Dimensions et types de bouchons - à quoi correspondent les normes DN et PN pour les circulateurs

Nous sommes encore en train de préparer des produits.

Mais vous pouvez consulter d'autres catégories.

Dimensions et types de boulons - à quoi correspondent les normes DN et PN pour les pompes

Lorsque le client commande pour la première fois une pompe circulatrice à boulons et reçoit un bon de livraison avec des indications comme DN 50 PN 6 ou DN 80 PN 16, la plupart des gens regardent simplement le diamètre du tuyau et espèrent qu'il convient. Dans la pratique, cela se termine souvent soit par une installation prolongée, soit, dans les cas les plus graves, par le retour du produit, car les boulons ne s'adaptent physiquement pas aux boulons existants du système. Cet article explique donc en détail les normes DN et PN - non seulement ce que signifient ces abréviations, mais aussi pourquoi elles sont essentielles pour les pompes circulatrices à boulons et comment les utiliser correctement lors du choix, de la conception et de l'installation.

Qu'est-ce qu'un boulon et pourquoi existe-t-il

Un boulon (en anglais flange, en allemand Flansch) est une plaque ou un bord élargi à l'extrémité d'un tuyau, d'une vanne ou d'une pompe, permettant un raccordement solide, étanche et démontable entre deux composants. Contrairement aux raccords filetés (où les composants sont vissés l'un dans l'autre), le raccord à boulons se réalise en plaçant deux boulons l'un contre l'autre, en insérant un joint entre eux et en les serrant à l'aide de vis.

La raison pour laquelle les raccords à boulons dominent dans les pompes circulatrices pour le chauffage et l'eau dans les classes de puissance supérieures est simple : démontabilité. La pompe peut être retirée du système sans avoir à couper le tuyau. Lors des interventions de maintenance, du remplacement des paliers ou d'un remplacement complet de l'ensemble, c'est un avantage décisif. C'est pourquoi toutes les pompes circulatrices plus grandes pour les bâtiments industriels, les chaudières et les réseaux de chauffage plus importants sont standardement équipées de boulons.

Section d'un raccord à boulons : deux boulons serrés par des vis avec un joint entre eux.

Norme DN – diamètre nominal (Diamètre Nominal)

L'abréviation DN provient du français Diamètre Nominal, en slovaque on parle de diamètre nominal ou de dimension nominale. Il s'agit d'un nombre sans unité indiquant approximativement le diamètre intérieur du tuyau ou du col de la vanne en millimètres. Le mot « approximatif » est ici essentiel – le DN n'est pas le diamètre intérieur exact, mais une classe normalisée garantissant la compatibilité des boulons dans cette classe, indépendamment du fabricant.

La norme EN ISO 6708 définit une série de diamètres nominaux que l'on rencontre fréquemment dans la pratique des systèmes de chauffage :

DN 25 – correspond approximativement à un tuyau de 1", courant dans les systèmes plus petits
DN 32 – correspond à un tuyau de 5/4"
DN 40 – correspond à un tuyau de 6/4" (1½")
DN 50 – correspond à un tuyau de 2", très courant dans les chaudières de taille moyenne
DN 65 – zone intermédiaire entre les dimensions en pouces standard, courant dans les systèmes européens
DN 80 – correspond à un tuyau de 3", typique pour les grandes chaudières et les bâtiments industriels
DN 100 – correspond à un tuyau de 4", utilisé pour les sources de chaleur centrales
DN 125 – plus grande puissance, réseaux de distribution
DN 150 et plus – applications industrielles, chaudières, hôpitaux, grands centres commerciaux

Il est important de comprendre que, pour le même DN, le diamètre extérieur réel du boulon peut varier en fonction de la classe PN. Les boulons DN 50 PN 6 et DN 50 PN 16 ont la même dimension nominale au col, mais les boulons diffèrent en épaisseur, en diamètre du cercle de pas (PCD – Pitch Circle Diameter) et en nombre d'ouvertures pour les vis. Ce fait est l'une des causes les plus fréquentes de confusion sur les chantiers.

