CODAP® 2010 + Addendum 03-11

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Le SNCT a toujours recommandé de faire travailler les élèves des sections Chaudronnerie Industrielle avec le CODAP®, afin de les familiariser avec un document complexe qu’ils utiliseront durant leur vie professionnelle.

L’étude des codes de construction d’appareils à pression fait partie des référentiels du Brevet de Technicien Supérieur CRCI (Conception et Réalisation en Chaudronnerie Industrielle), du Baccalauréat Professionnel TCI (Technicien en Chaudronnerie Industrielle), et du Certificat d’Aptitude Professionnelle RCI (Réalisation en Chaudronnerie Industrielle). Enfin les sujets des concours de recrutement d’enseignants de lycées technologiques et de lycées professionnels de cette spécialité comportent toujours une partie « Code ».

Pour travailler efficacement, les étudiants doivent disposer d’une documentation de même type que celle qu’ils utiliseront dans leur vie professionnelle. Or, le CODAP® est onéreux, et de reproduction interdite. C’est pourquoi nous proposons ci-après des extraits qui nous semblent suffisants pour assimiler l’esprit du code, et parvenir à la démarche nécessaire pour bien l’utiliser au

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travers d’exemples concrets. Les repères de chapitres, tableaux, figures, etc… sont ceux du CODAP®, afin d’habituer les utilisateurs à cette notation, et aussi de leur permettre de se reporter facilement au document d’origine. Pour obtenir un document de volume raisonnable, nous avons dû faire des choix qui nous semblent à la fois représentatifs du code, et d’un nombre de pages « raisonnable » au plan pédagogique.

Afin d’assurer une certaine stabilité des formations, ce document ne tient pas compte des mises à jour régulières du CODAP® : il est seulement refondu à l’occasion d’une nouvelle édition du code, jusqu’à présent tous les 5 ans.

Pour ces raisons, et bien que ce document soit diffusé exclusivement par le SNCT, son usage industriel est strictement interdit.

Le CODAP® 2010 a été remanié et complété par rapport à l’édition 2005. Il est scindé en 2 divisions, chacune composée de 4 et 5 volumes, pour un total de 3800 pages environ. Les principales sections du CODAP® sont purement techniques, les références aux réglementations étant consignées dans des annexes de la section Généralités. Cette présentation a été voulue, pour faciliter la tâche des fabricants qui construisent des appareils sous pression pour l’exportation.

La Division 1 concerne les appareils les plus simples, dans les catégories de risque les plus faibles, et les matériaux ne font pas l’objet d’une réception spécifique. Ces appareils peuvent être construits en acier au carbone, certains aciers inoxydables, inoxydables austénitiques ou alliages d’aluminium. Les autres appareils, dont la fabrication est plus complexe, doivent être construits conformément aux exigences de la Division 2. Cette nouvelle édition reprend l’ensemble des possibilités offertes par les versions antérieures à 2005 du Code, largement complétées par de nombreuses innovations. Note : La présente version du CODAP Didactique prend en compte l’addendum 03-11.

La présente édition du CODAP® Didactique comprend essentiellement des extraits de la Division 1, dont nous pensons qu’ils sont suffisants pour enseigner l’« esprit » d’un code de construction à des élèves et les habituer à utiliser un tel document. L’utilisation de la Division 2 peut s’opérer par analogie. Nous avons néanmoins inclus quelques pages de cette division à la fin du document, afin qu’une comparaison puisse être menée sur quelques exigences, entre les deux divisions du CODAP®.

Nous tenons à remercier très sincèrement ici l’équipe du SNCT, qui a bien voulu nous faire bénéficier de son expérience des appareils à pression, du CODAP®, de la normalisation et des réglementations.

Le succès qu’a connu ce document depuis sa première édition il y a maintenant 19 ans, le fait qu’il soit autorisé pour composer dans certaines épreuves d’examens et concours, montrent qu’il répond à un besoin réel des élèves, étudiants et enseignants. Nous pensons qu’il peut faciliter la première approche d’un code pour des étudiants en stage n’ayant jamais utilisé ce type de document.

