Installations au gaz - Canalisations de gaz naturel PDF 2013

MODULE 7.1 INSTALLATIONS AU GAZ : CANALISATIONS DE GAZ NATUREL version 2013 Constructiv CHAUFFAGE CENTRAL  Rédaction...

MODULE 7.1 INSTALLATIONS AU GAZ : CANALISATIONS DE GAZ NATUREL version 2013 Constructiv CHAUFFAGE CENTRAL  Rédaction Coordination: Patrick Uten Groupe de travail: Paul Adriaenssens Inge De Saedeleir Gustaaf Flamant René Onkelinx Jacques Rouseu Chris De Deyne Textes: Paul Adriaenssens Gustaaf Flamant Kurt Goolaerts Tony Kempeneers Bart Thomas Patrick Uten Patrick Uten et les autres membres du groupe de travail CERGA sous la direction de l’ARGB. Dessins: Thomas De Jongh + ARGB Constructiv, Bruxelles, 2012 Cette publication est disponible sous la licence de Creative Commons : Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International. Contact Cette licence permet de copier, distribuer, modifier et Pour adresser vos observations, questions et suggestions, contactez: adapter l’œuvre à des fins non-commerciales, pour autant que Constructiv soit mentionné comme auteur et que les Constructiv nouvelles œuvres soient diffusées selon les mêmes conditions. Rue Royale 132 boîte 1 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.fr 1000 Bruxelles t +32 2 209 65 65 D/2012/12.388/09 [email protected] 173108 site web : www.constructiv.be 2  MODULE 7: VOLUME 1 Avant-propos CANALISATIONS DE GAZ NATUREL AVANT-PROPOS Contexte Le secteur de la construction, pilier de notre économie, est confronté constamment a un grand nombre de défis. Parmi ceux-ci, le secteur veille à assurer la formation continue de la main-d’œuvre en activité dans la construction. Pour renforcer la réserve de main-d’œuvre qualifiée, Constructiv porte une attention particulière à l’enseignement et à la formation des jeunes qui choisissent une formation dans le domaine de la construction. La formation tout au long de la carrière professionnelle demeure une nécessite car les techniques et les maté- riaux évoluent de manière significative; une plus grande attention sera accordée aux dispositions relatives à la sécurité et aux exigences liées à la « Construction durable ». Par conséquent, Constructiv, avec le soutien des organisations professionnelles, charge des équipes de rédac- tion de manuels modulaires de formation. Ces manuels peuvent être complémentaires aux publications du CSTC. Les équipes de rédaction peuvent varier selon le sujet. Les experts sont généralement identifiés auprès des opérateurs de formation et de l’enseignement, des professionnels du secteur en activité ou encore auprès des fabricants, pour être le plus proche possible de la réalité actuelle du milieu professionnel. Les manuels de Constructiv Les manuels modulaires ont été développés par Constructiv et ses partenaires comme supports de cours à adapter selon les types de formation et selon les groupes cibles. Les supports didactiques et du contenu supplémentaire sont également disponibles en format téléchargeable sur notre bibliothèque digitale www.buildingyourlearning.be Robert Vertenueil, Président 3  Le contenu des volumes est réparti de manière bien identifiable à l’intention de 3 groupes: monteur (M), technicien (T) et installateur (I). 4  MODULE 7: VOLUME 1 Table des matières CANALISATIONS DE GAZ NATUREL TABLE DES MATIÈRES 1. LE GAZ NATUREL – DE SON ORIGINE 4.2.1 Généralités 28 JUSQU’À LA DISTRIBUTION [MTI] 9 4.2.2 Conditions de sécurité 28  rigine du gaz naturel 9 1.1 O 4.2.3 Acier  30 4.2.4 Cuivre  35 1.2 T ransport 9 4.2.5 Polyéthylène (PE)  39 1.2.1 Transport par gazoducs  9 4.2.6 Robinetterie  42 1.2.2 Transport par navire  9 1.3 S tockage 10  ise en œuvre des tuyauteries – Généralités 43 4.3 M 4.3.1 Raccords et tés [MTI] 43  istribution 11 1.4 D 4.3.2 Robinets de sectionnement [MTI] 43 1.4.1 Réseau à Haute Pression (HP))  11 4.3.3 Colliers [MTI] 44 1.4.2 Réseau à Moyenne Pression (MP)  11 4.3.4 Protection extérieure des tuyauteries [MI] 44 1.4.3 Réseau à Basse Pression (BP)  12 4.3.5 Continuité électrique [TI] 47 2. GRANDEURS PHYSIQUES 13 5. PLACEMENT DES TUYAUTERIES 49  ression et mesurage de pression [MTI] 13 2.1 P 5.1 P  lacement des tuyauteries gaz dans 2.1.1 Généralités  13 un bâtiment [MI] 49 2.1.2 P  ression absolue, pression atmosphérique et 5.1.1 Parcours et accessibilité des tuyauteries surpression  14 [NBN D51-003 § 4.3]  49 2.1.3 Mesurage de pression avec un manomètre  14  onfigurations  49 5.1.2 C 2.2 T empérature [TI] 16 5.1.3 Conditions particulières aux colonnes 2.3  ensité [TI] 17 D montantes dans un bâtiment  55 2.4  ébit volume [TI] 17 D  ompteur de passage  56 5.1.4 C 2.5 R  elation entre la pression, la température 5.1.5 Conditions particulières à la mise en oeuvre et le volume [TI] 18 d’un flexible métallique  56 2.6 P  oint d’ébullition - tension de vapeur - 5.1.6 R  accordement des appareils d’utilisation aux point de rosée [TI] 19 installations intérieures  57 5.2 P  lacement de tuyauteries à l’extérieur 3. PROPRIÉTÉS DU GAZ NATUREL [TI] 21 d’un bâtiment [MI] 61 3.1  omposition du gaz naturel 21 C 5.2.1 T uyauteries au-dessus du sol à l’extérieur d’un 3.2 L e gaz naturel n’est pas toxique 22 61 bâtiment 3.3 L e gaz naturel est plus léger que l’ai 23 5.2.2 Tuyauteries enterrées en-dehors d’un bâtiment  62 3.4 L e gaz naturel est inodore et incolore 23 5.2.3 Tuyauteries enterrées en-dessous d’un bâtiment  64 3.5 L e gaz naturel est inflammable et explosif 24 6. ESSAIS ET CONTRÔLE DE 3.5.1 Le gaz naturel est inflammable 24 L’INSTALLATION INTÉRIEURE [MTI] 65 3.5.2 Le gaz naturel est explosif 24  énéralités 65 6.1 G 3.6 S ymboles, unités et abréviations 25 6.2 N ettoyage de l’installation 65 3.6.1 Symboles chimiques  25 6.3 E ssai d’étanchéité 66 3.6.2 Unités 25 6.3.1 Essai d’étanchéité à l’aide d’air ou d’azote  67 3.6.3 Abréviations / symboles  25 6.3.2 Essai d’étanchéité à l’aide du compteur gaz 68  ésumé 26 3.7 R 6.3.3 Critères d’étanchéité  69 4. MISE EN ŒUVRE DE  urge 70 6.4 P L’INSTALLATION INTÉRIEURE 27 6.5 E tanchéité des jonctions 70  ormes [MTI] 27 4.1 N  urge d’une installation 71 6.6 P  atériaux et modes d’assemblage [MTI] 28 4.2 M 5 6  