Ships and marine technology -- Technical requirements for dry-disconnect/connect couplings for bunkering liquefied natural gas

This document specifies the design, minimum safety, functional and marking requirements, as well as the interface types and dimensions and testing procedures for dry-disconnect/connect couplings for LNG hose bunkering systems intended for use on LNG bunkering ships, tank trucks and shore-based facilities and other bunkering infrastructures. It is not applicable to hydraulically operated quick connect/disconnect couplers (QCDC) used for hard loading arms, which is covered in ISO 16904. Based on the technology used in industrial manufacturing at the time of development of this document, it is applicable to sizes of couplings ranging from DN 25 to DN 200.

Navires et technologie maritime -- Exigences techniques relatives au couplage de connexion et de déconnexion à sec pour le soutage de gaz naturel liquéfié

Ce document spécifie les exigences de conception, de sécurité minimale, de fonctionnement et de marquage, ainsi que les types et dimensions d'interface et les procédures d'essai applicables au couplage de connexion/déconnexion ŕ sec de GNL utilisé pour un systčme de soutage de GNL par flexible, destiné ŕ ętre utilisé sur un navire de soutage de GNL, un camion-citerne, une installation terrestre et les autres infrastructures de soutage. Il ne s'applique pas aux coupleurs de connexion et de déconnexion rapide ŕ commande hydraulique (QCDC) utilisés pour un bras de chargement rigide, lesquels sont couverts par l'ISO 16904. Compte tenu de la technologie actuelle de production industrielle au moment de l'élaboration de ce document, il est applicable aux tailles de coupleurs comprise entre DN25 et DN200.

General Information

Status
Published
Publication Date
14-Jul-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
03-Jun-2019
Completion Date
15-Jul-2019
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ISO 21593:2019 - Ships and marine technology -- Technical requirements for dry-disconnect/connect couplings for bunkering liquefied natural gas
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ISO 21593:2019 - Navires et technologie maritime -- Exigences techniques relatives au couplage de connexion et de déconnexion a sec pour le soutage de gaz naturel liquéfié
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21593
First edition
2019-07
Ships and marine technology —
Technical requirements for dry-
disconnect/connect couplings for
bunkering liquefied natural gas
Navires et technologie maritime — Exigences techniques relatives au
couplage de connexion et de déconnexion à sec pour le soutage de gaz
naturel liquéfié
Reference number
ISO 21593:2019(E)
ISO 2019
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ISO 21593:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

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Published in Switzerland
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ISO 21593:2019(E)
Contents Page

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

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 General requirements ..................................................................................................................................................................................... 3

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 3

4.2 Basic design principle ....................................................................................................................................................................... 3

4.3 Design parameters ............................................................................................................................................................................... 4

4.4 Functional requirements ................................................................................................................................................................ 5

4.5 Internal valve ............................................................................................................................................................................................ 5

4.6 Protective cap/plug ............................................................................................................................................................................. 6

4.7 Handle............................................................................................................................................................................................................. 6

5 Materials ....................................................................................................................................................................................................................... 6

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 6

5.2 Body of coupling .................................................................................................................................................................................... 6

5.3 Bolting ............................................................................................................................................................................................................ 6

5.4 Spring .............................................................................................................................................................................................................. 6

5.5 Seals .................................................................................................................................................................................................................. 6

5.6 Welding .......................................................................................................................................................................................................... 6

6 Interface types and dimensions ........................................................................................................................................................... 6

7 Marking .......................................................................................................................................................................................................................... 9

8 Testing ............................................................................................................................................................................................................................. 9

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 9

8.2 Ambient test conditions ...............................................................................................................................................................10

8.3 Cryogenic test conditions ...........................................................................................................................................................10

8.4 Test arrangement ...............................................................................................................................................................................11

8.5 Shell tightness at ambient temperature .........................................................................................................................12

8.6 Shell strength at ambient temperature ...........................................................................................................................12

8.7 Internal valve tightness at ambient temperature ..................................................................................................12

8.8 Internal valve strength at ambient temperature ....................................................................................................13

8.9 Shell tightness at minimum working temperature ...............................................................................................13

8.10 Internal valve tightness at minimum working temperature ........................................................................13

8.11 Operation test at minimum working temperature ...............................................................................................14

