Pression nominale des tuyaux en acier inoxydable : méthode de contrainte admissible ASME B31.3 avec exemples

Quelle pression interne un tuyau en acier inoxydable peut-il supporter en toute sécurité ? La réponse n'est pas un nombre fixe gravé sur le tuyau -, cela dépend de l'épaisseur de la paroi, du diamètre extérieur, de la qualité de l'alliage, de la température de conception et de la qualité de la soudure. ASME B31.3 Process Piping fournit la méthode standard de l'industrie pour le calculer : la méthode des contraintes admissibles.

Ce guide explique les formules exactes ASME B31.3, comment la contrainte admissible S est sélectionnée pour les nuances d'acier inoxydable et comment les facteurs E, Y et W modifient le résultat. Il passe ensuite en revue quatre exemples concrets complets -, depuis une ligne sans couture 316L à température ambiante jusqu'à une sélection de murs lourds-à température élevée. Chaque section énonce d'abord sa conclusion, puis explique le raisonnement, afin que les ingénieurs, les acheteurs et les étudiants puissent extraire directement la réponse.

Qu'est-ce que la méthode de contrainte admissible ASME B31.3 ?

La méthode des contraintes admissibles calcule la capacité de pression d'un tuyau à partir de la résistance de son matériau, et non à partir d'un numéro de classe fixe. Vous prenez la contrainte autorisée par le code-pour l'alliage à la température de conception, vous l'ajustez en fonction de la qualité et de la géométrie de la soudure, et vous résolvez la pression. Il est basé sur la force-et non sur la taille-.

Les systèmes de tuyauterie plus anciens reposaient parfois sur des hypothèses de « calendrier » nominal ou sur des tableaux de classes de canalisations. ASME B31.3 traite à la place chaque tuyau comme un récipient sous pression à paroi mince et applique une seule équation cohérente. Ceci est important car la même taille nominale de tuyau et le même programme donnent une pression nominale complètement différente lorsque l'alliage, la température ou le type de soudure changent. Par exemple, unTuyau Schedule 40 de 8 poucesévalué à température ambiante dans le duplex 2205 supporte environ 15,9 MPa, tandis que le même tuyau dans le 316L ne supporte qu'environ 12,1 MPa -, une différence de 31 % due uniquement à la résistance du matériau.

Référence : ASME B31.3 Process Piping, Chapitre II Design, paragraphe 304.1.2 (Tuyau droit sous pression interne), édition 2022.

Quelle est la formule de pression de conception ASME B31.3 pour les tuyaux en acier inoxydable ?

ASME B31.3 utilise une équation pour les tuyaux droits sous pression interne. Pour trouver l’épaisseur de paroi requise, résolvez t ; pour trouver la pression maximale pour un tuyau connu, réorganisez la même équation et résolvez P.

Les deux formulaires proviennent directement du paragraphe 304.1.2 de l’ASME B31.3. L'équation tient compte du fait qu'un cylindre sous pression subit une contrainte circonférentielle la plus élevée au niveau de la surface intérieure et corrige le diamètre extérieur par rapport au diamètre intérieur en soustrayant deux fois l'épaisseur de la paroi. Le coefficient Y affine cette correction en fonction du type de matériau et de la température.

Forme 1 - Épaisseur de conception sous pression requise :

• t = (P x D) / (2 x (S x E + P x Y))

Formulaire 2 - Pression nominale maximale pour une canalisation connue :

• P = (2 x S x E x t) / (D - 2 x Y x t)

Forme 3 - Épaisseur minimale, tolérance comprise :

• t_m = t + c

Formules selon ASME B31.3-2022, paragraphe 304.1.2, équations (3a) et (3b). Remarque : W est appliqué à S (c'est-à-dire S x W) lors de l'évaluation de matériaux dans la plage de fluage. Pour les températures inférieures à la plage de fluage, W=1.0.

Comment la contrainte admissible (S) est-elle déterminée pour l’acier inoxydable ?

