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Tuyaux en Polyéthylène


DalminePE

Caractéristiques générales

� Légèreté et flexibilité élevées; � Excellente résistance aux chocs; � Étanchéité absolue aux gaz et aux vapeurs; � Forte résistance aux agents atmosphériques et aux altéra-tions provoquées par les rayonnements ultraviolets;

� Haute résistance aux agents chimiques et bactério-logiques.

Cette dernière caractéristique conseille l’utilisation de ce produit dans l’acheminement des fluides aggresifs qui peuvent transiter dans les canalisations de l’industries chimique et sidérurgique.

En outre, la haute résistance aux agents bactériologiques est confirmé aussi par les recherches réalisées par l’Istitut de Botanique de l’Ecole Polythechnique de Karlsruhe en Alle-magne, où il a été démontré que le PE ne constitue pas un terrain nutritif pour les bactéries, les algues, les spores, etc.

� Résistance aux basses températures. L’emploi de ca-nalisations en PE est possible à basse température; de -40°C à + 40°C.

� Possibilité de fabriquer des tuyaux de diffèrentes lon-gueurs, en respectant les possibilités de transport. Il est possible de fabriquer des tubes de longueur standard, soit en couronnes soit en barres.

Le Polyéthylène

Paramètre Methode d’essai Unité de mesure PE 80 PE 100

Caractéristiques physiques

Densité à 23°C ISO 1183 kg/m3 945÷960 948÷961

Indice de fluidité (190°C - 5kg) ISO 1133 g/10 min. 0,4÷1,0 0,2÷0,5

Caractéristiques mécaniques

Module d’élasticité ISO 6259 N/mm2 ≈ 900 ≈ 1.200

Charge à la rupture ISO 6259 N/mm2 ≈ 24 ≈ 24

Allongement à la rupture ISO 6259 % > 500 > 500

Dureté Shore D à 20°C ISO 868 - 57 59

Résilience IZOD S.I. 23°C ASTM D 256 J/m2 > 600 > 600

Caractéristiques thermiques

Conductibilité thermique à 23°C DIN 52612 W/m·k 0,38 0,38

Coefficient de dilatation thermique DIN 53752 °K-1 1,3 x 10-4 1,3 x 10-4

Température de fragilisation ASTM D 746 °C < -108 < -100

Autres propriétés

% en poids de noir de carbone ISO 6964 % 2,0÷2,5 2,0÷2,5

Dispersion du noir de carbone ISO 18553 - ≤ 3 ≤ 3

Stabilité à l’oxydation à 200°C NF EN 728 min. > 20 > 20

DalminePE


DalminePE

Base de calcul pour les tubes en polyéthylène sous pression

Détermination de la série (S)La série est définie par l’équation

S=

De-e 2e

Détermination de l’épaisseur (e)L’épaisseur des parois est calculée par l’équation

e= PN.De 20σ+PN

Détermination du standard dimension ratio (SDR)Le standard dimension ratio est calculé par l’équation

SDR =

De e

= 2S + 1

Détermination de la pression nominale (PN)La pression nominale en Bar d’un tuyau est calculée par l’équation

PN =

20σ.e De-e

= 10σ S

Elle coincide avec la pression maximale à laquelle le tuyau peut être soumis à 23°C.

Pression critique d’étreinte (Pk)La pression critique d’étreinte MPa est causée par la pres-sion extérieure ou par la dépression intérieure “ED” qui est définie par l’équation

Pk = 2E (1-μ2) . e

Dm( )3

Tension critique de déformation (σk)La tension critique de déformation aux parois est calculée par l’équation

σk = Pk · Dm 2.e

Symbole Définitions Unité de mesure SI Valeur

e Épaisseur de la paroi des tuyaux mm

PN Pression nominale bar

De Diamètre extérieur mm

σ Contrainte admissible N/mm2 6,3 - 8

Pk Pression critique d’étreinte N/mm2

E Module d’élasticité du PE N/mm2 ~ 900 - 1100

μ Coefficient de Poisson 0,3

Dm Diamètre moyen du tube mm

σk Tension critique N/mm2


DalminePE


Les tubes Dalmine en PE 80 et PE 100 sont obtenus en utilisant seulement de matières premières ceertifiés et admises à la marque NF, produite par des industries eu-ropéennes agrées.

