ISO 10440-1:2000

Petroleum and natural gas industries - Rotary-type positive- displacement compressors - Part 1: Process compressors (oil-free)

Industries du pétrole et du gaz naturel — Compresseurs volumétriques de type rotatif — Partie 1: Compresseurs de procédé (sans huile)

La présente partie de l'ISO 10440 spécifie les prescriptions et donne les recommandations concernant les compresseurs rotatifs hélicoïdaux, en spirale ou avec lobes droits utilisés en raffineries, pour créer des surpressions ou des dépressions ou les deux à la fois. La présente partie de l'IS010440 s'applique essentiellement aux compresseurs de procédé à service continu et n'ayant en général pas d'unité de rechange. La présente partie de l'ISO 10440 ne s'applique pas aux compresseurs d'air standard, aux compresseurs à anneau liquide, aux compresseurs à palettes ni aux compresseurs de gaz à forte teneur en oxygène utilisant un liquide inflammable d'injection ou de noyage. NOTE Le symbole (point noir) dans la marge, en début de paragraphe, est l'indication d'une décision à prendre par l'acheteur sur un point particulier. Il convient que le résultat de ces décisions apparaisse clairement dans les feuilles de données (voir annexe A), dans les espaces réservés à cet effet ou, en l'absence de tels espaces, dans l'appel d'offre ou dans la commande.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 06-Dec-2000
• Withdrawal Date: 06-Dec-2000
• ICS: 75.180.20 - Processing equipment
• Technical Committee: ISO/TC 118/SC 1 - Process compressors
• Drafting Committee: ISO/TC 118/SC 1 - Process compressors
• Parallel Committee: ISO/TC 67 - Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 24-Jul-2007
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 10440-1:2007 - Petroleum, petrochemical and natural gas industries - Rotary-type positive-displacement compressors - Part 1: Process compressors
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10440-1
First edition
2000-12-01
Petroleum and natural gas industries —
Rotary-type positive-displacement
compressors —
Part 1:
Process compressors (oil-free)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Compresseurs volumétriques de
type rotatif —
Partie 1: Compresseurs de procédé (sans huile)
Reference number
©
ISO 2000
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in the country of the requester.
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Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Basic design.4
4.1 General.4
4.2 Pressure casing .6
4.3 Casing connections.7
4.4 External forces and moments .8
4.5 Rotating elements.8
4.6 Seals.9
4.7 Dynamics.10
4.8 Bearings and bearing housings.11
4.9 Bearing housings.12
4.10 Lube oil and seal oil systems.12
4.11 Materials .13
4.12 Nameplates.16
5 Accessories.17
5.1 Drivers.17
5.2 Couplings and guards.17
5.3 Mounting plates .18
5.4 Controls and instrumentation .19
5.5 Piping and appurtenances.20
6 Inspection, testing and preparation for shipment.24
6.1 General.24
6.2 Inspection.24
6.3 Testing .25
6.4 Preparation for shipment .28
7 Vendor's data .29
7.1 Proposals.29
7.2 Contract information .30
Annex A (normative) Data sheets.33
Bibliography.43
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.
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.
International Standard ISO 10440-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 118, Compressors, pneumatic
tools and pneumatic machines, and Technical Commitee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and systems.
ISO 10440 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries — Rotary-
type positive-displacement compressors:
� Part 1: Process compressors (oil-free)
� Part 2: Packaged air compressors (oil-free)
Annex A forms a normative part of this part of ISO 10440.
iv © ISO 2000 – All rights reserved

Introduction
This part of ISO 10440 is based on the 2nd edition of API 619. This part of ISO 10440 is not intended to obviate the
need for sound engineering judgement as to when and where this standard should be utilized, and users should be
aware that further or differing requirements may be needed for individual applications.
This part of ISO 10440 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 part of ISO 10440 and provide details.
Standards referenced herein may be replaced by other international or national standards that can be shown to
meet or exceed the requirements of the referenced standards.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10440-1:2000(E)
Petroleum and natural gas industries — Rotary-type positive-
displacement compressors —
Part 1:
Process compressors (oil-free)
1 Scope
This part of ISO 10440 specifies requirements and gives recommendations for helical, spiral and straight lobe
rotary compressors used for vacuum or pressure, or both, for use in the petroleum and natural gas industries. This
part of ISO 10440 is applicable to compressors that are in continuous duty and are unspared. This part of
ISO 10440 does not apply to standard air compressors, liquid ring compressors, vane-type compressors, or
compressors in oxygen-bearing gas service using flammable liquid for injection or flooding.
NOTE A bullet (�) at the beginning of a paragraph indicates that either a decision is required or further information is to be
provided by the purchaser. This information should be indicated on the data sheets (see annex A), otherwise it should be stated
in the quotation request or in the order.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 10440. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 10440 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.
ISO 7-1, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads — Part 1: Dimensions, tolerances and
designation.
ISO 262, ISO general-purpose metric screw threads — Selected sizes for screws, bolts and nuts.
ISO 281, Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life.
ISO 1217, Displacement compressors — Acceptance tests.
ISO 1328-1:1995, Cylindrical gears — ISO system of accuracy — Part 1: Definitions and allowable values of
deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth.
ISO 1940-1:1986, Mechanical vibration — Balance quality requirements of rigid rotors — Part 1: Determination of
permissible residual unbalance.
ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices — Part 1: Orifice plates, nozzles
and Venturi tubes inserted in circular cross-section conduits running full.
ISO 7005-1, Metallic flanges — Part 1: Steel flanges.
ISO 9329-2, Seamless steel tubes for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 2: Unalloyed and
alloyed steels with specified elevated temperature properties.
ISO 9329-4, Seamless steel tubes for pressure purposes — Technical delivery conditions — Part 4: Austenitic
stainless steels.
ISO 10441, Petroleum and natural gas industries — Flexible couplings for mechanical power transmission —-
Special purpose applications.
ISO 10816-1, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts —
Part 1: General guidelines.
ISO 10816-3, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts —
Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and
15 000 r/min when measured in situ.
ISO 13706, Petroleum and natural gas industry — Air-cooled heat exchangers.
EFC 17, Corrosion resistant alloys for oil and gas production: guidance on general requirements and test methods
1)
for H S service (ISBN 1 86125 001 0 P).
ASTM E 125, Reference photographs for magnetic particle indications on ferrous castings.
ASTM E 709, Standard guide for magnetic particle examination.
ANSI/API 614, Lubrication, shaft-sealing, and control-oil systems for special-purpose application.
ANSI/API 670, Vibration, axial-position, and bearing-temperature monitoring systems.
NACE MR0175, Sulfide stress cracking resistant metallic materials for oilfield equipment.
NACE TM0177, Standard test method for laboratory testing of metals for resistance to sulfide stress cracking and
stress corrosion cracking in H S environments.
NACE TM0198, Slow strain rate test method for screening corrosion resistant alloys (CRAs) for stress corrosion
cracking in sour oilfield service.
NEMA SM23, Steam turbines for mechanical drive service.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 10440, the following terms and definitions apply.
3.1
axially [horizontally] split
�casing joints� parallel to the shaft centreline
3.2
maximum allowable differential pressure
highest differential pressure that can be permitted in the casing under the most severe operating conditions of
minimum suction pressure and discharge pressure equal to the relief valve setting
3. 3
maximum allowable discharge temperature
maximum continuous discharge temperature for which the manufacturer has designed the equipment
1) Issued by: European Federation of Corrosion, The Institute of Materials, 1 Carlton House Terrace, London SW1Y 5DB, GB.
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3.4
maximum allowable speed
highest speed of the power input rotor at which the manufacturer's design will permit continuous operation
NOTE It is expressed in revolutions per minute.
3.5
maximum allowable working pressure
maximum continuous pressure for which the manufacturer has designed the equipment (or any part to which the
term is referred) when handling the specified fluid at the specified temperature
3.6
maximum sealing pressure
highest pressure expected at the seals during any specified static or operating conditions and during startup or
shutdown
3.7
minimum allowable speed
lowest speed of the power input rotor at which the manufacturer's design will permit continuous operation for the
lowest rated conditions
NOTE It is expressed in revolutions per minute.
3.8
pressure casing
composite of all stationary pressure-containing parts of the unit, including all nozzles and other attached parts
3.9
pressure design code
recognized pressure vessel standard specified or agreed by the purchaser
EXAMPLE ASME VIII.
