ISO 5149-2:2014
(Main)Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
ISO 5149-2:2014 is applicable to the design, construction, and installation of refrigerating systems, including piping, components, materials, and ancillary equipment directly associated with such systems, which are not covered in ISO 5149‑1, ISO 5149‑3, or ISO 5149‑4. It also specifies requirements for testing, commissioning, marking, and documentation. Requirements for secondary heat-transfer circuits are excluded except for any safety devices associated with the refrigerating system. ISO 5149-2:2014 is applicable to new refrigerating systems, extensions or modifications of already existing systems, and for used systems, being transferred to and operated on another site. ISO 5149-2:2014 applies to: a) refrigerating systems, stationary or mobile, of all sizes including heat pumps; b) secondary cooling or heating systems; c) the location of the refrigerating systems; and d)replaced parts and added components after the adoption of this part of ISO 5149, if they are not identical in function and in capacity. ISO 5149-2:2014 does not cover "motor vehicle air conditioners". It does not apply to goods in storage, with respect to spoilage or contamination, but it also applies in the case of the conversion of a system for another refrigerant.
Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d'environnement — Partie 2: Conception, construction, essais, marquage et documentation
L'ISO 5149-2:2014 est applicable aux conception, construction et installation des systèmes frigorifiques y compris les tuyauteries, les composants, les matériaux et les équipements accessoires associés à ces systèmes qui ne sont pas couverts par l'ISO 5149‑1, ISO 5149‑3 ou ISO 5149‑4. Elle spécifie également les exigences pour les essais, la mise en service, le marquage et la documentation. Les exigences relatives aux circuits secondaires de transfert de chaleur sont exclues sauf pour tout accessoire de sécurité associé au système frigorifique. L'ISO 5149-2:2014 est applicable aux nouveaux systèmes frigorifiques, les extensions ou modifications de systèmes existants et pour les systèmes d'occasion qui sont transférés et utilisés sur un autre site. L'ISO 5149-2:2014 s'applique: a) aux systèmes frigorifiques, fixes ou mobiles, de toutes tailles, y compris les pompes à chaleur; b) aux systèmes secondaires de refroidissement ou de chauffage; c) à l'emplacement des systèmes frigorifiques; et d) aux pièces remplacées et composants ajoutés après l'adoption de la présente partie de l'ISO 5149, si leur fonction ou leur capacité n'est pas identique. L'ISO 5149-2:2014 ne couvre pas les «climatiseurs pour véhicules automobiles». Elle ne s'applique pas aux marchandises en stock pour ce qui concerne les détériorations ou la contamination mais s'applique également en cas de transformation d'un système pour un autre fluide frigorigène.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5149-2
First edition
2014-04-15
Refrigerating systems and heat
pumps — Safety and environmental
requirements —
Part 2:
Design, construction, testing, marking
and documentation
Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et
d’environnement —
Partie 2: Conception, construction, essais, marquage et
documentation
Reference number
ISO 5149-2:2014(E)
©
ISO 2014
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ISO 5149-2:2014(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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Published in Switzerland
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ISO 5149-2:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Requirements for components and piping . 2
4.1 General requirements . 2
4.2 Specific requirements for particular components . 4
4.3 Materials . 4
4.4 Testing . 6
4.5 Marking and documentation . 7
5 Requirements for assemblies . 8
5.1 General . 8
5.2 Design and construction . 9
5.3 Testing .28
5.4 Marking and documentation .32
Annex A (informative) Checklist for external visual inspection of the refrigerating system .36
Annex B (normative) Additional requirements for refrigerating systems and heat pumps with
ammonia (NH ) .37
3
Annex C (informative) Determination of category for assemblies .38
Annex D (normative) Requirements for intrinsic safety test.44
Annex E (informative) Examples for arrangement of pressure relief devices in
refrigerating systems .46
Annex F (normative) Allowable equivalent length of discharge piping .51
Annex G (informative) Stress corrosion cracking .53
Bibliography .56
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ISO 5149-2:2014(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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 86, Refrigeration and air conditioning,
Subcommittee SC 1, Safety and environmental requirements for refrigerating systems.
ISO 5149-2, together with ISO 5149-1, ISO 5149-3, and ISO 5149-4, cancels and replaces ISO 5149:1993,
which has been technically revised.
ISO 5149 consists of the following parts, under the general title Refrigerating systems and heat pumps —
Safety and environmental requirements:
— Part 1: Definitions, classification and selection criteria
— Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
— Part 3: Installation site
— Part 4: Operation, maintenance, repair and recovery
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5149-2:2014(E)
Refrigerating systems and heat pumps — Safety and
environmental requirements —
Part 2:
Design, construction, testing, marking and documentation
1 Scope
This part of ISO 5149 is applicable to the design, construction, and installation of refrigerating systems,
including piping, components, materials, and ancillary equipment directly associated with such systems,
which are not covered in ISO 5149-1, ISO 5149-3, or ISO 5149-4. It also specifies requirements for testing,
commissioning, marking, and documentation. Requirements for secondary heat-transfer circuits are
excluded except for any safety devices associated with the refrigerating system.
This part of ISO 5149 is applicable to new refrigerating systems, extensions or modifications of already
existing systems, and for used systems, being transferred to and operated on another site.
This part of ISO 5149 applies to:
a) refrigerating systems, stationary or mobile, of all sizes including heat pumps;
b) secondary cooling or heating systems;
c) the location of the refrigerating systems;
d) replaced parts and added components after the adoption of this part of ISO 5149, if they are not
identical in function and in capacity.
This part of ISO 5149 does not cover “motor vehicle air conditioners”. It does not apply to goods in
storage, with respect to spoilage or contamination, but it also applies in the case of the conversion of a
system for another refrigerant.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 817Refrigerants — Designation system
ISO 4126-1, Safety devices for protection against excessive pressure — Part 1: Safety valves
ISO 4126-2, Safety devices for protection against excessive pressure — Part 2: Bursting disc safety devices
ISO 5149-1, Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 1:
Definitions, classification and selection criteria
ISO 5149-4, Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 4:
Operation, maintenance, repair and recovery
ISO 6708, Pipework components — Definition and selection of DN (nominal size)
ISO 7010:2011, Graphical symbols — Safety colours and safety signs — Registered safety signs
ISO 12100, Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction
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ISO 5149-2:2014(E)
ISO 14903, Refrigerating systems and heat pumps — Qualification of tightness of components and joints
IEC 60204-1, Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 1: General requirements
IEC 60335-2-24, Household and similar electrical appliances — Safety — Part 2-24: Particular requirements
for refrigerating appliances, ice-cream appliances and ice-makers
IEC 60335-2-40, Safety of household and similar electrical appliances — Part 2-40: Particular requirements
for electrical heat pumps, air-conditioners and dehumidifiers
IEC 60335-2-89, Household and similar electrical appliances — Safety — Part 2-89: Particular requirements
for commercial refrigerating appliances with an incorporated or remote refrigerant unit or compressor
IEC 60730-2-6, Automatic electrical controls for household and similar use — Part 2-6: Particular
requirements for automatic electrical pressure sensing controls including mechanical requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the definitions given in ISO 5149-1 apply.
4 Requirements for components and piping
4.1 General requirements
Refrigerating appliances or systems constructed according to product standards such as IEC 60335-2-
24 or IEC 60335-2-89 are presumed to be in conformity with this part of ISO 5149.
IEC 60335-2-40 requires appliances to conform to the requirements of this International Standard with
regard to mechanical strength. In all other respects, appliances constructed according to IEC 60335-2-
40 are presumed to be in conformity with this part of ISO 5149.
Components and piping shall comply with the related standards or requirements as indicated in
Table 1. Components not included in Table 1 shall conform to relevant national standards or codes. For
components not listed in Table 1 or not covered by national standards or codes, the requirements of 4.2
to 4.5 shall apply.
The same requirements as class 2 shall be applied to class 2L, unless specific provisions are given in this
part of ISO 5149.
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ISO 5149-2:2014(E)
Table 1 — Components and piping requirements
Component and piping Requirements
Fired heat exchangers see Clause 4
Heat exchangers:
— pipe coil without air (tube in tube) see Clause 4
— multi-tubular (shell and tubes)
Plate heat exchangers see Clause 4
Headers and coils with air as secondary fluid see Clause 4
Receiver/accumulator/economizer see Clause 4
Oil separator see Clause 4
Drier see Clause 4
Filter see Clause 4
Muffler see Clause 4
Hermetic positive displacement compressor see IEC 60335–2-34 or IEC 60204–1
Semi-hermetic positive displacement compressor see IEC 60335–2-34 or IEC 60204–1
Open positive displacement compressor ―
Non-positive displacement compressor see IEC 60204–1
Pump see IEC 60204–1 combined with 4.4.3 and 4.5.1
General requirements
see Annex B
Additional requirements for NH plants
3
Piping see Clause 4
Piping joints
Permanent joints see Clause 4
Detachable joints
Flexible piping see ISO 13971
Valve ―
Safety valve see ISO 4126-1 combined with 4.4.3
Safety switching devices for limiting the pressure see Clause 4
Control pressure switch see Clause 4
Isolating valves see Clause 4
Hand-operated valves ―
Capped valves ―
Bursting disc see ISO 4126-2 combined with 4.4.3
Fusible plug see 4.5.3
Liquid level indicators see Clause 4
Gauges see Clause 4
Soldering materials see 4.3.9
Welding materials see 4.3
If the component contains electrical components and if the component standard does not cover electrical
safety, then the component shall fulfil the requirements of IEC 60335-2-40, IEC 60335-2-24, or IEC 60204-
1.
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ISO 5149-2:2014(E)
4.2 Specific requirements for particular components
4.2.1 Piping joints
Joints shall be designed so that they will not be damaged because of freezing of water on the outside.
They shall be suitable for the pipe, the piping material, and the pressure, temperature, and fluid.
Coated (e.g. galvanized) pipes shall not be welded unless all coating has been completely removed from
the joint area. Welded joints shall be suitably protected.
4.2.2 Isolating valves
Valves which are used for isolation shall prevent flow in either direction when closed.
4.3 Materials
4.3.1 Cast iron and malleable iron
Cast iron and malleable iron shall only be used when suitable for the particular application, in accordance
with the requirements of this part of ISO 5149.
NOTE 1 Since some grades of cast iron are brittle, their application is dependent on temperature/stress/design
considerations.
NOTE 2 Malleable iron has two general classifications with several different grades in each. These can have
very different mechanical properties.
