2.

CONCEPTION 2.1. Généralités Les équipements sous pression doivent être correctement conçus en tenant compte de tous les facteurs pertinents permettant de garantir la sûreté de l'équipement pendant toute sa durée de vie prévue. La conception comprend des coefficients de sécurité appropriés qui se fondent sur des méthodes générales réputées utiliser des marges de sécurité adéquates pour prévenir tous types de défaillance de manière cohérente. 2.2. Conception pour une résistance appropriée 2.2.1. Les équipements sous pression doivent être conçus pour supporter des charges correspondant à l'usage envisagé, ainsi que pour d'autres conditions de fonctionnement raisonnablement prévisibles. Sont notamment pris en compte les facteurs suivants: — les pression interne et externe, — les températures ambiante et de service, — la pression statique et la masse du contenu dans les conditions d'emploi et d'essai, — les charges dues à la circulation, au vent, aux séismes, — les forces et les moments de réaction provoqués par les supports, les fixations, les tuyauteries, etc., — la corrosion et l'érosion, la fatigue, etc., — la décomposition des fluides instables. Les différentes charges qui peuvent intervenir au même moment doivent être prises en considération, en tenant compte de la probabilité de leur apparition simultanée. 2.2.2. La conception pour une résistance appropriée doit être fondée sur: — en règle générale, une méthode de calcul, telle que décrite au point 2.2.3 et complétée si nécessaire par une méthode expérimentale de conception telle que décrite au point 2.2.4, — ou — une méthode expérimentale de conception sans calcul, telle que décrite au point 2.2.4, lorsque le produit de la pression maximale admissible PS par le volume V est inférieur à 6 000 bar·L ou le produit PS·DN inférieur à 3 000 bar. 2.2.3. Méthode de calcul a) Confinement de la pression et autres charges Les contraintes admissibles des équipements sous pression doivent être limitées eu égard aux défaillances raisonnablement prévisibles dans les conditions de fonctionnement. À cet effet, il y a lieu d'appliquer des facteurs de sécurité permettant d'éliminer entièrement toutes les incertitudes découlant de la fabrication, des conditions réelles d'utilisation, des contraintes, des modèles de calcul, ainsi que des propriétés et du comportement du matériau. Ces méthodes de calcul doivent procurer des marges de sécurité suffisantes, conformément, lorsque cela est approprié, aux prescriptions du point 7. Les dispositions ci-dessus peuvent être satisfaites en appliquant une des méthodes suivantes, comme approprié, si nécessaire à titre de complément ou en combinaison: — conception par formules, — conception par analyse, — conception par mécanique de la rupture. b) Résistance La résistance de l'équipement sous pression en cause doit être établie par des calculs de conception appropriés. En particulier: — les pressions de calcul ne doivent pas être inférieures aux pressions maximales admissibles et doivent tenir compte des pressions de fluide statiques et dynamiques ainsi que de la décomposition des fluides instables. Lorsqu'un récipient est composé de compartiments distincts et individuels de confinement de la pression, les cloisons de séparation doivent être conçues en tenant compte de la pression la plus élevée pouvant exister dans un compartiment et de la pression la plus basse possible pouvant exister dans le compartiment voisin, — les températures de calcul doivent offrir des marges de sécurité adéquates, — la conception doit tenir dûment compte de toutes les combinaisons possibles de température et de pression qui peuvent survenir dans des conditions de fonctionnement raisonnablement prévisibles de l'équipement, — les contraintes maximales et les pointes de concentration de contraintes doivent être maintenues dans des limites sûres, — les calculs de confinement de la pression doivent utiliser les valeurs adéquates des propriétés du matériau, fondées sur des données démontrées, compte tenu des dispositions énoncées au point 4 ainsi que des facteurs de sécurité adéquats. Selon le cas, les caractéristiques du matériau à prendre en compte comprennent: — — la limite d'élasticité, à 0,2 % ou, selon le cas, à 1,0 %, à la température de calcul, — la résistance à la traction, — la résistance en fonction du temps, c'est-à-dire la résistance au fluage, — les données relatives à la fatigue, — le module de Young (module d'élasticité), ▼C1 — le niveau adéquat de déformation plastique, ▼B — la résistance à la flexion par choc, — la ténacité à la rupture, — des coefficients de joint appropriés doivent être appliqués aux caractéristiques des matériaux en fonction, par exemple, de la nature des essais non destructifs, des propriétés des assemblages de matériaux et des conditions de