Les tuyaux sont produits selon le règlement générales de la mar-que NF groupe 2 et ils sont aptes à l’adduction d’eau potable.

La non toxicité est en outre garantie par l’attestation de conformitè sanitare (ACS) selon le protocole defini dans la circulare DGS/VS4 n. 2000/232 du 27 avril 2000.

Ses principales caractéristiques sont contrôlées par des essais et des enquêtes realisées dans les laboratoires de “Dalmine resine”.

Ils ont les marques suivantes:N°identification Afnor certification: NF 114

PE 80

PN 12.5 pour les diamètres 32÷75 mm;PN 16 pour les diamètres 20÷75 mm;PN 25 pour les diamètres 25÷32 mm.

PE 100

PN 10 pour les diamètres 90÷355 mm;PN 12.5 pour les diamètres 90÷400 mm;PN 16 pour les diamètres 90÷400 mm;PN 20 pour les diamètres 20÷75 mm;PN 25 pour les diamètres 20÷40 et 90÷400 mm.

Tubes en PE 80 et PE 100 Polyéthylène bande bleue Dalmine resine pour adduction d’eau potable

Caractéristique et méthodes d’essais PE 80 PE 100

Normes de référence NF EN 12201-2

Aspect 5.1 de la Norme NF EN 12201-2

Dimensions Règles générales de la marque NF

Retrait à chaud (NF EN ISO 2505 + § 2.1.2.) ≤ 3% aspect conservé

Résistance à la pression hydraulique (NFENISO1167-1-2+§2.1.2)

20°C ≥ 100 h 10,0 MPa ≥100 h 12,4 MPa

80°C ≥ 165 h≥ 1000 h4,5 MPa4,0 MPa

≥165h 5,4 MPa≥1000h 5,0 MPa

Traction(NFENISO6259-1-3+§2.1.2) contrainte au soleil d’écoulement

allongement à la rupture

≥ 15 MPavaleur fabricant ± 10%

≥ 500%

≥ 19 MPavaleur fabricant ± 10%

≥ 500%

Indice de fluidité à 190 °C - 5 Kg (NF EN ISO 1133) valeur mesurée sur la compositionde base ± 10%

Dispersion du noir de carbone (ISO 18553 + § 2.1.2) note ≤ 3

Stabilité à l’oxydation à 200°C (ISO 11357 + § 2.1.2) t ≥ 20 min.

Propriétés organoleptiques (§ 2.1.2) seuil ≤ 3

Résistance à la propagation lente de fissure: tube e ≤ 5 mm:essai à la virole (ISO 13480 + § 2.1.2.) V ≤ 10 mm/jour

Résistance à la propagation lente de fissure: tube e > 5 mm:essai sur tube entaillé (NF EN ISO 13479 + § 2.1.2.)

-pour des tubes SDR 11:≥ 165 h - 80°C - 8 bar

-pourdestubes SDR13,6:≥ 165 h - 80°C - 6,35 bar

-pour des tubes SDR 11:≥ 165 h - 80°C - 9,2 bar-pourdestubes SDR17,6:≥ 165 h - 80°C - 5,54 bar

