Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Rotary-type positive-displacement compressors — Part 1: Process compressors

ISO 10440-1:2007 specifies requirements for dry and oil-flooded, helical-lobe rotary compressors used for vacuum or pressure or both in petroleum, petrochemical, and gas industry services. It is intended for compressors that are in special-purpose applications. It is not applicable to general-purpose air compressors, liquid-ring compressors, or vane-type compressors.

Industries du pétrole, pétrochimique et du gaz naturel — Compresseurs volumétriques de type rotatif — Partie 1: Compresseurs de procédé

L'ISO 10440-1:2007 spécifie les exigences relatives aux compresseurs rotatifs hélicoïdaux à lobes droits, à sec et plongés dans l'huile, utilisés dans les services d'industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel pour créer des surpressions ou des dépressions ou les deux à la fois. Elle concerne les compresseurs à service spécial. Elle ne s'applique pas aux compresseurs à air standard, aux compresseurs à anneau liquide et aux compresseurs à palettes.

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23-Jul-2007
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17-Dec-2010
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10440-1
Second edition
2007-08-01
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Rotary-type positive-
displacement compressors —
Part 1:
Process compressors
Industries du pétrole, pétrochimique et du gaz naturel — Compresseurs
volumétriques de type rotatif —
Partie 1: Compresseurs de procédé
Reference number
ISO 10440-1:2007(E)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
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Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
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Fax + 41 22 749 09 47
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Published in Switzerland
ii © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 10440-1:2007(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................. v

Introduction ....................................................................................................................................................... vi

1 Scope ..................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 4

4 General................................................................................................................................................... 9

4.1 Pressure design code........................................................................................................................... 9

4.2 Unit responsibility................................................................................................................................. 9

4.3 Units of measurement ........................................................................................................................ 10

4.4 Statutory requirements ...................................................................................................................... 10

5 Basic design........................................................................................................................................ 10

5.1 General................................................................................................................................................. 10

5.2 Pressure casing .................................................................................................................................. 14

5.3 Casing connections............................................................................................................................ 16

5.4 External forces and moments ........................................................................................................... 18

5.5 Rotating elements............................................................................................................................... 18

5.6 Shaft seals ........................................................................................................................................... 19

5.7 Dynamics ............................................................................................................................................. 26

5.8 Bearings............................................................................................................................................... 31

5.9 Bearing housings................................................................................................................................ 34

5.10 Lube-oil and seal-oil systems............................................................................................................ 35

5.11 Materials .............................................................................................................................................. 39

5.12 Nameplates and rotation arrows....................................................................................................... 44

5.13 Quality.................................................................................................................................................. 44

6 Accessories......................................................................................................................................... 45

6.1 Drivers.................................................................................................................................................. 45

6.2 Couplings and guards........................................................................................................................ 46

6.3 Mounting plates .................................................................................................................................. 47

6.4 Controls and instrumentation ........................................................................................................... 49

6.5 Piping ................................................................................................................................................... 55

6.6 Intercoolers and aftercoolers ............................................................................................................ 56

6.7 Inlet air filters ...................................................................................................................................... 57

6.8 Inlet separators ................................................................................................................................... 58

6.9 Pulsation suppressors/silencers for dry screw compressors....................................................... 58

6.10 Special tools........................................................................................................................................ 60

7 Inspection, testing and preparation for shipment........................................................................... 61

7.1 General................................................................................................................................................. 61

7.2 Inspection ............................................................................................................................................ 61

7.3 Testing ................................................................................................................................................. 63

7.4 Preparation for shipment ................................................................................................................... 68

8 Vendor’s data ...................................................................................................................................... 70

8.1 General................................................................................................................................................. 70

8.2 Proposals............................................................................................................................................. 71

8.3 Contract data....................................................................................................................................... 73

Annex A (informative) Typical datasheets..................................................................................................... 75

Annex B (informative) Nomenclature for rotary-type positive-displacement compressors..................... 94

© ISO 2007 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)

Annex C (normative) Forces and moments ................................................................................................... 99

Annex D (normative) Procedure for determination of residual unbalance............................................... 102

Annex E (normative) Typical schematics for pressurized oil systems for flooded screw

compressors...................................................................................................................................... 110

Annex F (informative) Materials and their specifications for rotary compressors .................................. 116

Annex G (informative) Typical mounting plate arrangements ................................................................... 119

Annex H (informative) Inspector’s checklist................................................................................................ 121

Annex I (informative) Typical vendor drawing and data requirements..................................................... 123

Bibliography ................................................................................................................................................... 133

iv © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 10440-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 118, Compressors and pneumatic tools,

machines and equipment, Subcommittee SC 1, Process compressors.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10440-1:2000), which has been technically

revised.

ISO 10440 consists of the following parts, under the general title Petroleum, petrochemical and natural gas

industries — Rotary-type positive-displacement compressors:
⎯ Part 1: Process compressors
⎯ Part 2: Packaged air compressors (oil-free)
© ISO 2007 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
Introduction

This part of ISO 10440 is based on API 619, 4th edition, December 2004, with the intent that the 5th edition of

API 619 will be identical to this part of ISO 10440.

