ASME, DESP ou TSG chinois : quelles règles des équipements sous pression s'appliquent à votre échangeur de chaleur ?

Un même échangeur de chaleur peut être construit selon différents ensembles de règles des équipements sous pression. Ces règles déterminent comment l'appareil est calculé, quels matériaux et quels modes opératoires de soudage sont permis, qui l'inspecte, quels documents l'accompagnent et quel marquage figure sur la plaque signalétique. Ce qui compte est le lieu d'installation de l'appareil, et non son lieu de fabrication. Une usine chinoise qui construit pour des sites au Texas, à Rotterdam et dans le Shandong peut devoir suivre trois ensembles de règles différents pour une même conception.

Ce guide compare les trois systèmes que les acheteurs rencontrent le plus souvent quand ils achètent en Chine : le code ASME des chaudières et appareils à pression, la directive européenne sur les équipements sous pression (DESP, en anglais PED) et les règles chinoises TSG. Il se termine par un aperçu des autres marchés et une liste de questions à poser à un fournisseur.

1. La réponse courte : suivre les règles du lieu d'installation

Une spécification de projet peut aussi imposer un code que la loi n'exige pas, par exemple l'ASME pour une raffinerie hors des États-Unis. Dans ce cas, c'est le contrat qui décide.

2. Le code ASME des chaudières et appareils à pression, section VIII division 1

La plupart des échangeurs construits selon l'ASME suivent la section VIII division 1, les règles de construction des appareils à pression. Les échangeurs tubulaires utilisent aussi la partie UHX pour le calcul des plaques tubulaires et sont souvent spécifiés en plus selon les normes TEMA, bien que TEMA soit une norme professionnelle et non un code réglementaire.

Ce qu'implique une fabrication ASME :

• Un fabricant autorisé. L'usine doit détenir un certificat d'autorisation ASME pour le désignateur « U », délivré pour une adresse d'atelier précise. Les appareils portent la marque de certification ASME avec le désignateur U, encore couramment appelée « poinçon U ».
• Un Authorized Inspector. Un inspecteur employé par une agence d'inspection autorisée (Authorized Inspection Agency) examine les notes de calcul, suit la fabrication, assiste à l'épreuve hydraulique et signe le rapport de données du fabricant (formulaire U-1 ou U-1A).
• L'enregistrement auprès du National Board. Beaucoup de juridictions américaines exigent aussi que l'appareil soit enregistré auprès du National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors, ce qu'indique un numéro « NB » sur la plaque signalétique.
• Des matériaux et un soudage conformes à l'ASME. Les matériaux relèvent de la section II (par exemple la tôle SA-516 ou les tubes SA-213), avec des certificats conformes à ces spécifications, et les modes opératoires de soudage et les soudeurs sont qualifiés selon la section IX.
• L'épreuve hydraulique. Au moins 1,3 fois la pression maximale de service admissible (MAWP), multipliée par le plus petit rapport des contraintes admissibles à la température d'épreuve et à la température de calcul.

3. La directive européenne sur les équipements sous pression (DESP)

La DESP s'applique aux équipements sous pression dont la pression maximale admissible PS est supérieure à 0,5 bar et qui sont mis sur le marché de l'UE. Contrairement à l'ASME, c'est une directive qui fixe des exigences essentielles de sécurité ; la manière de les respecter est laissée au fabricant, en général au moyen de normes harmonisées comme EN 13445 pour les récipients sous pression non soumis à la flamme.