Contact de produits chimiques Guide résistance chimique ISO TR 10358


DalminePE

Tubes en PE 80

Diamètre extérieurDe mm

PN 12,5 PN 16 PN 25 Conditionnement

SDR 11 SDR 7,4 SDR 9 SDR 6 Couronnem

Barresme mm e mme mm

20 - 3,0 - - 50/100 6/12

25 - - 3,0 4,2 50/100 6/12

32 3,0 - 3,6 5,4 50/100 6/12

40 3,7 - 4,5 - 50/100 6/12

50 4,6 - 5,6 - 50/100 6/12

63 5,8 - 7,1 - 50/100 6/12

75 6,8 - 8,4 - 50/100 6/12

Tubes en PE 100

DiamètreextérieurDe mm

PN 10 PN 12,5 PN 16 PN 20 PN 25 Conditionnement

SDR 17 SDR 13,6 SDR 11 SDR 9 SDR 7,4 Couronnem

Barresme mm e mm e mm e mm e mm

20 - - - 3,0 3,0 50/100 6/12

25 - - - 3,0 3,5 50/100 6/12

32 - - - 3,6 4,4 50/100 6/12

40 - - - 4,5 5,5 50/100 6/12

50 - - - 5,6 - 50/100 6/12

63 - - - 7,1 - 50/100 6/12

75 - - - 8,4 - 50/100 6/12

90 5,4 6,7 8,2 - 12,3 - 6/12

110 6,6 8,1 10 - 15,1 - 6/12

125 7,4 9,2 11,4 - 17,1 - 6/12

140 8,3 10,3 12,7 - 19,2 - 6/12

160 9,5 11,8 14,6 - 21,9 - 6/12

180 10,7 13,3 16,4 - 24,6 - 6/12

200 11,9 14,7 18,2 - 27,4 - 6/12

225 13,4 16,6 20,5 - 30,8 - 6/12

250 14,8 18,4 22,7 - 34,2 - 6/12

280 16,6 20,6 25,4 - 38,3 - 6/12

315 18,7 23,2 28,6 - 43,1 - 6/12

355 21,1 26,1 32,2 - 48,5 - 6/12

400 - 29,4 36,3 - 54,7 - 6/12


DalminePE

Coefficients de réduction de la pression

Lorsqu’un système de canalisation en PE doit fonctionner à une température constante continue supérieure à 20 °C jusqu’ 40 °C, il est permis d’appliquer un coefficient de réduction de la pression (voir tableau).

NoteLa pression de fonctionnement admissible (PFA) est cal-culée à partir de l’équation suivante:

PFA = f T x fA x PN

Ses principales caractéristiques sont contrôlées par des es-sais et des enquêtes faites dans les laboratoires de “Dalmi-ne resine”.

où:f T est le coefficient donné au tableau;f A est le coefficient de réduction (ou de majoration) lié à

l’application (en ce qui concerne l’adduction d’eau fA=1);PN est la pression nominale.

Tableau de détimbrage de la pression nominale

Température * Coefficient

20 °C 1,0

30 °C 0,87

40 °C 0,74

* Pour des témperatures intermédiaires, une interpolation est permise (voir également l’ISO 13761:1996).

Dilatations thermiques

La valeur élevée du coefficient de dilatation thermique du PE, comparé aux autres matériaux habituels, deman-de un soin particulier pour l’absorption des allongements engendrés.

Ces variations de longueur doivent être compensées par des lyres, des joints de dilatation et/ou des points d’an-crage orientables.

La dilatation lineaire “DL” est calculée par l’équation:

Δl = L · Δt · C

C = coefficient de dilatation thermique.

Figure 1: diagramme pour le calcul rapide de la dilatation thermique des tubes PEHD.

Longueur des tubes L en m

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

1 2 3 4 5 6 7

8

9

10

Ecar

t de

tem

péra

ture

ΔT

en °

C

Variation de longueur ΔL en mm0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Exemple: pour 1 tube de 8 m soumis à une variation de température ΔT = 65° variation Δl = 105 mm.

Caractéristiques chimiques

Le polyéthylène haute densité présente une exellente résistance à la plus part des agents chimiques tant acides que basiques.

Ce comportement aux différents agents est défini par la Norme ISO/TR 10358 intégralement adoptée par toutes les normes des pays européens.


DalminePE


Le Polyéthylène désigné PE80 a été créé pour la fabrica-tion des tubes destinés principalement au transport des fluides sous pression pour lesquels, jusqu’à il y a quelques années, il était nécessaire d’utiliser impérativement la fonte et/ou l’acier.

Les caractéristiques essentielles sont:

- résistance à la fissuration sous tension exceptionnelle-ment élevée;

- résistance élevée au fluage plastique;

- résistance à la propagation rapide des fissures.

Ses composants permettent de fabriquer des tubes qui supportent une tension circonférentielle intrinsèque de 6,3 MPa PE 80 et 8,0 MPa PE 100 à 20°C pour 50 années.

