ISO 14623-2003 Space systems - Pressure vessels and pressurized structures - Design and operation《航天系统 压力容器及承压结构 设计与操作》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 14623:2003(F) ISO 2003NORME INTERNATIONALE ISO 14623 Premire dition 2003-12-01 Systmes spatiaux Rservoirs et structures sous pression Conception et fonctionnement Space systems Pressure vessels and pressurized structures Design and operation ISO 14623:2003(F) PDF Exonration de

2、responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices

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5、les comits membres de lISO. Dans le cas peu probable o surviendrait un problme dutilisation, veuillez en informer le Secrtariat central ladresse donne ci-dessous. ISO 2003 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise

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7、+ 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ii ISO 2003 Tous droits rservsISO 14623:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos. iv Introduction v 1 Domaine dapplication 1 2 Termes et dfinitions 1 3 Exigences gnrales. 8 3.1 Introduction . 8 3.2 Exi

8、gences de lanalyse des systmes 8 3.3 Exigences gnrales de conception . 9 3.4 Exigences particulires des rservoirs sous pression surbobinage composite 14 3.5 Exigences sur les matriaux 17 3.6 Exigences de fabrication et de contrle des procds. 19 3.7 Exigences de lassurance de la qualit. 20 3.8 Exigen

9、ces oprationnelles et de maintenance 21 3.9 Exigences de ractivation 23 3.10 Exigences de prolongation de la dure de vie utile 23 4 Exigences particulires 24 4.1 Gnralits. 24 4.2 Rservoirs sous pression 24 4.3 Structures sous pression. 31 ISO 14623:2003(F) iv ISO 2003 Tous droits rservsAvant-propos

10、LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie

11、 du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique.

12、 Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vot

13、e. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue

14、pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 14623 a t labore par le comit technique ISO/TC 20, Aronautique et espace, sous-comit SC 14, Systmes spatiaux, dveloppement et mise en uvre. ISO 14623:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs vIntroductio

15、n Ds les dbuts de lre spatiale, le contrle des risques a t dune trs grande importance dans les vols, avec ou sans quipage. Le dveloppement rapide des activits spatiales, avec les technologies correspondantes, a exig lutilisation de sources dnergie toujours plus importantes. De telles activits peuven

16、t tre dangereuses et pourraient causer des dommages aux personnes, ainsi qu lenvironnement et aux domaines public et priv. Il faut donc mettre au point des outils et des mthodes pouvant valuer les situations dangereuses et fournir des recommandations ralistes en matire de scurit et de contrle des ri

17、sques. Par ailleurs, la construction de systmes spatiaux tels que les satellites de communication et les dispositifs de lancement, est trs coteuse; il est ncessaire datteindre une grande fiabilit pour ces missions. La grande varit des disciplines professionnelles relies de telles activits exige des

18、Normes internationales pour protger les populations terrestres contre les effets de tout accident pouvant se produire la suite de la dfaillance dun matriel sous trs haute pression. Lanalyse et la conception des rservoirs et des structures sous pression utiliss dans lespace reposent sur de nombreux l

19、ments historiques. La prsente Norme internationale tablit les mthodes recommandes pour ces techniques, que ce soit pour les rservoirs mtalliques traditionnels ou pour les nouveaux rservoirs sous pression surbobinage composite. Laccent est mis tant sur la conception elle-mme que sur le fonctionnement

20、, que lon veut fiable et scuritaire. NORME INTERNATIONALE ISO 14623:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 1Systmes spatiaux Rservoirs et structures sous pression Conception et fonctionnement 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale a t tablie en fonction de lexprience et de la pratique g

21、nrales. Elle spcifie des exigences gnrales et particulires relatives aux rservoirs mtalliques sous pression, aux rservoirs sous pression surbobinage composite avec des liners mtalliques et aux structures mtalliques sous pression utilises dans les systmes spatiaux. Elle ne sapplique pas aux composant

