ISO 16812:2002
(Main)Petroleum and natural gas industries — Shell-and-tube heat exchangers
Petroleum and natural gas industries — Shell-and-tube heat exchangers
This International Standard specifies requirements and gives recommendations for the mechanical design, material selection, fabrication, inspection, testing and preparation for shipment of shell-and-tube heat exchangers for the petroleum and natural gas industries. This International Standard is applicable to the following types of shell-and-tube heat exchangers: heaters, condensers, coolers and reboilers. This International Standard is not applicable to vacuum-operated steam surface condensers and feed-water heaters.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Échangeurs de chaleur à faisceaux
L'ISO 16812:2003 spécifie les exigences et fournit des recommandations relatives à la conception mécanique, à la sélection des matériaux, à la fabrication, au contrôle, aux essais et à la préparation pour l'expédition des échangeurs de chaleur à plaques tubulaires pour les industries du pétrole et du gaz naturel. Les types d'échangeurs de chaleur à plaques tubulaires relevant de l'ISO 16812:2003 comprennent les réchauffeurs, les condenseurs, les refroidisseurs et les rebouilleurs. Les condenseurs de vapeur et les réchauffeurs d'eau d'alimentation de chaudière ne relèvent pas du domaine d'application de l'ISO 16812:2003.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16812
First edition
2002-07-01
Petroleum and natural gas industries —
Shell-and-tube heat exchangers
Industries du pétrole et du gaz naturel — Échangeurs de chaleur à
faisceaux
Reference number
ISO 16812:2002(E)
©
ISO 2002
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ISO 16812:2002(E)
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ISO 16812:2002(E)
Contents Page
Foreword.v
Introduction.vi
1 Scope .1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .1
4 General.2
5 Proposals .3
5.1 Purchaser’s responsibilities.3
5.2 Vendor’s responsibilities.3
6 Drawings and other required data .3
6.1 Outline drawings.3
6.2 Information required after drawings are reviewed.4
6.3 Reports and records.6
7 Design.6
7.1 Design temperature.6
7.2 Cladding for corrosion allowance.6
7.3 Shell supports.7
7.4 Stationary head.7
7.5 Floating head .7
7.6 Tube bundle .8
7.7 Nozzles and other connections.11
7.8 Flanged external girth joints .12
7.9 Expansion joints .12
7.10 Gaskets.12
7.11 Handling devices .12
7.12 Hydrogen service.13
8 Materials .13
8.1 General.13
8.2 Gaskets.13
8.3 Tubes .13
9 Fabrication .14
9.1 Shells .14
9.2 Pass-partition plates .14
9.3 Connection junctions.14
9.4 Tubes .14
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ISO 16812:2002(E)
9.5 Welding .14
9.6 Heat treatment.15
9.7 Dimensional tolerances .15
9.8 Gasket contact surfaces other than nozzle flange facings .16
9.9 Tube-hole grooves.16
9.10 Tube-to-tubesheet joints.17
9.11 Assembly .17
10 Inspection and testing.17
10.1 Quality assurance.17
10.2 Quality control.18
10.3 Pressure testing.19
10.4 Nameplates and stampings .20
11 Preparation for shipment .20
11.1 Protection .20
11.2 Identification.21
12 Supplemental requirements .21
12.1 General.21
12.2 Design .21
12.3 Examination.21
Annex A (informative) Specification sheet .23
Annex B (informative) Shell-and-tube heat exchanger checklist .34
Annex C (informative) Responsibility specification sheet.36
Annex D (informative) Recommended practices .37
Bibliography .39
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ISO 16812:2002(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 3.
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 International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 16812 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures for
petroleum and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and systems.
Annexes A, B, C and D of this International Standard are for information only.
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ISO 16812:2002(E)
Introduction
This International Standard is based on API Standard 660, sixth edition, February 2001.
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 units are included in brackets for information.
A bullet (zzzz) 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 or stated in the
enquiry or purchase order (see examples in annex A). Decisions should be indicated on a check list (see example
in annex B). Annex C contains an example of a checklist which can be used to indicate the responsibilities of the
various parties.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16812:2002(E)
Petroleum and natural gas industries — Shell-and-tube heat
exchangers
1 Scope
This International Standard specifies requirements and gives recommendations for the mechanical design, material
selection, fabrication, inspection, testing and preparation for shipment of shell-and-tube heat exchangers for the
petroleum and natural gas industries.
