Géométries de chanfrein – trouver la bonne préparation de soudure
Aperçu pour les chefs de chantier et projeteurs de nos clients : quel chanfrein s’applique selon quel code, et comment choisir la bonne géométrie selon l’épaisseur de paroi, l’accessibilité et le matériau – y compris épaisseurs de paroi inégales et piquages (tubulures/sondes).
Quel code s’applique dans quel secteur ?
Le cadre légal en Europe est la directive des équipements sous pression PED 2014/68/UE. Outre les normes EN harmonisées, elle autorise expressément des codes équivalents – c’est pourquoi, selon le secteur, on travaille parfois selon l’ASME (guides : CEN/TR 14549, ISO 15649). Répartition approximative :
- Construction industrielle/d’installations générale, chimie (conventionnelle), chauffage urbain, CVC, construction mécanique → EN 13480 / AD 2000 → chanfrein selon EN ISO 9692-1.
- Pétrole & Gaz, raffinerie, pétrochimie, GNL (aussi dans l’UE – généralement une exigence de l’exploitant/EPC) → ASME B31.3 → chanfrein selon ASME B16.25 (37,5°).
- Centrales / énergie → ASME B31.1 ou EN 12952 + EN 13480.
- Canalisations de transport → API 1104, ASME B31.4/B31.8 ; gaz UE EN 12732 / EN 1594.
- Offshore (mer du Nord) → NORSOK / DNV (combiné avec ASME/API).
Démarche systématique
Quel code le projet / le pays exige-t-il ? EN ISO 9692-1 (norme européenne) ou ASME (typique Pétrole&Gaz / international) ?
Selon l’accessibilité (un ou deux côtés) et l’épaisseur de paroi t déterminer la forme du joint – voir le tableau de sélection.
Fixer l’angle d’ouverture, le jeu et la hauteur du talon dans la plage normalisée ; le matériau influe surtout sur l’angle/l’accès, pas sur la famille de joints.
1 · Différenciation par code de projet
Comme la géométrie est unifiée en Europe via l’EN ISO 9692-1, c’est le code du projet qui détermine le chanfrein – pas la frontière nationale. Le tableau ci-dessous compare les codes pertinents avec leur édition actuelle (état 2026, sans garantie).
| Code de projet | Secteur typique | Norme de préparation (édition actuelle) | Principe d’angle | Région |
|---|---|---|---|---|
| EN / PED EN 13480, AD 2000 | Construction industrielle/d’installations, chimie, chauffage urbain, CVC, construction mécanique | EN ISO 9692-1:2013 · extrémités : EN 12627 / EN 10253 | α = inclus (V 40–60°) | EU |
| ASME B31.3 Process Piping | Pétrole&Gaz, raffinerie, pétrochimie, GNL | ASME B16.25-2022 (extrémités) · B31.3-2022 §328.4 | 37,5° par flanc (~75° inclus) | US |
| ASME B31.1 Power Piping | Centrales / énergie | ASME B16.25-2022 · B31.1-2022 | 37,5° par flanc | US |
| API 1104 B31.4 / B31.8 | Canalisations de transport | API 1104 (22e éd. 2021) ; gaz UE EN 12732 / EN 1594 | en général 30°–37,5° par flanc | EUUS |
| NORSOK / DNV | Offshore (mer du Nord) | NORSOK M-101 (+ ASME/API) | selon la spécification de projet | US |
2 · Forme du joint selon l’épaisseur de paroi & l’accessibilité (EN ISO 9692-1)
Premier aiguillage : d’un seul côté (accessible seulement de l’extérieur – le cas courant sur tuyau) ou
des deux côtés soudable (accès intérieur & extérieur) ? Ensuite l’épaisseur de paroi
t décide. Les cotes sont des plages normalisées (valeurs empiriques) – la valeur exacte figure dans la WPS.
Toutes les indications sans garantie – les cotes sont des plages normalisées/valeurs empiriques. La Welding Procedure Specification (WPS) prime toujours.