Norme PN – pression nominale (Pression Nominale)

L'abréviation PN provient du français Pression Nominale, ce qui signifie pression nominale. Elle indique la pression maximale admissible (en bars) à la température de référence du fluide de 20 °C. La norme EN 1092-1 définit les classes standard suivantes :

PN 6 – pression maximale de 6 bar à 20 °C ; typique pour les réseaux à faible pression d'eau potable, le chauffage par le sol
PN 10 – 10 bar à 20 °C ; systèmes de chauffage courants dans les maisons individuelles et les immeubles résidentiels
PN 16 – 16 bar à 20 °C ; la classe la plus répandue dans les chaudières, les bâtiments commerciaux et les systèmes de chauffage industriels
PN 25 – 25 bar ; applications industrielles à haute pression, systèmes à vapeur
PN 40 – 40 bar ; applications industrielles et énergétiques spéciales

Lors du choix d'une pompe circulatrice à boulons dans la catégorie pompes circulatrices à boulons, il est impératif de vérifier que la classe PN de la pompe correspond à la classe de pression des autres vannes et tuyaux du système. Si par exemple le concepteur a conçu un réseau avec des boulons PN 16 et que la pompe est livrée avec PN 6, les boulons ne s'adaptent pas physiquement – le diamètre du cercle de pas des vis est différent.

Les boulons DN 50 PN 6 et PN 16 ont la même lumière de gorge, mais des diamètres extérieurs et des cercles de perçage différents – ils ne sont pas interchangeables.

Tableaux des dimensions des boulons selon EN 1092-1

Les valeurs dimensionnelles précises sont normalisées et obligatoires. Pour la pratique des chaudières de chauffage, les valeurs suivantes sont les plus pertinentes (toutes les dimensions en mm, les vis en filet métrique) :

DN	PN	Diamètre extérieur du boulon D (mm)	Cercle de perçage PCD (mm)	Nombre de trous	Diamètre du trou (mm)	Vis
DN 40	PN 6/10	150	110	4	18	M16
DN 40	PN 16	150	110	4	18	M16
DN 50	PN 6/10	165	125	4	18	M16
DN 50	PN 16	165	125	4	18	M16
DN 65	PN 6/10	185	145	4	18	M16
DN 65	PN 16	185	145	8	18	M16
DN 80	PN 6/10	200	160	8	18	M16
DN 80	PN 16	200	160	8	18	M16
DN 100	PN 6/10	220	180	8	18	M16
DN 100	PN 16	235	190	8	22	M20
DN 125	PN 16	270	220	8	26	M24
DN 150	PN 16	300	250	8	26	M24

Remarque : Les dimensions sont indicatives selon EN 1092-1, types 01 et 02. Vérifiez toujours la documentation dimensionnelle du fabricant du pompe, car certains fabricants (surtout pour PN 6 et PN 10) indiquent des dimensions identiques des boulons pour les deux classes de pression, tandis que d'autres les distinguent.

Types de boulons selon EN 1092-1 – tous les boulons ne sont pas identiques

La norme EN 1092-1 distingue plusieurs types de boulons selon leur conception et la manière dont ils sont raccordés au tuyau ou au corps de pompe. Pour la équipements de chauffage, les plus pertinents sont :

Type 01 – boulon plat (Face plate) : Le joint est placé sur toute la surface frontale du boulon. Utilisé pour les faibles pressions (PN 6, PN 10) et pour le raccordement à un boulon opposé en fonte. Typique pour les pièces coulées.
Type 02 – boulon surélevé (Face surélevée, RF) : Le centre du boulon est légèrement surélevé (d'environ 2 mm pour PN 6–16, 7 mm pour PN 25 et plus). Le joint repose uniquement sur ce surélevation. C'est le type le plus répandu en Europe pour PN 16 et plus.
Type 05 – rainure circulaire (Joint circulaire, RTJ) : Application spéciale pour les hautes pressions et températures, non rencontrée en pratique dans le chauffage standard.
Boulon libre avec joint (Boulon lâche) : Le boulon n'est pas soudé ni vissé sur le tuyau, mais maintenu par une bride. Permet la rotation – lors de l'installation, alignez donc toujours les trous. Avantageux dans des conditions d'installation étroites.

Pour les circulateurs à bride, il est important de savoir que le corps de pompe possède des brides coulées ou tournées directement comme partie intégrante de la boîte. Le type de bride (forme de la surface frontale) est défini par le fabricant et doit correspondre au type de bride opposée dans le tuyau. La combinaison RF + FF (épaulement plat) est théoriquement possible avec un joint approprié, mais en pratique, pour le chauffage, il est recommandé de conserver le même type.

