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Goujons ASTM A193 B7, B16 et L7 : quelle nuance pour le service sous pression
10 octobre 2026
Les goujons en service sous pression maintiennent ensemble les brides, corps de vannes et carters de pompes tandis que la ligne subit chaleur, froid et cycles. L’acheteur a rarement à concevoir le goujon, mais il doit choisir la bonne nuance et écrire la bonne norme sur la commande. L’A193 B7, le B16 et l’A320 L7 se ressemblent sur l’étagère. Ils diffèrent par la plage de température et par les essais, et le mauvais choix cause un lot refusé ou une défaillance sur site.
Ce guide compare les trois, explique le B7M, traite des écrous et des filets et liste ce qu’il faut inclure dans une demande.
Les normes en bref
ASTM A193 couvre la boulonnerie en acier allié et en acier inoxydable pour le service à haute température ou haute pression. Elle inclut le B7, le B7M et le B16 parmi de nombreuses nuances. ASTM A320 couvre la boulonnerie en acier allié et inoxydable pour le service à basse température, avec le L7 parmi ses nuances. ASTM A194 couvre les écrous pour les deux.
Un goujon pour bride de tuyauterie est une tige filetée à ses deux extrémités ou sur toute sa longueur, sans tête. Les dimensions suivent l’ASME B16.5 pour la boulonnerie de brides, la forme du filet suit l’ASME B1.1 et la série de filets habituelle à partir de 1 pouce est de 8 filets par pouce avec un ajustement 2A.
Ce que sont le B7, le B16 et le L7
B7. Un acier chrome-molybdène, typiquement de type 4140 ou 4142, trempé et revenu. C’est le goujon standard pour le service général à haute pression. L’A193 donne une résistance minimale à la traction de 125 ksi (860 MPa) et une limite d’élasticité minimale de 105 ksi (720 MPa) pour les diamètres jusqu’à 2.5 pouces, avec des valeurs plus basses aux diamètres supérieurs. La dureté maximale est de 35 HRC.
B7M. Le même acier mais revenu à une dureté plus basse, jusqu’à environ 99 HRB ou 235 HBW, pour résister à la fissuration sous contrainte par les sulfures en milieu H2S selon NACE MR0175 et ISO 15156. Du fait de la dureté plus basse, la résistance est plus faible, et le calcul doit en tenir compte.
B16. Un acier chrome-molybdène-vanadium. Le vanadium apporte la résistance au fluage aux températures où le B7 commence à se relaxer. C’est le choix pour le service à haute température, comme les lignes de vapeur et de process chaudes, jusqu’à des températures au-delà de la limite du B7.
L7. De l’A320, un acier de type 4140 trempé et revenu comme le B7, avec l’exigence supplémentaire d’un essai de résilience Charpy sur éprouvette à entaille en V à basse température, couramment moins 101 °C (moins 150 °F), à une énergie minimale indiquée dans la norme. Il offre les mêmes niveaux de résistance que le B7 dans les tailles courantes.
Comparaison
| B7 | B7M | B16 | L7 (A320) | |
|---|---|---|---|---|
| Type d’acier | Cr-Mo | Cr-Mo | Cr-Mo-V | Cr-Mo |
| Traction min, jusqu’à 2.5 in | 125 ksi (860 MPa) | 100 ksi (690 MPa) typique | 125 ksi (860 MPa) | 125 ksi (860 MPa) |
| Plafond de dureté | 35 HRC | Environ 99 HRB | Environ 35 HRC | Environ 35 HRC |
| Essai de résilience | Non exigé | Non exigé | Non exigé | Exigé à basse température |
| Service typique | Haute pression général | Milieu H2S | Haute température, fluage | Basse température |
| Écrou habituel (A194) | 2H | 2HM | 4 ou 7 | 4 ou 7 |
Les chiffres sont typiques et la norme fait foi. Consultez le tableau pour la plage de diamètres, car la résistance baisse quand le goujon grossit.
Température et raison d’être de chaque nuance
Les goujons perdent en résistance à chaud et en ténacité à froid.
