ISO 13705:2006

Petroleum, petrochemical and natural gas industries - Fired heaters for general refinery service

ISO 13705:2006 specifies requirements and gives recommendations for the design, materials, fabrication, inspection, testing, preparation for shipment, and erection of fired heaters, air preheaters, fans and burners for general refinery service.

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Réchauffeurs à brûleurs pour usage général dans les raffineries

L'ISO 13705:2006 spécifie des exigences et donne des recommandations pour la conception, les matériaux, la fabrication, l'inspection, les essais, la préparation pour l'expédition et le montage de réchauffeurs à brûleurs, de préchauffeurs d'air, de ventilateurs et de brûleurs pour usage général dans les raffineries.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 06-Nov-2006
• Withdrawal Date: 06-Nov-2006
• ICS: 75.180.20 - Processing equipment
• Technical Committee: ISO/TC 67/SC 6 - Processing equipment and systems
• Drafting Committee: ISO/TC 67/SC 6 - Processing equipment and systems
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 06-Dec-2012
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO/IEC ISP 10609-32:1995 - Information technology - International Standardized Profiles TB, TC, TD and TE - Connection-mode Transport Service over connection-mode Network Service - Part 32: Definition of profile TC4111
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: ISO 13705:2012 - Petroleum, petrochemical and natural gas industries - Fired heaters for general refinery service
• Effective Date: 28-Feb-2009
• Revises: ISO 13705:2001 - Petroleum and natural gas industries - Fired heaters for general refinery service
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13705
Second edition
2006-11-15
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Fired heaters for general
refinery service
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Réchauffeurs à brûleurs pour usage général dans les raffineries

Reference number
©
ISO 2006
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 4
4 General. 11
4.1 Pressure design code. 11
4.2 Regulations . 11
4.3 Heater nomenclature . 11
5 Proposals. 15
5.1 Purchaser’s responsibilities. 15
5.2 Vendor’s responsibilities . 15
5.3 Documentation. 15
5.4 Final records . 17
6 Design considerations . 17
6.1 Process design . 17
6.2 Combustion design . 18
6.3 Mechanical design. 18
7 Tubes. 19
7.1 General. 19
7.2 Extended surface. 20
7.3 Materials . 21
8 Headers. 21
8.1 General. 21
8.2 Plug headers . 22
8.3 Return bends. 23
8.4 Materials . 23
9 Piping, terminals and manifolds . 24
9.1 General. 24
9.2 Allowable movement and loads . 25
9.3 Materials . 27
10 Tube supports. 27
10.1 General. 27
10.2 Loads and allowable stress . 28
10.3 Materials . 29
11 Refractories and insulation . 30
11.1 General. 30
11.2 Brick and tile construction . 31
11.3 Castable construction . 32
11.4 Ceramic-fibre construction. 32
11.5 Multi-component lining construction . 34
11.6 Materials . 34
12 Structures and appurtenances. 35
12.1 General. 35
12.2 Structures . 35
12.3 Header boxes, doors and ports. 36
12.4 Ladders, platforms and stairways. 36
12.5 Materials. 37
13 Stacks, ducts and breeching . 38
13.1 General . 38
13.2 Design considerations. 38
13.3 Design methods . 39
13.4 Static design. 40
13.5 Wind-induced vibration design. 41
13.6 Materials. 42
14 Burners and auxiliary equipment . 42
14.1 Burners. 42
14.2 Sootblowers. 47
14.3 Fans and drivers . 47
14.4 Dampers and damper controls for stacks and ducts. 47
15 Instrument and auxiliary connections . 48
15.1 Flue gas and air. 48
15.2 Process fluid temperature. 49
15.3 Auxiliary connections. 49
15.4 Tube-skin thermocouples . 50
15.5 Access to connections . 50
16 Shop fabrication and field erection. 50
16.1 General . 50
16.2 Structural-steel fabrication . 51
16.3 Coil fabrication . 52
16.4 Painting and galvanizing. 53
16.5 Refractories and insulation. 53
16.6 Preparation for shipment . 54
16.7 Field erection. 55
17 Inspection, examination and testing. 55
17.1 General . 55
17.2 Weld examination. 55
17.3 Castings examination . 56
17.4 Examination of other components. 57
17.5 Testing. 58
Annex A (informative) Equipment data sheets . 60
Annex B (informative) Purchaser's checklist. 89
Annex C (informative) Proposed shop-assembly conditions . 93
Annex D (normative) Stress curves for use in the design of tube-support elements. 95
Annex E (normative) Centrifugal fans for fired-heater systems. 111
Annex F (normative) Air preheat systems for fired-process heaters. 128
Annex G (informative) Measurement of efficiency of fired-process heaters. 186
Annex H (informative) Stack design . 253
Bibliography . 263

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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 13705 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and
systems.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13705:2001), which has been technically
revised.
Introduction
Users of this International Standard should be aware that further or differing requirements may be needed for
individual applications. This International Standard is not intended to inhibit a vendor from offering, or the
purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This
may be particularly applicable where there is innovative or developing technology. Where an alternative is
offered, the vendor should identify any variations from this International Standard and provide details.
In International Standards, the SI system of units is used. Where practical in this International Standard, US
Customary (USC) units are included in brackets for information.
A bullet (z) at the beginning of a clause or subclause indicates that either a decision is required or further
information is to be provided by the purchaser. This information should be indicated on data sheets (see
examples in Annex A) or stated in the enquiry or purchase order. Decisions should be indicated on a check list
(see example in Annex B).
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13705:2006(E)

Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Fired
heaters for general refinery service
1 Scope
This International Standard specifies requirements and gives recommendations for the design, materials,
fabrication, inspection, testing, preparation for shipment, and erection of fired heaters, air preheaters, fans and
burners for general refinery service.
This International Standard is not intended to apply to the design of steam reformers or pyrolysis furnaces.
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 1461, Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles — Specifications and test methods
ISO 1940-1:2003, Mechanical vibration — Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state —
Part 1: Specification and verification of balance tolerances
ISO 8501-1, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Visual
assessment of surface cleanliness — Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel
substrates and of steel substrates after overall removal of previous coatings
ISO 10684, Fasteners — Hot dip galvanized coatings
ISO 13704, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Calculation of heater-tube thickness in
petroleum refineries
ISO 15649, Petroleum and natural gas industries — Piping
IEC 60079 (all parts), Electrical apparatus for explosive gas atmospheres
1)
EN 10025-2:2004 , Hot rolled products of structural steels — Part 2: Technical delivery conditions for non-
alloy structural steels
2)
ABMA Standard 9 , Load Ratings and Fatigue Life for Ball Bearings
3)
AMCA 210 , Laboratory Methods of Testing Fans for Aerodynamic Performance Rating
AMCA 801:2001, Industrial Process/Power Generation Fans — Specifications and Guidelines
4)
API 673 , Centrifugal Fans for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services