8.12 Electrical conductivity ...................................................................................................................................................................14

8.13 Manual force at cold conditions under frost ..............................................................................................................14

8.14 Bending test ............................................................................................................................................................................................14

8.15 Drop test ....................................................................................................................................................................................................15

8.16 Endurance test .....................................................................................................................................................................................15

8.17 High-pressure test .............................................................................................................................................................................16

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................17

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 21593:2019(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso

.org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 8, Ships and marine technology.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21593:2019(E)
Ships and marine technology — Technical requirements
for dry-disconnect/connect couplings for bunkering
liquefied natural gas
1 Scope

This document specifies the design, minimum safety, functional and marking requirements, as well as

the interface types and dimensions and testing procedures for dry-disconnect/connect couplings for

LNG hose bunkering systems intended for use on LNG bunkering ships, tank trucks and shore-based

facilities and other bunkering infrastructures. It is not applicable to hydraulically operated quick

connect/disconnect couplers (QCDC) used for hard loading arms, which is covered in ISO 16904.

Based on the technology used in industrial manufacturing at the time of development of this document,

it is applicable to sizes of couplings ranging from DN 25 to DN 200.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendment) applies.

ISO 3834 (all parts), Quality requirements for fusion welding of metallic materials

ISO 5208:2015, Industrial valves — Pressure testing of metallic valves
EN 1092-1, Flanges and their joints

EN 12266-1:2012, Industrial valves — Testing of metallic valves — Part 1: Pressure tests, test procedures

and acceptance criteria — Mandatory requirements
ASME B16.5-2009, Pipe flanges and flanged fittings
ASME B31.3-2018, Process piping
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
bunkering
operation of transferring LNG fuel to a vessel
[SOURCE: ISO 20519:2017, 3.1, modified — Note 1 to entry has been deleted.]
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 21593:2019(E)
3.2
dry-disconnect

method that reduces LNG or natural gas releases into the atmosphere under normal operation to a

negligible amount consistent with safety, either by equipment design or procedural practice

[SOURCE: ISO 20519:2017, 3.6]
3.3
dry-disconnect/connect coupling
coupling
dry disconnect coupling
dry break coupling

mechanical device, consisting of a nozzle (3.4) and a receptacle (3.5), which permits quick connection

and disconnection of a hose bunkering system of the bunker facility to the manifold of the receiving

vessel, in a safe manner, without employing bolts
3.4
nozzle

half part of the dry-disconnect/connect coupling (3.3) typically mounted on the hose bunkering system

of the bunker facility, which permits a quick connection and disconnection to the receiving vessel in a

safe manner

Note 1 to entry: It includes an internal valve to seal the nozzle/bunkering system when disconnected and is

opened after connection by manual operation.
Note 2 to entry: See 4.2.4.
3.5
receptacle

half part of the dry-disconnect/connect coupling (3.3), which is typically mounted to the manifold flange

of the receiving vessel, which permits a quick connection and disconnection of the hose bunkering

system in a safe manner

Note 1 to entry: It includes an internal valve to seal the receptacle/manifold (3.7) system when disconnected and

is opened after connection by manual operation of the nozzle (3.4).

Note 2 to entry: The receptacle shall always be equipped with a seal, as shown in Figure 3.

Note 3 to entry: See 4.2.4.
3.6
dry gas

gas with moisture content such that the dew point of the gas at the required test pressure is at least

11 °C below the ambient test temperature
3.7
manifold

pipe assembly mounted on board LNG-fuelled vessel to which the flange of the receptacle (3.5) is

connected
3.8
verification testing

series of tests to assure that each coupling (3.3) part (including nozzle (3.4) and receptacle (3.5)) meets

all of its design specifications and requirements and that it fulfils its intended purposes

3.9
production testing

process of measuring the properties or performance of the coupling (3.3) and checking it and obtaining

an indication of well productivity before being delivered from factory to customer

2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 21593:2019(E)
4 General requirements
4.1 General

The dry-disconnect/connect coupling shall be functionally compatible with the LNG bunkering system;

the nozzle shall be functionally compatible with the corresponding receptacles, and vice versa.

4.2 Basic design principle

4.2.1 The coupling consists of a nozzle and a receptacle. The nozzle allows a quick connection and

disconnection of the LNG bunkering system to the receptacle.

