Le Besoin de Normalisation
Au début des années 1900, il était possible de concevoir, construire et mettre en service une usine industrielle en utilisant des entrepreneurs locaux et des connaissances en ingénierie. À mesure que la taille, la complexité et la capacité des usines augmentaient, le risque de défaillance des installations augmentait également, tout comme les répercussions de ces défaillances. Par exemple, une raffinerie de pétrole au début des années 1900 pouvait produire 8 000 barils (1 270 m3) par jour. Une défaillance de tuyauterie pouvait entraîner un déversement, mais pas de très grande ampleur. Une raffinerie moderne peut produire plus de 800 000 barils (127 000 m3) par jour, avec des tuyauteries et des composants beaucoup plus grands qu'il y a 100 ans. Les effets d'une défaillance d'un système de tuyauterie dans une raffinerie moderne sont donc significatifs, d'autant plus que les lois sur la protection de l'environnement et l'opinion publique sont beaucoup plus sensibles à la pollution qu'il y a 100 ans.
Pour améliorer la fiabilité des installations et réduire la probabilité de défaillances, il était nécessaire de normaliser le processus de conception, fabrication, assemblage et test d'une usine industrielle et de toutes ses tuyauteries et composants de tuyauterie (brides, vannes, etc.). Pour ce faire, des codes, normes et spécifications ont été introduits par de nouvelles organisations de normalisation.
Organisations de Normalisation
Une organisation de normalisation peut être définie comme un regroupement d'experts de diverses industries placés dans des comités ou groupes. Chaque comité ou groupe produit un code, une norme ou une spécification relative à leur domaine d'expertise. Une fois que le groupe est satisfait de son travail, il le publie et il est acheté par les clients. Par exemple, si une entreprise souhaite construire une raffinerie de pétrole, elle utilisera un code qui décrit comment elle doit concevoir, construire et tester l'ensemble du système de tuyauterie de la raffinerie.
Les clients achètent des codes, normes et/ou spécifications pour plusieurs raisons, principalement parce qu'ils sont de la plus haute qualité, produits par des experts en activité, et leur exactitude a été vérifiée, puis vérifiée à nouveau. En bref, les documents produits par une organisation de normalisation sont fiables et respectés à un niveau international.
Il existe plusieurs organisations de normalisation qui produisent de la documentation pour l'industrie de la tuyauterie, les plus courantes sont :
- American Society of Mechanical Engineers (ASME)
- Organisation Internationale de Normalisation (ISO)
- Normes Européennes/Normative (EN)
- American National Standards Institute (ANSI)
- American Petroleum Institute (API)
- Normes Britanniques (BS)
- Deutsches Institut für Normung (DIN)
- Association Française de Normalisation (AFNOR)
- Normes Industrielles Japonaises (JIN)
Certaines de ces organisations ont maintenant plus de 100 ans. Si vous visitez une raffinerie moderne ou une usine chimique, il est probable qu'elle soit conforme aux codes produits par l'une de ces organisations.
Assurance
Il est surprenant pour beaucoup de gens que l'assurance influence fortement la façon dont une usine industrielle est conçue, construite et exploitée. Toutes les entreprises souhaitent réduire leur exposition financière en ayant une forme d'assurance, mais le prix de l'assurance varie considérablement. La façon la plus acceptée de réduire le prix de l'assurance est de se conformer aux codes, normes et spécifications reconnus par la compagnie d'assurance. Comme l'assurance peut coûter des millions de dollars par an pour une seule usine industrielle, les économies réalisées en se conformant à un code donné sont significatives.
Les compagnies d'assurance ne sont pas les seuls clients d'une organisation de normalisation. Les grandes multinationales, les gouvernements, les entreprises de construction et les fabricants - pour n'en nommer que quelques-uns - peuvent acheter des codes, normes et/ou spécifications. Par exemple :
- Une compagnie pétrolière multinationale peut exiger que toutes les entreprises de construction érigent leurs raffineries conformément à un code donné, ou à plusieurs codes.