3.10
radially [vertically] split
�casing joints� transverse to the shaft centreline
3.11
rated capacity
capacity, in cubic metres per hour, required by the rated conditions
3.12
rated conditions
specified conditions at which operation is expected and/or optimum efficiency is expected
3.13
rated discharge pressure
highest pressure required to meet the conditions the purchaser specifies for the intended service
3.14
rated discharge temperature
predicted actual operating temperature resulting from rated conditions
3.15
rated power
maximum power the compressor and any shaft-driven appurtenances require for any of the rated conditions,
including the effect of any equipment (such as pulsation suppression devices, process piping, intercoolers,
aftercoolers, and separators) furnished by the compressor vendor
3.16
rated speed
speed of the power input rotor corresponding to the requirements of the compressor rated capacity
NOTE It is expressed in revolutions per minute.
3.17
rotor
complete rotor body and the shaft and shrunk-on sleeves (when furnished)
3.18
rotor assembly
all rotating elements mounted on the rotor, excluding couplings
3.19
rotor body
profile section on or integral with the shaft
3.20
trip speed
speed at which independent emergency overspeed devices operate to shut down a prime mover
NOTE It is expressed in revolutions per minute.
4 Basic design
4.1 General
4.1.1 The pressure design code shall be specified on the data sheet (annex A). Pressure components shall
comply with the pressure design code and the supplemental requirements in this part of ISO 10440.
4.1.2 The equipment (including auxiliaries) covered by this part of ISO 10440 shall be suitable for the specified
operating conditions and shall be designed and constructed for a minimum service life of 20 years and at least
3 years of uninterrupted operation.
NOTE It is recognized that this is a design criterion.
4.1.3 Equipment shall be capable of running safely to the trip speed at 110 % relief valve setting and specified
maximum differential pressure.
NOTE To run safely involves factors other than differential pressure, such as maximum discharge temperature or limiting
driver power.
4.1.4 Cooling water systems shall be designed for the following conditions unless otherwise specified:
� velocity in exchanger tubes 1,5 m/s to 2,5 m/s
� maximum allowable working pressure >5 bar
� test pressure >7,7 bar
� maximum pressure drop 1 bar
� maximum inlet temperature 32 °C
� maximum outlet temperature 49 °C
4 © ISO 2000 – All rights reserved

� maximum temperature rise 17 °C
� minimum temperature rise 11 °C
� fouling factor on water side 0,35 m ����K/kW
Provision shall be made for complete venting and draining of the system.
4.1.5 The arrangement of the equipment, including piping and auxiliaries, shall be developed jointly by the
purchaser and the package vendor. The arrangement shall provide clearance areas and safe access for operation
and maintenance.
4.1.6 All equipment shall be designed to permit rapid and economical maintenance. Major parts such as casing
components and bearing housings, including shoulders and dowels, shall be designed and manufactured to ensure
accurate alignment on reassembly.
4.1.7 Unless otherwise specified by the purchaser, spare parts for compressors and their auxiliaries shall meet
all the requirements of the original equipment supplied.
4.1.8 Oil reservoirs and housings that enclose moving lubricated parts, including bearings, shaft seals, highly
polished parts, instruments and control elements, shall be designed to prevent contamination by moisture, dust and
other foreign matter during periods of operation or idleness.
4.1.9 When special tools and fixtures are required to disassemble, assemble or maintain the unit, they shall be
included in the quotation and furnished as part of the initial supply of the compressor. For multi-unit installations,
the requirements for quantities of special tools and fixtures shall be agreed between by the purchaser and the
vendor.
4.1.10 When special tools are provided, they shall be packaged in separate, rugged boxes and marked "special
tools for (tag/item number)". Each tool shall be tagged to indicate its intended use.
4.1.11 The performance of the machine after installation shall be the responsibility of the package vendor
providing that the utilities and the process conditions are as specified in the data sheets.
� 4.1.12 The vendor shall review and comment on the purchaser's piping and foundation drawings. The vendor
shall observe a check on the piping made by parting the flanges. The vendor shall check alignment at operating
temperatures and, when specified, shall be present during the initial alignment check.
NOTE Many factors, such as pipe loadings, nozzle loadings, alignment at operating conditions, piping and foundation
vibrations from other equipment installed locally, supporting structure, handling during shipment, and handling and assembly at
site, may adversely affect site performance.
� 4.1.13 All electrical components and installations shall be suitable for the area classification and grouping
specified by the purchaser on the data sheets and shall be in accordance with the local codes specified.
� 4.1.14 Control of the sound level of all equipment furnished shall be a joint effort of the purchaser and the vendor.
The equipment furnished shall comply with the requirements and local codes as specified by the purchaser as
detailed on the data sheets.
� 4.1.15 Specifications for any liquid separation equipment required in the discharge gas stream shall be developed
jointly by the purchaser and the vendor.
� 4.1.16 The purchaser shall specify in the data sheets (annex A) whether the installation is indoors (heated or
unheated) or outdoors (with or without a roof) and the weather or environmental conditions in which the equipment
shall operate, including maximum and minimum temperatures and unusual humidity or dusty environments. For the
purchaser's guidance, the vendor shall list in the proposal any special protection that the purchaser is required to
supply.
4.2 Pressure casing
4.2.1 The hoop stress values used in the design of the casings shall not exceed the maximum allowable stress
values in tension specified in the pressure design code at the maximum and minimum operating temperature of the
materials used.
4.2.2 The maximum allowable working pressure of the casing shall be not less than or equal to the specified
relief valve setting.
4.2.3 Casings shall be made of steel if
a) the rated discharge gauge pressure is above 27,5 bar, or
b) the discharge temperature is over 260 °C, or
c) the gas is flammable or toxic.
4.2.4 Split pressure level casings should be avoided. If the casing is split into two or more pressure levels, the
vendor shall define the physical limits and the maximum allowable working pressure of each part of the casing. See
7.1 item h).
4.2.5 Each axially split casing shall allow removal and replacement of its upper half without disturbing rotor-to-
casing running clearances.
4.2.6 Casings and supports shall be designed to limit a change of shaft alignment to 50 �m at the coupling
flange caused by the worst combination of pressure, torque, allowable piping forces and moments. Supports and
alignment bolts shall permit the machine to be moved by the use of its lateral, axial and vertical jackscrews.
4.2.7 Axially split casings shall use a metal-to-metal joint that is tightly maintained by bolting. Jointing compound
may be used. Gaskets, including string type, shall not be used on the axial joint. Gaskets, when used between the
end covers and the cylinder of radially split casings, shall be confined.
4.2.8 Jacket cooling systems shall be designed to prevent leakage of the process stream into the coolant.
Coolant passages shall not open into casing joints.
4.2.9 Jackscrews, guide rods and casing alignment dowels shall be provided to facilitate disassembly and
reassembly. When jackscrews are used as a means of parting contacting faces, one of the faces shall be relieved
(counter-bored or recessed) to prevent a leaking joint or improper fit caused by marring. Guide rods shall be of
sufficient length to prevent damage to the internals or casing studs by the casing during disassembly and
reassembly. Lifting lugs or eyebolts shall be provided for lifting only the top half of the casing. Methods for lifting the
assembled machine shall be specified by the vendor.
4.2.10 For corrosion resistance, wear resistance and running in, overlay cladding or plating may be applied to the
casing wall. The end wall may be lined similarly or have compatible end plates provided. The vendor shall provide
details of his procedures to the purchaser.
NOTE This procedure may require an overbore of the casing during manufacture prior to final machining.
4.2.11 Details of threading shall conform to ISO 262.
4.2.12 Studs are preferred to cap screws.
4.2.13 A clearance shall be provided at bolting locations to permit the use of socket or box wrenches. The vendor
shall supply any special tools and fixtures.
4.2.14 Socket, slotted nut or spanner bolting shall not be used unless specifically approved by the purchaser.
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4.2.15 Tapped holes in pressure parts shall be kept to a minimum. Metal in addition to the metal allowance for
corrosion shall be left around and below the bottom of drilled and tapped holes in pressure sections of casings to
prevent leakage.
4.2.16 Studded connections shall be furnished with studs installed. Blind stud holes should only be drilled to allow
a preferred tap depth of 1,5 times the major diameter of the stud; the first 1,5 threads at both ends of all studs shall
be removed.
4.3 Casing connections
� 4.3.1 Inlet and outlet connections shall be flanged or machined and studded, oriented as specified in the data
sheets, and suitable for the maximum allowable working pressure of the casing.
4.3.2 All the purchaser's connections shall be accessible for disassembly without moving the machine.
4.3.3 Connections welded to the casing shall comply with the material requirements, including impact values, of
the casing rather than the requirements of the connected piping (see 4.11.4.5).
