance.

Les tubes de cuivre bénéficient du droit d’usage de la marque NF. Cette dernière est même rendue obligatoire par l’application des DTU relatifs aux travaux de mise

en œuvre des tubes de cuivre dans leurs différentes applications. Les tubes certifiés NF sont en effet les seuls qui peuvent garantir une fabrication en totale conformité avec les normes européennes NF EN 1057 et NF EN 13349. Pour ne pas se tromper, rendez-vous en bas de la page 4 de La Lettre du Tube de Cuivre qui rappelle systémati-quement, dans un encart dédié, ces spécificités : du début à la fin de la Lettre la marque NF vous accom-pagne sur vos chantiers aussi !

LA MARQUE NF

EN CAMPAGNE : LA CERTIFICATION REPREND LA PAROLE

En janvier 2015, AFNOR Certification lançait une grande campagne de communication pour valoriser les caractéristiques certifiées des produits. Adressée aussi bien aux professionnels qu’au grand public, elle consistait à rappeler que la marque NF est une marque au service des marques valorisant

leur engagement et leur performance. Un second volet de la campagne s’est déroulé à la fin de l’année 2015 et le bilan global s’avère très positif en termes de notoriété !

dossier :LE CUIVRE MET LA PRESSION

à savoir :DU NOUVEAU DANS LE SOLAIRE THERMIQUE

zoom :6 000 MÈTRES DE TUBES CERTIS

115Sept. 2016

# 81%de notoriété

# 8pers. /10reconnue par

LE CALCUL DE LA PRESSION MAXIMALE ADMISSIBLEPour effectuer ce calcul, il existe une rela-tion entre la pression d’utilisation à l’inté-rieur d’un tube et la contrainte de traction appliquée tangentiellement à la paroi, dans un plan perpendiculaire à l’axe du tube. Cette relation est donnée par la formule de Lamé suivante, valable jusqu’à une tempé-rature de 200°C :

P σ=2e

D - 2e

En pratique, un tube soumis à la pression P d’un fluide ne subira aucune déformation si la contrainte σ reste inférieure à la plus faible des valeurs limites caractéristiques du comportement du cuivre dans les conditions de sollicitation. Ces valeurs limites dépendent de la température :

• Lorsque la température est inférieure à 200°C, il s’agit de la limite élastique (Rp0,2) déterminée à un intervalle de température donné.• Lorsque la température avoisine les 200°C, il s’agit de la contrainte de fluage (C, engendrant une déformation perma-nente de 0,1 % en 10 000 heures).

CONDITIONS D’UTILISATIONPar mesure de sécurité, ces valeurs limites font l’objet de l’application d’un coeffi-cient de sécurité de 1,5. Ainsi, dans les calculs, il convient d’utiliser les valeurs des contraintes maximales admissibles calcu-lées dans le tableau 1.

Outre le coefficient de 1,5 appliqué aux valeurs limites, une deuxième mesure de précaution est utilisée dans les calculs : les données employées par défaut sont celles relatives aux tubes recuits. En effet, les tubes écrouis peuvent avoir été recuits lors des opérations de mise en œuvre. Compte-tenu de l’application de ces facteurs de sécurité, l’éclatement des tubes ne se produira que pour des valeurs de pression 5 fois supé-rieures à celles obtenues par le calcul.

Par ailleurs, il faut noter que l’application de cette formule doit être limitée à des tubes dont le rapport épaisseur / diamètre exté-rieur est supérieur à 0,03 (e/D > 0,03).

Enfin, les données obtenues sont valables sur l’ensemble de la durée de vie du tube (100 ans, selon la Fiche de Donnée Environnementale disponible sur la base www.inies.fr).

LE CUIVRE MET LA PRESSION !Le cuivre est un métal malléable, mais il présente aussi des caractéristiques mécaniques très intéressantes lorsqu’il est utilisé comme élément d’un réseau de transport de fluides. La résistance mécanique des tubes de cuivre est en effet élevée puisque leur charge de rupture (Rm) varie de 220 MPa (1 MPa = 1 N/mm² = 10 bars) pour du cuivre recuit à plus de 290 MPa pour des tubes écrouis. Ces caractéristiques de base permettent d’éviter aux tubes toute déformation et leur confèrent une grande résistance aux chocs. Lorsqu’ils sont mis sous pression, les tubes de cuivre sont ainsi capables de résister à des contraintes élevées et les dernières innovations permettent d’atteindre des niveaux spectaculaires. À vos manomètres !