MODULE 7: VOLUME 1 Table des matières CANALISATIONS DE GAZ NATUREL TABLE DES MATIÈRES 6.7 O  uverture et fermeture sans danger d’un 8.4 S olution 2 103 compteur gaz  72 8.4.1 Détermination des diamètres des tuyaux  103 6.8 D  imensions des tuyauteries et perte 8.4.2 Vérification de la perte de charge effective de charge admissible 73 jusqu’au robinet d’arrêt de chaque appareil  103  ésumé 73 6.9 R 8.4.3 U  tilisation du tableau des pertes de charge 6.10 M ise en service de l’installation 74 unitaires  104 8.5 Exemple de feuille de calcul 106 7. CALCUL D’UNE INSTALLATION 8.5.1 Schéma  106 INTÉRIEURE À BASSE PRESSION [I] 75 8.5.2 Détermination de l’appareil le plus défavorisé  106 7.1 C  alcul d’une installation intérieure à 8.5.3 Détermination des diamètres des tuyaux  107 basse pression 75 8.5.4 V  érification de la perte de charge effective 7.1.1 Généralités  75 jusqu’au robinet d’arrêt de chaque appareil  107 7.1.2 Pertes de charge  75 7.1.3 Pertes de charge linéaires  76 9. ANNEXE A: DÉTERMINATION DU 7.1.4 Pertes de charge locales  77 DIAMÈTRE D’UNE TUYAUTERIE 7.1.5 Diminution ou augmentation de la perte de ALIMENTANT UN SEUL APPAREIL charge due à une différence de hauteur  77 D’UTILISATION [MTI] 109  rocédure de calcul 78 7.2 P  bjectif 109 9.1 O 7.2.1 Réalisation du schéma de l’installation  78 9.2 Base 109 7.2.2 Détermination de l’appareil le plus défavorisé  79  tilisation du tableau 109 9.3 U 7.2.3 Détermination des diamètres des tuyauteries  80 9.3.1 UNE SEULE tuyauterie sur UN SEUL appareil  109 7.2.4 Vérification  de la perte de charge effective 9.3.2 A  jouter UN appareil sur une installation jusqu’au robinet d’arrêt de chaque appareil  80 existante  110 7.3 T ableaux et abaques 81 10. ANNEXE B: DÉBITS HORAIRES EN 8. EXEMPLES DE CALCUL D’UNE GAZ NATUREL [MTI] 111 INSTALLATION INTÉRIEURE À 10.1 Débit de gaz sur base de la puissance BASSE PRESSION [I] 97 nominale 111 8.1 E xemple 1  97 10.2 D ébit en gaz naturel de quelques 8.1.1 Réalisation du schéma de l’installation  97 appareils d’utilisation 111 8.1.2 Détermination de l’appareil le plus défavorisé  98 11. ANNEXE C: TERMES TECHNIQUES 115 8.1.3 Détermination des diamètres des tuyaux  99 11.1 Unités de longueur, surface et volume  115 8.1.4 V  érification de la perte de charge effective 11.2. Pression  115 jusqu’au robinet d’arrêt de chaque appareil 99 11.3 Température  115 8.2 Exemple 2  100 11.4 Densité  115 8.2.1 Réalisation du schéma de l’installation  100 8.2.2 Détermination de l’appareil le plus défavorisé  100 11.5 Débit-volume  116 8.2.3 Détermination des diamètres des tuyaux  100 11.6 Symboles chimiques  116 8.2.4 Vérification de la perte de charge effective 11.7 Abréviations / symboles  116 jusqu’au robinet d’arrêt de chaque appareil  101 11.8. Energie / chaleur / combustion  117 8.3 S olution 1 102 1.8.1. Unités  117 8.3.1 Détermination des diamètres des tuyaux  102 8.3.2 V  érification de la perte de charge effective jusqu’au robinet d’arrêt de chaque appareil  102 7 8  MODULE 7: VOLUME 1 1. Le gaz naturel – de son origine jusqu’à la distribution [MTI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 1. L E GAZ NATUREL – DE SON ORIGINE JUSQU’À LA DISTRIBUTION [MTI] 1.1 Origine du gaz naturel Le gaz naturel que nous utilisons aujourd’hui a pris naissance, il y a 600 millions d’années, à partir de restes végétaux et animaux. L’exploration géologique et l’analyse de la structure du sous-sol permettent de déterminer la position des couches qui pourraient contenir du gaz naturel et/ou du pétrole. Après des forages d’essai et d’évaluation effectués à l’aide d’un derrick, en vue de déterminer l’importance du gisement et sa qualité, on détermine la méthode de production. Le gaz brut est acheminé par des gazoducs, lorsque cela est nécessaire, vers une usine de traitement. 1.2 Transport 1.2.1 Transport par gazoducs Un gazoduc est constitué par des tubes d’acier soudés les uns aux autres, qui sont protégés soigneusement par un revêtement extérieur. Le gaz naturel épuré est transporté vers les zones de consommation de deux manières: transport par gazoducs terrestres Il s’agit de conduites enterrées à une profondeur suffisante, qui transportent des volumes considérables de gaz naturel sous une pression importante – par ex. le gaz naturel hollandais acheminé de Slochteren jusqu’en Belgique. transport par gazoducs sous-marins Il s’agit de conduites ancrées au fond de la mer – par ex. le gaz naturel norvégien acheminé à Zeebrugge par le «Zeepipe». 1.2.2 Transport par navire Des navires méthaniers transportent le gaz naturel, liquéfié dans le pays d’origine, vers la zone de consommation. Le gaz naturel est liquéfié à la pression atmosphérique et à une température de –162°C et regazéifié dans la zone de consommation. 9  MODULE 7: VOLUME 1 1. Le gaz naturel – de son origine jusqu’à la distribution [MTI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL La liquéfaction réduit de 600 fois le volume du gaz naturel par rapport à son état gazeux, ce qui justifie cette méthode du point de vue économique. Actuellement, ce sont des méthaniers qui transportent du gaz naturel liquéfié (GNL) – entre autres du Qatar – jusqu’au port de Zeebrugge. par ex. le MÉTHANIA, d’une capacité de 130.000 m³ GNL (GNL = Gaz Naturel Liquide / LNG = Liquid Natural Gas) 1.3 Stockage Pour assurer une bonne modulation des approvisionnements en gaz, il faut disposer d’un volume de stockage de gaz relativement important. En Belgique, nous disposons de plusieurs grands sites de stockage de gaz: à Zeebrugge et à Dudzele (sous forme liquide – citernes), à Loenhout (sous forme gazeuse – couches aquifères profondes), et à Anderlues et à Péronnes (sous forme gazeuse – anciennes mines de charbon). 