4.2.2 The poppet faces of the internal valve from the nozzle interacts and pushes the receptacle poppet

toward the open position in order to allow a medium flow.

4.2.3 The nozzle and receptacle shall remain in the final position when the coupling is connected and

is in fully open condition.

4.2.4 The typical structure of the two-part coupling is shown in Figure 1 and Figure 2:

Key
1 internal valve
2 poppet
3 flange
4 manifold of LNG receiving vessel
5 receptacle
6 nozzle
7 hose of LNG bunkering facility
8 handle

Figure 1 — Sketch structure of a dry-disconnect/connect coupling — Disconnected condition

© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 21593:2019(E)
Key
1 internal valve
2 poppet
3 flange
4 manifold of LNG receiving vessel
5 receptacle
6 nozzle
7 hose of LNG bunkering facility
8 handle
9 coupling

Figure 2 — Sketch structure of a dry-disconnect/connect coupling — Connected condition

4.2.5 The dry disconnect/connect coupling shall be designed according to a design standard for

pressure-containing equipment. Accepted design codes are:
— ASTM Boiler and Pressure Vessel Code;
— European Pressure Equipment Directive 2014/68/EU;
— EN 12516 Industrial Valves – Shell design strength;

— ISO 16904:2016, 7.2 Design of QCDC; Section 7.3 QCDC system; 9.3.8 QCDC (Testing requirements).

Other design codes can be accepted if they provide the same level of safety with respect to pressure

containment.

The wall thickness of the coupling shall take into account, as a minimum but not limited to, the internal

pressure, the external loads and the moments.
4.2.6 The receptacle shall always be equipped with a seal, as shown in Figure 3.
4.3 Design parameters

The design pressure and temperature of the dry-disconnect/connect coupling shall comply with:

a) Minimum design pressure:
1,6 MPa.
4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 21593:2019(E)
b) Design temperature:
−196 °C to + 85 °C.
4.4 Functional requirements

4.4.1 An interlock function shall be included to ensure the coupling is sealed first under connection,

before the internal valves are opened. When disconnecting, the internal valves shall be closed first, before

it is possible to disconnect the coupling. This may be achieved by an internal interlock device (two-step

action) or sequential in one single rotating manoeuvre (single-step action).

4.4.2 The volume between the two internal valves shall be as small as practical and reported by the

manufacturer.

4.4.3 Once connected, the coupling shall remain liquid and gas tight under all operating conditions,

and shall sustain:

1. The external loads applied at the connection between the bunkering system and the ship’s manifold

(dynamic and static as well as ice accretion).

2. The internal loads due to the LNG transfer process, either pressure or thermal loads during

transient and permanent phases.
The bending loads shall comply with the value specified in Table 5.

4.4.4 It shall be possible to disconnect the nozzle from the receptacle under the maximum manifold

loads, including an ice build-up on the device with a thickness of:
1. for DN 25 to DN 80: 10 mm solid ice (d = 800 kg/m );
2. for DN 100 to DN 200: 25 mm solid ice (d = 800 kg/m ).

4.4.5 The design of the coupling shall allow the coupling to be manually connected and disconnected

unaided and the maximum force to (dis)connect the nozzle from the receptacle shall not exceed 350 N.

Where this force exceeds 350 N, actuation shall be pneumatically or hydraulically assisted.

The nozzle shall be so designed as to be operated without the use of tools (e.g. extension bars) and

excessive force for connecting and disconnecting.

4.4.6 The operation direction to open and close shall be indicated with an indelible mark. Connected

condition shall be made with a positive indication that the mechanism action is fully made.

4.4.7 The design of the nozzle and receptacle shall allow for the removal of liquid and vapour before

disconnection, avoiding vapour and liquid trapped in the dead space during purging operation.

4.4.8 The nozzle shall have an integrated swivel function. It shall allow free rotation, to prevent the

application of torsional loads on the bunkering system.