4.3.4 When the following items are required or specified, flanged or studded boss connections of a size not less
than DN 20 shall be provided. Smaller connections, as follows, shall be used only with the purchaser's approval:
a) vents;
b) pressure and temperature gauge connections;
c) liquid injection;
d) water cooling;
e) lube and seal oil;
f) flushing;
g) buffer gas;
h) casing drains;
i) pressure-equalizing pipes.
4.3.5 All casing openings for pipe connections shall be of a size not less than DN 20 and shall be flanged or
machined and studded. Where flanged or machined and studded openings are impractical, threaded openings are
permissible in sizes DN 20 and DN 25. These threaded openings shall be installed as specified in 4.3.5.1 to
4.3.5.5.
4.3.5.1 A pipe nipple, preferably not more than 150 mm long, shall be screwed into the threaded openings.
4.3.5.2 Pipe nipples shall be made from seamless tube capable of handling the pressure requirements of the
data sheets and withstanding a mechanical load of 1 000 N in any direction.
4.3.5.3 The pipe nipple shall be provided with a welding neck or socket-weld flange.
4.3.5.4 The nipple and flange material shall meet the requirements of 4.3.3.
4.3.5.5 The threaded connections shall not be seal welded.
4.3.6 Industry non-standard openings shall not be used.
4.3.7 Flanges shall conform to the pressure design code. Alternatives shall be in accordance with 4.3.7.1 and
4.3.7.2.
4.3.7.1 Cast iron flanges shall be flat faced.
4.3.7.2 Flat-faced flanges with raised-face thickness are acceptable for materials except cast iron.
4.3.8 Machined and studded connections shall conform to ISO 7005-1 for facing and drilling requirements. Studs
and nuts shall be furnished and installed.
4.3.9 Tapped openings and bosses for pipe threads shall conform to ISO 7-1. Pipe threads shall be taper
threads conforming to ISO 7-1.
4.3.10 Tapped openings not connected to piping shall be plugged with solid steel plugs. Plugs that may later
require removal shall be of corrosion-resistant material. Threads shall be lubricated. Tape shall not be applied to
threads. Plastic plugs shall not be used.
4.4 External forces and moments
Compressors shall be designed to withstand external forces and moments of at least 1,85 times the values
calculated in accordance with NEMA SM23. The allowable forces and moments shall be shown on the outline
drawing. Expansion joints should not be used in flammable or toxic service.
Wherever possible, these allowable forces and moments should be increased after considering such factors as the
location and degree of compressor supports, nozzle length and degree of reinforcement, and casing configuration
and thickness. Care should be exercised in the selection and location of expansion joints to prevent possible early
fatigue due to either pulsation or expansion strain or both.
4.5 Rotating elements
4.5.1 Rotors
4.5.1.1 Rotor stiffness shall prevent contact between the rotor bodies and the casing and between gear-timed
rotor bodies at the most unfavourable specified conditions, including 110 % of the relief valve set pressure. Rotor
bodies not integral with the shaft shall be permanently attached to the shaft to prevent relative motion under any
condition. Keyways shall have 1,6 mm fillet radii. Structural welds on rotors shall be continuous and shall be stress
relieved through a minimum of two heating and cooling cycles.
4.5.1.2 Shafts shall be forged steel unless otherwise approved by the purchaser.
4.5.1.3 When required by 6.3.3.5, the rotor shaft sensing areas to be observed by vibration probes shall be
concentric with the bearing journals and free from stencil and scribe marks or any other surface discontinuity such
as an oil hole or keyway. These areas shall be neither metallized, sleeved nor plated. The final surface finish shall
be 0,4 �mto 0,8 �m root mean square, obtained by honing or burnishing. These areas shall be demagnetized or
otherwise treated so that the combined total electrical and mechanical runout shall not exceed 25 % of the
maximum allowed peak-to-peak vibration amplitude or 6 �m, whichever is the greater.
4.5.1.4 Chromium-plated shafts or removable shaft sleeves shall be provided in the seal spaces. These
sleeves shall be of a corrosion-resistant material hardened to resist wear and sealed to prevent leakage between
the shaft and the sleeve.
4.5.2 Timing gears
4.5.2.1 Timing gears shall be made of forged steel or rolled steel and shall be a minimum of Quality 6
conforming to ISO 1328-1:1995. Timing gears shall be of the helical type.
4.5.2.2 The meshing relationship between gear-timed rotors shall be adjustable and the adjustment shall be
arranged for locking. The adjustment and locking provisions shall be accessible with the rotors in their bearings.
4.5.2.3 The gear enclosing chamber shall not be subject to contact with the gas being compressed.
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4.5.2.4 If timing gears have to be removed for seal replacement, it shall be possible to be able to retime the
rotors without further disassembly of the casing.
4.5.2.5 Timing gears for helical and spiral compressors shall have the same helix hand (right or left) as the
rotors.
NOTE This is so that axial rotor position has a minimal effect on rotor timing.
4.6 Seals
4.6.1 Application
4.6.1.1 Shaft seals shall be provided to prevent leakage from or into the compressor over the range of
specified conditions including periods of idleness. Seal operation shall be suitable for all conditions that may prevail
during startup, shutdown, and any other special operation specified in the data sheets by the purchaser.
Attention should be drawn to the dangers involved in mixing gases.
4.6.1.2 For low-temperature services, seal systems shall have provision for maintaining the seal oil above its
pour-point temperature at the inner-seal drain.
� 4.6.1.3 Shaft seals may be one of or a combination of the types described in 4.6.2 through 4.6.5, as specified
by the purchaser. Materials of component parts shall be suitable for the service.
� 4.6.1.4 Where an ejector system is used, it shall be provided with automatic control to maintain the desired
seal chamber pressure. The motive fluid shall be inert gas or compressor discharge gas, as specified.
� 4.6.1.5 The purchaser or the vendor shall specify if buffer gas injection is required for the specified operating
condition.
4.6.1.6 Piping for continuous buffer gas injection shall include a 150�m strainer, automatic differential
pressure controller, low-pressure alarm, and buffer gas pressure gauge. Any alternative arrangement shall be
specified by the purchaser.
4.6.2 Labyrinth type
Labyrinth type seals shall be furnished with eductors or injection systems, where required. Seal systems shall be
complete with piping, regulating and control valves, pressure gauges and strainers. Each item shall be piped and
valved to permit its removal during operation of the compressor. Where gas from the compressor discharge is the
motivating power for the eductor, provision shall be made for sealing during startup and shutdown.
4.6.3 Restrictive-ring type
Restrictive-ring type seals shall include segmental rings of carbon or other suitable material mounted in retainers or
spacers. The seals may be operated dry, as in the labyrinth type, or with a sealing liquid, as in the mechanical type
of seal.
4.6.4 Mechanical (contact type)
4.6.4.1 Mechanical-type seals shall be provided with labyrinths and slingers to minimize oil leakage to the
atmosphere or into the compressor. Oil or other suitable liquid furnished under pressure to the rotating faces may
be supplied from the lube oil system or from an independent oil system in accordance with 4.10.
4.6.4.2 Mechanical-type seals shall incorporate a self-closing feature to prevent gas leakage from the
compressor on shutdown and loss of seal oil pressure.
4.6.5 Liquid-film type
Liquid-film type seals shall be provided with metallic sealing rings or sleeves and labyrinths to minimize oil leakage
to the atmosphere and into the compressor. A sealing liquid shall be supplied in accordance with 4.6.4.1.
4.6.6 Gas seals
Non-contacting gas seals are available for specific applications.
4.7 Dynamics
4.7.1 Critical speed
� 4.7.1.1 When specified, the compressor vendor shall make a lateral critical speed analysis and determine that
the critical speeds of the driver are compatible with the critical speeds of the compressor and that the combination
is suitable for the specified operating speed range.
4.7.1.2 If the frequency of any harmonic component of a periodic forcing phenomenon is equal to or
approximates the frequency of any mode of rotor vibration, a condition of resonance may exist; if resonance exists
at a finite speed, that speed is called a critical speed. This part of ISO 10440 is concerned with the actual critical
speeds instead of various calculated values. Actual critical speeds are not calculated undamped values but are
critical speeds confirmed by test stand data. Critical speeds above test speeds shall be calculated damped values
or shall be determined by externally applied rotor excitations.