22、s sous pression (conduites, raccords, vannes, tuyaux flexibles, etc.), ou au matriel spcialis sous pression (batteries, caloducs, cryostats et rservoirs scells). 2 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 2.1 admissible sur la base A va

23、leur de la rsistance mcanique au-dessus de laquelle au moins 99 % de lensemble des valeurs doit se situer, selon un taux de confiance de 95 % cf. admissible sur la base B (2.6) 2.2 essais dacceptation essais formels requis sur le matriel de vol pour vrifier si les matriaux, les procds de fabrication

24、 et lexcution des travaux sont conformes aux spcifications et que le matriel est bon pour acceptation pour lutilisation prvue 2.3 charge autorise (contrainte) charge (contrainte) maximale pouvant tre subie dans un environnement donn par un matriau ou une structure sans rupture, effondrement ou dform

25、ation dommageable NOTE Les charges (contraintes) autorises correspondent habituellement la rsistance ultime, la rsistance au flambement et la limite dlasticit conventionnelle minimale, respectivement, selon la moyenne statistique. 2.4 charge applique (contrainte) charge (contrainte) effectivement ap

26、plique une structure, dans un environnement de fonctionnement 2.5 autofrettage opration de calibrage de rservoir par laquelle une dformation sous pression est utilise pour provoquer un coulement plastique du liner mtallique superpos dans le composite afin de produire une contrainte initiale de compr

27、ession du liner mtallique ISO 14623:2003(F) 2 ISO 2003 Tous droits rservs2.6 admissible sur la base B valeur de la rsistance mcanique au-dessus de laquelle au moins 90 % de lensemble des valeurs doit se situer, selon un taux de confiance de 95 % cf. admissible sur la base A (2.1) 2.7 rupture fragile

28、 mode de rupture catastrophique dun matriau ou dune structure qui se produit habituellement sans dformation plastique pralable et trs haute vitesse NOTE La rupture est habituellement caractrise par une surface de rupture plate qui prsente peu ou pas de lignes de cisaillement (surface de rupture obli

29、que) et des niveaux de contrainte moyens se situant sous ceux dun coulement gnral. 2.8 facteur dclatement facteur de multiplication appliqu la pression de fonctionnement maximale prvue (MEOP) ou la pression de calcul maximale (MDP), afin dobtenir la pression dclatement de calcul NOTE 1 Le facteur dc

30、latement est synonyme de facteur de scurit de calcul. NOTE 2 La pression dclatement de calcul (2.16), rfrence parfois comme pression dclatement, est synonyme de pression de rupture. 2.9 rsistance lclatement aprs impact BAI pression dclatement effective dun rservoir en matriau composite et surbobin,

31、aprs quil a subi un impact 2.10 composant unit fonctionnelle considre comme une entit aux fins danalyse, de fabrication, dentretien ou de tenue darchives 2.11 rservoir sous pression surbobinage composite rservoir sous pression prsentant un systme composite base de fibres qui englobe partiellement ou

32、 totalement un liner NOTE Le liner sert de barrire dtanchit aux fluides et peut, ou ne peut pas, supporter des charges de pression substantielles. Le surbobinage composite supporte gnralement les pressions ou les charges environnementales. 2.12 condition critique tat environnemental le plus grave en

33、 termes de charges, de pressions et de tempratures imposes des systmes, sous-systmes, des structures ou des composants pendant leur dure de vie utile 2.13 crique critique forme prcise de crique, suffisamment grande pour quune propagation instable se produise en fonction dune charge et dun environnem

34、ent prcis 2.14 facteur dintensit de contrainte critique facteur dintensit de contrainte auquel une rupture instable se produit ISO 14623:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 32.15 tolrance aux dommages capacit dun matriau ou dune structure rsister une dfaillance cause par des dfauts, des criques, des