Cela a rendu possible l’augmentation des pressions in-trisèques en usage de 6 bar à un maximum de 25 bar.

En même temps à égalité.

Tubes en PE 80 et PE 100 pour canalisations en pression selon EN 12201

Caractéristique et méthodes d’essais PE 80 PE 100

Dimensions Tableaux pag. 10 Tableaux pag. 10

Retrait à chaud (EN ISO 2505) ≤ 3% aspect conservé ≤ 3% aspect conservé

Résistance à la pression hydraulique (EN ISO 1167) 20°C ≥ 100 h 10,0 MPa ≥100 h 12,4 MPa

80°C ≥ 165 h 4,5 MPa≥ 1000 h 4,0 MPa

≥165h 5,4 MPa≥1000h 5,0 MPa

Traction allongement à la rupture (ISO 6259) ≥ 350% ≥ 350%

Masse volumique conventionnelle (ISO 1183) ≥ 930 kg/m3 ≥ 930 kg/m3

Indice de fluidité à 190 °C/10 min - 5 kg (ISO 1133)valeur mesurée sur lacomposition de base

± 20%

valeur mesurée sur lacomposition de base

± 20%

Teneur en noir de carbone (ISO 6964) 2,0 ÷ 2,5% 2,0 ÷ 2,5%

Dispersion du noir de carbone (ISO 18553) note ≤ 3 note ≤ 3

Stabilité à l’oxydation à 200 °C (EN 728) t ≥ 20 min. t ≥ 20 min.


DalminePE

Tubes en PE 80

Diamètreextérieur

Demm

PN 10

PN 12,5

PN 16

PN 20

SDR 13,6

SDR 11,0

SDR 9,0

SDR 7,4

emm

emm

emm

emm

Cour

onne

s/Ba

rres

20 - 2,0 2,3 3,0

25 2,0 * 2,3 3,0 3,5

32 2,4 * 3,0 3,6 4,4

40 3,0 * 3,7 4,5 5,5

50 3,7 * 4,6 5,6 6,9

63 4,7 * 5,8 7,1 8,6

75 5,6 * 6,8 8,4 10,3

90 6,7 * 8,2 10,1 12,3

110 8,1 * 10,0 12,3 15,1

Barr

es

125 * 9,2 11,4 14,0 17,1

140 * 10,3 12,7 15,7 19,2

160 * 11,8 14,6 17,9 21,9

180 * 13,3 16,4 20,1 24,6

200 * 14,7 18,2 22,4 27,4

225 * 16,6 20,5 25,2 30,8

250 * 18,4 22,7 27,9 34,2

280 * 20,6 25,4 31,3 38,3

315 * 23,2 28,6 35,2 43,1

355 * 26,1 32,2 39,7 48,5

400 * 29,4 36,3 44,7 54,7

450 * 33,1 40,9 50,3 -

500 * 36,8 45,4 55,8 -

Tubes en PE 100

Diamètreextérieur

Demm

PN 6 PN 10

PN 12,5

PN 16

PN 20

SDR 17,0

SDR 13,6

SDR 11,0

SDR 9,0

SDR 7,4

emm

emm

emm

emm

emm

Cour

onne

s/Ba

rres

20 - - 2,0 * 2,3 3,0

25 - 2,0 * 2,3 * 3,0 3,5

32 2,0 * 2,4 * 3,0 3,6 4,4

40 2,4 * 3,0 * 3,7 4,5 5,5

50 3,0 * 3,7 4,6 5,6 6,9

63 3,8 * 4,7 5,8 7,1 8,6

75 4,5 * 5,6 6,8 8,4 10,3

90 5,4 * 6,7 8,2 10,1 12,3

110 6,6 * 8,1 10,0 12,3 15,1

Barr

es

125 7,4 9,2 11,4 14,0 17,1

140 8,3 10,3 12,7 15,7 19,2

160 9,5 11,8 14,6 17,9 21,9

180 10,7 13,3 16,4 20,1 24,6

200 11,9 14,7 18,2 22,4 27,4

225 13,4 16,6 20,5 25,2 30,8

250 14,8 18,4 22,7 27,9 34,2

280 16,6 20,6 25,4 31,3 38,3

315 18,7 23,2 28,6 35,2 43,1

355 21,1 26,1 32,2 39,7 48,5

400 23,7 29,4 36,3 44,7 54,7

450 26,7 33,1 40,9 50,3 61,5

500 29,7 36,8 45,4 55,8 -

Diamètre extérieurDe mm

Conditionnement

Couronnes m Barres m

20 50/100 6/12

25 ÷ 75 50/100 6/12

90 ÷ 110 50 6/12

> 110 - 6/12

* sur demande


DalminePE

Les tubes en PE présentent le même comportement hydraulique que les canalisations en PVC.