Comment identifier correctement la bride existante sur le lieu d'installation

C'est une situation pratique que le technicien rencontre lors du remplacement d'une pompe dans une chaudière existante. La procédure est la suivante :

1. Mesurez le diamètre extérieur de la bride – Utilisez un pied à coulisse ou une roulette pour mesurer le bord extérieur de la bride. À l'aide du tableau EN 1092-1, vous déterminerez le DN probable.

2. Mesurez le cercle de centrage (PCD) – La distance entre le centre d'une vis et le centre de la vis opposée sur les brides à 4 trous, ou l'angle sur les brides à 8 trous. Pour 4 trous : PCD = distance entre les centres des trous opposés. Pour 8 trous : PCD = distance entre les centres des trous × 1/sin(22,5°).

3. Comptez le nombre de trous de vis – Quatre trous correspondent généralement aux DN plus petits jusqu'à DN 80, huit trous sont courants à partir de DN 65 PN 16 et des DN plus grands.

4. Vérifiez le diamètre intérieur du col – Mesurez directement l'ouverture au centre de la bride et comparez avec les valeurs du tableau DN.

5. Vérifiez le PN – Si aucune documentation ou étiquette n'existe, le PN peut être déduit de la combinaison du diamètre extérieur, du PCD et du diamètre des trous. Si le PCD et le diamètre extérieur correspondent au tableau pour PN 10, mais que le système a été initialement conçu pour une chaudière avec une pression maximale de 3 bar, il s'agit probablement de PN 10, ce qui est une bonne option pour le chauffage standard.

Trois dimensions clés de la bride : diamètre extérieur D, cercle de centrage PCD et lumière intérieure d.

Pourquoi la classe PN est importante non seulement pour la pression, mais aussi pour la température

Ici, beaucoup d'installateurs et de concepteurs font erreur. La pression nominale PN est définie pour une température du fluide de 20 °C. À des températures plus élevées – ce qui est une situation courante dans une chaudière – la pression maximale admissible diminue.

Exemple : Une bride en fonte PN 16 peut fonctionner en toute sécurité à une pression d'environ 10 bar à 120 °C, et seulement 6 à 7 bar à 150 °C. Ce facteur est inclus dans les diagrammes pression-température, que les fabricants de pompes et d'armoires incluent dans leur documentation technique.

Pour le chauffage basse température courant (fluide chauffant jusqu'à 90 °C), la classe PN 10 est généralement suffisante en termes de température, mais la plupart des chaudières sont aujourd'hui conçues pour PN 16, car :

Réserve de pression en cas de situations transitoires (démarrage, panne du vase d'expansion)
Compatibilité avec les robinets et vannes les plus courants sur le marché
Capacité à connecter des chaudières avec une pression maximale plus élevée (10 à 12 bar)
La différence de prix entre PN 10 et PN 16 est minimale pour les tailles courantes

Exemples pratiques de commandes – à quoi cela ressemble sur le terrain

Exemple 1 – Immeuble d'appartements, remplacement d'une pompe existante : Le gestionnaire d'un immeuble d'appartements a constaté que la pompe de la chaudière, après 20 ans, était à la fin de sa durée de vie. Sur place, les brides ne portent aucune étiquette. L'installateur mesure un diamètre extérieur de 185 mm, un cercle de centrage de 145 mm, 4 trous de vis de 18 mm et un diamètre intérieur (lumière) d'environ 63 mm. Le tableau indique : DN 65, PN 6/10. Le système est ancien, basse température, la pression ne dépasse certainement pas 4 bar. La nouvelle pompe est commandée en DN 65 PN 10 – elle s'adapte parfaitement sans aucune modification du tuyau.

Exemple 2 – Halle industrielle, nouvelle installation : Le concepteur a conçu un système de distribution pour une halle de production avec une chaudière à 12 bar de pression maximale. Toutes les armatures du projet sont en PN 16. La pompe a été commandée en DN 80 PN 6, ce qui est une erreur absolue – non seulement insuffisante en termes de pression, mais les brides ne s'adapteraient pas lors de l'installation (la différence de PCD peut atteindre 15 mm). La commande a été suspendue, la pompe remplacée par une DN 80 PN 16 correcte. C'est un cas classique où l'économie sur une classe de pression inférieure a entraîné un retard et des coûts supplémentaires pour le transport aller-retour.