10  MODULE 7: VOLUME 1 1. Le gaz naturel – de son origine jusqu’à la distribution [MTI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 1.4 Distribution La Belgique importe deux types de gaz naturel: le type L (le groupe des gaz naturels à bas pouvoir calorifique); le type H (le groupe des gaz naturels à haut pouvoir calorifique). Le gaz de Slochteren (Pays-Bas) est du type L tandis que les gaz de la Mer du Nord et du Qatar sont du type H. Pour la réception et le transport de gaz naturel sur le territoire belge, on dispose d’une infrastructure étendue. Une partie importante du gaz naturel importé est transportée par des gazoducs de transit qui connectent le réseau belge aux pays limi- trophes: la France, le Grand-Duché de Luxembourg, l’Allemagne et la Grande Bretagne. Au cours du transport, le gaz naturel «frotte» contre les parois des gazoducs et sa pression chute progressivement. La perte de charge est, entre autres, proportionnelle à la distance parcourue. Le réseau (transport et distribution) part donc de niveaux de pression relativement hauts qu’il faut abaisser progressivement pour fournir à chaque client la pression optimale pour ses appareils d’ utilisation. Selon l’Arrêté Royal du 28 juin 1971, les réseaux sont subdivisés suivant la pression maximale de service(1) en: 1.4.1 Réseau à Haute Pression (HP) Les réseaux de transport à HP fonctionnent à des pressions de service qui dépassent 1 500 kPa (15 bar). 1.4.2 Réseau à Moyenne Pression (MP) Les installations des entreprises de distribution publique de gaz naturel comportent des stations de réception, de comptage et de détente de gaz alimentées par le réseau de transport à une pres- sion ne dépassant pas 1 500 kPa (15 bar). Le gaz y est odorisé et transporté vers les cabines de distribution ou les cabines des clients industriels. Le gaz est détendu en cascade à divers niveaux de moyenne pression qui varient de 1500 kPa (15 bar) à 800 kPa (8 bar) et 500 kPa (5 bar), selon les distances à parcourir et les débits à fournir. On parle de moyenne pression si la pression (1) Pression maximale de service (dans les normes EN, indiquée comme MOP – Maximum Operating Pressure): la pression maximale dans un réseau dans les conditions normales d’exploitation. “Des conditions normales d’exploitation” signifie qu’il n’y a ni disfonctionne- ment ni perturbation du débit de gaz. 11  MODULE 7: VOLUME 1 1. Le gaz naturel – de son origine jusqu’à la distribution [MTI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL maximale de service admissible est supérieure à 100 hPa (100 mbar) et ne dépasse pas 1 500 kPa (15 bar). 1.4.3 Réseau à Basse Pression (BP) Dans les cabines de quartier, la pression est réduite à la basse pres- sion – 100 hPa (100 mbar) ou 20 hPa/25 hPa (20 mbar/25 mbar). Le réseau basse pression, constitué par les canalisations qui distribuent le gaz naturel aux consommateurs (domestiques, artisanaux et PME) par l’intermédiaire de branchements et de compteurs, est un réseau bouclé afin d’éviter des fluctuations de pression et de garantir l’approvisionnement. Enfin, la pression en aval du compteur chez le client domestique doit toujours être de 20 hPa (20 mbar) ou 25 hPa (25 mbar) car c’est la pression de service des appareils d’utilisation commercialisés en Belgique. La pression requise pour le gaz de type L est de 25 mbar (25 hPa) et pour le gaz de type H, elle est de 20 mbar (20 hPa). Si l’entreprise de distribution réduit la pression à 100 mbar (100 hPa) dans la cabine de quartier, elle doit placer un écrêteur en amont du compteur, pour ramener la pression de distribution à la pression de service des appareils d’utilisation (20 mbar ou 25 mbar). BP MP A MP B MP C HP 0 500 mbar 15 bar supérieure à 15 bar 100 mbar 5 bar 12  MODULE 7: VOLUME 1 2. Grandeurs physiques CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 2. GRANDEURS PHYSIQUES 2.1 Pression et mesurage de pression [MTI] 2.1.1 Généralités La pression exercée par un fluide est obtenue en divisant la force pres- sante par l’aire projetée située dans un plan perpendiculaire à la force. Le symbole de la pression est p (unité: Pascal = Pa), celui de la force est F (unité: Newton = N), et celui de la surface est S (unité: m²). Il résulte de la définition ci-dessus que la pression peut se calculer par la formule: F p= S Principe de Pascal Pour tout fluide, gaz ou liquide, en état interne de repos, la pres- sion est la même dans toutes les directions. De plus, la pression est uniforme dans un même plan horizontal. vide Unités L’unité du système international SI de la pression est le Pascal (Pa). Les unités de force et d’aire sont respectivement le Newton (1 N = 1 kg · m/s²) et le mètre carré (m²). Le Pascal est donc la pression uniforme qui, agissant sur une surface plane de 1 m², exerce une force totale de 1 N, perpendiculairement à cette aire. → 1 Pa = 1 N/m² Dans l’industrie gazière, la pression est exprimée généralement en vide bar, avec la subdivision mbar (millibar). 10,33 m 1 bar = 1 000 mbar 1 bar = 105 Pa =100 000 Pa → 100 Pa = 1 mbar 76 cm 1 atm (atmosphère) = 760 mmHg (colonne de mercure) 1 atm = 1 013 mbar = 1,013 bar 1 atm 1 atm Les anciennes unités qui ne sont plus reprises dans le système SI sont: 1 mmHg (colonne de mercure) = 13,59 mmH2O 10 mmH2O (colonne d’eau) ≅ 1 mbar ≅ 100 Pa eau mercure 1 mmH2O (colonne d’eau) = 9,81 Pa = 9,81 x 1/100 mbar = 0,0981 mbar → 1 mbar = ± 10,19 mmH2O → 1 atm = 1 013 mbar = 10,326 mmH2O (une colonne d’eau de Résultat d’une pression de 1 atm 10,326 m). 13  MODULE 7: VOLUME 1 2. Grandeurs physiques CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 2.1.2 Pression absolue, pression atmosphérique et surpression Les applications gazières se situent presque toujours dans la pression atmosphérique de l’ambiance. Par «la pression dans l’installation La pression de 25 mbar est dite pression effective, ou encore parfois intérieure est de 25 mbar», on entend: pression relative ou surpression. «la pression dans l’installation intérieure est de 25 mbar plus élevée que la La somme de la surpression et de la pression atmosphérique est la pression atmosphérique autour de pression réelle ou pression absolue dans la tuyauterie. l’installation.» Dans certaines équations mathématiques, il faut cependant toujours utiliser la pression absolue. Le rapport entre ces deux grandeurs est donné par la relation: pression absolue = pression atmosphérique + surpression dans laquelle “pression atmosphérique” est la pression atmosphé- rique réelle de l’ambiance. La pression atmosphérique dans les conditions normales (au niveau de la mer) est de 1 013 mbar; c’est la pression de référence. Dans la plupart des applications dans notre région, la différence entre la pression atmosphérique réelle et la pression atmosphérique normale peut être négligée. Toutefois une correction est nécessaire dans certaines applications, par ex., lorsqu’il y a une différence de hauteur importante dans l’installation. 