Soudage d’un seul côté (Tableau 1) – le cas courant sur tuyau
| Forme du joint | Croquis | Épaisseur t | Angle | Jeu b | Talon c | Conseil pratique |
|---|---|---|---|---|---|---|
1.2 I-Fugesquare butt |
≤ 3–4 mm (jusqu’à 8 MAG) | – | b ≈ t | – | Paroi mince ; pas de chanfrein, seulement couper & ébavurer. | |
1.3 V-Fugesingle-V |
3 – 10 (12) mm | α 40–60° | ≤ 4 mm | ≤ 2 mm | Le standard sur tuyau. Entièrement soudable de l’extérieur. | |
1.5 Y-FugeV mit Steg |
5 – 40 mm | α ≥ 60° | 1–4 mm | 2–4 mm | Un talon > 2 mm sécurise la racine ; bon pour le soudage manuel. | |
1.6 U-Fuge auf V-WurzelU on V root |
> 12 mm | α 60–90° / β 16–24° | 1–3 mm | ≥ 4 mm | Paroi épaisse, moins de métal d’apport qu’un V ; racine sûre. Appelé familièrement « tulipe ». | |
1.7 V-Fuge auf V-WurzelV on V root |
> 12 mm | α 60–90° / β 20–30° | 2–4 mm | > 2 mm | Combine l’accès en V avec une racine en V définie ; pour parois épaisses. | |
1.8 U-Fugesingle-U |
> 12 mm | β 16–24° | 1–3 mm | ≤ 4 mm | Joint en U pur ; métal d’apport minimal pour parois très épaisses. | |
1.4 Steilflanken-Vnarrow-gap V |
> 16 mm | β 10–40° | 5–15 mm | – | Seulement avec support envers ; remplissage économique. | |
1.9 HV-Fugesingle-bevel |
3 – 10 mm | β 35–60° | 2–4 mm | 1–2 mm | Une pièce chanfreinée (soudures en T/piquage et de tubulure). |
Soudage des deux côtés (Tableau 2) – avec accès intérieur & extérieur / paroi épaisse
| Forme du joint | Croquis | Épaisseur t | Angle | Jeu b | Talon c | Conseil pratique |
|---|---|---|---|---|---|---|
2.1 I-Fugesquare, 2-seitig |
≤ 8 mm | – | 0–3 mm | – | Passe de finition des deux côtés, sans chanfrein. | |
2.5 Doppel-V (X)double-V |
> 10 mm | α 40–60° | 1–3 mm | ≥ 2 mm | Moins de déformation & de volume à remplir qu’un V d’un seul côté sur paroi épaisse. | |
2.4 Doppel-Ydouble-Y |
> 10 mm | α 40–60° | 1–4 mm | 2–6 mm | X avec talon – racine robuste, des deux côtés. | |
2.9 Doppel-HV (K)double-bevel |
> 10 mm | β 35–60° | 1–4 mm | ≤ 2 mm | Une pièce chanfreinée des deux côtés (assemblages en T épais). | |
2.7 Doppel-Udouble-U |
≥ 30 mm | β 16–24° | 1–3 mm | ≥ 3 mm | Paroi très épaisse : métal d’apport minimal, préparation la plus coûteuse. |
3 · International : ASME B16.25 (Pétrole&Gaz / mondial)
Lorsque le chef de chantier passe à un projet basé sur l’ASME (raffinerie, pipeline, offshore – aussi en Europe), les extrémités de tuyau suivent l’ASME B16.25 (référencée dans B31.3/B31.1). Principale différence avec l’EN : l’angle est mesuré par flanc par rapport à la verticale.
Chanfrein standard 37,5°
Chanfrein composé
Chanfrein U/J
| Caractéristique | EN ISO 9692-1 (Europe) | ASME B16.25 (international) |
|---|---|---|
| Définition de l’angle | α = angle d’ouverture inclus (V : 40–60°) | 37,5° par flanc par rapport à la verticale → ~75° inclus |
| Talon | c 1–4 mm (selon la forme) | ≈ 1,6 mm (±0,8) |
| Transition paroi épaisse | joint en U/double-U, à flancs raides | chanfrein composé / en J au-delà de 22,2 mm |
| Conséquence pratique | V plus étroit → moins de passes/métal d’apport | V à 75° plus large → plus de métal d’apport, plus de passes |
| Usage typique | construction industrielle/d’installations dans l’UE | Pétrole&Gaz, pétrochimie, pipeline, offshore dans le monde entier |
Matériau – qu’est-ce qui change ?
L’EN ISO 9692-1 s’applique à toutes les nuances d’acier. Le matériau détermine moins la famille de joints que les détails fins :
- Aciers non alliés / faiblement alliés : plages normalisées directement applicables.
- Aciers inoxydables / fortement alliés : mêmes formes, souvent un angle d’ouverture un peu plus grand pour l’accès et en raison de l’apport de chaleur ; souvent racine TIG.
- Parois très épaisses / à haute résistance : formes en U ou à flancs raides/narrow-gap pour limiter le métal d’apport, la déformation et les contraintes résiduelles.
4 · Épaisseurs de paroi inégales : usinage intérieur & dressage extérieur
Lorsque deux tuyaux d’épaisseur de paroi différente sont assemblés (p. ex. tuyau ancien/neuf ou tuyau sur robinet/raccord), la transition doit être ajustée – sinon apparaissent un désaffleurement intérieur (hi-lo), des problèmes d’écoulement/érosion et des interprétations erronées au contrôle radiographique. Base normative : ASME B16.25 et ASME B31.3 §328.4.3 (Fig. 328.4.3) ; l’EN 13480 prévoit des transitions analogues (pente max. 30°).