S est la valeur la plus basse produite par cinq critères de code appliqués à la résistance minimale spécifiée du matériau. Pour l'acier inoxydable austénitique, une règle spéciale autorise une valeur plus élevée - jusqu'à 90 % de rendement à la température -, c'est pourquoi le 316L est évalué à environ 20 ksi (138 MPa) à température ambiante au lieu des 16,7 ksi que donnerait une règle stricte des deux-tiers-de-rendement.

ASME B31.3 Le paragraphe 302.3.2 dérive S des propriétés mécaniques de la spécification. Les cinq critères déterminants sont : (1) un-tiers de la résistance à la traction minimale spécifiée à la température de conception ; (2) les deux-tiers de la limite d'élasticité minimale spécifiée à la température de conception ; (3) un-tiers de la résistance à la traction à température ambiante ; (4) les deux-tiers de la limite d'élasticité à température ambiante ; et (5) pour l'acier inoxydable austénitique et les alliages de nickel, jusqu'à 90 % de rendement à la température, sous réserve de limites supplémentaires. À haute température, des limites supplémentaires basées sur une rupture par fluage sur 100 000 heures et un taux de fluage prennent le relais, et celles-ci régissent généralement la valeur finale tabulée.

Valeurs de contrainte admissibles illustratives (à titre indicatif -, utilisez toujours l'édition actuelle du tableau A-1 pour la conception) :

Les valeurs indiquées sont indicatives et arrondies à titre d'illustration uniquement. L'utilisation de conception doit faire référence au tableau A-1 de l'ASME B31.3-2022 à la température de conception exacte. Les qualités duplex ne sont pas autorisées au-dessus des limites de température du code.

Que signifient les facteurs E, Y et W ?

E récompense la qualité de la soudure, Y corrige la formule de contrainte circonférentielle-en fonction du matériau et de la température, et W pénalise le service dans la plage de fluage. Dans la plupart des lignes d'acier inoxydable en dessous de 480 degrés C, E et Y sont les seuls facteurs qui modifient le résultat : E=1.00 pour un tuyau sans soudure et entièrement examiné, et Y=0.4 pour l'acier inoxydable austénitique.

E est le facteur de qualité du joint de soudure. Les tuyaux sans soudure n'ont pas de soudure, donc E=1.00. Les tuyaux soudés sont crédités pour l'examen non destructif appliqué à leur joint, c'est pourquoi la radiographie augmente directement la pression nominale. Y explique le fait que l'équation de contrainte circulaire-n'est pas parfaitement linéaire avec l'épaisseur de la paroi ; il augmente avec la température pour les aciers ferritiques mais reste à 0,4 pour l'acier inoxydable austénitique jusqu'à environ 480 degrés C. W est appliqué uniquement dans la plage de fluage, où le comportement à haute température à long -terme remplace la résistance à la traction à court-terme.

Tableau 1 - Facteur de qualité des joints soudés E (valeurs typiques pour les tuyaux en acier inoxydable) :

Tableau 2 - Coefficient Y (ASME B31.3 Tableau 304.1.1) :

Important detail: when the wall is very thick relative to the diameter (t >= D/6), le coefficient Y doit être calculé directement comme Y=(d + 2c) / (D + d + 2c), où d est le diamètre intérieur. Les valeurs du tableau ci-dessus s'appliquent uniquement aux tuyaux normaux à paroi mince-. W est égal à 1,0 pour tous les services en acier inoxydable inférieurs à la plage de fluage, qui couvre la grande majorité des tuyauteries industrielles.

Source : ASME B31.3-2022, tableau A-1A, tableau A-1B, tableau 304.1.1 et paragraphe 302.3.5(e). Les valeurs affichées sont typiques ; confirmer par rapport à l’édition actuelle avant d’utiliser la conception.

Quelle est la différence entre la pression de conception, la MAWP et la pression d'essai ?