2.1.3 Mesurage de pression avec un manomètre La surpression se mesure au moyen d’un manomètre. Manomètre à liquide Le manomètre le plus répandu est le manomètre à liquide. Ce type de manomètre est constitué d’un tube en verre ou en plastique courbé en U, dans lequel on verse un liquide. En état de repos, les deux branches sont soumises à la pression atmosphérique et le niveau dans les deux branches sera identique. Ce niveau correspond au point zéro. Si l’une de ces branches est raccordée à la conduite de gaz, le liquide dans cette branche descend sous l’effet de la pression du gaz et s’élève dans l’autre branche toujours soumise à la pression atmosphérique. La différence entre les deux niveaux est une mesure de la surpression du gaz dans les tuyaux. 14  MODULE 7: VOLUME 1 2. Grandeurs physiques CANALISATIONS DE GAZ NATUREL L’échelle de ces manomètres peut être graduée en Pa (Pascal), en bar ou en m.bar Attention La surpression mesurée correspond à la pression de la colonne de liquide déplacée. L’indication de la réglette graduée dépend donc de la nature du liquide utilisé dans le tube en U. Il faut veiller à utiliser le même liquide lorsqu’on ajoute ou remplace le liquide dans le manomètre, sans quoi la lecture est faussée. Micro-manomètre La mesure des petites valeurs de surpression ou de dépression, comme par exemple celle mesurée à un brûleur ou dans un conduit Manomètre à liquide de cheminée, doit être réalisée à l’aide d’un micro-manomètre. Ce manomètre peut être manomètre incliné, ce qui permet une lecture plus précise. Micro-manomètre Distance AB plus grande que A’B’ pour une même pression. Manomètre de Bourdon Les pressions importantes – pressions au-delà de 100 mbar – sont mesurées à l’aide d’un manomètre métallique dit manomètre de Bourdon. Ce type de manomètre comprend un tube métallique en forme de crosse à parois ovalisées plus ou moins épaisses, qui se 15  MODULE 7: VOLUME 1 2. Grandeurs physiques CANALISATIONS DE GAZ NATUREL déforme sous l’action de la pression. Cette déformation amplifiée actionne une aiguille qui se déplace devant un cadran gradué. Ce type de manomètre ne mesure que les valeurs de pression positive. Important Comment mesurer la pression à l’entrée d’un appareil d’utilisation? S’il n’y a pas d’écoulement de gaz dans la tuyauterie – pas de débit –, la pression du gaz (surpression) est la même aussi bien au début qu’au bout de la tuyauterie, quelle que soit la longueur. Attention: Ne mesurez qu’après stabilisation de la pression. La pression exercée par le gaz en mouvement – il y a un débit – sur la paroi intérieure de la tuyauterie diminue au fur et à mesure à cause du frottement contre la paroi → perte de charge. Pour mesurer correctement la pression à l’entrée d’un appareil d’utili- Manomètre de Bourdon sation, il faut le faire au débit maximal de l’appareil. C’est la seule façon de mesurer la perte de charge exacte entre le compteur et l’appareil et de savoir si la pression à l’entrée de l’appa- reil convient pour son fonctionnement optimal. 2.2 Température [TI] La température est une grandeur Unités physique décrivant l’état thermique d’un L’unité SI de la température usuelle est le degré Celsius – symbole corps. °C. Le 0 de l’échelle Celsius correspond à la température de passage de l’eau pure de l’état solide (la glace) à l’état liquide (l’eau). Le 100 de l’échelle correspond à la température d’ébullition de l’eau pure. Ces mesures se font à la pression atmosphérique normale = 1 013 mbar. Un degré Celsius (°C) correspond à la fraction 1/100 de l’écart entre 0 °C et 100 °C. L’unité SI de la température thermodynamique est le Kelvin – symbole K. Le 0 de l’échelle de température Kelvin correspond au «zéro absolu» (plus froid est impossible!) c’est-à-dire à –273,15 °C. Sur les deux échelles (celle de Kelvin et celle de Celsius), la distance entre deux valeurs est la même. → si la température augmente de 1 °C, elle augmente aussi de 1 K. → 273,15 K = 0 °C 100 °C = 373,15 K 16  MODULE 7: VOLUME 1 2. Grandeurs physiques CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 2.3 Densité [TI] Symbole: d La densité d’un gaz est le quotient de la → La densité n’a pas d’unité. masse d’un certain volume de gaz par Gaz naturel : d = 0,62 à 0,64 celle du même volume d’air sec dans Air :d=1 d’égales conditions de pression et de Propane : d = 1,56 température – encore appelée “densité Butane : d = 2,09 relative”. → Le gaz naturel est plus léger que l’air. → Le butane et le propane sont plus lourds que l’air. 2.4 Débit volume [TI] Unités Le débit-volume est le volume de liquide Unité SI: m³/s (mètre cube par seconde) ou de gaz déplacé par unité de temps par ex. lors d’un écoulement dans un tuyau. Unités dérivées: l/h : litre par heure m3/h : mètre cube par heure → 1 m3/h = 1 000 l/h Exemple: un compteur à membrane est un instrument de comptage pour des volumes. On lit le nombre de litres de gaz qui passent par le compteur en 1, 2, 5, 10 ou 60 minutes. Ensuite, pour obtenir le débit en m³/h, on multiplie respectivement par 60, 30, 12, 6 ou 1 le chiffre trouvé. La mesure est d’autant plus exacte que le temps d’observa- tion est long. Comment lit-on des volumes en litres sur un compteur à cadran à rouleaux? Le cadran à rouleaux d’un compteur à membrane et d’un compteur à pistons rotatifs a, en fonction de son débit maximal, trois ou deux chiffres après la virgule. Les chiffres à droite de la virgule sont en rouge. Sur un cadran à rouleaux avec trois chiffres après la virgule, le nombre formé par ces trois chiffres est le nombre de litres. Par ex.: au cadran à rouleaux 47126,023, on lit: 47 126 mètres cubes et 23 litres. Cadran à rouleaux avec 3 chiffres Pour un cadran à rouleaux avec deux chiffres après la virgule, on après la virgule obtient le nombre de litres en multipliant par 10 le nombre à droite de la virgule. 