ASME B16.5 est la norme de bride la plus largement utilisée au monde, régissant les brides de tuyauterie et les raccords à bride de NPS ½ à NPS 24 dans les systèmes de tuyauterie de pétrole, de gaz, pétrochimiques et de procédés. Il définit tout ce dont une équipe d'approvisionnement ou un ingénieur en tuyauterie a besoin pour spécifier correctement une bride : les sept classes de pression (150 à 2 500), les valeurs pression-température par groupe de matériaux, les types de faces, les dimensions d'alésage, les exigences de boulonnage et le marquage. Une erreur dans l'un de ces paramètres peut entraîner une inadéquation coûteuse au niveau du joint à bride ou, pire encore, une fuite en service.
ZC Steel Pipe fabrique et exporte des brides ASME B16.5 en acier au carbone, en acier allié et en acier inoxydable, couvrant les sept classes de pression et tous les types de brides standard : col à souder, à enfiler, aveugle, à emboîtement soudé, fileté et à recouvrement. Nous fournissons des brides pour les oléoducs et gazoducs, les usines pétrochimiques et les projets de canalisations de traitement en Afrique, au Moyen-Orient et en Amérique du Sud.
CONTENU
Qu'est-ce que l'ASME B16.5 ?
Les sept classes de pression
Indices de pression et de température par groupe de matériaux
Types de brides couverts par B16.5
Types de faces de bride — RF, FF, RTJ et autres
Dimensions et alésages
Matériaux pour brides ASME B16.5
Exigences en matière de boulonnage et de joint
ASME B16.5 vs ASME B16.47 — Quelle norme s'applique ?
FAQ
1. Qu'est-ce que l'ASME B16.5 ?
DÉFINITION DE LA NORME — ASME B16.5 ASME B16.5 (Pipe Brides and Flanged Fittings: NPS ½ Through NPS 24 Metric/Inch Standard) est publiée par l'American Society of Mechanical Engineers. Elle établit les valeurs pression-température, les matériaux, les dimensions, les tolérances, le marquage et les essais pour les brides de NPS ½ à NPS 24. La norme s'applique aux brides fabriquées à partir de matériaux moulés ou forgés. Il est référencé par ASME B31.3 (Process Piping), ASME B31.4 (Liquid Pipeline), ASME B31.8 (Gas Transmission) et pratiquement tous les principaux codes de tuyauterie dans le monde.
ASME B16.5 organise ses pressions nominales autour de deux variables : la classe de pression et le groupe de matériaux. La pression de service réelle admissible d'une bride à une température donnée est déterminée en recherchant l'intersection de ces deux variables dans les tableaux de pression-température de la norme. Cela signifie que deux brides estampillées « Classe 300 » mais fabriquées à partir de matériaux différents peuvent avoir des pressions nominales très différentes — le numéro de classe à lui seul n'est pas suffisant pour déterminer la pression nominale réelle.
La norme couvre NPS ½ à NPS 24. Pour les brides supérieures à NPS 24, voir ASME B16.47 (série A ou B), qui étend la couverture jusqu'à NPS 60.
2. Les sept classes de pression
ASME B16.5 définit sept classes de pression. Le numéro de classe provient de la pression nominale approximative (en psi) d'une bride en acier au carbone de classe X à 850°F (454°C) — une convention désormais largement historique. Ce qui compte dans la pratique, c'est le tableau pression-température pour le groupe de matériaux spécifique, et non le seul numéro de classe.
| Classe |
Env. MAWP à 38°C — Acier au carbone A105 (bar / psi) |
Application typique |
| 150 |
19,6 bars / 285 psi |
Conduites utilitaires basse pression, eau, vapeur ≤ 200°C |
| 300 |
51,1 bars / 740 psi |
Distribution de gaz, tuyauterie de procédé à pression modérée |
| 400 |
68,1 bars / 990 psi |
Moins courant ; classe passerelle entre 300 et 600 |
| 600 |
102,1 bars / 1 480 psi |
Transmission haute pression de gaz et de pétrole, raffineries |
| 900 |
153,4 bars / 2 220 psi |
Applications vapeur haute pression, injection de gaz, HPHT |
| 1500 |
255,6 bars / 3 705 psi |
Très haute pression — têtes de puits, collecteurs d'injection de gaz |
| 2500 |
425,5 bars / 6 170 psi |
Extrême pression — sous-marin, puits profond HPHT |
Note d'approvisionnement — La classe 400 est rarement spécifiée La classe 400 a été introduite pour combler l'écart entre la classe 300 et la classe 600, mais elle est rarement spécifiée dans les projets modernes. De nombreuses usines n'ont qu'un stock limité, voire inexistant, de classe 400 : cela nécessite généralement une quantité minimale de commande et un délai de livraison plus long. Si votre pression de conception se situe entre la classe 300 et la classe 600, la plupart des ingénieurs passent simplement à la classe 600. Spécifiez la classe 400 uniquement si votre code de projet ou les spécifications de votre client l'exigent explicitement et préparez-vous à des délais d'approvisionnement plus longs.
