Deux normes de filetage de tuyauterie diffèrent par le mot « not », et celle qui le contient dit où va l’étanchéité

La question du forum portait sur des goujons de couvercle moteur, c’est-à-dire un filetage de fixation ordinaire et non un filetage de tuyauterie ; aucune des deux normes ne le régit. La phrase donne néanmoins la réponse générale, celle vers laquelle les réponses ont convergé sans rien citer : placer une rondelle d’étanchéité là où l’écrou vient en appui. Nous ne diagnostiquerons le moteur de personne, et à la fin de la discussion les soupçons de l’auteur s’étaient de toute façon déplacés vers le joint et les axes de culbuteurs. Ce qu’il faut en retenir, c’est le principe, et ce principe a une source.

La norme qui dit « not »

ISO 228-1:2000 est la quatrième édition, huit pages, de l’ISO/TC 5/SC 5, réexaminée et confirmée pour la dernière fois en 2022. Son domaine d’application est assez court pour être lu en entier, et la partie utile en est la seconde moitié.

Deux surfaces de serrage, hors du filetage, avec un joint entre elles. C’est une rondelle sous un écrou, un joint en bout sur un raccord ou une rondelle composite. Ce n’est pas le filetage. Le symbole de ces filetages est G, et les filetages extérieurs existent en deux classes de tolérance, A plus serrée et B plus large ; la classe A est entièrement négative et égale en valeur à la tolérance du filetage intérieur, la classe B vaut le double.

La norme qui dit « are » et demande quand même un produit d’étanchéité

ISO 7-1:1994 est la troisième édition, sept pages, du même sous-comité, réexaminée et confirmée pour la dernière fois cette année. Elle couvre les filetages d’étanchéité, pour des assemblages rendus étanches par l’engagement des filets, sous trois formes : R conique extérieur, Rc conique intérieur, Rp cylindrique intérieur. La conicité est de 1 sur 16.

Voici la phrase que l’on n’attend pas. Elle occupe sa propre ligne, juste après le paragraphe du domaine d’application, dans la norme dont tout l’objet est un filetage qui étanche dans le filet.

Un filetage conique n’est pas un filetage autoétanche. C’est un filetage conçu pour être étanché, et la norme le dit avant d’en venir à la moindre dimension. L’idée qu’un assemblage conique est étanche parce qu’il est conique, et que le produit d’étanchéité serait un pis-aller, inverse la relation.

Puis, dans les notes, la ligne qui ferme directement la porte à la question du forum.

Dans ce système, il n’existe donc pas de filetage mâle cylindrique qui étanche dans le filet. Pas même un filetage mal réalisé : la catégorie n’existe pas. La seule forme cylindrique que définit l’ISO 7-1 est Rp, et c’est un filetage intérieur, qui étanche contre un mâle conique vissé dedans.

Le profil est identique, ce n’est donc pas le filetage qui diffère

Il serait facile de supposer que les deux familles ont des formes différentes. L’article 4 de l’ISO 228-1 dit le contraire en une phrase : « Le profil de ces filetages est identique à celui du filetage cylindrique spécifié dans l’ISO 7-1. » (traduction) Les deux donnent h = 0,640 327 P, et les diamètres extérieurs des deux tableaux concordent jusqu’au dernier chiffre pour toutes les tailles communes, de 7,723 mm en 1/16 à 163,830 mm en 6.

Ce qui diffère, ce n’est pas le filetage. C’est le fait que quelqu’un s’attende ou non à ce que l’engagement de ces filets tienne la pression. Un filetage G et un filetage Rp de même taille ont la même forme et remplissent des fonctions différentes.

D’où le piège, que l’ISO 7-1 signale dans un article à part, intitulé combination with fastening thread.

Un mâle G se visse dans une femelle Rp. C’est le même profil et le même diamètre. La norme dont relève le filetage Rp dit que le résultat peut ne pas être étanche et renvoie aux normes de produit la charge d’y réfléchir. C’est un avertissement à propos d’un assemblage qui se vissera parfaitement et sera essayé par quelqu’un très loin en aval.

Deux choses que disent les tableaux et que personne ne cite

La première concerne les tailles. L’ISO 7-1 en liste quinze, de 1/16 à 6. L’ISO 228-1 en liste vingt-quatre sur la même plage. Les neuf supplémentaires, 5/8, 7/8, 1 1/8, 1 3/4, 2 1/4, 2 3/4, 3 1/2, 4 1/2 et 5 1/2, n’existent que dans la norme sans étanchéité dans le filet. C’est notre propre comparaison des deux tableaux, et si un plan demande l’une de ces tailles comme filetage d’étanchéité, la taille ne figure tout simplement pas dans l’ISO 7-1.