1) European Committee for Standardization (CEN), Rue de Stassart 36, B-1050 Brussels, Belgium.
2) American Bearing Manufacturers Association, 2025 M. Street, NW, Suite 800, Washington, DC 20036, USA.
3) Air Movement and Control Association, 30 West University Drive, Arlington Heights, IL 60004, USA.
4) American Petroleum Institute, 1220 L Street NW, Washington, DC 20005-4070, USA.
5)
ASME B 17.1 , Keys and Keyseats
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Pressure Vessels
6)
ASTM A 36 , Standard Specification for Carbon Structural Steel
ASTM A 53, Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and
Seamless
ASTM A 105, Standard Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications
ASTM A 106, Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service
ASTM A 123, Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products
ASTM A 143, Standard Practice for Safeguarding Against Embrittlement of Hot-Dip Galvanized Structural
Steel Products and Procedure for Detecting Embrittlement
ASTM A 153, Standard Specification for Zinc Coating (Hot-Dip) on Iron and Steel Hardware
ASTM A 181, Standard Specification for Carbon Steel Forgings, for General-Purpose Piping
ASTM A 182, Standard Specification for Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and
Valves and Parts for High-Temperature Service
ASTM A 192, Standard Specification for Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High-Pressure Service
ASTM A 193, Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High-
Temperature or High-Pressure Service and Other Special Purpose Applications
ASTM A 194, Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure or High-
Temperature Service, or Both
ASTM A 209, Standard Specification for Seamless Carbon-Molybdenum Alloy-Steel Boiler and Superheater
Tubes
ASTM A 210, Standard Specification for Seamless Medium-Carbon Steel Boiler and Superheater Tubes
ASTM A 213, Standard Specification for Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater, and
Heat-Exchanger Tubes
ASTM A 216, Standard Specification for Steel Castings, Carbon, Suitable for Fusion Welding, for High-
Temperature Service
ASTM A 217, Standard Specification for Steel Castings, Martensitic Stainless and Alloy, for Pressure-
Containing Parts, Suitable for High-Temperature Service
ASTM A 234, Standard Specification for Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate
and High Temperature Service
ASTM A 240, Standard Specification for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and
Strip for Pressure Vessels and for General Applications
ASTM A 242, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel
ASTM A 283, Standard Specification for Low and Intermediate Tensile Strength Carbon Steel Plates

5) American Society of Mechanical Engineers, 3 Park Avenue, New York, NY 10017, USA.
6) American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.
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ASTM A 297, Standard Specification for Steel Castings, Iron-Chromium and Iron-Chromium-Nickel, Heat
Resistant, for General Application
ASTM A 307, Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60 000 PSI Tensile Strength
ASTM A 312, Standard Specification for Seamless, Welded, and Heavily Cold Worked Austenitic Stainless
Steel Pipes
ASTM A 320, Standard Specification for Alloy Steel and Stainless Steel Bolting Materials for Low-
Temperature Service
ASTM A 325, Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated, 120/105 ksi Minimum Tensile
Strength
ASTM A 335, Standard Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High-Temperature Service
ASTM A 351, Standard Specification for Castings, Austenitic, for Pressure-Containing Parts
ASTM A 376, Standard Specification for Seamless Austenitic Steel Pipe for High-Temperature Central-Station
Service
ASTM A 384, Standard Practice for Safeguarding Against Warpage and Distortion During Hot-Dip Galvanizing
of Steel Assemblies
ASTM A 385, Standard Practice for Providing High-Quality Zinc Coatings (Hot-Dip)
ASTM A 387, Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum
ASTM A 403, Standard Specification for Wrought Austenitic Stainless Steel Piping Fittings
ASTM A 447, Standard Specification for Steel Castings, Chromium-Nickel-Iron Alloy (25-12 Class), for High-
Temperature Service
ASTM A 560, Standard Specification for Castings, Chromium-Nickel Alloy
ASTM A 572, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Structural Steel
ASTM A 608, Standard Specification for Centrifugally Cast Iron-Chromium-Nickel High-Alloy Tubing for
Pressure Application at High Temperatures
ASTM B 366, Standard Specification for Factory-Made Wrought Nickel and Nickel Alloy Fittings
ASTM B 407, Standard Specification for Nickel-Iron-Chromium Alloy Seamless Pipe and Tube
ASTM B 564, Standard Specification for Nickel Alloy Forgings
ASTM B 633, Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Zinc on Iron and Steel
ASTM C 27, Standard Classification of Fireclay and High-Alumina Refractory Brick
ASTM C 155, Standard Classification of Insulating Firebrick
ASTM C 332, Standard Specification for Lightweight Aggregates for Insulating Concrete
ASTM C 401, Standard Classification of Alumina and Alumina-Silicate Castable Refractories
ASTM C 612, Standard Specification for Mineral Fiber Block and Board Thermal Insulation
7)
AWS D 1.1, Structural Welding Code — Steel
AWS D 14.6, Welding of Rotating Elements of Equipment