3. Indices de pression et de température par groupe de matériaux
ASME B16.5 organise les matériaux en groupes – actuellement 31 groupes pour les matériaux moulés et forgés. Chaque groupe possède son propre tableau d'évaluation pression-température. Les groupes de matériaux les plus couramment utilisés dans les canalisations de pétrole et de gaz sont :
| Groupe de matériaux |
du matériau ASTM typique |
Description |
Classe 150 MAWP à 38°C |
Classe 300 MAWP à 38°C |
| 1.1 |
A105, A181 Gr.70 |
Acier au carbone — standard |
19,6 bars (285 psi) |
51,1 bars (740 psi) |
| 1.2 |
A216 WCB, A515 Gr.70 |
Acier au carbone — moulé |
19,6 bars (285 psi) |
51,1 bars (740 psi) |
| 1.13 |
A350LF2 |
Acier au carbone — basse température |
19,6 bars (285 psi) |
51,1 bars (740 psi) |
| 2.1 |
A182 F11, F22 |
Acier allié 1¼Cr–½Mo / 2¼Cr–1Mo |
19,6 bars (285 psi) |
51,1 bars (740 psi) |
| 2.3 |
A182 F5, F9 |
Acier allié 5Cr–½Mo / 9Cr–1Mo |
19,6 bars (285 psi) |
51,1 bars (740 psi) |
| 3.1 |
A182 F304, F316 |
Acier inoxydable austénitique (série 300) |
15,1 bars (220 psi) |
39,8 bars (578 psi) |
| 3.2 |
A182 F304L, F316L |
SS austénitique à faible teneur en carbone |
13,8 bars (200 psi) |
36,2 bars (525 psi) |
Point d'ingénierie critique : les brides en acier inoxydable ont des valeurs nominales inférieures à celles de l'acier au carbone. Erreur de spécification courante : les brides en acier inoxydable austénitique (groupes 3.1, 3.2) ont des valeurs pression-température inférieures à celles des brides en acier au carbone de la même classe. Une bride de classe 150 A182 F316L est évaluée à seulement 13,8 bars à 38°C, contre 19,6 bars pour la même classe en acier au carbone A105. En effet, l'acier inoxydable austénitique a une limite d'élasticité inférieure à des températures élevées que l'acier au carbone. Vérifiez toujours la valeur PT par rapport au tableau des groupes de matériaux, et pas seulement au numéro de classe, lorsque vous mélangez des matériaux dans un système de tuyauterie.
4. Types de brides couverts par B16.5
Col à souder (WN)
Moyeu :
alésage conique long
Soudure :
Soudure bout à bout au tuyau
Résistance :
la plus élevée – soudure à pénétration totale
Idéal pour :
service haute pression, cyclique et critique
À enfiler (SO)
Moyeu :
court – le tuyau glisse à travers
Soudure :
deux soudures d'angle – à l'intérieur et à l'extérieur
Force :
env. 2/3 du col à souder
Idéal pour :
basse pression, service général, alignement facile
Aveugle (BL)
Moyeu :
plaque pleine – pas d'alésage
Soudure :
boulonnée – pas de soudure
Utilisation :
Terminer ou isoler les extrémités du pipeline
Idéal pour :
toutes les classes de pression, test de suppression
Soudure par emboîtement (SW)
Moyeu :
alésage de douille encastré
Soudure :
soudure d'angle unique – à l'extérieur uniquement
Limite de taille :
NPS ½ – NPS 3 typique
Idéal pour :
lignes d'instruments haute pression de petit calibre
Fileté (TH)
Moyeu :
filetage NPT interne
Soudure :
Aucune soudure requise
Utilisation :
Utilité basse pression, raccordements temporaires
Idéal pour :
Là où le soudage n’est pas possible
Joint à recouvrement (LJ)
Moyeu :
alésage plat – utilisé avec une extrémité tronquée
Soudure :
extrémité du tronçon soudée au tuyau ; bride desserrée
Utilisation :
Démontage fréquent ; tuyau gainé/revêtu
Idéal pour :
lorsque la rotation de la bride facilite l’alignement des boulons
Engineering Insight — Les brides à col soudé ne sont pas toujours obligatoires. Les brides à col soudé sont le type le plus résistant et sont souvent spécifiées par défaut dans les projets pétroliers et gaziers. Cependant, les brides à enfiler sont entièrement acceptables selon la norme ASME B16.5 pour un service de classe 150 et 300 dans des conditions de charge non cycliques et sans choc et peuvent réduire les coûts et le temps d'installation pour les systèmes de gros diamètre et à basse pression. La restriction concernant les brides à enfiler provient généralement des spécifications de l'entreprise ou des normes du projet, et non de la norme B16.5 elle-même. Passez en revue vos spécifications de tuyauterie applicables avant de mettre automatiquement à niveau toutes les brides vers un col à souder.