Users of this part of ISO 10440 should be aware that further or differing requirements may be needed for

individual applications. This part of ISO 10440 is not intended to inhibit a vendor from offering, or the

purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This

may be particularly appropriate where there is innovative or developing technology. Where an alternative is

offered, the vendor should identify any variations from this part of ISO 10440 and provide details.

A bullet (•) at the beginning of a subclause or paragraph indicates that either a decision is required or further

information is to be provided by the purchaser. This information should be indicated on the datasheet(s),

otherwise it should be stated in the quotation request or in the order.

In this part of ISO 10440, where practical, US Customary (USC) units are included in brackets for information.

Dedicated datasheets for SI units and for USC units are provided in Annex A.
vi © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10440-1:2007(E)
Petroleum, petrochemical and natural gas industries —
Rotary-type positive-displacement compressors —
Part 1:
Process compressors
1 Scope

This part of ISO 10440 specifies requirements for dry and oil-flooded, helical-lobe rotary compressors (see

Figure 1) used for vacuum or pressure or both in petroleum, petrochemical, and gas industry services. It is

intended for compressors that are in special-purpose applications.

It is not applicable to general-purpose air compressors, liquid-ring compressors, or vane-type compressors.

NOTE Standard air compressors are covered in ISO 10440-2.
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 7 (all parts), Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads

ISO 261, ISO general purpose metric screw threads — General plan

ISO 262, ISO general-purpose metric screw threads — Selected sizes for screws, bolts and nuts

ISO 281, Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life
ISO 724, ISO general-purpose metric screw threads — Basic dimensions
ISO 945 , Cast iron — Designation of microstructure of graphite
ISO 965 (all parts), ISO general-purpose metric screw threads — Tolerances
ISO 1217, Displacement compressors — Acceptance tests

ISO 1328-1:1995, Cylindrical gears — ISO system of accuracy — Part 1: Definitions and allowable values of

deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth

ISO 1940-1:2003, Mechanical vibration — Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state —

Part 1: Specification and verification of balance tolerances

1) Under revision as ISO 945-1, Designation of microstructure of cast irons — Part 1: Graphite classification by visual

analysis.
© ISO 2007 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
ISO 3448:1992 , Industrial liquid lubricants — ISO viscosity classification

ISO 3744, Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using

sound pressure — Engineering method for an essentially free field over a reflecting plane

ISO 5753:1991, Rolling bearings — Radial internal clearance
ISO 6708, Pipework components — Definition and selection of DN (nominal size)

ISO 7005-1, Pipe flanges — Part 1: Steel flanges for industrial and general service piping systems

ISO 7005-2, Metallic flanges — Part 2: Cast iron flanges
ISO 8821, Mechanical vibration — Balancing — Shaft and fitment key convention

ISO 10437, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Steam turbines — Special-purpose

applications

ISO 10438 (all parts), Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Lubrication, shaft-sealing and

control-oil systems and auxiliaries

ISO 10441, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Flexible couplings for mechanical power

transmission — Special-purpose applications

ISO 13691, Petroleum and natural gas industries — High-speed special-purpose gear units

ISO 13706, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Air-cooled heat exchangers

ISO 15649, Petroleum and natural gas industries — Piping

ISO 16812, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Shell-and-tube heat exchangers

IEC 60079 (all parts), Electrical apparatus for explosive gas atmospheres

ANSI/ABMA Standard 7, Shaft and Housing Fits for Metric Radial Ball and Roller Bearings (Except Tapered

Roller Bearings) Conforming to Basic Boundary Plan

ANSI/ABMA Standard 20, Radial Bearings of Ball, Cylindrical Roller and Spherical Roller Types — Metric

Design

API RP 500, Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum

Facilities Classified as Class 1, Division 1 and Division 2

API 520 (all parts), Sizing, Selection and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries

ANSI/API 526, Flanged Steel Pressure Relief Valves

ANSI/API 611, General-Purpose Steam Turbines for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services

ANSI/API 613, Special Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services

ANSI/API 670, Machinery Protection Systems

ANSI/API 671, Special Purpose Couplings for Petroleum, Chemical, and Gas Industry Services

2) American Bearing Manufacturers Association, 2025 M Street, NW, Suite 800, Washington, DC 20036, USA.

3) American Petroleum Institute, 1220 L Street NW, Washington, DC 20005-4070, USA.