7) American Welding Society, 550 NW Le Jeune Road, Miami, FL 33126, USA.
8)
MSS SP-53 , Quality Standard for Steel Castings and Forgings for Valves, Flanges and Fittings and Other
Piping Components — Magnetic Particle Exam Method
MSS SP-55, Quality Standard for Steel Castings for Valves, Flanges and Fittings and Other Piping
Components — Visual Method for Evaluation of Surface Irregularities
MSS SP-93, Quality Standard for Steel Castings and Forgings for Valves, Flanges, and Fittings and Other
Piping Components — Liquid Penetrant Examination Method
9)
NFPA 70 , National Electrical Code
10)
SSPC SP 6 , Commercial Blast Cleaning — NACE No. 3
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
NOTE Terms and definitions related to centrifugal fans are given in Annex E.
3.1
air heater
air preheater
heat transfer apparatus through which combustion air is passed and heated by a medium of higher
temperature, such as combustion products, steam or other fluid
3.2
anchor
tieback
metallic or refractory device that holds the refractory or insulation in place
3.3
arch
flat or sloped portion of the heater radiant section opposite the floor
3.4
atomizer
device used to reduce a liquid fuel oil to a fine mist, using steam, air or mechanical means
3.5
backup layer
refractory layer behind the hot-face layer
3.6
balanced draught heater
heater that uses forced-draught fans to supply combustion air and uses induced-draught fans to remove flue
gases
3.7
breeching
heater section where flue gases are collected after the last convection coil for transmission to the stack or the
outlet ductwork
8) Manufacturers Standardization Society, 127 Park Street NE, Vienna, VA 22180, USA.
9) National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02269-9101, USA.
10) The Society for Protective Coatings, 40, 24th Street, Pittsburg, PA 15222-4643, USA.
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3.8
bridgewall
gravity wall
wall that separates two adjacent heater zones
3.9
bridgewall temperature
temperature of flue gas leaving the radiant section
3.10
burner
device that introduces fuel and air into a heater at the desired velocities, turbulence and concentration to
establish and maintain proper ignition and combustion
NOTE Burners are classified by the type of fuel fired, such as oil, gas, or a combination of gas and oil, which may be
designated as “dual fuel” or “combination”.
3.11
butterfly damper
single-blade damper, which pivots about its centre
3.12
casing
metal plate used to enclose the fired heater
3.13
castable
insulating concrete poured or gunned in place to form a rigid refractory shape or structure
3.14
ceramic fibre
fibrous refractory insulation which can be in the form of refractory ceramic fibre (RCF) or man-made vitreous
fibre (MMVF)
NOTE Applicable forms include bulk, blanket, board, modules, paper, coatings, pumpables and vacuum-formed
shapes.
3.15
convection section
portion of the heater in which the heat is transferred to the tubes primarily by convection
3.16
corbel
projection from the refractory surface generally used to prevent flue gas bypassing the tubes of the convection
section if they are on a staggered pitch
3.17
corrosion allowance
additional material thickness added to allow for material loss during the design life of the component
3.18
corrosion rate
rate of reduction in the material thickness due to chemical attack from the process fluid or flue gas or both
3.19
crossover
interconnecting piping between any two heater-coil sections
3.20
damper
device for introducing a variable resistance in order to regulate the flow of flue gas or air
3.21
direct-air preheater
heat exchanger that transfers heat directly between the flue gas and the combustion air
NOTE A regenerative air preheater uses heated rotating elements and a recuperative design uses stationary tubes,
plates or cast iron elements to separate the two heating media.
3.22
draught
negative pressure (vacuum) of the air and/or flue gas measured at any point in the heater
3.23
draught loss
pressure drop (including buoyancy effect) through duct conduits or across tubes and equipment in air and
flue-gas systems
3.24
duct
conduit for air or flue-gas flow
3.25
fuel efficiency
total heat absorbed divided by the total input of heat derived from the combustion of fuel only (lower heating
value basis)
NOTE This definition excludes sensible heat of the fuels and applies to the net amount of heat exported from the unit.
3.26
thermal efficiency
total heat absorbed divided by the total input of heat derived from the combustion of fuel (h ) plus sensible
L
heats from air, fuel and any atomizing medium
3.27
erosion
reduction in material thickness due to mechanical attack from a fluid
3.28
excess air
amount of air above the stoichiometric requirement for complete combustion
NOTE Excess air is expressed as a percentage.
3.29
extended surface
heat-transfer surface in the form of fins or studs attached to the heat-absorbing surface
3.30
extension ratio
ratio of total outside exposed surface to the outside surface of the bare tube
3.31
flue gas
gaseous product of combustion including excess air
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3.32
forced-draught heater
heater for which combustion air is supplied by a fan or other mechanical means
3.33
fouling allowance
factor to allow for a layer of residue that increases the pressure drop
NOTE 1 This residue is usually a build-up of coke or scale on the inner surface of a coil.
NOTE 2 The fouling allowance is used in calculating the fouled pressure drop.
3.34
fouling resistance
factor used to calculate the overall heat transfer coefficient
NOTE The inside fouling resistance is used to calculate the maximum metal temperature for design. The external
fouling resistance is used to compensate the loss of performance due to deposits on the external surface of the tubes or
extended surface.
3.35
guillotine
isolation blind
single-blade device used to isolate equipment or heaters
3.36
header
return bend
cast or wrought fitting shaped in a 180° bend and used to connect two or more tubes
3.37
header box
internally insulated structural compartment, separated from the flue-gas stream, which is used to enclose a
number of headers or manifolds
NOTE Access is afforded by means of hinged doors or removable panels.
3.38
heat absorption
total heat absorbed by the coils, excluding any combustion-air preheat
3.39
average heat flux density
heat absorbed divided by the exposed heating surface of the coil section
NOTE Average flux density for an extended-surface tube is indicated on a bare surface basis with extension ratio
noted.
3.40
maximum heat flux density
maximum local rate of heat transfer in the coil section
3.41
total heat release
heat liberated from the specified fuel, using the lower heating value of the fuel
3.42
volumetric heat release
heat released divided by the net volume of the radiant section, excluding the coils and refractory dividing walls
3.43
higher heating value
h
H
gross heating value
total heat obtained from the combustion of a specified fuel at 15 °C (60 °F)
3.44
lower heating value
h
L
net heating value
higher heating value minus the latent heat of vaporization of the water formed by combustion of hydrogen in
the fuel
3.45
hot-face layer
refractory layer exposed to the highest temperatures in a multilayer or multi-component lining
3.46
hot-face temperature
temperature of the refractory surface in contact with the flue gas or heated combustion air
3.47
indirect air preheater
fluid-to-air heat-transfer device
NOTE The heat transfer can be accomplished by using a heat-transfer fluid, process stream or utility stream that has
been heated by the flue gas or other means. A heat pipe air preheater uses a vaporizing/condensing fluid to transfer heat
between the flue gas and air.
3.48
induced-draught heater
heater that uses a fan to remove flue gases and to maintain a negative pressure in the heater to induce
combustion air without a forced-draught fan
3.49
interface temperature
calculated temperature between each layer of multilayer or multi-component refractory construction
3.50
jump over
interconnecting pipework within a heater coil section
3.51
louvre damper
damper consisting of several blades, each of which pivots about its centre and is linked to the other blades for
simultaneous operation
3.52
manifold
chamber for the collection and distribution of fluid to or from multiple parallel flow paths
3.53
man-made vitreous fibre
MMVF
synthetic amorphous glass insulation fibre, based on a calcium, magnesium and silicate chemistry, that has
enhanced solubility in body fluids
3.54
metal fibre reinforcement
stainless steel needles added to castable for improved toughness and durability
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3.55
monolithic lining
single-component lining system
3.56
mortar
refractory-material preparation used for laying and bonding refractory bricks
3.57
multi-component lining
refractory system consisting of two or more layers of different refractory types
NOTE Examples of refractory types are castable, insulating firebrick, firebrick, block, board and ceramic fibre.
3.58
multilayer lining
refractory system consisting of two or more layers of the same refractory type
3.59
natural-draught heater
heater in which a stack effect induces the combustion air and removes the flue gases
3.60
normal heat release
design heat absorption of the heater divided by the calculated fuel efficiency
3.61
pass
stream
flow circuit consisting of one or more tubes in series
3.62
pilot
small burner that provides ignition energy to light the main burner
3.63
plenum
windbox
chamber surrounding the burners that is used to distribute air to the burners or reduce combustion noise
3.64
plug header
cast return bend provided with one or more openings for the purpose of inspection or mechanical tube
cleaning
3.65
pressure design code
recognized pressure vessel standard specified or agreed by the purchaser
EXAMPLE ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII.
3.66
pressure drop
difference between the inlet and the outlet static pressures between termination points, excluding the static
differential head
3.67
primary air
portion of the total combustion air that first mixes with the fuel
3.68
protective coating
corrosion-resistant material applied to a metal surface
EXAMPLE Coating on casing plates behind porous refractory materials to protect against sulfur in the flue gases.
3.69
radiant section
portion of the heater in which heat is transferred to the tubes primarily by radiation
3.70
radiation loss
setting loss
heat lost to the surroundings from the casing of the heater and the ducts and auxiliary equipment (when heat
recovery systems are used)
3.71
secondary air
air supplied to the fuel to supplement primary air
3.72
setting
heater casing, brickwork, refractory and insulation, including the tiebacks
3.73
shield section
shock section
tubes that shield the remaining convection-section tubes from direct radiation
3.74
sootblower
device used to remove soot or other deposits from heat-absorbing surfaces in the convection section
NOTE Steam is normally the medium used for soot-blowing.
3.75
stack
vertical conduit used to discharge flue gas to the atmosphere
3.76
strake
spoiler
metal attachment to a stack that can prevent the formation of von Karman vortices that can cause wind-
induced vibration
3.77
structural design code
structural design standard specified or agreed by the purchaser
EXAMPLE International Building Code.
3.78
target wall
reradiating wall
vertical refractory firebrick wall which is exposed to direct flame impingement on one or both sides
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3.79
temperature allowance
number of degrees Celsius (Fahrenheit) to be added to the process fluid temperature to account for flow mal-
distribution and operating unknowns
NOTE The temperature allowance is added to the calculated maximum tube-metal temperature or the equivalent
tube-metal temperature to obtain the design metal temperature
3.80
terminal
flanged or welded connection to or from the coil providing for inlet and outlet of fluids
3.81
tube guide
device used with vertical tubes to restrict horizontal movement while allowing the tube to expand axially
3.82
tube retainer
device used to restrain horizontal radiant tubes from lifting off the intermediate tube supports during operation
3.83
tube support
tube sheet
device used to support tubes
3.84
vapour barrier
metallic foil placed between layers of refractory as a barrier to flue gas flow
4 General
4.1 Pressure design code
z The pressure design code shall be specified or agreed by the purchaser. Pressure components shall comply
with the pressure design code and the supplemental requirements in this International Standard.
4.2 Regulations
z The purchaser and the vendor shall mutually determine the measures required to comply with any local or
national regulations applicable to the equipment.
4.3 Heater nomenclature
In a fired heater, heat liberated by the combustion of fuels is transferred to fluids contained in tubular coils
within an internally insulated enclosure. The type of heater is normally described by the structural
configuration, radiant-tube coil configuration and burner arrangement. Some examples of structural
configurations are cylindrical, box, cabin and multi-cell box. Examples of radiant-tube coil configurations
include vertical, horizontal, helical and arbor. Examples of burner arrangements include up-fired, down-fired
and wall-fired. The wall-fired arrangement can be further classified as sidewall, endwall and multilevel.
Figure 1 illustrates some typical heater types.
Figure 2 illustrates typical burner arrangements.
Various combinations of Figures 1 and 2 can be used. For example, Figure 1 c) can employ burner
arrangements as in Figure 2 a), b) or c). Similarly, Figure 1 d) can employ burner arrangements as in
Figure 2 a) or d).
Figure 3 shows typical components.
Annex F gives guidelines for the design, selection and evaluation of air preheat (APH) systems. Figures F.1,
F.2 and F.3 show typical APH systems.

