Lire un Plan Isométrique de Tuyauterie
Module 4 / 5
4.3 Spool, MTO/BOM et Raccords
Un isométrique décrit un spool — le tronçon physique qui sera préfabriqué en atelier puis transporté sur site. À chaque iso est associé un BOM (Bill of Materials) ou MTO (Material Take-Off) qui liste avec précision tous les composants et les raccords (coudes, tés, brides, joints, boulonnerie).
Qu'est-ce qu'un spool de tuyauterie ?
Un spool (parfois traduit « tronçon ») est un ensemble de tubes, raccords et accessoires préfabriqués en atelier, formant un sous-ensemble cohérent transportable d'un seul tenant. C'est l'unité de fabrication et de manutention de la tuyauterie industrielle.
Pourquoi découper en spools ?
- Préfabriquer en atelier est nettement moins coûteux et plus qualitatif que sur site (conditions ambiantes contrôlées, soudeurs spécialisés, contrôles CND faciles à organiser).
- Limiter les soudures sur site, qui sont plus risquées : moins d'accessibilité, conditions météo, permis de feu nécessaires.
- Respecter les contraintes de transport : routes, gabarits camion, levage par grue. Un spool dépasse rarement 12 m de long.
- Faciliter le montage : on assemble des modules préfabriqués comme un Lego géant.
Le spool number
Chaque spool reçoit un numéro unique (par exemple « SP-1015-001 »). Ce numéro est gravé ou peint sur le spool fabriqué, ce qui permet de le retrouver à toutes les étapes : sortie d'atelier, transport, livraison site, stockage, levage, montage. Le numéro de spool est l'identifiant pivot entre l'iso et le terrain.
Suivi en GMAO / MES
Sur les grands projets, chaque spool est tracé en temps réel dans un MES (Manufacturing Execution System) ou un système dédié de Pipe Spool Management. On suit l'état d'avancement : « préfabriqué », « contrôlé », « peint », « livré site », « monté », « testé » — avec dates et opérateurs associés.
Le BOM (Bill of Materials) : nomenclature complète
Le BOM (ou MTO — Material Take-Off dans le vocabulaire EPC) est la nomenclature exhaustive des composants nécessaires à la préfabrication d'un spool. Il accompagne systématiquement l'iso — soit dans la même feuille (en bas), soit dans un document séparé.
Structure type d'un BOM
| Repère | Désignation | Spécification | Qté | Norme |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Tube | 6" SCH 40 — A106 Gr B | 3,5 m | ASME B36.10 |
| 2 | Coude 90° LR | 6" SCH 40 — A234 WPB | 2 | ASME B16.9 |
| 3 | Té égal | 6"x6" SCH 40 — A234 WPB | 1 | ASME B16.9 |
| 4 | Bride WN RF | 6" Class 150 — A105 | 2 | ASME B16.5 |
| 5 | Joint spirale | 6" Class 150 — graphite/SS | 2 | ASME B16.20 |
| 6 | Boulon stud + écrou | 3/4" UNC — A193 B7 / A194 2H | 16 | ASME B16.5 |
BOM vs MTO
Strictement parlant, le BOM est la nomenclature d'un spool individuel, tandis que le MTO (Material Take-Off) est l'agrégation de tous les BOM pour passer commande globale auprès des fournisseurs. Les deux sont générés automatiquement à partir des outils CAO modernes.
Les raccords : coudes, tés, réductions, bouchons
Les raccords (« fittings ») permettent de changer de direction, de diviser ou de réduire le diamètre d'une ligne. La norme ASME B16.9 définit les raccords forgés, ASME B16.11 les raccords filetés ou socket-weld.
Coude (Elbow)
Change de direction : 90° ou 45°. LR (Long Radius) : rayon = 1,5 × DN, le plus utilisé. SR (Short Radius) : rayon = 1 × DN, plus compact mais plus de pertes de charge.
Té (Tee)
Divise une ligne en deux. Té égal (3 piquages même DN) ou té réduit (un piquage plus petit). Le sens de l'écoulement détermine l'usage (té de répartition / té de jonction).