17  MODULE 7: VOLUME 1 2. Grandeurs physiques CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Par ex.: au cadran à rouleaux 000000,79 on lit: zéro mètre cube et 790 litres. Pour obtenir une lecture plus précise, on doit faire une évalua- tion du nombre de litres à l’aide des graduations existantes entre deux chiffres consécutifs (dans notre cas, la troisième graduation sur les 5 entre les chiffres 9 et 0), à 796 litres. 2.5 Relation entre la pression, la température et le volume [TI] Les matières peuvent se trouver en 3 «états» ou «phases». Les trois «états» les mieux connus pour l’eau sont: «solide» (glace), «liquide» (eau) et «gazeux» (vapeur d’eau). → Une matière peut se transformer d’une phase à l’autre par l’ajout ou le retrait de chaleur (à pression constante). Par exemple, l’eau «bout» (en ajoutant de la chaleur) et se transforme de la phase liquide à la phase gazeuse ou phase vapeur (vapeur d’eau). La vapeur d’eau condensera en eau (refroidir = extraction de chaleur). D’une manière analogue, dans une bouteille de gaz, le propane et le butane se transforment de l’état liquide à l’état gazeux et vice versa. L’état d’une matière dépend de sa → Par ailleurs la transformation de phase peut aussi être réalisée par pression et de sa température. augmentation de pression (comprimer le gaz) ou par diminution de pression (le gaz est détendu) – à température constante. Pour rappel: à la pression atmosphérique, le gaz naturel devient liquide à une température de –162 °C (température du gaz liquide dans un méthanier). Mètre cube «normal» Le gaz naturel est, comme tous les gaz, fortement compressible, et Quand on dit qu’une certaine quantité ceci à l’inverse des liquides et des matières solides qui sont à peine de gaz prend un certain volume, il compressibles. faut toujours préciser la pression et la température de ce gaz. Le gaz naturel est stocké et distribué à des pressions très différentes – de 20 mbar à 200 bar – (variation de 1 à 10 000). La quantité de particules de gaz qui se trouvent dans 1 m³ augmentera donc très fort dans le cas d’une telle augmentation de pression. Étant donné que la quantité d’énergie est liée à la quantité des parti- Convention cules de gaz, il faut définir une convention concernant le volume de 1 m³ normal – symbole 1 m³(n) - de gaz ces particules. Afin de comparer des volumes de gaz, il faut donc naturel est un volume de 1 m³ de gaz établir une définition plus précise d’une quantité de 1 m³. naturel dans les conditions normales caractérisées par une pression absolue de 1 013 mbar et une température de 0 °C (ou 273,15 K). 18  MODULE 7: VOLUME 1 2. Grandeurs physiques CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 2.6 P  oint d’ébullition – tension de vapeur – point de rosée [TI] Quand on ajoute, à une pression constante, de l’énergie à un liquide, la température de ce dernier augmente et le liquide passe à l’état gazeux ou en phase vapeur. Au moment où la température augmente jusqu’à un certain degré (point d’ébullition), toute l’énergie ajoutée sera utilisée pour l’évapo- ration du liquide – le liquide «bout». L’eau atteint le point d’ébullition à la pression atmosphérique (1 013 mbar) à une température de 100 °C. Lors de la combustion du gaz naturel, de l’eau apparaît (2). Étant donné que cette eau se forme à une température très supérieure au point d’ébullition de l’eau, elle sera transformée immédiatement en vapeur. La pression de la vapeur d’eau dans les produits de combustion – la tension de vapeur – varie en fonction de la température de la vapeur d’eau. A une température déterminée, cette pression atteint une valeur maximale: la tension de vapeur maximum ou le point de saturation. La vapeur d’eau se condense alors et passe de la phase gazeuse à la phase liquide. Ce niveau de température est appelé le point de rosée. (2) Pour plus d’informations, voir le module 7 volume 2 Installations au gaz: combustion et appareils. 19 20  MODULE 7: VOLUME 1 3. Propriétés du gaz naturel [TI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 3. PROPRIÉTÉS DU GAZ NATUREL [TI] Le gaz naturel n’est pas toxique. Le gaz naturel est plus léger que l’air. Le gaz naturel est inodore et incolore. Le gaz naturel est inflammable et explosif. 3.1 Composition du gaz naturel Les gaz qui sont commercialisés comme combustibles sont compo- sés généralement de plusieurs éléments gazeux. Un gaz pur à 100 %, par ex. le méthane, est rarement utilisé comme combustible. On peut déterminer la concentration en volume de chacun des éléments d’un gaz composé. Le tableau 1 donne la composition et les concentrations volumé- triques (valeurs moyennes) des différents gaz naturels distribués en Belgique. Remarquons que: le composant principal de tous les gaz naturels est le méthane – (CH4). Atome C les 6 premiers composants du tableau 1 sont des hydrocarbures – gaz combustibles qui fournissent l’énergie et qui sont formés d’éléments chimiques: le carbone et l’hydrogène. le «Slochteren enrichi» comporte 87,743 % d’hydrocarbures, les autres gaz naturels entre 95,02 % et 99,17 %. le pourcentage d’azote (N2) pour le gaz de Slochteren est Atome H considérablement supérieur à celui des autres gaz naturels. Par conséquent, ce gaz contient moins de gaz combustibles et donc moins d’énergie. le gaz naturel de Slochteren est classé comme «gaz L» (L = Low Un atome de CH4 = à bas pouvoir calorifique) parfois nommé «gaz pauvre». Les gaz naturels de la Mer du Nord et d’Algérie/Qatar sont classés comme «gaz H» (H = High = à haut pouvoir calorifique), parfois nommés «gaz riches». 