Electric actuators for industrial valves — General requirements

This document provides basic requirements for electric valve actuators, used for on-off and control valves. It includes guidelines for classification, design, enclosure and corrosion protection, and methods for conformity assessment. Combinations of electric actuators and gearboxes when supplied by the actuator manufacturer are within the scope of this document. This document does not cover solenoid actuators, electro-hydraulic actuators and electric actuators which are integral to the valves. Other requirements or conditions of use different from those indicated in this document are agreed between the purchaser and the manufacturer/supplier, prior to order.

Actionneurs électriques pour robinetterie industrielle — Exigences générales

Le présent document fournit les exigences de base pour les actionneurs électriques pour appareils de robinetterie, utilisés pour les robinets tout ou rien et les robinets de régulation. Il comprend des lignes directrices pour la classification, la conception, l'enveloppe et la protection contre la corrosion ainsi que des méthodes d'évaluation de la conformité. Les combinaisons d'actionneurs électriques et de réducteurs fournies par le fabricant de l'actionneur relèvent du domaine d'application du présent document. Le présent document ne couvre ni les actionneurs électromagnétiques, ni les actionneurs hydroélectriques et les actionneurs électriques qui font partie intégrante des appareils de robinetterie. Les exigences ou conditions d'utilisation autres que celles mentionnées dans le présent document font l’objet d’un accord entre l'acheteur et le fabricant/fournisseur avant la commande.

General Information

Status
Published
Publication Date
06-Jan-2020
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
07-Jan-2020
Completion Date
07-Jan-2020
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ISO 22153:2020 - Electric actuators for industrial valves -- General requirements
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ISO 22153:2020 - Actionneurs électriques pour robinetterie industrielle -- Exigences générales
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22153
First edition
2020-01
Electric actuators for industrial
valves — General requirements
Actionneurs électriques pour robinetterie industrielle — Exigences
générales
Reference number
ISO 22153:2020(E)
ISO 2020
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ISO 22153:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020

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Published in Switzerland
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ISO 22153:2020(E)
Contents Page

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

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Classification — Designation ................................................................................................................................................................... 3

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 3

4.2 Type .................................................................................................................................................................................................................. 4

4.3 Actuator duty classification ......................................................................................................................................................... 4

4.4 Action on loss of external electric power ......................................................................................................................... 4

4.4.1 Stay put action ................................................................................................................................................................... 4

4.4.2 Fail-safe action ................................................................................................................................................................... 4

5 Design requirements ........................................................................................................................................................................................ 4

5.1 Endurance ................................................................................................................................................................................................... 4

5.1.1 General...................................................................................................................................................................................... 4

5.1.2 Part-turn actuators ........................................................................................................................................................ 5

5.1.3 Multi-turn actuators ..................................................................................................................................................... 5

5.1.4 Linear actuators................................................................................................................................................................ 5

5.2 Environmental conditions ............................................................................................................................................................. 6

5.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 6

5.2.2 Ambient temperature and humidity ............................................................................................................... 6

5.2.3 Altitude ..................................................................................................................................................................................... 6

5.2.4 Enclosure protection .................................................................................................................................................... 6

5.2.5 External corrosion protection .............................................................................................................................. 6

5.2.6 Vibrations, shock and seismic conditions .................................................................................................. 7

5.3 Actuator attachment .......................................................................................................................................................................... 7

5.3.1 Part-turn actuators ........................................................................................................................................................ 7

5.3.2 Multi-turn actuators ..................................................................................................................................................... 7

5.3.3 Linear actuators................................................................................................................................................................ 7

5.4 Primary closing direction .............................................................................................................................................................. 8

5.5 Fail-safe direction ................................................................................................................................................................................. 8

5.6 Electrical connections — Cable entries ............................................................................................................................. 8

5.7 Self-locking/braking .......................................................................................................................................................................... 8

5.8 Performance .............................................................................................................................................................................................. 9

5.8.1 Power supply tolerances ........................................................................................................................................... 9

5.8.2 Actuator duty performances.................................................................................................................................. 9

5.8.3 Operating time and speed .....................................................................................................................................10

