Tuyauterie industrielle sous pression - La conception selon le code ASME B31.3 - Exemples pratiques

À la fin de ce cours, vous serez en mesure de :

• Interpréter et appliquer les exigences de conception de l’ASME B31.3 applicables à la tuyauterie industrielle sous pression

• Déterminer les paramètres de conception déterminants, notamment la pression, la température et l’allocation pour corrosion

• Calculer l’épaisseur minimale requise des parois de tuyauterie, les renforcements aux branchements et la pression d’épreuve hydrodynamique conformément au Code

• Appliquer une théorie d’ingénierie simplifiée pour évaluer les charges, les contraintes et la flexibilité des systèmes de tuyauterie

• Vérifier la conformité aux critères de contraintes permanentes, de déplacement et occasionnelles à l’aide de méthodes de calcul structurées

Description

La conception de la tuyauterie industrielle sous pression représente une responsabilité élevée, encadrée par des exigences strictes en matière de sécurité, de réglementation et de performance. Les décisions de conception doivent tenir compte de la pression, de la température, des charges et du comportement du système dans le temps, tout en démontrant une conformité claire aux codes applicables. Lorsque ces exigences sont mal comprises ou incorrectement appliquées, les conséquences peuvent inclure des risques pour la sécurité, des situations de non‑conformité réglementaire et des modifications coûteuses des installations.

Ce cours porte sur l’application pratique des exigences de conception du Code ASME B31.3 pour la tuyauterie de procédés, tel que référencé par la norme CSA B51. Vous apprendrez à traduire les règles du Code en calculs d’ingénierie clairs et défendables, incluant la détermination de l’épaisseur des parois, la vérification de la flexibilité, l’estimation des charges et les essais hydrauliques. L’accent est mis sur la compréhension des raisons derrière les exigences et sur leur application cohérente dans des situations réelles de conception.

À l’aide d’exemples résolus et d’une étude de cas complète, le cours propose une approche structurée pour la conception et l’évaluation des systèmes de tuyauterie industrielle sous pression. À la fin du cours, vous disposerez des outils nécessaires pour effectuer et réviser des calculs de conception de tuyauterie avec un niveau accru de confiance, de rigueur technique et de conformité au Code.

Note : le contenu du cours est principalement basé sur le Chapitre II de l’ASME B31.3 (édition 2024).

Clientèle ciblée :

• Les ingénieur.e.s impliqué.e.s dans la conception ou la révision de systèmes de tuyauterie industrielle sous pression

• Les technologues en génie et les concepteur.rice.s en tuyauterie responsables des calculs et de l’agencement des systèmes

• Les inspecteur.rice.s et les professionnel.le.s responsables de la vérification de la conformité aux codes

• Les entrepreneur.e.s et les professionnel.le.s techniques œuvrant dans des installations de tuyauterie sous pression réglementées

• Les praticien.ne.s, en début de carrière comme expérimenté.e.s, qui souhaitent une introduction structurée ou une mise à jour des exigences de conception de l’ASME B31.3

Jour I

• Définition d’une tuyauterie sous pression

• Les notions de bases pour concevoir un système de tuyauterie

• Les composantes de bases d’un système de tuyauterie

• Les différents types de supports, guides et ancrages

• Définition de la pression équivalente sur une bride standard et exemples d’applications

• Définitions des paramètres de conception

  • Définition de pression et de température de conception

  • Comment déterminer les pressions et les températures de conception en fonction des données d’opération et exemples de calculs

  • La surépaisseur à quoi ça sert et comment l’évaluer

• Calculs pour la pression interne

• Formule pour les coudes

• Calculs ouvertures (branches) sur la conduite principale et exemples de calculs

• La pression du test hydrostatique

Jour II

• La théorie des poutres appliquée à la tuyauterie

• Concevoir selon les contraintes primaires (sustained load stress)

• Définition des contraintes soutenues (sustained load stress)

• Définition des contraintes de déplacements (displacement load stress)

• Comprendre la différence entre les contraintes soutenues et contraintes de déplacements

• Concevoir selon les contraintes primaires (sustained load stress)

  • Supporter adéquatement une tuyauterie

  • Estimer les charges aux appuis et aux équipements.

  • Exemples et Exercices

• Concevoir selon les contraintes secondaires (displacement load stress)

  • Pourquoi guider adéquatement une tuyauterie

  • Méthodes simplifiées pour vérifier la flexibilité

  • Estimer les charges aux appuis et aux équipements

  • Exemples et exercices

• Quand faire une analyse de flexibilité ou de contrainte formelle

Jour III

• Synthèse des notions - Présentation d’un système de tuyauterie à concevoir (étude de cas)

• Conception du système de tuyauterie

  • Déterminer les conditions de conception

  • Déterminer le type et la classe des composantes du système

  • Vérifier les critères liés aux contraintes primaires

  • Vérifier les critères liés aux contraintes de déplacements

  • Vérifier les critères liés aux contraintes occasionnelles

  • Déterminer la pression du test hydrostatique

• Comparaison entre l’état initial et final du système tuyauterie

• Modifications d’un système de tuyauterie existant - Quoi vérifier

• Outils de calculs pour aider à la conception