4.7.1.3 A forcing phenomenon or exciting frequency may be less than, equal to, or greater than the
synchronous frequency of the rotor. Such forcing frequencies may include, but are not limited to, the following:
a) unbalance in the rotor system;
b) oil film frequencies;
c) internal rub frequencies;
d) rotor passing frequencies;
e) gear meshing and side band frequencies;
f) coupling misalignment frequencies;
g) acoustic or aerodynamical frequencies;
h) startup condition frequencies, such as speed detents under inertial impedance or torsional deflections
contributing to torsional resonances.
4.7.1.4 Support and bearing housing resonances of the driver and driven equipment shall not be present
within the specified range of operating speeds or the specified separation margins.
4.7.1.5 Rotors shall be of a stiff shaft construction with the first actual rotor critical speed not less than 120 %
of the rated speed.
4.7.1.6 The torsional natural frequencies of the system shall not be within 10 % of any shaft speed in the
rotating system, nor within 5 % of twice any speed, nor within 5 % of the pocket passing frequency. The vendor
shall present the calculation procedure and the calculated shaft stresses to the purchaser for approval if a torsional
natural frequency occurs within 20 % of any operating speed or 10 % of the pocket passing frequency.
NOTE Asynchronous frequencies such as twice slip frequency on synchronous motor starts, or feedback control
oscillations, may initiate torsional resonances.
10 © ISO 2000 – All rights reserved

4.7.1.7 The margin of separation specified in 4.7.1.5 and 4.7.1.6 is intended to prevent the critical response
envelope from overlapping into the operating speed range.
4.7.1.8 Slow roll, startup and shutdown shall not cause any damage as critical speeds are passed.
� 4.7.1.9 When specified for motor-driven compressor units and units including gears, and for turbine-driven
units, the vendor shall perform a torsional vibration analysis of the compressor driver unit.
� 4.7.1.10 Along with the torsional analysis required in 4.7.1.9, the vendor shall perform a transient torsional
vibration analysis for synchronous-driven units.
4.7.2 Vibration and balance
4.7.2.1 Major parts of the rotating element shall be individually dynamically balanced.
4.7.2.2 Rotating elements shall be multiplane dynamically balanced. Balance correction shall only be applied
to the elements added, including coupling hubs. Rotors with single keys for couplings shall be balanced with the
keyway fitted with a crowned half key so that the shaft keyway is filled for its full length.
� 4.7.2.3 When specified, after completion of the final balancing of the assembled rotating element, the rotor
balancing machine shall be verified in accordance with the balancing machine manufacturer's procedure.
� 4.7.2.4 When specified, after completion of final balancing of the assembled rotating element, the sensitivity of
the rotor balancing machine system shall be reported as specified in 4.7.2.4.1 and 4.7.2.4.2.
4.7.2.4.1 The vendor shall supply to the purchaser the journal static loading data in newtons.
4.7.2.4.2 The maximum allowable residual unbalance shall be in accordance with ISO 1940-1:1986, Quality
Grade 2.5.
Other Quality Grades of balancing shall be agreed upon between the purchaser and vendor.
� 4.7.2.5 During the shop test of the assembled machine operating at rated speed or at any other speed within
the specified operating speed range, the vibration shall be measured in accordance with ISO 10816-1 and
ISO 10816-3. Acceptance limits shall be agreed between the purchaser and vendor. When required by 6.3.3.5,
these tests may be completed with shaft vibration measurements of double amplitude in any plane measured on
the shaft adjacent and relative to each radial bearing and shall not exceed the value of 63�m.
At trip speed the vibration shall not exceed the agreed values plus 20 %.
4.8 Bearings and bearing housings
4.8.1 Radial bearings
� 4.8.1.1 When specified, radial bearings shall be fitted with embedded bearing surface temperature sensors.
4.8.1.2 Hydrodynamic radial bearings shall be precision bored, sleeve or pad type, with steel-backed babbitted
replaceable liners, pads or shells. The bearings shall be equipped with antirotation pins and shall be positively
secured in the axial direction. The bearing design shall suppress hydrodynamic instabilities and shall provide
damping to limit rotor vibration to maximum specified velocities (see 4.7) while the unit is operating loaded or
unloaded at specified operating speeds, including operation at any critical frequency.
4.8.2 Thrust bearings
� 4.8.2.1 When specified, thrust bearings shall be of the babbitted multiple segment self-levelling tilting pad type
or multisegment spherical cap bearings sized for continuous operation under all specified operating conditions,
including the maximum allowable differential pressure. The inactive side thrust pads or segments shall be babbitted
and arranged for positive lubrication. In addition to thrust from rotor and timing gear reactions at the maximum
specified stage pressure differentials, the axial force transmitted through the flexible coupling shall be considered
as part of the thrust bearing load. For lubricated toothed couplings, this external force shall be not less than
0,25 t/d, where t is the maximum torque at the coupling (in newton millimetres) for any of the rated conditions, and d
is the shaft diameter (in millimetres) at the coupling. Thrust loads for diaphragm-type couplings shall be calculated
from the maximum allowable deflection permitted by the coupling manufacturer. As a guide, thrust bearings should
be selected at not more than 50 % of the bearing manufacturer's rating. The faces of the thrust collar shall have a
surface finish not exceeding 0,4�m root mean square and shall not have more than 12,7�m total indicated runout.
The thrust collar shall be replaceable and locked to the shaft to prevent fretting.
4.8.2.2 Add to the thrust bearing loads the maximum thrust from the sleeve bearing type drive motor if directly
connected.
4.8.2.3 If two or more rotor thrusts are to be carried by one thrust bearing (such as in a gearbox), the resultant
of their forces shall be used, provided their directions make them numerically additive, otherwise the largest of the
forces shall be used.
4.8.2.4 Thrust bearings shall permit adjustment of each rotor axially relative to the casing and adjustment of
thrust bearing clearance or preload.
� 4.8.2.5 When specified and if possible, thrust bearings shall be fitted with embedded temperature sensors to
detect pad surface temperatures. Sensors shall be placed in 50 % of the active thrust pads if fitted (alternate pads)
in the area of maximum oil film temperature. Temperature detectors shall be embedded in the steel backing behind
the babbitt interface. Inactive thrust pads shall have not less than two sensors diametrically opposed and located at
the top and bottom of the bearing.
4.8.3 Anti-friction bearings
When approved by the purchaser, bearings may be of the anti-friction type. Anti-friction-type bearings shall be
selected to provide a minimum lifetime of 30 000 h of continuous duty for rated compressor operating conditions.
This bearing lifetime shall be calculated according to ISO 281. Bearings other than the angular-contact type shall
have loose internal clearances and shall be single-row or double-row bearings. The shaft and housing fits and the
methods of retention shall be in accordance with recommended practices.
4.9 Bearing housings
4.9.1 Bearing housings shall be furnished with corrosion-resistant, weather-protected screened vents or via
venting of the oil reservoir.
4.9.2 Compressors shall have bearing housing shaft seals at the drive end to prevent oil leakage. The shaft end
seals shall be made of non-sparking metal and shall effecti
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10440-1
Première édition
2000-12-01
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Compresseurs volumétriques de type
rotatif —
Partie 1:
Compresseurs de procédé (sans huile)
Petroleum and natural gas industries — Rotary-type positive-displacement
compressors —
Part 1: Process compressors (oil-free)
Numéro de référence
©
ISO 2000
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Case postale 56 � CH-1211 Geneva 20
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Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .1
3Termesetdéfinitions.3
4 Conception de base.5
4.1 Généralités .5
4.2 Carter sous pression.6
4.3 Raccordements de carter.7
4.4 Forces et moments extérieurs.9
4.5 Éléments tournants .9
4.6 Systèmes d'étanchéité .10
4.7 Comportements dynamiques .11
4.8 Paliers et logement de paliers.13
4.9 Logements de palier.14
4.10 Systèmesdelubrification et d'étanchéité.14
4.11 Matériaux .14
4.12 Plaques du constructeur.18
5 Équipements annexes.19
5.1 Organes moteurs .19
5.2 Accouplements et dispositifs de protection.19
5.3 Fondations.20
5.4 Commandes et instrumentation.21
5.5 Tuyauteries et accessoires.23
6 Contrôles, inspections et préparation pour l’expédition.27
6.1 Généralités .27
6.2 Inspections.27
6.3 Contrôles .28
6.4 Préparation pour l’expédition.31
7 Données vendeur.33
7.1 Les offres.33
7.2 Données contractuelles .34
Annexe A (normative) Feuilles de données types.37
Bibliographie .47
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 confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
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.
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.