Leur caractéristique est de garder une paroi lisse même après une durée de service assez longue.La jonction par soudure bout à bout ou manchon électro-soudable réduit fortement les pertes de charges ponctuelles.

En conclusion, les canalisations en PEHD peuvent se calcu-ler hydrauliquement en appliquant les formules de Darcy-

Weisenbach:

Øh = λ · L Di

·

V2 2g

où

Øh = perte de charge total;

L et Di = longueur et diamètre intérieur de la canalisation;

V = vitesse de l’eau dans la canalisation;

Coups de Bélier

La surpression créée par le coup de bélier dépend du temps de manoeuvre de la vanne, de la vitesse et des caractéristiques du liquide transporté et enfin de la défor-mation élastique du tube.Pour le calcul de la surpression (Øh) on utilise la formule d’Allievi:

Øh = c g

·Vo

c = C

1+ ε E

. Dm e

où

c = vitesse de propagation de la perturbation en m/s;

g = accélération de la pesanteur en m/s2;

Vo = vitesse du liquide avant la fermeture en m/s;

C = vitesse du son dans le liquide à 15°C (1420 m/s environ);

ε = module d’elasticité du liquide;

E = module d’elasticité des matériaux constituants le tube en kgf/m2;

g = accélération de la pesanteur;

λ = coefficient de friction.

Le coefficient de friction peut être calculé par l’expres-sion de Colebrook-White:

1 λ

= 2log ( 2,51 Re λ

+ Kb 3,71Di )

où

Re = nombre de Reynolds = V.Di v

v = viscosité cinématique du liquide à la température de fonctionnement;

Kb = rugosité superficielle du tube en mm. Pour le PE on peut prendre 0,006.

Le figures 2÷7 représentent les pertes de charge pour l’e-au à 12°C calculées selon l’expression de Colebrook-White.

Dm = diamètre moyen du tube en m;

e = épaisseur du tube en m.

Pour l’eau à 10°C, ε ~ 2,05 x 109 N/m2.Pour les matériaux habituels et l’eau à 10°C, la valeur C est voisine de 1000 m/s.

Les valeurs du module d’élasticité E et du rapport ε/E sont respectivement:

E ε/E

PE 0,9.108kfg/m2 2,2

acier 210.108kfg/m2 0,01

amiant + ciment 20.108kfg/m2 0,1

fonte 105.108kfg/m2 0,02

la surpression maximale se forme quand le temps de ferme-ture est inférieur ou égal à la durée de la phase c’est-à-dire au temps T de propagation de la perturbation de la vanne à l’ouvrage de charge et de retour de l’onde de choc.

T = 2L c

où

T = temps en secondes;

L = longueur de la canalisation pour le tronçon considéré.

Calcul hydraulique des conduites sous pression


DalminePE

Canalisations en PE 100 PN12,5 - PE 80 PN10 SDR 13,6Abaque de pertes de charge

Déb

it m

2 /h

Perte de charge en m/km (‰)

Figure 1


DalminePE

Canalisations en PE 100 PN16 - PE 80 PN12,5 SDR 11Abaque de pertes de charge

Déb

it m

2 /h


Figure 2


DalminePE

Canalisations en PE 100 PN20 - PE 80 PN16 SDR 9Abaque de pertes de charge

Déb

it m

2 /h


Figure 3


DalminePE

Canalisations en PE 100 PN25 - PE 80 PN20 SDR 7,4Abaque de pertes de charge

Déb

it m

2 /h


Figure 4


DalminePE

Jusqu’au ø 110 mm

Caractéristiques

- Système particulièrment conseillé pour les tubes en cou-ronnes;

- Pressions d’essai de 10 à 16 bars;- Diamètre de couplage de 10 à 110 mm;- Possibilité d’essai immédiat.