La pression de conception est l'entrée, MAWP est la capacité calculée du tuyau installé et la pression d'essai est une charge de vérification. La pression de conception doit être inférieure ou égale à MAWP ; La pression d'essai hydrostatique est normalement 1,5 fois la pression de conception pour les tuyauteries de procédé en acier inoxydable.

La confusion entre ces trois termes provoque de véritables erreurs de projet. La pression de conception est choisie par l'ingénieur procédé et comprend une marge d'exploitation. MAWP est ce à quoi le tuyau sélectionné -, avec son épaisseur de paroi réelle, à sa température de conception réelle -, peut résister, comme calculé par l'équation B31.3. Si la MAWP calculée est inférieure à la pression de conception, le tuyau n'est pas qualifié et un programme plus lourd ou un alliage plus résistant est requis. Les essais hydrostatiques conformément au paragraphe 345.4.2 de l'ASME B31.3 sont effectués à 1,5 fois la pression de conception pour la tuyauterie métallique, maintenus pendant au moins 10 minutes, et constituent une vérification de l'assemblage fabriqué et ne remplacent pas le calcul de conception.

Source : ASME B31.3-2022, paragraphes 301.2, 302.2, 345.4.2 et 345.5.2.

Comment la température réduit-elle la pression nominale des tuyaux en acier inoxydable ?

L'augmentation de la température diminue les contraintes admissibles, de sorte que la pression nominale d'un tuyau fixe diminue régulièrement à mesure que la température de service augmente. Pour un tuyau NPS 6 Schedule 40S 316L, la pression ambiante d'environ 12,1 MPa chute à environ 9,0 MPa à 204 °C et à environ 7,6 MPa à 427 °C -, soit une réduction d'environ 37 %.

La raison est métallurgique et non géométrique. La paroi du tuyau ne change pas avec la température, mais la contrainte admissible S diminue car la limite d'élasticité et la résistance à la traction diminuent à mesure que les métaux ramollissent. Le tableau ASME B31.3 A-1 présente S par incréments de température, et l'ingénieur de conception doit interpoler à la température de conception réelle. L'acier inoxydable conserve mieux sa résistance que l'acier au carbone jusqu'à environ 500 deg C, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles il est spécifié pour un service à haute -température - mais il se dégrade quand même considérablement et les nuances duplex ont des plafonds de température durs qui doivent être respectés.

Calculé en utilisant P=2SEt/(D - 2Yt) avec OD=168.3 mm, t=7.11 mm, E=1.00, Y=0.4, en utilisant les valeurs indicatives du tableau A-1. L'utilisation de conception nécessite les valeurs de l'édition actuelle de l'ASME B31.3 à la température de conception exacte.

Exemple concret 1 : Pression nominale d'un tuyau sans soudure 316L à température ambiante

Un tuyau sans soudure NPS 6 Schedule 40S ASTM A312 TP316L (OD 168,3 mm, paroi 7,11 mm) est évalué à environ 12,1 MPa en utilisant une paroi nominale. La déduction de la tolérance d'usinage de 12,5 % pour la paroi minimale réelle donne une valeur plus réaliste et correcte du code-d'environ 10,5 MPa.

Il s'agit du calcul le plus courant dans la tuyauterie de procédé : un tuyau connu, une qualité connue et une question sur la capacité. Remplacez les valeurs dans le formulaire 2 et résolvez. Le détail professionnel essentiel est que les calculs de pression doivent utiliser l'épaisseur garantie après la fabrication, et non la valeur nominale du catalogue, car l'ASME autorise que la paroi des tuyaux soit jusqu'à 12,5 % inférieure à la valeur nominale.

