Prescriptions applicables au stockage de carburant
1. Prescriptions générales
1. 1. On entend par «type de véhicule en ce qui concerne le stockage du carburant» une catégorie de véhicules ne présentant pas entre eux de différences essentielles, notamment en ce qui concerne la forme, la taille et les caractéristiques du matériau ainsi que la méthode de montage et l’emplacement du réservoir à carburant sur le véhicule.
1. 2. Les réservoirs de carburant des véhicules équipés d’un ou plusieurs réservoirs doivent remplir les prescriptions générales suivantes.
1. 2.1. Les réservoirs de carburant doivent être constitués de matériaux dont le comportement thermique, mécanique et chimique reste approprié dans les conditions d’utilisation auxquelles ils sont destinés.
1. 2.2. Les réservoirs de carburant et les pièces avoisinantes du véhicule doivent être conçus de manière à ne pas créer de charge électrostatique qui pourrait occasionner, entre le réservoir et le châssis du véhicule, des étincelles susceptibles d’enflammer le mélange d’air et de carburant.
1. 2.3. Les réservoirs de carburant doivent être construits de manière à résister à la corrosion.
1. 2.4. Les réservoirs de carburant doivent être pourvus de dispositifs appropriés (orifices ou soupapes de sécurité, par exemple) qui compensent automatiquement toute surpression éventuelle ou toute pression excédant la pression de service. Ces dispositifs doivent être conçus de façon à prévenir tout risque d’inflammation d’un mélange d’air et de carburant.
1. 2.5. Les réservoirs de carburant doivent être conçus de manière que les écoulements de carburant qui peuvent se produire lors du remplissage ne puissent pas atteindre le système d’échappement, le moteur ou d’autres éléments de la transmission du véhicule, ou l’intérieur de l’habitacle ou du coffre à bagages et soient acheminés vers le sol.
1. 2.6. Le carburant ne doit pas pouvoir s’écouler par le bouchon du réservoir ou par les dispositifs prévus pour compenser la surpression, même en cas de renversement complet du réservoir. Un égouttement est toléré, jusqu’à concurrence de 30 g/min, et doit être vérifié au moyen de l’essai décrit aux points 2.1 à 2.1.4. Si le débit de fuite apparaît inconstant par nature, il faut veiller à déterminer le débit de fuite maximal sur une période d’une minute (autrement dit sans établir de moyenne sur une période plus longue).
1. 2.7. Aucun réservoir ne peut être situé dans une surface ou former une surface (plancher, paroi, toit ou cloison, par exemple) de l’habitacle ou d’un compartiment qui en fait partie intégrante si le véhicule est pourvu d’une carrosserie.
1. 2.7.1. Pour les besoins de la présente annexe, un véhicule est réputé avoir un habitacle ou un compartiment qui en fait partie intégrante s’il est équipé de vitres de sécurité, de portières latérales, d’une porte arrière, de montants latéraux et/ou d’un toit créant un compartiment fermé ou partiellement fermé. Dans son rapport d’essai, le service technique doit fournir une justification claire des critères d’appréciation.
1. 2.8. L’orifice de remplissage ne doit être situé ni dans l’habitacle, ni dans le coffre à bagages, ni dans le compartiment moteur, le cas échéant.
1. 2.8.1. En complément du point 1.2.7.1, un véhicule est réputé avoir un compartiment moteur ou un coffre à bagages s’il est équipé de parois latérales en combinaison avec un capot de moteur et/ou un capot de coffre créant un compartiment fermé ou partiellement fermé. Dans son rapport d’essai, le service technique doit fournir une justification claire des critères d’appréciation.
1. 2.9. Les réservoirs de carburant doivent satisfaire aux essais d’étanchéité avec une pression interne égale à deux fois la pression de service relative (pression de calcul) ou une surpression de 30 kPa, la valeur retenue étant la plus élevée, selon la description des points 2.2 à 2.2.1. Tout orifice éventuel peut être obturé aux fins de cet essai. Pendant l’essai, aucune déchirure du réservoir ni fuite ne doit se produire, des déformations permanentes étant cependant admises.