- Service à chaud. Le B7 convient au service typique des brides en acier au carbone. Au-delà de quelques centaines de degrés Celsius, le goujon peut se relaxer, c’est-à-dire s’allonger lentement sous charge, et le joint perd sa compression. Le B16 y résiste, et pour le service très chaud les alliages austénitiques ou de nickel prennent le relais. Voir visserie Inconel et Monel pour ceux-ci.
- Service à froid. L’acier au carbone perd en ténacité en refroidissant. Un goujon tenace à température ambiante peut se rompre de façon fragile à moins 50 °C. Le L7 prouve sa ténacité par l’essai de résilience et c’est le bon choix pour les lignes froides et le travail cryogénique, avec d’autres nuances pour le plus froid.
- Milieu H2S. Le sulfure d’hydrogène fait fissurer l’acier dur. Le B7M existe pour cela, avec un plafond de dureté qui limite le risque. Ne mélangez pas B7 et B7M dans un même assemblage sans accord d’ingénierie.
Écrous, filets et longueurs
L’écrou est la moitié de l’assemblage. Les goujons A193 et A320 s’utilisent avec des écrous A194, et les nuances sont appariées par résistance et, pour le service à froid, par résilience. Écrivez la nuance d’écrou sur la commande, même si les écrous viennent de la même usine.
Les filets sont taillés ou roulés à la classe indiquée sur le plan. De nombreux goujons de brides sont en 2A, et l’écrou en 2B, ce qui laisse un ajustement avec jeu. Les longueurs de goujon et de filetage sur mesure sont courantes, car l’épaisseur de bride et de joint varie. Un goujon se mesure d’un bout à l’autre, et la longueur filetée à chaque extrémité fait partie du plan. Contrôle des filets explique les vérifications.
Revêtements et marquage
Les goujons pour pression sont fournis bruts, avec zingage ou galvanisation à chaud, ou avec des revêtements fluoropolymères qui réduisent le frottement et protègent contre la corrosion. Chaque choix modifie la relation couple-précharge et l’ajustement de l’écrou : indiquez donc le revêtement et le taraudage de l’écrou. Pour les goujons galvanisés, l’écrou est taraudé surcote pour recevoir la couche de zinc.
Chaque goujon est marqué de la nuance et de la marque du fabricant. Les normes fixent où et comment. Si vous voulez des numéros de coulée sur les goujons, dites-le, car le marquage ajoute une opération.
Essais et certificats
La boulonnerie sous pression exige généralement une certification complète :
- Un certificat d’aciérie de la barre avec composition chimique et numéro de coulée.
- Les résultats d’essais mécaniques : traction, limite d’élasticité, allongement, striction.
- Les résultats de dureté.
- Pour le L7, les résultats d’essai de résilience avec température d’essai et valeurs d’énergie.
- Les relevés de traitement thermique.
Un rapport d’essai matière au format EN 10204 type 3.1 est la demande habituelle. Lisez essais de visserie pour ce que montre chaque essai. Si un tiers doit assister aux essais, indiquez-le avant la commande.
Comment choisir
- Température minimale de calcul inférieure à environ moins 30 °C ? Choisissez le L7, ou la nuance que votre ingénieur prescrit pour le cas le plus froid.
- Milieu H2S ? Choisissez le B7M avec des écrous 2HM et vérifiez la résistance.
- Haute température, souci de fluage ou de relaxation ? Regardez le B16 ou un alliage de nickel.
- Service général ? B7 avec écrous 2H.
En cas de doute, envoyez les conditions de calcul à l’ingénieur, pas seulement la nuance.
Deux exemples de commande
Quarante jeux de goujons de brides, 1-1/8 in 8UN, 7 in de long, B7 avec écrous 2H, pour un arrêt de raffinerie. L’usine coupe la barre à longueur, file chaque extrémité en 2A et trempe et revient les goujons, ou achète de la barre déjà traitée. Chaque jeu part avec un rapport d’essai matière, les résultats de dureté et les résultats d’essai des écrous. La commande a une date liée à l’arrêt : l’acheteur confirme donc le délai avant le bon de commande et demande des expéditions partielles par taille.
