Guide des normes sur les énergies propres

Dans le monde entier, on continue d’investir dans les véhicules alimentés à l’hydrogène ou au gaz naturel ainsi que dans les infrastructures associées. Pour que ces technologies atteignent leur plein potentiel, il est indispensable d’opter pour des composants ultraperformants capables de gérer des gaz dont les molécules sont très petites pendant toute la durée de vie d’un système fluide. Mais comment savoir quels sont les produits homologués pour votre application ?

Les applications de production, les pipelines virtuels, les stations de ravitaillement et les systèmes embarqués nécessitent tous des dizaines de composants de systèmes fluides de faible diamètre pour fonctionner de manière fiable. Chacun de ces composants doit être testé et on doit pouvoir attester de ses performances. Ce guide vous aidera à simplifier le processus de sélection des composants en vous permettant de consulter la documentation disponible et les essais réalisés dans ce secteur. Vous pourrez en outre explorer la gamme complète de composants de faible diamètre Swagelok conformes aux protocoles d’essai les plus pertinents dans le secteur des véhicules alimentés à l’hydrogène ou au gaz naturel.

Les normes relatives aux énergies propres expliquées

Bien qu’il n’existe pas de norme mondiale unique régissant le transport aux énergies propres, plusieurs normes conservent une influence certaine dans ce secteur. Les plus importantes et les mieux établies sont les suivantes :

Normes relatives à l’hydrogène

ECE R134. Cette norme est un règlement de la Commission économique des Nations Unies pour l’Europe (CEE-ONU). Elle établit des prescriptions uniformes pour l’homologation des véhicules à moteur et de leurs composants en ce qui concerne les performances des véhicules à hydrogène en matière de sécurité. La norme comprend des spécifications pour les véhicules – équipés d’une pile à combustible ou d’un moteur à combustion interne – qui sont alimentés à l’hydrogène comprimé.
HGV 3.1. Cette norme établit des prescriptions pour les composants des systèmes d’alimentation des véhicules à hydrogène comprimé. La norme s’applique aux dispositifs prévus pour des pressions de service de 25 MPa, 35 MPa, 50 MPa ou 70 MPa. Elle précise les caractéristiques de ces composants pour ce qui est de la tenue en pression, des performances et de la sécurité.
HGV 4.1. Cette norme établit des prescriptions concernant le fonctionnement (sécurité), la fabrication (robustesse et durabilité) et les caractéristiques mécaniques et électriques (tests de performance) des systèmes de distribution de gaz nouvellement fabriqués pour les véhicules à hydrogène. Elle est pensée de sorte que les produits qui dépassent les prescriptions spécifiées soient considérés comme conformes.
ISO 12619-1:2014. Cette norme précise certaines définitions et certaines prescriptions générales concernant l’hydrogène comprimé et les mélanges d’hydrogène et de gaz naturel destinés aux véhicules à moteur. Elle présente les principes généraux de conception et précise les exigences concernant les instructions et le marquage. Elle ne s’applique pas aux composants des systèmes d’alimentation en hydrogène liquéfié, aux cuves de carburant, aux moteurs fixes à gaz, au matériel de montage des cuves, aux dispositifs de gestion électronique du carburant ou aux réceptacles de remplissage.
ASME B31.3. Cette norme, dite Process Piping Code (code pour la tuyauterie industrielle), met l’accent sur la sécurité et la fiabilité dans la conception et la construction des systèmes de tuyauterie utilisés dans la plupart des secteurs industriels. Elle couvre de nombreux aspects : matériaux, soudage, brasage, traitements thermiques, formage, tests, inspections, examens, fonctionnement et maintenance.
ASME B31.12. Cette norme, dite Hydrogen Piping and Pipelines Code (code pour la tuyauterie et les pipelines transportant de l’hydrogène), met davantage l’accent sur l’atténuation des risques liés à l’inflammabilité de l’hydrogène et aux possibles fuites. Elle comprend des mesures et des protocoles de sécurité spécifiques qui sont davantage mis au premier plan par rapport à la norme ASME B31.34. La norme s’applique à la tuyauterie et aux pipelines qui transportent de l’hydrogène gazeux ou des mélanges gazeux contenant de l’hydrogène, ainsi qu’à la tuyauterie destinée à transporter de l’hydrogène liquide.
ASME B31.34. Cette norme porte sur les vannes aux extrémités filetées, à souder ou munies de brides, destinées à de nouvelles constructions. Elle couvre de nombreuses caractéristiques – pressions et températures nominales, dimensions, tolérances, matériaux, critères des contrôles non destructifs, tests, marquage – des vannes moulées, forgées ou usinées qui sont montées entre des brides ou contre une bride.
EC79.¹ Cette norme établit des prescriptions uniformes pour l’homologation de type des véhicules à moteur fonctionnant à l’hydrogène. Elle spécifie les prescriptions de fabrication des véhicules à hydrogène – y compris des composants et des systèmes embarqués – utilisés pour le transport de passagers et de marchandises. Le règlement vise à garantir la sécurité et la fiabilité des véhicules à hydrogène en fixant des normes pour leur conception, leur construction et leurs performances.