La seconde concerne le pas. Sur ces quinze tailles, il n’y a que quatre pas, et le plus gros, 11 filets sur 25,4 mm, couvre tout de 1 pouce à 6 pouces. Neuf tailles, un seul pas. Le filetage d’un tube de six pouces a le même pas que celui d’un tube d’un pouce ; seul le diamètre a grandi.

Les tableaux sont aussi une conversion, et le disent. « Les dimensions principales ont été converties en millimètres sur la base de 1 pouce = 25,4 mm, en partant du nombre de filets par pouce » (traduction), ce qui fixe ensuite le pas et tout ce qui en découle. L’en-tête de colonne du même tableau indique number of threads in 25,4 mm. Les deux normes intitulent cette colonne de la même manière, et toutes deux décrivent des filets par pouce en costume métrique.

Un micromètre sur lequel les normes ne s’accordent pas

L’ISO 228-1 indique que ses tolérances sur le diamètre sur flancs des filetages intérieurs « correspondent à l’écart positif des tolérances de diamètre de l’ISO 7-1, à l’exception de celles des tailles 1/16, 1/8, 1/4 et 3/8, pour lesquelles des valeurs légèrement plus élevées sont spécifiées » (traduction). Nous avons donc vérifié, et le calcul ci-dessous est le nôtre.

D’abord, l’ISO 7-1 face à elle-même. Sa propre note de bas de page dit que la tolérance diamétrale des filetages intérieurs cylindriques est la tolérance du plan de jauge en tours, multipliée par le pas et par la conicité de 1/16. Le calcul donne :

Cinq sur cinq. L’ISO 7-1 est cohérente avec sa propre règle.

Maintenant, les deux normes l’une face à l’autre. De 1/2 à 2, l’ISO 228-1 imprime +0,142 et +0,180, en concordance exacte. Les quatre exceptions déclarées sont bien plus élevées, +0,107 contre 0,071 et +0,125 contre 0,104. Et puis, à partir de 2 1/4, l’ISO 228-1 imprime +0,217 là où l’ISO 7-1 imprime ±0,216.

Un micromètre, sur des tailles qui ne figurent pas dans la liste des exceptions. Nous le rapportons tel qu’il est imprimé dans les deux documents, tous deux vérifiés sur des images des pages imprimées. Nous ne parlons pas d’erreur et n’avons pas d’explication. L’ISO 7-1 comporte bien un rectificatif technique, mais il ne touche pas à cette valeur.

Le rectificatif, qui tient en un dessin

ISO 7-1:1994/Cor.1:2007 a été publié le 1er août 2007, treize ans après l’édition qu’il corrige. Il compte deux pages, et voici l’intégralité de son instruction :

Une figure. C’est le dessin qui montre où se situent le plan de jauge, le plan de référence et le filetage utile sur un filetage intérieur conique, un filetage intérieur cylindrique et un filetage extérieur conique. Nous avons converti en images la figure de 1994 et son remplacement de 2007, et les avons comparés côte à côte. Nous n’avons pas pu déterminer ce qui avait changé. Les deux présentent les trois mêmes vues, les mêmes légendes et la même cote 0,5 P ; celle de 2007 est un redessin plus net. C’est le compte rendu de ce que nous avons trouvé, pas une affirmation que rien n’a changé.

Une chose a bien changé et figure dans le texte. En 1994, le sous-comité s’appelait threaded or plain end butt-welding fittings, threads, gauging of threads. En 2007, le même SC 5 s’appelle threaded fittings, solder fittings, welding fittings, pipe threads, thread gauges.

Retour au goujon

Un goujon dans un trou borgne avec de l’huile derrière ne relève d’aucune de ces deux normes. C’est un filetage de fixation ordinaire, et ni l’ISO 7-1 ni l’ISO 228-1 n’en disent rien directement. Mais l’instruction du domaine d’application de l’ISO 228-1 se généralise proprement, et mieux vaut l’écrire sur le plan que la découvrir sur un parking : si le filetage est un filetage de fixation, l’étanchéité, ce sont deux surfaces hors du filetage avec quelque chose de compressible entre elles.

C’est ce que fait une rondelle composite sous l’écrou, ce que fait un joint écrasable en métal mou, ce que fait un joint en bout sur un raccord. Mettre de la pâte d’étanchéité dans les filets d’un filetage de fixation revient à demander au filetage un travail pour lequel la norme de cette classe de filetage dit expressément qu’il ne convient pas. Cela marche parfois. Rien n’a été conçu autour de cela.