- Un fabricant citera ses produits comme étant produits selon une norme ou une spécification donnée.
- Un gouvernement peut exiger qu'une usine chimique ou une centrale électrique soit conforme à un code donné, ou à plusieurs codes.
Codes, Normes et Spécifications
L'un des concepts les plus mal compris dans l'industrie de la tuyauterie est celui des codes, normes et spécifications. Pour comprendre les différences entre les trois, nous pouvons utiliser des exemples relatifs à la tuyauterie et aux composants de tuyauterie (brides, vannes, etc.).
- Code – une exigence générale pour un système de tuyauterie. Un code inclura des informations sur la façon dont un système de tuyauterie doit être conçu, fabriqué, assemblé et testé.
- Norme – utilisée pour définir des paramètres (dimensions, matériaux, etc.) des composants de tuyauterie.
- Spécifications – des informations supplémentaires relatives aux composants de tuyauterie sont données dans les spécifications, c'est-à-dire qu'une spécification est spécifiquement pour un composant particulier et concerne les dimensions physiques et les critères de performance d'un composant, par exemple la pression nominale.
Exemple
Si nous construisons un système de tuyauterie pour une raffinerie de pétrole, nous pouvons choisir un code tel que ASME B31.3. Ce code est produit par l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) et est très courant. Il est décrit comme suit :
ASME B31.3 contient des exigences pour la tuyauterie généralement trouvée dans les raffineries de pétrole ; les usines chimiques, pharmaceutiques, textiles, papetières, de semi-conducteurs et cryogéniques ; et les usines et terminaux de traitement connexes. Il couvre les matériaux et composants, la conception, la fabrication, l'assemblage, le montage, l'examen, l'inspection et le test de la tuyauterie.
Pour satisfaire aux exigences de B31.3, nous pouvons être tenus d'utiliser des brides conformes à une norme donnée. Par exemple, nous pouvons être tenus de nous assurer que les brides concernées sont construites selon la norme ASME B16.5 (une norme courante). Si ces brides ne sont pas construites selon cette norme, alors nous ne satisfaisons pas aux exigences du code.
Pour garantir que chaque composant est construit selon certains paramètres (matériau, dimensions, etc.), nous utilisons des spécifications. Par exemple, les brides conformes à ASME B16.5 peuvent devoir être fabriquées selon les dimensions et les pressions nominales spécifiées par ASTM A105 (une spécification courante) pour se conformer à la norme donnée.
L'ensemble de la structure des codes, normes et spécifications est utilisé pour garantir que chaque partie d'un système de tuyauterie a été conçue, fabriquée, assemblée, montée et testée selon un code, une norme et une spécification donnés. L'intégrité d'un système de tuyauterie est aussi forte que son tuyau ou composant le plus faible, tout comme une chaîne est aussi forte que son maillon le plus faible. En garantissant que l'ensemble du système de tuyauterie est conforme à certains codes, normes et spécifications, il est possible d'augmenter considérablement la fiabilité du système de tuyauterie - et donc de l'usine.
Le remplacement des tuyaux, raccords ou composants de tuyauterie est un autre avantage, car toutes les parties du système de tuyauterie sont normalisées. Par exemple, connaître les normes et spécifications selon lesquelles une bride est construite facilite relativement la recherche d'un remplacement approprié. Une nouvelle bride peut également être considérée comme adaptée aux mêmes conditions de service (température, pression, etc.) que la bride qu'elle remplace.
Conseil – bien qu'une usine industrielle se conforme à des normes et codes donnés, des normes internes supplémentaires seront généralement créées à mesure que l'usine mûrit et que les caractéristiques de fonctionnement de l'usine deviennent connues. Par exemple, quelles zones du système de tuyauterie sont sujettes à la corrosion, quels composants ont une durée de vie plus courte que prévu et pourquoi, etc.
Ressources Supplémentaires
https://www.engineeringtoolbox.com/piping-codes-standards-d_6.html
https://www.theprocesspiping.com/codes-standards-and-recommended-practices