La Norme internationale ISO 10440-1 a étéélaborée conjointement par le comité technique ISO/TC 118,
Compresseurs, outils et machines pneumatiques et le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement,
structures en mer pour les industries du pétrole et du gaz naturel, sous-comité 6, Systèmes et équipements de
traitement.
L'ISO 10440 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole et du gaz
naturel — Compresseurs volumétriques de type rotatif:
� Partie 1: Compresseurs de procédé (sans huile)
� Partie 2: Compresseurs à air assemblé (sans huile)
L'annexe A constitue un élément normatif de la présente partie de l'ISO 10440.
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Introduction
La présente partie de l'ISO 10440 est basée sur la deuxième édition de l'API 619. Elle n'a pas pour objet de se
substituer au bon sens ou à l'expérience quant à savoir quand, où et comment il convient de l'appliquer. Ses
utilisateurs doivent être conscients que des exigences particulières ou différentes de celles spécifiées dans la
présente partie de l'ISO 10440 peuvent être nécessaires pour satisfaire à une application particulière.
L'objet de la présente partie de l'ISO 10440 n'est pas non plus d'empêcher un vendeur d'offrir, ou un acheteur
d'accepter, du matériel présentant d'autres solutions techniques pour une application particulière. Cela peut être
spécialement applicable dans les cas impliquant des technologies novatrices ou encore en développement.
Lorsqu'une alternative est proposée, il convient que le vendeur identifie toute différence par rapport à la présente
partie de l'ISO 10440.
Les documents normatifs cités dans la présente partie de l'ISO 10440 peuvent être remplacés par d'autres Normes
internationales ou nationales lorsqu'il peut être démontré que leurs exigences sont identiques ou plus
contraignantes que celles des normes citées.
NORME INTERNATIONALE ISO 10440-1:2000(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Compresseurs
volumétriques de type rotatif —
Partie 1:
Compresseurs de procédé (sans huile)
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 10440 spécifie les prescriptions et donne les recommandations concernant les
compresseurs rotatifs hélicoïdaux, en spirale ou avec lobes droits utilisés en raffineries, pour créer des
surpressions ou des dépressions ou les deux à la fois. La présente partie de l'ISO 10440 s'applique
essentiellement aux compresseurs de procédéà service continu et n'ayant en général pas d'unité de rechange. La
présente partie de l’ISO 10440 ne s’applique pas aux compresseurs d'air standard, aux compresseurs à anneau
liquide, aux compresseurs à palettes ni aux compresseurs de gaz à forte teneur en oxygène utilisant un liquide
inflammable d'injection ou de noyage.
NOTE Le symbole (�) dans la marge, en début de paragraphe, est l'indication d'une décision à prendre par l'acheteur sur
un point particulier. Il convient que le résultat de ces décisions apparaisse clairement dans les feuilles de données (voir
annexe A), dans les espaces réservés à cet effet ou, en l'absence de tels espaces, dans l'appel d'offre ou dans la commande.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 10440. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 10440 sont 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 en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 7-1, Filetage de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet — Partie 1: Dimensions, tolérances
et désignation.
ISO 262, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Sélection des dimensions pour la boulonnerie.
ISO 281, Roulements — Charges dynamiques de base en durée nominale.
ISO 1217, Compresseurs volumétriques — Essais de réception.
ISO 1328-1:1995, Engrenages cylindriques — Système ISO de précision — Partie 1: Définitions et valeurs
admissibles des écarts pour les flancs homologues de la denture.
ISO 1940-1:1986, Vibrations mécaniques — Exigences en matières de qualité dans l'équilibrage des rotors
rigides — Partie 1: Détermination du balourd résiduel admissible.
ISO 5167-1, Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes — Partie 1: Diaphragmes, tuyères et
tubes de Venturi insérés dans des conduites en charge de section circulaire.
ISO 7005-1, Brides métalliques — Partie 1: Brides en acier.
ISO 9329-2, Tubes en acier sans soudure pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 2: Acier non alliésetalliésaveccaractéristiques spécifiées à température élevée.
ISO 9329-4, Tubes en acier sans soudure pour service sous pression — Conditions techniques de livraison —
Partie 4: Aciers inoxydables austénitiques.
ISO 10441, Industries du pétrole et du gaz naturel — Accouplements flexibles pour transmission de puissance
mécanique — Applications spéciales.
ISO 10816-1, Vibrations mécaniques—Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non
tournantes — Partie 1: Directives générales.
ISO 10816-3, Vibrations mécaniques—Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non
tournantes — Partie 3: Machines industrielles de puissance nominale supérieure à 15 kW et de vitesse nominale
entre 120 r/min et 15 000 r/min, lorsqu'elles sont mesurées in situ.
ISO 13706, Industries du pétrole et du gaz naturel—Échangeurs de chaleur refroidis à l’air.
EFC 17, Corrosion resistant alloys for oil and gaz production: guidance on general requirements and test methods
1)
for H S service (ISBN 1 86125 001 0 P).
ASTM E 125, Reference photographs for magnetic particle indications on ferrous castings.
ASTM E 709, Standard guide for magnetic particle examination.
ANSI/API 614, Lubrication, shaft-sealing, and control-oil systems for special-purpose application.
ANSI/API 670, Vibration, axial-position, and bearing-temperature monitoring systems.
NACE MR0175, Sulfide stress cracking resistant metallic materials for oilfield equipment.
NACE TM0177, Standard test method for laboratory testing of metals for resistance to sulfide stress cracking and
stress corrosion cracking in H S environments.
NACE TM0198, Slow strain rate test method for screening corrosion resistant alloys (CRAs) for stress corrosion
cracking in sour oilfield service.
NEMA SM23, Steam turbines for mechanical drive service.
1) Publié par: European Federation of Corrosion, The Institute of Materials, 1 Carlton House Terrace, London SW1Y 5DB,
Royaume-Uni.
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3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 10440, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
à plan de joint axial (ou horizontal)
terme employé pour décrire les joints du carter qui sont parallèles à l'axedel'arbre
3.2
pression différentielle maximale admissible
pression différentielle maximale permise à l'intérieur du carter dans les conditions de fonctionnement les plus
sévères et correspondant à la pression d'aspiration minimale et la pression de refoulement égale à la pression de
tarage des soupapes de décharge
3.3
température maximale admissible de refoulement
température maximale continue de refoulement pour laquelle le fabricant à conçul’équipement
3.4
vitesse maximale admissible
vitesse maximale du rotor à l'accouplement pour laquelle la conception du constructeur permet une utilisation en
continu
NOTE Elle est exprimée en tours par minute.
3.5
pression de service maximale admissible
pression maximale continue pour laquelle a été conçul'équipement (ou tout autre élément auquel le terme se
réfère) fonctionnant avec le fluide spécifié et à la température spécifiée
3.6
pression maximale d’étanchéité
pression la plus élevée attendue au niveau des étanchéités dans tous les cas de fonctionnement, y compris le
démarrage et l’arrêt
3.7
vitesse minimale admissible
vitesse minimale du rotor à l’accouplement autorisée par le constructeur pour une utilisation en continu dans les
conditions nominales les plus basses
NOTE Elle est exprimée en tours par minutes.
3.8
carter sous pression
ensemble composé de toutes les parties fixes de l’équipement soumises à la pression interne, y compris toutes les
tubulures et les pièces fixées sur l’équipement
3.9
code de conception de pression
lanormederécipient sous pression reconnue, spécifiée par, ou en accord avec, l’acheteur
EXEMPLE ASME VIII.
3.10
à plan de joint radial (vertical)
terme employé pour décrire les joints du carter qui sont perpendiculaires à l’axe de l’arbre
3.11
capacité nominale
capacité,en mètres cubes par heure, correspondant aux conditions nominales
3.12
conditions nominales
conditions spécifiées correspondant au fonctionnement attendu et/ou au rendement optimum souhaité
3.13
pression nominale de refoulement
pression la plus élevéenécessaire pour répondre aux conditions spécifiées par l’acheteur pour le service prévu
3.14
température nominale de refoulement
température réelle prévue pour un fonctionnement aux conditions nominales
3.15
puissance nominale
puissance maximale en kilowatts nécessaire à l’entraînement du compresseur et des équipements divers couplés
mécaniquement à l’arbre moteur pour toutes les conditions de fonctionnement nominales, comprenant les effets
induits pour chaque équipement (tels que les systèmes antipulsatoire, les tuyauteries du procédé,les réfrigérants
et les séparateurs) fourni par le vendeur du compresseur
3.16
vitesse nominale
vitesse du rotor à l’accouplement correspondant à la capacité nominale du compresseur
NOTE Elle est exprimée en tours par minute.