Quelques centaines de goujons L7, 3/4 in, pour une installation de stockage frigorifique à moins 40 °C. L’usine a besoin d’une barre capable de passer l’essai Charpy à la température d’essai du L7 : elle utilise donc une barre certifiée avec résultats de résilience, puis teste un échantillon du lot traité thermiquement. L’essai de résilience ajoute du coût et quelques jours. L’acheteur demande les valeurs d’énergie de résilience sur le certificat et vérifie que les écrous sont de la bonne nuance pour la basse température.
Erreurs courantes dans les commandes de boulonnerie sous pression
- Commander par le seul nom de nuance, comme « goujons B7 », sans norme ni édition. L’A193 a plusieurs nuances et la nuance d’écrou doit correspondre.
- Oublier la nuance d’écrou, si bien que les écrous arrivent dans la mauvaise nuance pour le goujon.
- Mélanger B7 et B7M dans une même bride sans accord.
- Oublier la surcote de revêtement sur les écrous pour goujons galvanisés.
- Indiquer la longueur filetée à partir de la longueur totale du goujon au lieu de coter chaque extrémité.
- Supposer qu’un seul certificat couvre tous les goujons d’une commande, alors que les goujons viennent de plus d’une coulée.
Une courte spécification d’achat qui nomme la norme, la nuance, l’écrou, les dimensions et les certificats supprime la plupart de ces erreurs.
Contrôles de documents et de marquage à la réception
Quand les goujons arrivent, vérifiez quatre points avant qu’ils partent sur site. Le marquage de chaque goujon ou fagot correspond à la nuance et à la marque du fabricant sur le certificat. Le marquage des écrous correspond à la nuance commandée, comme 2H ou 4. Les numéros de lot ou de coulée du certificat correspondent à ceux des caisses. Les dimensions d’un échantillon, y compris la longueur totale et la longueur filetée à chaque extrémité, correspondent au plan. Un court contrôle de réception de ce type prend quelques minutes et détecte une mauvaise nuance ou une mauvaise longueur avant la fermeture d’une bride.
Conservez les certificats dans le dossier du projet pendant toute la vie de l’assemblage, car un audit du système sous pression ou une revue d’incident peut les demander des années plus tard.
Liste de contrôle pour la demande
- Norme et nuance : A193 B7, B7M, B16 ou A320 L7, et l’édition si elle compte.
- Nuance d’écrou et quantité par goujon.
- Diamètre, série de filets et classe, longueur totale et longueur filetée à chaque extrémité.
- Revêtement et toute exigence de couple ou de frottement.
- Certificats et marquage, y compris numéros de coulée et données de résilience.
- Quantité et date de livraison.
Les goujons sur plan sont généralement chiffrés par jeu avec écrous. Pour des conseils généraux sur le chiffrage de pièces spéciales, voyez la liste de contrôle de la demande de visserie spéciale. Quand votre liste est prête, envoyez votre demande et nous la transmettons à trois fabricants au plus qui peuvent fabriquer et certifier les goujons.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre les goujons B7 et B7M ?
Le B7 est un acier Cr-Mo trempé et revenu, à résistance minimale et dureté maximale de 35 HRC. Le B7M est le même acier revenu plus fortement jusqu'à un plafond de dureté plus bas, environ 99 HRB, pour le service en milieu H2S où une dureté élevée augmente le risque de fissuration sous contrainte par les sulfures. Le B7M a une résistance plus faible que le B7 : vérifiez la charge de calcul.
Les goujons B7 peuvent-ils servir à basse température ?
Le B7 n'a aucune exigence d'essai de résilience dans l'A193 : il n'est donc pas prescrit pour le service à basse température. Pour les températures jusqu'à la limite d'essai de résilience, les concepteurs choisissent l'A320 L7, qui ajoute un essai Charpy à basse température. Confirmez la température minimale de calcul avec l'ingénieur responsable.
Quel écrou va avec chaque goujon ?
L'ASTM A194 fixe les nuances d'écrous. La nuance 2H s'associe au B7, la 2HM au B7M et la nuance 4 ou 7 au B16 et au L7, l'appariement exact étant fixé dans la norme. Un assemblage sous pression peut céder à l'écrou autant qu'au goujon : écrivez donc la nuance d'écrou sur la commande.
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