5.9 Basic design requirements ........................................................................................................................................................11

5.9.1 Motors ....................................................................................................................................................................................11

5.9.2 Gearing lubricant ..........................................................................................................................................................11

5.9.3 Manual operation .........................................................................................................................................................11

5.9.4 Travel limitation ............................................................................................................................................................11

5.9.5 Torque/thrust limitation .......................................................................................................................................12

5.9.6 Structural integrity .....................................................................................................................................................12

5.9.7 End stop adjustment for part-turn and linear actuators ............................................................12

5.9.8 Noise ........................................................................................................................................................................................12

6 Optional equipment .......................................................................................................................................................................................12

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................12

6.2 Anti-condensation heater ...........................................................................................................................................................12

6.3 Position transmitter ........................................................................................................................................................................13

6.4 Actuator running transmitter .................................................................................................................................................13

6.5 Additional position and/or torque signalling ...........................................................................................................13

6.6 Local control station ........................................................................................................................................................................13

© ISO 2020 – All rights reserved iii
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ISO 22153:2020(E)

6.7 Local position indication .............................................................................................................................................................13

6.8 Actuator electrical controls .......................................................................................................................................................13

6.8.1 General...................................................................................................................................................................................13

6.8.2 Positioner ............................................................................................................................................................................13

6.8.3 Controller ............................................................................................................................................................................13

6.8.4 Speed control ...................................................................................................................................................................13

6.8.5 Field bus system interface ....................................................................................................................................14

6.8.6 Torque transmitter (analogue or digital) ................................................................................................14

6.8.7 Actuator performance data logger ................................................................................................................14

7 Type and production test ..........................................................................................................................................................................14

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................14

7.2 Type tests ..................................................................................................................................................................................................14

7.3 Control of production process ................................................................................................................................................15

8 Marking .......................................................................................................................................................................................................................16

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................16

8.2 Mandatory marking .........................................................................................................................................................................16

8.3 Optional marking ...............................................................................................................................................................................16

9 Documentation ....................................................................................................................................................................................................17

9.1 General ........................................................................................................................................................................................................17

9.2 Mandatory documentation ........................................................................................................................................................17

9.3 Optional documentation ..............................................................................................................................................................17

10 Packaging ..................................................................................................................................................................................................................17

Annex A (normative) Endurance test procedure ..................................................................................................................................18

Annex B (informative) Actuator selection guidelines ......................................................................................................................19

Annex C (informative) Load profiles ..................................................................................................................................................................21

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................24

iv © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 22153:2020(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso .org/

iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 153, Valves.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22153:2020(E)
Electric actuators for industrial valves — General
requirements
1 Scope

This document provides basic requirements for electric valve actuators, used for on-off and control

valves. It includes guidelines for classification, design, enclosure and corrosion protection, and methods

for conformity assessment.

Combinations of electric actuators and gearboxes when supplied by the actuator manufacturer are

within the scope of this document.

This document does not cover solenoid actuators, electro-hydraulic actuators and electric actuators

which are integral to the valves.

Other requirements or conditions of use different from those indicated in this document are agreed

between the purchaser and the manufacturer/supplier, prior to order.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 5210, Industrial valves — Multi-turn valve actuator attachments
ISO 5211, Industrial valves — Part-turn actuator attachments
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
electric actuator

electrically powered device attached to the valve by bolting for the purpose of applying torque (3.5)

and/or thrust to open and close and/or control a valve
3.2
part-turn actuator

actuator which transmits torque (3.5) to the valve for less than one revolution, and does not need to be

capable of withstanding operational thrust

Note 1 to entry: In this document, a combination of a multi-turn actuator (3.3) plus a part-turn gearbox (3.15) is

considered as a part-turn actuator
© ISO 2020 – All rights reserved 1
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ISO 22153:2020(E)
3.3
multi-turn actuator

actuator which transmits torque (3.5) to the valve/gearbox (3.15) for at least one revolution and can be

capable of withstanding thrust

Note 1 to entry: In this document, a combination of a multi-turn actuator plus a multi-turn gearbox is considered

as a multi-turn actuator.
3.4
linear actuator
actuator which transmits thrust to the valve for a defined linear stroke (3.14)