4.3.2 Steel, cast steel, carbon steel, and low-alloy steel
Steel, cast steel, carbon steel, and low-alloy steel can be used for all parts carrying refrigerant and also
for heat-transfer medium circuits. Where there is a combination of low temperatures and high pressure
and/or where corrosion risks and/or thermal stresses are present, steel with adequate impact strength
shall be used, paying regard to thickness, the lowest operating temperature, and its welding properties.
NOTE Guidance on stress corrosion cracking in carbon steel vessels is given in G.3.
4.3.3 High-alloy steel
High-alloy steel can be required where there is a combination of low temperatures and high pressure
and/or where corrosion risks and/or thermal stresses are present. The impact strength shall be adequate
for the particular duty and the material suitable for welding, if required.
4.3.4 Stainless steel
When using stainless steel, care shall be taken to ensure that the grade of stainless steel is compatible
with the process fluids and possible atmospheric impurities, e.g. sodium chloride (NaCl) and sulphuric
acid (H SO ).
2 4
4.3.5 Copper and copper alloys
Copper in contact with refrigerants shall be oxygen-free or de-oxidized.
Copper and alloys with a high percentage of copper shall not be used for parts carrying ammonia unless
their compatibility has been previously established.
NOTE Guidance on stress corrosion cracking in copper pipes is given in G.2.
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4.3.6 Aluminium and aluminium alloys
Aluminium used for gaskets for use with ammonia shall be of at least 99,5 % purity. Aluminium alloys
containing more than 2 % magnesium shall not be used with halogenated refrigerants unless their
compatibility has been previously established.
Aluminium and its alloys shall not be used in contact with methyl chloride (CH Cl).
3
NOTE Aluminium and aluminium alloys can be used in any part of the refrigerant circuit provided that its
strength is adequate and it is compatible with the refrigerants and the lubricants being used.
4.3.7 Magnesium and magnesium alloys
Magnesium and magnesium alloys shall not be used unless their compatibility with refrigerants has
been previously established.
4.3.8 Zinc and zinc alloys
Zinc shall not be used in continuous contact with the refrigerants ammonia and methyl chloride (CH Cl).
3
External zinc coating of components is permissible.
Electro-zinc plating of components is permissible.
4.3.9 Soldering alloys
Soldering alloys shall not be used except for internal purposes.
4.3.10 Brazing alloys
Brazing alloys shall not be used unless their compatibility with refrigerants and lubricants has been
previously established.
4.3.11 Tin and lead tin alloys
Tin and lead tin alloys can be corroded by halogenated refrigerants and shall not be used unless their
compatibility has been previously established.
NOTE Copper-free lead antimony or lead tin alloys can be used for valve seats.
4.3.12 Gasket and packing materials
Gasket and packing materials for sealing joints and for sealing stuffing boxes on valves shall be resistant
to the refrigerants, oil, and lubricants used and shall be suitable for the expected range of pressures and
temperatures.
4.3.13 Glass
Glass can be used in refrigerant circuits and for terminal insulators, indicators, and sight glasses, but it
shall be resistant to the pressures, temperatures, and chemical actions which can occur.
4.3.14 Asbestos
Asbestos shall not be used.
4.3.15 Plastics
When plastics are used, they shall be suitable for the mechanical, electrical, thermal, chemical, and long-
term creep stresses to which they are subjected.
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ISO 5149-2:2014(E)
4.4 Testing
4.4.1 General
All components, except piping consisting of type-tested components, shall undergo the following tests:
a) strength-pressure test (see 4.4.2);
b) tightness test (see 4.4.3);
c) functional test (see 5.3.1).
The results of these tests shall be recorded. Tests according to the compatible component standard are
considered to satisfy these testing requirements. When agreed by the manufacturer of the assembly,
some or all tests can be executed on the assembly (see 5.3).
4.4.2 Strength-pressure test for components
4.4.2.1 General
Components of refrigerating systems shall be designed with a thickness according to nationally
recognized standards or codes.
4.4.2.2 Individual strength-pressure test
Each component shall be strength-pressure-tested individually at minimum 1,43 × PS. The individual
strength-pressure test shall be carried out as a hydrostatic pressure test by means of water or some
other liquid, except where a component cannot be pressure-tested with liquid for technical reasons. In
that case, it shall be tested by means of air or some other non-hazardous gas. Adequate precautions shall
be taken to prevent danger to people and to minimize risk to property.
4.4.2.3 Type-approved strength-pressure test
As an alternative, the components can be type-approved by testing at 3 × PS or by testing according to
the fatigue test as described below.
If the maximum continuous operating temperature exceeds 125 °C for copper or aluminium, or 200 °C
for steel, then the type-approved strength test pressure shall be increased according to the ratio of
allowable stress at the test temperature and that at the maximum continuous operating temperature
based on a known pressure vessel code or a published national or international standard. For example,
2 2
if the material of the component has an allowable stress of 35 N/mm at test temperature and 27 N/mm
at maximum continuous operating temperature, then the type-approved test shall be conducted at 3,9
times (3 × 35/27) of maximum allowable pressure.
4.4.2.4 Fatigue test
As an alternative to the pressure test as mentioned above, the components shall be subjected to a
strength-pressure test at 2 × PS provided they comply with the fatigue test as described below.
Three test samples shall be filled with fluid and shall be connected to a pressure-driving source. The
pressure shall be raised and lowered between the upper and lower cyclic values at a rate specified by the
manufacturer for a total number of 250 000 cycles. The entire specified pressure excursion shall occur
during each cycle.
NOTE For safety purposes, it is suggested to use a non-compressible fluid.
The following test pressures shall be applied.
— For the first cycle, the maximum PS for the low-pressure side components or the maximum PS for
the high-pressure side components shall be applied.
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— For the test cycles, the upper-pressure value shall not be less than 0,7 × PS and the lower-pressure
value shall not be greater than 0,2 × PS. The pressure shall be 0,9 × PS for water heat exchangers in
the heat pump.
— For the final test cycle, the test pressure shall be increased to 1,4 × PS (two times of 0,7 × PS). The
pressure shall be 1,8 × PS (two times of 0,9 × PS) for water heat exchangers in the heat pump.
4.4.2.5 Acceptance criteria
In the case of individual strength test at minimum 1,43 × PS, permanent deformation shall not result
from these tests.
In the case of type approval, it is deemed that the components are designed to withstand a pressure not
less than three times the component’s maximum allowable pressure without rupture (or not less than
two times the component’s maximum allowable pressure without rupture after the fatigue test) and
confirmation shall be provided by testing.
In the case of the fatigue test, the component shall not rupture, burst, or leak after completion of this
test. The strength-pressure test at 2 × PS is to be performed on three samples, other than the samples
used for the fatigue test. If the maximum continuous operating temperature exceeds 125 °C for copper
or aluminium, or 200 °C for steel, the fatigue test shall be conducted at least 10 °C above the maximum
operating temperature.
4.4.3 Tightness
The tightness test shall be performed according to the type approval procedure as specified in ISO 14903.
Unless otherwise agreed by the manufacturer of the assembly, components, not covered by the scope of
ISO 14903, shall be tested with detection equipment with a sensitivity of 3 g/yr of refrigerant or better,
under a pressure of at least 0,25 × PS. Acceptance criteria is that no leak shall be detected.
NOTE 1 This method can be specified in the component standard (see Table 1).
When agreed by the manufacturer of the assembly, some or all tests can be executed on the assembly
(see 5.3).
Tightness test shall be conducted only after the component has passed a strength-pressure test or has
been verified by a type test.
For environmental and safety reasons, nitrogen, helium, and carbon dioxide are preferred test media.
Radioactive tracers can be added to the test gases. Air and gas mixtures should be avoided as certain
mixtures can be dangerous. Air can be used if the hazard of ignition is eliminated and the safety of the
workers is ensured. Oxygen shall not be used for tightness tests.
After testing, care shall be taken to ensure that the test medium is relieved safely.
Where no tightness criteria are specified by the manufacturer, the components shall be tested with
detection equipment with a capability of 3 g/yr of refrigerant or better, under a pressure of at least
0,25 × PS.
4.5 Marking and documentation
4.5.1 General
Components shall be marked with the following items, unless the component standard is established
and requires more specific marking items:
a) the name or logo of manufacturer;
b) the type designation;
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ISO 5149-2:2014(E)
c) the serial number or batch number;
d) the year of manufacture;
e) the design pressure or maximum allowable pressure;
f) the applicable refrigerant (where appropriate);
g) the capacity of main function (where appropriate).
Components assembled in a factory could not be marked if agreed upon by the manufacturer and the
purchaser. Small components on which such markings are impractical could not be marked, but the
attached documentation shall indicate the information specified from a) to g).
4.5.2 Documentation
The documentation shall include the following information:
a) the results of tests;
b) the material test certificates;
c) the inspection certificates.
Material test certificates shall be provided by the manufacturer as required by the purchaser to enable
him to ensure that the material used conforms with the required specification and that it is traceable
from the final test through production up to receipt, preferably at the time of delivery and not later than
the time of commissioning. Any required inspection certificate shall be prepared on behalf of and signed
by the competent person who carried out the inspection, test, or checking.
Documentation shall include the following specifications:
— the maximum allowable pressure;
— the maximum allowable temperature;
— the applicable refrigerant;
— the applicable oil.
NOTE Generic components which can be used for all types of refrigerant can be labelled with a more general
indication of the refrigerant, for example, “suitable for halocarbons”, “suitable for all refrigerants listed in ISO 817”,
or as appropriate.
4.5.3 Fusible plugs
The nominal melting temperature of the fusible material shall be stamped on the non-fusible portion of
the plug.
5 Requirements for assemblies
5.1 General
The design, construction, testing, installing, documentation, and marking of the refrigerating system
assembly shall comply with Clause 5.
Refrigerating system assemblies using ammonia (NH ) as refrigerant shall also comply with the
3
additional requirements specified in Annex B.
Determination of the category of the assembly shall be done in accordance with Annex C.
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ISO 5149-2:2014(E)
5.2 Design and construction
5.2.1 General
All components selected for the assembly of the refrigerant circuit shall comply with Clause 4.
The supports and bases of refrigerating systems shall have sufficient strength to withstand the following
external forces:
a) the mass of the vessels;
b) the mass of the contents and equipment, including the mass of hydrostatic test fluid and the mass of
ice which can form under extreme operating circumstances;
c) the snow load;
d) the wind load;
e) the mass of stays, braces, and interconnecting piping;
f) the thermal movement of the piping and components;
g) the forces arising from foreseeable misuse, e.g. the mass and force of the person for repairing and
operation.