This International Standard is applicable to the following types of shell-and-tube heat exchangers: heaters,
condensers, coolers and reboilers.
This International Standard is not applicable to vacuum-operated steam surface condensers and feed-water
heaters.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
1)
ASME B 16.5 , Pipe flanges and flanged fittings: NPS ½ through NPS 24
ASME B 16.11, Forged steel fittings, socket-welding and threaded
ASME B 1.20.1, Pipe threads, general purpose (inch)
2)
NACE MR0175 , Sulfide stress cracking resistant metallic materials for oilfield equipment
3)
TEMA , Eighth edition, Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
heat exchanger unit
one or more heat exchangers for a specified service that may include alternative operating conditions
1)
ASME International, 3 Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA.
2)
NACE International, P.O. Box 218340, Houston, TX 77218-8340, USA.
3)
Tubular Exchanger Manufacturers Association, 25 North Broadway, Tarrytown, NY 10591, USA.
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ISO 16812:2002(E)
3.2
item number
purchaser's identification number for a heat exchanger unit
3.3
effective surface
outside surface area of the tubes that contributes to heat transfer
3.4
nubbin
projection on the flange gasket surface, positioned at the centre of the gasket, used to concentrate the bolt load on
the gasket
3.5
pressure design code
recognized pressure vessel standard specified or agreed by the purchaser
EXAMPLE ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII.
3.6
seal-welded
welded to improve leak tightness of tube-to-tubesheet joints
3.7
strength-welded
welded so that the design strength is equal to, or greater than, the maximum allowable axial tube strength of tube-
to-tubesheet joints
3.8
category A welded joint
longitudinal welded joint within the main shell, communicating chambers, nozzles or transitions in diameter; or any
welded joint within a sphere or within a formed or flat head; or circumferential welded joint connecting
hemispherical heads to main shells, to transitions in diameters or to communicating chambers
3.9
category B welded joint
circumferential welded joint within the main shell, communicating chambers, nozzles, or transitions in diameter
including joints between the transitions and a cylinder at either the large or small end; or circumferential welded
joint connecting formed heads, other than hemispherical to main shells, to transitions in diameter, to nozzles or to
communicating chambers
3.10
communicating chamber
heat exchanger appurtenance which intersects the shell or heads of the heat exchanger and forms an integral part
of the pressure-containing envelope
EXAMPLE Sump.
3.11
full-penetration weld
butt joint attained by double-welding or by other means which provides the same quality of deposited weld metal on
the inside and outside surfaces to meet the requirements of the pressure design code
4 General
z 4.1 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 given in this International Standard.
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ISO 16812:2002(E)
4.2 Heat exchanger construction shall conform to TEMA Standards, Class R, unless another TEMA class is
specified.
z 4.3 The vendor shall comply with the applicable local regulations specified by the purchaser.
4.4 If specified by the purchaser or required by local regulations, the vendor shall register each exchanger with
the appropriate Boiler and Pressure Vessel Inspection Authority.
4.5 Annex D includes some recommended mechanical and design details for information.
5 Proposals
5.1 Purchaser’s responsibilities
The purchaser's enquiry shall include specification sheets, a checklist if required, and other applicable information
outlined in this International Standard (for example, in the formats given in annex A, annex B and annex C). All
necessary data for the design of a heat exchanger unit shall be provided.
5.2 Vendor’s responsibilities
5.2.1 The vendor's proposal shall include, for each heat exchanger unit, completed specification sheets such as
those given in annex A or, if a specification sheet is included in the enquiry, a statement indicating complete
compliance with that specification sheet.
5.2.2 Designs that are not fully defined by the nomenclature in TEMA Standards, Section 1, shall be
accompanied by sketches that are sufficient to describe the details of construction.
5.2.3 If distributor belts are provided, the vendor shall define the type of construction proposed.
5.2.4 The vendor shall determine the need for, and if required, include expansion joints based on all conditions
supplied by the purchaser. The vendor shall state the type of construction proposed.
5.2.5 The proposal shall include a detailed description of all exceptions to the requirements of the purchaser's
enquiry.