4.4.9 The coupling shall have suitable fire resistance properties and shall be fire type tested in

accordance with recognized standards (e.g. ISO 10497).
4.4.10 The coupling shall be made of conductive, non-sparking mate
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21593
Première édition
2019-07
Navires et technologie maritime —
Exigences techniques relatives
au couplage de connexion et de
déconnexion à sec pour le soutage de
gaz naturel liquéfié
Ships and marine technology — Technical requirements for dry-
disconnect/connect couplings for bunkering liquefied natural gas
Numéro de référence
ISO 21593:2019(F)
ISO 2019
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ISO 21593:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 21593:2019(F)
Sommaire Page

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

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

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Exigences générales .......................................................................................................................................................................................... 3

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 3

4.2 Principe fondamental de conception ................................................................................................................................... 3

4.3 Paramètres de conception............................................................................................................................................................. 4

4.4 Exigences fonctionnelles ................................................................................................................................................................ 5

4.5 Vanne interne ........................................................................................................................................................................................... 6

4.6 Capuchon/bouchon de protection ......................................................................................................................................... 6

4.7 Manche ........................................................................................................................................................................................................... 6

5 Matériaux ..................................................................................................................................................................................................................... 6

5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 6

5.2 Corps du couplage ................................................................................................................................................................................ 6

5.3 Boulonnage ................................................................................................................................................................................................ 6

5.4 Ressort ........................................................................................................................................................................................................... 6

5.5 Joints ................................................................................................................................................................................................................ 6

5.6 Soudage ......................................................................................................................................................................................................... 6

6 Type et dimensions des interfaces .................................................................................................................................................... 7

7 Marquage ...................................................................................................................................................................................................................... 9

8 Essais ................................................................................................................................................................................................................................ 9

8.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 9

8.2 Conditions ambiantes d'essai ..................................................................................................................................................10

8.3 Conditions d'essai cryogéniques ..........................................................................................................................................10

8.4 Configuration de l'essai ................................................................................................................................................................11

8.5 Étanchéité de l'enveloppe à température ambiante ............................................................................................12

8.6 Résistance de l'enveloppe à température ambiante ............................................................................................12

8.7 Étanchéité de la vanne interne à température ambiante ................................................................................13

8.8 Résistance de la vanne interne à température ambiante ................................................................................13

8.9 Étanchéité de l'enveloppe à la température minimale de service ...........................................................13

8.10 Étanchéité de la vanne interne à la température minimale de service ...............................................13

8.11 Essai de fonctionnement à la température minimale de service ..............................................................14

8.12 Conductivité électrique .................................................................................................................................................................14

8.13 Force manuelle en conditions à froid (givre) .............................................................................................................14

8.14 Essai de flexion ....................................................................................................................................................................................14

8.15 Essai de chute ........................................................................................................................................................................................15

8.16 Essai d'endurance ..............................................................................................................................................................................16

8.17 Essai sous haute pression ...........................................................................................................................................................16

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................17

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 21593:2019(F)
Avant-propos

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

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

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

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

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 8, Navires et technologie maritime.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 21593:2019(F)
Navires et technologie maritime — Exigences techniques
relatives au couplage de connexion et de déconnexion à sec
pour le soutage de gaz naturel liquéfié
1 Domaine d'application

Ce document spécifie les exigences de conception, de sécurité minimale, de fonctionnement et de

marquage, ainsi que les types et dimensions d'interface et les procédures d'essai applicables au couplage

de connexion/déconnexion à sec de GNL utilisé pour un système de soutage de GNL par flexible, destiné

à être utilisé sur un navire de soutage de GNL, un camion-citerne, une installation terrestre et les autres

infrastructures de soutage. Il ne s'applique pas aux coupleurs de connexion et de déconnexion rapide à

commande hydraulique (QCDC) utilisés pour un bras de chargement rigide, lesquels sont couverts par

l'ISO 16904.

Compte tenu de la technologie actuelle de production industrielle au moment de l'élaboration de ce

document, il est applicable aux tailles de coupleurs comprise entre DN25 et DN200.