2 © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)

API 677, General-Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services

API RP 686:1996, Machinery Installation and Installation Design
ASME B1.1, Unified Inch Screw Threads, UN and UNR Thread Form
ASME B1.20.1-1983, Pipe Threads, General Purpose (Inch)

ASME B16.1, Cast Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings: Classes 25, 125, and 250

ASME B16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings
ASME B16.11, Forged Steel Fittings, Socket-Welding and Threaded
ASME B16.42, Ductile Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Classes 150 and 300
ASME B16.47, Large Diameter Steel Flanges: NPS 26 Through NPS 60
ASME B17.1, Keys and Keyseats
ASME Boiler and Pressure Vessel Code: Section V, Nondestructive Examination

ASME Boiler and Pressure Vessel Code: Section IX, Welding and Brazing Qualifications

ASTM A247, Standard Test Method for Evaluating the Microstructure of Graphite in Iron Castings

ASTM A278, Standard Specification for Gray Iron Castings for Pressure-Containing Parts for Temperatures

Up to 650 °F

ASTM A320/A320M-05, Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for

Low-Temperature Service

ASTM A395/A395M-99, Standard Specification for Ferritic Ductile Iron Pressure-Retaining Castings for Use at

Elevated Temperatures
ASTM A536, Standard Specification for Ductile Iron Castings
ASTM E94, Standard Guide for Radiographic Examination
ASTM E709, Standard Guide for Magnetic Particle Examination
ASTM E1003, Standard Test Method for Hydrostatic Leak Testing
ANSI/AWS D1.1/D1.1M, Structural Welding Code — Steel

IEEE 841, IEEE Standard for the Petroleum and Chemical Industry — Severe Duty Totally Enclosed

Fan-Cooled (TEFC) Squirrel Cage Induction Motors — Up to and Including 500 HP (370 kW)

NACE MR0103, Materials Resistant to Sulfide Stress Cracking in Corrosive Petroleum Refining

Environments

4) American Society of Mechanical Engineers, Three Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA.

5) American Society for Testing and Materials, 100 Bar Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.

6) American Welding Society, 550 North LeJeune Road, Miami, FL 33136, USA.

7) Institute of Electrical & Electronic Engineers, 445 Hoes Lane, Piscataway, NJ 08855-1331, USA.

8) NACE international, the corrosion society, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77084-4906, USA.

© ISO 2007 – All rights reserved 3
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ISO 10440-1:2007(E)
NEMA 250, Enclosures for Electrical Equipment (1 000 Volts Maximum)
NEMA SM 23, Steam Turbines for Mechanical Drive Service
10)
NFPA (Fire) 30, Flammable and Combustible Liquids Code
NFPA (Fire) 70-05, 2005 National Electrical Code
11)
TEMA Standard Class C
TEMA Standard Class R
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

NOTE See Annex B for a guide to rotary-type positive-displacement compressor nomenclature.

3.1
alarm point

preset value of a measured parameter at which an alarm is actuated to warn of a condition that requires

corrective action
3.2
anchor bolts

bolts used to attach the mounting plate to the support structure (concrete foundation or steel structure)

NOTE Refer to 3.14 for definition of hold-down bolts.
3.3
axially split
split with the principal joint parallel to the shaft centreline
3.4
baseplate

structure providing support and mounting surfaces for one or more pieces of equipment

3.5
certified point

point at which the vendor certifies that the performance is within the tolerances stated in the standard, usually

the normal operating point
3.6
critical speed

shaft rotational speed at which the rotor-bearing support system is in a state of resonance

3.7
depressurization valve
blowdown valve

valve, external to the compressor, used to relieve the gas pressure within the compressor or compressor

package to atmospheric or flare pressure

9) National Electrical Manufacturers Association, 1300 N. 17th Street, Suite 1847, Rosslyn, VA 22209, USA.

10) National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02269-9101, USA.

11) Tubular Exchanger Manufacturers Association, Inc., 25 North Broadway, Tarrytown, NY 10591, USA.

4 © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
3.8
dry screw compressor

helical-lobe rotary compressor that uses no liquid for sealing the rotor clearances and driving the non-coupled

rotor

NOTE 1 The rotor-to-rotor relationship is maintained by timing gears on each rotor and the non-coupled rotor is driven

by the coupled rotor through the timing gears.
NOTE 2 No rotor-to-rotor contact occurs in the dry screw compressor.
3.9
fail-safe

system that causes the equipment to revert to a permanently safe condition (shutdown and/or depressurized)

in the event of a component failure or failure of the energy supply to the system

3.10
flooded screw compressor

helical-lobe rotary compressor with a lubricant (compatible with the process gas) injected into the rotor area

after the closed thread position of the rotor

NOTE This lubricant helps seal rotor clearances and establishes an oil film between the rotors. One rotor drives the

other in the absence of a timing gear.
3.11
gas/oil separator

pressure-containing device, usually a vessel, used to separate entrained oil from the process gas

3.12
gauge board

bracket or plate used to support and display gauges, switches and other instruments

NOTE 1 A gauge board is open and not enclosed

NOTE 2 A gauge board is not a panel. A panel is an enclosure. Refer to 3.31 for the definition of a panel.

