Choisir entre réservoirs API 620 et API 650 : guide de sélection

Les normes API 620 et API 650 régissent la conception, fabrication et inspection des réservoirs de stockage atmosphériques et basse pression en acier. Bien que proches, leurs domaines d'application diffèrent significativement. Ce guide technique aide à sélectionner la norme adaptée à votre projet.

Rappel des normes

• API 620 : « Design and Construction of Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks » — Pression de conception ≤ 15 psig (1,03 bar), T° -168 °C à +250 °F (-111 °C à +121 °C). Grands diamètres, parois épaisses.
• API 650 : « Welded Tanks for Oil Storage » — Pression atmosphérique (toit flottant/fixe) à très basse pression (≤ 2,5 psig / 0,17 bar), T° -40 °F à +500 °F (-40 °C à +260 °C). Standard industrie pétrolière.

API 620 : Configuration et domaines

Géométrie

• Fond : plat ou surélevé (conique, hémisphérique)
• Toit : conique, dôme, sphérique, plat
• Axe vertical unique
• Diamètre typique > 30 m (100 ft), souvent 30-100+ m
• Épaisseur min. paroi : 3/16" (4,8 mm)

Matériaux

• Acier au carbone (A36, A516 Gr 60/70)
• Inoxydable (304, 316, duplex)
• Alliages nickel (9 % Ni, Invar) pour cryogénique (< -100 °C)

Applications types

• GNL (Gaz Naturel Liquéfié) : -162 °C, pression 0,05-0,5 bar
• Gaz liquéfiés (GPL, éthane, propane) : -40 à -100 °C
• Produits cryogéniques (O₂, N₂, Ar, H₂ liquides)
• Stockage sous pression modérée (jusqu'à 15 psig) à T° ambiante ou basse
• Réservoirs sphériques (API 620 Annexe R) ou à membrane

Fabrication et inspection

• Érection sur site obligatoire (taille)
• Contrôles ND complets : RT (radiographie) 100 % joints bout à bout verticaux, MT/PT, étanchéité (test hydrocarbure ou vide)
• Certification soudeurs + procédures (WPS/PQR) obligatoire
• Inspection API 653 pour maintenance en service

API 650 : Configuration et domaines

Géométrie

• Fond : plat, supporté uniformément (anneau béton ou radier)
• Toit : fixe (conique, dôme) ou flottant (simple/double pont, ponton)
• Diamètre : 3 m à 100+ m (pas de minimum)
• Hauteur : jusqu'à 15-20 m typique
• Épaisseur min. paroi : 3/16" (4,8 mm) — calculée par méthode 1 pied (variable) ou méthode 2 (cours uniformes)

Matériaux

• Acier au carbone (A36, A283, A516, A573)
• Inoxydable austénitique (304, 304L, 316, 316L) + Duplex (2205)
• Aluminium (alliages 5xxx, 6xxx) — Annexe S

Applications types

• Pétrole brut, produits raffinés, carburants, bio-carburants
• Produits chimiques, eau (industrielle, potable, incendie)
• Réservoirs à toit flottant (réduction émissions COV, pertes évaporation)
• Terminaux, raffineries, pipelines, dépôts, usines process
• Pression de conception très faible (toit fixe : ≤ 2,5 psig / 17 kPa / 0,17 bar)

Fabrication et inspection

• Érection sur site OU fabrication atelier (modules) selon taille/transport
• Contrôles ND : RT échantillonnage (selon épaisseur/diamètre), MT/PT, étanchéité (remplissage eau)
• Certification soudeurs + WPS/PQR
• Inspection API 653 en service

Critères de choix décisifs

Paramètre	→ API 620	→ API 650
Pression de conception	0,17 à 1,03 bar (2,5 à 15 psig)	Atmosphérique à 0,17 bar (2,5 psig)
Température min.	-168 °C (cryogénique)	-40 °C (standard)
Température max.	+121 °C	+260 °C
Produit stocké	GNL, GPL, cryogéniques, haute pression vapeur	Pétrole, eau, chimiques, bio-carburants, T° élevée
Diamètre typique	Grand (> 30 m)	Tout (3 à 100+ m)
Type de toit	Fixe (dôme, cône, sphère)	Fixe OU flottant (standard pétrole)
Fond	Plat ou surélevé	Plat uniquement
Matériaux cryogéniques	Oui (9% Ni, Inox, Invar)	Non (sauf duplex haute T°)
Coût relatif (même volume)	+ 30 % à 100 % (parois épaisses, ND, fond)	Base (standard industrie)

Cas limites et chevauchements

• Stockage propane/butane à T° ambiante sous pression (≤ 15 psig) : API 620 (ou ASME VIII Div 1 si > 15 psig)
• Grand réservoir eau/brut à T° ambiante, pression atmosphérique : API 650 (économique, standard)
• Réservoir ammoniaque anhydre (-33 °C, ~8 bar) : API 620 (basse T°, pression modérée)
• Réservoir toit flottant : API 650 exclusivement (Annexe C/H)

Processus de décision recommandé

1. Définir fluide, T° min/max, pression vapeur à T° max, pression de conception
2. Si P_conception > 1,03 bar (15 psig) → ASME BPVC Section VIII Div 1 (vase sous pression)
3. Si T° min < -40 °C OU P_conception > 0,17 bar → API 620
4. Sinon (P_atm, T° > -40 °C, pétrole/eau/chimie) → API 650
5. Valider avec ingénierie réservoir (calculs parois, fond, toit, ancrage sismique, vent)
6. Sélectionner fabricant certifié API 620/650 (licence API monogramme)

Conclusion

API 620 pour basse température et/ou pression modérée (cryogénie, GPL, GNL). API 650 pour stockage atmosphérique pétrole/eau/chimie à T° > -40 °C. La pression de conception et la température minimale sont les discriminants principaux. Un fabricant expérimenté (licence API) comme topkitparts / Swanton Welding validera la norme, optimisera la conception et assurera la conformité réglementaire.