The supports and bases of refrigerating systems installed in areas with possible risk of earthquakes
shall have sufficient strength to withstand the expected acceleration due to earthquakes.
5.2.2 Pressure requirements
5.2.2.1 Maximum allowable pressure (PS)
PS shall be determined by taking into account factors such as:
a) the maximum ambient temperature;
b) the possible build-up of non-condensable gases;
c) the setting of any pressure relief device;
d) the method of defrosting;
e) the application (e.g. cooling or heating application);
f) the solar radiation (e.g. impact on icerinks during standstill);
g) the fouling.
Based on the refrigerating system, the designer shall determine the maximum allowable pressures in
the different parts of the system taking into account a maximum ambient temperature as appropriate
for the installation site.
One of the following methods shall be used to determine the PS of the
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 5149-2
ISO/TC 86/SC 1
Refrigerating systems and heat
Secretariat: ANSI
pumps — Safety and environmental
Voting begins on:
2012-08-03 requirements —
Voting terminates on:
Part 2:
2012-10-03
Design, construction, testing, marking
and documentation
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Exigences de
sécurité et d’environnement —
Partie 2: Conception, construction, essais, marquage et
documentation
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2012
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as
permitted under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract
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Violators may be prosecuted.
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Requirements for components and piping . 2
4.1 General requirements . 2
4.2 Specific requirements for particular components . 3
4.3 Materials . 4
4.4 Testing . 5
4.5 Marking and documentation . 7
5 Requirements for assemblies . 8
5.1 General . 8
5.2 Design and construction . 8
5.3 Testing .28
5.4 Marking and documentation .32
Annex A (informative) Checklist for external visual inspection of the refrigerating system .36
Annex B (normative) Additional requirements for refrigerating systems and heat pumps with
ammonia (NH ) .37
3
Annex C (informative) Determination of category for assemblies .38
Annex D (normative) Requirements for intrinsic safety test.43
Annex E (informative) Examples for arrangement of pressure relief devices in
refrigerating systems .45
Annex F (normative) Allowable equivalent length of discharge piping .50
Annex G (informative) Stress corrosion cracking .52
Bibliography .55
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ISO/FDIS 5149-2:2012(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 5149-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 86, Refrigeration and air-conditioning,
Subcommittee SC 1, Safety and environmental requirements for refrigerating systems.
This first edition of ISO 5149-2, together with ISO 5149-1, ISO 5149-3 and ISO 5149-4, cancels and replaces
ISO 5149:1993, which has been technically revised.
ISO 5149 consists of the following parts, under the general title Refrigerating systems and heat pumps —
Safety and environmental requirements:
— Part 1: Definitions, classification and selection criteria
— Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
— Part 3: Installation site
— Part 4: Operation, maintenance, repair and recovery
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
Refrigerating systems and heat pumps — Safety and
environmental requirements —
Part 2:
Design, construction, testing, marking and documentation
1 Scope
This part of ISO 5149 is applicable to the design, construction and installation of refrigerating systems
including piping, components and materials and including ancillary equipment directly associated with
such systems which are not covered in ISO 5149-1, ISO 5149-3 or ISO 5149-4. It also specifies requirements
for testing, commissioning, marking and documentation. Requirements for secondary heat transfer
circuits are excluded except for any safety devices associated with the refrigerating system.
This part of ISO 5149 is applicable to new refrigerating systems, extensions or modifications of already
existing systems, and for used systems being transferred to and operated on another site. Deviations
are permissible only if equivalent protection is ensured.
This part of ISO 5149 applies to:
a) refrigerating systems, stationary or mobile, of all sizes including heat pumps;
b) secondary cooling or heating systems;
c) the location of the refrigerating systems; and
d) parts replaced and components added after adoption of this standard if they are not identical in
function and in capacity.
This part of ISO 5149 does not cover “motor vehicle air conditioners”.
This part of ISO 5149 does not apply to goods in storage, with respect to spoilage or contamination.
This part of ISO 5149 also applies in the case of the conversion of a system for another refrigerant.
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 817, Refrigerants — Designation system
ISO 4126-1, Safety devices for protection against excessive pressure — Part 1: Safety valves
ISO 4126-2, Safety devices for protection against excessive pressure — Part 2: Bursting disc safety devices
1)
ISO 5149-1― , Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 1:
Definitions, classification and selection criteria
2)
ISO 5149-4:― , Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements — Part 4:
Operation, maintenance, repair and recovery
1) To be published.
2) To be published.
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
ISO 6708, Pipework components — Definition and selection of DN (nominal size)
ISO 12100, Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction
3)
ISO 13971 , Refrigeration systems and heat pumps — Flexible pipe elements, vibration isolators, expansion
joints and non-metallic tubes — Requirements and classification
4)
ISO 14903 , Refrigerating systems and heat pumps — Qualification of tightness of components and joints
IEC 60204-1, Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 1: General requirements
IEC 60335-2-24, Household and similar electrical appliances — Safety — Part 2-24: Particular requirements
for refrigerating appliances, ice-cream appliances and ice-makers
IEC 60335-2-34, Household and similar electrical appliances — Safety — Part 2-34: Particular requirements
for motor-compressors
IEC 60335-2-40, Household and similar electrical appliances — Safety — Part 2-40: Particular requirements
for electrical heat pumps, air-conditioners and dehumidifiers
IEC 60730-2-6, Automatic electrical controls for household and similar use — Part 2-6: Particular
requirements for automatic electrical pressure sensing controls including mechanical requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5149-1 apply.
4 Requirements for components and piping
4.1 General requirements
Refrigerating appliances or systems constructed according to product standards such as IEC 60335-2-
24 or IEC 60335-2-89 are presumed to be in conformity with this part of ISO 5149.
IEC 60335-2-40 requires appliances to conform to the requirements of ISO 5149 with regard to mechanical
strength. In all other respects appliances constructed according to IEC 60335-2-40 are presumed to be
in conformity with ISO 5149-2.
Components and piping shall comply with the related standards or requirements as indicated in
Table 1. Components not included in Table 1 shall conform to relevant national standards or codes. For
components not listed in Table 1 or not covered by national standards or codes, the requirements of 4.2
to 4.5 shall apply.
Refrigerants classified as 2L shall be considered as a subgroup of class 2 (see ISO 817). The same requirements
as class 2 shall be applied to class 2L unless specific provisions are given in this part of ISO 5149.
Table 1 — Components and piping requirements
Component and piping Requirements
Fired heat exchangers see Clause 4
Heat exchangers:
— pipe coil without air (tube in tube) see Clause 4
— Multi-tubular (shell and tubes)
Plate heat exchangers see Clause 4
3) To be published.
4) To be published.
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
Table 1 (continued)
Component and piping Requirements
Headers and Coils with air as secondary fluid see Clause 4
Receiver/accumulator/economiser see Clause 4
Oil separator see Clause 4
Drier see Clause 4
Filter see Clause 4
Muffler see Clause 4
Hermetic positive displacement compressor see IEC 60335-2-34 or IEC 60204-1
Semi hermetic positive displacement compressor see IEC 60335-2-34 or IEC 60204-1
Open positive displacement compressor
Non positive displacement compressor see IEC 60204-1
Pump see IEC 60204-1, and combined with 4.5.1 and 4.4.3
General requirements
Additional requirements for NH plants see Annex B
3
Piping see Clause 4
Piping joints
Permanent joints see Clause 4
Detachable joints
Flexible piping see ISO 13971
Valve
Safety valve ISO 4126-1 combined with 4.4.3
Safety switching devices for limiting the pressure see Clause 4
Control pressure switch see Clause 4
Isolating valves see Clause 4
Hand operated valves ―
Capped valves ―
Bursting disc ISO 4126-2 combined with 4.4.3
Fusible plug see 4.5.3
Liquid level indicators see Clause 4
Gauges see Clause 4
Soldering materials see 4.3.9
Welding materials see 4.3
If the component contains electrical components, and if the component standard does not cover electrical
safety, then the component shall fulfil the requirements of IEC 60335-2-40, IEC 60335-2-24 or IEC 60204-1.
4.2 Specific requirements for particular components
4.2.1 Piping joints
Joints shall be designed so that they will not be damaged because of freezing of water on the outside.
They shall be suitable for the pipe, the piping material and the pressure, temperature and fluid.
Coated (e.g. galvanized) pipes shall not be welded, unless all coating has been completely removed from
the joint area. Welded joints shall be suitably protected.
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
4.2.2 Isolating valves
Valves which are used for isolation shall prevent flow in either direction when closed.
4.3 Materials
4.3.1 Cast iron and malleable iron
Cast iron and malleable iron shall only be used when suitable for the particular application in accordance
with the requirements of this standard.
NOTE 1 Since some grades of cast iron are brittle, their application is dependent on temperature/stress/design
considerations.
NOTE 2 Malleable iron has two general classifications with several different grades in each. These can have
very different mechanical properties.
4.3.2 Steel, cast steel, carbon steel and low alloy steel
Steel, cast steel, carbon steel and low alloy steel may be used for all parts carrying refrigerant and also
for heat-transfer medium circuits. Where there is a combination of low temperatures and high pressure
and/or where corrosion risks and/or thermal stresses are present, steel with adequate impact strength
shall be used paying regard to thickness, the lowest operating temperature and its welding properties.
NOTE Guidance on stress corrosion cracking in carbon steel vessels is given in Annex G.
4.3.3 High alloy steel
High alloy steel may be required where there is a combination of low temperatures and high pressure
and/or where corrosion risks and/or thermal stresses are present. The impact strength shall be adequate
for the particular duty and the material suitable for welding, if required.
4.3.4 Stainless steel
When using stainless steel, care shall be taken to ensure that the grade of stainless steel is compatible with
the process fluids and possible atmospheric impurities, e.g. sodium chloride (NaCl), sulphuric acid (H SO ).
2 4
4.3.5 Copper and copper alloys
Copper in contact with refrigerants shall be oxygen-free or de-oxidized.
Copper and alloys with a high percentage of copper shall not be used for parts carrying ammonia unless
their compatibility has been previously established.
NOTE Guidance on stress corrosion cracking in copper pipe is given in Annex G.
4.3.6 Aluminium and aluminium alloys
Aluminium used for gaskets for use with ammonia shall be of at least 99,5 % purity. Aluminium alloys
containing more than 2 % magnesium shall not be used with halogenated refrigerants unless their
compatibility has been previously established.