5.2.6 Unless otherwise specified, the vendor shall supply the complete heat exchanger unit including:
a) bolts, nuts and gaskets for the interconnecting nozzles of directly flanged stacked heat exchangers;
b) shims and bolting for interconnecting supports of heat exchangers.
5.2.7 Unless otherwise specified, the vendor shall provide a separate quotation for the following items:
a) a test component consisting of a test ring and gland, in accordance with TEMA Standard, Figure E-4.13-2 or
equivalent, for each heat exchanger or group of similar heat exchangers with floating heads;
b) one spare set of gaskets per heat exchanger unit.
6 Drawings and other required data
6.1 Outline drawings
6.1.1 The vendor shall submit, for review by the purchaser, outline drawings for each heat exchanger unit. The
drawings shall include the following information:
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a) the service, item number, project name and location, purchaser's order number, vendor's shop order number,
and other special identification numbers;
b) the design pressure, test pressure, design temperature, minimum design metal temperature, and any
restriction on testing or operation of the heat exchanger;
c) the maximum allowable working pressure (MAWP) in the corroded condition and at the design temperature for
the shell side and tube side;
d) the connection sizes, location, orientation, projection, direction of flow and, if flanged, the rating and facing;
e) the coupling sizes, rating and orientation;
f) the dimensions, orientation and location of supports, including bolt holes and slots, and the stacking
arrangement;
g) the overall dimensions of the heat exchanger;
h) the tube bundle removal clearance;
i) the mass of the heat exchanger, empty and full of water, and of the tube bundle;
j) the specified corrosion allowance for each side of the heat exchanger;
k) references to the applicable code and the purchaser's specification;
l) requirements for postweld heat treatment;
m) requirements for radiographic examination;
n) requirements for material impact testing;
o) requirements for surface preparation and painting;
p) the gasket materials;
q) the insulation thickness;
r) the location of expansion joints, vapour distributors, and any other special components or closures;
s) the location and orientation of nameplates, lifting lugs, grounding clips or other attachments;
t) the location of the centre of gravity of the heat exchanger;
u) the forces and moments on connections as specified by the purchaser.
6.2 Information required after drawings are reviewed
6.2.1 Gasket details, including type and material, shall be shown on a separate drawing. This drawing shall not
be marked with any restrictions for use.
z 6.2.2 Qualified welding procedure specifications and procedure qualification records as required by the pressure
design code shall be submitted for review, if specified by the purchaser.
6.2.3 Upon receipt of the purchaser's review comments on the outline drawings, the vendor shall submit copies
of all detailed drawings.
The detailed drawings shall fully describe the heat exchanger and shall include at least the following information:
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a) full views and cross-sectional views with all dimensions and materials sufficient for stress calculations for each
part;
b) bundle details, including the following:
tube layout;
tube description and number in each pass;
number of baffles, cross-baffle cut, layout and orientation in a view that shows the cuts;
details and locations of all sealing and sliding strips;
details and locations of tie-rods and spacers;
details and locations of support plates;
details of tubesheet and tube-holes, including cladding or weld overlay if required;
gasket drawings;
details of pass-partition plates.
c) details of each pressure-retaining weld, including weld material, weld nominal thickness, weld location and
applicable non-destructive examination method;
d) details of each weld and weld nominal thickness for non-pressure attachments;
e) complete bills of materials, including the material specification;
f) expansion joint details;
g) details of cladding and weld overlay;
h) weld map for each heat exchanger showing the weld joints, including welding procedure number(s);
i) details of tube-to-tubesheet joints, including procedures for installation, welding, expansion, inspection and
testing;
j) flange-face finish.
6.2.4 The vendor shall submit for the purchaser's review the following documentation (unless otherwise
specified):
a) mechanical design calculations for all the heat exchanger pressure-retaining components. If calculations are
made on a computer, all input and output data shall be detailed so as to facilitate an understanding of the
calculation procedures; also, the formulas in the applicable sections of the pressure design code and the
TEMA Standards shall be referenced;
b) design calculations based on seismic, transportation and/or piping loads, if these loads are provided by the
purchaser;
c) proposed procedures for assembly of flanged joints, if controlled bolt-tightening procedures (such as hydraulic
torque wrenches) are used. Any required lubricants shall be stated.
z 6.2.5 The vendor shall also submit design calculations for supports or lifting and pulling devices, and details of
vibration analysis if specified by the purchaser.