1. 2.9.1. Les réservoirs en matériaux autres que métalliques sont considérés comme conformes à cette exigence s’ils ont satisfait à l’essai décrit aux points 3.4 à 3.4.1.
1. 2.10. Les réservoirs en matériaux autres que métalliques font l’objet des essais conformément aux points 3 à 3.7.5.1, en plus des essais décrits aux points 2.1 à 2.1.4.
1. 3. Les véhicules équipés d’un ou plusieurs réservoirs de carburant doivent remplir les prescriptions générales suivantes.
1. 3.1. Les réservoirs de carburant doivent être montés et installés de manière à remplir leur fonction dans toutes les conditions de fonctionnement prévisibles.
1. 3.2. Toutes les pièces et éléments du système d’alimentation en carburant du véhicule doivent être protégés d’une manière adéquate par des parties du châssis ou de la carrosserie contre les contacts avec des obstacles pouvant se trouver sur le sol. Cette protection n’est pas exigée si les pièces ou éléments en question situés sous le véhicule sont plus éloignés du sol que les parties du châssis ou de la carrosserie situées immédiatement avant eux.
1. 3.3. Toutes les pièces et éléments du système d’alimentation en carburant du véhicule doivent être conçus, fabriqués et installés de manière à résister aux effets de toute corrosion interne et externe à laquelle le système est exposé. Aucun mouvement résultant d’une torsion, d’une flexion et de vibrations de la structure du véhicule, du moteur ou de la transmission ne doit soumettre une pièce ou un élément du système d’alimentation en carburant à des frottements ou des efforts anormaux.
1. 3.4. Les véhicules dont le système de propulsion utilise du gaz de pétrole liquéfié (GPL) et les réservoirs de GPL doivent respecter toutes les prescriptions applicables en matière de montage et d’équipement du règlement no 67 de la CEE-ONU prévues pour la catégorie de véhicules M1.
1. 3.5. Les véhicules dont le système de propulsion utilise du gaz naturel comprimé (GNC) et les réservoirs de GNC doivent respecter toutes les prescriptions applicables en matière de montage et d’équipement du règlement no 110 de la CEE-ONU prévues pour la catégorie de véhicules M1.
2. Essais sur les réservoirs de carburant
2. 1. Essai de renversement
2. 1.1. Le réservoir et tous ses accessoires doivent être installés sur un banc d’essai d’une façon correspondant à leur mode d’installation sur le véhicule pour lequel le réservoir est prévu. Cette exigence s’applique également aux systèmes de compensation de la surpression intérieure.
2. 1.2. Le banc d’essai doit pouvoir basculer sur un axe parallèle à l’axe longitudinal du véhicule.
2. 1.3. L’essai est effectué avec un réservoir rempli d’abord à 30 % de sa capacité nominale totale, puis à 90 % de sa capacité nominale totale, d’un liquide ininflammable dont la densité et la viscosité sont proches de celles du carburant normalement utilisé ou d’eau.
2. 1.4. Le réservoir est basculé de 90° vers la gauche à partir de sa position de départ. Il importe de le maintenir dans cette position pendant au moins 5 minutes. Il est ensuite basculé à nouveau de 90° dans la même direction. Il importe de le maintenir dans cette position, dans laquelle il est complètement renversé, pendant 5 minutes au moins. Le réservoir est ensuite remis à l’endroit.
Le cas échéant, le système de mise à l’air peut être purgé du liquide d’essai qui ne serait pas retombé dans le réservoir, et le contenu du réservoir peut être remis à niveau.
Le réservoir est basculé de 90° vers la droite à partir de sa position de départ. Il importe de le maintenir dans cette position pendant au moins 5 minutes. Il est ensuite basculé à nouveau de 90° dans la même direction. Il importe de le maintenir dans cette position, dans laquelle il est complètement renversé, pendant 5 minutes au moins. Le réservoir est ensuite remis à l’endroit.