Nous vous en souhaitons un usage fructueux, et restons à l’écoute de vos remarques.

juin 2011

N.B. : Afin de faciliter au lecteur le repérage dans le document, les commentaires spécifiques au CODAP® Didactique ont été écrits en police « arial », alors que les extraits du CODAP® ont été conservés dans la police d’origine du document.

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LES CODES DE CONSTRUCTION CHAUDRONNÉE

I – HISTORIQUE – INTÉRET DES CODES Il faut tout d’abord comprendre qu’un appareil contenant un gaz ou de la vapeur d’eau sous pression est un appareil excessivement dangereux si un certain nombre de précautions ne sont pas prises à chaque niveau, depuis la conception jusqu’au suivi en service.

Ce risque potentiel est dû essentiellement à l’énergie souvent considérable que peut libérer le gaz ou la vapeur lors d’une rupture accidentelle de l’enveloppe soumise à la pression. L’existence de cette énergie potentielle étant due à la propriété de compressibilité des gaz (voir cours de physique).

A la fin du XIXème siècle, du fait de l’essor industriel, de nombreux réservoirs, ou d’autres appareils à pression de gaz, ainsi que des générateurs de vapeur (chaudières) ont été construits. Un certain nombre d’accidents graves, spectaculaires et meurtriers, d’abord aux Etats-Unis, mais aussi en Europe, ont

conduit les législateurs à établir une réglementation et ont fait prendre conscience aux Fabricants de la nécessité de

rassembler leur « savoir-faire » et leur expérience.

C’est donc la création, aux États Unis, en 1887 de l’Association Américaine des Fabricants de Chaudières, puis en 1907, les premières règles de construction des chaudières (3 pages à l’époque !) ; enfin en 1915 le premier Code ASME (American Society of Mechanical Engineers) voit le jour.

En France, le premier Code, le CORMAT, paraît en 1943 et évoluera progressivement jusqu’au CODAP® actuel.

II – REMARQUES IMPORTANTES CONCERNANT LES CODES Ce sont, comme nous l’avons déjà dit, des recueils du « savoir-faire » des Fabricants, ce qui, pour bien comprendre leur

« esprit », amène à plusieurs remarques :

1. Les règles données tiennent compte de l’expérience acquise par la profession et par les utilisateurs, des connaissances du comportement des matériaux et de la répartition des contraintes, ainsi que de l’état des techniques de mise en œuvre et d’assemblage au moment de la rédaction du Code et de ses mises à jour.

2. Dans l’esprit des auteurs, les règles présentées dans le Code sont des règles minimales à respecter, compte tenu de l’état des techniques au moment de leur publication. Elles sont données comme guide de recommandations pour servir de base technique à des contrats.

3. Il existe de nombreux codes, les Fabricants se regroupant en général au niveau national pour les éditer.

Exemples : - France . CODAP® (Appareils non soumis à l’action de la flamme)

. CODETI® (Tuyauteries) . COVAP® (Appareil soumis à l’action de la flamme) . RCC-M (Règles de Conception et de construction des Matériels Nucléaires) - Angleterre PD 5500 - Allemagne AD. Merkblater - États-Unis Code ASME ……….

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Dans le cadre du CODAP®, les rédacteurs s’étaient attachés à introduire dans le Code les exigences de la Réglementation française. De ce fait, les éditions du CODAP® 90 et 95 avaient fait l’objet d’une homologation par le Ministère de l’Industrie.

Le contexte européen a bouleversé les habitudes.

Par le Traité de Rome signé en 1954, les États membres se sont imposés, par les articles 100 et 101, la libre circulation des biens et des personnes. Pour atteindre ce but, les réglementations nationales devaient se fondre en une réglementation unique recevable par tous les

pays de la CE. Ceci a entraîné l’écriture d’une directive 97/23/CE (Directive des Équipements Sous Pression).