• Les catégories. Chaque compartiment sous pression est classé selon sa pression maximale admissible PS, son volume, l'état du fluide (gaz ou liquide) et le groupe de fluide : groupe 1 pour les fluides dangereux, groupe 2 pour tous les autres. Le résultat est la catégorie I, II, III ou IV. Quand un récipient comporte plusieurs compartiments, comme les deux côtés d'un échangeur, il prend la catégorie la plus élevée de ses compartiments. En dessous de la catégorie I, l'équipement est construit selon les « règles de l'art en usage » et ne porte pas de marquage CE.
• L'évaluation de la conformité. En catégorie I, le contrôle interne de la fabrication par le fabricant (module A) suffit. À partir de la catégorie II, un organisme notifié intervient, de plus en plus étroitement à mesure que la catégorie monte : par exemple les modules D1 ou E1 en catégorie II, B+D ou H en catégorie III, et B+D, G ou H1 en catégorie IV.
• Les exigences essentielles de l'annexe I. Pour les catégories II à IV, les modes opératoires de soudage et les soudeurs doivent être approuvés par une tierce partie compétente. Pour les catégories III et IV, le personnel de CND doit aussi être approuvé par une tierce partie reconnue. Les principales parties sous pression exigent des certificats matière avec contrôle spécifique du produit.
• L'épreuve de pression. Au moins la plus grande des deux valeurs : 1,25 fois la charge maximale à la température maximale admissible, ou 1,43 fois PS.
• Documents et marquage. Le fabricant établit une déclaration UE de conformité et appose le marquage CE, suivi du numéro d'identification de l'organisme notifié lorsqu'il y en a un.

Un appareil conçu selon l'ASME peut être livré sous la DESP, mais le fabricant doit démontrer qu'il satisfait aux exigences essentielles, par exemple sur les matériaux et sur la pression d'épreuve plus élevée ; « conçu selon l'ASME » et « conforme à la DESP » ne sont donc pas la même chose.

4. La Chine : TSG 21, les normes GB/T et la licence de fabrication

En Chine, les récipients sous pression sont des équipements spéciaux au sens de la loi sur la sécurité des équipements spéciaux. Le principal règlement de sécurité est TSG 21-2016, le règlement technique de sécurité pour la surveillance des récipients sous pression fixes, avec son premier amendement.

• Champ d'application. TSG 21 couvre les récipients dont la pression de service est d'au moins 0,1 MPa, le volume d'au moins 0,03 m³ et le diamètre intérieur d'au moins 150 mm, et qui contiennent un gaz, un gaz liquéfié ou un liquide à une température égale ou supérieure à son point d'ébullition normal. Les récipients concernés sont classés en classe I, II ou III selon la pression, le volume et le danger du fluide.
• Une exclusion importante. Le texte de 2016 cite les échangeurs à plaques, les échangeurs à spirale, les aéroréfrigérants et les serpentins de refroidissement parmi les équipements auxquels il ne s'applique pas. En Chine, les échangeurs tubulaires qui remplissent les conditions du champ d'application sont réglementés comme des récipients sous pression, tandis que les échangeurs à plaques sont construits selon des normes de produit comme NB/T 47004.1 pour les échangeurs à plaques et joints.
• Normes de conception et de construction. GB/T 150 pour les récipients sous pression (l'édition en vigueur est GB/T 150-2024, applicable depuis le 1er février 2025), GB/T 151 pour les échangeurs tubulaires et NB/T 47013 pour les contrôles non destructifs.
• La licence de fabrication. Une usine doit détenir une licence de fabrication de récipients sous pression selon TSG 07-2019. La classe de la licence limite ce qu'elle peut construire : la classe D couvre les récipients basse et moyenne pression, où se situent la plupart des échangeurs, tandis que les classes A1 et A2 couvrent les récipients haute pression.
• L'inspection de surveillance. Un institut d'inspection des équipements spéciaux agréé effectue une inspection de surveillance pendant la fabrication. Chaque récipient est livré avec un certificat de produit, des documents qualité et un certificat d'inspection de surveillance des équipements spéciaux.
• L'épreuve de pression. 1,25 fois la pression de calcul pour une épreuve hydraulique, multipliée par le rapport des contraintes admissibles à la température d'épreuve et à la température de calcul.

Pour un acheteur hors de Chine, une licence TSG ne remplace ni l'ASME ni la DESP. Mais elle montre que l'usine applique un système qualité audité par les autorités chinoises, et sa classe indique la taille et la pression des récipients qu'elle est autorisée à construire. C'est l'un des premiers points à vérifier, comme l'explique notre guide pour vérifier un fabricant chinois d'échangeurs de chaleur.