Donné:

Tuyau : NPS 6 Schedule 40S, OD D=168.3 mm, paroi nominale t=7.11 mm

Matériau : ASTM A312 TP316L sans soudure, S=138 MPa à 38 deg C

E=1.00 (sans soudure), Y=0.4 (austénitique, inférieur à 482 deg C)

Étape 1 - Remplacez par le formulaire 2 en utilisant le mur nominal :

P = (2 x 138 x 1.00 x 7.11) / (168.3 - 2 x 0.4 x 7.11)

P=1961 / 162.6=12.1 MPa

Étape 2 - Déduisez une tolérance de fraisage de 12,5 % pour obtenir une paroi minimale :

t_min=7.11 x 0.875=6.22 mm

P = (2 x 138 x 1.00 x 6.22) / (168.3 - 2 x 0.4 x 6.22)

P=1715 / 163.3=10.5 MPa

Résultat : la pression nominale correcte-de ce tuyau est d'environ 10,5 MPa (environ 1 520 psi), et non de 12,1 MPa. Les ingénieurs qui citent le chiffre nominal du mur-surestiment régulièrement la capacité d'environ 13 %.

Dimensions selon ASME B36.19M. Tolérance de fraisage selon ASTM A999 / A530. Méthode selon ASME B31.3 paragraphe 304.1.2.

Exemple concret 2 : Pression nominale d'un tuyau soudé 304L à 260 deg C

Un tuyau soudé NPS 12 Schedule 10S ASTM A358 TP304L atteint environ 1,99 MPa lorsqu'aucune radiographie n'est effectuée (E=0.80), environ 2,11 MPa avec une radiographie ponctuelle (E=0.85) et environ 2,49 MPa avec une radiographie à 100 % (E=1.00). Le choix de la méthode d'examen modifie à lui seul la note jusqu'à 25 %.

Deux forces agissent contre un tuyau soudé à paroi mince-et de grand diamètre-à température élevée : la paroi est mince (4,19 mm), ce qui réduit la capacité, et la température élevée abaisse S pour le 304 L à environ 95 MPa. Le facteur E agit alors comme un multiplicateur sur le crédit accordé à la soudure. Cet exemple montre pourquoi il est souvent intéressant de prescrire une radiographie à 100 % : elle permet de récupérer un quart de la capacité de pression sans coût matériel.

Donné:

• Tuyau : NPS 12 Schedule 10S, OD D=323.9 mm, paroi nominale t=4.19 mm
• Matériau : ASTM A358 TP304L soudé, S=95 MPa à 260 deg C
• Y=0.4 (austénitique, inférieur à 482 deg C)

Calcul à trois niveaux d'examen :

E=0.80 : P=(2 x 95 x 0,80 x 4,19) / (323.9 - 3.35)=1.99 MPa

E=0.85 : P=(2 x 95 x 0,85 x 4,19) / (323.9 - 3.35)=2.11 MPa

E=1.00 : P=(2 x 95 x 1,00 x 4,19) / (323.9 - 3.35)=2.49 MPa

Valeurs E selon ASME B31.3 Tableau A-1B pour les tuyaux soudés par fusion électrique ASTM A358. Dimensions selon ASME B36.19M.

Exemple concret 3 : Pression nominale du tuyau Duplex 2205 à température ambiante

Un tuyau duplex NPS 8 Schedule 40 ASTM A790 UNS S31803 (OD 219,1 mm, paroi 8,18 mm) est évalué à environ 15,9 MPa à température ambiante -, soit environ 31 % de plus que la même taille en 316L. Le gain provient entièrement de la contrainte admissible plus élevée de l’acier inoxydable duplex.

Le Duplex 2205 a une limite d'élasticité minimale spécifiée de 450 MPa et une résistance à la traction de 620 MPa, de sorte que sa contrainte admissible autorisée par le code-est d'environ 207 MPa à température ambiante contre environ 138 MPa pour le 316L. Étant donné que la pression nominale évolue directement avec S, le tuyau duplex supporte plus de pression dans la même épaisseur de paroi. C'est pourquoi le duplex est souvent spécifié pour un service de roulements à haute-pression et chlorure- : il offre à la fois une résistance plus élevée et une meilleure résistance à la corrosion, mais à un coût de matériau plus élevé et avec un plafond de température d'environ 315 deg C.