Nous aurions aimé vous donner la norme dimensionnelle de la rondelle d’étanchéité elle-même, et nous ne le pouvons pas. Nous n’avons trouvé aucune source primaire librement consultable pour les dimensions des rondelles composites ou écrasables ; cette page ne dit donc rien de leurs tailles ni de leurs matériaux. Il en va de même des systèmes d’orifices à filetage cylindrique avec joint torique au fond du lamage, qui constituent une réponse réelle et bien normalisée à ce problème et que nous n’avons pas lus. Quand nous pourrons en lire un, il aura sa propre page.

Un système qui place bel et bien l’étanchéité sur un cône, et qui écrit noir sur blanc les deux moitiés, est la sortie de robinet de bouteille de gaz. Sa norme utilise la même forme Whitworth au pas de 2 mm, étanche sur la partie conique sous un écrou-raccord et consacre tout son effort à empêcher que les deux mauvaises pièces s’assemblent : chaque raccord de bouteille de gaz est à sept dixièmes de millimètre du suivant.

Comment s’en servir

• Lisez le titre de la norme que vous citez. L’une dit que l’étanchéité est réalisée dans le filet, l’autre qu’elle ne l’est pas. Ce mot est la spécification
• N’attendez pas d’un filetage conique qu’il étanche à sec. L’ISO 7-1 demande un produit d’étanchéité approprié sur le filetage, dès son domaine d’application, avant toute dimension
• Ne cherchez pas de filetage d’étanchéité mâle cylindrique. L’ISO 7-1 indique que les filetages extérieurs cylindriques de tuyauterie ne conviennent pas comme filetages d’étanchéité. La forme cylindrique qu’elle définit, Rp, est intérieure
• Signalez tout mâle G vissé dans une femelle Rp. L’ensemble se monte, le profil est le même, et l’ISO 7-1 dit que l’association ne donne pas nécessairement un assemblage étanche
• Vérifiez que la taille existe dans la norme citée. Neuf tailles entre 1/16 et 6 n’apparaissent que dans l’ISO 228-1
• Pour un filetage de fixation, placez l’étanchéité hors du filetage. Deux surfaces de serrage avec un joint entre elles : c’est la phrase du domaine d’application de l’ISO 228-1, et la réponse à laquelle le forum est arrivé de lui-même

Cet article traite de l’étape 2 : filetage. L’ordre complet est support, filetage, tête, empreinte, finition et documentation. L’article anglais Specifying a screw explique pourquoi le modifier entraîne une reprise.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre l’ISO 7-1 et l’ISO 228-1 ?

Les titres. L’ISO 7-1 vise les filetages de tuyauterie pour lesquels l’étanchéité est réalisée dans le filet, l’ISO 228-1 ceux pour lesquels elle ne l’est pas. Le profil est identique, l’ISO 228-1 le dit à l’article 4, et les diamètres extérieurs concordent pour toutes les tailles communes. Ce qui diffère, c’est qu’on attende ou non de l’engagement des filets qu’il tienne la pression.

Comment étancher un filetage de tuyauterie cylindrique ?

Pas dans le filet. Le domaine d’application de l’ISO 228-1 indique que, si des assemblages avec de tels filetages doivent être étanches, cela doit être obtenu en comprimant deux surfaces de serrage hors du filetage et en interposant un joint approprié. En pratique, c’est une rondelle sous un écrou, un joint en bout sur un raccord ou une rondelle composite.

Un filetage de tuyauterie conique étanche-t-il à lui seul ?

L’ISO 7-1 ne le dit pas. Juste après le paragraphe de son domaine d’application, elle indique qu’il convient d’utiliser un produit d’étanchéité approprié sur le filetage pour garantir l’étanchéité. La conicité de un sur seize met les flancs en serrage ; la norme attend malgré tout quelque chose sur le filetage.

Existe-t-il un filetage mâle cylindrique de tuyauterie qui étanche dans le filet ?

Pas dans ce système. La note 1 du domaine d’application de l’ISO 7-1 indique que les filetages extérieurs cylindriques de tuyauterie ne conviennent pas comme filetages d’étanchéité. La seule forme cylindrique que définit l’ISO 7-1 est Rp, un filetage intérieur qui reçoit un mâle conique.

Peut-on visser un filetage G dans un filetage Rp ?

Mécaniquement oui, puisque profil et diamètres sont identiques. L’ISO 7-1 consacre un article à ce cas précis, qui se termine en disant qu’une telle association ne donne pas nécessairement un assemblage étanche et que la tolérance du filetage intérieur doit être prise en compte dans les normes de produit concernées.

Que signifient R, Rc, Rp et G ?

Dans l’ISO 7-1, R est un filetage de tuyauterie extérieur conique, Rc un filetage intérieur conique et Rp un filetage intérieur cylindrique, tous trois pour des assemblages étanches dans le filet. Dans l’ISO 228-1, G est un filetage de tuyauterie pour lequel l’étanchéité n’est pas réalisée dans le filet ; les filetages G extérieurs existent en classe de tolérance A, la plus serrée, ou B, la plus large.