3.17
rotor
ensemble comprenant le corps du rotor, l’arbre et les bagues montées ou emmanchées sur l’arbre (lorsqu’elles
sont fournies)
3.18
ensemble rotor
ensemble formé de tous les éléments tournants montés sur le rotor, à l’exception des accouplements
3.19
corps du rotor
section profilée pouvant intégrer l’arbre
3.20
vitesse de déclenchement
vitesse à partir de laquelle les dispositifs de sécurité se déclenchent, provoquant l’arrêt de la machine
d’entraînement
NOTE Elle est exprimée en tours par minute.
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4 Conception de base
4.1 Généralités
4.1.1 Le code de conception de la pression doit être spécifié sur les feuilles de données (annexe A). La pression
des composants doit être conforme au code de conception de la pression et aux prescriptions supplémentaires de
la présente partie de l’ISO 10440.
4.1.2 L'équipement répondant à la présente partie de l'ISO 10440 (y compris les accessoires) doit satisfaire aux
conditions de fonctionnement spécifiées. Il doit être étudié et construit pour une durée d'exploitation minimale de
20 ans et d'au moins trois ans de fonctionnement ininterrompu.
NOTE Il est reconnu qu’il s’agit là d’un critère de conception.
4.1.3 L'équipement doit être capable de fonctionner en toute sécurité jusqu'à la vitesse de déclenchement, à
110 % du tarage des soupapes de décharge et à la pression différentielle maximale spécifiée.
NOTE Un fonctionnement en toute sécurité implique la vérification d'autres paramètres quelapression différentielle, tels
que la température de refoulement maximum ou bien encore la puissance maximale disponible.
4.1.4 Sauf spécification contraire, les systèmes de refroidissement par eau doivent être étudiéspourles
conditions suivantes:
� vitesse dans les tubes de l'échangeur 1,5 m/s à 2,5 m/s
� pression de service maximum admissible > 5 bar
� pression d'épreuve > 7,7 bar
� pertes de charge maximum 1 bar
� température d'entrée maximum 32 °C
� température de refoulement maximum 49 °C
� élévation maximum de température 17 °C
� élévation minimum de température 11 °C
� facteur d'encrassement côté eau 0,35 m �K/kW
Le système doit être muni de tous les évents et purges nécessaires.
4.1.5 La disposition générale des équipements, y compris les tuyauteries et les auxiliaires, doit être étudiée
conjointement par l'acheteur et le vendeur de l'ensemble. Elle doit permettre un accès suffisant et sûrpour les
besoins d'exploitation et d'entretien.
4.1.6 La conception de l'unité doit permettre un entretien rapide tout en n'entraînant pas de coûts élevés. Les
pièces principales, telles que les éléments du corps de compresseur et les logements de paliers, y compris les
épaulements et les goujons, doivent être conçues de façon à permettre un alignement suffisamment précis au
cours de la phase de remontage.
4.1.7 Sauf demande contraire de l'acheteur, les pièces de rechange des compresseurs et équipements annexes
doivent être conformes aux spécifications de l'équipement principal d'origine.
4.1.8 Les réservoirs d'huile et les carters contenant des pièces en mouvement lubrifiées, telles que les paliers,
les systèmes d'étanchéité,les pièces finement polies, les instruments et les éléments de commande, doivent être
conçus de manière à réduire les risques de contamination/pollution par l'humidité, la poussière et tous autres corps
étrangers pendant les périodes de fonctionnement et d'arrêt.
4.1.9 Lorsque des outils ou des appareils spéciaux sont nécessaires au démontage, au remontage ou à
l'entretien de l'unité, ils doivent être inclus dans la proposition du vendeur et faire partie intégrante de la fourniture
principale. Dans le cas d'installations multiples, le nombre d'outils ou d'appareils spéciaux doit faire l'objet d'un
accord entre l'acheteur et le vendeur.
4.1.10 Lorsque des outils spéciaux sont fournis, ils doivent être emballésdans descaissesséparées, robustes et
portant l'indication suivante: «Outils spéciaux pour (numéro d'identification de l'équipement)». Chaque outil doit
porter l'indication de son utilisation.
4.1.11 Le vendeur de l’ensemble est responsable des performances de la machine après installation pour autant
que les alimentations et les conditions de fonctionnement soient celles spécifiées dans les feuilles de données.
� 4.1.12 Le vendeur doit examiner et commenter les plans de tuyauteries et de fondation du client. Le vendeur doit
effectuer une vérification sur le lieu d'exploitation des tuyauteries attenantes en démontant les brides
correspondantes. Le vendeur doit vérifier les conditions d'alignement aux températures de fonctionnement et, si
cela est spécifié, assister aux vérifications d'alignement initial.
NOTE De nombreux facteurs peuvent avoir un effet négatif sur les performances de l'équipement sur le lieu d’exploitation,
tels que: les efforts sur les tuyauteries et les tubulures; le degré de désalignement en fonctionnement; les vibrations transmises
au travers des tuyauteries et des fondations, en provenance d'équipements voisins; le type de support; les conditions de
manutention au cours du transport et à la livraison; les conditions de montage sur le lieu d'exploitation.
� 4.1.13 Les composants et installations électriques doivent satisfaire à la classification de zone spécifiés par
l'acheteur sur les feuilles de données et par les règlements locaux.
� 4.1.14 Le contrôle du niveau acoustique de tout l'équipement fourni doit faire l'objet d'un effort commun entre le
vendeur et l'acheteur. L'équipement fourni doit être conforme aux spécifications et aux règlements locaux, spécifiés
par l'acheteur et détaillés sur les feuilles de données.
� 4.1.15 Les spécifications concernant les équipements nécessaires à la séparation des liquides au refoulement de
l'unité doivent être établies conjointement par l'acheteur et le vendeur.
� 4.1.16 L'acheteur doit spécifier, sur les feuilles de données (voir annexe A), si l'unité est située à l'intérieur d'un
bâtiment (chauffé ou pas) ou bien à l'extérieur (recouverte d'un toit ou pas) ainsi que les conditions
météorologiques ou environnementales dans lesquelles l'unité doit fonctionner (en précisant les températures
minimale et maximale et les conditions extrêmes d'humidité et de poussières). Pour l'information du client, le
vendeur doit établir dans sa proposition une liste des protections spéciales qui doivent être fournies par l'acheteur.
4.2 Carter sous pression
4.2.1 Les valeurs des contraintes circonférentielles utilisées pour le calcul des carters ne doivent pas excéder les
valeurs maximales admissibles des contraintes sous tension pour le matériau utilisé et spécifiées dans les codes
de fabrication, aux conditions de température maximales et minimales de fonctionnement.
4.2.2 La pression de service maximales admissible du carter doit être au moins égale à la pression de tarage de
lasoupapededécharge.
4.2.3 Les carters doivent êtreenacier si
a) la pression nominale de refoulement est supérieure à 27,5 bar, ou
b) la température de refoulement est supérieure à 260 °C, ou
c) le gaz est inflammable ou toxique.
4.2.4 Il convient d'éviter les corps compartimentésendifférents niveaux de pression admissibles. Lorsque le
corps doit être compartimenté en deux niveaux de pression, ou plus, le vendeur doit définir les limites physiques et
la pression de service maximale admissible de chaque compartiment. Voir en 7.1, élément h).
4.2.5 Chaque corps à plan de joint axial doit être suffisamment rigide pour permettre le démontage et le
remontage de sa partie supérieure sans altérer les jeux de fonctionnement entre les parties statoriques et
rotoriques.
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4.2.6 Les carters et leurs supports doivent être conçus pour avoir une résistance et une rigidité suffisante afin de
limiter à 50 �m les variations d'alignement d'arbre au niveau des brides d'accouplement, dans les plus mauvaises
conditions de pression, de couple ainsi que de forces et moments admissibles sur les tuyauteries. Les supports et
les boulons d'alignement doivent être suffisamment rigides pour permettre le déplacement de la machine au moyen
de vérins latéraux, axiaux et verticaux.
4.2.7 Les carters à plan de joint axial doivent être assemblésmétal sur métal (avec la pâte adéquate) et
maintenus serrés par un boulonnage approprié. On ne doit pas utiliser de joint (ni de filasse) dans les plans de
joints axiaux. Quand on est amenéà utiliser un joint entre le couvercle et la partie cylindrique d'un carter à plan de
joint radial, le joint doit être soigneusement maintenu en place dans un logement.