Aluminium and its alloys shall not be used in contact with methyl chloride (CH Cl).
3
NOTE Aluminium and aluminium alloys may be used in any part of the refrigerant circuit provided that its
strength is adequate and it is compatible with the refrigerants and the lubricants being used.
4 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
4.3.7 Magnesium and magnesium alloys
Magnesium and magnesium alloys shall not be used unless their compatibility with refrigerants has
been previously established.
4.3.8 Zinc and zinc alloys
Zinc shall not be used in continuous contact with the refrigerants ammonia and methyl chloride (CH Cl).
3
External zinc coating of components is permissible.
Electro zinc plating of components is permissible.
4.3.9 Soldering alloys
Soldering alloys shall not be used except for internal purposes.
4.3.10 Brazing alloys
Brazing alloys shall not be used unless their compatibility with refrigerants and lubricants has been
previously established.
4.3.11 Tin and lead–tin alloys
Tin and lead–tin alloys may be corroded by halogenated refrigerants and shall not be used unless their
compatibility has been previously established.
NOTE Copper-free lead–antimony or lead–tin alloys may be used for valve seats.
4.3.12 Gasket and packing materials
Gasket and packing materials for sealing joints and for sealing stuffing boxes on valves, etc. shall be
resistant to the refrigerants, oil and lubricants used and shall be suitable for the expected range of
pressures and temperatures.
4.3.13 Glass
Glass may be used in refrigerant circuits and for terminal insulators, indicators and sight glasses, but it
shall be resistant to the pressures, temperatures and chemical actions which may occur.
4.3.14 Asbestos
Asbestos shall not be used.
4.3.15 Plastics
When plastics are used, they shall be suitable for the mechanical, electrical, thermal, chemical and long-
term creep stresses to which they are subjected.
4.4 Testing
4.4.1 General
All components except piping consisting of type tested components shall undergo the following tests:
a) strength pressure test (see 4.4.2);
b) tightness test (see 4.4.3);
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
c) functional test (see 5.3.1).
The results of these tests shall be recorded. Tests according to the compatible component standard are
considered to satisfy these testing requirements. When agreed by the manufacturer of the assembly,
some or all tests may be executed on the assembly (see 5.3).
4.4.2 Strength pressure test for components
4.4.2.1 General
Components of refrigerating systems shall be designed with a thickness according to nationally
recognized standards or codes.
4.4.2.2 Individual strength pressure test
Each component shall be strength pressure tested individually at minimum 1,43 × PS. The individual
strength pressure test shall be carried out as a hydrostatic pressure test by means of water or some
other liquid, except where a component cannot be pressure tested with liquid for technical reasons. In
that case, it shall be tested by means of air or some other non-hazardous gas. Adequate precautions shall
be taken to prevent danger to people and to minimize risk to property.
4.4.2.3 Type approved strength pressure test
As an alternative, the components may be type approved by testing at 3 × PS or by testing according to
the fatigue test as described below:
If the maximum continuous operating temperature exceeds 125 °C for copper or aluminium, or 200 °C
for steel, then the type approval strength test pressure shall be increased according to the ratio of
allowable stress at the test temperature and that at the maximum continuous operating temperature
based on a known pressure vessel code or a published national or international standard. For example,
2 2
if the material of component has allowable stress of 35 N/mm at test temperature and 27 N/mm at
maximum continuous operating temperature, then the type approval test shall be conducted at 3,9 times
(3 × 35/27) the maximum allowable pressure.
4.4.2.4 Fatigue test
As an alternative to the pressure test as mentioned above, the components shall be subjected to a
strength pressure test at 2 × PS provided they comply with the fatigue test as described below.
Three test samples shall be filled with fluid, and shall be connected to a pressure-driving source. The
pressure shall be raised and lowered between the upper and lower cyclic values at a rate specified by the
manufacturer for a total number of 250 000 cycles. The entire specified pressure excursion shall occur
during each cycle.
NOTE For safety purposes, it is suggested to use a non-compressible fluid.
The following test pressures shall be applied:
— For the first cycle the maximum PS for the low pressure side components or the maximum PS for the
high pressure side components shall be applied.
— For the test cycles, the upper pressure value shall not be less than 0,7 × PS and the lower pressure value
shall not be greater than 0,2 × PS. The pressure shall be 0,9 × PS for water heat exchangers in heat pump.
— For the final test cycle, the test pressure shall be increased to 1,4 × PS (two times 0,7 × PS). The
pressure shall be 1,8 × PS (two times 0,9 × PS) for water heat exchangers in heat pump.
6 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
4.4.2.5 Acceptance criteria
In the case of individual strength test at minimum 1,43 × PS, permanent deformation shall not result
from these tests.
In the case of type approval, it is deemed that the components are designed to withstand a pressure not
less than three times the component’s maximum allowable pressure without rupture (or not less than
two times the component’s maximum allowable pressure without rupture after the fatigue test) and
confirmation shall be provided by testing.
In the case of the fatigue test the component shall not rupture, burst or leak after completion of this
test. The strength pressure test at 2 × PS is to be performed on three samples, other than the samples
used for the fatigue test. If the maximum continuous operating temperature exceeds 125 °C for copper
or aluminium, or 200 °C for steel, the fatigue test shall be conducted at least 10 °C above the maximum
operating temperature.
4.4.3 Tightness
The tightness test shall be performed according to ISO 14903.
Unless otherwise agreed with the manufacturer of the assembly, components, not covered by the scope
of ISO 14903, shall be tested with detection equipment with a sensitivity of 3 g/year of refrigerant or
better, under a pressure of at least 0,25 × PS.
NOTE 1 This method may be specified in the component standard (see Table 1).
When agreed by the manufacturer of the assembly, some or all tests may be executed on the assembly
(see 5.3).
Tightness test shall be conducted only after the component has passed a strength pressure test or has
been verified by a type test.
For environmental and safety reasons, nitrogen, helium and carbon dioxide are preferred test media.
Radioactive tracers may be added to the test gases. Air and gas mixtures should be avoided as certain
mixtures can be dangerous. Air can be used if the hazard of ignition is eliminated and the safety of the
workers is ensured. Oxygen shall not be used for tightness tests.
After testing care shall be taken to ensure that the test medium is relieved safely.
Where no tightness criteria are specified by the manufacturer, the components shall be tested with detection
equipment with a capability of 3 g/year of refrigerant or better, under a pressure of at least 0,25 × PS.
4.5 Marking and documentation
4.5.1 General
Components shall be marked with the following items, unless the component standard is established
and requires more specific marking items:
a) name or logo of manufacturer;
b) type designation;
c) serial number or batch number;
d) year of manufacture;
e) design pressure or maximum allowable pressure;
f) applicable refrigerant (where appropriate);
g) capacity of main function (where appropriate).
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
Components assembled in factory may not be marked if agreed between the manufacturer and the
purchaser. Small components on which such markings are impractical may not be marked, but the
attached documentation shall indicate the information specified from a) to g).
4.5.2 Documentation
The component manufacturer shall maintain the following information:
a) the results of tests;
b) the material test certificates;
c) the inspection certificates;
Material test certificates shall be provided by the manufacturer as required by the purchaser to enable
him to ensure that the material used conforms with the required specification and that it is traceable
from the final test through production up to receipt, preferably at the time of delivery and not later than
the time of commissioning. Any required inspection certificate shall be prepared on behalf of and signed
by the competent person who carried out the inspection, test or checking.
Documentation shall include following specifications:
— the maximum allowable pressure;
— the maximum allowable temperature;
— the applicable refrigerant;
— the applicable oil.
NOTE Generic components which can be used for all types of refrigerant can be labelled with a more general
indication of the refrigerant, for example “suitable for halocarbons”, “suitable for all refrigerants listed in ISO 817”
or as appropriate.
4.5.3 Fusible plugs
The nominal melting temperature of the fusible material shall be stamped on the non-fusible portion of
the plug.
5 Requirements for assemblies
5.1 General
The design, construction, testing, installing, documentation and marking of the refrigeration system
assembly shall comply with this clause.
Refrigeration system assemblies using ammonia (NH ) as refrigerant shall also comply with the
3
additional requirements specified in Annex B.
Determination of the category of the assembly shall be done in accordance with Annex C.
5.2 Design and construction
5.2.1 General
All components selected for the assembly of the refrigerant circuit shall comply with Clause 4.
8 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5149-2:2012(E)
The supports and bases of refrigeration systems shall have sufficient strength to withstand the following
external forces:
a) the mass of the vessels;
b) the mass of the contents and equipment, including the mass of hydrostatic test fluid and the mass of
ice which may form under extreme operating circumstances;
c) the snow load;
d) the wind load;
e) the mass of stays, braces and interconnecting piping;
f) the thermal movement of the piping and components;
g) the forces arising from foreseeable misuse, e.g. mass and force of person for repairing and operation.
The supports and bases of refrigeration systems installed in areas with possible risk of earthquakes
shall have sufficient strength to withstand the expected acceleration due to earthquakes.
5.2.2 Pressure requirements
5.2.2.1 Maximum allowable pressure (PS)
PS shall be determined by taking into account factors such as:
a) the maximum ambient temperature;
b) the possible build-up of non-condensable gases;
c) the setting of any pressure relief device;
d) the method of defrosting;
e) the application (e.g. cooling
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5149-2
Première édition
2014-04-15
Systèmes frigorifiques et pompes à
chaleur — Exigences de sécurité et
d’environnement —
Partie 2:
Conception, construction, essais,
marquage et documentation
Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental
requirements —
Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
Numéro de référence
ISO 5149-2:2014(F)
©
ISO 2014
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ISO 5149-2:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 5149-2:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences relatives aux composants et à la tuyauterie . 2
4.1 Exigences générales . 2
4.2 Exigences spécifiques pour des composants particuliers . 4
4.3 Matériaux . 4
4.4 Essais . 6
4.5 Marquage et documentation . 8
5 Exigences relatives aux ensembles . 9
5.1 Généralités . 9
5.2 Conception et construction . 9
5.3 Modes opératoires d’essai .31
5.4 Marquage et documentation .35
Annexe A (informative) Liste de contrôle pour l’inspection visuelle externe du
système frigorifique .39
Annexe B (normative) Exigences supplémentaires pour les systèmes frigorifiques et pompes à
chaleur utilisant de l’ammoniac (NH ) .40
3
Annexe C (informative) Détermination de la catégorie des ensembles .42
Annexe D (normative) Exigences relatives à l’essai de sécurité intrinsèque .47
Annexe E (informative) Exemples de disposition des dispositifs de limitation de pression dans les
systèmes frigorifiques .49
Annexe F (normative) Longueur équivalente admissible de la tuyauterie de refoulement .55
Annexe G (informative) Fissuration par corrosion sous contrainte .58
Bibliographie .61
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
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ISO 5149-2:2014(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 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. 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 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’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 86, Froid et climatisation, sous-comité
SC 1, Sécurité et exigences environnementales relatives aux systèmes frigorifiques.