a) Box heater with arbor coil b) Cylindrical heater with c)  Cabin heater with horizontal
helical coil tube coil
d) Box heater with vertical tube e) Cylindrical heater with f) Box heater with horizontal
coil vertical coil tube coil
Figure 1 — Typical heater types
12 © ISO 2006 – All rights reserved

a) Up-fired b) Endwall-fired

c) Sidewall-fired d) Sidewall-fired multilevel
Figure 2 — Typical burner arrangements (elevation view)
Key
1 access door 7 convection section 13 header box 19 end-tube sheet
2 arch 8 corbel 14 radiant section 20 pier
3 breeching 9 crossover 15 shield section 21 stack/duct
4 bridgewall 10 tubes 16 observation door 22 platform
5 burner 11 extended surface 17 tube support 23 process in
6 casing 12 return bend 18 refractory lining 24 process out
Figure 3 — Heater components
14 © ISO 2006 – All rights reserved

5 Proposals
5.1 Purchaser’s responsibilities
5.1.1 The purchaser’s enquiry shall include data sheets, checklist and other applicable information outlined
in this International Standard. This information shall include any special requirements or exceptions to this
International Standard.
5.1.2 The purchaser is responsible for the correct process specification to enable the vendor to prepare the
fired-heater design. The purchaser should complete, as a minimum, those items on the data sheet that are
designated by an asterisk (*).
5.1.3 The purchaser's enquiry shall state clearly the vendor’s scope of supply.
z 5.1.4 The purchaser’s enquiry shall specify the number of copies of drawings, data sheets, specifications,
data reports, operating manuals, installation instructions, spare parts lists and other data to be supplied by the
vendor, as required by 5.2, 5.3 and 5.4.
5.2 Vendor’s responsibilities
The vendor’s proposal shall include
a) completed data sheets for each fired heater and the associated equipment (see examples in Annex A);
b) an outline drawing showing firebox dimensions, burner layout and clearances, arrangement of tubes,
platforms, ducting, stack, breeching, air pre-heater and fans;
c) full definition of the extent of shop assembly (format given in Annex C may be used), including the
number, size and mass of prefabricated parts and the number of field welds;
d) detailed description of any exceptions to the specified requirements;
z e) a completed noise data sheet if specified by the purch
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13705
Deuxième édition
2006-11-15
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Réchauffeurs à brûleurs
pour usage général dans les raffineries
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Fired heaters
for general refinery service
Numéro de référence
©
ISO 2006
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Version française parue en 2012
Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 4
4  Généralités . 12
4.1  Code de calcul pour la pression . 12
4.2  Réglementations . 12
4.3  Nomenclature du réchauffeur . 12
5  Propositions . 16
5.1  Responsabilités de l’acheteur . 16
5.2  Responsabilités du vendeur . 16
5.3  Documentation . 17
5.4  Enregistrements finaux . 18
6  Considérations de conception . 19
6.1  Conception du procédé . 19
6.2  Conception de la combustion . 19
6.3  Conception mécanique . 20
7  Tubes . 21
7.1  Généralités . 21
7.2  Surface étendue . 22
7.3  Matériaux . 23
8  Collecteurs . 23
8.1  Généralités . 23
8.2  Collecteurs à bouchons . 24
8.3  Coudes en U . 25
8.4  Matériaux . 25
9  Tuyauterie, têtes de raccordement et collecteurs . 26
9.1  Généralités . 26
9.2  Déplacements et charges admissibles . 27
9.3  Matériaux . 29
10  Supports de tubes . 29
10.1  Généralités . 29
10.2  Charges et contraintes admissibles . 30
10.3  Matériaux . 31
11  Réfractaires et isolation . 32
11.1  Généralités . 32
11.2  Construction de briques et de tuiles . 34
11.3  Construction en béton réfractaire . 34
11.4  Construction en fibres céramiques . 35
11.5  Construction de garnissage à plusieurs composants . 37
11.6  Matériaux . 37
12  Structures et installations annexes . 38
12.1  Généralités . 38
12.2  Structures . 38
12.3  Boîtes à collecteurs, trappes et orifices . 39
12.4  Échelles, plates-formes et escaliers .40
12.5  Matériaux .41
13  Cheminées, conduits et culottes de cheminées .42
13.1  Généralités .42
13.2  Considérations de conception .42
13.3  Méthodes de conception .44
13.4  Conception statique .44
13.5  Vibration induite par le vent prise en compte dans la conception .45
13.6  Matériaux .46
14  Brûleurs et équipements auxiliaires .46
14.1  Brûleurs .46
14.2  Soufflantes de suie .52
14.3  Ventilateurs et dispositifs d'entraînement .52
14.4  Registres et commandes de registres pour les cheminées et les conduits .52
15  Instrumentation et raccordements auxiliaires .53
15.1  Gaz et air de combustion .53
15.2  Température du fluide de procédé .55
15.3  Raccordements auxiliaires .55
15.4  Thermocouples sur la peau des tubes .56
15.5  Accès aux raccordements .56
16  Fabrication en atelier et montage sur site .56
16.1  Généralités .56
16.2  Fabrication en acier de construction .57
16.3  Fabrication des serpentins .58
16.4  Peinture et galvanisation .59
16.5  Réfractaires et isolation .59
16.6  Préparation à l'expédition .60
16.7  Montage sur site .61
17  Inspection, examen et essais .62
17.1  Généralités .62
17.2  Examen des soudures .62
17.3  Examen des pièces moulées .63
17.4  Examen d’autres composants .64
17.5  Essais .65
Annexe A (informative) Feuilles de données d'équipements .67
Annexe B (informative) Liste de contrôle de l'acheteur .96
Annexe C (informative) Conditions d'assemblage en atelier proposées . 100
Annexe D (normative) Courbes de contraintes à utiliser pour la conception des éléments
supports de tubes . 102
Annexe E (normative) Ventilateurs centrifuges pour les systèmes de réchauffeurs à brûleurs . 118
Annexe F (normative) Systèmes de préchauffage d'air pour les réchauffeurs de procédé à
brûleurs . 139
Annexe G (informative) Mesure du rendement de réchauffeurs de procédés à brûleurs . 202
Annexe H (informative) Conception de la cheminée . 272
Bibliographie . 283

