ISO/DIS 21049

Pumps -- Shaft-sealing systems for centrifugal and rotary pumps

Pompes -- Dispositifs d'étanchéité de l'arbre pour pompes centrifuges et rotatives

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 21049
ISO/TC 115/SC 3 Secretariat: ANSI
Voting begins on: Voting terminates on:
2010-03-25 2010-08-25

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Pumps — Shaft-sealing systems for centrifugal and rotary
pumps

Pompes — Dispositifs d'étanchéité de l'arbre pour pompes centrifuges et rotatives

[Revision of first edition (ISO 21049:2004)]
ICS 23.080; 23.100.60; 83.140.50
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING

This draft has been developed within the International Organization for Standardization (ISO), and

processed under the ISO-lead mode of collaboration as defined in the Vienna Agreement.

This draft is hereby submitted to the ISO member bodies and to the CEN member bodies for a parallel

five-month enquiry.

Should this draft be accepted, a final draft, established on the basis of comments received, will be

submitted to a parallel two-month approval vote in ISO and formal vote in CEN.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE

REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.

IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT

INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO

WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.

RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH

THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
International Organization for Standardization, 2010
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ISO/DIS 21049
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ii ISO 2010 – All rights reserved
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ISO/DIS 21049
Contents Page

Foreword ......................................................................................................................................................... vi

Introduction .................................................................................................................................................... vii

1 Scope ................................................................................................................................................... 8

2 Normative References ........................................................................................................................ 8

3 Terms and Definitions ...................................................................................................................... 10

4 Sealing systems ................................................................................................................................ 22

4.1 Seal categories, types and arrangements ....................................................................................... 22

4.2 Objectives .......................................................................................................................................... 24

4.3 Specifying and/or purchasing a sealing system ............................................................................ 24

5 General .............................................................................................................................................. 32

5.1 Unit responsibility ............................................................................................................................. 32

5.2 Dimensions........................................................................................................................................ 32

6 Design requirements ........................................................................................................................ 32

6.1 Common design requirements (all categories) .............................................................................. 32

6.2 Design requirements (category-specific) ........................................................................................ 59

7 Specific seal configurations ............................................................................................................. 62

7.1 Arrangement 1 seals ......................................................................................................................... 62

7.2 Arrangement 2 seals ......................................................................................................................... 63

7.3 Arrangement 3 seals ......................................................................................................................... 66

8 Accessories ....................................................................................................................................... 69

8.1 General .............................................................................................................................................. 69

8.2 Piping for seal auxiliary systems ..................................................................................................... 71

8.3 Components of Seal Auxiliary Systems (if specified per Annex G) .............................................. 75

9 Instrumentation ................................................................................................................................. 90

9.1 General .............................................................................................................................................. 90

9.2 Temperature-indicating gauges ....................................................................................................... 90

9.3 Thermowells ...................................................................................................................................... 91

9.4 Pressure indicators........................................................................................................................... 91

9.5 Transmitters and Switches .............................................................................................................. 91

9.6 Level indicators ................................................................................................................................. 92

9.7 Flow instruments .............................................................................................................................. 92

9.8 Relief valves ...................................................................................................................................... 93

9.9 Pressure control valves .................................................................................................................... 93

9.10 Pressure amplifiers ........................................................................................................................... 93

10 Inspection, testing and preparation for shipment .......................................................................... 94

10.1 General .............................................................................................................................................. 94

10.2 Inspection .......................................................................................................................................... 94

10.3 Testing ............................................................................................................................................... 95

10.4 Preparation for shipment ............................................................................................................... 100

11 Data transfer .................................................................................................................................... 101

11.1 General ............................................................................................................................................ 101

11.2 Data Requirement Forms ............................................................................................................... 102

11.3 Data Sheet ....................................................................................................................................... 102

11.4 Inspector Checklist ......................................................................................................................... 102

Annex A (informative) Recommended seal selection procedure ............................................................. 103

A.1 Assumptions and instructions ....................................................................................................... 103

© ISO 2009 – All rights reserved iii
DRAFT 2010
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ISO/DIS 21049

A.2 Tutorial clause ................................................................................................................................. 119

A.3 Tutorial seal selection — Sheet 6 .................................................................................................. 124

A.4 Alternative seal Arrangement selection method using Material Safety Data Sheet

information. ..................................................................................................................................... 125

Annex B (informative) Typical materials and material specifications for seal chamber and

mechanical seal components ........................................................................................................ 134

B.1 Materials standards ........................................................................................................................ 134

B.2 Seal rings and mating rings ........................................................................................................... 141

B.3 Secondary seals .............................................................................................................................. 145

B.4 Throat and throttle bushings ......................................................................................................... 150

Annex C (informative) Mechanical seal data sheets .................................................................................. 152

Annex D (informative) Seal codes ............................................................................................................... 157

D.1 Introduction ..................................................................................................................................... 157

Mechanical seal coding construction ........................................................................................................ 157