3.13
general-purpose application
application that is usually spared or is in non-critical service
3.14
hold-down bolts
mounting bolts
bolts holding the equipment to the mounting plate
3.15
hydrodynamic bearings

bearings that use the principles of hydrodynamic lubrication, where bearing surfaces are oriented such that

relative motion forms an oil wedge or wedges to support the load without shaft-to-bearing contact

3.16
inlet volume flow

flow rate expressed in volume flow units at the conditions of pressure, temperature, compressibility and gas

composition, including moisture content, at the compressor inlet flange

NOTE Inlet volume flow is a specific example of actual volume flow. Actual volume flow is the volume flow at any

particular location such as interstage or compressor discharge. Actual volume flow should not be used interchangeably

with inlet volume flow.
© ISO 2007 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
3.17
inlet separator

device, usually a filter or vessel, used to separate entrained solid and liquid contaminants from the process

gas inlet steam
3.18
maximum allowable differential pressure

highest differential pressure that can be permitted in the compressor under the most severe operating

conditions of minimum suction pressure and discharge pressure equal to the relief-valve setting

3.19
maximum allowable speed

highest rotational speed of the power-input rotor at which the manufacturer’s design permits continuous

operation
3.20
maximum allowable temperature

maximum continuous temperature for which the manufacturer has designed the equipment (or any part to

which the term is referred) when handling the specified fluid at the specified maximum operating pressure

3.21
maximum allowable working pressure
MAWP

maximum continuous pressure for which the manufacturer has designed the equipment (or any part to which

the term is referred) when handling the specified fluid at the specified maximum operating temperature

3.22
maximum continuous speed

highest rotational speed of the power-input rotor at which the machine, as built and tested, is capable of

continuous operation with the specified fluid at any of the specified operating conditions

3.23
maximum power

highest power the compressor and any shaft-driven appurtenances require for any of the specified operating

conditions, including the effect of any equipment (e.g. pulsation suppression devices, process piping,

intercoolers, after-coolers and separators) furnished by the compressor vendor

NOTE Deviations from the specified conditions, such as relief-valve set pressure, are excluded from maximum power.

3.24
maximum sealing pressure

highest pressure at which the seals are required to seal during any specified static or operating condition and

during start-up and shutdown
3.25
minimum allowable speed

lowest rotational speed of the power-input rotor at which the manufacturer's design permits continuous

operation
3.26
minimum allowable temperature

lowest temperature for which the manufacturer has designed the equipment or part thereof

3.27
mounting plate
device used to attach equipment to concrete foundations
NOTE A mounting plate can be a soleplate, a baseplate or a combination of both.
6 © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
3.28
normal operating point

point at which usual operation is expected and optimum efficiency is desired, usually the certified point

3.29
observed inspection
observed test

inspection or test where the purchaser is notified of the timing of the inspection or test and the inspection or

test is performed as scheduled if the purchaser or his representative is not present

NOTE Refer to 3.58 for the definition of a witnessed test.
3.30
owner

final recipient of the equipment who may delegate another agent as the purchaser of the equipment

3.31
panel

enclosure used to mount, display and protect gauges, switches and other instruments

NOTE A panel is not a gauge board. A panel is enclosed and not open. Refer to 3.12 for the definition of a gauge

board.
3.32
pocket-passing frequency

frequency at which the gas is discharged from the rotor lobes into the discharge port

NOTE Pocket-passing frequency, expressed in hertz, is calculated by multiplying the rotor rotational speed,

expressed in revolutions per minute, by the number of lobes on that rotor and dividing the product by 60.

3.33
pressure casing

composite of all stationary pressure-containing parts of the unit, including all nozzles and other attached parts

3.34
pressure design code
recognized pressure vessel standard specified or agreed by the purchaser
3.35
purchaser
agency that issues the order and specifications to the vendor

NOTE The purchaser can be the owner of the plant in which the equipment is to be installed or the owner’s appointed

agent.
3.36
radially split
split with the principal joint perpendicular to the shaft centreline
3.37
rated speed
100 % speed

highest rotational speed of the power input rotor required to meet any of the specified operating conditions

3.38
relief-valve set pressure
pressure at which a relief valve starts to lift
3.39
remote
located away from the equipment or the console, typically in a control house
© ISO 2007 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 10440-1:2007(E)
3.40
required capacity
largest i
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10440-1
Second edition
2007-08-01
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Rotary-type positive-
displacement compressors —
Part 1:
Process compressors
Industries du pétrole, pétrochimique et du gaz naturel — Compresseurs
volumétriques de type rotatif —
Partie 1: Compresseurs de procédé
Reference number
ISO 10440-1:2007(E)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
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NORME ISO
INTERNATIONALE 10440-1
Deuxième édition
2007-08-01
Industries du pétrole, pétrochimique et
du gaz naturel — Compresseurs
volumétriques de type rotatif —
Partie 1:
Compresseurs de procédé
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Rotary-type
positive-displacement compressors —
Part 1: Process compressors
Numéro de référence
ISO 10440-1:2007(F)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10440-1:2007(F)
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ISO 10440-1:2007(F)
Sommaire Page

Avant-propos...................................................................................................................................................... v

Introduction ....................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2 Références normatives ........................................................................................................................ 1

3 Termes et définitions............................................................................................................................ 4

4 Généralités .......................................................................................................................................... 10