iv © ISO 2006 – Tous droits réservés

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 13705 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements
de traitement.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13705:2001), dont elle constitue une
révision technique.
Introduction
Il convient d’informer les utilisateurs de la présente Norme internationale que d’autres exigences ou des
exigences différentes peuvent être nécessaires pour des applications individuelles. La présente Norme
internationale n’a pas pour but d’empêcher un vendeur de proposer ou l’acheteur d’accepter, un autre
équipement ou d’autres solutions d’ingénierie pour l'application individuelle. Cela peut être particulièrement
applicable lorsqu’il s’agit d’une technologie innovatrice ou en développement. Lorsqu’une variante est
proposée, il convient que le vendeur identifie toutes les variations par rapport à la présente Norme
internationale et fournisse des détails.
Dans les Normes internationales, le système d'unités SI est utilisé. Lorsque cela est pratique dans la présente
Norme internationale, les unités US Customary (USC) sont incluses entre parenthèses pour information.
Une puce () au commencement d’un article ou d’un paragraphe indique soit qu’une décision est requise, soit
que d’autres informations doivent être fournies par l’acheteur. Il convient que ces informations soient
indiquées sur des feuilles de données (voir les exemples à l’Annexe A) ou mentionnées dans la demande de
renseignements ou la commande. Il convient que les décisions soient indiquées sur une liste de contrôle (voir
un exemple à l’Annexe B).
vi © ISO 2006 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 13705:2006(F)

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Réchauffeurs à brûleurs pour usage général dans les raffineries
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des exigences et donne des recommandations pour la conception,
les matériaux, la fabrication, l’inspection, les essais, la préparation pour l’expédition et le montage de
réchauffeurs à brûleurs, de préchauffeurs d’air, de ventilateurs et de brûleurs pour usage général dans les
raffineries.
La présente Norme internationale n’a pas pour but de s’appliquer à la conception de reformeurs à vapeur ou
de fours à pyrolyse.
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 1461, Revêtements par galvanisation à chaud sur produits finis ferreux — Spécifications et méthodes
d’essai
ISO 1940-1:2003, Vibrations mécaniques — Exigences en matière de qualité dans l’équilibrage pour les
rotors en état (rigide) constant — Partie 1: Spécifications et vérification des tolérances d’équilibrage
ISO 8501-1, Préparation des subjectiles d’acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Évaluation visuelle de la propreté d’un subjectile — Partie 1: Degrés de rouille et degrés de préparation des
subjectiles d’acier non recouverts et des subjectiles d’acier après décapage sur toute la surface des
revêtements précédents
ISO 10684, Éléments de fixation — Revêtements de galvanisation à chaud
ISO 13704, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Calcul de l'épaisseur des tubes de
fours de raffineries de pétrole
ISO 15649, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tuyauterie
CEI 60079 (toutes les parties), Atmosphères explosives
1)
EN 10025-2:2004 , Produits laminés à chaud en aciers de construction — Partie 2: Conditions techniques de
livraison pour les aciers de construction non alliés
2)
ABMA Standard 9 , Taux de charge et durée de vie en fatigue des roulements à billes
3 )
AMCA 210 , Méthodes de laboratoire d’essai des ventilateurs pour le classement des performances
aérodynamiques
1) Comité Européen de Normalisation (CEN), Rue de Stassart 36, B-1050 Bruxelles, Belgique.
2) American Bearing Manufacturers Association, 2025 M. Street, NW, Suite 800, Washington, DC 20036, USA.
3) Air Movement and Control Association, 30 West University Drive, Arlington Heights, IL 60004, USA.
AMCA 801:2001, Ventilateurs pour procédés industriels/génération d’énergie — Spécifications et indications
4)
API 673 , Ventilateurs centrifuges pour usage dans les industries du pétrole, de la chimie et du gaz
5)
ASME B 17.1 , Clavettes et sièges de clavettes
ASME Code pour chaudières et cuves sous pression, Section VIII, Cuves sous pression
6)
ASTM A 36 , Spécifications pour les aciers de construction au carbone
ASTM A 53, Spécifications pour les tubes, en acier, noir et revêtus de zinc par immersion à chaud, soudés et
sans soudure
ASTM A 105, Spécifications pour les pièces forgées en acier au carbone pour des applications de tuyauterie
ASTM A 106, Spécifications pour les tubes en acier au carbone sans soudure pour service à haute
température
ASTM A 123, Spécifications pour les revêtements de zinc (déposés par galvanisation à chaud) sur des
produits en fonte et en acier
ASTM A 143, Pratique normalisée pour protéger de la fragilisation les produits en aciers de construction
galvanisés par immersion à chaud et méthode pour détecter la fragilisation
ASTM A 153, Spécifications pour la galvanisation (par immersion à chaud sur des produits en fonte et en
acier)
ASTM A 181, Spécifications pour les pièces forgées en acier au carbone pour la tuyauterie d’usage général
ASTM A 182, Spécifications pour les brides pour tubes en acier allié forgées ou laminées, les raccords forgés
et les vannes et les pièces pour service à haute température
ASTM A 192, Spécifications pour les tubes de chaudières en acier au carbone sans soudure pour un service
à haute pression
ASTM A 193, Spécifications pour les matériaux de boulonnage en acier allié et en acier inoxydable pour un
service à haute température ou à haute pression et autres applications spéciales
ASTM A 194, Spécifications pour les écrous en acier au carbone et en acier allié pour les boulons pour un
service à haute pression ou à haute température ou à haute pression et à haute température
ASTM A 209, Spécifications pour les tubes pour chaudières et surchauffeurs en acier allié sans soudure au
carbone-molybdène
ASTM A 210, Spécifications pour les tubes sans soudure pour chaudières et surchauffeurs en acier à
moyenne teneur en carbone
ASTM A 213, Spécifications pour les tubes sans soudure pour chaudières, surchauffeurs et échangeurs de
chaleur en acier ferritique et en acier austénitique
ASTM A 216, Spécifications pour les pièces moulées en acier au carbone, appropriées à un soudage par
fusion pour service à haute température
ASTM A 217, Spécifications pour les pièces moulées en acier, de l’acier inoxydable martensitique et des
alliages, pour des pièces soumises à la pression, appropriées pour un service à haute température