Cette première édition de l’ISO 5149-2, conjointement avec l’ISO 5149-1, l’ISO 5149-3 et l’ISO 5149-4,
annule et remplace l’ISO 5149:1993, qui a fait l’objet d’une révision technique.
L’ISO 5149 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes frigorifiques et
pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d’environnement:
— Partie 1: Définitions, classification et critères de choix,
— Partie 2: Conception, construction, essais, marquage et documentation,
— Partie 3: Site d’installation,
— Partie 4: Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 5149-2:2014(F)
Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de
sécurité et d’environnement —
Partie 2:
Conception, construction, essais, marquage et
documentation
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 5149 est applicable aux conception, construction et installation des systèmes
frigorifiques y compris les tuyauteries, les composants, les matériaux et les équipements accessoires
associés à ces systèmes qui ne sont pas couverts par l’ISO 5149-1, ISO 5149-3 ou ISO 5149-4. Il spécifie
également les exigences pour les essais, la mise en service, le marquage et la documentation. Les
exigences relatives aux circuits secondaires de transfert de chaleur sont exclues sauf pour tout accessoire
de sécurité associé au système frigorifique.
Cette partie de l’ISO 5149 est applicable aux nouveaux systèmes frigorifiques, les extensions ou
modifications de systèmes existants et pour les systèmes d’occasion qui sont transférés et utilisés sur
un autre site.
La présente partie de l’ISO 5149 s’applique:
a) aux systèmes frigorifiques, fixes ou mobiles, de toutes tailles, y compris les pompes à chaleur;
b) aux systèmes secondaires de refroidissement ou de chauffage;
c) à l’emplacement des systèmes frigorifiques;
d) aux pièces remplacées et composants ajoutés après l’adoption de la présente partie de l’ISO 5149, si
leur fonction ou leur capacité n’est pas identique.
La présente partie de l’ISO 5149 ne couvre pas les «climatiseurs pour véhicules automobiles».
Elle ne s’applique pas aux marchandises en stock pour ce qui concerne les détériorations ou la
contamination mais s’applique également en cas de transformation d’un système pour un autre fluide
frigorigène.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le
présent document et sont indispensables à son application. 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 817, Fluides frigorigènes — Désignation et classification de sécurité
ISO 4126-1, Dispositifs de sécurité pour protection contre les pressions excessives — Partie 1: Soupapes de
sûreté
ISO 4126-2, Dispositifs de sécurité pour protection contre les pressions excessives — Partie 2: Dispositifs de
sûreté à disque de rupture
ISO 5149-1, Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d’environnement —
Partie 1: Définitions, classification et critères de choix
© ISO 2014 – Tous droits réservés 1
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ISO 5149-2:2014(F)
ISO 5149-4, Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur —Exigences de sécurité et d’environnement —
Partie 4: Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération
ISO 6708, Composants de réseau de tuyauteries — Définition et sélection des DN (diamètre nominal)
ISO 7010:2011, Symboles graphiques — Couleurs de sécurité et signaux de sécurité — Signaux de sécurité
enregistrés
ISO 12100, Sécurité des machines — Principes généraux de conception — Appréciation du risque et réduction
du risque
ISO 14903, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Qualification de l’étanchéité des composants
et des joints
IEC 60204-1, Sécurité des machines — Équipement électrique des machines — Partie 1: Règles générales
IEC 60335-2-24, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2-24: Règles particulières
pour les appareils de réfrigération, les sorbetières et les fabriques de glace
IEC 60335-2-40, Sécurité des appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2-40: Règles
particulières pour les pompes à chaleur électriques, les climatiseurs et les déshumidificateurs
IEC 60335-2-89, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2-89: Règles particulières
pour les appareils de réfrigération à usage commercial avec une unité de condensation du fluide frigorigène
ou un compresseur incorporé ou à distance
IEC 60730-2-6, Dispositifs de commande électrique automatiques à usage domestique et analogue —
Partie 2: Règles particulières pour les dispositifs de commande électrique automatiques sensibles à la
pression y compris les prescriptions mécaniques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les définitions données dans l’ISO 5149-1 s’appliquent.
4 Exigences relatives aux composants et à la tuyauterie
4.1 Exigences générales
Les appareils ou systèmes frigorifiques construits conformément à des normes de produit telles que
l’IEC 60335-2-24 ou l’IEC 60335-2-89 sont présumés conformes à la présente partie de l’ISO 5149.
L’IEC 60335-2-40 exige que les appareils satisfassent aux exigences de la présente Norme internationale
pour ce qui concerne la résistance mécanique. A tout autre égard, les appareils construits conformément
à l’IEC 60335-2-40 sont présumés conformes à la présente partie de l’ISO 5149.
Les composants et les tuyauteries doivent être conformes aux normes ou exigences pertinentes telles
qu’indiquées dans le Tableau 1. Les composants non inclus dans le Tableau 1 doivent être conformes aux
normes et codes nationaux. Les exigences relatives aux composants non inclus dans le Tableau 1 ou non
couverts par les normes ou codes nationaux doivent être conformes aux paragraphes 4.2 au 4.5.
Les exigences de la classe 2 doivent être appliquées à la classe 2L sauf si des exigences spécifiques sont
indiquées dans la présente partie de l’ISO 5149.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 5149-2:2014(F)
Tableau 1 — Exigences relatives aux composants et aux tuyauteries
Composant Norme ou exigences pertinentes
Échangeurs de chaleur à combustible voir Article 4
Échangeurs de chaleur:
— serpentin sans air (tube dans un tube) voir Article 4
— multitubulaire (calandre et tubes)
Échangeurs thermiques à plaques voir Article 4
Collecteurs et serpentins avec air comme fluide
voir Article 4
secondaire
Réservoir/accumulateur/économiseur voir Article 4
Séparateur d’huile voir Article 4
Déshydrateur voir Article 4
Filtre voir Article 4
Silencieux voir Article 4
Compresseur volumétrique hermétique voir IEC 60335-2-34 ou IEC 60204-1
Compresseur volumétrique hermétique accessible voir IEC 60335-2-34 ou IEC 60204-1
Compresseur volumétrique ouvert —
Compresseur non volumétrique voir IEC 60204-1
Pompe voir IEC 60204-1, combinée aux 4.4.3 et 4.5.1
Exigences générales
voir Annexe B
Exigences supplémentaires pour les installations
contenant du NH3
Tuyauteries voir Article 4
Joints de tuyauterie —
Joints non démontables voir Article 4
Joints démontables —
Tuyauteries flexibles ISO 13971
Robinet —
Soupape de sûreté ISO 4126-1 combinée au 4.4.3
Dispositifs interrupteurs de sécurité de limitation de
voir Article 4
la pression
Pressostat de commande voir Article 4
Robinets d’isolement voir Article 4
Robinets à commande manuelle —
Robinets à capuchon —
Disque de rupture voir ISO 4126-2 combinée au 4.4.3
Bouchon fusible voir 4.5.3
Indicateurs de niveau de liquide voir Article 4
Indicateurs voir Article 4
Matériaux de brasage fort voir 4.3.9
Matériaux de soudage voir 4.3
Si le composant contient des composants électriques et si la norme relative au composant ne couvre
pas la sécurité électrique, le composant doit alors satisfaire aux exigences de l’IEC 60335-2-40, de
l’IEC 60335-2-24 ou de l’IEC 60204-1.
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ISO 5149-2:2014(F)
4.2 Exigences spécifiques pour des composants particuliers
4.2.1 Joints de tuyauterie
Les joints doivent être conçus de façon à ne pas être endommagés à cause du gel de l’eau à l’extérieur. Ils
doivent être adaptés à la tuyauterie, au matériau de la tuyauterie, à la pression, à la température et au
fluide.
Les tuyaux revêtus (par exemple galvanisés) ne doivent pas être soudés, à moins que tout le revêtement
n’ait été entièrement enlevé de la zone de jointure. Les joints soudés doivent être protégés de manière
appropriée.
4.2.2 Robinets d’isolement
Les robinets utilisés pour l’isolement doivent empêcher l’écoulement dans l’une des directions lorsqu’ils
sont fermés.
4.3 Matériaux
4.3.1 Fonte et fonte malléable
La fonte et la fonte malléable ne doivent être utilisées que lorsque leur aptitude à l’emploi pour l’application
particulière est conforme aux exigences de la présente partie de l’ISO 5149.
NOTE 1 Étant donné que certaines nuances de fonte sont fragiles, leur utilisation est fonction de la température,
des contraintes et de la conception.
NOTE 2 La fonte malléable se subdivise en deux classes générales ayant chacune plusieurs nuances. Celles-ci
ont des caractéristiques mécaniques très différentes.
4.3.2 Acier, acier moulé, acier au carbone et acier faiblement allié
L’acier, l’acier moulé, l’acier au carbone et l’acier faiblement allié peuvent être utilisés pour toutes les
parties véhiculant du fluide frigorigène et pour les circuits de fluides caloporteurs. En cas d’action
simultanée de basses températures et de hautes pressions et/ou de risque de corrosion et/ou de
contraintes thermiques, l’acier utilisé doit avoir une résilience suffisante, compte tenu de son épaisseur,
de la température de fonctionnement la plus basse et de son aptitude au soudage.
NOTE Des lignes directrices relatives à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les récipients en
acier au carbone sont données en G.3.
4.3.3 Acier fortement allié
L’acier fortement allié peut être requis en cas d’action combinée de basses températures et de hautes
pressions et/ou de risques de corrosion et/ou de contraintes thermiques. La résilience doit être adéquate
pour l’utilisation considérée et le matériau apte au soudage, si cela est exigé.
4.3.4 Acier inoxydable
En cas d’utilisation d’acier inoxydable, des mesures doivent être prises afin de s’assurer que la nuance
d’acier inoxydable est compatible avec les fluides utilisés et les impuretés atmosphériques possibles, par
exemple le chlorure de sodium (NaCl) et l’acide sulfurique (H SO ).