4.1 Code de conception de pression ...................................................................................................... 10

4.2 Responsabilité concernant l'appareil ............................................................................................... 10

4.3 Unités de mesure................................................................................................................................ 10

4.4 Exigences réglementaires ................................................................................................................. 10

5 Conception de base............................................................................................................................ 10

5.1 Généralités .......................................................................................................................................... 10

5.2 Carter sous pression.......................................................................................................................... 15

5.3 Raccordements au carter................................................................................................................... 18

5.4 Forces et moments externes ............................................................................................................. 19

5.5 Éléments tournants ............................................................................................................................ 20

5.6 Garnitures d'arbres............................................................................................................................. 21

5.7 Dynamique........................................................................................................................................... 30

5.8 Paliers .................................................................................................................................................. 35

5.9 Logements de paliers......................................................................................................................... 38

5.10 Circuits d’huile de lubrification et d’huile d’étanchéité.................................................................. 39

5.11 Matériaux ............................................................................................................................................. 43

5.12 Plaques signalétiques et flèches d'indication du sens de rotation............................................... 49

5.13 Qualité.................................................................................................................................................. 50

6 Accessoires......................................................................................................................................... 50

6.1 Organes moteurs ................................................................................................................................ 50

6.2 Accouplements et protecteurs .......................................................................................................... 51

6.3 Plaques de montage........................................................................................................................... 52

6.4 Commandes et instruments .............................................................................................................. 55

6.5 Tuyauterie............................................................................................................................................ 61

6.6 Refroidisseurs intermédiaires et radiateurs secondaires .............................................................. 63

6.7 Filtres à air d'admission..................................................................................................................... 64

6.8 Séparateurs d'admission ................................................................................................................... 64

6.9 Suppresseurs de pulsations/silencieux pour compresseurs à vis sèche.................................... 65

6.10 Outils spéciaux ................................................................................................................................... 67

7 Contrôle, essais et préparation pour l'expédition........................................................................... 68

7.1 Généralités .......................................................................................................................................... 68

7.2 Contrôle ............................................................................................................................................... 68

7.3 Essais................................................................................................................................................... 70

7.4 Préparation pour l’expédition............................................................................................................ 76

8 Renseignements fournis par le vendeur .......................................................................................... 78

8.1 Généralités .......................................................................................................................................... 78

8.2 Offres.................................................................................................................................................... 79

8.3 Données contractuelles ..................................................................................................................... 81

Annexe A (informative) Feuilles de données types ...................................................................................... 83

Annexe B (informative) Nomenclature pour les compresseurs volumétriques de type rotatif.............. 102

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ISO 10440-1:2007(F)

Annexe C (normative) Forces et moments .................................................................................................. 107

Annexe D (normative) Mode opératoire permettant de déterminer le déséquilibre résiduel ................. 110

Annexe E (informative) Schémas types des circuits d'huile sous pression pour compresseurs

inondés à vis...................................................................................................................................... 118

Annexe F (informative) Matériaux et leurs spécifications pour compresseurs rotatifs.......................... 124

Annexe G (informative) Configurations types des plaques de montage.................................................. 128

Annexe H (informative) Liste de contrôle..................................................................................................... 131

Annexe I (informative) Exigences types relatives aux plans et aux données du vendeur...................... 133

Bibliographie .................................................................................................................................................. 144

iv © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 10440-1:2007(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 10440-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 118, Compresseurs et outils, machines et

équipement pneumatiques, sous-comité SC 1, Compresseurs de procédé.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10440-1:2000), qui a fait l'objet d'une

révision technique.

L'ISO 10440 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole,

pétrochimique et du gaz naturel — Compresseurs volumétriques de type rotatif:
⎯ Partie 1: Compresseurs de procédé
⎯ Partie 2: Compresseurs à air assemblé (sans huile)
© ISO 2007 – Tous droits réservés v
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ISO 10440-1:2007(F)
Introduction

La présente partie de l’ISO 10440 est basée sur la 4 édition de l’API 619 de décembre 2004, avec comme

intention que la 5 édition de l’API 619 soit identique à la présente partie de l’ISO 10440.

Il convient que les utilisateurs de la présente partie de l'ISO 10440 sachent que des exigences

supplémentaires ou différentes peuvent se révéler indispensables pour des applications individuelles. L'objet

de la présente partie de l'ISO 10440 n'est pas d'empêcher un vendeur d'offrir ou un acheteur d'accepter du

matériel présentant d'autres solutions techniques pour une application particulière. Cela peut être

spécialement applicable dans les cas impliquant des technologies novatrices ou en développement.

Lorsqu'une alternative est proposée, il convient que le vendeur identifie toute différence par rapport à la

présente partie de l'ISO 10440 et en fournisse les détails.

Le symbole (•) dans la marge, en début de paragraphe ou d’alinéa, indique que l'acheteur doit prendre une

décision ou fournir des informations supplémentaires. Il convient de porter toutes ces informations sur les

feuilles de données ou, sinon, de les consigner dans l'appel d'offres ou la commande.

