Calculateur d’épaisseur de conduite sous pression intérieure

Calcul de l’épaisseur de conduite

La pression intérieure sollicite la paroi dans la direction circonférentielle. La relation la plus simple est celle de Barlow : t = P × D / (2 × S), avec P la pression intérieure, D le diamètre extérieur et S la contrainte admissible du matériau. Pour les conduites de procédés, ASME B31.3 précise cette relation :

t = P × D / (2 × (S × E × W + P × Y))

E est le coefficient de qualité de la soudure longitudinale, W le coefficient de réduction de résistance du joint soudé à haute température et Y un coefficient dépendant du matériau et de la température.

Surépaisseurs et tolérance

La formule donne seulement l’épaisseur résistante à la pression. On ajoute les surépaisseurs de corrosion, d’érosion et de filetage : tm = t + c. La conduite pouvant être fabriquée plus mince que sa valeur nominale, on tient compte de la tolérance : Tmin = tm / (1 − tolérance). Les normes des conduites sans soudure fixent généralement cette tolérance à 12,5 %.

Exemple

Une conduite sans soudure a un diamètre extérieur de 168,3 mm, une pression de calcul de 40 bar, une contrainte admissible de 138 MPa, E = 1 et Y = 0,4. L’épaisseur de calcul vaut 4 × 168,3 / (2 × 139,6) = 2,41 mm. Avec une surépaisseur de corrosion de 1,5 mm, elle atteint 3,91 mm. Avec une tolérance de 12,5 %, la paroi nominale minimale est de 4,47 mm. On choisit l’épaisseur immédiatement supérieure dans le tableau normalisé.

Limites

Cet outil couvre uniquement les conduites droites sous pression intérieure. Saisissez la contrainte admissible issue du code. La flexion, la dilatation thermique, la pression extérieure, les coudes, les dérivations et les classes des brides se vérifient séparément. Le dimensionnement définitif relève d’un ingénieur qualifié.

Questions fréquentes

Comment calculer l’épaisseur de conduite en mm ?

À titre d’exemple, une relation de la forme du code de tuyauterie de procédés donne une épaisseur résistante de 2,411 mm et nominale minimale de 4,47 mm pour 40 bar, un diamètre extérieur de 168,3 mm et une contrainte de 138 MPa, avec une surépaisseur de 1,5 mm et une tolérance de 12,5 %. Les coefficients E, W et Y et la contrainte sont des exemples à vérifier dans les tableaux du code. Ce résultat préliminaire n’est pas une paroi normalisée et exclut la pression extérieure.

Calculer avec ces valeurs