2 4
4.3.5 Cuivre et alliages de cuivre
Le cuivre en contact avec les fluides frigorigènes doit être exempt d’oxygène ou désoxydé.
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 5149-2:2014(F)
Le cuivre et les alliages à forte teneur en cuivre ne doivent pas être utilisés pour les parties véhiculant
de l’ammoniac, à moins que leur compatibilité n’ait été préalablement établie.
NOTE Des lignes directrices relatives à la fissuration par corrosion sous contrainte dans une tuyauterie en
cuivre sont données en G.2.
4.3.6 Aluminium et alliages d’aluminium
L’aluminium utilisé pour les joints en contact avec l’ammoniac doit avoir une pureté d’au moins 99,5 %.
Les alliages d’aluminium contenant plus de 2 % de magnésium ne doivent pas être utilisés avec des
fluides frigorigènes halogénés, à moins que leur compatibilité n’ait été préalablement établie.
L’aluminium et ses alliages ne doivent pas être utilisés en contact avec le chlorure de méthyle (CH Cl).
3
NOTE L’aluminium et les alliages d’aluminium peuvent être utilisés pour n’importe quelle partie du circuit
de fluide frigorigène à condition que leur résistance soit suffisante et qu’ils soient compatibles avec les fluides
frigorigènes et les lubrifiants utilisés.
4.3.7 Magnésium et alliages de magnésium
Le magnésium et les alliages de magnésium ne doivent pas être utilisés à moins que leur compatibilité
avec les fluides frigorigènes n’ait été préalablement établie.
4.3.8 Zinc et alliages de zinc
Le zinc ne doit pas être utilisé en contact continu avec les fluides frigorigènes, l’ammoniac et le chlorure
de méthyle (CH Cl).
3
Un revêtement externe de zinc des composants est admis.
Un revêtement électrolytique de zinc des composants est admis.
4.3.9 Alliages de brasage tendre
Les alliages de brasage tendre ne doivent pas être utilisés, excepté pour des applications internes.
4.3.10 Alliages de brasage fort
Les alliages de brasage fort ne doivent pas être utilisés, à moins que leur compatibilité avec les fluides
frigorigènes et les lubrifiants n’ait été préalablement établie.
4.3.11 Étain et alliages d’étain/plomb
L’étain et les alliages d’étain/plomb peuvent être oxydés par les fluides frigorigènes halogénés et ne
doivent pas être utilisés, à moins que leur compatibilité n’ait été préalablement établie.
NOTE Les alliages de plomb/antimoine sans cuivre ou les alliages d’étain/plomb peuvent être utilisés pour
les sièges de robinets.
4.3.12 Joints et matériaux de garniture
Les joints et matériaux de garniture des joints d’étanchéité et des boîtes à garnitures des robinets
doivent être résistants aux fluides frigorigènes, huiles et lubrifiants utilisés et doivent être appropriés
pour la plage prévue de pressions et de températures.
4.3.13 Verre
Le verre peut être utilisé dans les circuits frigorifiques et pour les isolants de bornes, indicateurs et
voyants, mais il doit être résistant aux pressions, températures et actions chimiques pouvant survenir.
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ISO 5149-2:2014(F)
4.3.14 Amiante
L’amiante ne doit pas être utilisée.
4.3.15 Plastiques
Lorsque des plastiques sont utilisés, ils doivent être adaptés aux contraintes mécaniques, électriques,
thermiques, chimiques et de fluage à long terme auxquelles ils sont soumis.
4.4 Essais
4.4.1 Généralités
Tous les composants, à l’exception des tuyauteries constituées de composants ayant fait l’objet d’un essai
de type, doivent subir les essais suivants:
a) essai de résistance à la pression (voir 4.4.2);
b) essai d’étanchéité (voir 4.4.3);
c) essai de fonctionnement (voir 5.3.1).
Les résultats de ces essais doivent être consignés. Les essais réalisés conformément à la norme de
composant compatible sont pris en considération pour satisfaire à ces exigences d’essai. Sur accord du
fabricant de l’ensemble, tout ou partie des essais peuvent être réalisés sur l’ensemble (voir 5.3).
4.4.2 Essai de résistance à la pression des composants
4.4.2.1 Généralités
Les composants des systèmes frigorifiques doivent être conçus avec une épaisseur conforme aux codes
ou normes de composants similaires reconnus à l’échelle nationale spécifiés.
4.4.2.2 Essai individuel de résistance à la pression
Chaque composant doit être soumis individuellement à un essai de résistance à la pression à au moins
1,43 × PS. L’essai individuel de résistance à la pression doit être effectué comme un essai à la pression
hydrostatique avec de l’eau ou un autre liquide, excepté lorsque, pour des raisons techniques, un
composant ne peut pas être soumis à un essai de pression avec un liquide. Dans ce cas, il doit être soumis
à essai avec de l’air ou un autre gaz non dangereux. Des précautions adéquates doivent être prises pour
ne pas mettre en danger les personnes et réduire au minimum les risques pour les biens.
4.4.2.3 Essai de résistance à la pression de composants ayant subi un essai de type
Les composants peuvent également avoir subi un essai de type à 3 × PS ou conformément à l’essai de
fatigue décrit ci-après:
Si la température maximale de fonctionnement continu dépasse 125 °C pour le cuivre ou l’aluminium, ou
200 °C pour l’acier, la pression d’essai de résistance pour l’approbation de type doit alors être augmentée
en fonction du rapport de la contrainte admissible à la température d’essai à la contrainte admissible
à la température maximale de fonctionnement continu en se basant sur un code d’appareils à pression
connu ou une norme nationale ou internationale publiée. Par exemple, si le matériau du composant a une
2 2
contrainte admissible de 35 N/mm à la température d’essai et de 27 N/mm à la température maximale
de fonctionnement continu, l’essai de type approuvé doit alors être effectué à 3,9 fois (3 × 35/27) la
pression maximale admissible.
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ISO 5149-2:2014(F)
4.4.2.4 Essai de fatigue
En remplacement de l’essai de pression mentionné ci-dessus, les composants doivent être soumis à un
essai de résistance à la pression à 2 × PS, à condition qu’ils satisfassent à l’essai de fatigue tel que décrit
ci-après:
Trois échantillons d’essai doivent être remplis de fluide et reliés à une source de pression. La pression doit
être augmentée et abaissée entre les valeurs cycliques supérieure et inférieure à une vitesse spécifiée
par le fabricant pendant 250 000 cycles. La variation totale de pression spécifiée doit se produire à
chaque cycle.
NOTE Pour des raisons de sécurité, il convient d’utiliser un fluide non compressible.
Les pressions d’essai suivantes doivent être appliquées:
— pour le premier cycle, la PS maximale pour les composants côté basse pression ou la PS maximale
pour les composants côté haute pression doit être appliquée;
— pour les cycles d’essai, la valeur de pression supérieure ne doit pas être inférieure à 0,7 × PS et la
valeur de pression inférieure ne doit pas être supérieure à 0,2 × PS. La pression doit être égale à
0,9 × PS pour les échangeurs de chaleur à eau des pompes à chaleur;
— pour le cycle d’essai final, la pression d’essai doit être augmentée à 1,4 × PS (deux fois 0,7 × PS). La
pression doit être de 1,8 × PS (deux fois 0,9 × PS) pour les échangeurs de chaleur à eau des pompes
à chaleur.
4.4.2.5 Critères d’acceptation
Dans le cas d’un essai individuel de résistance à au moins 1,43 × PS, ces essais ne doivent pas entraîner
de déformation permanente.
Dans le cas d’une approbation de type, il est supposé que les composants sont conçus pour supporter,
sans rupture, une pression au moins égale à trois fois la pression maximale admissible du composant (ou
au moins égale à deux fois la pression maximale admissible du composant sans rupture après l’essai de
fatigue) et une confirmation doit être obtenue par des essais.
Dans le cas de l’essai de fatigue, le composant ne doit pas se rompre, éclater ou présenter de fuite au terme
de cet essai. L’essai de résistance à la pression 2 × PS doit être effectué sur trois échantillons autres que
les échantillons utilisés pour l’essai de fatigue. Si la température maximale de fonctionnement continu
dépasse 125 °C pour le cuivre ou l’aluminium, ou 200 °C pour l’acier, l’essai de fatigue doit être effectué à
une température supérieure d’au moins 10 °C à la température maximale de fonctionnement.
4.4.3 Étanchéité
L’étanchéité doit être vérifiée conformément à la procédure d’approbation de type spécifiée dans
l’ISO 14903.
A moins que ce ne soit accepté par le fabricant, l’assemblage ou les composants, non couverts par le
domaine d’application de l’ISO 14903, doivent être soumis à essai avec un équipement de détection ayant
une sensibilité de 3 g/an de fluide frigorigène ou mieux sous une pression minimale de à 0,25 × PS. Le
critère d’acceptation est qu’aucune fuite ne doit être détectée.
NOTE 1 Cette méthode peut être spécifiée dans la norme de composants (voir Tableau 1).
Sur accord du fabricant de l’ensemble, tout ou partie des essais peuvent être réalisés sur l’ensemble (voir
5.3).
L’essai d’étanchéité doit être conduit seulement après que le composant a satisfait à l’essai de résistance
à la pression ou a été vérifié par un essai de type.
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ISO 5149-2:2014(F)
L’azote, l’hélium et le dioxyde de carbone sont les fluides d’essai préférés pour des raisons de sécurité
et d’environnement. Il convient d’éviter l’air et les mélanges de gaz car certains mélanges peuvent être
dangereux. L’air peut être utilisé si le risque d’inflammation est éliminé et si la sécurité des travailleurs
est assurée. L’oxygène ne doit pas être utilisé pour les essais d’étanchéité.
Après les essais, des précautions doivent être prises pour s’assurer que le fluide d’essai est déchargé en
toute sécurité.
Quand aucun critère d’étanchéité n’est spécifié par le fabricant, les composants doivent être soumis à
l’essai avec un équipement de détection ayant une sensibilité de 3 g/an ou mieux, sous une pression de
0,25 × PS.
4.5 Marquage et documentation
4.5.1 Généralités
Les composants doivent être marqués des informations suivantes, à moins que la norme du composant
ne soit établie et n’exige des informations de marquage plus spécifiques:
a) le nom ou logo du fabricant;
b) la désignation du type;
c) le numéro de série ou numéro de lot;
d) l’année de fabrication;
e) la pression de calcul ou pression maximale admissible;
f) le fluide frigorigène applicable (le cas échéant);
g) la capacité de la fonction principale (le cas échéant).