Les rotations à 90° s’effectuent à des intervalles de 1 à 3 minutes.
2. 2. Essai hydraulique
2. 2.1. Le réservoir doit être soumis à un essai hydraulique de pression interne. Cet essai doit être effectué sur un réservoir isolé muni de tous ses accessoires. Le réservoir est rempli complètement soit d'un liquide ininflammable dont la densité et la viscosité sont proches de celles du carburant normalement utilisé, soit d'eau. Après avoir supprimé toute communication avec l'extérieur, on augmente progressivement la pression par l'intermédiaire du raccord de la tuyauterie d'amenée de carburant au moteur jusqu'à la pression interne précisée au point 1.2.9, qui est maintenue pendant au moins 60 secondes.
3. Prescriptions et essais spécifiques pour les réservoirs de carburant en matériaux autres que métalliques
3. 1.
Les réservoirs de carburant en matériaux autres que métalliques sont soumis aux essais supplémentaires suivants:
— essai de perméabilité,
— essai au choc,
— essai de résistance mécanique,
— essai de résistance au carburant,
— essai à haute température,
— essai de résistance au feu.
3. 2. Essai de perméabilité à réaliser sur un réservoir de carburant totalement neuf
3. 2.1.
L'essai de perméabilité dans le cadre de l'essai de type IV visé dans la partie A de l'annexe V du règlement (UE) no 168/2013, sans qu'il soit nécessaire de tenir compte des mesures de la diffusion aux fins de l'essai conformément à la présente annexe, doit être réalisé sur un nombre de réservoirs suffisant aux fins des essais effectués conformément aux points 3.3 à 3.7.5.1. La durée totale de la procédure de préconditionnement doit comprendre une période de pré-entreprosage d'au moins quatre semaines, suivie d'une période ultérieure d'entreposage en conditions stabilisées de huit semaines.
3. 3. Essai au choc à réaliser sur un réservoir soumis à l’essai de perméabilité
3. 3.1.
Le réservoir de carburant est rempli jusqu'à sa capacité nominale totale avec un mélange à 50 % d'eau et à 50 % d'éthylène glycol ou avec un autre liquide de refroidissement qui ne détériore pas le matériau du réservoir et dont le point cryoscopique est inférieur à 243 ± 2 K (– 30 ± 2 °C).
La température des substances contenues dans le réservoir pendant l'essai doit être de 253 ± 2 K (– 20 ± 2 °C). Le refroidissement du réservoir est effectué à une température ambiante correspondante. Il est également possible de remplir le réservoir avec un liquide suffisamment refroidi, à condition que le réservoir soit laissé à la température d'essai pendant au moins 1 heure.
Un pendule doit être utilisé pour l'essai. La masse d'impact doit avoir la forme d'une pyramide triangulaire équilatérale ayant un rayon de courbure de 3,0 mm à son sommet et sur ses arêtes. La masse en mouvement libre du pendule doit être de 15 ± 0,5 kg et l'énergie transmise par le pendule ne doit pas être inférieure à 30,0 J pour chaque impact sur le réservoir de carburant.
Le service technique peut sélectionner un certain nombre d'endroits du réservoir à soumettre à l'essai qui doivent être ceux que l'on considère comme étant des endroits à risques en raison du montage du réservoir de carburant et de la position de celui-ci sur le véhicule. Il n'est pas tenu compte des protections non métalliques, mais des sections du cadre ou du châssis peuvent être prises en considération pour l'évaluation des risques.
Plusieurs réservoirs de carburant peuvent être utilisés pour réaliser l'ensemble des chocs, à condition qu'ils aient tous été soumis à l'essai de perméabilité.
Après un choc unique porté à l'un des endroits soumis à l'essai, il ne doit y avoir aucune fuite de liquide.
3. 4. Essai de résistance mécanique à réaliser sur un réservoir soumis à l’essai de perméabilité
3. 4.1.
