Petroleum and natural gas industries — Downhole equipment — Subsurface safety valve equipment

ISO 10432:2004 provides the minimum acceptable requirements for subsurface safety valves (SSSVs). It covers subsurface safety valves including all components that establish tolerances and/or clearances which may affect performance or interchangeability of the SSSVs. It includes repair operations and the interface connections to the flow control or other equipment, but does not cover the connections to the well conduit. Redress activities are beyond the scope of ISO 10432:2004.

Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de forage vertical — Vannes de protection de fond de puits

General Information

Status
Published
Publication Date
28-Nov-2004
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
02-Oct-2014
Completion Date
12-Jan-2022
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ISO 10432:2004 - Petroleum and natural gas industries -- Downhole equipment -- Subsurface safety valve equipment
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ISO 10432:2004 - Industries du pétrole et du gaz naturel -- Équipement de forage vertical -- Vannes de protection de fond de puits
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10432
Third edition
2004-12-15
Petroleum and natural gas industries —
Downhole equipment — Subsurface
safety valve equipment
Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de forage
vertical — Vannes de protection de fond de puits
Reference number
ISO 10432:2004(E)
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10432:2004(E)
PDF disclaimer

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Published in Switzerland
ii © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10432:2004(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

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

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

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

4 Abbreviated terms................................................................................................................................. 7

5 Functional specification....................................................................................................................... 8

5.1 General................................................................................................................................................... 8

5.2 SSSV functional characteristics.......................................................................................................... 8

5.3 Well parameters .................................................................................................................................... 9

5.4 Operational parameters........................................................................................................................ 9

5.5 Environmental compatibility.............................................................................................................. 10

5.6 Compatibility with related well equipment .......................................................................................10

6 Technical specification....................................................................................................................... 10

6.1 Technical requirements...................................................................................................................... 10

6.2 Technical characteristics of SSSV .................................................................................................... 10

6.3 Design criteria ..................................................................................................................................... 11

6.4 Design verification .............................................................................................................................. 14

6.5 Design validation ................................................................................................................................ 14

6.6 Design changes................................................................................................................................... 15

6.7 Functional test..................................................................................................................................... 15

7 Supplier/manufacturer requirements................................................................................................ 16

7.1 General................................................................................................................................................. 16

7.2 Raw material ........................................................................................................................................ 16

7.3 Heat-treating-equipment qualification .............................................................................................. 17

7.4 Traceability .......................................................................................................................................... 17

7.5 Components undergoing special processes ................................................................................... 18

7.6 Quality control..................................................................................................................................... 18

7.7 SSSV functional testing...................................................................................................................... 23

7.8 Product identification ......................................................................................................................... 23

7.9 Documentation and data control....................................................................................................... 24

7.10 Failure reporting and analysis........................................................................................................... 26

8 Repair/redress ..................................................................................................................................... 26

8.1 Repair ................................................................................................................................................... 26

8.2 Redress ................................................................................................................................................ 26

9 Storage and preparation for transport.............................................................................................. 26

Annex A (normative) Test agency requirements........................................................................................... 27

Annex B (normative) Validation testing requirements ................................................................................. 30

Annex C (normative) Functional testing requirements ................................................................................ 40

Annex D (informative) Optional requirement for closure mechanism minimal leakage ........................... 46

Annex E (informative) Operating envelope .................................................................................................... 47

Annex F (normative) Data requirements, figures/schematics, and tables ................................................. 49

Bibliography ..................................................................................................................................................... 77

© ISO 2004 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10432:2004(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 10432 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures

for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 4, Drilling and production

equipment.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 10432:1999), which has been technically

revised.
iv © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10432:2004(E)
Introduction

This International Standard has been developed by users/purchasers and suppliers/manufacturers of

subsurface safety valves intended for use in the petroleum and natural gas industry worldwide. This

International Standard is intended to give requirements and information to both parties in the selection,

manufacture, testing and use of subsurface safety valves. Furthermore, this International Standard addresses

the minimum requirements with which the supplier/manufacturer is to comply so as to claim conformity with

this International Standard.

Users of this International Standard should be aware that requirements above those outlined in this

International Standard may be needed for individual applications. This International Standard is not intended

to inhibit a supplier/manufacturer from offering, or the user/purchaser from accepting, alternative equipment or

engineering solutions. This may be particularly applicable where there is innovative or developing technology.

Where an alternative is offered, the supplier/manufacturer should identify any variations from this International

Standard and provide details.

The requirements for lock mandrels and landing nipples previously contained in this International Standard are

now included in ISO 16070.
© ISO 2004 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10432:2004(E)
Petroleum and natural gas industries — Downhole
equipment — Subsurface safety valve equipment
1 Scope

This International Standard provides the minimum acceptable requirements for subsurface safety valves

(SSSVs). It covers subsurface safety valves including all components that establish tolerances and/or

clearances which may affect performance or interchangeability of the SSSVs. It includes repair operations and

the interface connections to the flow control or other equipment, but does not cover the connections to the well

conduit.