Par accord entre le fabricant et l’acheteur, les composants assemblés dans une usine peuvent ne pas être
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 5149-2
ISO/TC 86/SC 1 Secrétariat: ANSI
Début de vote: Vote clos le:
2009-11-20 2010-04-20
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Exigences de
sécurité et d'environnement —
Partie 2:
Conception, construction, essais, marquage et documentation
Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements —
Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
ICS 27.080; 27.200
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.
ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication
stage.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE
PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
©
Organisation internationale de normalisation, 2009
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ISO/DIS 5149-2
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Les contrevenants pourront être poursuivis.
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ii ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 5149-2
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Définitions .2
4 Exigences relatives aux composants et à la tuyauterie.3
4.1 Exigences générales.3
4.2 Exigences spécifiques pour des composants particuliers.4
4.3 Matériaux.4
4.4 Essais .6
4.5 Marquage et documentation .8
5 Exigences relatives aux ensembles .9
5.1 Généralités .9
5.2 Conception et construction.9
5.3 Modes opératoires d'essai .31
5.4 Marquage et documentation .36
Annexe A (informative) Liste de contrôle pour l'inspection visuelle externe du système de
réfrigération .40
Annexe B (normative) Exigences supplémentaires pour les systèmes de réfrigération et pompes
à chaleur utilisant de l'ammoniac (NH ).42
3
Annexe C (informative) Détermination de la catégorie des ensembles .44
Annexe D (normative) Exigences relatives à l'essai de sécurité intrinsèque.50
Annexe E (informative) Exemples de disposition des dispositifs limiteurs de pression dans les
systèmes de réfrigération.52
Annexe F (normative) Longueur équivalente admissible de la tuyauterie de refoulement .57
Annexe G (informative) Fissuration par corrosion sous contrainte.60
Annexe H (informative) Couple de serrage normalisé en inch.63
Bibliographie.64
© ISO 2009 – Tous droits réservés iii
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ISO/DIS 5149-2
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 5149-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 86, Froid et climatisation, sous-comité SC 1,
Sécurité et exigences environnementales des systèmes de réfrigération.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5149:1993), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 5149 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes de réfrigération et
pompes à chaleur — Exigences de sécurité et d'environnement :
⎯ Partie 1 : Définitions, classification et critères de choix,
⎯ Partie 2 : Conception, construction, essais, marquage et documentation,
⎯ Partie 3 : Installation in situ,
⎯ Partie 4 : Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération.
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 5149-2
Introduction
La norme a pour but de favoriser la conception, la construction, la mise au rebut, l'installation et l'exploitation
en toute sécurité des systèmes de réfrigération.
La réponse de l'industrie au problème des CFC a accéléré la mise au point de fluides frigorigènes de
remplacement. L'arrivée sur le marché de nouveaux fluides et mélanges de fluides frigorigènes et
l'introduction de nouvelles classifications de sécurité sont à l'origine de la révision de la norme.
La présente norme est orientée vers la sécurité des personnes et des biens dans ou à proximité des locaux
abritant des installations de réfrigération. Elle comprend des spécifications relatives à la fabrication d'un
système étanche.
L'objectif de la norme est de réduire au minimum les dangers possibles pour les personnes, les biens et
l'environnement engendrés par les systèmes de réfrigération et les fluides frigorigènes. Ces dangers sont
essentiellement associés aux caractéristiques physiques et chimiques des fluides frigorigènes ainsi qu'aux
pressions et températures survenant dans les cycles de réfrigération.
Les fluides frigorigènes, leurs mélanges et leurs combinaisons avec les huiles, l'eau et d'autres matériaux, qui
sont présents dans le système de réfrigération, de manière intentionnelle ou non, affectent de l'intérieur les
matériaux, chimiquement et physiquement, par exemple, à cause de la pression et de la température. Ils
peuvent, s'ils ont des propriétés destructives, présenter des risques pour les personnes, les biens et
l'environnement, directement ou indirectement, en raison de leurs effets globaux à long terme (ODP, GWP)
lorsqu'ils s'échappent du système de réfrigération. Les spécifications de ces fluides, mélanges et
combinaisons de fluides frigorigènes sont données dans des normes pertinentes, telles que l'ISO 817, et ne
sont pas incluses dans la présente norme.
Les dangers engendrés par la pression et la température dans les systèmes de réfrigération peuvent être dus
au fluide frigorigène en phase vapeur, en phase liquide ou en phases combinées. De plus, l'état du fluide
frigorigène et les contraintes qu'il exerce sur les différents composants ne dépendent pas seulement des
processus et des fonctions à l'intérieur de l'équipement, mais aussi de facteurs externes.
Les dangers potentiels comprennent :
a) l'effet direct d'une température extrême, par exemple :
⎯ fragilisation des matériaux à basse température ;
⎯ congélation de liquide en espace clos ;
⎯ contraintes thermiques ;
⎯ variations du volume dues aux variations de température ;
⎯ effets nocifs sur les personnes causés par les basses températures ;
⎯ surfaces chaudes pouvant être touchées ;
b) la pression excessive due, par exemple, à :
⎯ l'augmentation de la pression de condensation, causée par un refroidissement inadéquat, une
pression partielle de gaz non condensables ou une accumulation d'huile ou de fluide frigorigène en
phase liquide ;
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ISO/DIS 5149-2
⎯ l'augmentation de la pression de vapeur saturée due à un échauffement externe excessif, par
exemple d'un refroidisseur de liquide, ou lors du dégivrage d'un refroidisseur d'air, ou une
température ambiante élevée quand l'installation est à l'arrêt ;
⎯ la dilatation du fluide frigorigène en phase liquide dans un espace clos sans présence de vapeur,
causée par une élévation extrême de la température ;
⎯ incendie ;
c) l'effet direct de la phase liquide, par exemple :
⎯ charge excessive de fluide frigorigène ou équipement noyé par le fluide frigorigène ;
⎯ présence de liquide dans les compresseurs, causée par siphonage ou condensation dans le
compresseur ;
⎯ coup de bélier dans les tuyauteries ;
⎯ manque de lubrification dû à l'émulsification de l'huile ;
d) la fuite des fluides frigorigènes, par exemple :
⎯ incendie ;
⎯ explosion ;
⎯ toxicité ;
⎯ effets caustiques ;
⎯ gelure de la peau ;
⎯ asphyxie ;
⎯ panique ;
⎯ problèmes environnementaux possibles, tels que dégradation de la couche d'ozone et effet de
serre ;
e) des parties mobiles de la machine, par exemple :
⎯ blessures ;
⎯ détérioration de l'acuité auditive engendrée par un bruit excessif ;
⎯ dommages dus aux vibrations.
L'attention est attirée sur les dangers communs à tous les systèmes de compression, tels que température
élevée au refoulement, coups de liquide, fausse manipulation ou diminution de la résistance mécanique
causée par la corrosion, l'érosion, les contraintes thermiques, les contraintes de fatigue, les coups de bélier
ou les vibrations.
II convient, toutefois, de prêter une attention particulière à la corrosion dans les systèmes de réfrigération car
des conditions spécifiques sont engendrées par l'alternance des givrages et dégivrages ou le revêtement de
l'équipement par l'isolation.
L'Annexe B indique les critères relatifs à la sécurité et aux aspects environnementaux de différents fluides
frigorigènes utilisés en réfrigération et climatisation.
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ISO/DIS 5149-2
Le Tableau B.1 indique la quantité de fluide frigorigène dans un espace donné qui, lorsqu'elle est dépassée,
exige une attention supplémentaire, y compris l'utilisation d'une salle des machines ou de mesures de
protection supplémentaires pour éviter les risques associés à un danger.
Les fluides frigorigènes couramment utilisés, à l'exception de l'ammoniac (R-717), sont plus lourds que l'air. Il
convient d'éviter la formation de poches de vapeurs de fluide frigorigène lourdes et stagnantes par un
positionnement approprié des bouches d'aération et des ouvertures de refoulement. Toutes les salles des
machines doivent être équipées d'une ventilation mécanique commandée par les alarmes déclenchées par le
manque d'oxygène ou par les vapeurs de fluide frigorigène.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 5149-2
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Exigences de
sécurité et d'environnement —
Partie 2:
Conception, construction, essais, marquage et documentation
1 Domaine d'application
La présente norme spécifie les exigences relatives à la sécurité des personnes et des biens, fournit des
recommandations pour la protection de l'environnement et établit des procédures pour l'exploitation, la
maintenance et la réparation des systèmes de réfrigération et la récupération des fluides frigorigènes.
La présente norme s'applique :
a) aux systèmes de réfrigération, fixes ou mobiles, de toutes tailles, y compris les pompes à chaleur ;
b) aux systèmes secondaires de refroidissement ou de chauffage ;
c) à l'emplacement des systèmes de réfrigération ; et
d) aux pièces remplacées et composants ajoutés après l'adoption de la présente norme, si leur fonction ou
leur capacité n'est pas identique.
La présente norme ne couvre pas les « climatiseurs pour véhicules automobiles ».
La présente norme ne s'applique pas aux marchandises en stock pour ce qui concerne les détériorations ou
la contamination.
La présente norme s'applique aux systèmes de réfrigération neufs, aux extensions ou modifications de
systèmes existants et, pour les systèmes utilisés, aux systèmes transférés et exploités sur un autre site. Les
écarts ne sont admissibles que si une protection équivalente est assurée.
La présente norme s'applique également en cas de transformation d'un système pour un autre fluide
frigorigène.
La présente Partie 2 de la Norme internationale est applicable à la conception, la construction et l'installation
des systèmes de réfrigération, y compris les tuyauterie, composants et matériaux utilisés ainsi que les
équipements auxiliaires directement associés à ces systèmes qui ne sont pas couverts par l'ISO/DIS 5149-1,
l'ISO/DIS 5149-3 ou l'ISO/DIS 5149-4. Elle spécifie également des exigences pour les essais, la mise en
service, le marquage et la documentation. Les exigences relatives aux circuits secondaires de fluide
caloporteur sont exclues, excepté pour tout dispositif de sécurité associé au système de réfrigération.