Le réservoir de carburant est rempli jusqu'à sa capacité nominale totale avec de l'eau à 326 ± 2 K (53 ± 2 °C). Le réservoir est ensuite soumis à une pression interne égale à deux fois la pression de service relative (pression de calcul) ou à une surpression de 30 kPa, la valeur retenue étant la plus élevée. Le réservoir doit rester fermé et sous pression pendant une période de 5 heures au minimum, à une température ambiante de 326 ± 2 K (53 ± 2 °C).
Le réservoir ne doit pas présenter de signes de fuite et aucune déformation temporaire ou permanente éventuelle ne doit le rendre inutilisable. Pour évaluer la déformation du réservoir, on doit tenir compte des conditions particulières de montage.
3. 5. Essai de résistance au carburant à réaliser sur des échantillons d’un réservoir totalement neuf et des échantillons d’un réservoir soumis à l’essai de perméabilité
3. 5.1.
Six éprouvettes pour essai d'étirage, ayant approximativement la même épaisseur, doivent être prélevées des faces plates ou presque plates du réservoir totalement neuf. Leur résistance à la rupture par traction et leur limite élastique doivent être établies à une température de 296 ± 2 K (23 ± 2 °C) et à une vitesse d'allongement de 50 mm/min. Ces valeurs doivent ensuite être comparées aux valeurs de résistance à la rupture par traction et aux valeurs d'élasticité obtenues par des essais analogues avec un réservoir de carburant qui a déjà été soumis à l'essai de perméabilité. Le matériau doit être considéré comme acceptable s'il n'y a pas de différence de plus de 25 % du point de vue de la résistance à la rupture par traction.
3. 6. Essai à haute température à réaliser sur des échantillons d’un réservoir soumis à l’essai de perméabilité
3. 6.1.
Le réservoir de carburant doit être monté sur une partie représentative du véhicule et rempli à 50 % de sa capacité nominale totale avec de l'eau à 293 ± 2 K (20 ± 2 °C). Le montage d'essai comportant le réservoir est ensuite entreposé à une température ambiante de 343 ± 2 K (70 ± 2 °C) pendant 60 minutes, après lesquelles le réservoir ne doit pas présenter de déformation permanente ou de fuites et doit toujours être pleinement apte à l'emploi.
3. 7. Essai de résistance au feu à réaliser sur des échantillons d’un réservoir soumis à l’essai de perméabilité
3. 7.1. Préparation des échantillons d’essai
3. 7.1.1.
Au minimum dix échantillons d’essai plats ou presque plats, de 125 ± 5 mm de long sur 12,5 ± 0,2 mm de large, doivent être prélevés sur un ou plusieurs réservoirs déjà soumis à l’essai de perméabilité. Si les caractéristiques de conception (c’est-à-dire la forme) du réservoir ne le permettent pas, il est également admis, aux fins de l’essai, de préparer un ou plusieurs réservoirs spéciaux aux caractéristiques similaires, mais dont les parois comportent plus de surfaces plates ou presque plates. Tous les échantillons doivent avoir une épaisseur totale comprise dans une fourchette de ± 5 % autour de l’épaisseur de l’échantillon le plus épais.
3. 7.1.2.
Chaque échantillon doit être gravé de deux traits, situés l’un à 25 mm et l’autre à 100 mm d’une extrémité de l’échantillon.
3. 7.1.3.
Les bords des échantillons d’essai doivent être nets. Les bords obtenus par sciage doivent être toilés finement pour l’obtention d’une finition lisse.
3. 7.2. Matériel d’essai
3. 7.2.1.
La chambre d’essai consiste en une hotte de laboratoire, totalement fermée, avec un hublot en verre résistant à la chaleur pour l’observation de l’essai. Un miroir peut être utilisé dans certaines enceintes d’essai pour donner une vue de l’arrière de l’échantillon.
La turbine d’extraction de fumée est arrêtée pendant l’essai et doit être remise en fonctionnement immédiatement après l’essai en vue de l’extraction des produits de combustion.