35、 dlaminages, des dommages par impact ou dautres dommages mcaniques, pendant une priode prcise dutilisation sans rparation 2.16 pression dclatement de calcul pression dclatement pression de rupture pression diffrentielle que doit subir le matriel, sans clatement, dans un environnement de fonctionneme

36、nt donn NOTE La pression dclatement de calcul est gale la MEOP ou MDP multiplie par un facteur de scurit dclatement de calcul. 2.17 facteur de scurit de calcul facteur de scurit facteur de multiplication appliqu la charge limite ou la MEOP/MDP 2.18 pression dstabilisatrice pression diffrentielle qui

37、 produit des contraintes de compression dans le matriel sous pression 2.19 dformation toutes dformations structurelles, dflexions, ou tous dplacements empchant une partie de la structure ou dun systme de fonctionner comme prvu 2.20 essai de dveloppement essai visant fournir des renseignements pour l

38、a conception servant vrifier la validit des techniques analytiques et des paramtres estims de conception, dtecter les caractristiques de rponses imprvues de la part des systmes, valuer les changements de conception, dterminer la compatibilit des interfaces, prouver les procdures et les techniques de

39、 qualification et dacceptation, vrifier la technologie de fabrication, ou tablir des critres dacceptation et de rejet 2.21 rupture ductile genre de rupture dun matriau ou dune structure qui est gnralement prcde par une dformation plastique significative 2.22 liner mtallique rponse lastique liner mta

40、llique dun rservoir sous pression surbobinage composite qui rpond de manire lastique (sans plasticit) toute pression, jusqu la limite de la pression dpreuve du rservoir, aprs lopration dautofrettage 2.23 fatigue processus progressif de changement structurel permanent localis se produisant dans un ma

41、triau ou une structure soumis des conditions entranant des contraintes fluctuantes et des dformations en certains points, pouvant provoquer des criques ou une rupture complte aprs un nombre suffisant de fluctuations 2.24 tenue en fatigue nombre de cycles de contrainte ou dformations dun caractre spc

42、ifique quun matriau ou une structure peut subir avant que ne survienne une dfaillance dun certain genre ISO 14623:2003(F) 4 ISO 2003 Tous droits rservs2.25 dfaut discontinuit locale dans un matriau structurel, telle quune gratignure, une encoche ou une crique 2.26 forme de dfaut (ou de crique) forme

43、 dune crique en surface ou dune crique dangle NOTE Pour les criques en surface, la forme est exprime ainsi: a/2c, a tant la profondeur et 2c la longueur de la crique. Dans le cas des criques en coin, la forme est exprime ainsi: a/c, a tant la profondeur et c la longueur de la crique. 2.27 matrise de

44、 la rupture utilisation dune philosophie de conception, dune mthode danalyse, dune mthodologie de fabrication, dune mthodologie de vrification, dune assurance de la qualit, et de procdures de fonctionnement visant prvenir les dfaillances structurelles prmatures causes par la prsence de criques, ou d

45、e dfauts assimils des criques, pendant les tapes de fabrication, dessai, de transport, de manutention et de fonctionnement 2.28 mcanique de la rupture discipline dingnierie qui dcrit le comportement des criques ou des dfauts assimils des criques dans les matriaux et les structures sous contrainte 2.

46、29 rsistance la rupture terme gnrique se rapportant aux mesures de la rsistance au prolongement des criques 2.30 risque condition existante ou potentielle pouvant provoquer un accident 2.31 fragilisation lhydrogne processus mcanique et environnemental qui rsulte de la prsence de labsorption initiale

47、 de quantits excessives dhydrogne dans les mtaux, habituellement avec des contraintes de traction rsiduelles ou appliques 2.32 dommages par impact dfaut induit dans le surbobinage composite ou le liner mtallique dun rservoir sous pression surbobinage composite, caus par le choc dun objet sur le rservoir ou le choc du rservoir sur un objet 2.33 protecteur des dommages par impact dispositif physique pouvant tre utilis afin de prvenir les dommages par impact 2.34 dfaut initia