NOTE Limits: The subsurface safety valve is an emergency safety device, and is not intended or designed for

operational activities, such as production/injection reduction, production stop, or as a backflow valve.

Redress activities are beyond the scope of this International Standard, see Clause 8.

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 48, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness (hardness between 10 IRHD and

100 IRHD)

ISO 527-1, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles

ISO 2859-1, Sampling procedures for inspection by attributes — Part 1: Sampling schemes indexed by

acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection

ISO 3601-1, Fluid power systems — O-rings — Part 1: Inside diameters, cross-sections, tolerances and size

identification code

ISO 3601-3, Fluid systems — Sealing devices — O-rings — Part 3: Quality acceptance criteria

ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method

ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H,

K, N, T)
ISO 6892, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
ISO 9000:2000, Quality management systems — Fundamentals and vocabulary
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of personnel

ISO 10414-1, Petroleum and natural gas industries — Field testing of drilling fluids — Par 1: Water-based

fluids
© ISO 2004 – All rights reserved 1
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ISO 10432:2004(E)

ISO 10417, Petroleum and natural gas industries — Subsurface safety valve systems — Design, installation,

operation and redress

ISO 13628-3, Petroleum and natural gas industries — Design and operation of subsea production systems —

Part 3: Through flowline (TFL) systems

ISO 13665, Seamless and welded steel tubes for pressure purposes — Magnetic particle inspection of the

tube body for the detection of surface imperfections

ISO 15156 (all parts), Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H S-containing

environments in oil and gas production

ISO 16070, Petroleum and natural gas industries — Downhole equipment — Lock mandrels and landing

nipples

ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories

ANSI/NCSL Z540-1:1994, General requirements for calibration laboratories and measuring and test

equipment

API Manual of Petroleum Measurement Standards, Chapter 10.4, Determination of sediment and water in

crude oil by the centrifuge method (field procedure)

API Spec 5B, Threading, gauging, and thread inspection of casing, tubing, and line pipe threads

API Spec 14A, Specification for subsurface safety valve equipment
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section II, Materials specification
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section V, Nondestructive examination
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII:2001, Pressure vessels

ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section IX, Welding and brazing qualifications

ASTM A 388/A 388M, Standard practice for ultrasonic examination of heavy steel forgings

ASTM A 609/A 609M, Standard practice for castings, carbon, low-alloy, and martensitic stainless steel,

ultrasonic examination thereof
ASTM D 395, Standard test methods for rubber property — Compression set

ASTM D 412, Standard test methods for vulcanized rubber and thermoplastic elastomers — Tension

ASTM D 1414, Standard test methods for rubber O-rings
ASTM D 2240, Standard test methods for rubber propert — Durometer hardness
ASTM E 94, Standard guide for radiographic examination

ASTM E 140, Standard hardness conversion tables for metals. (Relationship among Brinell hardness, Vickers

hardness, Rockwell hardness, superficial hardness, Knoop hardness, and scleroscope hardness)

1) NCSL International, 2995 Wilderness Place, Suite 107, Boulder, Colorado 80301-5404, USA.

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

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

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

2 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 10432:2004(E)
ASTM E 165, Standard test method for liquid penetrant examination

ASTM E 186, Standard reference radiographs for heavy-walled [2 to 4 1/2-in. (51 to 114-mm)] steel castings

ASTM E 280, Standard reference radiographs for heavy-walled [4 1/2 to 12-in. (114 to 305-mm)] steel

castings

ASTM E 428, Standard practice for fabrication and control of steel reference blocks used in ultrasonic

inspection

ASTM E 446, Standard reference radiographs for steel castings up to 2 in. (51 mm) in thickness

ASTM E 709, Standard guide for magnetic particle examination
BS 2M 54:1991, Temperature control in the heat treatment of metals
SAE-AMS-H-6875:1998, Heat treatment of steel raw materials
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9000:2000 and the following apply.

3.1
bean
orifice
designed restriction causing the pressure drop in velocity-type SSCSVs
3.2
design acceptance criteria

defined limits placed on characteristics of materials, products, or services established by the organization,

customer, and/or applicable specifications to achieve conformity to the product design

[ISO/TS 29001:2003]
3.3
design validation

process of proving a design by testing to demonstrate conformity of the product to design requirements

[ISO/TS 29001:2003]
3.4
design verification

process of examining the result of a given design or development activity to determine conformity with

specified requirements
[ISO/TS 29001:2003]
3.5
end connection
thread or other mechanism providing equipment-to-tubular interface
3.6
environment
set of conditions to which the product is exposed
5) BSI, Customer Services, 389 Chiswick High Road, London W4 4AL, UK.
6) SAE International, 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001, USA.
© ISO 2004 – All rights reserved 3
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ISO 10432:2004(E)
3.7
failure

any equipment condition that prevents it from performing to the requirements of the functional specification

3.8
fit
geometric relationship between parts

NOTE This includes the tolerance criteria used during the design of a part and its mating parts, including seals.