Joint à bride avec collets soudés en bout du tuyau et bride folle en acier

Pour touts les diamètres PEHD, ça permet le démontage ultérieur.

Caractéristiques

Pour la jonction de canalisations ou de pièces spéciales, on utilise des brides folles enfilées derrière des collets soudables en PEHD.

Les collets doivent être préfabriqués par moulage par le fournisseur des tubes et seront fixés (après l’enfilage) grâce à une soudure en bout.Les brides seront reliées par des boulons ou des tiges filetées de longueur appropriée.

L’insertion d’un joint est dans tous les cas nécessaire, sa nature sera adaptée aux éventuels produits chimiques transportés.

Les brides, selon l’usage de la conduite, pourront être en acier au carbone ou plastifiées.

Prèscription pour l’exécution

a) Couper le tube à la longueur demandée.

Pour le montage des raccords, l’extrémité du tube devra être coupée soigneusement et perpendiculairemente à l’axe.

b) Séparer les éléments du raccord et les monter sur le tube avant le manchon, puis le cône de serrage.

Faire attention que le cône de serrage soit disposé dans le bon sens.

c) Enfiler le tuyau dans le corps du raccord sans dépas-ser la garniture torique élastique et sans toucher la butée intérieure du corps du raccord.

En cas de tailles moyennes et grandes, bien lubrifier, l’ex-trémité du tuyau et le joint torique élastomère.

d) Visser le cône sur le corps du raccord.

Afin de faciliter le glissement du cône de serrage, le dila-ter avec un tournevis.

e) Pour le serrage final, dans les tailles moyennes et gran-des, utiliser une clé à feuillard.

Raccords à compression avec corps en métal ou en résine


DalminePE

Jusqu’au diamètre 315 mm

Prescription pour l’exécution

La soudure à manchon thermique s’effectue en chauffant électriquement le manchon qui contient une résistance électrique incorporée et qui produit la chaleur nécessaire pour porter à température de fusion le polyéthylène.Ce type de soudure est conseillé lorsque l’on doit souder deux extrémités de tubes qui ne peuvent pas être dépla-cés (par exemple les réparations).Pour le succès de l’opération, il est particulièrement recommandé de nettoyer ou de raboter superficielle-ment les extrémités à souder afin d’éliminer toute trace d’oxydation.

Appareillage nécessaire

L’équipement est composé par un transformateur qui porte la tension aux valeurs adaptées à chaque diamètre de manchon et détermine, automatiquement le temps de fusion.

Soudure de tête par polyfusion

Pour touts les diamètres.

Caractéristique

La soudure doit être faite par un personnel qualifié et d’a-près nos recommandations afin d’obtenir un facteur de soudure le plus près possible de l’unité.

Le facteur de soudure est calculé selon la formule:

résistance à la traction du cordon de soudureS = résistance à la traction du matériau de base

Le joint obtenu moyennant la chauffe des parties à souder est garanti par la fusion complète des masses moléculaires.

La caractéristique fondamentale est la reconstitution de la chaîne moléculaire parmis des éléments de même natu-re, rendant le joint inamovible.

La polifusion permet de souder une bride ou tout autre raccord de même épaisseur.

Cycle de soudure

En Europe, il éxiste plusieur directives pour la soudure en bout des tubes en PE (DVS 2207, WIS 4-32-08, NEN 7.200, DS/INF 70-2):

en vue schématique, le cycle de soudure utilisé peut être illustré comme reporté dans la figure 1.

Appareillage nécessaire

Les thermoéléments sont constitués d’une plaque en acier inox ou en alliage aluminium, gainée par un tissu de polytetrafluoroéthylène et fibre de verre, réchauffée avec une résistance électrique ou un chalumeau à gaz, à condi-tion que les températures puissent être toujours mesurées par thermomètre ou par sonde thermochromique.

Soudure par raccords électro-soudables

Fig. 1 - Soudure de tête

Pres

sion

(p)

Temps

FV-1

012

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