fonctionnement envisagées, — la conception doit tenir dûment compte de tous les mécanismes de dégradation raisonnablement prévisibles (notamment la corrosion, le fluage, la fatigue) correspondant à l'usage auquel l'équipement est destiné. Les instructions visées au point 3.4 doivent attirer l'attention sur les caractéristiques de la conception qui sont déterminantes pour la durée de vie de l'équipement telles que: — — pour le fluage: le nombre théorique d'heures de fonctionnement à des températures déterminées, — pour la fatigue: le nombre théorique de cycles à des niveaux de contrainte déterminés, — pour la corrosion: la tolérance de corrosion théorique. c) Stabilité Lorsque l'épaisseur calculée ne permet pas d'obetenir une stabilité structurelle suffisante, il convient de prendre les mesures nécessaires pour y remédier, compte tenu des risques liés au transport et à la manutention. 2.2.4. Méthode expérimentale de conception La conception de l'équipement peut être validée, en tout ou en partie, par un programme d'essais portant sur un échantillon représentatif de l'équipement ou de la famille d'équipements. Le programme d'essais doit être clairement défini avant les essais et être accepté par l'organisme notifié chargé du module d'évaluation de la conception, lorsqu'il existe. Ce programme doit définir les conditions d'essais et les critères d'acceptation et de refus. Les valeurs exactes des dimensions essentielles et des caractéristiques des matériaux constitutifs des équipements essayés doivent être relevées avant l'essai. Le cas échéant, pendant les essais, les zones critiques de l'équipement sous pression doivent pouvoir être observées avec des instruments adéquats permettant de mesurer les déformations et les contraintes avec suffisamment de précision. Le programme d'essai doit comprendre: a) un essai de résistance à la pression, destiné à vérifier qu'à une pression garantissant une marge de sécurité définie par rapport à la pression maximale admissible, l'équipement ne présente pas de fuite significative ni de déformation excédant un seuil déterminé. La pression d'essai doit être déterminée en tenant compte des différences entre les valeurs des caractéristiques géométriques et des matériaux mesurées dans les conditions d'essai et les valeurs admises pour la conception; elle doit aussi tenir compte de la différence entre les températures d'essai et de conception. b) lorsque le risque de fluage ou de fatique existe, des essais appropriés déterminés en fonction des conditions de service prévues pour l'équipement, par exemple: durée de service à des températures spécifiées, nombre de cycles à des niveaux de contrainte déterminés, etc. c) lorsque c'est nécessaire, des essais complémentaires relatifs à d'autres facteurs d'environnement particuliers visés au point 2.2.1 tels que corrosion, agressions extérieures, etc. 2.3. Dispositions visant à assurer la sécurité de la manutention et du fonctionnement Le mode de fonctionnement des équipements sous pression doit exclure tout risque raisonnablement prévisible du fait de leur utilisation. Une attention particulière doit être apportée selon le cas, si approprié: — aux dispositifs de fermeture et d'ouverture, — aux émissions dangereuses provenant des soupapes de sûreté, — aux dispositifs d'interdiction d'accès physique tant que règne la pression ou le vide, — à la température de surface, en tenant compte de l'utilisation envisagée, — à la décomposition des fluides instables. En particulier, les équipements sous pression munis d'obturateurs amovibles doivent être munis d'un dispositif automatique ou manuel permettant à l'utilisateur de s'assurer aisément que l'ouverture ne présente pas de danger. De plus, lorsque cette ouverture peut être manœuvréerapidement, l'équipement sous pression doit être équipé d'un dispositif interdisant l'ouverture tant que la pression ou la température du fluide présentent un danger. 2.4. Moyens d'inspection a) Les équipements sous pression doivent être conçus de telle sorte que toutes les inspections nécessaires à leur sécurité puissent être effectuées. b) Il importe de prévoir des moyens permettant de déterminer l'état intérieur de l'équipement sous pression lorsque cela est nécessaire pour assurer la sécurité permanente de l'équipement, tels que des regards permettant d'avoir physiquement accès à l'intérieur de l'équipement de façon à ce que les inspections appropriées puissent être menées de manière sûre et ergonomique. c) D'autres moyens de s'assurer que l'état de l'équipement sous pression est conforme aux exigences de sécurité peuvent être employés: — lorsqu'il est trop petit pour permettre l'accès physique à l'intérieur — ou — lorsque l'ouverture de l'équipement sous pression risque d'en altérer la condition intérieure — ou — lorsqu'il est prouvé que la substance qu'il contient ne présente pas de danger pour le matériau dont il est constitué et qu'aucun autre mécanisme de dégradation interne n'est raisonnablement prévisible. 