Défaillances des raccords et des tuyaux d'extrémité du pipeline de livraison de la pompe à béton

But

Cette alerte de sécurité met en évidence le risque de défaillance des conduites de refoulement des pompes à béton, y compris les défaillances des raccords d'extrémité.

Les entreprises qui installent des raccords d'extrémité sur des tuyaux et tuyaux de livraison en béton doivent suivre et documenter de bonnes pratiques d'ingénierie et fournir des informations sur les méthodes d'inspection aux clients.

Les propriétaires de pompes à béton doivent obtenir des informations auprès des fournisseurs de tuyaux et de flexibles sur les méthodes de fabrication utilisées et les méthodes d'inspection appropriées.

Arrière-plan

Il y a eu des incidents dans le Queensland où des conduites de livraison sont tombées en panne et ont projeté du béton sous pression.

Les échecs comprenaient :

• panne du tuyau de livraison en caoutchouc
• La tige d'accouplement se fissure et l'extrémité se brise (voir photographie 1).
• le raccord d'extrémité commence à se séparer du tuyau en caoutchouc (voir photographie 2) avec le béton pulvérisé hors de l'espace
• la bride se fissure et se détache d'un coude réducteur en acier à 90 degrés de 6 à 5 pouces, situé au niveau de la trémie (voir les photographies 3 et 4).

La pression de pompage du béton peut dépasser 85 bars, notamment en cas de blocage. Tous ces incidents pouvaient entraîner des blessures graves si les travailleurs s'étaient trouvés à proximité de l'endroit où la panne s'était produite. Lors d'un incident, le pare-brise d'une voiture a été brisé à environ 15 mètres.

Partie fissurée et défaillante d'une tige de tuyau

Embout serti qui s'est séparé du tuyau

Bride défectueuse sur le coude du réducteur en acier

Facteurs contributifs

Les tuyaux et les raccords d'extrémité peuvent tomber en panne à cause de :

• la pression nominale de la pompe à béton dépasse celle du tuyau en caoutchouc ou des raccords d'extrémité
• tolérances incorrectes sur les parties intérieures et extérieures de l'accouplement
• la procédure de rétreint ou de sertissage n'est pas conforme aux spécifications du fabricant
• spécifications incorrectes pour le tuyau en caoutchouc
• usure excessive, notamment sur la partie interne du raccord, due à l'écoulement du béton.

Les brides des tuyaux en acier peuvent échouer à cause de :

• mauvais soudage dû à des électrodes incorrectes, une préparation incorrecte, un manque de pénétration ou d'autres irrégularités de soudage
• brides et tuyaux fabriqués à partir de types d'acier qui peuvent être difficiles à souder
• mauvaise adéquation des brides aux tuyaux (c'est-à-dire que la bride ne s'adapte pas bien à l'extrémité du tuyau)
• mauvaise manipulation de la bride du tuyau (c'est-à-dire frapper la bride ou le tuyau avec un marteau lorsque le tuyau et/ou le collier de serrage adjacents ne sont pas alignés)
• colliers de serrage mal ajustés (par exemple taille incorrecte, accumulation de béton).

Action requise

Propriétaires de pompes à béton

Les propriétaires de pompes à béton doivent s'assurer que la pression nominale de la pompe à béton ne dépasse pas celle du pipeline. Par exemple, si une pompe est conçue pour une pression de béton de 85 bars, il est inacceptable qu'un pipeline en acier soit remplacé par un tuyau en caoutchouc d'une pression maximale de 45 bars. Les propriétaires doivent également prendre des mesures raisonnables pour garantir qu'un programme d'assurance qualité est suivi lors de la fixation des raccords d'extrémité afin d'éviter toute défaillance des raccords d'extrémité. Il est généralement plus facile d’obtenir une certification auprès d’un fournisseur local lors de l’achat d’équipement.

Si un propriétaire de pompe à béton importe des composants de l'étranger, il peut être plus difficile d'obtenir des informations fiables sur le processus de fabrication. C'est le cas lorsque le fournisseur étranger est inconnu ou qu'il n'y a pas de marque du fabricant. Il est également connu que des fabricants peu scrupuleux copient les noms et les marques des fabricants, de sorte que le marquage des produits à lui seul peut ne pas fournir une preuve adéquate que le produit est adapté à son usage.

