ISO 10440-1:2000
(Main)Petroleum and natural gas industries — Rotary-type positive- displacement compressors — Part 1: Process compressors (oil-free)
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.
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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 10440-1:2000(E)
©
ISO 2000
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ISO 10440-1:2000(E)
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ISO 10440-1:2000(E)
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
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ISO 10440-1:2000(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.
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.
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ISO 10440-1:2000(E)
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.
© ISO 2000 – All rights reserved v
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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.
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ISO 10440-1:2000(E)
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).
2
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.
2
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.
2 © ISO 2000 – All rights reserved
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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
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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
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ISO 10440-1:2000(E)
� maximum temperature rise 17 °C
� minimum temperature rise 11 °C
2
� 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.
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ISO 10440-1:2000(E)
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.
6 © ISO 2000 – All rights reserved
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ISO 10440-1:2000(E)
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.
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ISO 10440-1:2000(E)
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.
Whe
...
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 10440-1:2000(F)
©
ISO 2000
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ISO 10440-1:2000(F)
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Imprimé en Suisse
ii © ISO 2000 – Tous droits réservés
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ISO 10440-1:2000(F)
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
© ISO 2000 – Tous droits réservés iii
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ISO 10440-1:2000(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 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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ISO 10440-1:2000(F)
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.
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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.
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ISO 10440-1:2000(F)
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).
2
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.
2
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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ISO 10440-1:2000(F)
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
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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
2
� 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.
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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
...
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