P : est la pression d’utilisation du tube (MPa)

e : l’épaisseur du tube (mm)

D : le diamètre extérieur du tube (mm)

σ : la contrainte de traction (MPa)

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TABLEAU 1VALEURS LIMITES DES CONTRAINTES EN FONCTION DE LA TEMPÉRATURE (Source : Institut Européen du Cuivre)

Température (°C) < 110 150 175 200

Limite élastique (Rp0,2, MPa) 60 50 40

Contrainte de fluage (C, MPa) 20

Contrainte maximale admissible (σ, MPa) 40 33 27 14

EXEMPLE DE CALCULPour déterminer la pression maximale admissible pour un tube de cuivre 12 x 1 à une température inférieure à 110°C, on effectue donc le calcul suivant :

P x 40 = =2 x 1

12 - (2 x 1)

8 MPasoit 80 bars

Le tableau 2 donne les principales valeurs des pressions d’utilisation en bars ainsi calculées pour des tubes de cuivre d’épais-seur 1 mm à des températures inférieures à 110°C :

TABLEAU 2PRESSIONS D’UTILISATION POUR DES TUBES D’ÉPAISSEUR 1 MM

Diamètre extérieur du tube (mm)

Pression d’utilisation

(bar)

12 80

14 67

16 57

18 50

22 40

25 35

28 31

35 24

40 21

42 20

54 15

LES TUBES HAUTE PRESSIONEn matière de pression de service, les tubes de cuivre répondent largement aux besoins exprimés par le marché du chauf-fage et du sanitaire mais, dans certaines applications de réfrigération, les pres-sions requises peuvent être extrêmes. Ainsi, l’utilisation du gaz CO2 dans les machines frigorifiques requiert des pres-sions de service allant jusqu’à 120 bars. Afin d’augmenter la tenue mécanique du cuivre pour obtenir des tubes utili-sables dans ces conditions, il est possible de lui adjoindre, en faible quantité, d’autres éléments qui vont permettre le durcissement dit structural du matériau. Ce durcissement structural peut être obtenu par addition de fer (2,3 %) et de phosphore (0,03 %) : des traitements thermiques adaptés permettent la forma-tion de composés intermétalliques (deux atomes de fer et un atome de phosphore : Fe2P) qui vont contribuer à renforcer la structure métallique de base du cuivre. La comparaison des données mécaniques de base entre le cuivre et le cuivre au fer / phosphore (Tableau 3) démontre les gains considérables qui peuvent ainsi être obte-nus par ces additions d’éléments en très faible proportion.

Si l’on applique la formule de calcul à un tube de cuivre additionné de fer et de phos-phore en 12 x 1 à l’état recuit (dans ce cas σ = 110 / 1,5 = 73,3 MPa), on obtient alors une pression d’utilisation de 146 bars soit un gain de plus de 80 % par rapport à du cuivre pur.

TABLEAU 3COMPARAISON DES CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES DU CUIVRE ET DU CUIVRE AU FER / PHOSPHORE

Cuivre Cuivre fer / phosphore

État métallurgique Recuit Écroui Recuit Écroui

Résistance mécanique (Rm) 220 MPa 290 MPa 300 MPa 420 MPa

Limite élastique (Rp0,2)

60 MPa 240 MPa 110 MPa 320 MPa

LE TUBITROMÈTREGrâce à l’application TUBITROMÈTRE, les données relatives aux pressions d’utilisation des tubes de cuivre sont accessibles en un clin d’œil. Cet outil

développé pour smartphone et tablette (également accessible en ligne : tubitrometre.copperalliance.fr) permet en effet d’obtenir des paramètres techniques et mécaniques. À partir des seules données que sont le diamètre extérieur et l’épaisseur, l’application calcule un ensemble de mesures dimensionnelles telles que le volume intérieur, la surface ou la section de passage. Pour ce qui concerne les pressions, elles sont indiquées en bars et en MPa et bien sûr en fonction des plages de températures.

RAPPEL DES PARAMÈTRES FONDAMENTAUX :P pression d’utilisation du tube (MPa)e épaisseur du tube (mm)D diamètre extérieur du tube (mm)σ contrainte de traction (MPa)Rm résistance mécanique (MPa)Rp0,2 limite élastique (MPa)C contrainte de fluage (MPa)1 MPa = 1 N/mm² = 10 bars

6 000 MÈTRES DE TUBES CUIVRE SERTIS AU MUSÉE DES CONFLUENCES À LYON !