Dans la présente partie de l'ISO 10440, lorsque cela se révèle être pratique, les unités américaines usuelles

(unités USC) sont incluses entre parenthèses pour information. Les feuilles de données spécifiques relatives

aux unités SI et aux unités USC sont fournies à l’Annexe A.
vi © ISO 2007 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 10440-1:2007(F)
Industries du pétrole, pétrochimique et du gaz naturel —
Compresseurs volumétriques de type rotatif —
Partie 1:
Compresseurs de procédé
1 Domaine d'application

La présente partie de l’ISO 10440 spécifie les exigences relatives aux compresseurs rotatifs hélicoïdaux à

lobes droits, à sec et plongés dans l’huile (voir Figure 1), utilisés dans les services d’industries du pétrole, de

la pétrochimie et du gaz naturel pour créer des surpressions ou des dépressions ou les deux à la fois. Elle

concerne les compresseurs à service spécial.

Elle ne s'applique pas aux compresseurs à air standard, aux compresseurs à anneau liquide et aux

compresseurs à palettes.
NOTE Les compresseurs à air standard sont couverts par l'ISO 10440-2.
2 Références normatives

Les documents référencés suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document référencé (y compris les amendements) s'applique.

ISO 7 (toutes les parties), Filetages de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet

ISO 261, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Vue d'ensemble

ISO 262, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Sélection de dimensions pour la boulonnerie

ISO 281, Roulements — Charges dynamiques de base et durée nominale
ISO 724, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Dimensions de base
ISO 945 , Fonte — Désignation de la microstructure du graphite

ISO 965 (toutes les parties), Filetages métriques ISO pour usages généraux — Tolérances

ISO 1217, Compresseurs volumétriques — Essais de réception

ISO 1328-1:1995, Engrenages cylindriques — Système ISO de précision — Partie 1: Définitions et valeurs

admissibles des écarts pour les flancs homologues de la denture

1) En révision sous ISO 945-1, Désignation de la microstructure des fontes — Partie 1: Classification du graphite par

analyse visuelle
© ISO 2007 – Tous droits réservés 1
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ISO 10440-1:2007(F)

ISO 1940-1:2003, Vibrations mécaniques — Exigences en matière de qualité dans l'équilibrage pour les

rotors en état (rigide) constant — Partie 1: Spécifications et vérification des tolérances d'équilibrage

ISO 3448:1992, Lubrifiants liquides industriels — Classification ISO selon la viscosité

ISO 3744, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d’énergie

acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthode d'expertise pour des

conditions approchant celles du champ libre sur plan réfléchissant
ISO 5753:1991, Roulements — Jeu interne radial

ISO 6708, Composants de réseau de tuyauteries — Définition et sélection des DN (diamètre nominal)

ISO 7005-1, Brides de tuyauteries — Partie 1: Brides en acier pour systèmes de canalisations industrielles et

d'utilisation générale
ISO 7005-2, Brides métalliques — Partie 2: Brides en fonte

ISO 8821, Vibrations mécaniques — Équilibrage — Convention relative aux clavettes d'arbres et aux

éléments rapportés

ISO 10437, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Turbines à vapeur — Usage spécial

ISO 10438 (toutes les parties), Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Systèmes de

lubrification, systèmes d'étanchéité, systèmes d'huile de régulation et leurs auxiliaires

ISO 10441, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Accouplements flexibles pour

transmission de puissance mécanique — Applications spéciales

ISO 13691, Industries du pétrole et du gaz naturel — Engrenages à grande vitesse pour applications

particulières

ISO 13706, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Échangeurs de chaleur refroidis à l'air

ISO 15649, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tuyauterie

ISO 16812, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Échangeurs de chaleur à faisceaux

CEI 60079 (toutes les parties), Matériel électrique pour atmosphères explosives gazeuses

ANSI/ABMA Standard 7, Shaft and Housing Fits for Metric Radial Ball and Roller Bearings (Except Tapered

Roller Bearings) Conforming to Basic Boundary Plan

ANSI/ABMA Standard 20, Radial Bearings of Ball, Cylindrical Roller and Spherical Roller Types — Metric

Design

API RP 500, Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum

Facilities Classified as Class 1, Division 1 and Division 2

API 520 (toutes les parties), Sizing, Selection and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries

ANSI/API 526, Flanged Steel Pressure Relief Valves

API 611, General-Purpose Steam Turbines for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services

2) American Bearing Manufacturers Association, 2025 M Street, NW, Suite 800, Washington, DC 20036, USA.

3) American Petroleum Institute, 1220 L Street NW, Washington, DC 20005-4070, USA.