Combien existe-t-il de tailles de filetage de tuyauterie ?

L’ISO 7-1 donne quinze tailles de 1/16 à 6, et l’ISO 228-1 en donne vingt-quatre sur la même plage. Les neuf tailles qui n’apparaissent que dans l’ISO 228-1 sont 5/8, 7/8, 1 1/8, 1 3/4, 2 1/4, 2 3/4, 3 1/2, 4 1/2 et 5 1/2 ; c’est notre propre comparaison des deux tableaux.

Pourquoi un filetage de tuyauterie d’un pouce et un de six pouces ont-ils le même pas ?

Parce que tout le tableau de l’ISO 7-1 ne compte que quatre pas, et que le plus gros, 11 filets sur 25,4 mm, couvre toutes les tailles de 1 pouce à 6 pouces. Les dimensions ont été converties à partir de valeurs en pouces, et la norme le dit dans une note sous le tableau.

La pâte d’étanchéité a-t-elle sa place dans les filets d’un boulon ou d’un goujon ordinaire ?

Aucune des deux normes ne couvre les filetages de fixation ordinaires ; rien ici ne régit donc ce cas. Ce que dit l’ISO 228-1, pour les filetages de tuyauterie qu’elle couvre, c’est qu’un résultat étanche doit venir de deux surfaces de serrage hors du filetage avec un joint entre elles. C’est ce principe qu’apporte une rondelle composite ou un joint écrasable en métal mou sous l’écrou.

Références

• ISO 228-1:2000, Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads, part 1: dimensions, tolerances and designation. Domaine d’application, articles 3 et 4, tableau 1
• ISO 7-1:1994, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads, part 1: dimensions, tolerances and designation. Domaine d’application, articles 3, 4, 7 et 9, tableau 1
• ISO 7-1:1994/Cor 1:2007, rectificatif technique 1, deux pages, qui remplace la figure 5
• r/MechanicalEngineering, la question à l’origine de cette page ; douze réponses qui aboutissent à une rondelle d’étanchéité

L’ISO 7-1:1994 et l’ISO 228-1:2000 ont été lues dans les aperçus iTeh publiquement accessibles. L’ISO 7-1 est la troisième édition, sept pages, ISO/TC 5/SC 5, stade 90.93, réexaminée et confirmée pour la dernière fois en 2026 ; l’ISO 228-1 est la quatrième édition, huit pages, même sous-comité, confirmée en 2022. Le domaine d’application de l’ISO 228-1 cité ici apparaît aussi mot pour mot comme résumé sur sa page du catalogue ISO, ce qui constitue une seconde source indépendante pour cette phrase. L’aperçu de l’ISO 7-1 est un scan dont la couche texte est très altérée ; chaque chiffre qui en est tiré a donc été vérifié sur une image de la page imprimée. Le rectificatif a été lu sous forme de PDF complet de deux pages via un lien public de la Japanese Standards Association. Ce qui suit est notre propre calcul, et non une affirmation de l’une ou l’autre norme : la vérification de la colonne des tolérances diamétrales de l’ISO 7-1 par rapport à sa propre note, la comparaison de cette colonne avec les tolérances sur le diamètre sur flancs des filetages intérieurs de l’ISO 228-1, le décompte des neuf tailles qui n’apparaissent que dans l’ISO 228-1 et l’observation que neuf tailles partagent un même pas. La valeur 0,217 de l’ISO 228-1 face à 0,216 dans l’ISO 7-1 est rapportée telle qu’imprimée dans les deux documents ; nous ne parlons pas d’erreur et ne proposons aucune explication. Nous avons converti en images les deux versions de la figure 5 sans pouvoir identifier leur différence, ce qui est un constat sur notre comparaison et non une affirmation que le rectificatif n’a rien changé. Rien n’est cité de l’ISO 7-2 ou de l’ISO 228-2 au-delà de leur mention par les normes mères, et rien du tout de l’ISO 6149, de l’ISO 1179, de la SAE J514 ou de la DIN 7603, dont nous n’avons lu aucune ; cette page ne dit donc rien des orifices à joint torique ni des dimensions des rondelles d’étanchéité et écrasables. L’angle du profil n’est pas indiqué, car les aperçus ne l’impriment pas. Aucun moteur n’est diagnostiqué ici, aucun véhicule ni moteur n’est nommé, et aucune marque de produit d’étanchéité ou de rondelle n’est citée. La discussion du forum est citée comme source de la question ; à sa fin, les soupçons de l’auteur s’étaient éloignés du filetage.