Ce bâtiment fait partie des projets les plus embléma-tiques de ces dernières années dans la région Rhône-Alpes. Il se situe au confluent du Rhône et de la Saône et, pour souligner ce mariage des eaux, le musée étend ses 27 000 m² dans un écrin monumental de béton et de verre. Le réseau sanitaire a nécessité 41 mois de travaux et le choix du sertissage a été adopté

pour assembler les 6 km de canalisations en cuivre que compte l’édifice. Les raccords à sertir procurent un gain de temps considérable sur ce type de chantier hors normes et il n’a pas été nécessaire de demander un « permis de feu », diminuant ainsi encore les contraintes liées aux travaux. Une réalisation exemplaire pour un chantier peu ordinaire !

zoom

La liste des fabricants titulaires de la marque NF tubes cuivre, ainsi que des produits certifiés est disponible auprès d’AFNOR Certification, et sur le site www.marque-nf.com

La marque NF tube cuivre garantit, entre autres, la conformité aux normes européennes EN 1057 : « tubes ronds sans soudure en cuivre pour l’eau et le gaz, dans les applications sanitaires et de chauffage » et EN 13349 « tubes en cuivre gainés avec gaine compacte ».

Principales caractéristiques certifiées :• La composition chimique• Les caractéristiques mécaniques• La pureté interne du tube• Les dimensions (diamètre, épaisseur)• La qualité de l’isolant pour les tubes gainés.

SOLAIRE THERMIQUE : NOUVEAU DEPART !C’est avec le sous-titre un brin provocateur « Solaire thermique, la plus connue des énergies renouvelables les moins utilisées » que s’ouvrait la précédente Lettre du Tube de Cuivre (n° 114). Il est vrai que cette technologie à présent mature et qui fait appel aux compétences des installateurs en sanitaire et chauffage est largement sous-représentée dans le domaine des énergies renouvelables (EnR). Comme expliqué alors, la filière est en train de réagir et voici, aujourd’hui, quelques nouvelles qui vont redonner de la couleur aux capteurs solaires thermiques.

Les nouveaux objectifs de la Programmation Pluriannuelle des Investissements (PPI) en matière d’EnR ont été publiés par décret le 27 avril dernier. Il s’agit de doubler,

ou presque, la puissance installée en France pour atteindre entre 71 000 et 78 000 MW d’ici à 2023 contre 40 000 aujourd’hui. Cette politique de promotion des EnR est une étape vers l’objectif à atteindre en 2030, à savoir 32 % de la consommation finale brute d’énergie produite à partir des EnR. De nombreuses

mesures sont ainsi envisa-gées, dont celle d’augmenter de plus de 50 % la produc-tion de chaleur renouvelable. Dans le cadre des différents objectifs annoncés, on relève plus particulièrement une augmentation de plus de 80 % de la production de chaleur à partir du solaire thermique. C’est un scénario légitime et presque prudent pour cette technologie qui devrait atteindre ce palier sans difficulté grâce aux systèmes existants et aux compétences des installa-teurs, largement encadrées par les qualifications (Qualisol, RGE…).

Une autre mesure proposée par la PPI consiste dans le doublement du Fonds Chaleur. Géré par l’ADEME, il apporte de l’aide aux projets d’investissement dédiés à la chaleur renou-velable. Un premier appel à projets a été lancé en 2015, portant sur les grandes installations solaires ther-miques. Cet appel s’adressait

aux maîtres d’ouvrages publics et privés dont les activités requièrent des besoins en eau chaude signi-ficatifs. Deux projets repré-sentant un total de 2 800 m² de capteurs solaires pour un investissement global de 2,3 M€ viennent d’être sélec-tionnés. Le montant de l’aide accordée par l’ADEME sera d’environ 1,3 M€. Le premier projet concerne un lot de 1 080 logements situés en Rhône-Alpes qui prévoit 15 installations réparties dans trois résidences. Le second se trouve en Pays de la Loire

et porte sur la réalisation d’une centrale solaire ther-mique raccordée au réseau de chaleur existant de la ville de Châteaubriant. Une deuxième session d’appel à projets s’est clôturée le 5 avril. Il s’agit sans doute du début d’une longue série.

Le potentiel de croissance des applications solaires thermiques est considérable. Gageons que ces engage-ments seront le point de départ d’un renouveau de la filière qui a tous les atouts pour réussir.

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