5. Types de faces de bride — RF, FF, RTJ et autres
| Type de face |
Abréviation |
Description |
typique du joint |
Application |
| Visage surélevé |
FR |
Zone de contact circulaire surélevée : 1,6 mm pour la classe 150/300 ; 6,4 mm pour la classe 400-2500 |
Enroulement en spirale, joint en feuille |
Le plus courant — utilisé dans la majorité des canalisations de pétrole et de gaz |
| Visage plat |
FR |
Siège intégral — joint de contact sur toute la face de la bride |
Joint souple intégral |
Connexion à des brides en fonte ou non métalliques : évite les contraintes de flexion |
| Joint de type anneau |
RTJ |
La rainure usinée accepte le joint annulaire métallique (ovale ou octogonal) |
Anneau métallique (R, RX, BX) |
Service critique à haute pression et à haute température ; connexions tête de puits et XT |
| Homme/Femme |
H/F |
Une bride a une face surélevée, l'autre a un évidement correspondant |
Enroulement en feuille ou en spirale |
Pompes, compresseurs — joint autocentrant |
| Languette et rainure |
T&G |
Languette surélevée étroite sur une bride, rainure assortie sur l'autre |
Joint à bague étroite |
Échangeurs de chaleur, cuves — joint confiné |
Point d'ingénierie critique : ne jamais assembler les brides RF et FF. Les brides à face surélevée et à face plate ne doivent jamais être boulonnées directement ensemble. Une bride à face surélevée boulonnée à une bride à face plate concentre la charge du joint sur la partie surélevée uniquement, provoquant la flexion et la fissuration de la bride à face plate (souvent en fonte ou en matériau à faible résistance) sous la charge du boulon. Si votre projet nécessite la connexion de brides RF et FF, la face surélevée doit être usinée à plat, ou un joint complet et un couple de boulon contrôlé doivent être utilisés. Il s’agit d’une erreur courante sur le terrain avec de réelles conséquences d’échec.
6. Dimensions et alésages
ASME B16.5 définit le diamètre extérieur, le diamètre du cercle de boulons, le nombre et le diamètre des trous de boulons ainsi que l'épaisseur minimale de la bride pour chaque combinaison NPS et classe. Les dimensions d'alésage sont définies par le programme de tuyauterie utilisé — B16.5 fournit des tableaux d'alésage pour les programmes standard, XS (extra résistant) et XXS, ainsi qu'une gamme de programmes intermédiaires.
| NPS |
Classe 150 OD (mm) |
Classe 300 OD (mm) |
Classe 600 OD (mm) |
Nombre de boulons (Cl. 150) |
Nombre de boulons (Cl. 300/600) |
| ½' |
89 |
95 |
95 |
4 |
4 |
| 1' |
108 |
124 |
124 |
4 |
4 |
| 2' |
152 |
165 |
190 |
4 |
8 |
| 4' |
229 |
254 |
273 |
8 |
8 |
| 6' |
279 |
318 |
356 |
8 |
12 |
| 8' |
343 |
381 |
419 |
8 |
12 |
| 10' |
406 |
444 |
508 |
12 |
16 |
| 12' |
483 |
521 |
559 |
12 |
16 |
| 16' |
597 |
648 |
711 |
16 |
20 |
| 20' |
711 |
775 |
864 |
20 |
24 |
| 24' |
813 |
914 |
1016 |
20 |
24 |
Remarque : Les dimensions ci-dessus concernent les brides à collerette à souder RF. Les types à enfiler, aveugles et autres ont le même diamètre extérieur et le même cercle de boulons, mais diffèrent par leur épaisseur et leur alésage. Référez-vous toujours au tableau B16.5 applicable pour le type de bride spécifique et la classe requise.