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6.2.6 After final review, the vendor shall revise all the required drawings and welding procedures, and submit
each with the following text marked on every sheet separately and dated: “CERTIFIED FOR CONSTRUCTION”.
6.3 Reports and records
z After the heat exchanger is completed, the vendor shall furnish the purchaser with the specified number of copies
of the following documents:
a) “as-built” specification sheet;
b) all outline and detail drawings, marked “CERTIFIED AS-BUILT”;
c) certified record of all impact tests performed;
d) certified mill test reports for all pressure parts, including tubes (each material test report shall be identified by a
part number);
e) complete certified bill of materials suitable for obtaining all replacement parts, including quantity, description,
material specification and identification of each part;
f) temperature charts of all post-weld heat treatments;
g) a completed manufacturer's data report in accordance with the pressure design code;
h) nameplate rubbings or a facsimile;
i) all mechanical design calculations, marked “CERTIFIED AS-BUILT”;
j) a non-destructive examination map or procedure for each heat exchanger, showing the radiographic,
magnetic-particle, liquid-penetrant, ultrasonic, hardness, impact and other applicable testing requirements;
k) tube-to-tubesheet leak-test results;
l) hydrostatic test records in the form of a chart or certification.
7 Design
7.1 Design temperature
z 7.1.1 All heat exchangers shall have two design temperatures for each side, a maximum design temperature and
a minimum design metal temperature (MDMT), as specified by the purchaser (e.g. in the form shown in annex A).
7.1.2 For external bolting and for components exposed to both shell-side and tube-side fluids, the design
temperature shall be the shell-side or tube-side design temperature, whichever is the more severe.
z 7.1.3 The input data needed to design an expansion joint shall be provided by the purchaser (e.g. in the form
shown in annex A).
7.2 Cladding for corrosion allowance
7.2.1 If cladding (including weld overlay) is used, the full thickness of the cladding shall be used as corrosion
allowance unless specified otherwise by the purchaser.
7.2.2 The thickness of bonded cladding shall be at least 2,5 mm (0,1 in). Weld overlays shall have sufficient
thickness to provide the specified chemical composition to a depth of at least 1,6 mm (1/16 in).
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ISO 16812:2002(E)
7.3 Shell supports
7.3.1 The fixed shell support of removable-bundle heat exchangers shall be designed to withstand a longitudinal
force equal to 150 % of the bundle mass applied at the heat exchanger bundle centreline. The shear stress for
supports shall not exceed 40 % of the yield strength of the material.
7.3.2 Horizontal heat exchangers shall be provided with two or more saddles designed to support the heat
exchanger units under all specified conditions. Design of the saddles shall be as follows.
a) Saddles shall be attached to saddle-bearing plates.
b) The bearing surface of the saddles shall be at least one-third of the circumference of the shell.