4) American Petroleum Institute, 1220 L Street NW, Washington, DC 20005-4070, USA.
5) American Society of Mechanical Engineers, 3 Park Avenue, New York, NY 10017, USA.
6) American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés

ASTM A 234, Spécifications pour des raccords de tuyauterie en acier au carbone et en acier allié corroyés
pour service à température modérée et à haute température
ASTM A 240, Spécifications pour les plaques, les tôles et les bandes en acier inoxydable au chrome et au
nickel-chrome pour les cuves sous pression et pour les applications générales
ASTM A 242, Spécifications pour les aciers de construction faiblement alliés à haute résistance
ASTM A 283, Spécifications pour les plaques en acier au carbone à résistance à la traction basse et
intermédiaire
ASTM A 297, Spécifications pour les pièces moulées en acier, fer-nickel et fer-chrome-nickel, résistantes à la
chaleur, pour des applications générales
ASTM A 307, Spécifications pour les boulons et les tirants en acier au carbone, d’une résistance à la traction
de 60 000 psi
ASTM A 312, Spécifications pour les tubes en acier inoxydable sans soudure, soudés et fortement écrouis à
froid
ASTM A 320, Spécifications pour les matériaux de boulonnerie en acier allié et en acier inoxydable pour un
service à basse température
ASTM A 325, Spécifications pour les boulons de construction en acier, traités thermiquement, d’une
résistance à la traction minimale de 120/105 ksi
ASTM A 335, Spécifications pour les tubes sans soudure en acier allié ferritique pour un service à haute
température
ASTM A 351, Spécifications pour des pièces moulées, en acier austénitique, pour des pièces résistant à la
pression
ASTM A 376, Spécifications pour les tubes sans soudure en acier austénitique pour un service avec poste
central à haute température
ASTM A 384, Pratique normalisée pour une protection contre le gauchissement et de la déformation au cours
de la galvanisation par immersion à chaud d’assemblages en acier
ASTM A 385, Pratique normalisée pour fournir des revêtements en zinc de haute qualité (immersion à chaud)
ASTM A 387, Spécifications pour des plaques pour cuves sous pression, en acier allié, au chrome-molybdène
ASTM A 403, Spécifications pour les raccords pour tuyauterie en acier inoxydable austénitique corroyés
ASTM A 447, Spécifications pour les pièces moulées en acier, en alliage au chrome-nickel-fer (classe 25.12)
pour un service à haute température
ASTM A 560, Spécifications pour les pièces moulées en alliage au chrome nickel
ASTM A 572, Spécifications pour les aciers de construction faiblement allié à haute résistance au niobium-
vanadium
ASTM A 608, Spécifications pour des tuyauteries centrifugées en alliage à forte teneur en fer-chrome-nickel
pour une application sous pression à de hautes températures
ASTM B 366, Spécifications pour les raccords corroyés en nickel et en alliage de nickel fabriqués en usine
ASTM B 407, Spécifications pour les tuyaux et les tubes sans soudure en alliage au nickel-fer-chrome
ASTM B 564, Spécification pour les pièces forgées en alliage de nickel
ASTM B 633, Spécifications pour les revêtements par galvanoplastie de zinc sur la fonte et l’acier
ASTM C 27, Classification de l’argile réfractaire et des briques réfractaires à haute teneur en alumine
ASTM C 155, Classification des briques réfractaires isolantes
ASTM C 332, Spécifications pour des agrégats légers pour le béton isolant
ASTM C 401, Classification des produits réfractaires moulables en alumine et en silicate d’alumine
ASTM C 612, Spécifications pour les blocs de fibres minérales et l’isolation thermique par plaque
7)
AWS D 1.1, Code de soudage de construction — Acier
AWS D 14.6, Soudage d'éléments rotatifs d’équipement
8)
MSS SP-53 , Norme de qualité pour les pièces moulées et les pièces forgées en acier pour les vannes, les
brides et les raccords et autres composants de tuyauterie — Procédé d’examen par magnétoscopie
MSS SP-55, Norme de qualité pour les pièces moulées en acier pour les vannes, les brides et les raccords et
autres composants de tuyauterie — Méthode visuelle pour l’évaluation des irrégularités de surface
MSS SP-93, Norme de qualité pour les pièces moulées et les pièces forgées en acier pour des vannes, des
brides et des raccords et autres composants de tuyauterie — Procédé d’examen par ressuage
9)
NFPA 70 , Code électrique national
10)
SSPC SP 6 , Décapage au jet d’abrasif du commerce — NACE N° 3
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
NOTE Les termes et définitions se rapportant aux ventilateurs centrifuges sont donnés dans l'Annexe E.
3.1
réchauffeur d’air
préchauffeur d’air
appareil de transfert de chaleur à travers lequel de l’air de combustion est passé et chauffé par un milieu à
température plus élevée, tel que des produits de combustion, de la vapeur ou un autre fluide
3.2
élément d'ancrage
câble de soutien
dispositif métallique ou réfractaire qui maintient les éléments réfractaires ou l’isolation en place
3.3
arche
partie plate ou en pente de la section rayonnante du réchauffeur opposée au plancher
3.4
atomiseur
dispositif utilisé pour réduire une huile de combustible liquide en un fin brouillard, en utilisant de la vapeur, de
l’air ou un moyen mécanique
3.5
couche de renfort
couche réfractaire derrière la couche de face chaude

7) American Welding Society, 550 NW Le Jeune Road, Miami, FL 33126, USA.
8) Manufacturers Standardization Society, 127 Park Street NE, Vienna, VA 22180, USA.
9) National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02269-9101, USA.
10) The Society for Protective Coatings, 40, 24th Street, Pittsburg, PA 15222-4643, USA.
4 © ISO 2006 – Tous droits réservés