Pour être applicable, comme toutes les directives, elle doit être transcrite en droit national. La directive 97/23/CE (23ème directive de l’année 1997) a donc été transcrite dans le décret français du 13 décembre 1999, complété par les arrêtés de décembre 1999 modifiés.

L’un des principaux avantages de cette nouvelle réglementation est de pouvoir construire des appareils utilisables dans tous les pays de la CE (il faut tout de même tenir compte de certaines contraintes locales telles que le séisme, la température, la neige, le vent…, mais également du suivi en service : arrêté du 15 mars 2000 modifié).

Par contre l’application de cette réglementation ne dépendant plus directement de la responsabilité de l’administration française (DRIRE), il appartient à des organismes compétents, habilités par l’administration et notifiés auprès de Bruxelles, de s’assurer que les Fabricants, responsables de la mise sur le marché des équipements qu’ils construisent, sont en conformité avec la directive et peuvent recevoir le marquage CE.

Cette nouvelle réglementation modifie donc d’une façon sensible le CODAP® 95. Cependant, afin que les utilisateurs de ce Code ne soient pas trop perturbés, dans l’application du Code, c’est essentiellement la partie « Généralités » qui apportait les explications ainsi que la manière d’utiliser les règles du Code dans le CODAP® 2000

Les éditions 2005 et 2010 du CODAP® ont été aménagées pour satisfaire aux exigences des futures Normes Internationales, ISO 16528/-1 et 2, les références aux réglementations (européenne, ou d’autres pays : GA5 : Europe, GA6 : Chine, GA7 : Russie) étant consignées dans des annexes de la section Généralités. L’aspect technique (matériaux, soudage) a pris en compte les nouvelles normes internationales (ISO EN).

Pour répondre aux exigences de ces réglementations, le CODAP® doit être appliqué dans la totalité des parties concernées.

Pour construire un appareil suivant le CODAP®, il est nécessaire de connaître au préalable :

− le produit contenu (toxicité) ;

− sa nature (gaz ou liquide) ;

− la pression maximale admissible ;

− le volume.

Dans le cadre de la réglementation européenne, l’ensemble de ces conditions permet de déterminer l’une des 4 catégories de risque (GA5), puis par l’analyse des conditions de service et de surveillance du tableau GA5.3, de choisir la catégorie de construction (GA5.4.1).

En plus des modifications indiquées ci-dessus, le CODAP® 2005, puis le CODAP® 2010 ont été profondément remaniés par rapport à l’édition 2000. Ils sont scindés en 2 Divisions, respectivement de 4 et 5 volumes.

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La Division 1 concerne les appareils de catégorie de risque suivant articles 3.3 et 1, pour lesquels les matériaux peuvent ne pas faire l’objet d’une réception spécifique.

Ces appareils peuvent être fabriqués en acier carbone (avec limite d’élasticité ≤ 295 MPa) ou nuance d’aciers inoxydables austénitiques (hors réfractaires) ou d’alliages d’aluminium.

Les autres appareils, de conception et de fabrication plus complexes, doivent être construits selon la Division 2.

Dans le cadre de la réglementation européenne, on peut synthétiser les différences entre les deux divisions de la manière suivante :

Division 1 Division 2 Matériau Acier au C

Inox austénitique

Aluminium et alliages

Cuivre

En plus :

- aciers faiblement alliés,

- aciers alliés,

- nickel et alliages,

- cuivre et alliages,

- titane, zirconium.

Contrôle matériau Non spécifique Spécifique

Catégorie de construction B2, C A, B1, B2

Pas de fluage

Pas de fatigue

Fluage.

Fatigue.

Dimensionnement par analyse des contraintes (C10)

L’utilisation de matériaux répondant aux exigences de normes américaines peut être acceptable moyennant certains amendements.

Les schémas de la Partie CE « Contrôles, Essais et inspection » (Section CE1) sont identiques à ceux de l’Annexe FA1, ce qui en facilite la compréhension.

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