2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 3834 (toutes les parties), Exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques

ISO 5208:2015, Robinetterie industrielle — Essais sous pression des appareils de robinetterie métalliques

EN 1092-1, Brides et leurs assemblages

EN 12266-1:2012, Robinetterie industrielle — Essais des appareils de robinetterie métalliques — Partie 1:

Essais sous pression, procédures d’essai et critères d’acceptation — Prescriptions obligatoires

ASME B16.5-2009, Pipe flanges and flanged fittings
ASME B31.3, Process piping
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https: //www .iso .org/obp

— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
soutage
opération de transfert de combustible GNL à un navire
[SOURCE: ISO 20519:2017, 3.1, modifié – la Note 1 à l'article a été supprimée.]
© ISO 2019 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 21593:2019(F)
3.2
déconnexion à sec

méthode pour réduire à des quantités négligeables compatibles avec la sécurité, le GNL ou le gaz naturel

rejeté dans l'atmosphère en fonctionnement normal, grâce à la conception des équipements ou aux

pratiques opératoires
[SOURCE: ISO 20519:2017, 3.6]
3.3
couplage de connexion et de déconnexion à sec
raccord rapide auto-obturant
raccord à désaccouplement rapide

dispositif mécanique, comprenant un embout mâle (3.4) et un embout femelle (3.5) qui permet de

connecter et déconnecter rapidement un système de soutage par flexible de l'installation de soute sur la

traverse du navire récepteur de manière sûre, sans utiliser de boulons
3.4
embout mâle

partie correspondant à la moitié du couplage (3.3), qui est généralement montée sur le système de

soutage par flexible de l'installation de soute, et qui permet une connexion et une déconnexion rapides

et sécurisées sur le navire récepteur

Note 1 à l'article: Il comprend une vanne interne assurant l'étanchéité de l'embout mâle/du système de soutage

une fois déconnecté et est ouvert par actionnement manuel après connexion.
Note 2 à l'article: Voir 4.2.4.
3.5
embout femelle

partie correspondant à la moitié du couplage (3.3), qui est généralement montée sur la bride de traverse

du navire récepteur, et qui permet une connexion et une déconnexion rapides et sécurisées du système

de soutage par flexible

Note 1 à l'article: Il comprend une vanne interne assurant l'étanchéité de l'embout femelle (3.5)/du système de

traverse une fois déconnecté et est ouvert par actionnement manuel de l'embout mâle (3.4) après connexion.

Note 2 à l'article: L'embout femelle doit toujours être équipé d'un joint, comme indiqué sur la Figure 3.

Note 3 à l'article: Voir 4.2.4.
3.6
gaz sec

gaz dont la teneur en humidité est telle que le point de rosée du gaz à la pression d'essai requise est

inférieur d'au moins 11 °C à la température d'essai ambiante
3.7
traverse

ensemble de tuyauterie monté à bord d'un navire fonctionnant au GNL sur lequel est branchée la bride

de l'embout femelle (3.5)
3.8
essais de vérification

série d'essais visant à s'assurer que chaque élément du couplage (3.3) (y compris embout mâle (3.4) et

embout femelle (3.5)) est conforme à ses spécifications et exigences de conception et qu'il fonctionne

selon l'usage prévu
3.9
essais de production

processus consistant à mesurer les propriétés ou les performances du couplage (3.3) et à le vérifier en

obtenant une indication de bonne productivité avant la livraison de l'usine au client

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4 Exigences générales
4.1 Généralités

Un couplage de connexion et de déconnexion à sec doit être compatible sur le plan fonctionnel avec un

système de soutage de GNL; un embout mâle doit être compatible sur le plan fonctionnel avec l'embout

femelle correspondant, et inversement.
4.2 Principe fondamental de conception

4.2.1 Le couplage comprend un embout mâle et un embout femelle. L'embout mâle permet une

connexion et une déconnexion rapides du système de soutage de GNL à l'embout femelle.

4.2.2 Le champignon de la vanne interne de l'embout mâle interagit avec le champignon de l'embout

femelle et le pousse en position d'ouverture pour permettre l'écoulement du milieu.

4.2.3 L'embout mâle et l'embout femelle doivent rester en position finale lorsque le couplage est

connecté et qu'il se trouve en position d'ouverture complète.