21  MODULE 7: VOLUME 1 3. Propriétés du gaz naturel [TI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Tableau 1 – Composition volumétrique moyenne (valeurs moyennes de 2008) Composants Slochteren Mer du Nord Qatar Mer du Nord Gaz labo G20 Gaz labo G25 du gaz enrichi (‘s Graven- (Zeebrugge) Stattoil (*) Méthane (*) (Poppel) voeren) (Zeebrugge) pur % % % % % % Méthane 82,996 87,743 92,960 89,398 100 86 (CH4) Ethane 3,624 5,632 5,689 5,358 - - (C2H6) Propane 0,633 1,173 0,417 1,198 - - (C3H8) Butane 0,209 0,332 0,097 0,359 - - (C4H10) (ISO et normal) Penthane 0,051 0,075 0,006 0,079 - - (C5H12) (ISO et normal) Hydrocarbures 0,045 0,061 - 0,052 - - lourds (C5+) Dioxyde de carbone 1,419 1,751 - 1,334 - - (CO2) Monoxyde de carbone - - - - - - (CO) Hydrogène - - - - - - (H2) Oxygène (O2) - - 0,001 - - - Azote (N2) 10,985 3,213 0,829 2,203 - 14 Hélium (He) 0,039 0,020 - 0,019 - - (*) Les gaz G 20 et G 25 sont des gaz de référence qui sont utilisés pour les essais de combustion des appareils d’utilisation. Ils permettent d’utiliser le même gaz dans tous les laboratoires et d’obtenir ainsi des résultats comparables. 3.2 Le gaz naturel n’est pas toxique Le gaz naturel ne comprend pas d’éléments toxiques. Ne pas confondre avec: asphyxie par manque d’air; intoxication au CO (monoxyde de carbone) qui peut survenir à la suite de la combustion incomplète, du manque d’air primaire ou de l’encrassement du brûleur. 22  MODULE 7: VOLUME 1 3. Propriétés du gaz naturel [TI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 3.3 Le gaz naturel est plus léger que l’air Du point de vue de la «sécurité lors de l’exécution de travaux», on Si du gaz naturel risque de s’échapper peut donc poser que: pendant des travaux dans un local non dans un espace non ventilé, le gaz naturel qui s’échappe ventilé, on prendra toutes les dispositions s’accumule toujours dans la partie la plus haute du local; pour assurer une bonne aération pour évacuer le gaz naturel du local, il suffit de mettre ce local en permanente avant d’entamer les travaux. contact direct avec l’air libre par des orifices situés le plus haut possible → aération. Attention Le butane et le propane sont plus lourds que l’air → il faut donc prendre d’autres mesures de sécurité. Comparaison de l’évacuation de gaz naturel et de butane/propane d’un espace 10 m3 10 m3 minutes heures 10% à 0% en secondes 1 m3 gaz naturel 1 m3 butane/propane Évacuation par l’ouverture Pas d’évacuation par l’ouverture d’aération supérieure naturelle. d’aération supérieure naturelle. Aspiration par le point le plus bas nécessaire. 3.4 Le gaz naturel est inodore et incolore Mais Le gaz naturel est rendu perceptible pour les utilisateurs par addition d’un odorant (= odorisation). 23  MODULE 7: VOLUME 1 3. Propriétés du gaz naturel [TI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL THT = tétrahydrothiophène Scentinel E (mélange de mercaptans) Odorisation du gaz naturel Mélange Mélange Mélange trop pauvre inflammable trop riche 5% 15% 0% 100% gaz gaz Seuil du taux de perception du gaz naturel: à partir de 1% de gaz dans l’air. Tous les clients sur le réseau de distribution reçoivent du gaz naturel odorisé. La plupart des clients raccordées directement sur le réseau de transport de Fluxys reçoivent du gaz naturel non-odorisé. 3.5 Le gaz naturel est inflammable et explosif 3.5.1 Le gaz naturel est inflammable en présence d’oxygène (dans l’air); en augmentant l’énergie. Triangle de feu à trois conditions CH4 CH4 + 2O2 ⇒ CO2 + 2H2O + chaleur t° oxygène énergie d’activation 3.5.2 Le gaz naturel est explosif Le gaz naturel se mélange à l’air → formation d’un mélange Explosion = une combustion très rapide inflammable Accumulation du mélange gaz/air dans un local fermé Allumage sur un point → propagation rapide du feu dans toutes les directions Augmentation subite de la chaleur dans le local fermé Très grande augmentation de la pression Explosion. 24  MODULE 7: VOLUME 1 3. Propriétés du gaz naturel [TI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 3.6 Symboles, unités et abréviations Déroulement d’une explosion Allumage mélange gaz/air  Augmentation subite de la chaleur  Augmentation de la pression  Explosion 3.6.1 Symboles chimiques C : carbone CO : monoxyde de carbone CO2 : dioxyde de carbone CH4 : méthane (gaz naturel) H2 : hydrogène O2 : oxygène H2O : eau (vapeur d’eau) N2 : azote NOx : oxydes d’azote 3.6.2 Unités m : unité de longueur; m2 : unité de surface; m3 : unité de volume; 1 m3 = 1 000 dm3 = 1 000 litre; 1 m3(n) : 1 m3(n) = 1 m³ à 0 °C et 1 013 mbar (1 atmosphère); K : Kelvin = unité de température; 0 °C = 273,15 K; J : Joule; unité d’énergie; multiple: 1 MJ = 1 000 kJ = 1 000 000 J; W : Watt = unité de puissance; 1 W = 1 J/s; 1 kW = 1 000 W; kWh : kilowattheure = unité d’énergie; 1 kWh = 3,6 MJ; 1 MJ = 0,2778 kWh. 3.6.3 Abréviations / symboles d : densité (d’un gaz); nombre sans dimension S : surface DN : diamètre nominal (toujours en mm) Gaz L : Gaz «Low» à bas pouvoir calorifique, par ex. le gaz de Slochteren 25  MODULE 7: VOLUME 1 3. Propriétés du gaz naturel [TI] CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Gaz H : Gaz «High» à haut pouvoir calorifique, par ex. le gaz de la Mer du Nord et du Qatar HS : pouvoir calorifique supérieur (s de supérieur) Hi : pouvoir calorifique inférieur (i de inférieur) RHT : Résistance à Haute Température (650 °C pour le gaz naturel) GPL : Gaz de Pétrole Liquéfié; le propane et le butane commercial ou LPG (Liquefied Petroleum Gas) LEL : Low Explosion Limit = limite inférieure d’inflammabilité MOP : Maximum Operating Pressure = pression maximale de service VMC : Ventilation Mécanique Contrôlée 3.7 Résumé Dans les applications techniques gaz, l’unité la plus souvent utilisée pour désigner la pression est le bar, le mbar en étant l’unité dérivée. La pression du gaz à l’entrée d’un appareil d’utilisation (surpression) est mesurée à l’aide d’un manomètre lors du débit maximal de l’appareil. La comparaison des différents gaz en ce qui concerne leurs caractéristiques énergétiques doit toujours s’effectuer sous les mêmes conditions de référence – le plus souvent à une pression de 1 013 mbar et à une température de 0 °C. Le principal composant du gaz naturel est le méthane. Il n’est pas toxique, est plus léger que l’air et est inflammable/explosif. Sécurité: lors de l’accumulation d’un mélange de gaz/air dans un local fermé, la combustion se fait de façon incontrôlable. Une forte chaleur, qui ne peut se libérer de ce local fermé, survient rapidement → explosion. 