2 © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 10440-1:2007(F)

ANSI/API 613, Special Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services

ANSI/API 670, Machinery Protection Systems

ANSI/API 671, Special-Purpose Couplings for Petroleum, Chemical, and Gas Industry Services

API 677, General-Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services

API RP 686:1996, Machinery Installation and Installation Design
ASME B1.1, Unified Inch Screw Threads, UN and UNR Thread Form
ASME B1.20.1-1983, Pipe Threads, General Purpose (Inch)
ASME B16.1, Cast Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings: Classes 25, 125 and 250
ASME B16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings
ASME B16.11, Forged Steel Fittings, Socket-Welding and Threaded
ASME B16.42, Ductile Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Classes 150 and 300
ASME B16.47, Large Diameter Steel Flanges: NPS 26 through NPS 60
ASME B17.1, Keys and Keyseats
ASME Boiler and Pressure Vessel Code: Section V, Non destructive Examination

ASME Boiler and Pressure Vessel Code: Section IX, Welding and Brazing Qualifications

ASTM A247, Standard Test Method for Evaluating the Microstructure of Graphite in Iron Castings

ASTM A278, Standard Specification for Gray Iron Castings for Pressure-Containing Parts for Temperatures

Up to 650 °F

ASTM A320/A320M-05, Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for

Low-Temperature Service

ASTM A395/A395M-99, Standard Specification for Ferritic Ductile Iron Pressure-Retaining Castings for Use at

Elevated Temperatures
ASTM A536, Standard Specification for Ductile Iron Castings
ASTM E94, Standard Guide for Radiographic Examination
ASTM E709, Standard Guide for Magnetic Particle Examination
ASTM E1003, Standard Test Method for Hydrostatic Leak Testing
ANSI/AWS D1.1/D1.1M, Structural Welding Code — Steel

IEEE 841, IEEE Standard for the Petroleum and Chemical Industry — Severe Duty Totally Enclosed

Fan-Cooled (TEFC) Squirrel Cage Induction Motors — Up to and Including 500 HP (370 kW)

4) American Society of Mechanical Engineers, Three Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA.

5) American Society for Testing and Materials, 100 Bar Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.

6) American Welding Society, 550 North LeJeune Road, Miami, FL 33136, USA.

7) Institute of Electrical and Electronic Engineers, 445 Hoes Lane, Piscataway, NJ 08855-1331, USA.

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ISO 10440-1:2007(F)

NACE MR0103, Materials Resistant to Sulfide Stress Cracking in Corrosive Petroleum Refining

Environments
NEMA 250, Enclosures for Electrical Equipment (1 000 Volts Maximum)
NEMA SM 23, Steam Turbines for Mechanical Drive Service
10)
NFPA (Fire) 30, Flammable and Combustible Liquids Code
NFPA (Fire) 70-05, 2005 National Electrical Code
11)
TEMA Standard Class C
TEMA Standard Class R
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent

NOTE Se reporter à l'Annexe B pour un guide relatif à la nomenclature des compresseurs volumétriques de type

rotatif.
3.1
point d'alarme

valeur prédéfinie d’un paramètre mesuré, à laquelle une alarme se déclenche pour signaler une situation

nécessitant une action corrective
3.2
boulons d'ancrage

boulons servant à fixer la plaque de montage à la structure portante (fondation en béton ou structure en acier)

NOTE Se reporter à la définition 3.14, boulons de serrage.
3.3
à plan de joint longitudinal
plan dans lequel le joint principal est parallèle à l'axe de l'arbre
3.4
socle

structure fournissant les surfaces d'appui et de montage d'un ou plusieurs équipements

3.5
point certifié

point au niveau duquel le vendeur certifie que les performances sont comprises dans les limites de tolérance

spécifiées dans la norme, généralement le point de fonctionnement normal
3.6
vitesse critique

vitesse de rotation de l'arbre à laquelle le système de support de paliers de rotor est en état de résonance

8) NACE international, the corrosion society, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77084-4906, USA.

9) National Electrical Manufacturers Association, 1300 N. 17th Street, Suite 1847, Rosslyn, VA 22209, USA.

10) National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02269-9101, USA.

11) Tubular Exchanger Manufacturers Association, Inc., 25 North Broadway, Tarrytown, NY 10591, USA.

4 © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 10440-1:2007(F)
3.7
robinet de mise hors pression
robinet d'extraction

robinet, extérieur au compresseur, utilisé pour libérer la pression de gaz à l'intérieur du compresseur ou de

l'ensemble compresseur à la pression atmosphérique ou de torche
3.8
compresseur à vis sèche

compresseur rotatif hélicoïdal à lobes droits qui étanchéifie les jeux des rotors et qui entraîne le rotor non

couplé à sec

NOTE 1 La relation entre les rotors est maintenue par des engrenages de distribution sur chaque rotor et le rotor non

couplé est entraîné par le rotor couplé par l'intermédiaire desdits engrenages.

NOTE 2 Aucun contact entre les rotors ne se produit dans le compresseur à vis sèche.