4.2.4 La structure type du couplage en deux parties est représentée ci-dessous à la Figure 1 et à la

Figure 2:
Légende
1 vanne interne
2 champignon
3 bride
4 traverse du navire récepteur de GNL
5 embout femelle
6 embout mâle
7 flexible de l'installation de soutage de GNL
8 manche

Figure 1 — Croquis de la structure d'un couplage de connexion et de déconnexion à sec —

À l'état déconnecté
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Légende
1 vanne interne
2 champignon
3 bride
4 traverse du navire récepteur de GNL
5 embout femelle
6 embout mâle
7 flexible de l'installation de soutage de GNL
8 manche
9 couplage

Figure 2 — Croquis de la structure d'un couplage de connexion et de déconnexion à sec —

À l'état connecté

4.2.5 Le couplage de connexion et de déconnexion à sec doit être conçu conformément à une norme de

conception applicable au matériel sous pression. Les codes de conception acceptés sont les suivants:

— ASTM Boiler et Pressure Vessel Code;
— Directive 2014/68/UE concernant les équipements sous pression;
— EN 12516, Robinetterie industrielle — Résistance mécanique des enveloppes;

— ISO 16904:2016, 7.2 Conception du QCDC; 7.3 Système QCDC; 9.3.8 QCDC (Exigences d'essai).

D'autres codes de conception peuvent être acceptés à condition qu'ils prévoient le même niveau de

sécurité pour l'installation sous pression.

L'épaisseur de paroi du couplage doit au moins tenir compte, sans toutefois s'y limiter, de la pression

interne, des charges externes et des moments.

4.2.6 L'embout femelle doit toujours être équipé d'un joint, comme indiqué à la Figure 3.

4.3 Paramètres de conception

La pression et la température de calcul du couplage de connexion et de déconnexion à sec doivent être

conformes aux valeurs suivantes:
a) pression minimale de calcul
1,6 MPa;
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b) température de calcul
−196°C à +85 °C.
4.4 Exigences fonctionnelles

4.4.1 Une fonction de verrouillage doit être prévue afin de s'assurer que le couplage sera d'abord scellé

au moment de la connexion, avant l'ouverture des vannes internes. Au moment de la déconnexion, les

vannes internes doivent d'abord se fermer avant qu'il ne soit possible de déconnecter le couplage. Cela

peut être effectué à l'aide d'un dispositif de verrouillage interne (action en deux étapes) ou séquentiel en

une seule manœuvre rotative (action en une étape).

4.4.2 Le volume entre les deux vannes internes doit être aussi réduit que possible et être déclaré par le

fabricant.

4.4.3 Une fois connecté, le raccord doit rester étanche aux liquides et aux gaz dans toutes les conditions

de service et supporter:

1. les charges externes appliquées au niveau de la connexion entre le système de soutage et la traverse

du navire (charges dynamiques et statiques, formation de glace);

2. les charges internes liées au processus de transfert de GNL, c'est-à-dire les charges de pression ou

les charges thermiques exercées pendant les phases transitoires et permanentes.

Les charges de flexion doivent être conformes à la valeur spécifiée dans le Tableau 5.

4.4.4 Il doit être possible de déconnecter l'embout mâle de l'embout femelle dans des conditions de

charge maximales de la traverse, y compris avec une formation de glace sur le dispositif jusqu'à une

épaisseur de:
1. DN 25 à DN 80: 10 mm de glace solide (d = 800 kg/m );
2. DN 100 à DN 200: 25 mm de glace solide (d = 800 kg/m ).

4.4.5 La conception du couplage doit permettre de connecter et déconnecter manuellement le

couplage, sans assistance, la force maximale nécessaire pour (dé)connecter l'embout mâle sur l'embout

femelle ne devant pas excéder 350 N. Lorsque cette force dépasse 350 N, l'actionnement doit être effectué

avec une assistance pneumatique ou hydraulique.

L'embout mâle doit être conçu de manière à fonctionner sans l'utilisation d'outils (par exemple,

rallonges) et sans nécessiter de force excessive pour sa connexion et sa déconnexion.

4.4.6 Le sens d'ouverture et de fermeture doit être indiqué par un marquage indélébile. La connexion

et la déconnexion doivent comporter une indication positive du fait que l'action du mécanisme est

complètement effectuée.

4.4.7 La conception de l'embout mâle et de l'embout femelle doit permettre une élimination des

liquides et des vapeurs avant la déconnexion, en évitant que de la vapeur ou du liquide soient piégés

dans l'espace mort pendant l'opération de purge.

4.4.8 L'embout mâle doit intégrer une fonction d'articulation. Il doit permettre une rotation libre pour

empêcher l'application de charges de torsion sur le système de soutage.

4.4.9 Le couplage possède des propriétés de résistance au feu appropriées et doit à cet égard être

soumis à des essais de type conformément aux normes reconnues (par exemple, ISO 10497).