Donné:

Tuyau : NPS 8 Schedule 40, OD D=219.1 mm, paroi nominale t=8.18 mm

Matériau : ASTM A790 UNS S31803 (2205), S=207 MPa à 38 deg C

E=1.00 (sans couture), Y=0.4

P = (2 x 207 x 1.00 x 8.18) / (219.1 - 2 x 0.4 x 8.18)

P=3383 / 212.6=15.9 MPa

Valeurs de contrainte admissibles indicatives, d'après le tableau A-1 de l'ASME B31.3 à 38 degrés C. Dimensions selon ASME B36.19M / B36.10M.

Exemple pratique 4 : épaisseur de paroi requise pour une pression de conception donnée

Pour une pression de conception de 10 MPa dans un tuyau en acier inoxydable NPS 4 à 200 °C, la paroi requise est de 5,32 mm ; l'ajout d'une tolérance de corrosion de 1,0 mm et la tolérance de fraisage de 12,5 % donnent une épaisseur nominale requise de 7,22 mm. Le Schedule 40S (6,02 mm) est donc inadéquat et le Schedule 80S (8,56 mm) doit être spécifié.

Il s'agit du calcul que les ingénieurs effectuent réellement lors de la conception de la tuyauterie, car la pression de conception est une entrée et l'épaisseur de paroi est la sortie. La séquence est toujours la suivante : calculez t à partir du formulaire 1, ajoutez la tolérance de corrosion pour obtenir t_m, puis divisez par le facteur de tolérance du broyeur (0,875) pour trouver l'épaisseur nominale qui doit être achetée, et enfin arrondissez au prochain programme disponible. Sauter les deux dernières étapes est l’une des erreurs les plus courantes et les plus graves en matière de spécification de tuyauterie.

Donné:

Pression de conception P=10 MPa ; NPS 4, DE D=114.3 mm

Matériau : ASTM A312 TP316L sans soudure, S=103 MPa à 200 deg C

E=1.00, Y=0.4, surépaisseur de corrosion c=1.0 mm

Étape 1 - Épaisseur de conception sous pression (Forme 1) :

t = (10 x 114.3) / (2 x (103 + 10 x 0.4))

t=1143 / 214.8=5.32 mm

Étape 2 - Ajouter une marge de corrosion :

t_m=5.32 + 1.0=6.32 mm

Étape 3 - Majoration pour la tolérance d'usinage :

t_required=6.32 / 0.875=7.22 mm

Étape 4 - Sélectionnez le calendrier :

Dimensions selon ASME B36.19M. Tolérance de fraisage selon ASTM A999 (12,5 % pour les produits sans soudure). Méthode selon ASME B31.3 paragraphe 304.1.2.

Comment les pressions nominales des tuyaux s'alignent-elles sur les classes de brides ASME B16.5 ?

Le tuyau doit être au moins aussi haut que la bride à laquelle il se connecte. En pratique, un tuyau à l'intérieur d'un système à brides de classe 300 a besoin d'une pression nominale d'au moins 5,0 MPa, et un tuyau à l'intérieur d'un système de classe 600 a besoin d'au moins 9,9 MPa. Un tuyau NPS 6 Schedule 40S 316L à 10,5 MPa est adéquat pour un service de classe 600 mais pas pour un service de classe 900.

Les valeurs nominales de pression-température des brides proviennent d'une norme complètement différente - ASME B16.5 - et sont basées sur des numéros de classe plutôt que sur des calculs de contraintes. Les deux systèmes doivent être conciliés sur chaque projet. Le tableau des caractéristiques nominales des brides ci-dessous concerne les matériaux du groupe 2.2 (acier inoxydable 316) à 38 °C. Notez que les caractéristiques nominales de la bride et celles du tuyau diminuent à mesure que la température augmente, mais à des taux différents, la comparaison doit donc être effectuée à la température de conception réelle, et non à la température ambiante.