3.9
à sûreté intégrée

système qui entraîne un retour des équipements vers un état de sécurité permanente (arrêt et/ou mise hors

pression) en cas de défaillance d'un composant ou d'interruption de l'alimentation en énergie du système

3.10
compresseur à vis inondé

compresseur rotatif hélicoïdal à lobes droits comprenant un lubrifiant (compatible avec le gaz de procédé)

injecté dans le rotor en aval de la position de filetage serré de ce dernier

NOTE Ce lubrifiant facilite l'étanchéification des jeux des rotors et contribue à la constitution d'un film d'huile entre les

rotors. Un rotor entraîne l'autre en l'absence d'un engrenage de distribution.
3.11
séparateur gaz/huile

dispositif sous pression, généralement un réservoir, utilisé pour séparer l'huile entraînée du gaz de procédé

3.12
panneau indicateur

console ou plaque utilisée pour recevoir des jauges, des contacts et autres instruments

NOTE 1 Un panneau indicateur est ouvert et non délimité.

NOTE 2 Un panneau indicateur n'est pas un tableau. Un tableau est délimité. Se reporter à 3.31 pour la définition d'un

tableau.
3.13
application de type général
application habituellement de substitution ou en service non critique
3.14
boulons de serrage
boulons de montage
boulons permettant de fixer l'équipement à la plaque de montage
3.15
paliers hydrodynamiques

paliers qui utilisent les principes de la lubrification hydrodynamique, lorsque les surfaces d'appui sont

orientées de façon telle que le déplacement relatif forme un ou plusieurs coins d'huile permettant de supporter

la charge sans contact entre l'arbre et le palier
© ISO 2007 – Tous droits réservés 5
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ISO 10440-1:2007(F)
3.16
débit-volume aspiré

débit exprimé en unités de débit-volume et déterminé dans les conditions de pression, de température, de

compressibilité et de composition de gaz, y compris l'humidité, régnant au niveau de la bride d'aspiration du

compresseur

NOTE Le débit-volume aspiré constitue un exemple spécifique du débit-volume réel. Le débit-volume réel est le débit

volume observé en tout point particulier tel que l'étage intermédiaire ou la sortie du compresseur. Le débit-volume réel ne

se substitue pas au débit-volume aspiré.
3.17
séparateur d'admission

dispositif, généralement un filtre ou un réservoir, utilisé pour séparer les polluants solides et liquides entraînés

de la vapeur d'admission du gaz de procédé
3.18
pression différentielle maximale admissible

pression différentielle maximale permise à l'intérieur du compresseur dans les conditions de fonctionnement

les plus sévères et correspondant à la pression d'aspiration minimale et la pression de refoulement égale à la

pression de tarage des soupapes de décharge
3.19
vitesse maximale admissible

vitesse de rotation maximale du rotor à l'accouplement pour laquelle la conception du constructeur permet

une utilisation en continu
3.20
température maximale admissible

température continue maximale pour laquelle le constructeur a conçu l'équipement (ou tout élément auquel le

terme se rapporte) lors de la manutention du fluide prescrit à la pression de fonctionnement maximale

spécifiée
3.21
pression de service maximale admissible
MAWP

température continue maximale pour laquelle le constructeur a conçu l'équipement (ou tout élément auquel le

terme se rapporte) lors de la manutention du fluide prescrit à la température de fonctionnement maximale

spécifiée
3.22
vitesse continue maximale

vitesse de rotation maximale du rotor à l'accouplement à laquelle la machine, telle qu'elle a été construite et

soumise à l'essai, est capable de fonctionner en continu avec le fluide spécifié, quelles que soient les

conditions de service spécifiées
3.23
puissance maximale

puissance maximale nécessaire à l’entraînement du compresseur et des équipements divers couplés

mécaniquement à l’arbre moteur pour toutes les conditions de fonctionnement spécifiées, comprenant les

effets induits pour chaque équipement (par exemple les systèmes antipulsatoires, les tuyauteries du procédé,

les refroidisseurs intermédiaires, les réfrigérants et les séparateurs) fourni par le vendeur du compresseur

NOTE Les écarts par rapport aux conditions spécifiées telles que la pression de tarage de la soupape de décharge

sont exclus de la puissance maximale.
3.24
pression maximale d’étanchéité

pression maximale à laquelle les garnitures d'étanchéité sont soumises pour obturer dans toutes les

conditions statiques ou de fonctionnement spécifiées, ainsi que pendant le démarrage et l'arrêt

6 © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 10440-1:2007(F)
3.25
vitesse minimale admissible

vitesse de rotation minimale du rotor à l'accouplement pour laquelle la conception du constructeur permet une

utilisation en continu
3.26
température minimale admissible

température minimale pour laquelle le constructeur a conçu l'équipement ou une partie constitutive

3.27
plaque de montage
dispositif servant à fixer l'équipement aux fondations en béton
NOTE Une plaque de montage peu
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10440-1
Deuxième édition
2007-08-01
Industries du pétrole, pétrochimique et
du gaz naturel — Compresseurs
volumétriques de type rotatif —
Partie 1:
Compresseurs de procédé
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Rotary-type
positive-displacement compressors —
Part 1: Process compressors
Numéro de référence
ISO 10440-1:2007(F)
ISO 2007
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ISO 10440-1:2007(F)
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Questions, Comments and Discussion

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