Note 1 to entry: In this document, a combination of a multi-turn actuator (3.3) plus a linear drive is considered as

a linear actuator.
3.5
torque

moment of a force, the measure of a force’s tendency to produce torsion and rotation about an axis, a

turning or twisting force
Note 1 to entry: Torque is expressed in Newton meters.
3.6
rated torque

maximum torque (3.5) available for valve operation, as stated by the manufacturer

3.7
rated thrust

maximum thrust for linear output actuators, available for valve operation, as stated by the manufacturer

or maximum thrust for multi-turn output actuators, the actuator can withstand, as stated by the

manufacturer
3.8
stall torque/thrust

maximum torque (3.5)/thrust or a combination of both that an electric actuator (3.1) develops when the

motor is energized and the output drive (3.18) is locked

Note 1 to entry: This is the torque used to design the mechanically loaded parts of the actuator.

[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.23, modified — The word "thrust" was added to the term, the phrase "or a

combination of both" has been added to the definition.]
3.9
maximum allowable stem torque/thrust
MAST

maximum torque (3.5)/thrust that it is permissible to apply to the valve drive train without risk of

damage, as defined by the valve manufacturer/supplier
3.10
set thrust
thrust value limited by the thrust limiting device
3.11
set torque
torque (3.5) value limited by the torque limiting device
2 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 22153:2020(E)
3.12
cycle

movement of the valve obturator from the fully closed position to the fully open position and back to

the fully closed position, or vice versa

[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.8, modified — The word "continuous" at the beginning of the definition

has been removed.]
3.13
travel

movement of the actuator in driving a valve obturator, defined in terms of output turns, angular or

linear distance, a percentage thereof or undefined when relating to general movement(s)

3.14
stroke

travel (3.13) of valve obturator from the fully closed position to the fully open position, or vice versa

EXAMPLE End of stroke is predefined as the fully closed or fully open position.

[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.25, modified — The example has been added and the word "movement"

has been substituted by "travel".]
3.15
gearbox
gear unit for torque (3.5)/speed/orientation change

[SOURCE: ISO 22109:2020, 3.1, modified — The phrase "that can be manually operated by handwheel/

lever and/or automated with an actuator" has been deleted.]
3.16
nominal motor current

value, expressed in Ampere (A), indicated by the actuator manufacturer, characterising the motor

under specified actuator duty performances
3.17
nominal motor power

value, expressed in Watts (W), indicated by the actuator manufacturer, characterising the motor under

specified actuator duty performances
3.18
output drive

actuator output component necessary to transmit torque (3.5) and/or thrust to the valve in order to

cause operation
3.19
terminal compartment

defined compartment of the actuator for electrical connection of power and/or control and/or

signal wiring
3.20
thermal protecting device

temperature sensing device used to stop motor operation at a temperature defined by the manufacturer

4 Classification — Designation
4.1 General

Electric valve actuators are classified per type, duty and action on loss of external electric power as

detailed below.
© ISO 2020 – All rights reserved 3
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ISO 22153:2020(E)
4.2 Type
There are three types of actuators:
— part-turn actuator;
— multi-turn actuator;
— linear actuator.
4.3 Actuator duty classification

The basic design requirements for electric actuators duty classification are given in Table 1.

The electric actuator shall be designed to meet the endurance criteria defined in Table 2, Table 3 or

Table 4.
Table 1 — Duty classification
Class Duty Definition
A On-off The electric actuator is required to drive the valve through its stroke
from the fully open position to the fully closed position or vice-versa.

B Inching/positioning The electric actuator is required to occasionally drive the valve to any

position (fully open, intermediate and fully closed).

C Modulating The electric actuator is required to frequently drive the valve to any

position between fully open and fully closed.

D Continuous modulating The electric actuator is required to continuously drive the valve to

any position between fully open and fully closed.
4.4 Action on loss of external electric power
4.4.1 Stay put action

On loss of external power, the actuator remains in the position achieved before loss of power.