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16812
Première édition
2002-07-01
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Échangeurs de chaleur à faisceaux
Petroleum and natural gas industries — Shell-and-tube heat
exchangers
Numéro de référence
ISO 16812:2002(F)
©
ISO 2002
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ISO 16812:2002(F)
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Web www.iso.org
Version française parue en 2003
Publié en Suisse
ii © ISO 2002 — Tous droits réservés
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ISO 16812:2002(F)
Sommaire Page
Avant-propos. v
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Généralités. 3
5 Offres. 3
5.1 Responsabilités de l'acheteur . 3
5.2 Responsabilités du vendeur . 3
6 Plans et autres données requises. 4
6.1 Plans d'encombrement. 4
6.2 Informations requises après examen des plans. 5
6.3 Rapports et enregistrements . 6
7 Conception. 7
7.1 Température de calcul. 7
7.2 Placage utilisé comme surépaisseur de corrosion . 7
7.3 Supports de calandres . 7
7.4 Tête fixe. 8
7.5 Tête flottante. 8
7.6 Faisceaux tubulaires. 9
7.7 Tubulures et autres connexions. 12
7.8 Brides de corps . 13
7.9 Compensateurs de dilatation. 13
7.10 Joints d'étanchéité. 14
7.11 Dispositifs de manutention. 14
7.12 Service hydrogène . 14
8 Matériaux. 14
8.1 Généralités. 14
8.2 Joints d'étanchéité. 15
8.3 Tubes. 15
9 Fabrication. 15
9.1 Calandres. 15
9.2 Cloisons de séparation de passes . 15
9.3 Assemblage des piquages. 15
9.4 Tubes. 16
9.5 Soudage . 16
9.6 Traitement thermique . 16
9.7 Tolérances dimensionnelles. 17
9.8 Portées de joint autres que les faces de brides de tubulures. 17
9.9 Rainures des trous de tubes. 18
9.10 Assemblage entre les tubes et la plaque tubulaire . 18
9.11 Assemblage . 19
10 Contrôles et essais . 19
10.1 Assurance de la qualité. 19
10.2 Contrôle de la qualité. 20
10.3 Essais de pression. 21
10.4 Plaques signalétiques et poinçonnages.22
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ISO 16812:2002(F)
11 Préparation pour l'expédition.22
11.1 Protection.22
11.2 Identification .23
12 Exigences supplémentaires.23
12.1 Généralités .23
12.2 Conception.23
12.3 Contrôle.23
Annexe A (informative) Fiche technique .25
Annexe B (informative) Liste de contrôle pour échangeur de chaleur à plaques tubulaires .36
Annexe C (informative) Fiche de spécification de responsabilité .38
Annexe D (informative) Pratiques recommandées.39
Bibliographie.42
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ISO 16812:2002(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 3.
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 16812 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement, structures en mer, pour
les industries du pétrole et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements de traitement.
Les annexes A, B, C et D de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d'information.
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ISO 16812:2002(F)
Introduction
La présente Norme internationale est fondée sur la norme API 660, sixième édition de février 2001.
Il convient d'informer les utilisateurs de la présente Norme internationale que des exigences complémentaires
ou différentes peuvent être nécessaires pour des applications particulières. La présente Norme internationale
n'a pas pour intention d'empêcher un vendeur de proposer, ou un acheteur d'accepter d'autres équipements
ou solutions techniques pour une application particulière. Cela peut notamment s'appliquer dans le cas de
technologies innovantes ou en cours de développement. Lorsqu'une alternative est proposée, il est
recommandé au vendeur d'identifier toutes les différences par rapport à la présente Norme internationale, et
de fournir une description détaillée.
Le système d'unités SI est appliqué dans les Normes internationales. Dans la présente Norme internationale,
pour des raisons pratiques, les unités couramment utilisées aux États-Unis sont données, pour information,
entre parenthèses.
La puce (zzzz) placée dans la marge, en début d'un article ou d'un paragraphe, indique que l'acheteur doit
prendre une décision ou fournir des informations supplémentaires. Il convient que ces informations soient
indiquées sur les feuilles de données ou mentionnées dans la demande ou le bon de commande (voir des
exemples en annexe A). Il est recommandé de faire figurer les décisions sur la liste de contrôle (voir l'exemple
de l'annexe B). L'annexe C comprend un exemple de liste de contrôle qui peut être utilisée pour indiquer les
responsabilités des diverses parties.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16812:2002(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Échangeurs de
chaleur à faisceaux
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences et fournit des recommandations relatives à la
conception mécanique, à la sélection des matériaux, à la fabrication, au contrôle, aux essais et à la
préparation pour l'expédition des échangeurs de chaleur à plaques tubulaires pour les industries du pétrole et
du gaz naturel.
Les types d'échangeurs de chaleur à plaques tubulaires relevant de la présente Norme internationale
comprennent les réchauffeurs, les condenseurs, les refroidisseurs et les rebouilleurs.
Les condenseurs de vapeur et les réchauffeurs d'eau d'alimentation de chaudière ne relèvent pas du domaine
d'application de la présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces publications ne s'appliquent pas. Les parties
prenantes des accords fondés sur la présente Norme internationale sont toutefois invitées à rechercher la
possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les
références non datées, la dernière édition du document normatif auquel il est fait référence s'applique. Les
membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment
donné.