3.6
réchauffeur à courant d’air équilibré
réchauffeur qui utilise des ventilateurs à tirage forcé pour fournir l’air de combustion et utilise des ventilateurs
à tirage induit pour éliminer les gaz de combustion
3.7
culotte de cheminée
section du réchauffeur où les gaz de combustion sont collectés après le dernier serpentin de convection en
vue d’une transmission à la cheminée ou à la conduite de sortie
3.8
autel
mur poids
mur qui sépare deux zones adjacentes du réchauffeur
3.9
température de l’autel
température du gaz de combustion quittant la section rayonnante
3.10
brûleur
dispositif qui introduit le combustible et l’air dans un réchauffeur avec les vitesses, la turbulence et la
concentration souhaitée pour établir et maintenir un allumage et une combustion corrects
NOTE Les brûleurs sont classés par type de combustible brûlé, par exemple du pétrole, du gaz ou une combinaison
de gaz et de pétrole, laquelle peut être désignée par "combustible double" ou "combinaison".
3.11
registre papillon
registre à une seule lame, qui pivote autour de son centre
3.12
carcasse
plaque métallique utilisée pour envelopper le réchauffeur à brûleurs
3.13
béton réfractaire
béton isolant versé ou projeté en place pour former une forme ou une structure réfractaire rigide
3.14
fibre céramique
isolation réfractaire fibreuse qui peut se présenter sous la forme d'une fibre céramique réfractaire (RCF) ou
d'une fibre vitreuse faite par l'homme (MMVF, man-made vitreous fibre)
NOTE Les formes applicables comprennent des formes en vrac, de couvertures, de plaques, de modules, de
papiers, de revêtements, des formes pompables et formées sous vide.
3.15
section de convection
partie du réchauffeur dans laquelle la chaleur est transférée aux tubes principalement par convection
3.16
encorbellement
protubérance de la surface réfractaire généralement utilisée pour empêcher le gaz de combustion de
contourner les tubes de la section de convection s'ils sont disposés selon un agencement échelonné
3.17
tolérance de corrosion
épaisseur de matériau supplémentaire ajoutée pour permettre une perte de matériau au cours de la durée de
vie de conception du composant
3.18
vitesse de corrosion
vitesse de réduction de l'épaisseur du matériau due à une attaque chimique de la part du fluide de procédé ou
du gaz de combustion, ou des deux
3.19
liaison
tuyauterie de raccordement entre deux sections de serpentin de réchauffeur quelconques
3.20
registre
dispositif destiné à introduire une résistance variable afin de réguler l'écoulement de gaz de combustion ou
d'air
3.21
préchauffeur à air direct
échangeur de chaleur qui transfère la chaleur directement entre le gaz de combustion et l'air de combustion
NOTE Un préchauffeur d'air régénérateur utilise des éléments tournants chauffés et une conception récupératrice
utilise des tubes, des plaques ou des éléments en fonte fixes pour séparer les deux milieux chauffants.
3.22
tirage
pression négative (vide) de l'air et/ou du gaz de combustion mesurée à un point quelconque dans le
réchauffeur
3.23
perte de tirage
perte de pression (y compris un effet de flottabilité) à travers les conduits ou à travers les tubes et équipement
dans les systèmes d'air et de gaz de combustion
3.24
conduit
conduit pour l'écoulement de l'air ou du gaz de combustion
3.25
rendement de combustion
chaleur totale absorbée divisée par l'entrée totale de chaleur obtenue à partir de la combustion du
combustible uniquement (base de pouvoir calorifique inférieur)
NOTE Cette définition exclut la chaleur sensible des combustibles et s'applique à la quantité nette de chaleur
exportée depuis l'unité.
3.26
rendement thermique
chaleur totale absorbée divisée par l'entrée totale de chaleur obtenue à partir de la combustion du
combustible (h ) plus les chaleurs sensibles de l'air, du combustible et de tout milieu de pulvérisation
L
3.27
érosion
réduction de l'épaisseur d'un matériau due à l'attaque mécanique d'un fluide
3.28
air en excès
quantité d'air au-dessus de l'exigence stoechiométrique pour une combustion complète
NOTE L'air en excès est exprimé en pourcentage.
6 © ISO 2006 – Tous droits réservés