4.4.2 Fail-safe action
4.4.2.1 Electric fail-safe action

On loss of external power, the actuator is able to operate the valve to a predefined position using stored

electrical energy.
4.4.2.2 Mechanical fail-safe action

On loss of external power, the actuator is able to operate the valve to a predefined position using stored

mechanical energy.
5 Design requirements
5.1 Endurance
5.1.1 General

The actuator shall meet the requirements specified in 5.1.2, 5.1.3 and 5.1.4, and satisfy the life endurance

test criteria as defined in Annex A.
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO 22153:2020(E)

The endurance of modulating and continuous modulating actuators shall be based on consecutive

starts spread over an intermediate travel span of maximum 30 % of the stroke.
NOTE An informative guideline for actuator selection is provided in Annex B.
5.1.2 Part-turn actuators

For part-turn actuators, endurance testing shall meet the requirements specified in Table 2.

Table 2 — Part-turn actuators endurance test requirements (see Annex A)
Rated torque ranges Class A and B Class C Class D
Nm On-Off inching Modulating Continuous modulating
b c c
(number of cycles) (number of starts) (number of starts)
Up to 125 10 000 1 800 000 10 000 000
126 – 1 000 10 000 1 200 000 10 000 000
1 001 – 4 000 5 000 500 000 5 000 000
4 001 – 32 000 2 500 250 000 T.B.A.
d d
Above 32 000 1 000 T.B.A. T.B.A.
Based on ISO 5211.

One cycle consists of nominal 90° angular travel in both directions (i.e. 90° to open and 90° to close). The actuator

is able to transmit 100 % of the rated torque for at least 4,5° at each end of travel or for at least 9° at either opened or

closed position in both directions. The average load cannot be below 30 % of the rated torque for the remaining travel

(see Annex C). For angular travel other than 90°, the endurance is agreed between the purchaser and the manufacturer or

supplier. During testing a deviation of +20 % and −5 % in load is accepted.

One start consists of a movement of at least 1 % in either direction, with a load of at least 30 % of the rated torque.

T.B.A. means to be agreed between manufacturer/supplier and purchaser.
5.1.3 Multi-turn actuators

For multi-turn actuators, endurance testing shall meet the requirements specified in Table 3.

Table 3 — Multi-turn actuators endurance test requirements (see Annex A)
Rated torque Maximum Class A and B Class C Class D
a a
ranges allowable thrust
On-Off inching Modulating Continuous modu-
b c
Nm kN (number of cycles) (number of starts) lating
(number of starts)
Up to 100 ≤40 10 000 1 800 000 10 000 000
101 – 700 ≤150 10 000 1 200 000 10 000 000
701 – 2 500 ≤325 5 000 500 000 5 000 000
2 501 – 10 000 ≤1 100 2 500 250 000 T.B.A.
d d
Above 10 000 >1 100 1 000 T.B.A. T.B.A.
Based on ISO 5210.

One cycle consists of 25 turns in both directions (i.e. 25 turns to open and 25 turns to close). The actuator is able to

transmit 100 % of the rated torque for at least 2,5 turns at the closed position in both directions. The average load cannot

be below 30 % of the rated torque for the remaining travel (see Annex C). During testing a deviation of +20 % and −5 % in

load is accepted.

One start consists of a movement of at least 1 % of travel in either direction, with a load of at least 30 % of the rated torque.

T.B.A. means to be agreed between manufacturer/supplier and purchaser.
5.1.4 Linear actuators

For linear actuators, endurance testing shall meet the requirements specified in Table 4.