Un propriétaire de pompe à béton qui importe du matériel de l'étranger assume les fonctions d'importateur en vertu de laLoi de 2011 sur la santé et la sécurité au travail(Loi WHS). L'importateur doit effectuer ou faire effectuer tous calculs, analyses, essais ou examens des équipements pour maîtriser les risques de sécurité.

Fournisseurs de tuyaux et flexibles

Les fournisseurs de tuyaux et de tuyaux avec raccords d'extrémité doivent s'assurer qu'un programme d'assurance qualité est suivi lors de la fixation des raccords d'extrémité et que les informations sur ce programme sont disponibles pour l'acheteur.

Les fournisseurs doivent également fournir des instructions documentées sur les paramètres de fonctionnement du produit ainsi que les méthodes d'inspection à utiliser.

Si le fournisseur fixe des raccords d'extrémité sur des tuyaux ou des flexibles, il assume les obligations des fabricants en vertu de la loi WHS en plus de celles des fournisseurs.

Montage des embouts sur les tuyaux

Les raccords d'extrémité sont fixés aux tuyaux en caoutchouc à l'aide de deux méthodes : le sertissage et le sertissage. Avec la méthode de sertissage, des forces de compression sont appliquées radialement à la partie extérieure (virole) du raccord d'extrémité avec la tige intérieure insérée à l'intérieur de l'extrémité du tuyau. Un embout serti peut être clairement reconnu par des indentations évidentes sur l'extérieur de l'embout (voir Photographie 5). Avec la méthode de sertissage, le raccord d'extrémité est fixé au tuyau lorsque le raccord d'extrémité est poussé sur l'extrémité du tuyau sous pression hydraulique. Bien qu'il y ait des marquages ​​sur l'embout résultant du processus de fabrication, les embouts emboutis ne présentent pas d'indentations évidentes comme un embout serti. La photographie 2 est un exemple d'embout embouti partiellement séparé du tuyau.

Bien que le sertissage et l'emboutissage soient fondamentalement différents, les deux méthodes reposent fortement sur l'utilisation de composants de qualité présentant les tolérances correctes et sur le respect d'un processus rigoureux de fixation des raccords d'extrémité.

Les fabricants de tuyaux ne certifient généralement que leur tuyau est capable de résister à des pressions de béton spécifiées uniquement lorsque des extrémités de tuyau de haute qualité sont installées. Certains fabricants de tuyaux fonctionnent selon le concept d'unpaire assortieoù ils garantiront leur tuyau uniquement pour une pression maximale, lorsque des raccords d'extrémité d'un fabricant particulier utilisant une méthode de sertissage ou de sertissage vérifiable sont utilisés.

Lors de l’assemblage des raccords d’extrémité sur les tuyaux, assurez-vous :

• le respect de toutes les conditions spécifiées par le fabricant du tuyau et/ou de l'embout
• le matériau et les dimensions du tuyau sont adaptés au pompage du béton et au montage du type spécifique de raccord d'extrémité
• la taille des parties externes et internes du raccord doit être comprise dans les tolérances spécifiées par le fabricant du tuyau ou le fabricant du raccord pour les dimensions du tuyau utilisé
• la méthode de fixation de l'embout doit être conforme aux spécifications du fabricant (des informations du fabricant du tuyau peuvent également être nécessaires).

Le test du raccord d’extrémité est un moyen de démontrer l’intégrité de la connexion. Les tests de vérification de tous les raccords ou les tests destructifs des échantillons sont des méthodes qui peuvent être utilisées. Si un test de vérification est effectué, la méthode de test doit garantir que le raccord et le tuyau ne sont pas endommagés.

Après la fixation du raccord d'extrémité au tuyau, le raccord doit être marqué de manière permanente avec des informations sur le numéro de lot et une marque d'identification de l'entreprise qui fixe le raccord d'extrémité. Cela facilitera la traçabilité et l’authentification de la procédure d’assemblage. La méthode de marquage ne doit pas nuire à l’intégrité du flexible.

En cas de doute sur les critères de fabrication ou les tests relatifs à l'embout, l'avis du fabricant de l'équipement d'origine (OEM) doit être obtenu. Si cela n’est pas disponible, l’avis d’un ingénieur professionnel dûment qualifié doit être obtenu.