26  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL 4. MISE EN ŒUVRE DE L’INSTALLATION INTÉRIEURE 4.1 Normes [MTI] Les normes NBN D51-003 et NBN D51-004 pour les installations inté- rieures fixent une série d’impositions relatives aux tuyauteries. Elles décrivent les matériaux autorisés et leur mode de raccordement et d’installation. Quelques définitions préliminaires apporteront plus de clarté. Pression maximale de service (MOP – Maximum Operating Pressure) La pression maximale dans une installation intérieure dans les conditions normales d’exploitation. Conditions normales d’exploitation signifie qu’il n’y a ni interruption ni perturbation du débit de gaz. Installation intérieure La tuyauterie et ses accessoires (tuyaux, accessoires et raccords) en aval du compteur. NOTE: une partie de l’installation intérieure peut être une canalisation enterrée à l’extérieur d’un bâtiment ou une tuyauterie apparente, fixée contre un mur extérieur. Installations intérieures neuves ou parties neuves d’installations intérieures On considère comme partie neuve d’une installation intérieure entre autres une nouvelle canalisation placée pour alimenter un appareil supplémentaire, une partie de la canalisation remplacée parce qu’elle se trouve en mauvais état, l’adaptation de la canalisation lorsqu’on déplace un appareil dans un autre local, etc. L’adaptation éventuelle à la canalisation lorsqu’on remplace l’appareil existant par un appareil neuf n’est pas considérée comme une partie neuve d’installation. Ceci n’empêche pas que les matériaux, les assemblages et les accessoires utilisés (par exemple le robinet d’arrêt de gaz) doivent répondre aux exigences de la NBN D51-003. 27  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Placement – Remplacement Par placement, on entend l’installation d’un nouvel appareil dans une nouvelle installation intérieure. De plus il est possible de placer un appareil supplémentaire ou de remplacer un appareil existant par un nouvel appareil, de même sorte ou non. Pour ces cas, la norme NBN D51-003 reprend également des prescriptions. 4.2 Matériaux et modes d’assemblage [MTI] 4.2.1 Généralités Avant assemblage des tubes, leur propreté intérieure et l’absence de bavures doivent être vérifiées. L’assemblage de pièces en cuivre (ou laiton ou bronze) et de pièces en acier crée un couple galvanique en cas de contact avec de l’hu- midité (par ex. par le mur ou le sol). Un très faible courant électrique apparaît, provoquant ainsi la corrosion de l’acier. Les précautions sont prises pour éviter ces effets nuisibles, par ex. en isolant ces assemblages avec des bandes de protection ou des manchons thermorétractables pour empêcher des contacts avec l’humidité (voir pages suivantes + NBN D51-003 § 4.5.1.1). 4.2.2 Conditions de sécurité [NBN D51-003 § 4.2] L’ensemble des éléments de l’installation intérieure (les tuyauteries, les accessoires et les assemblages, robinet d’arrêt compris) doit: présenter une résistance mécanique et chimique suffisante et adaptée aux sollicitations auxquelles ils peuvent être soumis en fonctionnement normal, notamment de par leur mode d’assemblage; à l’intérieur d’un bâtiment, être résistant à haute température (type RHT). Résistance à haute température – type RHT Aptitude que possède un accessoire, un appareillage ou un assemblage à conserver son étanchéité, lorsqu’il est soumis selon la norme NBN EN 1775 (Annexe A, Clause B) à un programme thermique. Conditions RHT: température = 650 °C, pendant 30 min → fuite < 150 l/h 28  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Aussi longtemps que la température pendant l’incendie est ≤ 650 °C: → fuite de gaz limitée, pas d’accumulation de gaz → risque réduit d’explosion. Dès que la température pendant l’incendie devient > 650 °C: → fuite de gaz plus importante possible → mais pourtant allumage direct → risque limité d’explosion. → NE PAS utiliser de tuyauteries en PE, PEX ou multicouches (multi-layer – par ex. Alu-PEX) pour la partie de l’installation intérieure dans un bâtiment. → Tuyauteries en plomb dans une installation intérieure: à remplacer. → Pas de soudure à l’étain. → Ne pas utiliser de robinets d’eau uniquement les robinets gaz agréés RHT. Pour les tuyauteries, les raccords, les robinets, les compteurs de gaz, etc., cette exigence ne pose pas de problèmes. Ils sont tous dispo- nibles en version RHT dans le commerce (cf. NBN S 21-207 § 3.1.4 pour des solutions équivalentes). D’autres appareils, tels que les vannes magnétiques, par exemple, ne sont pas toujours disponibles en exécution RHT. Pour ces éléments, il y a lieu d’adopter une des solutions suivantes: Le matériel est placé dans une armoire dont le volume ne dépasse pas 0,2 m³ et dont les parois ont un degré de résistance au feu(3) EI(4) d’au moins 30 minutes (matériel EI 30). Essai RHT sur un article Le matériel est placé dans un espace présentant un degré de qui ne satisfait pas aux exigences résistance au feu accru, c.-à-d. des parois El 120 (minimum 2 heures) et des portes El60 (minimum 1 heure). Les locaux conformes aux normes NBN D 51-001 (locaux pour postes de détente) ou NBN B 61-001 (chaufferie pour chaudières de chauffage central ≥ 70 kW) répondent à cette exigence. (3) Voir aussi le module 7, chapitre 2: Appareils au gaz naturel: Combustion et installation. (4) La désignation El remplace l’ancienne Rf qui indiquait la résistance au feu des structures, des parois et des portes. Elle représente: la classe E = étanchéité d’un élément structurel formant compartiment par rapport au feu; la classe I = isolation thermique – elle vient toujours compléter la classe E dont elle est indissociable. 