3.9
form
essential shape of a product including all its component parts
3.10
function
operation of a product during service
3.11
functional test
test performed to confirm proper operation of equipment
3.12
heat treatment
heat treating

alternate steps of controlled heating and cooling of materials for the purpose of changing mechanical

properties
3.13
interchangeable

conforming in every detail, within specified tolerances, to both fit and function of a safe design but not

necessarily to the form
3.14
manufacturer

principal agent in the design, fabrication and furnishing of equipment, who chooses to comply with this

International Standard
3.15
manufacturing

process and action performed by an equipment supplier/manufacturer that are necessary to provide finished

component(s), assembly(ies) and related documentation, that fulfil the requests of the user/purchaser and

meet the standards of the supplier/manufacturer

NOTE Manufacturing begins when the supplier/manufacturer receives the order and is completed at the moment the

component(s), assembly(ies) and related documentation are surrendered to a transportation provider.

[ISO 16070]
3.16
mass loss corrosion
weight loss corrosion (deprecated term)

loss of metal in areas exposed to fluids which contain water or brine and carbon dioxide (CO ), oxygen (O ) or

2 2
other corrosive agents

NOTE The term “weight” is commonly incorrectly used to mean mass, but this practice is deprecated.

4 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 10432:2004(E)
3.17
model

SSSV equipment with unique components and operating characteristics which differentiate it from other SSSV

equipment of the same type
NOTE The same model can have any of a variety of end connections.
3.18
operating manual

publication issued by the manufacturer which contains detailed data and instructions related to the design,

installation, operation and maintenance of equipment
3.19
profile
feature that is designed for the reception of a locking mechanism
3.20
proof test

test specified by the manufacturer which is performed to verify that the SSSV meets those requirements of the

technical specification which are relevant to the validation testing performance
3.21
qualified part

part manufactured under a recognized quality assurance programme and, in the case of replacement,

produced to meet or exceed the performance of the original part produced by the original equipment

manufacturer (OEM)
NOTE ISO 9001 is an example of a recognized quality assurance programme.
[ISO 10417]
3.22
redress
any activity involving the replacement of qualified parts
cf. repair (3.23)
NOTE See Clause 8 for more information.
3.23
repair

any activity beyond the scope of redress that includes disassembly, re-assembly, and testing with or without

the replacement of parts and may include machining, welding, heat treating or other manufacturing

operations, that restores the equipment to its original performance
cf. redress (3.22)
[ISO 10417]
NOTE See Clause 8 for more information.
3.24
sealing device

device preventing contact of liquid and/or gas across the interface between the lock mandrel and the landing

nipple
3.25
size

relevant dimensional characteristics of the equipment as defined by the manufacturer

© ISO 2004 – All rights reserved 5
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ISO 10432:2004(E)
3.26
sour service

exposure to oilfield environments that contain H S and can cause cracking of materials by the mechanisms

addressed in ISO 15156
NOTE Adapted from ISO 15156-1:2001.
3.27
special feature

specific component or sub-assembly that provides a functional capability that is not validated during the

validation test conducted in accordance with 6.5
3.28
subsurface safety valve
SSSV
device whose design function is to prevent uncontrolled well flow when closed

NOTE SSSVs can be installed and retrieved by wireline or pump-down methods (wireline-retrievable) or be an integral

part of the tubing string (tubing-retrievable).
3.29
subsurface safety valve equipment
SSSV equipment

subsurface safety valve, and all components that establish tolerances and/or clearances which can affect its

performance or interchangeability
3.30
stress corrosion cracking
SCC

cracking of metal involving anodic processes of localized corrosion and tensile stress (residual and/or applied)

in the presence of water and H S

NOTE Chlorides and/or oxidants and elevated temperature can increase the susceptibility of metals to this

mechanism of attack.
[ISO 15156-1]
3.31
stress cracking
stress corrosion cracking, or sulfide stress cracking, or both
NOTE Adapted from NACE MR0175: Jan 2003.
3.32
stress relief

controlled heating of material to a predetermined temperature for the purpose of reducing any residual

stresses
3.33
sulfide stress cracking
SSC

cracking of metal involving corrosion and tensile stress (residual and/or applied) in the presence of water and

H S

NOTE SSC is a form of hydrogen stress cracking (HSC) and involves embrittlement of the metal by atomic hydrogen

that is produced by acid corrosion on the metal surface. Hydrogen uptake is promoted in the presence of sulfides. The

atomic hydrogen can diffuse into the metal, reduce ductility and increase susceptibility to cracking. High strength metallic

materials and hard weld zones are prone to SSC.
[ISO 15156-1]
6 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 10432:2004(E)
3.34
test agency

organization which provides a test facility and administers a test program that meets the validation test

requirements of this International Standard
NOTE See Annex A for test agency requirements.
3.35
test pressure

pressure at which the equipment is tested based upon all relevant design criteria

3.36
test section

test apparatus which contains the SSSV and provides for connection to a test facility's validation test

apparatus
3.37
type

SSSV equipment with unique characteristics which differentiate it from other functionally similar SSSV

equipment

EXAMPLES SCSSV, velocity-type SSCSV and low-tubing-pressure-type SSCSV are types of SSSV.