© ISO 2020 – All rights reserved 5
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ISO 22153:2020(E)
Table 4 — Linear actuators endurance test requirements (see Annex A)
Rated thrust ranges Class A and B Class C Class D
kN On-Off inching Modulating Continuous modulating
b c c
(number of cycles) (number of starts) (number of starts)
Up to 20 10 000 1 800 000 10 000 000
21 – 70 10 000 1 200 000 10 000 000
71 – 150 5 000 500 000 5 000 000
151 – 325 2 500 250 000 T.B.A.
d d
Above 325 1 000 T.B.A. T.B.A
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 22153
Première édition
2020-01
Actionneurs électriques pour
robinetterie industrielle — Exigences
générales
Electric actuators for industrial valves — General requirements
Numéro de référence
ISO 22153:2020(F)
ISO 2020
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ISO 22153:2020(F)
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 22153:2020(F)
Sommaire Page

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

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

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Classification — Désignation ................................................................................................................................................................... 4

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

4.2 Type .................................................................................................................................................................................................................. 4

4.3 Classification des fonctions de l'actionneur .................................................................................................................. 4

4.4 Action en cas de perte d'énergie électrique extérieure ....................................................................................... 4

4.4.1 Action de maintien en position ........................................................................................................................... 4

4.4.2 Action de retour en sécurité .................................................................................................................................. 4

5 Exigences de conception............................................................................................................................................................................... 5

5.1 Endurance ................................................................................................................................................................................................... 5

5.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 5

5.1.2 Actionneurs à fraction de tour ............................................................................................................................. 5

5.1.3 Actionneurs multitours .............................................................................................................................................. 5

5.1.4 Actionneurs linéaires ................................................................................................................................................... 6

5.2 Conditions environnementales ................................................................................................................................................. 6

5.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 6

5.2.2 Température et humidité ambiantes .............................................................................................................. 7

5.2.3 Altitude ..................................................................................................................................................................................... 7

5.2.4 Protection de l'enveloppe......................................................................................................................................... 7

5.2.5 Protection contre la corrosion extérieure .................................................................................................. 7

5.2.6 Vibrations, choc et conditions sismiques ................................................................................................... 7

5.3 Raccordement des actionneurs ................................................................................................................................................ 8

5.3.1 Actionneurs à fraction de tour ............................................................................................................................. 8

5.3.2 Actionneurs multitours .............................................................................................................................................. 8

5.3.3 Actionneurs linéaires ................................................................................................................................................... 8

5.4 Direction de fermeture primaire ............................................................................................................................................. 8

5.5 Direction du mouvement de la mise en position ....................................................................................................... 8

5.6 Connexions électriques — Entrées de câbles ............................................................................................................... 9

5.7 Autoverrouillage/autofreinage ................................................................................................................................................. 9

5.8 Performance .............................................................................................................................................................................................. 9

5.8.1 Alimentation électrique admissible ................................................................................................................ 9

5.8.2 Performances de fonctionnement de l'actionneur ............................................................................. 9

5.8.3 Temps et vitesse de manœuvre ........................................................................................................................11

5.9 Exigences de base en matière de conception ............................................................................................................12

5.9.1 Moteurs .................................................................................................................................................................................12

5.9.2 Lubrifiant de l'engrenage ......................................................................................................................................12

5.9.3 Commande manuelle ................................................................................................................................................12

5.9.4 Limitation de course ..................................................................................................................................................12

5.9.5 Limitation de couple/poussée ..........................................................................................................................13

5.9.6 Intégrité structurelle .................................................................................................................................................13

5.9.7 Réglage de butée de fin de course pour les actionneurs à fraction de tour

et linéaires ..........................................................................................................................................................................13

5.9.8 Bruit .........................................................................................................................................................................................13

6 Équipement en option .................................................................................................................................................................................14

6.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................14

6.2 Appareil de chauffage anti-condensation .....................................................................................................................14

6.3 Transmetteur de position ...........................................................................................................................................................14

6.4 Transmetteur de l'état de marche de l'actionneur................................................................................................14

6.5 Signalisation supplémentaire de position et/ou de couple...........................................................................14

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ISO 22153:2020(F)

6.6 Poste de commande locale .........................................................................................................................................................14

6.7 Indication de position locale ....................................................................................................................................................14

6.8 Commandes électriques intégrées ......................................................................................................................................14

6.8.1 Généralités .........................................................................................................................................................................14

6.8.2 Positionneur .....................................................................................................................................................................15

6.8.3 Contrôleur...........................................................................................................................................................................15

6.8.4 Commande de vitesse ...............................................................................................................................................15