Réduction (Reducer)
Concentrique (axe commun) ou excentrique (axe décalé pour drainage). Indispensable au passage de 6" à 4" par exemple.
Bouchon (Cap / Plug)
Cap : fond bombé soudé en bout. Plug : bouchon fileté. Blind flange : bride pleine boulonnée. Termine une ligne ou prépare une extension future.
Olet (Weldolet, Sockolet, Threadolet)
Piquage forgé sur tube principal. Weldolet = soudure bout-à-bout. Sockolet = emmanchement à souder. Threadolet = filetage. Permet d'ajouter un piquage sans té.
Manchon (Coupling / Sleeve)
Raccord court pour assembler deux tubes en bout-à-bout. Fileté ou à souder selon la classe.
Les brides : types, classes et joints
Une bride permet de raccorder un tube à un équipement ou à un autre tube de manière démontable. Les brides sont normalisées (ASME B16.5 pour le métal forgé, EN 1092-1 pour l'Europe) selon trois critères : type, classe (rating) et type de face.
Les 6 grands types de brides
| Type | Désignation | Usage |
|---|---|---|
| WN | Welding Neck (à souder) | Standard procédé. Soudure bout-à-bout, transition douce. Pression et fatigue. |
| SO | Slip-On (glissée) | Le tube glisse dans la bride et est soudé à deux endroits. Plus économique, basse pression. |
| SW | Socket Weld | Tube emmanché dans la bride, soudure unique. Petits diamètres, haute pression. |
| THD | Threaded (filetée) | Filetage NPT. Petits diamètres, basse pression, démontage fréquent. |
| LJ | Lap Joint | Bride libre + collerette à souder. Acier exotique économique (Inox lining). |
| BL | Blind (pleine) | Bride pleine boulonnée pour fermer un piquage / une extension future. |
Les classes ASME (rating)
La classe (« rating ») définit la pression-température admissible de la bride. Les classes ASME B16.5 sont : Class 150, 300, 600, 900, 1500, 2500. Plus la classe est élevée, plus la bride est massive et coûteuse. Une bride Class 150 admet typiquement 19 bar à 38 °C, mais chaque classe a une courbe pression-température dépendant aussi du matériau.
Les types de face
- FF (Flat Face) — face plate. Joint à pleine face. Faible pression.
- RF (Raised Face) — portée surélevée. Le plus courant. Joint plus petit, étanchéité concentrée.
- RTJ (Ring Type Joint) — gorge usinée recevant un anneau métallique. Très haute pression et haute température.
- T&G (Tongue & Groove) — assemblage rainure-languette. Étanchéité spécifique.
Attention au mariage de brides
On ne marie jamais une bride d'une classe avec une bride d'une autre classe, même si les diamètres correspondent : les boulonnages, l'épaisseur et les portées sont différents. De même, une face FF ne se monte pas avec une face RF sans précautions (joint adapté nécessaire). Toute incohérence de bride doit déclencher un point d'arrêt.
Le tube : NPS, schedule et matières
Le tube est l'élément majoritaire en quantité. Il est désigné par trois paramètres : NPS (diamètre nominal), Schedule (épaisseur de paroi) et matière.
NPS et schedules courants
| NPS | Diam ext (mm) | SCH 40 ép (mm) | SCH 80 ép (mm) |
|---|---|---|---|
| 2" | 60,3 | 3,9 | 5,5 |
| 4" | 114,3 | 6,0 | 8,6 |
| 6" | 168,3 | 7,1 | 11,0 |
| 8" | 219,1 | 8,2 | 12,7 |
| 12" | 323,9 | 9,5 | 17,5 |
| 24" | 609,6 | 9,5 | 24,6 |
Matières les plus courantes
- A106 Gr B — acier carbone procédé général (pression / haute température jusqu'à 425 °C).
- A53 — acier carbone basse pression (utilités).
- A312 TP304 / TP316L — inox austénitique. Corrosion, alimentaire, pharma.
- Duplex 2205 / SuperDuplex 2507 — milieu chloruré, eau de mer.
- Inconel 625 — très haute température, très corrosif.
Vérification des acquis
Deux questions pour valider votre compréhension du chapitre.