L’essai peut également être effectué dans une boîte métallique placée sous la hotte, la turbine d’extraction étant en fonctionnement.
La boîte doit comporter, sur les parois inférieure et supérieure, des trous d’aération permettant un passage d’air suffisant pour la combustion, sans exposer l’échantillon en cours de combustion à un courant d’air.
3. 7.2.2.
Le pied-support consiste en deux pinces ajustables dans toutes les positions au moyen d’articulations.
3. 7.2.3.
Le brûleur est de type bec Bunsen ou Tirrill, avec une buse de 10 mm et une alimentation en gaz. La buse ne doit pas être équipée d’accessoires.
3. 7.2.4.
Un écran métallique à mailles de 20 mesurant environ 100 × 100 mm hors tout doit être disponible.
3. 7.2.5.
Un bac d’eau (dimensions proposées: environ 150 × 75 × 30 mm) doit être disponible.
3. 7.2.6.
Un dispositif de chronométrage (en secondes) doit être disponible.
3. 7.2.7.
Une règle graduée (en millimètres) doit être disponible.
3. 7.2.8.
Un pied à coulisse (d’une précision de 0,05 mm au moins) ou un instrument de mesure équivalent doit être disponible.
3. 7.3. Procédure d’essai
3. 7.3.1.
Un échantillon doit être fixé par l’une des pinces sur le support, par son extrémité la plus proche de la marque des 100 mm, son axe longitudinal étant horizontal et son axe transversal incliné de 45° par rapport à l’horizontale. Sous l’échantillon d’essai, un écran en toile métallique propre doit être fixé à la deuxième pince et placé horizontalement à 10 mm en-dessous de l’arête de l’échantillon, de telle façon que l’échantillon dépasse d’environ 13 mm l’extrémité de l’écran (voir la figure 9-1). Un bac rempli d’eau doit être placé sur la table de la hotte, de façon à recueillir toute particule incandescente tombant pendant l’essai.
Figure 9-1
Montage pour l’essai de résistance au feu.
Notes:
1) TSéchantillon d’essai;
2) WMFécran en toile métallique
3. 7.3.2.
Régler l’arrivée d’air du brûleur pour obtenir une flamme bleue d’environ 25 mm de haut.
3. 7.3.3.
Placer le brûleur de façon que la flamme touche l’extrémité de l’échantillon d’essai (voir la figure 1) et lancer le chronomètre à cet instant.
Maintenir la flamme au contact pendant 30 secondes. Si l’échantillon se déforme, fond ou se rétracte en s’éloignant de la flamme, repositionner cette dernière pour la maintenir au contact de l’échantillon. Une déformation importante de l’échantillon pendant l’essai peut toutefois invalider le résultat.
Retirer le brûleur au bout de 30 secondes ou lorsque le front de la flamme atteint la marque des 25 mm, selon celle de ces conditions qui est remplie la première. Éloigner le brûleur d’au moins 450 mm de l’échantillon et fermer la hotte.
3. 7.3.4.
Noter comme temps t1 le temps en secondes indiqué lorsque le front de la flamme atteint la marque des 25 mm.
3. 7.3.5.
Arrêter le chronomètre lorsque la combustion (avec ou sans flamme) s’arrête ou atteint la marque située à 100 mm de l’extrémité libre. Noter comme temps t le temps indiqué. Lorsqu’un échantillon est rallumé par du matériau en combustion déposé sur l’écran en toile métallique, le résultat de l’essai peut être invalidé.
3. 7.3.6.
Si la combustion n’atteint pas la marque des 100 mm, la longueur non brûlée est mesurée et arrondie au millimètre le plus proche, depuis la marque des 100 mm, le long de l’arête inférieure de l’échantillon. La longueur brûlée est donc égale à 100 mm moins la longueur non brûlée exprimée en mm.
3. 7.3.7.
Si l’échantillon a brûlé jusqu’à la marque des 100 mm ou au-delà, la vitesse de combustion doit être calculée comme suit: 75t t1 et exprimée en mm/s.