6.8.5 Interface du système bus de terrain .............................................................................................................15

6.8.6 Transmetteur de couple (analogique ou numérique) ..................................................................15

6.8.7 Enregistreur des données de performance de l'actionneur ....................................................15

7 Essai de type et de production ............................................................................................................................................................15

7.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................15

7.2 Essais de type ........................................................................................................................................................................................16

7.3 Contrôle du processus de production ..............................................................................................................................16

8 Marquage ...................................................................................................................................................................................................................17

8.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................17

8.2 Marquage obligatoire .....................................................................................................................................................................17

8.3 Marquage facultatif ..........................................................................................................................................................................18

9 Documentation ....................................................................................................................................................................................................18

9.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................18

9.2 Documentation obligatoire........................................................................................................................................................18

9.3 Documentation facultative .........................................................................................................................................................19

10 Emballage..................................................................................................................................................................................................................19

Annexe A (normative) Mode opératoire d'essai d'endurance ................................................................................................20

Annexe B (informative) Guide de sélection de l'actionneur .....................................................................................................21

Annexe C (informative) Profils de charge .....................................................................................................................................................24

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................27

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ISO 22153:2020(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 (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L'attention est attirée 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. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 153, Robinetterie.

Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent

document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste complète de ces organismes

est disponible sur www .iso .org/ fr/ members .html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 22153:2020(F)
Actionneurs électriques pour robinetterie industrielle —
Exigences générales
1 Domaine d'application

Le présent document fournit les exigences de base pour les actionneurs électriques pour appareils de

robinetterie, utilisés pour les robinets tout ou rien et les robinets de régulation. Il comprend des lignes

directrices pour la classification, la conception, l'enveloppe et la protection contre la corrosion ainsi que

des méthodes d'évaluation de la conformité.

Les combinaisons d'actionneurs électriques et de réducteurs fournies par le fabricant de l'actionneur

relèvent du domaine d'application du présent document.

Le présent document ne couvre ni les actionneurs électromagnétiques, ni les actionneurs

hydroélectriques et les actionneurs électriques qui font partie intégrante des appareils de robinetterie.

Les exigences ou conditions d'utilisation autres que celles mentionnées dans le présent document font

l’objet d’un accord entre l'acheteur et le fabricant/fournisseur avant la commande.

2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 5210, Robinetterie industrielle — Raccordement des actionneurs multitours aux appareils de

robinetterie

ISO 5211, Robinetterie industrielle — Raccordement des actionneurs à fraction de tour

IEC 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)
3 Termes et définitions

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

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
actionneur électrique

dispositif électrique fixé à l'appareil de robinetterie au moyen de boulons à des fins d'application d'un

couple (3.5) et/ou d'une poussée dans le but d'ouvrir, de fermer et/ou de commander un appareil de

robinetterie
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ISO 22153:2020(F)
3.2
actionneur à fraction de tour

actionneur qui transmet un couple (3.5) à l'appareil de robinetterie pendant une rotation de moins d’un

tour et qui n'a pas besoin d'être capable de supporter la poussée opérationnelle

Note 1 à l'article: Dans le présent document, la combinaison d'un actionneur multitours (3.3) et d'un réducteur

(3.15) à fraction de tour est considérée comme un actionneur à fraction de tour.
3.3
actionneur multitours

actionneur qui transmet un couple (3.5) à l'appareil de robinetterie/réducteur (3.15), pendant une

rotation d'au moins un tour, et qui peut être capable de supporter la poussée

Note 1 à l'article: Dans le présent document, la combinaison d'un actionneur multitours et d'un réducteur

multitours est considérée comme un actionneur multitours.
3.4
actionneur linéaire

actionneur qui transmet à l'appareil de robinetterie une poussée pendant une course (3.14) linéaire

définie

Note 1 à l'article: Dans le présent document, la combinaison d'un actionneur multitours (3.3) et d'une transmission

linéaire est considérée comme un actionneur linéaire.
3.5
couple

moment d'une force, la mesure de la tendance d'une force à produire une torsion et une rotation autour