7. Matériaux pour brides ASME B16.5
7.1 Acier au carbone
Le matériau dominant pour les brides B16.5 dans les services pétroliers et gaziers. ASTM A105 (forgé) et A216 WCB (coulé) sont les qualités standard pour un service à température ambiante à modérée. Pour un service à basse température inférieure à −29°C, la norme ASTM A350 LF2 (testé aux chocs) est spécifiée. Pour le service acide (H₂S), des exigences supplémentaires HIC et SSCC s'appliquent.
7.2 Acier allié
Pour un service à température élevée ou à haute pression, les brides en acier allié étendent la capacité pression-température au-delà de l'acier au carbone. Les qualités courantes incluent A182 F11 (1¼Cr–½Mo), A182 F22 (2¼Cr–1Mo) et A182 F5/F9 (5Cr et 9Cr–1Mo) pour le raffinage et le service de traitement à haute température.
7.3 Acier inoxydable
Les brides en acier inoxydable austénitique selon A182 F304, F316, F304L et F316L sont utilisées pour les applications corrosives, les applications cryogéniques et la tuyauterie alimentaire/pharmaceutique. Notez que les brides en acier inoxydable ont des pressions nominales inférieures à celles de l'acier au carbone de la même classe — voir la section 3 ci-dessus. Les qualités inoxydables duplex et super-duplex sont utilisées pour les environnements de service offshore et acides hautement corrosifs.
| Matériau |
ASTM Grade |
B16.5 Groupe |
Plage de température |
Application typique |
| Acier au carbone |
A105 |
1.1 |
−29°C à 425°C |
Pétrole et gaz standard, tuyauterie de traitement |
| CS basse température |
A350LF2 |
1.13 |
−46°C à 343°C |
GNL, cryogénique, climat froid |
| 1¼Cr–½Mo |
A182 F11 |
2.1 |
−29°C à 593°C |
Raffinerie, procédé à température élevée |
| 2¼Cr–1Mo |
A182 F22 |
2.1 |
−29°C à 593°C |
Hydrocraquage haute température, reformeurs |
| 316 SS |
A182 F316 |
3.1 |
−196°C à 538°C |
Service corrosif, offshore |
| Acier inoxydable 316L |
A182F316L |
3.2 |
−196°C à 454°C |
Service acide, environnements chlorés |
8. Exigences en matière de boulonnage et de joints
ASME B16.5 spécifie la taille, la longueur et la quantité des boulons pour chaque NPS et classe. Les matériaux de boulons standard sont des goujons ASTM A193 B7 avec des écrous hexagonaux lourds A194 2H — la valeur par défaut pour la plupart des joints à bride en acier au carbone et allié. Pour le service à basse température, des boulons A320 L7 / A194 4 sont utilisés. Pour les brides en acier inoxydable, les boulons A193 B8M / A194 8M (inox 316) sont courants.
Note d'approvisionnement — Le type de joint doit correspondre au type de face et au service Spécifier la classe et le matériau de la bride ne représente que la moitié du travail — la sélection du joint est tout aussi critique et doit être spécifiée sur le bon de commande. Les joints enroulés en spirale (SWG) avec une bague intérieure en acier au carbone ou en acier inoxydable sont standard pour les brides RF dans les services pétroliers et gaziers. Les joints en feuille (fibres comprimées sans amiante, CNAF) sont utilisés pour les services publics à basse pression et les brides pleine face. Les joints annulaires métalliques RTJ sont spécifiés par numéro d'anneau (par exemple, R-24 pour NPS 4 classe 300) et par matériau. Un joint mal spécifié pour la classe de température ou de pression de service est une cause courante de fuites de brides.
9. ASME B16.5 vs ASME B16.47 — Quelle norme s'applique ?
| Série standard |
de couverture NPS |
/ |
Application typique équivalente |
| ASME B16.5 |
NPS ½ – NPS 24 |
— |
La plupart des brides de processus et de pipeline |
| ASME B16.47 série A |
26 NPS – 60 NPS |
Équivalent au MSS SP-44 |
Brides de pipeline de grand diamètre (type API) |
| ASME B16.47 série B |
26 NPS – 60 NPS |
Équivalent à l'API 605 |
Brides de tuyauterie de procédé de grand diamètre |
Les brides de la série A (équivalent MSS SP-44) sont plus lourdes et plus chères que la série B pour le même NPS et la même classe, mais elles correspondent au cercle de boulons des brides B16.5 à la limite NPS 24 — ce qui signifie qu'une bride de la série A NPS 26 se boulonnera directement à une bride B16,5 NPS 24 de la même classe. Les brides de la série B ne partagent pas cette compatibilité. Cela est important pour les projets dans lesquels des tuyaux de grand diamètre passent à des sections de collecteur de plus petit diamètre.
10. Questions fréquemment posées
Qu'est-ce que l'ASME B16.5 ?