3. 7.3.8.
Répéter l’essai décrit aux points 3.7.3.1 à 3.7.3.7 sur des échantillons différents jusqu’à ce que trois échantillons aient brûlé jusqu’à la marque des 100 mm ou au-delà, ou jusqu’à ce que 10 échantillons aient été soumis à l’essai.
3. 7.3.9.
Si un seul échantillon sur dix brûle jusqu’à la marque des 100 mm ou au-delà, répéter l’essai décrit aux points 3.7.3.1 à 3.7.3.7 sur un maximum de dix nouveaux échantillons.
3. 7.4. Expression des résultats
3. 7.4.1.
Le rapport d’essai contient au minimum les informations détaillées suivantes:
— nombre d’échantillons soumis à l’essai;
et pour chaque échantillon:
— moyens d’identification,
— méthode de préparation et d’entreposage,
— épaisseur mesurée à chaque tiers de la longueur de l’échantillon (en mm avec au moins une décimale),
— temps de combustion (s),
— longueur de combustion (mm),
— indiquer lorsqu’un échantillon ne brûle pas jusqu’à la marque des 100 mm et mentionner la raison (par exemple parce qu’il goutte, coule ou tombe en particules en combustion),
— indiquer lorsqu’un échantillon est rallumé par du matériau en combustion déposé sur l’écran en toile métallique.
3. 7.4.2.
Si au moins deux échantillons ont brûlé jusqu’à la marque des 100 mm ou au-delà, la vitesse moyenne de combustion (exprimée en mm/s et obtenue à partir des résultats multiples calculés selon la formule du point 3.7.3.7) est déterminée. La vitesse moyenne de combustion est donc la moyenne des vitesses de combustion de tous les échantillons qui ont brûlé jusqu’à la marque des 100 mm ou au-delà. Cette valeur est comparée aux prescriptions des points 3.7.5 et 3.7.5.1, et les calculs et vérifications visés au point 3.7.4.3 ne doivent pas être effectués.
3. 7.4.3.
Le temps moyen de combustion (TMC) et la longueur moyenne de combustion (LMC) doivent être calculés si aucun échantillon sur dix ou si pas plus d'un échantillon sur 20 n'a brûlé jusqu'à la marque des 100 mm.
Équation 9-1:
TMC sni1ti30n
(note: n est le nombre d'échantillons)
Le résultat est arrondi au multiple de 5 secondes le plus proche. Toutefois, un TMC de 0 seconde ne doit pas être utilisé (ainsi, si la combustion dure entre moins de 2 secondes et 7 secondes, le TMC est de 5 secondes; si la combustion dure entre 8 secondes et 12 secondes, le TMC est de 10 secondes; si la combustion dure entre 13 secondes et 17 secondes, le TMC est de 15 secondes, etc.).
Équation 9-2:
LMC mmni1100longueur non brûléein
(note: n est le nombre d'échantillons)
Le résultat est exprimé par rapport au multiple de 5 mm le plus proche (ainsi, pour une longueur de combustion inférieure à 2 mm, on indique «moins de 5 mm» et donc, en aucun cas, une LMC de 0 mm).
Si un seul échantillon sur 20 brûle jusqu'à la marque des 100 mm ou au-delà, la longueur de combustion (soit la valeur de (100 — longueur non brûléei) pour cet échantillon) est comptée pour 100 mm.
Équation 9-3:
nvitesse moyenne de combustionLMCTMC en mms
Cette valeur est comparée aux prescriptions des points 3.7.5 et 3.7.5.1.
3. 7.5. Prescriptions relatives à la résistance au feu de matériaux pour réservoir de carburant autres que métalliques
3. 7.5.1.
Les matériaux du réservoir de carburant ne doivent pas brûler à une vitesse moyenne de combustion supérieure à 0,64 mm/s déterminée conformément à la procédure d’essai décrite aux points 3.7 à 3.7.4.3.