d'un axe, une force de rotation ou de torsion
Note 1 à l'article: Le couple est exprimé en newton-mètre.
3.6
couple nominal

couple (3.5) maximal disponible pour manœuvrer l'appareil de robinetterie, tel qu'indiqué par le

fabricant
3.7
poussée nominale

poussée maximale pour les actionneurs linéaires, disponible pour manœuvrer l'appareil de robinetterie,

telle que donnée par le fabricant, ou poussée maximale pour les actionneurs multitours, que l'actionneur

peut supporter, telle que donnée par le fabricant
3.8
couple/poussée de calage

couple (3.5)/poussée maximal(e) ou une combinaison des deux qu'une motorisation électrique (3.1)

développe lorsque le moteur est sous tension et que l'entraînement de sortie (3.18) est verrouillé

Note 1 à l'article: Il s'agit du couple utilisé pour concevoir les parties de la motorisation chargées mécaniquement.

[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.23, modifiée — Le terme «poussée» a été ajouté au terme, la phrase «ou

une combinaison des deux» a été ajoutée à la définition.]
3.9
couple/poussée de manœuvre maximale admissible
MAST

couple (3.5)/poussée maximal(e) qu'il est admis d'exercer sur l'équipement de manœuvre de l'appareil

de robinetterie sans risque de détérioration, comme défini par le fabricant/fournisseur de l’appareil de

robinetterie
3.10
poussée définie
valeur de poussée limitée par le dispositif de limitation de poussée
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 22153:2020(F)
3.11
couple défini
valeur de couple (3.5) limitée par le dispositif de limitation de couple
3.12
cycle

mouvement de l'obturateur de l’appareil de robinetterie de la position entièrement fermée à la position

entièrement ouverte pour revenir à la position entièrement fermée, ou inversement

[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.8, modifiée — Le terme «continu» se trouvant au début de la définition a

été supprimé.]
3.13
course

mouvement de l'actionneur lors de l'entraînement d'un obturateur d'appareil de robinetterie, défini en

termes de tours, de distance angulaire ou linéaire, de pourcentage de cette dernière, ou indéfini quand

il se rapporte à un mouvement général (des mouvements généraux)
3.14
course

course (3.13) de l'obturateur de l‘appareil de robinetterie de la position entièrement fermée et la position

entièrement ouverte, ou inversement

EXEMPLE La fin de course est prédéfinie comme étant la position entièrement fermée ou entièrement

ouverte.

[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.25, modifiée — L'exemple a été ajouté et le mot «mouvement» a été

remplacé par «course».]
3.15
réducteur

unité d'engrenage permettant de modifier le couple (3.5)/la vitesse/l'orientation

[SOURCE: ISO 22109:2020, 3.1, modifiée — La phrase «pouvant fonctionner manuellement à l'aide d'un

volant de manœuvre/d'un levier, et/ou automatiquement à l'aide d'un actionneur» a été supprimée.]

3.16
courant nominal du moteur

valeur, exprimée en ampères (A), indiquée par le fabricant de l'actionneur et caractérisant le moteur

dans des conditions spécifiées de performances de fonctionnement de l'actionneur
3.17
puissance nominale du moteur

valeur, exprimée en watts (W), indiquée par le fabricant de l'actionneur et caractérisant le moteur

dans des conditions spécifiées de performances de fonctionnement de l'actionneur
3.18
entraînement à la sortie

composant de sortie de l'actionneur nécessaire pour transmettre le couple (3.5) et/ou la poussée à

l'appareil de robinetterie afin de déclencher sa manœuvre
3.19
compartiment de raccordement

compartiment défini de l'actionneur permettant le raccordement électrique du câblage de puissance et/

ou de commande, et/ou de signalisation
3.20
dispositif de protection thermique

capteur thermique utilisé pour arrêter le fonctionnement du moteur à une température définie par le

fabricant
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ISO 22153:2020(F)
4 Classification — Désignation
4.1 Généralités

Les actionneurs électriques d'appareils de robinetterie sont classés par type, fonction et action en cas

de perte d'énergie électrique extérieure tel que détaillé ci-dessous.
4.2 Type
Il existe trois types d'actionneurs:
— l’actionneur à fraction de tour;
— l’actionneur multitours;
— l’actionneur linéaire.
4.3 Classification des fonctions de l'actionneur

Les exigences de base en matière de conception pour la classification des fonctions des actionneurs

électriques sont indiquées au Tableau 1.