3.38
validation test

test performed to qualify a particular size, type and model of equipment for a specific class of service

NOTE See Annex B for details.
3.39
working pressure

SSSV internal pressure rating, including the differential rating with the valve closed

4 Abbreviated terms
AQL acceptance quality limit
NDE non-destructive examination
TFL through flowline
SCSSV surface-controlled subsurface safety valve
SSCSV subsurface controlled subsurface safety valve
SSSV subsurface safety valve
TRSV tubing-retrievable safety valve
WRSV wireline-retrievable safety valve
© ISO 2004 – All rights reserved 7
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ISO 10432:2004(E)
5 Functional specification
5.1 General
5.1.1 Functional requirements

The user/purchaser shall prepare a functional specification for ordering products which conform with this

International Standard and specify the following requirements and operating conditions, as appropriate, and/or

identify the supplier's/manufacturer's specific product. These requirements and operating conditions may be

conveyed by means of a dimensional drawing, data sheet or other suitable documentation.

5.1.2 Classes of service

SSSV equipment manufactured in accordance with this International Standard shall conform to one or more of

the following classes of service. The user/purchaser shall specify the class(s), as applicable.

 Class 1: standard service. This class of SSSV equipment is intended for use in wells which are not

expected to exhibit the detrimental effects defined by Classes 2, 3, or 4.

 Class 2: sandy service. This class of SSSV equipment is intended for use in wells where particulates

such as sand could be expected to cause SSSV equipment failure.

 Class 3: stress cracking service. This class of SSSV equipment is intended for use in wells where

water containing corrosive agents can cause stress cracking. Class 3 equipment shall meet the

requirements for Class 1 or Class 2 service and be manufactured from metallic materials that are

demonstrated as resistant to sulfide stress cracking and stress corrosion cracking.

The supplier/manufacturer shall ensure that the metallic materials used in Class 3 equipment meet the

metallurgical requirements of ISO 15156 (all parts) for sour service and/or shall be suitable for service in

non-sour-containing environments where stress corrosion cracking can occur.

The user/purchaser shall ensure that the specific metallic materials contained within Class 3 equipment

are suitable for the intended application.
Within Class 3, there are two sub-classes, as follows:

1) 3S for sulfide stress cracking service and stress corrosion cracking service in which chlorides are

present in a sour environment. Metallic materials suitable for a 3S environment shall be in

accordance with ISO 15156 (all parts).

2) 3C for stress corrosion cracking service in a non-sour environment. Metallic materials suitable for

Class 3C non-sour service are dependent on specific well conditions; no national or international

standards exist for the application of metallic materials for this class of service.

NOTE For the purposes of these provisions, NACE MR0175/ISO 15156-1-2-3, is equivalent to ISO 15156 (all parts).

 Class 4: mass loss corrosion service (see 3.16). This class of SSSV equipment is intended for use in

wells where corrosive agents could be expected to cause mass loss corrosion. Class 4 equipment shall

meet the requirements for Class 1 or Class 2 and be manufactured from materials which are resistant to

mass loss corrosion. Metallic materials suitable for Class 4 service are dependent on specific well

conditions; no national or international standards exist for the application of metallic materials for this

class of service.
5.2 SSSV functional characteristics

The SSSV functional characteristics should include but are not limited to the following:

a) type of SSSV control (surface-controlled, subsurface-controlled);

b) type of SSSV retrieval (tubing-retrievable, WL-retrievable, coil-tubing-retrievable, TFL-retrievable, etc.);

8 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 10432:2004(E)
c) type of SSSV closing mechanism (ball, flapper, etc.);
d) requirement for internal self-equalizing capability;

e) requirement, if any, for holding the SCSSV open without the use of the primary operating source

(temporary or permanent lock-open system
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10432
Troisième édition
2004-12-15
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Équipement de forage vertical — Vannes
de protection de fond de puits
Petroleum and natural gas industries — Downhole equipment —
Subsurface safety valve equipment
Numéro de référence
ISO 10432:2004(F)
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10432:2004F)
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Version française parue en 2014
Publié en Suisse
ii © ISO 2004– Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10432:2004(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..................................................................................................................................................... iv

Introduction ......................................................................................................................................................... v

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

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

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

4  Abréviations ........................................................................................................................................... 7

5  Spécification fonctionnelle ................................................................................................................... 8

5.1  Généralités ............................................................................................................................................. 8

5.2  Caractéristiques fonctionnelles des SSSV ......................................................................................... 9

5.3  Paramètres du puits .............................................................................................................................. 9

5.4  Paramètres de fonctionnement .......................................................................................................... 10

5.5  Compatibilité environnementale ........................................................................................................ 10

5.6  Compatibilité avec les équipements de puits correspondants ...................................................... 11

6  Spécification technique ...................................................................................................................... 11

6.1  Exigences techniques ......................................................................................................................... 11

6.2  Caractéristiques techniques des SSSV ............................................................................................ 11

6.3  Critères de conception........................................................................................................................ 11

6.4  Vérification de la conception ............................................................................................................. 15