2 Références normatives
Les documents de référence 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 de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO/CD 817:2009, Fluides frigorigènes — Système de désignation
© ISO 2009 – Tous droits réservés 1
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ISO/DIS 5149-2
ISO 4126-1, Dispositifs de sécurité pour protection contre les pressions excessives — Partie 1 : Soupapes de
sûreté (ISO/FDIS 4126-1:2003)
ISO 4126-2, Dispositifs de sécurité pour protection contre les pressions excessives — Partie 2 : Dispositifs de
sûreté à disque de rupture (ISO 4126-2:2003)
ISO/DIS 5149-1:2009, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et
d'environnement — Partie 1 : Définitions, classification et critères de choix
ISO/DIS 5149-3:2009, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et
d'environnement — Partie 3 : Installation in situ
ISO/DIS 5149-4:2009, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur — Exigences de sécurité et
d'environnement — Partie 4 : Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération
ISO 6708, Composants de réseau de tuyauteries — Définition et sélection des DN (diamètre nominal)
ISO 12100-1:2003, Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception —
Partie 1 : Terminologie de base, méthodologie
ISO 12100-2:2003, Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception —
Partie 2 : Principes techniques
ISO 13852:1996, Sécurité des machines — Distances de sécurité pour empêcher l'atteinte des zones
dangereuses par les membres supérieurs
CEI 60204-1, Sécurité des machines — Equipement électrique des machines — Partie 1 : Prescriptions
générales
CEI 60335-1, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 1 : Règles générales
CEI 60335-2-24, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2-24 : Règles particulières
pour les appareils de réfrigération, les sorbetières et les fabriques de glace
CEI 60335-2-34, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2 : Règles particulières
pour les motocompresseurs
CEI 60335-2-40, Sécurité des appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2-40 : Règles
particulières pour les pompes à chaleur électriques, les climatiseurs et les déshumidificateurs
CEI 60335-2-89, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2-89 : Règles particulières
pour les appareils de réfrigération à usage commercial avec une unité de condensation du fluide frigorigène
ou un compresseur incorporé ou à distance
CEI 60730-2-6, Dispositifs de commande électrique automatiques à usage domestique et analogue —
Partie 2 : Règles particulières pour les dispositifs de commande électrique automatiques sensibles à la
pression y compris les prescriptions mécaniques
3 Définitions
Pour les besoins du présent document, les termes données dans l'ISO/DIS 5149-1:2009 s'appliquent.
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ISO/DIS 5149-2
4 Exigences relatives aux composants et à la tuyauterie
4.1 Exigences générales
Les appareils ou systèmes de réfrigération construits conformément à des normes de produit telles que la
CEI 60335-2-24 ou la CEI 60335-2-89 sont présumés conformes à la présente Norme internationale.
La CEI 60335-2-40 exige que les appareils satisfassent aux exigences de l'ISO/DIS 5149:2009 pour ce qui
concerne la résistance mécanique. A tout autre égard, les appareils construits conformément à la CEI 60335-
2-40 sont présumés conformes à l'ISO/DIS 5149-2:2009.
Les composants et les tuyauteries doivent être conformes aux normes ou exigences pertinentes telles
qu'indiquées dans le Tableau 1. Les exigences relatives aux composants non inclus dans le Tableau 1
doivent être conformes au 4.2.
Tableau 1 — Exigences relatives aux composants et aux tuyauteries
Composant Norme ou exigences pertinentes
Echangeurs de chaleur à combustible
Echangeurs de chaleur : 4.4.3
— serpentin sans air (tube dans un tube)
— multitubulaire (calandre et tubes)
Echangeurs de chaleur à plaques 4.4.3
Collecteurs et serpentins avec air comme fluide 4.4.3
secondaire
Réservoir/accumulateur/économiseur 4.4.3
Séparateur d'huile 4.4.3
Déshydrateur 4.4.3
Filtre 4.4.3
Silencieux 4.4.3
Compresseur volumétrique hermétique CEI 60335-2-34 ou CEI 60204-1
Compresseur volumétrique hermétique accessible CEI 60335-2-34 ou CEI 60204-1
Compresseur volumétrique ouvert
Compresseur non volumétrique CEI 60204-1
Pompe CEI 60204-1, combinée aux 4.5.1 et 4.4.3
Exigences générales
Exigences supplémentaires pour les installations
Annexe B
contenant du NH
3
Tuyauteries
Joints de tuyauterie
Joints non démontables 4.2.1 et 4.3
Joints démontables
Tuyauteries flexibles
Robinet
Soupape de sûreté ISO 4126-1 combinée au 4.4.3
Dispositifs interrupteurs de sécurité de limitation 4.4.3
de la pression
Pressostat de commande 4.3
Robinets d'isolement 4.2.2
Robinets à commande manuelle
Robinets à capuchon
Disque de rupture ISO 4126-2 combinée au 4.4.3
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ISO/DIS 5149-2
Bouchon fusible 4.5.3 et 4.4.3
Indicateurs de niveau de liquide 4.4.3
Indicateurs 4.4.3
Matériaux de brasage fort 4.3.9
Matériaux de soudage
Si le composant contient des composants électriques et si la norme relative au composant ne couvre pas la
sécurité électrique, le composant doit alors satisfaire aux exigences de la CEI 60335-2-40, de la
CEI 60335-2-24 ou de la CEI 60204-1.
4.2 Exigences spécifiques pour des composants particuliers
4.2.1 Joints de tuyauterie
Les joints doivent être conçus de façon à ne pas être endommagés en cas de gel de l'eau à l'extérieur. Ils
doivent être adaptés à la tuyauterie, au matériau de la tuyauterie, à la pression, à la température et au fluide.
Les tuyaux revêtus (par exemple galvanisés) ne doivent pas être soudés, à moins que tout le revêtement n'ait
été entièrement enlevé de la zone de jointure. Les joints soudés doivent être protégés de manière appropriée.
4.2.2 Robinets d'isolement
Les robinets utilisés pour l'isolement doivent empêcher l'écoulement dans l'une des directions lorsqu'ils sont
fermés.
4.3 Matériaux
4.3.1 Fonte et fonte malléable
La fonte et la fonte malléable ne doivent être utilisées que lorsque leur aptitude à l'emploi pour l'application
particulière est conforme aux exigences de la présente norme.
NOTE 1 Etant donné que certaines nuances de fonte sont fragiles, leur utilisation est fonction de la température, des
contraintes et de la conception.
NOTE 2 La fonte malléable se subdivise en deux classes générales ayant chacune plusieurs nuances. Celles-ci ont
des caractéristiques mécaniques très différentes.
4.3.2 Acier, acier moulé, acier au carbone et acier faiblement allié
L'acier, l'acier moulé, l'acier au carbone et l'acier faiblement allié peuvent être utilisés pour toutes les parties
véhiculant du fluide frigorigène et pour les circuits de fluides caloporteurs. En cas d'action simultanée de
basses températures et de hautes pressions et/ou de risque de corrosion et/ou de contraintes thermiques,
l'acier utilisé doit avoir une résilience suffisante, compte tenu de son épaisseur, de la température de
fonctionnement la plus basse et de son aptitude au soudage.
NOTE Des lignes directrices relatives à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les récipients en acier au
carbone sont données à l'Annexe G informative.
4.3.3 Acier fortement allié
L'acier fortement allié peut être requis en cas d'action combinée de basses températures et de hautes
pressions et/ou de risques de corrosion et/ou de contraintes thermiques. La résilience doit être adéquate pour
l'utilisation considérée et le matériau apte au soudage, si cela est exigé.
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ISO/DIS 5149-2
4.3.4 Acier inoxydable
En cas d'utilisation d'acier inoxydable, des mesures doivent être prises afin de s'assurer que la nuance d'acier
inoxydable est compatible avec les fluides utilisés et les impuretés atmosphériques possibles, par exemple le
chlorure de sodium (NaCl), l'acide sulfurique (H SO ).
2 4
4.3.5 Cuivre et alliages de cuivre
Le cuivre en contact avec les fluides frigorigènes doit être exempt d'oxygène ou désoxydé.
Le cuivre et les alliages à forte teneur en cuivre ne doivent pas être utilisés pour les parties véhiculant de
l'ammoniac, à moins que leur compatibilité n'ait été préalablement établie.
NOTE Des lignes directrices relatives à la fissuration par corrosion sous contrainte dans une tuyauterie en cuivre
sont données à l'Annexe G informative.
4.3.6 Aluminium et alliages d'aluminium
L'aluminium utilisé pour les joints en contact avec l'ammoniac doit avoir une pureté d'au moins 99,5 %. Les
alliages d'aluminium contenant plus de 2 % de magnésium ne doivent pas être utilisés avec des fluides
frigorigènes halogénés, à moins que leur compatibilité n'ait été préalablement établie.
L'aluminium et ses alliages ne doivent pas être utilisés en contact avec le chlorure de méthyle (CH Cl).
3
NOTE L'aluminium et les alliages d'aluminium peuvent être utilisés pour n'importe quelle partie du circuit de fluide
frigorigène à condition que leur résistance soit suffisante et qu'ils soient compatibles avec les fluides frigorigènes et les
lubrifiants utilisés.
4.3.7 Magnésium et alliages de magnésium
Le magnésium et les alliages de magnésium ne doivent pas être utilisés à moins que leur compatibilité avec
les fluides frigorigènes n'ait été préalablement établie.
4.3.8 Zinc et alliages de zinc
Le zinc ne doit pas être utilisé en contact continu avec les fluides frigorigènes, l'ammoniac et le chlorure de
méthyle (CH Cl).
3
Un revêtement externe de zinc des composants est admis.
Un revêtement électrolytique de zinc des composants est admis.
4.3.9 Alliages de brasage tendre
Les alliages de brasage tendre ne doivent pas être utilisés, excepté pour des applications internes.
4.3.10 Alliages de brasage fort
Les alliages de brasage fort ne doivent pas être utilisés, à moins que leur compatibilité avec les fluides
frigorigènes et les lubrifiants n'ait été préalablement établie.
4.3.11 Etain et alliages d'étain/plomb
L'étain et les alliages d'étain/plomb peuvent être oxydés par les fluides frigorigènes halogénés et ne doivent
pas être utilisés, à moins que leur compatibilité n'ait été préalablement établie.
NOTE Les alliages de plomb/antimoine sans cuivre ou les alliages d'étain/plomb peuvent être utilisés pour les sièges
de robinets.
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ISO/DIS 5149-2
4.3.12 Joints et matériaux de garniture
Les joints et matériaux de garniture des joints d'étanchéité ou des boîtes à garnitures des robinets, etc.,
doivent être résistants aux fluides frigorigènes, huiles et lubrifiants utilisés et doivent être appropriés pour la
plage prévue de pressions et de températures.
4.3.13 Verre
L
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.