1)
ASME B 16.5 , Pipe flanges and flanged fittings: NPS 1/2 through NPS 24
ASME B 16.11, Forged fittings, socket-welding and threaded
ASME B 1.20.1, Pipe threads, general purpose, inch
2)
NACE MR0175 , Sulfide stress cracking resistant metallic materials for oilfield equipment
3)
TEMA , Eighth edition, Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association
1) ASME International, 3 Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA.
2) NACE International, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77084-4906, USA.
3) Tubular Exchanger Manufacturers Association, 25 North Broadway, Tarrytown, NY 10591, USA.
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ISO 16812:2002(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
unité d'échange thermique
un ou plusieurs échangeurs pour un service spécifié susceptible de comporter plusieurs conditions de
fonctionnement
3.2
numéro d'appareil
numéro d'identification donné par l'acheteur pour un appareil
3.3
surface effective
aire de surface extérieure des tubes qui contribue au transfert de chaleur
3.4
nubbin
lèvre sur la portée de joint d'étanchéité, au centre du joint, afin de concentrer la charge exercée par les
boulons sur le joint
3.5
code de calcul à la pression
code reconnu pour récipient sous pression, spécifié ou agréé par l'acheteur
EXEMPLE ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII.
3.6
soudure d'étanchéité
soudure pour améliorer l'étanchéité de l'assemblage tubes sur plaques tubulaires
3.7
soudure de résistance
soudure sur plaques tubulaires de sorte que la résistance de calcul soit supérieure ou égale à la résistance
axiale maximale admissible des tubes
3.8
joint de catégorie A
joint longitudinal sur virole, parties sous pression communicantes, tubulures ou pièces de transition, ou
n'importe quel joint d'une sphère ou d'un fond plat ou bombé, ou soudure circonférentielle d'assemblage sur
un fond hémisphérique d'une virole, de pièces de transition ou de parties sous pression communicantes
3.9
joint de catégorie B
joint circonférentiel d'une calandre, parties sous pression communicantes, tubulures ou pièces de transition
incluant les joints entre les transitions et un cylindre soit au grand ou au petit diamètre, ou les joints soudés
circonférentiels d'assemblage des fonds bombés, autres que les fonds hémisphériques sur les calandres, aux
pièces de transition, aux tubulures et aux parties sous pression communicantes
3.10
partie sous pression communicante
partie sous pression de l'échangeur qui est attachée à la calandre ou au fond bombé de l'échangeur et forme
avec celui-ci une enceinte sous pression
EXEMPLE Puits de soutirage.
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3.11
soudure pleine pénétration
joint bout à bout réalisé par soudage, des deux côtés ou par d'autres moyens, qui permet d'obtenir la même
qualité de métal déposé sur les surfaces internes et externes pour satisfaire les impositions du code
d'appareil à pression
4 Généralités
z 4.1 Le code de calcul à la pression doit être spécifié ou agréé par l'acheteur. Les composants sous
pression doivent être conformes au code de calcul à la pression et aux exigences supplémentaires décrites
dans la présente Norme internationale.
4.2 La construction des échangeurs de chaleur à plaques tubulaires doit être conforme aux «Standards
TEMA» (Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association), Classe R, sauf spécification
contraire.
z 4.3 Le vendeur doit se conformer aux réglementations locales applicables spécifiées par l'acheteur.
4.4 Lorsque spécifié par l'acheteur ou requis par des réglementations locales, le vendeur doit enregistrer
chaque échangeur auprès de l'organisme de contrôle approprié des chaudières et récipients sous pression.
4.5 L'annexe D contient certaines recommandations informatives en matière de mécanique et de
conception.
5 Offres
5.1 Responsabilités de l'acheteur
La demande de l'acheteur doit contenir les fiches techniques, une liste de contrôle lorsque requis, ainsi que
les autres informations applicables indiquées dans la présente Norme internationale (par exemple, sous les
formes données dans les annexes A, B et C). Toutes les données nécessaires à la conception de l'échangeur
de chaleur doivent être fournies.
5.2 Responsabilités du vendeur
5.2.1 L'offre du vendeur doit contenir, pour chaque unité, des fiches techniques complétées telles que
celles indiquées à l'annexe A ou, lorsque la demande comporte une fiche technique, une déclaration de
conformité totale à cette fiche technique.