Exemple 3 – Réhabilitation d'une chaudière dans une école : Lors de la réhabilitation, la pompe DN 50 a été remplacée. Les brides existantes étaient en fonte, type 01 (surface plate). La nouvelle pompe était équipée de brides de type 02 (épaulement – raised face). Il a fallu utiliser un joint spécial complet au lieu d'un joint annulaire standard pour éviter de meuler l'épaulement. Une alternative – l'acquisition de joints de transition – s'est avérée plus économique et rapide.

Exemple 4 – Hôtel, remplacement d'une pompe pendant la saison : Le directeur de l'hôtel voulait remplacer la pompe le plus rapidement possible. La pompe était dans un système sans robinets de fermeture à bride directement sur la pompe (il n'y avait qu'une fermeture distante). Le démontage d'une pompe à bride sans robinets de fermetage courts ou fermetures à bride juste après les brides de la pompe a nécessité le vidage complet du système. Conclusion : pour chaque pompe à bride, il est une norme professionnelle d'installer des robinets de fermeture DN identiques à la pompe directement avant et après celle-ci – justement pour faciliter un futur remplacement simple.

Compatibilité avec les normes américaines ANSI/ASME B16.5

C'est un sujet plutôt périphérique en Slovaquie et en République tchèque, mais lors de l'importation de technologies des marchés transatlantiques ou dans les projets industriels spéciaux, il devient pertinent. La norme américaine ANSI/ASME B16.5 utilise à la place du système DN/PN un système de diamètres nominaux en pouces (NPS – Nominal Pipe Size) et des classes de pression notées Class 150, Class 300, Class 600, etc.

Il n'existe pas de conversion directe – Class 150 n'est pas identique à PN 16, bien qu'ils soient proches. Les cercles de centrage des vis sont différents et les brides ne sont pas directement compatibles. En cas de doute sur l'origine des brides existantes, il est nécessaire de vérifier s'il s'agit de la norme EN ou ANSI, faute de quoi le raccordage pourrait être fuitif ou mécaniquement inadéquat.

Joint de raccords à soufflet – matériau et choix

Un raccord sans joint adéquat ne sert à rien. Pour les systèmes de chauffage à l’eau propre, les joints les plus courants sont les suivants :

Caoutchouc nitrile (NBR) – résistant jusqu’à 100–120 °C, adapté à l’eau chaude, ne convient pas aux huiles minérales ni au glycol (pas adapté aux mélanges glycoliques dans les systèmes solaires ou frigorifiques)
EPDM (caoutchouc éthylène-propylène-diène) – résistant jusqu’à 150 °C, excellent pour l’eau chaude et la vapeur, compatible avec les mélanges glycoliques, mais pas adapté aux hydrocarbures
Joint en graphite – pour les températures élevées (vapeur, eau chaude au-delà de 150 °C), chimiquement inerte, excellente compressibilité
PTFE (teflon) – très résistant chimiquement, pour les milieux agressifs, prix plus élevé

L’épaisseur standard d’un joint pour des raccords PN 6–16 est de 2–3 mm. Pour les raccords à soufflet (type 02), le joint est posé uniquement sur l’anneau surélevé, pas sur toute la surface. Il est important de régler correctement le couple de serrage des boulons – un serrage surdimensionné peut écraser le joint, un serrage insuffisant provoque des fuites. Les boulons sont serrés en croix, pas en cercle, en plusieurs étapes avec une clé dynamométrique.

Un bon ordre de serrage des boulons d’un raccord empêche un écrasage inégal du joint et les fuites.

Relation entre DN/PN, débit et performance du circulateur

Le choix du DN influence directement la vitesse d’écoulement du fluide dans le col du circulateur, et donc aussi les pertes hydrauliques et le bruit. Pour les circulateurs de chauffage, on recommande que la vitesse d’écoulement dans le col ne dépasse pas 1,5–2,0 m/s en charge nominale. À des vitesses plus élevées, le bruit et le risque de cavitation augmentent.