6.5  Validation de la conception ................................................................................................................ 15

6.6  Modifications de conception .............................................................................................................. 16

6.7  Essai fonctionnel ................................................................................................................................. 17

7  Exigences du fournisseur/fabricant .................................................................................................. 17

7.1  Généralités ........................................................................................................................................... 17

7.2  Matières premières .............................................................................................................................. 17

7.3  Qualification des équipements soumis à un traitement thermique ............................................... 18

7.4  Traçabilité ............................................................................................................................................. 19

7.5  Composants soumis à des procédés spécifiques ........................................................................... 19

7.6  Maîtrise de la qualité ........................................................................................................................... 20

7.7  Essai fonctionnel des SSSV ............................................................................................................... 25

7.8  Identification du produit ..................................................................................................................... 25

7.9  Maîtrise de la documentation et des données ................................................................................. 26

7.10  Rapports et analyse des défaillances ............................................................................................... 28

8  Réparation/remise en état .................................................................................................................. 29

8.1  Réparation ............................................................................................................................................ 29

8.2  Remise en état ..................................................................................................................................... 29

9  Stockage et préparation pour le transport........................................................................................ 29

Annexe A (normative) Exigences relatives à l'organisme d'essai ............................................................... 30

Annexe B (normative) Exigences relatives aux essais de validation .......................................................... 33

Annexe C (normative) Exigences relatives aux essais fonctionnels .......................................................... 45

Annexe D (informative) Exigence facultative relative aux fuites minimales du mécanisme de

fermeture .............................................................................................................................................. 51

Annexe E (informative) Enveloppe de fonctionnement ................................................................................ 52

Annexe F (normative) Exigences, figures/schémas et tableaux de données ............................................. 54

Bibliographie ..................................................................................................................................................... 83

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ISO 10432:2004(F)
Avant-propos

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

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

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

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

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

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

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

Partie 2.

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

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

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

votants.

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

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

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

L'ISO 10432 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 4, Équipement de forage et de

production.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 10432:1999), qui a fait l’objet d’une

révision technique.
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ISO 10432:2004(F)
Introduction

La présente Norme Internationale a été élaborée par les utilisateurs/acheteurs et fournisseurs/fabricants de

vannes de sécurité de fond destinées à l'industrie du pétrole et du gaz naturel du monde entier. Cette Norme

Internationale a pour objet de fournir aux deux parties les exigences et informations relatives au choix, à la

fabrication, aux essais et à l'utilisation des vannes de sécurité de fond. De plus, la présente Norme

Internationale indique les exigences minimales applicables au fournisseur/acheteur pour être en conformité

avec la présente Norme Internationale.

Il convient que les utilisateurs de la présente Norme Internationale soient informés que des exigences plus

strictes que celles exposées dans cette norme pourraient se révéler indispensables pour des applications

individuelles. La présente Norme Internationale n'a pas pour intention d’empêcher un fournisseur/fabricant de

proposer, ou un utilisateur/acheteur d'accepter, un équipement ou une solution technique différente. De telles

solutions alternatives peuvent notamment être applicables lorsqu’il s’agit de technologies innovatrices ou en

cours de développement. Lorsqu’une alternative est proposée, il convient que le fournisseur/fabricant identifie

les écarts par rapport à la présente Norme Internationale et en fournisse des détails.

Les exigences relatives aux mandrins à clefs d'ancrage et aux sièges d'ancrage, exposées dans la

précédente édition de la présente Norme Internationale sont désormais incluses dans l'ISO 16070.

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NORME INTERNATIONALE ISO 10432:2004(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de forage
vertical — Vannes de protection de fond de puits
1 Domaine d'application

La présente Norme Internationale spécifie les exigences minimales acceptables des vannes de sécurité de

fond (SSSV). Elle couvre les vannes de sécurité de fond incluant tous les composants qui établissent des

tolérances et/ou des jeux susceptibles d'influer sur la performance ou l'interchangeabilité des SSSV. Elle

inclut les opérations de réparation et les raccordements d'interface avec les équipements de régulation de

débit ou autres, mais elle ne couvre pas les raccordements au conduit de puits (colonne de production ou

d’injection).

NOTE Limites : la vanne de sécurité de fond est un dispositif de sécurité d'urgence et n'est ni destinée ni conçue

pour les activités d'exploitation telles que la réduction de la production/injection, l'arrêt de production ou l'utilisation comme

clapet anti-retour.

Les activités de remise en état ne relèvent pas du domaine d'application de la présente Norme Internationale

(voir Article 8).
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 48, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la dureté (dureté comprise entre

10 DIDC et 100 DIDC).

ISO 527-1, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1 : Principes généraux.

ISO 2859-1, Règles d'échantillonnage pour les contrôles par attributs — Partie 1 : Procédures

d'échantillonnage pour les contrôles lot par lot, indexés d'après le niveau de qualité acceptable (NQA).

ISO 3601-1, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Joints toriques — Partie 1 : Diamètres

intérieurs, sections, tolérances et code d'identification dimensionnelle.