Les informations documentées sur la méthode de fixation du raccord d'extrémité doivent être conservées par l'entreprise qui fixe le raccord d'extrémité et doivent être disponibles sur demande.

Soudage de brides sur des tuyaux en acier

Le soudage de brides sur des tuyaux en acier utilisés pour le pompage de béton est un problème complexe et nécessite des niveaux élevés d'apport technique et de compétences pour garantir que le processus de soudage aboutira à un produit de qualité.

Les éléments suivants doivent être assurés :

• Seuls les tuyaux spécifiquement destinés au pompage du béton doivent être utilisés. Avant le soudage, il doit exister une méthode fiable permettant de vérifier que le tuyau et les brides correspondent au type réellement commandé.
• Les spécifications de soudure doivent être compatibles avec les caractéristiques des matériaux du tuyau et de la bride et les spécifications de pression du tuyau à souder. Des informations doivent être obtenues auprès du fabricant de tuyaux à ce sujet.
• Le soudage doit être effectué conformément à une procédure de soudage détaillée qui comprend la sélection des électrodes, les instructions de préchauffage (le cas échéant) et l'utilisation d'une méthode de soudage recommandée par le fabricant du tuyau.
• Réaliser des essais destructifs sur un échantillon d'essai pour vérifier l'adéquation de la méthode de soudage.

Inspection des flexibles et des canalisations

Les propriétaires et les opérateurs d’équipements de pompage de béton doivent s’assurer qu’une inspection continue des tuyaux et des flexibles est effectuée. Les méthodes d'inspection et les intervalles de mesure de l'épaisseur des tuyaux sont décrits dans leCode de pratiques de pompage de béton 2019(PDF, 1,97 Mo). Cependant, un programme d'inspection doit également être appliqué aux raccords d'extrémité des tuyaux en caoutchouc et aux brides des tuyaux en acier.

Inspection des tuyaux

Des informations documentées sur l'inspection des tuyaux (c'est-à-dire provenant du fabricant d'origine) doivent être fournies par l'entreprise qui installe le raccord d'extrémité et doivent être transmises par le fournisseur de tuyaux à l'utilisateur final.

Le programme d'inspection doit inclure une inspection avant utilisation et une inspection périodique dont l'intervalle est basé sur la fréquence d'utilisation et l'environnement d'exploitation.

Le programme d'inspection doit comprendre :

• une inspection interne avec des niveaux de lumière suffisants pour vérifier que les tubes flexibles sont d'une épaisseur raisonnable, qu'il n'y a pas de tissu textile ou de renfort en acier exposé, qu'il n'y a pas de blocages, de déchirures, de coupures ou de déchirures du tube de revêtement, et qu'il n'y a pas de sections effondrées de la chambre à air ou un tuyau
• une inspection externe vérifiant les dommages causés à la couverture, notamment les coupures, les déchirures, l'abrasion exposant le matériau de renforcement, les attaques chimiques, les plis ou les zones effondrées, les points mous, les fissures ou les intempéries.
• inspection des raccords d'extrémité pour déceler une usure excessive et un amincissement de l'épaisseur de la paroi
• inspection visuelle des raccords d'extrémité pour déceler les fissures. En cas de doute ou d'antécédents de fissuration, un examen non destructif peut être requis.
• vérifier que les raccords d'extrémité sont intacts et ne glissent pas du tuyau en raison de la vieillesse ou des charges de traction mécaniques.

Inspection des brides soudées sur les tuyaux en acier

En plus du test d'épaisseur du pipeline en acier (spécifié dans le Code de bonnes pratiques) et de la vérification de l'état du pipeline, il est important de vérifier les brides des tuyaux de pompage en béton.

Le programme d'inspection doit inclure l'inspection de :

• soudures pour les fissures, les soudures manquantes, les contre-dépouilles de soudure et la cohérence des soudures
• brides pour vérifier qu'elles ne sont pas déformées et ne présentent pas de marques de marteau
• extrémités du tuyau à l'intérieur pour une usure inégale et des fissures
• brides pour s’assurer qu’elles sont exemptes d’accumulation de béton et d’autres corps étrangers.