Élaboré : le tuyau NPS 6 Schedule 40S TP316L de l'exemple 1 atteint 10,5 MPa. Une bride de classe 600 (9,9 MPa) est donc correctement adaptée, tandis qu'une bride de classe 900 (14,9 MPa) surévaluerait-le tuyau -, ce qui signifie que le tuyau, et non la bride, devient le composant limitant. Dans ce cas, le concepteur doit passer à un programme plus lourd (par exemple, le programme 80S) ou à un alliage plus résistant tel que le duplex 2205.

Évaluations selon ASME B16.5-2020, tableau 2 (matériaux du groupe 2.2). Vérifiez à la température de conception réelle.

Quelles sont les erreurs les plus courantes dans les calculs de pression nominale des canalisations ?

Les cinq erreurs les plus fréquentes sont : utiliser l'épaisseur de paroi nominale, ignorer le déclassement en température de S, déclarer E = 1.00 sans effectuer l'examen requis, oublier la tolérance de corrosion et appliquer B31.3 à la tuyauterie électrique qui doit suivre B31.1. Chacun de ces éléments peut surestimer la capacité de 13 % ou plus.

Les pressions nominales sont conservatrices de par leur conception, mais uniquement lorsque la méthode du code est appliquée complètement. Chacune des erreurs ci-dessous a provoqué de véritables pannes sur le terrain ou des retouches coûteuses, car la valeur calculée dépassait ce que la conduite installée pouvait réellement supporter. L'examen d'un calcul par rapport à cette liste ne prend que quelques minutes et évite la majorité des erreurs de notation.

Base de pratique : ASME B31.3, paragraphes 302.3.2, 304.1.2 et 323.4.1 ; ASME B36.19M ; ASTM A999.

Liste de contrôle de référence rapide pour les calculs de pression nominale

Suivez ces dix étapes dans l’ordre. Les étapes 1 à 4 rassemblent les entrées, les étapes 5 à 8 effectuent le calcul et les étapes 9 et 10 vérifient le résultat. C'est en complétant chaque étape qu'une notation est défendable lors d'un audit.

Chaque élément correspond à une exigence spécifique de l'ASME B31.3 ou à une source d'erreur courante identifiée ci-dessus.

1. Confirmez que le code correct s'applique : ASME B31.3 pour la tuyauterie de procédé, B31.1 pour la tuyauterie de puissance, B31.8 pour le transport de gaz.

2. Enregistrez la pression de conception P, y compris la marge de surtension et de pulsation, ainsi que la température de conception.

3. Obtenez le diamètre extérieur D du tuyau et l'épaisseur de paroi nominale auprès de ASME B36.19M ou B36.10M.

4. Sélectionnez la contrainte admissible S dans le tableau A-1 de l'ASME B31.3 à la température de conception exacte.

5. Vérifiez que la qualité est autorisée à cette température (plafonds duplex, limites de fluage pour les qualités austénitiques).

6. Sélectionnez E dans le tableau A-1A ou A-1B selon la spécification et le niveau d'examen.

7. Select Y from Table 304.1.1, or calculate Y = (d + 2c)/(D + d + 2c) if t >= D/6.

8. Appliquez W=1.0 en dessous de la plage de fluage ; utiliser la valeur W réduite en service de fluage.

9. Ajoutez la tolérance de corrosion et d'érosion du projet c pour obtenir t_m.

10. Divisez t_m par 0,875 pour trouver l'épaisseur nominale requise, puis sélectionnez le prochain programme disponible.

Foire aux questions

Q1 : Quelle pression un tuyau en acier inoxydable 316L peut-il supporter ?