Usinage intérieur (ajustement de l’ID sur le tuyau plus épais)
Cône direct
Droit puis conique
Alésage conique 1:4
| Variante | Géométrie | Angle / longueur | Usage |
|---|---|---|---|
| Cône direct | cône dès la racine | ~15° (max. 30°) | Standard pour désaffleurement modéré ; faible longueur. |
| Droit puis conique | portée cylindrique, puis cône | portée ~3×t, puis ~15° | Transition plus douce, moins d’effet d’entaille ; souvent imposé par le projet. |
| Alésage conique | alésage conique continu | max. 1:4 (~14°), ≥ 2×t | Alternative ASME pour des écarts d’ID plus importants. |
Dressage extérieur (ajustement de l’OD)
Si les diamètres extérieurs diffèrent (à alésage égal), l’OD de la pièce plus épaisse est dressé à l’extérieur ; ou bien la transition est réalisée via la surépaisseur de soudure. Pente dans chaque cas ≤ 30°.
Cône extérieur ≤ 30°
Surépaisseur de soudure en cône
5 · Chanfreinage sur tuyau non coupé : piquages, tubulures & perçages pour sondes
Lorsqu’un piquage, une tubulure ou une sonde de mesure est raccordé à un tuyau non coupé, une ouverture doit être pratiquée dans la paroi et son bord chanfreiné – sur une surface « en selle » à double courbure. Ce n’est pas trivial : l’ angle dièdre local ψ (angle entre la paroi du piquage et celle du tuyau principal) change sur tout le pourtour – aigu au « talon avant », ~90° sur les flancs, obtus au « talon arrière ». La géométrie du chanfrein doit donc être adaptée sur tout le pourtour.
Les trois variantes de raccordement
Posé (set-on)
Inséré / traversant (set-in)
Avec piquage à souder (olet)
Pourquoi le chanfrein change sur le pourtour : angle dièdre local ψ
Selon l’AWS D1.1, la préparation est divisée en zones sur le pourtour selon l’angle dièdre local ψ. Image approximative :
Talon avant – aigu
Flanc – à angle droit
Talon arrière – obtus
| Position sur le pourtour | Angle dièdre local ψ | Préparation (AWS D1.1) |
|---|---|---|
| Talon avant / couronne (aigu) | petit (< 90°, jusqu’à ~30°) | Angle de chanfrein plus grand, créer l’accès à la racine ; pour un ψ très aigu, la pleine pénétration peut être impossible. |
| Flancs (côtés) | ≈ 90° | Chanfrein standard (type HV), racine + passes de remplissage depuis l’extérieur. |
| Talon arrière (obtus) | grand (> 90°) | Angle de chanfrein plus petit ; transition vers un cordon d’angle (partiel). |
Questions fréquentes
Quelle norme s’applique aux chanfreins de tuyauterie en Europe ?
Pour la géométrie du chanfrein, l’EN ISO 9692-1 s’applique dans toute l’Europe (reprise au niveau national sous DIN/BS/NF/UNI/UNE … – contenu identique). En Pétrole & Gaz, pétrochimie et offshore, on chanfreine souvent selon l’ASME B16.25 / B31.3 – aussi en Europe. La WPS du projet fait foi.
Quel angle de chanfrein est courant ?
Selon l’EN ISO 9692-1, le V a un angle d’ouverture inclus de 40–60°. L’ASME B16.25 indique 37,5° par flanc (deux extrémités donnent ~75° inclus), talon ≈ 1,6 mm. Les valeurs exactes sont fixées par la Welding Procedure Specification (WPS).
Quand usine-t-on l’intérieur en cas d’épaisseur de paroi différente ?
En cas de désaffleurement intérieur important ou d’un rapport d’épaisseur supérieur à environ 1,5 : 1 (ASME B31.3 §328.4.3 / B16.25). La transition se fait à l’intérieur à env. 15° ou avec un cône 1:4, à l’extérieur à 30° maximum.
Comment chanfreine-t-on une tubulure sur un tuyau non coupé ?
L’ouverture est profilée sur la surface en selle courbée ; l’angle dièdre change sur tout le pourtour (AWS D1.1, ASME B31.3 §328.5.4, EN 1708-1). HSOS l’usine/chanfreine par machine sur site – à froid et à la cote.
HSOS peut-elle couper et chanfreiner des tuyaux sur site ?
Oui. HSOS coupe, chanfreine et usine les tuyaux de façon mobile et à froid sur site (aucune source d’inflammation, aucune modification de la structure) – selon le code exigé (EN ou ASME) et la WPS du client.