2.5. Purge et ventilation Des moyens adéquats de purge et de ventilation de l'équipement sous pression doivent être prévus au besoin: — pour éviter des phénomènes nocifs, tels que coups de bélier, effondrement sous l'effet du vide, corrosion et réactions chimiques incontrôlées. Tous les états de fonctionnement et d'essai, notamment des essais de pression, doivent être envisagés, — pour permettre le nettoyage, le contrôle et l'entretien en sécurité. 2.6. Corrosion et autres attaques chimiques Au besoin, une surépaisseur ou une protection appropriée contre la corrosion ou contre d'autres attaques chimiques doivent être prévues, en tenant dûment compte de l'utilisation envisagée et raisonnablement prévisible. 2.7. Usure Lorsque l'équipement risque d'être soumis à une érosion ou à une abrasion intense, il faut prendre des mesures appropriées pour: — minimiser ces effets par une conception appropriée, par exemple, en prévoyant des surépaisseurs, ou par l'utilisation de chemises intérieures ou de revêtements, — permettre le remplacement des pièces les plus touchées, — attirer l'attention, dans les instructions visées au point 3.4, sur les mesures à mettre en œuvre pour que l'utilisation de l'équipement puisse se poursuivre sans danger. 2.8. Ensembles Les ensembles doivent être conçus de telle sorte que: — les éléments à assembler soient adaptés et fiables dans leurs conditions de service, — tous les éléments s'intègrent correctement et s'assemblent de manière appropriée. 2.9. Dispositions relatives au remplissage et à la vidange Le cas échéant, les équipements sous pression doivent être conçus et être équipés des accessoires appropriés, ou prévus pour en être équipés, en vue de garantir un remplissage et une vidange sûrs, notamment en ce qui concerne les risques suivants: a) lors du remplissage: — le surremplissage ou la surpression au regard notamment du taux de remplissage et de la tension de vapeur à la température de référence, — l'instabilité des équipements sous pression; b) lors de la vidange: l'échappement incontrôlé du fluide sous pression; c) tant lors du remplissage que lors de la vidange: les connexions et déconnexions présentant des risques. 2.10. Protection contre le dépassement des limites admissibles des équipements sous pression Lorsque, dans des conditions raisonnablement prévisibles, les limites admissibles pourraient être dépassées, les équipements sous pression doivent être équipés ou prévus pour être équipés de dispositifs de protection adéquats, à moins que la protection ne soit assurée par d'autres dispositifs de protection intégrés dans l'ensemble. Le dispositif adéquat ou la combinaison des dispositifs adéquats doit être déterminée en fonction des particularités de l'équipement ou de l'ensemble et de ses conditions de fonctionnement. Les dispositifs de protection et leurs combinaisons comprennent: a) les accessoires de sécurité tels que définis à l'article 1er point 2.1.3, b) selon le cas, des dispositifs de contrôle appropriés, tels que des indicateurs ou des alarmes, permettant que soient prises, automatiquement ou manuellement, les dispositions visant à maintenir l'équipement sous pression à l'intérieur des limites admissibles. 2.11. Accessoires de sécurité 2.11.1. Les accessoires de sécurité doivent: — être conçus et construits de façon à être fiables et adaptés aux conditions de service prévues et à prendre en compte, s'il y a lieu, les exigences en matière de maintenance et d'essais des dispositifs, — être indépendants des autres fonctions à moins que leur fonction de sécurité ne puisse être affectée par les autres fonctions, — suivre les principes de conception appropriés pour obtenir une protection adaptée et fiable. Ces principes incluent notamment la sécurité positive, la redondance, la diversité et l'autocontrôle. 2.11.2. Dispositifs de limitation de la pression Ces dispositifs doivent être conçus de manière que la pression ne dépasse pas de façon permanente la pression maximale admissible PS; une surpression de courte durée est cependant admise conformément, lorsque cela est approprié, aux prescriptions du point 7.3. 2.11.3. Dispositifs de surveillance de la température Ces dispositifs doivent avoir un temps de réaction adéquat pour des raisons de sécurité et compatible avec la fonction de mesure. 2.12. Feu extérieur Au besoin, les équipements sous pression doivent être conçus et, le cas échéant, être équipés des accessoires appropriés ou prévus pour en être équipés, pour satisfaire aux exigences relatives à la limitation des dommages en cas de feu externe, compte tenu, notamment, de l'utilisation à laquelle ils sont destinés.