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4.4.10 Le couplage doit être conçu dans un matériau conducteur qui ne projette pas d'étincelles.

4.5 Vanne interne

La force du champignon de l'embout femelle exercée vers l'arrière en position d'ouverture complète doit

être limitée à 460 N.
4.6 Capuchon/bouchon de protection

Un capuchon/bouchon ou un dispositif de conception équivalente doit être fourni pour empêcher la

poussière, l'humidité et autres débris étrangers de pénétrer dans l'embout mâle et l'embout femelle.

Le capuchon/bouchon ne doit pas permettre une accumulation de pression entre l'embout femelle et le

capuchon ainsi qu'entre l'embout mâle et le bouchon.
4.7 Manche

Un manche doit être fixé sur l'embout mâle afin de protéger l'opérateur des blessures par le froid.

5 Matériaux
5.1 Généralités

Le matériau doit être adapté à une utilisation avec du GNL et à des conditions d'essai avec de l'azote

liquide jusqu'à une température de −196 °C. Des recommandations sont données dans l'ISO 16903:2015,

Tableau 3.
5.2 Corps du couplage

5.2.1 Les couplages doivent être fabriqués à partir d'un acier inoxydable forgé ASTM A182, qualité

F316, ou équivalent, à l'état de mise en solution.

5.2.2 Le couplage peut être fabriqué à partir d'un matériau en barre conforme à l'ASTM A479, à

l'EN 10272 ou équivalent, à l'état de mise en solution.
5.3 Boulonnage
Le boulonnage doit être conforme à l'ASME/ANSI B16.5 ou à l'EN 1092-1.
5.4 Ressort

Tous les ressorts utilisés dans l'embout femelle ou dans l'embout mâle doivent être adaptés à la pression

et à la température de calcul spécifiés en 4.3 et doivent supporter les charges de fatigue pendant

10 000 cycles, autrement dit satisfaire à l'essai d'endurance du 8.16.
5.5 Joints

Les joints doivent supporter la pression et la température de calcul spécifiés en 4.3.

5.6 Soudage

Les soudures sur l'acier inoxydable de qualité 316 (L) doivent être réalisées selon des modes opératoires

de soudage qualifiés par des essais de résistance aux chocs à –196 °C, conformément aux exigences

de l'ASME B31.3, 323.2.2, de l'ISO 3834 (toutes parties) ou d'une norme équivalente. Les certificats de

matière de ces raccords soudés doivent faire référence à ces modes opératoires de soudage qualifiés.

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6 Type et dimensions des interfaces

6.1 La terminaison d'extrémité de l'embout femelle assurant la connexion au système de traverse doit

être équipée d'une bride conformément à 6.3.

6.2 La terminaison d'extrémité de l'embout mâle assurant la connexion au système de soutage de GNL

par flexible doit être équipée d'une bride, mais peut utiliser des raccords NPT ou JIC inférieurs à DN150

conformément à l'ASME 1.20.1 ou à la SAE J514.

6.3 Les brides doivent avoir une face surélevée, FS, conforme à l'ASME/ANSI B16.5 ou à l'EN 1092-1,

forgée de manière à s'intégrer au corps, ou fixée par soudage en bout à pénétration complète ou par

soudage par inertie qualifié, suivi du traitement thermique exigé par la spécification du matériau.

6.4 L'embout femelle doit respecter les dimensions indiquées à la Figure 3 et dans le Tableau 1.

Figure 3 — Type et dimensions des interfaces de l'embout femelle
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Tableau 1 — Dimensions en millimètres

DN 25 min max DN 50 min max DN 65 min max DN 80 min max DN 100 min max DN 150 min max DN 200 min max

A1 13 −0,1 0 14 −0,1 0 14 −0,1 0 15 −0,1 0 18 −0,1 0 30 −0,1 0 40 −0,1 0
A2 11 −0,1 0 11 −0,1 0 11 −0,1 0 12 −0,1 0 14 −0,1 0 25 −0,1 0 28 −0,1 0
A3 29 0 0,05 43 0 0,05 59 0 0,05 78 0 0,05 87 0 0,05 140 0 0,1 192 0 0,1
A4 48 0 0,05 62 0 0,05 78 0 0,05 97 0 0,05 107,5 0 0,05 167 0 0,1 226 0 0,1