L'actionneur électrique doit être conçu de sorte à respecter les critères d'endurance définis au Tableau 2,

au Tableau 3 ou au Tableau 4.
Tableau 1 — Classification des fonctions
Classe Fonction Définition

A Tout ou rien Il est requis que l'actionneur électrique commande l'appareil de robi-

netterie sur la totalité de sa course en allant de la position d'ouver-
ture totale à la position de fermeture totale, ou inversement.

B Avance pas à pas/Posi- Il est requis que l'actionneur électrique commande occasionnellement

tionnement pas à pas l'appareil de robinetterie dans toute position (totalement ouverte,

intermédiaire et totalement fermée).
C Régulation Il est requis que l'actionneur électrique commande fréquemment
l'appareil de robinetterie dans toute position entre l'ouverture totale
et la fermeture totale.

D Régulation continue Il est requis que l'actionneur électrique commande en continu l'appa-

reil de robinetterie dans toute position entre l'ouverture totale et la
fermeture totale.
4.4 Action en cas de perte d'énergie électrique extérieure
4.4.1 Action de maintien en position

En cas de perte d'alimentation extérieure, l'actionneur demeure dans la position atteinte avant la perte

d'énergie.
4.4.2 Action de retour en sécurité
4.4.2.1 Action de retour en sécurité électrique

En cas de perte d'alimentation extérieure, l'actionneur est en mesure d'actionner l'appareil de

robinetterie jusqu'à une position prédéfinie en utilisant de l’énergie électrique stockée.

4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 22153:2020(F)
4.4.2.2 Action de retour en sécurité mécanique

En cas de perte d'alimentation extérieure, l'actionneur est en mesure d'actionner l'appareil de

robinetterie jusqu'à une position prédéfinie en utilisant de l’énergie mécanique stockée.

5 Exigences de conception
5.1 Endurance
5.1.1 Généralités

L'actionneur doit satisfaire aux exigences spécifiées aux paragraphes 5.1.2, 5.1.3 et 5.1.4, et satisfaire

aux critères d'essai d'endurance de vie définis à l'Annexe A.

L'endurance des actionneurs de régulation et de régulation continue doit être basée sur des démarrages

consécutifs répartis sur une portée de course intermédiaire égale à 30 % de la course au maximum.

NOTE Des lignes directrices informatives destinées à faciliter la sélection d'un actionneur sont fournies à

l'Annexe B.
5.1.2 Actionneurs à fraction de tour

Pour les actionneurs à fraction de tour, l'essai d'endurance doit satisfaire aux exigences spécifiées au

Tableau 2.

Tableau 2 — Essais d'endurance requis pour les actionneurs à fraction de tour (voir l'Annexe A)

Plages de couples Classes A et B Classe C Classe D
nominaux
Tout ou rien Avance pas à Régulation Régulation continue
Nm pas (nombre de (nombre de
b c c
(nombre de cycles) démarrages) démarrages)
Jusqu'à 125 10 000 1 800 000 10 000 000
126 – 1 000 10 000 1 200 000 10 000 000
1 001 – 4 000 5 000 500 000 5 000 000
4 001 – 32 000 2 500 250 000 À convenir
d d
Au-delà de 32 000 1 000 À convenir À convenir
Sur la base de l'ISO 5211.

Un cycle consiste en une course angulaire nominale de 90° dans les deux directions (c'est-à-dire 90° pour ouvrir et

90° pour fermer). L'actionneur est capable de transmettre 100 % du couple nominal pendant au moins 4,5° à chaque fin de

course ou pendant au moins 9° en position ouverte ou fermée dans les deux directions. La charge moyenne ne peut pas être

en dessous de 30 % du couple nominal pour la course restante (voir l'Annexe C). Po

...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.