Calcul simple : Q (m³/h) = v (m/s) × A (m²) × 3600, où A est la surface de la section du col. Pour un DN 50 (diamètre intérieur environ 54 mm, surface ≈ 22,9 cm²) à v = 1,5 m/s, on obtient un débit Q ≈ 1,5 × 0,00229 × 3600 = environ 12,4 m³/h. Pour un DN 65 (diamètre intérieur environ 70 mm, surface ≈ 38,5 cm²), c’est à la même vitesse Q ≈ 20,8 m³/h.

C’est pourquoi les grands circulateurs à soufflet avec un débit élevé ne sont pas installés avec un DN trop petit – la vitesse augmenterait, les pertes hydrauliques seraient inacceptables et la cavitation détruirait rapidement le circulateur. Plus d’informations sur la relation entre débit et hauteur manométrique dans l’article Quel débit et quelle hauteur manométrique sont nécessaires pour mon circulateur à soufflet.

Circulateurs à soufflet et entretoises (Montagestücke)

Dans la pratique, lors du remplacement d’un circulateur, il arrive souvent que le nouveau circulateur ait le même DN et PN, mais une longueur de construction différente (Baulänge – longueur totale du circulateur entre les surfaces d’appui des raccords). Par exemple, l’ancien circulateur avait une longueur de construction de 450 mm et le nouveau 420 mm. Dans ce cas, les solutions sont :

Entretoise (jus de distance) – cylindre en acier ou fonte du DN/PN approprié, qui allonge l’installation à la distance souhaitée
Déplacement du tuyau – si possible, déplacer un col (raccord flexible du tuyau)
Compensateurs ondulés (raccords élastiques) – joints en caoutchouc ou en métal, qui absorbent aussi la différence de longueur de construction

C’est pourquoi, avant de commander un circulateur de rechange, mesurez toujours non seulement le DN et le PN, mais aussi la longueur de construction L (dimension face-to-face entre les surfaces d’appui des raccords). Les plus grands fabricants indiquent les longueurs de construction selon la norme EN 1151 ou EN ISO 2858 et il est possible de trouver des remplacements compatibles de différentes marques avec le même DN/PN/L.

Normes pertinentes pour les circulateurs à soufflet – aperçu

Pour un aperçu complet, voici les normes avec lesquelles on se confronte lors des circulateurs à soufflet :

EN ISO 6708 – définition du diamètre nominal DN
EN 1092-1 – raccords à soufflet et raccords, raccords en acier (type 01 à 15)
EN 1092-2 – raccords en fonte
EN 1092-3 – raccords en alliages de cuivre
EN 13480 – systèmes de tuyauterie industrielle
EN ISO 2858 – exigences dimensionnelles pour les pompes centrifuges à étage unique (valable pour certains types de circulateurs à soufflet)
EN 1151-1 – circulateurs pour eau potable et chauffage, longueurs de construction
DIN 24255 – ancienne norme allemande des longueurs de construction (toujours pertinente pour les anciennes installations)

Plus d’informations sur le processus de sélection d’un circulateur adapté à un système particulier dans l’article Comment choisir un circulateur à soufflet pour un système de chauffage, où les critères de sélection sont abordés de manière complète, y compris les paramètres hydrauliques.

Erreurs fréquentes lors du choix du DN et du PN

D’expérience, on sait que la plupart des problèmes lors de l’installation de circulateurs à soufflet proviennent de quelques erreurs récurrentes :

Confusion entre PN 6 et PN 16 – pour le même DN, certains formats peuvent avoir les mêmes dimensions (par exemple, DN 50 PN 6 = DN 50 PN 10 = DN 50 PN 16 a le même diamètre extérieur 165 mm et le même PCD 125 mm), ce qui donne un faux sentiment de sécurité. Dans d’autres formats (par exemple, DN 100), les dimensions diffèrent.
Ignorance de la longueur de construction – le circulateur s’adapte en pression et en diamètre, mais « raccourcit » le système de 3 cm, ce qui provoque un stress dans le tuyau ou une nécessité d’allonger le tuyau.
Choix incorrect du type de joint – l’utilisation d’un joint NBR dans un système à glycol (système solaire, chauffage antigel) provoque une dégradation rapide et des fuites.
Omission de la clé dynamométrique – les boulons serrés « à l’instinct » provoquent un étanchéité inégale et des fuites immédiates ou différées.
Confusion entre norme américaine et européenne – pour les pompes importées des marchés asiatiques, parfois certifiées selon ANSI, et non selon EN.