5.2.2 Des croquis, suffisamment complets pour décrire les détails de construction, doivent accompagner les
conceptions qui ne sont pas entièrement définies par la nomenclature indiquée dans les «Standards TEMA»,
section 1.
5.2.3 Lorsque des distributeurs annulaires sont prévus, le vendeur doit définir le type de construction
proposé.
5.2.4 Le vendeur doit déterminer la nécessité de prévoir des compensateurs de dilatation, et le cas échéant,
de les inclure sur la base de toutes les conditions fournies par l'acheteur. Le vendeur doit indiquer le type de
construction proposé.
5.2.5 L'offre doit comprendre une description détaillée de toutes les exceptions par rapport aux exigences
de la demande de l'acheteur.
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5.2.6 Sauf spécification contraire, le vendeur doit fournir l'échangeur de chaleur complet, y compris:
a) les boulons, écrous et joints d'étanchéité nécessaires aux tubulures de connexion des échangeurs de
chaleur empilés à brides;
b) les cales d'épaisseur et la boulonnerie nécessaires aux berceaux supports des échangeurs de chaleur.
5.2.7 Sauf spécification contraire, le vendeur doit prévoir un devis séparé pour les éléments suivants:
a) un jeu de brides d'essai constitué d'une bride d'épreuve et d'un anneau d'épreuve équipé d'un presse-
étoupe, conformément aux «Standards TEMA», Figure E-4.13-2 ou équivalent pour chaque échangeur
de chaleur ou groupe d'échangeurs de chaleur similaires à tête flottante;
b) un ensemble de joints d'étanchéité de rechange par échangeur de chaleur.
6 Plans et autres données requises
6.1 Plans d'encombrement
6.1.1 Le vendeur doit soumettre à l'examen de l'acheteur les plans d'encombrement de chaque échangeur
de chaleur. Les plans doivent contenir les informations suivantes:
a) le service, le numéro d'appareil, le nom du projet et son site, le numéro de bon de commande de
l'acheteur, le numéro d'ordre de fabrication du vendeur ainsi que d'autres numéros d'identification
spéciaux;
b) la pression de calcul, la pression d'épreuve, la température de calcul, la température de calcul minimale
du matériau ainsi que toute restriction relative aux essais ou au fonctionnement de l'échangeur de
chaleur;
c) la pression de service maximale admissible à l'état corrodé et à la température de calcul pour le côté
calandre et pour le côté tube;
d) les dimensions des tubulures, la position, l'orientation, le dépassement, le sens d'écoulement, et, dans le
cas de tubulures à brides, la série et la portée de joint;
e) les dimensions des bossages, leurs série et orientation;
f) les dimensions, l'orientation et l'emplacement des supports, y compris les trous de boulons et les trous
oblongs, ainsi que la disposition de l'empilage;
g) les dimensions hors tout de l'échangeur de chaleur;
h) l'espace libre pour l'extraction du faisceau;
i) le poids de l'échangeur de chaleur, à vide et rempli d'eau, ainsi que du faisceau tubulaire;
j) la surépaisseur de corrosion spécifiée pour chaque côté de l'échangeur de chaleur;
k) la référence au code applicable et la spécification de l'acheteur;
l) les exigences relatives au traitement thermique après soudage;
m) les exigences relatives au contrôle par radiographie;
n) les exigences relatives aux essais de résilience sur les matériaux;
o) les exigences relatives à la préparation des surfaces et la peinture;
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p) les matériaux des joints d'étanchéité;
q) l'épaisseur de calorifuge;
r) l'emplacement des compensateurs de dilatation, des distributeurs de vapeur, et tout autre composant ou
dispositif de fermeture spécial;
s) l'emplacement et l'orientation des plaques signalétiques, oreilles de levage, pattes de mise à la terre ou
autres pièces soudées sur les parties sous pression;
t) l'emplacement du centre de gravité de l'échangeur de chaleur;
u) les forces et les moments qui s'exercent sur les tubulures, tels que spécifiés par l'acheteur.