3.29
surface étendue
surface de transfert de chaleur sous la forme d'ailettes ou de goujons fixés à la surface absorbant la chaleur
3.30
rapport d'extension
rapport de la surface exposée extérieure totale sur la surface extérieure du tube nu
3.31
gaz de combustion
produit gazeux de combustion y compris l'air en excès
3.32
réchauffeur à tirage forcé
réchauffeur pour lequel de l'air de combustion est fourni par un ventilateur ou un autre moyen mécanique
3.33
tolérance d'encrassement
facteur destiné à permettre une couche de résidu qui augmente la chute de pression
NOTE 1 Ce résidu est habituellement une accumulation de coke ou de calamine sur la surface intérieure d'un
serpentin.
NOTE 2 La tolérance d'encrassement est utilisée pour calculer la chute de pression à l'état encrassé.
3.34
résistance à l'encrassement
facteur utilisé pour calculer le coefficient de transfert thermique global
NOTE La résistance à l'encrassement intérieur est utilisée pour calculer la température maximale du métal pour la
conception. La résistance à l'encrassement externe est utilisée pour compenser la perte de performances due aux dépôts
sur la surface externe des tubes ou sur la surface étendue.
3.35
guillotine
écran d'isolement
dispositif à une seule lame utilisé pour isoler un équipement ou des réchauffeurs
3.36
collecteur
coude en U
raccord moulé ou corroyé mis en forme selon un coude à 180° et utilisé pour raccorder deux tubes ou plus
3.37
boîte à collecteurs
compartiment structurel isolé à l'intérieur, séparé du flux de gaz de combustion, qui est utilisé pour enfermer
un certain nombre de collecteurs
NOTE L'accès est permis au moyen de trappes articulées ou de panneaux amovibles.
3.38
absorption de chaleur
chaleur totale absorbée par les serpentins, à l'exclusion de tout préchauffage d'air de combustion
3.39
densité de flux de chaleur moyenne
chaleur absorbée divisée par la surface de chauffage exposée de la section de serpentin
NOTE La densité de flux moyenne pour un tube à surface étendue est indiquée sur une base de surface nue, le
rapport d'extension étant noté.
3.40
densité de flux de chaleur maximale
taux local maximal de transfert de chaleur dans la section de serpentin
3.41
libération de chaleur totale
chaleur libérée par le combustible spécifié, en utilisant le pouvoir calorifique inférieur du combustible
3.42
libération de chaleur volumétrique
chaleur libérée divisée par le volume net de la section rayonnante, à l'exclusion des serpentins et des murs de
séparation réfractaires
3.43
pouvoir calorifique supérieur
h
H
pouvoir calorifique brut
chaleur totale obtenue à partir de la combustion d'un combustible spécifié à 15 °C (60 °F)
3.44
pouvoir calorifique inférieur
h
L
pouvoir calorifique net
pouvoir calorifique supérieur moins la chaleur latente de vaporisation de l'eau formée par la combustion de
l'hydrogène dans le combustible
3.45
couche de face chaude
couche réfractaire exposée aux températures les plus hautes dans un garnissage à multiples couches ou à
multiples composants
3.46
température de face chaude
température de la surface réfractaire en contact avec le gaz de combustion ou l'air de combustion chauffé
3.47
préchauffeur d'air indirect
dispositif de transfert de chaleur d'un fluide à l'air
NOTE Le transfert de chaleur peut être accompli en utilisant un fluide de transfert de chaleur, un flux de traitement ou
un flux de service qui a été chauffé par le gaz de combustion, ou un autre moyen. Un préchauffeur d'air à caloduc utilise
un fluide de vaporisation/condensation pour transférer la chaleur entre le gaz de combustion et l'air.
3.48
réchauffeur à tirage induit
réchauffeur qui utilise un ventilateur pour extraire les gaz de combustion et pour maintenir une pression
négative dans le réchauffeur afin de faire entrer l'air de combustion sans ventilateur à tirage forcé
3.49
température d'interface
température calculée entre chaque couche de construction réfractaire multicouche ou multicomposant
3.50
traverse
tuyau de raccordement à l'intérieur d'une section de serpentin de réchauffeur
3.51
registre à persiennes
registre constitué de plusieurs lames, dont chacune pivote autour de son centre et est reliée aux autres lames
pour un fonctionnement simultané
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3.52
collecteur
chambre pour la collecte et la distribution de fluide vers ou depuis de multiples trajets d'écoulement parallèles
3.53
fibre vitreuse faite par l'homme
MMVF
fibre de verre isolante amorphe synthétique, ayant pour composition chimique un mélange de calcium, de
magnésium et de silicate, qui présente une solubilité renforcée dans les fluides corporels
NOTE L'acronyme MMVF dérive du terme anglais "man-made vitreous fibre".
3.54
renforcement par fibre métallique
aiguilles d'acier inoxydables ajoutées à du béton réfractaire en vue d'une ténacité et d'une durabilité
améliorées
3.55
garnissage monolithique
système de garnissage à un seul composant
3.56
mortier
préparation de matériau réfractaire utilisée pour déposer et relier des briques réfractaires
3.57
garnissage multicomposant
système réfractaire constitué de deux couches ou plus de différents types de matériaux réfractaires
NOTE Des exemples de types de réfractaires sont le béton réfractaire, les briques réfractaires isolantes, les briques
réfractaires, les blocs, les plaques et les fibres céramiques.
3.58
garnissage multicouche
système réfractaire constitué de deux couches ou plus du même type de matériau réfractaire
3.59
réchauffeur à tirage naturel
réchauffeur dans lequel un effet de cheminée attire l'air de combustion et extrait les gaz de combustion
3.60
libération de chaleur normale
absorption de la chaleur de conception du réchauffeur divisée par le rendement calculé du combustible
3.61
passe
flux
circuit d'écoulement constitué d'un ou de plusieurs tubes en séries
3.62
veilleuse
petit brûleur qui fournit l'énergie d'allumage pour allumer le brûleur principal
3.63
plénum
boîte à vent
chambre entourant les brûleurs qui est utilisée pour distribuer l'air aux brûleurs ou réduire le bruit de la
combustion
3.64
collecteur tampon
coude de retour moulé doté d'une ou plusieurs ouvertures dans le but de l'inspection ou du nettoyage
mécanique de tubes
3.65
code de calcul pour la pression
norme de récipients sous pression reconnue, spécifiée ou ayant fait l'objet de l'accord de l'acheteur
EXEMPLE ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII.
3.66
chute de pression
différence entre les pressions statiques d'entrée et de sortie entre les points de terminaison, à l'exclusion de la
hauteur statique de pression différentielle
3.67
air primaire
partie de l'air de combustion total qui se mélange la première avec le combustible
3.68
revêtement de protection
matériau résistant à la corrosion appliqué à une surface métallique
EXEMPLE Revêtement sur les plaques de carcasse derrière des matériaux réfractaires poreux pour protéger du
soufre dans les gaz de combustion.
3.69
section rayonnante
partie du réchauffeur dans laquelle la chaleur est transférée aux tubes principalement par rayonnement
3.70
perte de rayonnement
perte d'emplacement
chaleur perdue autour de la carcasse du réchauffeur et des conduits et des équipements auxiliaires (lorsque
les systèmes de récupération de chaleur sont utilisés)
3.71
air secondaire
air fourni au combustible pour compléter l'air primaire
3.72
emplacement
carcasse du réchauffeur, maçonnerie, matériau réfractaire et isolation, y compris les câbles de soutien
3.73
section de bouclier
section de choc
tubes qui protègent les tubes de la section de convection restants d'un rayonnement direct
3.74
soufflante de suie
dispositif utilisé pour éliminer la suie ou les autres dépôts des surfaces absorbant la chaleur dans la section
de convection
NOTE La vapeur est normalement le moyen utilisé pour souffler la suie.
3.75
cheminée
conduit vertical utilisé pour évacuer le gaz de combustion à l'atmosphère
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3.76
virure
déflecteur
fixation métallique à une cheminée qui peut empêcher la formation de tourbillons de Karman qui peuvent
provoquer des vibrations induites par le vent
3.77
code de conception de construction
norme de conception de construction spécifiée par l'acheteur ou ayant fait l'objet d'un accord de celui -ci
EXEMPLE International Building Code.
3.78
mur cible
mur rerayonnant
mur en briques réfractaires vertical qui est exposé au choc direct de la flamme sur un côté ou les deux côtés
3.79
marge de température
nombre de degrés Celsius (Fahrenheit) à ajouter à la température du fluide de procédé pour prendre en
compte la mauvaise répartition de l'écoulement et des éléments inconnus
NOTE La marge de température est ajoutée à la température des tubes-du métal maximale calculée ou à la
température équivalente des tubes-du métal pour obtenir la température de conception du métal.
3.80
terminaison
raccordement à bride ou soudée au serpentin ou depuis le serpentin permettant l'entrée et la sortie de fluides
3.81
guide de tube
dispositif utilisé avec des tubes verticaux pour limiter le mouvement horizontal tout en permettant au tube de
se dilater axialement
3.82
dispositif de retenue de tube
dispositif utilisé pour empêcher les tubes rayonnants horizontaux de se soulever des supports de tubes
intermédiaires en exploitation
3.83
support de tubes
plaque à tubes
dispositif utilisé pour supporter les tubes
3.84
barrière contre la vapeur
feuille métallique placée entre les couches de matériau réfractaire comme barrière à l'écoulement de gaz de
combustion
4 Généralités
4.1 Code de calcul pour la pression
 Le code de calcul pour la pression doit être spécifié par l'acheteur ou faire l'objet de son accord. Les
composants sous pression doivent respecter le code de calcul pour la pression et les exigences
supplémentaires de la présente
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