Une description plus détaillée des erreurs d’installation typiques et de leurs solutions se trouve dans l’article Installation d’un circulateur à soufflet – procédure et erreurs fréquentes.

Comment lire la plaque signalétique d'une pompe à bride

Chaque pompe circulatrice à bride dispose d'une plaque signalétique sur laquelle, outre la puissance et le débit, sont également indiqués les paramètres de bride. Un exemple typique d'indication ressemble à ceci :

DN 65 / PN 16 / Baulänge 340 mm / T_max 130 °C / p_max 10 bar

Cette indication signifie : bride de diamètre DN 65, classe de bride PN 16, longueur de construction (face à face) 340 mm, température maximale du milieu 130 °C, pression maximale de service 10 bar (ce qui est inférieur à PN 16 = 16 bar, car à une température plus élevée, la limite de pression de la pompe est plus faible que la classe nominale de la bride – la limite est imposée par le corps de pompe, pas par la bride elle-même).

Notez que la pression maximale de service de la pompe n’est pas nécessairement identique à la valeur PN de la bride. La PN de la bride est la limite supérieure pour la bride elle-même à 20 °C ; la pompe peut avoir une limite inférieure en raison de la conception de la roue, des joints de palier ou du corps de pompe. C’est toujours la valeur la plus faible qui prime.

Résumé – ce qu’il faut retenir sur les normes DN et PN

Pour conclure cette partie technique, voici un résumé des points essentiels applicables immédiatement en pratique :

DN = diamètre nominal (approximatif, diamètre intérieur non exact). Garantit la compatibilité des dimensions des brides des différents fabricants.
PN = pression nominale à 20 °C. À des températures plus élevées, la pression maximale de service diminue selon les tableaux pression-température.
Des brides de même DN mais de différentes classes PN ne sont pas toujours dimensionnellement différentes – cela dépend du DN spécifique et de la norme correspondante.
Lors du remplacement d’une pompe, mesurez toujours le DN, la PN et la longueur de construction L.
Le type de bride (RF, FF) doit être compatible avec la bride opposée ou vous devez utiliser le type de joint approprié.
Pour le chauffage ordinaire dans les chaudières, PN 16 est un standard sécurisé et universel.
La vitesse du fluide dans la bride ne doit pas dépasser 1,5–2 m/s – vérifiez cela lors du choix du DN par calcul.

Questions fréquemment posées (FAQ)

Puis-je connecter une pompe DN 50 PN 16 à un tuyau existant avec des brides DN 50 PN 6 ?

Dans de nombreux cas, oui – pour la taille DN 50, les dimensions des brides PN 6 et PN 16 selon la norme EN 1092-1 sont identiques (diamètre extérieur 165 mm, DPC 125 mm, 4 trous M16). Les brides s’adaptent physiquement. Cependant, le système ne doit être exploité qu’avec une pression maximale correspondant au composant le plus faible – c’est-à-dire à la bride PN 6 (6 bar à 20 °C, moins à des températures plus élevées). Si le système fonctionne à 3–4 bar, c’est sans danger. Vérifiez toujours les tableaux dimensionnels pour la taille DN concernée, car pour DN 100 et au-delà, les dimensions des brides PN 6/10 et PN 16 diffèrent.

Qu’est-ce que signifie l’indication DN 50/32 dans le catalogue de pompe ?

Cette indication signifie que l’aspiration (l’entrée) de la pompe a un diamètre DN 50 et que le refoulement (la sortie) a un diamètre DN 32. C’est courant pour certains types de pompes avec une roue centrifuge ou axiale, où le canal d’aspiration est intentionnellement élargi pour réduire la vitesse et minimiser le risque de cavitation à l’aspiration. Lors de la commande de brides opposées, de vannes de fermeture et de joints, il est nécessaire de commander deux dimensions différentes.

Existe-t-il une température maximale jusqu’à laquelle je peux exploiter une pompe à bride avec

Avez-vous une question sur ce sujet ?

Hésitez-vous à prendre une décision ou faites-vous face à une situation particulière dans votre foyer ? Écrivez-nous – nous serons heureux de vous conseiller.