4.2.8 Les systèmes avec chambres de refroidissement doivent être conçus pour empêcher toute fuite de
l'effluent de procédé vers le fluide de refroidissement. Le fluide de refroidissement ne doit pas circuler au travers
des plans de joints du carter.
4.2.9 Des vérins, des ergots de guidage et des goujons d'alignement doivent être prévus pour faciliter le
démontage et le remontage. Lorsque des vérins sont utilisés comme moyen de séparation entre deux faces en
contact, l'une des faces doit êtremunied'undégagement (contre-alésage ou évidement) pour éviter toute fuite au
niveau du plan de joint ou un mauvais emmanchement des pièces dues à un endommagement des faces. Les
ergots de guidage doivent avoir une longueur suffisante pour éviter tout risque de détérioration des pièces internes
du compresseur ou des boulons du carter par le carter au cours de son démontage ou de son remontage. Des
pattes de levage et des boulons àœil doivent être prévus pour soulever seulement la partie supérieure du carter.
Les méthodes de levage concernant la machine assemblée doivent être spécifiées par le vendeur.
4.2.10 Pour le rodage et pour améliorer la résistance à la corrosion et à l’usure, on peut appliquer, au moyen d’un
plaquage par déchargement ou par dépôt électrolytique, un revêtement sur la paroi interne du carter. Les
couvercles peuvent être revêtus de façon similaire ou bien être fabriqués à partir d'un matériau compatible. Le
vendeur doit fournir dans sa proposition tous les détails relatifs à la fabrication du carter.
NOTE Cette procédure peut entraîner un suralésage du carter pendant la fabrication, avant l'usinage final.
4.2.11 Le filetage doit satisfaire aux exigences de l'ISO 262.
4.2.12 Il convient d’utiliser de préférence des goujons plutôt que des boulons.
4.2.13 Un espace suffisant doit être aménagé autour des boulons pour permettre le serrage de ceux-ci à l'aide
d'une cléà douilles ou d'une clé polygonale. Le vendeur doit inclure dans sa fourniture tous les outils et appareils
spéciaux nécessaires au démontage et au remontage des machines.
4.2.14 Des écrous borgnes, des écrous fendus ou des écrous plats ne doivent pas être utilisés à moins d’avoir
obtenuaupréalable l'accord de l'acheteur.
4.2.15 Les trous taraudés dans les corps sous pression doivent être réduits au minimum. Pour limiter les risques
de fuite, on doit laisser, dans les sections de carter soumises à pression, à proximité des perçages et des
taraudages, du métal en surépaisseur suffisante, en plus de l'épaisseur prévue pour la corrosion.
4.2.16 Les équipements assemblés par goujons doivent être fournis avec les goujons en place. Les trous borgnes
de goujons doivent être percés à une profondeur telle que la longueur de taraudage soit de préférence égale à
1,5 fois le diamètre extérieur du goujon. Aux extrémités des goujons, le filetage doit être enlevé sur une longueur
équivalente à 1,5 filet.
4.3 Raccordements de carter
� 4.3.1 Les raccordements à l’aspiration et au refoulement du carter doivent être munis de brides ou doivent être à
faces usinées, assemblés par goujons, avec les orientations indiquées dans les feuilles de données et être
adaptés à la pression de service maximum admissible du carter.
4.3.2 Tous les raccordements du client doivent être accessibles pour permettre le démontage sans nécessiter le
déplacement de la machine.
4.3.3 Les raccordements soudés sur le carter doivent satisfaire aux spécifications des matériaux, y compris les
valeurs de résilience, du carter plutôt que des tuyauteries (voir 4.11.4.5).
4.3.4 Lorsque les fonctions suivantes sont nécessaires ou spécifiées, les raccordements correspondants doivent
être réalisés par l'intermédiaire de brides ou de bossages avec un diamètre de tuyauterie qui ne doit pas être
inférieur à 20 mm. Des raccordements de plus faible diamètre, tels que ceux énumérés ci-après, peuvent être
utilisés avec l'accord du client:
a) évents,
b) raccordements pour indicateurs de pression et de température,
c) injection de liquide,
d) eau de réfrigération,
e) huile de lubrification et d'étanchéité,
f) balayage – rinçage,
g) gaz tampon,
h) purges de carter,
i) lignes égalisatrices de pression.
4.3.5 Les ouvertures de carter pour raccordements de tuyauteries ne doivent pas avoir un diamètre nominal
inférieur à 20 mm. Elles doivent être munies de brides ou de faces usinées et montées avec des goujons. Lorsque
de tels modes d'assemblage sont impraticables, les raccords filetés doivent être autorisés pour des tuyauteries de
diamètre nominal 20 mm et 25 mm. Ces raccordements filetés doivent être réalisésconformément aux
paragraphes 4.3.5.1 à 4.3.5.5.
4.3.5.1 Un manchon, d'une longueur de préférence inférieure à 150 mm, doit être vissé dans les ouvertures
filetées.
4.3.5.2 Les manchons de raccordement doivent être fabriqués à partir de tube sans soudure, capable de
supporter les exigences de pression indiquées dans les feuilles de données et résister à une force de 1000 N dans
toutes les directions.
4.3.5.3 Les manchons de raccordement doivent se terminer par une bride soudée en bout ou
emmanchée/soudée.
4.3.5.4 Les matériaux utilisés pour le manchon et la bride doivent satisfaire aux spécifications de 4.3.3.
4.3.5.5 Les raccords filetés doivent comporter une soudure d'étanchéité.
4.3.6 Les ouvertures non conformes aux standards industriels ne doivent pas être utilisées.
4.3.7 Les brides doivent être conformes au code de conception de la pression. Les alternatives doivent être
conformes aux paragraphes 4.3.7.2 à 4.3.7.4.
4.3.7.1 Les brides en fonte doivent être à face plane.
4.3.7.2 Les brides à face plane avec surépaisseur sont acceptables lorsqu'il ne s'agit pas de fonte.
4.3.8 Les raccordements usinés et goujonnés doivent être conformes à l'ISO 7005-1 pour tout ce qui concerne
les opérations d'usinage et de perçage. Les goujons et les écrous doivent être fournis et montés à leurs
emplacements définitifs.
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4.3.9 Les trous taraudés et les bossages pour tuyauteries filetées doivent être conformes à l'ISO 7-1. Le filetage
des tuyauteries filetées doit être conique et conforme à l'ISO 7-1.
4.3.10 Les trous taraudés non raccordés à des tuyauteries doivent être bouchés avec des bouchons pleins en
acier. Les bouchons destinés àêtre démontésultérieurement doivent être choisis dans un matériau résistant à la
corrosion. Les filetages doivent être lubrifiés. Un ruban ne doit pas être appliqué sur les filetages. Les bouchons en
plastique ne sont pas autorisés.
4.4 Forces et moments extérieurs
Les compresseurs doivent être conçus pour supporter des forces et moments extérieurs égaux ou supérieurs à
1,85 fois les valeurs calculées d'après la norme NEMA SM23. Les forces et les moments admissibles doivent
être indiqués sur le plan d'ensemble. Il convient de ne pas utiliser des joints de dilatation en présence de
produits inflammables ou toxiques.
Partout où cela est possible, il convient d'augmenter ces forces et moments admissibles en fonction d'autres
paramètres, tels l'emplacement et le type de supports de compresseur, la longueur des tubulures et leur degré de
robustesse, la configuration du carter et son épaisseur. Le choix des joints de dilatation et de leurs emplacements
doit faire l'objet du plus grand soin pour éviter une fatigue prématurée, due soit à des phénomènes de vibrations
soit à des contraintes de dilatation, soit à une combinaison des deux.
4.5 Éléments tournants
4.5.1 Rotors
4.5.1.1 La rigidité du rotor doit être suffisante pour éviter tout contact entre les éléments du rotor et le carter et
entre les éléments de rotors entraînés par engrenages, dans les conditions de fonctionnement les plus
défavorables, y compris à une pression égale à 110 % de la pression de tarage des soupapes de sûreté. Les
éléments de rotor qui ne font pas partie intégrante de l'arbre doivent être solidement fixés sur l'arbre de façon à
éviter tout déplacement relatif en toute condition. Les clavettes doivent avoir des rayons de raccordement de
1,6 mm. Les soudures structurelles sur les rotors doivent être continues et avoir subi un traitement de
détensionnement, comportant de préférence un minimum de deux cycles de chauffe et de refroidissement.