¹Le 5 juillet 2022, le règlement CE79/2009 a été abrogé par l’Union européenne, les certificats CE79 existants conservant toutefois leur validité. La gamme Swagelok comporte des produits qui ont été testés conformément aux normes CE79. Ces produits possèdent une attestation de conformité.

Normes relatives au GNC

ECE R110. Cette norme est un règlement de la CEE-ONU qui établit des prescriptions uniformes pour l’homologation de certains composants des véhicules à moteur utilisant le GNC. Elle couvre également l’installation de ces composants sur les véhicules. Le règlement vise à garantir la sécurité et la fiabilité des véhicules à GNC en fixant des normes pour leur conception, leur construction et leurs performances.
NGV 3.1. Cette norme établit des prescriptions pour les composants des systèmes d’alimentation en gaz des véhicules alimentés au GNC et s’applique aux dispositifs prévus pour des pressions de service de 16 500 kPa, 20 700 kPa ou 24 800 kPa. Elle précise les caractéristiques de ces composants pour ce qui est de la tenue en pression, des performances et de la sécurité.
NGV 4.1. Cette norme établit des prescriptions pour les systèmes de ravitaillement des véhicules à gaz naturel et couvre les caractéristiques mécaniques et électriques des systèmes nouvellement fabriqués. Elle vise à s’assurer que le système de distribution est principalement conçu pour remplir directement le réservoir de méthane du véhicule.
ISO 15500-1:2015. Cette norme précise certaines définitions et certaines prescriptions générales concernant les composants des systèmes d’alimentation en GNC destinés à des véhicules à moteur. Elle présente les principes généraux de conception et précise les exigences concernant les instructions et le marquage. La norme s’applique aux véhicules qui utilisent le gaz naturel comme carburant conformément à la norme ISO 15403-12. Elle ne s’applique pas aux composants des systèmes d’alimentation en GNL, aux cuves de carburant, aux moteurs fixes à gaz, au matériel de montage des cuves, aux dispositifs de gestion électronique du carburant ou aux embouts de remplissage.
ASME B31.3. Cette norme, dite Process Piping Code (code pour la tuyauterie industrielle), met l’accent sur la sécurité et la fiabilité dans la conception et la construction des systèmes de tuyauterie utilisés dans plusieurs secteurs industriels. Elle couvre de nombreux aspects : matériaux, soudage, brasage, traitements thermiques, formage, tests, inspections, examens, fonctionnement et maintenance.