5. Les trois systèmes côte à côte

6. Les autres marchés en bref

• Union économique eurasiatique (Russie, Kazakhstan, Biélorussie, Arménie et Kirghizistan). Le règlement technique TR CU 032/2013 sur les équipements fonctionnant sous pression exige un certificat ou une déclaration de conformité délivré par un organisme accrédité de l'Union, ainsi que le marquage EAC.
• Canada. En plus de la construction selon l'ASME, la conception doit être enregistrée dans chaque province où l'appareil sera installé, ce qui donne le CRN. Prévoyez du temps pour cela, car chaque province examine la conception.
• Grande-Bretagne. Les équipements sous pression relèvent des Pressure Equipment (Safety) Regulations 2016 et du marquage UKCA. Consultez les indications actuelles du gouvernement pour savoir si le marquage CE est accepté pour votre produit.
• Australie. Les récipients sous pression sont conçus selon AS 1210, et beaucoup de conceptions doivent être enregistrées auprès de l'autorité de l'État avant leur mise en service.

7. Les questions à poser à un fournisseur chinois

1. Quelles autorisations détenez-vous (ASME U, DESP, licence TSG, EAC) ? Merci d'en envoyer des copies.
2. Le champ couvre-t-il ce type d'échangeur, cette adresse d'atelier et cette plage de pression ? Le certificat est-il en cours de validité ?
3. Quelle est votre agence d'inspection autorisée ou votre organisme notifié, et combien de temps à l'avance faut-il réserver leurs visites ?
4. Quels appareils similaires avez-vous construits selon ce code au cours des deux dernières années ?
5. Pouvez-vous faire les calculs réglementaires en interne, et les soumettrez-vous pour approbation ?
6. Pouvez-vous vous procurer des matériaux certifiés ASME ou EN pour cette commande, et dans quels délais ?
7. Vos modes opératoires de soudage et vos soudeurs sont-ils déjà qualifiés selon ce code pour ces matériaux ?
8. Comment les exigences du code modifient-elles le prix et le délai de livraison ?

La dernière question compte, car un travail sous code ajoute des frais d'inspection, des matériaux certifiés et des contraintes de planning. Notre guide des délais de livraison montre où l'inspection réglementaire s'insère dans le planning, et notre guide de l'inspection en usine présente les essais auxquels vous pouvez assister.

Ce que cela signifie pour les acheteurs

Indiquez les règles exigées dans la demande de devis, en fonction du lieu d'installation de l'appareil et de la spécification du projet. Demandez à chaque fournisseur de confirmer par écrit, certificats à l'appui, qu'il peut construire selon ces règles, et vérifiez que le champ de ses autorisations couvre votre appareil. N'oubliez pas qu'en Chine un échangeur à plaques n'est pas traité comme un récipient sous pression au titre de TSG 21 ; pour les projets européens ou nord-américains, les exigences DESP ou ASME doivent donc être formulées clairement, et non supposées.

Sources et pages associées

• ASME BPVC section VIII division 1, règles de construction des appareils à pression : https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/bpvc-viii-1-bpvc-section-viii-rules-construction-pressure-vessels-division-1
• The National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors : https://www.nationalboard.org/
• Commission européenne, directive 2014/68/UE sur les équipements sous pression : https://single-market-economy.ec.europa.eu/sectors/pressure-equipment-and-gas-appliances/pressure-equipment-sector/pressure-equipment-directive_en
• Directive 2014/68/UE, texte intégral : https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2014/68/oj
• TSG 21-2016, règlement technique de sécurité pour la surveillance des récipients sous pression fixes (texte chinois, champ d'application aux sections 1.3 à 1.5) : https://zcdep.dhu.edu.cn/_upload/article/files/6b/e0/17da8651445c9c4f881babd67899/b0b52a70-0733-4ebe-a9be-1506a20cb337.pdf
• Premier amendement à TSG 21-2016 (texte chinois) : https://amr.guizhou.gov.cn/ztzl_85/2021naqscyhd/2021naqscy/202106/P020210607408521803912.pdf