4.5.1.2 Les arbres doivent être en acier forgé sauf acceptation d'un autre matériau par l'acheteur.
4.5.1.3 Si cela est requis en 6.3.3.5, les surfaces de l'arbre faisant face aux sondes de vibrations doivent être
concentriques aux portées de paliers et ne comporter aucune marque ou gravure ni aucune discontinuité de
surface, tel qu'un trou d'huile ou une clavette. Ces surfaces ne doivent être ni métallisées, ni manchonnées, ni
plaquées. L'état de surface doit être tel que la moyenne quadratique soit comprise entre 0,4 �met 0,8�m, et
obtenudepréférence par rectification ou par brunissage. Ces zones doivent être soigneusement démagnétisées
ou traitées de manière que l'effet combiné du faux-rond mécanique et de la composante résiduelle électrique ne
dépasse pas 25 % de l'amplitude crête à crête de vibration maximale admissible ou 6�m, si ce dernier nombre est
plus grand.
4.5.1.4 Dans les emplacements réservés aux garnitures d'étanchéité,l'arbre doit être chromé ou muni de
bagues amovibles. Ces bagues doivent être fabriquées dans un matériau résistant à la corrosion, trempé pour
résister à l'usure, et étanchées pour interdire toute fuite entre la bague et l'arbre.
4.5.2 Engrenages de distribution
4.5.2.1 Les engrenages de distribution doivent êtreenacier forgé ou laminé et d'une qualité au moins égale à
la qualité 6 selon l'ISO 1328. Ils doivent être dutypehélicoïdal.
4.5.2.2 La profondeur d'engrènement entre les rotors de distribution doit être réglable et le réglage doit
permettre un verrouillage positif. Les dispositifs de réglage et de verrouillage doivent être accessibles lorsque les
rotors sont montés dans leurs paliers.
4.5.2.3 La boîte à engrenages ne doit pas pouvoir entrer en contact avec le gaz.
4.5.2.4 Si le système d'engrenages doit être démonté pour le remplacement des étanchéités, on doit être
alors capable de réengréner les rotors sans démontage complémentaire du carter.
4.5.2.5 Le sens de l'hélice (droite ou gauche) des engrenages de distribution des compresseurs hélicoïdaux et
en spirale doit êtrelemême que celui des rotors.
NOTE Cette exigence permet que la position axiale produise le minimum d'effet sur les engrenages.
4.6 Systèmes d'étanchéité
4.6.1 Applications
4.6.1.1 Les arbres doivent être munis de systèmes d'étanchéité pour empêcher lesfuitesversouen
provenance du compresseur pour toutes les conditions de fonctionnement spécifiées et pendant les périodes
d'arrêt. Le système d'étanchéité doit être efficace, quelles que soient les conditions pouvant survenir pendant les
périodes de démarrage, d'arrêt et dans toutes autres conditions particulières spécifiées par l'acheteur dans les
feuilles de données.
Il convient d’attirer l’attention sur les dangers dus au mélange des gaz.
4.6.1.2 Dans les applications à basse température, les systèmes d'étanchéité doivent être conçus de façon à
maintenir la température de l'huile au-dessus de la température du point d'écoulement de la garniture côté gaz.
� 4.6.1.3 Les étanchéités d'arbres peuvent être constituées d'un ou d'une combinaison des types d'étanchéité
décrits de 4.6.2 à 4.6.5, selon les spécifications de l'acheteur. Les matériaux utilisés pour les différents composants
doivent être compatibles avec les conditions d'utilisation.
� 4.6.1.4 En cas d'utilisation d'un système d'éjection, celui-ci doit comporter un dispositif de régulation
maintenant la chambre d'étanchéitéà la pression désirée. Le fluide d'entraînement doit être soit un gaz inerte, soit
le gaz prélevé au refoulement du compresseur, selon ce qui aura été spécifié.
� 4.6.1.5 L'acheteur ou le vendeur doivent spécifier si l'injection d'un gaz tampon est nécessaire, compte tenu
des conditions de fonctionnement.
4.6.1.6 En cas d'utilisation permanente d'un gaz tampon, le système d'injection doit comprendre un filtre à
150 �m, un régulateur de pression différentielle, une alarme de bas niveau de pression et un indicateur de pression
du gaz tampon. Tout système différent du précédent doit faire l'objet d'une spécification particulière de l'acheteur.
4.6.2 Étanchéités à labyrinthes
Les étanchéités de type labyrinthe doivent être livrées avec un système d'éjection ou d'injection, selon le type
d'application. Les systèmes d'étanchéité doivent être complétés par toutes les tuyauteries nécessaires, les
vannes de régulation et de contrôle, les indicateurs de pression et les filtres. Chaque élément doit être monté
avec des vannes d'isolement de façon à permettre son démontage pendant le fonctionnement du compresseur.
Lorsque le gaz prélevé au refoulement du compresseur est utilisé comme gaz d'entraînement du système
d'éjection, les dispositions nécessaires doivent être prises pour assurer l'étanchéité du compresseur pendant
lesphasesdedémarrage et d'arrêt.
4.6.3 Étanchéités à bagues
Les étanchéités à bagues doivent être composées de bagues segmentées en carbone ou en tout autre matériau
compatible avec l'application, montées avec des entretoises ou des anneaux de maintien. Les étanchéités peuvent
fonctionner à sec comme c'est le cas avec les étanchéités à labyrinthes ou en utilisant un liquide comme c'est le
cas avec les garnitures d'étanchéité mécaniques.
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4.6.4 Garnitures mécaniques (ou à contact)
4.6.4.1 Les garnitures de type mécanique doivent être montées avec des labyrinthes et des bagues
d'étanchéité pour réduire autant que possible les débits de fuites d'huile vers l'atmosphère ou vers l'intérieur du
compresseur. L'huile ou tout autre liquide approprié, injecté sous pression sur les faces en rotation, peut être
obtenu à partir du système de lubrification ou d'un système d'huile indépendant conforme à 4.10.
4.6.4.2 Les garnitures de type mécanique doivent comporter un dispositif d'autoétanchéité pour éviter, à
l'arrêt, les fuites de gaz en provenance du compresseur ainsi qu'une chute de la pression d'huile d'étanchéité.
4.6.5 Étanchéitéà film liquide
Les systèmes d'étanchéitéà film liquide doivent comporter des bagues d'étanchéité métalliques ainsi que des
labyrinthes pour limiter les fuites d'huile vers l'atmosphère et vers l'intérieur du compresseur. Un liquide
d'étanchéité doit être fourni conformément à 4.6.4.1.
4.6.6 Étanchéitésau gaz
Pour des applications particulières, les systèmes d'étanchéité au gaz sans contact sont disponibles.
4.7 Comportements dynamiques
4.7.1 Vitesses critiques
� 4.7.1.1 Lorsque cela est spécifié, le vendeur doit faire une analyse de la vitesse critique latérale et déterminer
si les vitesses critiques de l'organe moteur sont compatibles avec les vitesses critiques du compresseur et si la
combinaison est adaptée à la gamme de vitesses de fonctionnement spécifiées.
4.7.1.2 Si une fréquence harmonique d'une excitation périodique est égale à, ou voisine de, la fréquence de
l'un des modes de vibration du rotor, il est possible qu'il existe une condition de résonance; lorsqu'une résonance
se produit à une vitesse donnée, cette vitesse est appelée vitesse critique. La présente partie de l'ISO 10440 est
concernée par les vitesses critiques réelles plutôt que par les valeurs pouvant être obtenues par le calcul. Les
vitesses critiques réelles ne sont pas les valeurs calculées dans des conditions de rotor non amorti, mais les
vitesses critiques confirmées par les données en provenance de bancs d'essais. Les valeurs des vitesses critiques
supérieures aux vitesses d'essais doivent être obtenues soit par le calcul en considérant un rotor amorti soit au
cours d'essais en apportant des sources d'excitations extérieures au rotor.
4.7.1.3 La fréquence d'une source excitatrice peut être inférieure, égale ou supérieure à la fréquence
synchrone du rotor. De telles fréquences d'excitation peuvent être produites par ce qui suit (liste non limitative):
a) défaut d'équilibrage du système rotorique;
b) fréquences du film d'huile;
c) fréquences de frottement interne;
d) fréquences de passage;
e) fréquences d'engrènement des roues et des pignons;
f) fréquences de défaut d'alignement d'accouplements;
g) fréquences acoustiques ou aérodynamiques;
h) fréquences produites au cours d'un démarrage, par exemple les variations de vitesse agissant sur un
ensemble composé d'éléments inertiels et flexibles en torsion et contribuant à la formation de fréquences de
résonances en torsion.
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