Pour des ingénieurs ou des concepteurs de systèmes, le critère le plus important à rechercher n’est pas nécessairement la certification elle-même, mais l’assurance que tous les essais décrits dans les protocoles de la norme ont été effectués par un laboratoire indépendant. Des composants qui ont été ainsi testés de manière indépendante ont montré des performances au moins égales à celles de composants totalement certifiés.

Par ailleurs, des composants certifiés par le fournisseur et « largement utilisés dans l’industrie » peuvent également être utilisés comme des produits totalement certifiés. Les ingénieurs et concepteurs de systèmes devront donc rechercher des rapports d’essai complets et/ou la preuve d’un usage largement répandu dans l’industrie au moment de choisir des composants.

Les performances des composants de systèmes fluides sont évaluées au moyen de nombreux essais – essai de résistance à la corrosion, essai d’éclatement, essai hydraulique, essai de résistance aux vibrations, essai sous pression, etc. Swagelok est en mesure de fournir les documents nécessaires suivants :

Certifications internationales/répertoires. Certifications complètes par un organisme notifié international avec suivi permanent. Ces certifications facilitent le passage des entreprises à des solutions basées sur des énergies renouvelables et permettent à ces entreprises de se distinguer sur le marché.

Rapports d’essai d’un laboratoire indépendant. Ces rapports sont produits par des laboratoires indépendants agréés par des organismes de réglementation comme la l’Agence pour la protection de l’environnement des États-Unis (EPA). Ils présentent les tests de vérification effectués sur les produits pour s’assurer que ceux-ci satisfont aux normes exigées. La procédure consiste à sélectionner des produits à tester, à se procurer ces produits puis à les faire tester en laboratoire. Les résultats sont ensuite communiqués à l’organisme de réglementation et tous les produits qui échouent aux tests sont traités conformément aux procédures de non-homologation.

Attestations. Ces documents officiels attestent de la conformité à certaines normes, réglementations ou obligations contractuelles. Il peut s’agir de conformité à des normes industrielles, à des réglementations environnementales ou à des obligations contractuelles. Les attestations peuvent inclure des tests correspondant à plusieurs normes.

Lettres techniques. Il s’agit de lettres dans lesquelles Swagelok détaille la démarche suivie pour répondre à un ensemble particulier d’exigences, p. ex. celles de la norme ASME B31.3. Elles sont disponibles sur demande auprès de votre centre de vente et de services agréé.

Déclarations ou déclarations de conformité. Des produits dont les attestations ou les rapports d’essai sont valides fonctionneront probablement aussi bien que des produits porteurs d’une certification internationale officielle et pourront donc être utilisés dans des applications embarquées ou de distribution.

Les classes de pression expliquées

Dans les applications du secteur du transport basé sur des énergies propres, le gaz est stocké et transféré à des pressions élevées afin de maximiser la densité d’énergie. Le gaz naturel est stocké à 248 bar. En revanche, les deux classes de pression pour l’hydrogène sont les suivantes :

350 bar

Cette classe de pression concerne généralement les composants utilisés dans des véhicules à moindre autonomie comme les véhicules de tourisme. 350 bar est la pression de service nominale. Les produits sont testés à leur pression nominale qui est égale à la pression de service maximale autorisée, à savoir 437,5 bar pour les applications embarquées.

700 bar

Cette classe de pression concerne généralement les composants utilisés dans des véhicules à forte autonomie qui nécessitent une densité d’énergie plus élevée, comme les camions ou les bus. 700 bar est la pression de service nominale. Les produits sont testés à leur pression nominale qui est égale à la pression de service maximale autorisée, à savoir 875 bar pour les applications embarquées.

Pour les deux classes de pression, des seuils de performance sont fixés dans les normes et certifications pertinentes présentées plus haut. Ainsi, un composant dont les performances sont attestées par des essais pour la classe de pression 350 bar ne sera pas nécessairement qualifié pour 700 bar. Veillez à demander à votre fournisseur de composants les données des essais réalisés pour chaque classe de pression en fonction des besoins de votre application.

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