A5 48,5 0 0,05 62,7 0 0,05 78,7 0 0,05 97,9 0 0,05 109,2 0 0,05 169,1 0 0,1 229,3 0 0,1

A6 62 −0,15 0,15 76 −0,15 0,15 94 −0,15 0,15 116 −0,15 0,15 128 −0,15 0,15 208 −0,15 0,15 266 −0,15 0,15

A7 76 −0,1 0 90 −0,1 0 108 −0,1 0 130 −0,1 0 158 −0,1 0 242 −0,1 0 314 −0,1 0
A8 2,1 0 0,1 2,1 0 0,1 3,1 0 0,1 3,1 0 0,1 4,7 0 0,1 6,1 0 0,1 6,1 0 0,1

A9 49,1 0 0,1 63,2 0 0,1 80 0 0,1 99,2 0 0,1 110,3 0 0,15 171,8 0 0,2 230,8 0 0,2

A10 8 0 0,05 8,5 0 0,05 9 0 0,05 9,5 0 0,05 14 0 0,05 16,8 0 0,05 25 0 0,1
A11 16 0 0,05 16 0 0,05 16 0 0,05 20 0 0,05 28 0 0,05 40 0 0,05 50 0 0,05
A12 16,2 0 0,2 16,2 0 0,2 16,2 0 0,2 20,2 0 0,2 28,4 0 0,2 40,5 0 0,2 50,8 0 0,2

A13 31 −0,1 0,1 38 −0,1 0,1 47 −0,1 0,1 58 −0,1 0,1 64 −0,1 0,1 104 −0,1 0,1 133 −0,1 0,1

A14 R1,5 — — R1,5 — — R1,5 — — R1,5 — — R1,5 — — R2 — — R2 — —
A15 25 — — 32 — — 34 — — 35 — — 49,5 — — 62 — — 86 — —
A16 3 — — 3 — — 3 — — 3 — — 3 — — 6 — — 6 — —

NOTE Les écarts limites généraux sont conformes à la norme ISO 2768-m, sauf indication contraire.

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7 Marquage

7.1 Le marquage doit être apposé de façon visible, lisible et indélébile sur les boîtiers (embouts mâle

et femelle) ou sur la plaque signalétique.

7.2 Les embouts mâles et les embouts femelles doivent porter les informations suivantes:

— le nom du fabricant;
— la marque commerciale ou le symbole;
— la désignation du modèle et/ou la référence de la pièce;
— la pression de calcul;
— le matériau;
— les valeurs minimale et maximale de température;
— le numéro de série, y compris l'année et le mois de fabrication,
— le fluide applicable – GNL seulement.
8 Essais
8.1 Généralités

8.1.1 Le présent article dresse la liste des exigences minimales applicables aux essais à réaliser.

8.1.2 En règle générale, tous les paramètres/caractéristiques doivent être confirmés par des essais.

8.1.3 Chaque nouvelle conception de couplage doit être soumise au programme d'essais de vérification

spécifié dans le Tableau 2. Pour la production série, 100 % des couplages doivent être soumis à des essais

de production avant leur livraison au client.
Tableau 2 — Programme d'essai
Vérification Production
Essai Composant Description
Essais Essais
Étanchéité de l'enveloppe à
Couplage X X 8.5
température ambiante
Résistance de l'enveloppe à
Couplage X O 8.6
température ambiante
Embout mâle
Étanchéité de la vanne interne à
X X 8.7
température ambiante
Embout femelle
Embout mâle
Résistance de la vanne interne à
X O 8.8
température ambiante
Embout femelle
Étanchéité de l'enveloppe à la
Couplage X X 8.9
température minimale de service
Embout mâle
Étanchéité de la vanne interne à la
X X 8.10
température minimale de service
Embout femelle
Embouts mâle
Essai de fonctionnement à la
et femelle avec X X 8.11
température minimale de service
capuchon protecteur
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Tableau 2 (suite)
Vérification Production
Essai Composant Description
Essais Essais
Conductivité électrique Couplage X N 8.12
Force manuelle en conditions à
Couplage X N 8.13
froid (givre)
Essai de flexion Couplage X N 8.14
Embou
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.