ASME B16.5 est la norme américaine pour les brides de tuyaux et les raccords à brides de NPS ½ à NPS 24. Elle définit sept classes de pression (150 à 2 500), les valeurs pression-température par groupe de matériaux, les types de faces de bride, les dimensions d'alésage, les exigences de boulonnage et le marquage. Il s'agit de la norme de bride la plus largement référencée dans les tuyauteries de pétrole, de gaz, pétrochimiques et de procédés à l'échelle mondiale, et elle est citée par tous les principaux codes de conception de tuyauterie, notamment ASME B31.3 et B31.8.
Quelles sont les classes de pression ASME B16.5 ?
ASME B16.5 définit sept classes de pression : 150, 300, 400, 600, 900, 1 500 et 2 500. Le numéro de classe n'indique pas directement la pression nominale : la pression de service réelle admissible dépend à la fois de la classe et du groupe de matériaux. Pour l'acier au carbone standard A105 à 38°C, les valeurs nominales vont d'environ 19,6 bar (classe 150) à 425,5 bar (classe 2500). Les valeurs nominales diminuent à mesure que la température de fonctionnement augmente.
Quelle est la différence entre les faces de bride RF, FF et RTJ ?
RF (Raised Face) est le type le plus courant, avec une petite zone de contact circulaire surélevée qui concentre la charge du boulon sur le joint. FF (Flat Face) n’a pas de zone surélevée et est utilisé lors du raccordement à des brides en fonte ou non métalliques. Le RTJ (Ring Type Joint) possède une rainure usinée acceptant un joint annulaire métallique, utilisé pour les services à haute pression et critiques. Les brides RF et FF ne doivent jamais être boulonnées ensemble sans modification, car cela endommagerait la bride à face plate de moindre résistance.
Quelle est la différence entre ASME B16.5 et ASME B16.47 ?
ASME B16.5 couvre les brides NPS ½ à NPS 24. ASME B16.47 couvre les brides de grand diamètre de NPS 26 à NPS 60, en deux séries : série A (équivalente à MSS SP-44, plus lourde, utilisation dans les pipelines) et série B (équivalente à API 605, plus légère, utilisation dans la tuyauterie de traitement). Les dimensions et les modèles de boulons ne sont pas interchangeables entre B16.5 et B16.47, sauf au niveau de la transition NPS 24/26 pour les brides de série A, qui sont conçues pour être compatibles avec les boulons B16.5 à cette limite.
Qu'est-ce que l'ASTM A105 et quand est-il utilisé ?
ASTM A105 est le matériau en acier au carbone forgé le plus courant pour les brides ASME B16.5. Il offre une résistance à la traction minimale de 485 MPa et une limite d'élasticité minimale de 250 MPa, et convient pour un service de -29°C à environ 425°C. A105 appartient au groupe de matériaux 1.1 en B16.5. Il s'agit du matériau de bride par défaut pour la plupart des applications de tuyauterie de pétrole, de gaz et de traitement à température modérée. Pour des températures plus basses, l'A350 LF2 (testé aux chocs) est utilisé. Pour un service à température élevée, des nuances d'acier allié telles que A182 F11 ou F22 sont spécifiées.
Quels types de brides sont couverts par l'ASME B16.5 ?
ASME B16.5 couvre les cols à souder (WN), les raccords à enfiler (SO), les manchons à souder (SW), les filetages (TH), les aveugles (BL), les joints à recouvrement (LJ) et les brides réductrices. Weld Neck est le plus résistant et le plus largement spécifié pour les canalisations sous pression. Les brides aveugles sont utilisées pour terminer ou obturer une extrémité de pipeline. Les douilles à souder et filetées sont utilisées pour les connexions de petit calibre. Les brides à recouvrement sont utilisées avec des extrémités tronquées pour les applications nécessitant un démontage fréquent ou lorsque la rotation de la bride facilite l'alignement des trous de boulons.
Source des brides ASME B16.5 de ZC Steel Pipe
ZC Steel Pipe fabrique et exporte des brides ASME B16.5 dans les sept classes de pression (150 à 2 500) et tous les types standards : col à souder, à enfiler, borgne, à emboîtement soudé, fileté et à recouvrement. Les matériaux incluent ASTM A105, A350 LF2, A182 F11/F22/F316L et acier inoxydable duplex/super-duplex. Documentation MTC complète, inspection par un tiers et dimensions d'alésage personnalisées disponibles.
Nous fournissons des brides pour les oléoducs et gazoducs, les raffineries, les usines pétrochimiques et les projets de canalisations de traitement en Afrique, au Moyen-Orient et en Amérique du Sud.
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