29  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL L’accessoire qui n’est pas RHT est protégé par un clapet de sécurité thermique du type RHT placé immédiatement en amont de l’accessoire qui n’est pas RHT. Il y a lieu de tenir compte du fait que la plupart des clapets de sécurité thermique ont une perte de charge importante. De ce fait, cette solution n’est pas toujours applicable dans des installations à basse pression (20 ou 25 mbar); Remarque Les clapets de sécurité thermique et les clapets de sécurité de surdébit (intégrés ou non dans un robinet de sectionnement) et les raccords rapides (en combinaison ou non avec un flexible métallique RHT) doivent répondre à une norme européenne. Comme cité ci-dessus, ils doivent aussi être résistants à haute température (être du type RHT) s’ils sont utilisés à l’intérieur d’un bâtiment. La perte de charge maximale admise est celle des robinets d’arrêt de la norme NBN EN 331 de même diamètre nominal. La plupart de ces matériaux commercialisés actuellement ne répondent pas à cette exigence dans une installation de 20 mbar ou 25 mbar, à cause d’une perte de charge interne trop importante. L’accessoire qui n’est pas RHT est placé en-dehors du bâtiment. Une solution alternative consiste à placer une vanne magnétique en aval du robinet d’arrêt de l’appareil. La vanne ne fait alors plus partie de l’installation intérieure mais de l’appareil d’utilisation. Dans ce cas, c’est la norme NBN EN 746 «Equipements thermiques industriels – Prescriptions de sécurité» qui s’applique. Cette norme stipule les prescriptions relatives à une ligne gaz. Selon cette norme, les éléments d’une ligne gaz doivent être agréés CE mais ne doivent pas être de type RHT. S’il s’agit d’un élément porteur du bâtiment, on utilise la classe R qui indique la résistance ou la stabilité au feu. L’indication de la classe est suivie d’un nombre qui exprime la durée de la propriété en question. Le nombre de minutes est identique pour toutes les classes après lesquelles ce nombre figure. Exemple: EI 30 = classe E et I pendant 30 minutes. 4.2.3 Acier [NBN D51-003 § 4.1.2] Les tubes en acier répondent aux prescriptions des normes NBN A 25-103, NBN A 25-104 ou NBN EN 10208-1. Les tubes galvanisés répondant à la norme spécifique NBN EN 10240 sont autorisés, la galvanisation ne constituant qu’un mode de protection contre la corrosion du tube. Les tubes galvanisés doivent évidemment répondre aux caractéristiques des normes pour les tubes en acier citées ci-dessus. 30  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Les exigences dépendent des modes d’assemblage pour les tubes en acier. Les assemblages suivants répondent à cette exigence: assemblage fileté avec étanchéité dans le filet; assemblage par raccord trois pièces à joint métal sur métal; Exigence générale: l’étanchéité doit être assemblage par brides; assurée par un contact métal sur métal. soudage. Assemblage fileté avec étanchéité dans le filet Seuls des tubes filetables épais de la série nommée «forte» ou «moyenne» peuvent être assemblés par ce type de raccordement. Les assemblages filetés avec étanchéité dans le filet sont normalisés et doivent être conformes à la norme NBN EN 10226-1. Assemblages filetés Les raccords en fonte malléable sont du type renforcé (à bourrelet) et répondent aux prescriptions de la norme NBN EN 10242. Le filetage extérieur est conique et le filetage intérieur est cylindrique. L’étanchéité de cet assemblage fileté est réalisée grâce au contact métal-métal du filet intérieur cylindrique et du filet extérieur conique. Filetage cylindrique extérieur et intérieur: interdit Filetage conique extérieur et intérieur: interdit Filetage extérieur conique trop court: interdit Raccord renforcé à bourrelet Détail Raccord renforcé à bourrelet Filetage cylindrique trop court Filetage cylindrique - cylindrique Filetage conique - conique INTERDIT INTERDIT INTERDIT 31  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Étanchéité du filetage: elle est obtenue par l’utilisation d’un produit d’étanchéité qui compense les irrégularités du filetage. Ce produit d’étanchéité répond à une des normes suivantes: composition d’étanchéité anaérobe (matériaux d’étanchéité qui durcissent au contact de l’oxygène): NBN EN 751-1 (par ex. Loctite); composition d’étanchéité non durcissante: NBN EN 751-2 en combinaison éventuelle avec de la laine d’acrylique (par ex. Kolmat); bandes en PTFE non fritté de la classe GRp: NBN EN 751-3 (par ex. bandes de Teflon d’une épaisseur minimale de 0,1 mm). Produits d’étanchéité L’emploi de filasse hygroscopique, par exemple le chanvre naturel, est interdit. Assemblage par raccord trois pièces à joint métal sur métal Pour les raccords trois pièces métalliques, dits “raccords Union”, l’étanchéité est assurée par un contact métal sur métal constitué par des surfaces coniques ou sphéroconiques, comme dans la figure ci-dessous. Une étanchéité supplémentaire peut être réalisée par un joint torique placé dans un logement fermé après serrage. 32  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL Les raccords trois pièces en fonte malléable répondent aux spécifi- cations de la norme NBN EN 10242). Raccords trois pièces Raccord trois pièces avec joint plat – interdit Assemblage par brides Le matériau des joints d’étanchéité est choisi en fonction de l’empla- cement de la bride. A l’intérieur des bâtiments, l’assemblage par brides doit être du type résistant à haute température (type RHT). Assemblage par brides à des tuyaux en acier Assemblages soudés de tubes et accessoires en acier. Les tubes en acier sont de qualité soudable. Les raccords et robinets en acier à souder sont de qualité soudable, appropriée au procédé mis en œuvre et ayant des carac- téristiques de soudabilité comparables à celles des tubes en acier. Assemblage par brides à un tuyau en acier Les tubes en acier galvanisé ne peuvent pas être assemblés par soudage. Le métal d’apport doit être approprié au matériau de base (en particulier à celui des tubes, accessoires et robinets), au procédé de 33  MODULE 7: VOLUME 1 4. Mise en œuvre de l’installation intérieure CANALISATIONS DE GAZ NATUREL soudage (cf. les normes de la série NBN F 31) et à la méthode de soudage utilisée (notamment montante et descendante). Procédés de soudage utilisés: à l’arc; au chalumeau; soudure TIG. Technique de soudage utilisée: bout à bout Les opérateurs doivent être formés pour réaliser des assemblages