ISO 3601-3, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Joints toriques — Partie 3 : Critères de qualité.

ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1 : Méthode d'essai.

ISO 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1 : Méthode d'essai.

ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1 : Méthode d'essai (échelles A, B,

C, D, E, F, G, H, K, N, T).

ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1 : Méthode d'essai à température ambiante.

ISO 9000:2000, Systèmes de management de la qualité — Principes essentiels et vocabulaire.

ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END.

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ISO 10432:2004(F)

ISO 10414-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Essais in situ des fluides de forage — Partie 1 :

Fluides aqueux.

ISO 10417, Industries du pétrole et du gaz naturel — Systèmes de vannes de protection de fond de puits —

Étude, installation, fonctionnement et réparation.

ISO 13628-3, Industries du pétrole et du gaz naturel — Conception et exploitation des systèmes de

production sous-marins — Partie 3 : Systèmes d'injection TFL.

ISO 13665, Tubes en acier sans soudure et soudés pour service sous pression — Contrôle par

magnétoscopie du corps des tubes pour la détection des imperfections de surface.

ISO 15156 (toutes les parties), Industries du pétrole et du gaz naturel — Matériaux pour utilisation dans des

environnements contenant de l'hydrogène sulfuré (H2S) dans la production de pétrole et de gaz.

ISO 16070, Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de fond de trou — Mandrins a clé d'ancrage

et sièges d'ancrage.

ISO/CEI 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais.

ANSI/NCSL Z540-1:1994, General requirements for calibration laboratories and measuring and test

equipment

API Manual of Petroleum Measurement Standards, Chapter 10.4, Determination of sediment and water in

crude oil by the centrifuge method (field procedure)

API Spec 5B, Threading, gauging, and thread inspection of casing, tubing, and line pipe threads

API Spec 14A, Specification for subsurface safety valve equipment
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section II, Materials specification
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section V, Nondestructive examination
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII:2001, Pressure vessels

ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section IX, Welding and brazing qualifications

ASTM A 388/A 388M, Standard practice for ultrasonic examination of heavy steel forgings

ASTM A 609/A 609M, Standard practice for castings, carbon, low-alloy, and martensitic stainless steel,

ultrasonic examination thereof
ASTM D 395, Standard test methods for rubber property — Compression set

ASTM D 412, Standard test methods for vulcanized rubber and thermoplastic elastomers — Tension

ASTM D 1414, Standard test methods for rubber O-rings
ASTM D 2240, Standard test methods for rubber propert — Durometer hardness
ASTM E 94, Standard guide for radiographic examination

1) NCSL International, 2995 Wilderness Place, Suite 107, Boulder, Colorado 80301-5404, USA.

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

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

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

2 © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 10432:2004(F)

ASTM E 140, Standard hardness conversion tables for metals. (Relationship among Brinell hardness, Vickers

hardness, Rockwell hardness, superficial hardness, Knoop hardness, and scleroscope hardness)

ASTM E 165, Standard test method for liquid penetrant examination

ASTM E 186, Standard reference radiographs for heavy-walled [2 to 4 1/2-in. (51 to 114-mm)] steel castings

ASTM E 280, Standard reference radiographs for heavy-walled [4 1/2 to 12-in. (114 to 305-mm)] steel

castings

ASTM E 428, Standard practice for fabrication and control of steel reference blocks used in ultrasonic

inspection

ASTM E 446, Standard reference radiographs for steel castings up to 2 in. (51 mm) in thickness

ASTM E 709, Standard guide for magnetic particle examination
BS 2M 54:1991, Temperature control in the heat treatment of metals
SAE-AMS-H-6875:1998, Heat treatment of steel raw materials
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 9000:2000 ainsi que les

suivants s’appliquent.
3.1
duse
orifice

étranglement destiné à entraîner une chute de pression dans les SSCSV commandées par vitesse

d'écoulement
3.2
critères d'acceptation de la conception

limites définies attribuées aux caractéristiques des matériaux, aux produits ou aux services, établies par

l'organisme, le client et/ou spécifications applicables pour atteindre la conformité à une conception de produit

[ISO/TS 29001:2003]
3.3
validation de la conception

processus permettant de vérifier une conception par des essais afin de démontrer la conformité du produit

aux exigences de conception
[ISO/TS 29001:2003]
3.4
vérification de la conception

processus permettant d'examiner le résultat d'une activité de conception ou de développement donnée afin de

déterminer la conformité à des exigences spécifiées
[ISO/TS 29001:2003]
5) BSI, Customer Services, 389 Chiswick High Road, London W4 4AL, UK.
6) SAE International, 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001, USA.
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ISO 10432:2004(F)
3.5
raccordement d'extrémité
filetage ou autre mécanisme d'interface entre l'équipement et le tubage
3.6
environnement
ensemble de conditions auxquelles le produit est exposé
3.7
défaillance

tout état empêchant un équipement de fonctionner conformément aux exigences de la spécification

fonctionnelle
3.8
ajustement
relation géométrique entre des pièces

NOTE Ce terme englobe les critères de tolérance utilisés lors de la conception d'une pièce et de ses parties

conjuguées, joints d'étanchéité inclus.
3.9
forme
forme essentielle d'un produit incluant tous ses éléments constitutifs
3.10
fonctionnement
utilisation d’un produit en service
3.11
essai fonctionnel
essai destiné à confirmer le fonctionnement correct d'un équipement
3.12
traitement thermique