6.2 Informations requises après examen des plans
6.2.1 Les détails des joints d'étanchéité, y compris le type et le matériau, doivent être représentés sur un
plan séparé. Ce plan ne doit comporter aucune restriction d'utilisation.
z 6.2.2 Les procédures de soudage qualifiées ainsi que les rapports de qualification des procédures tels que
requis par le code de calcul à la pression doivent être soumis pour examen, lorsque spécifié par l'acheteur.
6.2.3 Après réception des commentaires faisant suite à l'examen par l'acheteur des plans d'encombrement,
le vendeur doit soumettre des copies de tous les plans détaillés.
Les plans détaillés doivent décrire entièrement l'échangeur de chaleur et doivent contenir, sans toutefois s'y
limiter, les informations suivantes:
a) vues extérieure et en coupe avec toutes les dimensions et tous les matériaux nécessaires et suffisants
pour les calculs des contraintes de chaque pièce;
b) les détails du faisceau, y compris:
l'implantation tubulaire,
la description et le nombre de tubes de chaque passe,
le nombre de chicanes, la coupe des chicanes transversales, la disposition et l'orientation selon une
vue qui indique les coupes,
les détails et les emplacements de tous les dispositifs anti-by-pass et des rails de glissement;
les détails et les emplacements des tirants et des entretoises;
les détails et les emplacements des plaques supports;
les détails des plaques tubulaires et des trous de perçage des tubes, y compris le placage ou le
rechargement par soudure le cas échéant;
les plans des joints d'étanchéité;
les détails des cloisons de séparation de passes;
c) les détails de chaque soudure sous pression, y compris le matériau, l'épaisseur nominale et
l'emplacement de la soudure, ainsi que la méthode de contrôle non destructif applicable;
d) les détails de chaque soudure pour les assemblages non soumis à pression;
e) les listes complètes des matériels, y compris la spécification des matériaux;
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f) les détails des compensateurs de dilatation;
g) les détails de la tôle plaquée et du rechargement par soudure;
h) un plan de soudage pour chaque échangeur de chaleur, indiquant les joints de soudure, y compris le(s)
numéro(s) de procédure(s) de soudage;
i) les détails des assemblages entre les tubes et les plaques tubulaires y compris la procédure d'installation,
de soudage, de dudgeonnage, de contrôle et d'essai;
j) la rugosité de surface des portées de joint des brides.
6.2.4 Le vendeur doit soumettre la documentation suivante à l'examen de l'acheteur (sauf spécification
contraire):
a) les calculs de conception mécanique pour tous les composants sous pression de l'échangeur de chaleur.
Lorsque les calculs sont effectués par ordinateur, toutes les données d'entrée et de sortie doivent être
détaillées de manière à faciliter la compréhension des procédures de calcul; les formules des sections
applicables du code de calcul à la pression et des «Standards TEMA» doivent également être
référencées;
b) les calculs de conception basés sur les charges sismiques, de transport et/ou dues à la tuyauterie,
lorsque ces charges sont prévues par l'acheteur;
c) les procédures proposées pour les assemblages à brides, lorsqu'il est fait appel à des procédures de
serrage contrôlé des boulons (telles que des clés dynamométriques hydrauliques). Identifier les lubrifiants
utilisés.
z 6.2.5 Le vendeur doit également soumettre les calculs de conception pour les supports ou les dispositifs de
levage et d'extraction ainsi que les détails de l'analyse des vibrations lorsque requis par l'acheteur.
6.2.6 Après la revue finale, le vendeur doit remettre à jour les plans et toutes les procédures de soudage
tels que requis et doit soumettre chacun des documents accompagné du texte suivant marqué sur chaque
fiche séparément et portant mention de la date: «CERTIFIÉ POUR CONSTRUCTION».
6.3 Rapports et enregistrements
z Une fois l'échangeur de chaleur terminé, le vendeur doit fournir à l'acheteur le nombre spécifié de copies des
documents suivants:
a) une fiche technique «conforme à l'exécution»;
b) tous les plans d'encombrement et de détails portant le marquage «CERTIFIÉ CONFORME À
L'EXÉCUTION»;
c) un enregistrement certifié de tous les essais de résilience effectués;
d) les rapports d'essai en usine certifiés de toutes les parties sous pression, y compris les tubes (chaque
rapport d'essai de matéria
...
Questions, Comments and Discussion
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