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LE CALCUL DE LA PRESSION MAXIMUM AUTORISÉ PAR LE CODE ASME DANS LA TUYAUTERIE
Jacques Chaurette ing. Fluide Design Inc. Février 2002
Sommaire Souvent une des tâches qui incombe au concepteur d’un nouveau système de pompage est d’assurer que la pression ne dépassera pas un niveau acceptable pour assurer la sécurité. Le code ASME de tuyauterie de procédé donne les critères. Cet article décrit comment utiliser les parties du code qui sont pertinentes et calculer la pression maximale autorisée dans une tuyauterie. Le code de tuyauterie de procédé ASME et les calculs de pression Le code ASME recommande un niveau de contrainte dans le mur du tuyau (voir la terminologie à la fin de cet article). La pression qui génère cette contrainte peut être calculer selon le type de matériel, la température et autres facteurs. La formule à utiliser (voir le code B31.3-1999, page 20) qui donne la relation entre la pression (p) (voir équation[1]), le diamètre externe (D), la contrainte autorisée (S) et l’épaisseur du mur (t) du tuyau est:
))()((2)()(
)(YpsipEpsiS
poDpsigppot
+××
= [1]
ou E est un facteur relié à la qualité du matériel et la construction du tuyau (par exemple soudé longitudinal, extrudé, etc.) tel que définit par la ASME dans le code Process Piping B31.3-1999, Table A-1A Y est un coefficient relié à l’épaisseur du mur dont les valeurs sont données à la Table 304.1.1 du code ASME Process Piping B31.3-1999.
La formule [1] peut-être réécrite pour donner la pression autorisée (p) du fluide dans le tuyau.
La pression autorisée selon le code ASME…2
))(2)(()()(2
)(YpotpoDEpsiSpot
psigp××−×××
= [2]
Exemple de calcul Le tuyau est en acier carbonne et est construit avec une soudure appliquée en spirale selon la norme ASTM A 139-96. Le matériel est de l’acier carbonne ASTM A 139. Le diamètre externe du tuyau est 20.5 pouces et l’épaisseur du mur est 0.25 pouces. Pour ce matériel, le code ASME recommande une contrainte autorisée (S) de 16,000 psi pour une gamme de température de 20°F to +100°F. Le facteur de qualité E pour l’acier A139 est 0.8; le coefficient d’épaisseur du mur Y est 0.4.
Matériel Contrainte maximale
(psi) Contrainte autorisée selon
le code ASME (S) (psi)
ASTM A139 48000 16000