étapes alternées de chauffage et de refroidissement régulés d'un matériau afin d'en modifier les propriétés

mécaniques
3.13
interchangeable

conforme dans les moindres détails, dans les limites des tolérances spécifiées, aux critères d’ajustement et

de fonctionnement d’une conception sûre, mais pas nécessairement à la forme
3.14
fabricant

agent principal chargé de la conception, de la fabrication et de la fourniture de l'équipement, qui choisit de se

conformer à la présente Norme Internationale
3.15
fabrication

processus et action mis en œuvre par un fournisseur/fabricant d'équipement qui sont nécessaires à l'obtention

d'un (de) composant(s) ou d’assemblage(s) fini(s), ainsi que la documentation correspondante, répondant aux

demandes de l'utilisateur/acheteur et conformes aux normes du fournisseur/fabricant

NOTE La fabrication commence lorsque le fournisseur/fabricant reçoit la commande et s'achève au moment où les

composants ou ensembles, ainsi que la documentation correspondante, sont remis au prestataire de services de

transport.
ISO 16070ISO 16070
4 © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 10432:2004(F)
3.16
perte de masse due à la corrosion
perte de poids due à la corrosion (terme déconseillé)

perte de métal dans les zones exposées à des fluides contenant de l'eau ou de la saumure et du dioxyde de

carbone (CO ), de l'oxygène (O ) ou d'autres agents corrosifs
2 2

NOTE Le terme "poids" est souvent utilisé à tort à la place de "masse", mais cet usage est déconseillé.

3.17
modèle

équipement de SSSV à composants et caractéristiques de fonctionnement uniques qui le différencient des

autres équipements de SSSV du même type

NOTE Un même modèle peut comporter une grande diversité de raccordements d'extrémité.

3.18
manuel d’utilisation

publication éditée par le fabricant, contenant des informations et des instructions détaillées concernant la

conception, l'installation, le fonctionnement et la maintenance de l'équipement
3.19
profilé
caractéristique conçue pour la réception d'un mécanisme de verrouillage
3.20
essai d'épreuve

essai spécifié par le fabricant afin de vérifier que la SSSV répond aux exigences de la spécification technique,

liées aux performances de l’essai de validation
3.21
pièce qualifiée

pièce fabriquée dans le cadre d'un programme reconnu de maîtrise de la qualité et, en cas de remplacement,

produite pour égaler ou dépasser les performances de la pièce d'origine produite par le fabricant

d'équipement d'origine (OEM)
NOTE L'ISO 9001 est un exemple de programme reconnu de maîtrise de la qualité.
ISO 10417
3.22
remise en état
toute activité impliquant le remplacement de pièces qualifiées
cf. réparation (3.23)
NOTE Voir l'Article 8 pour plus d'informations.
3.23
réparation

toute activité allant au-delà de la remise en état, incluant le démontage, le remontage et les essais avec ou

sans remplacement de pièces, et pouvant inclure l'usinage, le soudage, le traitement thermique ou d'autres

opérations de fabrication, qui rétablit les performances d'origine de l'équipement

cf. remise en état (3.22)
ISO 10417
NOTE Voir l'Article 8 pour plus d'informations.
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ISO 10432:2004(F)
3.24
dispositif d'étanchéité

dispositif empêchant tout contact avec le liquide et/ou gaz à l'interface entre le mandrin à clef d'ancrage et le

siège d'ancrage
3.25
taille

caractéristiques dimensionnelles pertinentes de l'équipement, définies par le fabricant

3.26
service H S

exposition à des milieux pétrolifères contenant suffisamment d'hydrogène sulfuré (H S) pour provoquer la

fissuration des matériaux par les mécanismes traités dans l'ISO 15156
NOTE Adapté de l'ISO 15156-1:2001.
3.27
caractéristique particulière

composant ou sous-ensemble spécifique conférant une capacité fonctionnelle qui n'est pas validée au cours

de l'essai de validation réalisé conformément au 6.5
3.28
vanne de sécurité de fond
SSSV

dispositif de sécurité de subsurface dont la fermeture est destinée à empêcher tout écoulement non contrôlé

dans le puits

NOTE Les SSSV peuvent être installées et récupérées au câble ou par pompage (SSSV récupérables au câble), ou

faire partie intégrante de la colonne de production (SSSV récupérables avec le tubage).