Il n’y a pas de réponse unique, car la valeur nominale dépend de la taille du tuyau, de l’épaisseur de la paroi, de la température et du type de soudure. À titre de référence, un tuyau sans soudure NPS 6 Schedule 40S TP316L est évalué à environ 12,1 MPa en utilisant la paroi nominale, ou à environ 10,5 MPa en utilisant la tolérance minimale de paroi après usine, à température ambiante. À 260 °C, le même tuyau atteint environ 8,7 MPa et à 427 °C, environ 7,6 MPa. Les diamètres plus petits avec des programmes plus lourds peuvent dépasser 30 MPa, tandis que les grandes lignes à paroi mince - peuvent avoir une valeur inférieure à 2 MPa.

Q2 : Pourquoi le soudage réduit-il la pression nominale des tuyaux en acier inoxydable ?

Le soudage lui-même ne réduit pas intrinsèquement la note -. La note dépend de la minutie avec laquelle le cordon de soudure est examiné. Le facteur de qualité des joints de soudure E convertit la qualité de l'examen en multiplicateur de contraintes. Un tuyau A358 soudé sans radiographie est attribué E=0.80, avec une radiographie ponctuelle E=0.85 et avec 100 % de radiographie E=1.00. Un tuyau sans soudure n'a pas de joint et reçoit toujours E=1.00. Un tuyau soudé entièrement radiographié correspond donc à un tuyau sans soudure à des fins de pression nominale.

Q3 : Comment calculez-vous la pression de service maximale autorisée (MAWP) d’un tuyau ?

Utilisez l'équation ASME B31.3 réorganisée : MAWP=(2 x S x E xt) / (D - 2 x Y xt). Utilisez S à la température de conception, à l'épaisseur de paroi minimale après tolérance de fraisage (normalement 87,5 % de la valeur nominale) et aux facteurs E et Y corrects. La MAWP résultante doit être égale ou supérieure à la pression de conception pour que le tuyau soit acceptable.

Q4 : Un tuyau plus épais donne-t-il toujours une pression nominale plus élevée ?

Yes, pressure rating increases with wall thickness, but not in direct proportion. The relationship is P = 2SEt/(D - 2Yt), so the rating rises faster than linearly as thickness increases. There is also a practical limit: at t >= J/6, le tuyau n'a plus de paroi mince-et le coefficient Y doit être recalculé, et au-delà de ce point, l'hypothèse de paroi mince-du code devient conservatrice. Les parois très épaisses augmentent également le coût, le poids et les difficultés de soudage, de sorte qu'un alliage plus résistant est souvent plus économique qu'un alliage plus lourd.

Q5 : Les tuyaux duplex en acier inoxydable peuvent-ils être utilisés à haute température ?

L'acier inoxydable duplex n'est pas autorisé pour un service continu au-dessus d'environ 315 °C, et la plupart des spécifications le limitent à 250 °C pour les constructions soudées. La raison est métallurgique : au-dessus de cette plage, les aciers duplex peuvent former une phase sigma et d’autres précipités fragilisants qui réduisent considérablement la ténacité. Pour un service à haute -température supérieure à 315 deg C, les nuances austénitiques telles que les alliages 304H, 316H, 321, 347 ou Incoloy sont le bon choix, et le tableau A-1 de l'ASME B31.3 indiquera la contrainte admissible réduite appropriée.

Q6 : Quelle est la différence entre ASME B31.3 et ASME B31.1 pour la pression nominale ?

Les deux codes utilisent la même méthode de contrainte admissible, mais ils couvrent des systèmes différents et diffèrent dans les détails. ASME B31.3 régit la tuyauterie de traitement dans les usines chimiques, pétrolières et similaires et constitue la référence pour la plupart des tuyauteries industrielles en acier inoxydable. ASME B31.1 régit la tuyauterie électrique, y compris la tuyauterie externe des chaudières, et s'applique aux services de vapeur et de température élevée-dans les centrales électriques. Les formules sont structurellement identiques, mais les tableaux de contraintes admissibles, les facteurs de qualité et les règles d'examen diffèrent, de sorte que le code correct doit être confirmé avant le début de tout calcul.