3.29
équipement de vanne de sécurité de fond
équipement de SSSV

vanne de sécurité de fond et tous ses composants qui établissent des tolérances et/ou des jeux susceptibles

d'influer sur la performance ou l'interchangeabilité de l'équipement
3.30
corrosion fissurante sous contrainte
SCC

fissuration d'un métal impliquant des processus anodiques de corrosion localisée et une contrainte de traction

(résiduelle et/ou appliquée) en présence d'eau et d'hydrogène sulfuré (H S)

NOTE Les chlorures et/ou oxydants ainsi qu'une température élevée peuvent accroître la sensibilité des métaux à ce

mécanisme d'attaque.
[ISO 15156-1]
3.31
fissuration sous contrainte
corrosion fissurante sous contrainte et/ou fissuration sous contrainte par H S
NOTE Adapté de la NACE MR0175: 2003.
3.32
détente des contraintes ; détensionnement

chauffage contrôlé d’un matériau jusqu'à une température prédéterminée dans le but de réduire les

contraintes résiduelles
6 © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 10432:2004(F)
3.33
fissuration sous contrainte par H S
SSC

fissuration d'un métal associée à la corrosion et à une contrainte de traction (résiduelle et/ou appliquée) en

présence d'eau et d'hydrogène sulfuré (H S)

NOTE La fissuration sous contrainte par H S est une forme de rupture différée par l'hydrogène (HSC) ; elle implique

la fragilisation du métal par l'hydrogène dit "atomique" produit par le processus de corrosion acide à la surface du métal.

Le chargement en hydrogène est juste facilité par la présence de sulfures. L'hydrogène dit "atomique" peut diffuser dans

tout le métal, réduire sa ductilité et accroître sa sensibilité à la fissuration. Les matériaux métalliques à haute résistance

mécanique et les zones dures des soudures sont particulièrement sensibles à la corrosion fissurante sous contrainte par

H S.
[ISO 15156-1]
3.34
organisme d'essai

organisation qui fournit une installation d'essai et gère un programme d'essai conforme aux exigences de

l'essai de validation de la présente Norme Internationale
NOTE Voir l'Annexe A pour les exigences relatives aux organismes d'essai.
3.35
pression d'essai

pression à laquelle est soumis l'équipement en essai, basée sur tous les critères de conception pertinents

3.36
section d’essai

appareillage contenant la SSSV et permettant de raccorder à l'installation un appareillage pour l'essai de

validation
3.37
type

équipement de SSSV dont les caractéristiques uniques le différencient des autres équipements de SSSV

fonctionnellement similaires

EXEMPLES Les SCSSV, les SSCSV commandées par vitesse d'écoulement et les SSCSV commandées par la

pression dans le tubage sont différents types de SSSV.
3.38
essai de validation

essai réalisé pour qualifier une taille, un type et un modèle particuliers d'équipement pour une classe de

service spécifique
NOTE Voir l'Annexe B pour les détails.
3.39
pression de service

pression nominale interne de la SSSV, incluant la pression différentielle nominale avec la vanne fermée

4 Abréviations
NQA Niveau de qualité acceptable
CND Contrôle non destructif
TFL Pompage de train d'outils à travers une conduite
SCSSV Vanne de sécurité de fond à commande en surface
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ISO 10432:2004(F)
SSCSV Vanne de sécurité de fond à commande de fond
SSSV Vanne de sécurité de fond
TRSV Vanne de sécurité récupérable avec le tubage
WRSV Vanne de sécurité récupérable au câble
5 Spécification fonctionnelle
5.1 Généralités
5.1.1 Exigences fonctionnelles

L'utilisateur/acheteur doit élaborer une spécification fonctionnelle pour commander des produits conformes à

la présente Norme Internationale et doit préciser les exigences et conditions de service, s'il y a lieu, et/ou

identifier le produit spécifique du fournisseur/fabricant. Ces exigences et conditions de service peuvent être

exprimées au moyen de plans dimensionnels, de fiches techniques ou de toute autre documentation

appropriée.
5.1.2 Classes de service

Les équipements de SSSV fabriqués conformément à la présente Norme Internationale doivent être

conformes à une ou plusieurs des classes de service suivantes. L'utilisateur/acheteur doit spécifier la (les)

classe(s), le cas échéant.

 Classe 1 : service standard. Cette classe d'équipement de SSSV est destinée aux puits non

susceptibles de présenter les effets négatifs définis par les classes 2, 3 ou 4.

 Classe 2 : service en présence de sable. Cette classe d'équipement de SSSV est destinée aux puits

où la présence de particules telles que du sable pourrait engendrer la défaillance d'un équipement de

SSSV.

 Classe 3 : service avec fissuration sous contrainte. Cette classe d'équipement de SSSV est destinée

aux puits où de l’eau contenant des agents corrosifs peut engendrer une fissuration sous contrainte. Les

équipements de classe 3 doivent satisfaire aux exigences de la classe de service 1 ou 2 et doivent être

fabriqués à partir de matériaux métalliques dont la résistance à la fissuration sous contrainte par H S et à

la corrosion fissurante sous contrainte a été démontrée.

Le fournisseur/fabricant doit s'assurer que les matériaux métalliques utilisés dans un équipement de

classe 3 satisfont aux exigences métallurgiques de l'ISO 15156 (toutes les parties) pour le service H S

et/ou doivent être adaptés pour le service en environneme
...

Questions, Comments and Discussion

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