D.3 Historical mechanical seal codes .................................................................................................. 160

Annex E (informative) Intentionally Left Blank ........................................................................................... 163

Annex F (informative) Technical tutorials and illustrative calculations ................................................... 164

F.1 Seal leakage and leakage management ........................................................................................ 164

F.2 Seal chamber temperature rise and flush ..................................................................................... 170

F.3 Cartridge sleeve drive collar set screw loading ........................................................................... 206

F.4 Rotating or stationary flexible element selection ......................................................................... 209

F.5 Throat and throttle bushings ......................................................................................................... 211

Annex G (normative) Standard flush plans and auxiliary hardware ........................................................ 213

G.1 General ............................................................................................................................................ 213

G.2 Symbol library ................................................................................................................................. 214

G.3 Plan 01 ............................................................................................................................................. 216

G.4 Plan 02 ............................................................................................................................................. 217

G.5 Plan 11 ............................................................................................................................................. 218

G.6 Plan 12 ............................................................................................................................................. 219

G.7 Plan 13 ............................................................................................................................................. 220

G.8 Plan 14 ............................................................................................................................................. 221

G.9 Plan 21 ............................................................................................................................................. 222

G.10 Plan 22 ............................................................................................................................................. 223

G.11 Plan 23 ............................................................................................................................................. 224

G.12 Plan 31 ............................................................................................................................................. 225

G.13 Plan 32 ............................................................................................................................................. 226

G.14 Plan 41 ............................................................................................................................................. 228

G.15 Plan 51 ............................................................................................................................................. 229

G.16 Plan 52 ............................................................................................................................................. 230

G.17 Plan 53A ........................................................................................................................................... 232

G.18 Plan 53B ........................................................................................................................................... 234

G.19 Plan 53C ........................................................................................................................................... 236

G.20 Plan 54A ........................................................................................................................................... 238

G.21 Plan 54B ........................................................................................................................................... 239

G.22 Plan 61 ............................................................................................................................................. 240

G.23 Plan 62 ............................................................................................................................................. 241

G.24 Plan 65A ........................................................................................................................................... 242

G.25 Plan 65B ........................................................................................................................................... 244

G.26 Plan 71 ............................................................................................................................................. 245

G.27 Plan 72 ............................................................................................................................................. 246

G.28 Plan 74 ............................................................................................................................................. 247

G.29 Plan 75 ............................................................................................................................................. 249

G.30 Plan 76 ............................................................................................................................................. 251

G.31 Plan 99 ............................................................................................................................................. 252

G.32 External barrier/buffer fluid reservoir ............................................................................................ 252

G.33 Plan 23 circulation system ............................................................................................................. 255

G.34 Barrier/buffer fluid reservoir .......................................................................................................... 256

iv © ISO 2009 – All rights reserved
DRAFT 2010
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 21049

Annex H (informative) Inspectors' checklist for all seals .......................................................................... 259

Annex I (normative) Seal qualification testing protocol ............................................................................ 260

I.1 General ............................................................................................................................................ 260

I.2 Hierarchy and attributes of sealing systems ................................................................................ 263

I.3 Scope of test ................................................................................................................................... 265

I.4 Test procedure ................................................................................................................................ 269

Annex J (normative) Mechanical seals data requirement forms .............................................................. 285

Bibliography ................................................................................................................................................. 288

© ISO 2009 – All rights reserved v
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ISO/DIS 21049
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

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

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

ISO 21049 was prepared by Technical Committee ISO/TC 115, Pumps, Subcommittee SC 3, Installation and

special applications, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore

structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, SC 6, Processing equipment and systems.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 21049:2004), which has been technically

revised.
vi © ISO 2009 – All rights reserved
DRAFT 2010
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ISO/DIS 21049
Introduction

This International Standard is based on the accumulated knowledge and experience of manufacturers and

users of equipment in the petroleum, natural gas and chemical industries, but its use is not restricted to these

industries.

Users of this International Standard should be aware that further or differing requirements may be needed for

individual applications. This International Standard is not intended to inhibit a vendor from offering, or the

purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This

may be particularly appropriate where there is innovative or developing technology. Where an alternative is

offered, the vendor should identify any variations from this International Standard and provide details.

The purpose of this International Standard is to assist purchasers with the selection and operation of

mechanical seals for pumps.

In this International Standard, where practical, US Customary units are included in brackets for information.

A bullet (z) at the beginning of a clause or subclause indicates that either a decision is required or further

information is to be provided by the purchaser. This information should be indicated on data sheets or stated

in the enquiry or purchase order (see examples in Annex C).
© ISO 2009 – All rights reserved vii
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ISO/DIS 21049
Pumps — Shaft-sealing systems for centrifugal and rotary
pumps
1 Scope

This International Standard specifies requirements and gives recommendations for sealing

systems for centrifugal and rotary pumps used in the petroleum, natural gas and chemical

industries. It is applicable mainly for hazardous, flammable and/or toxic services where a greater

degree of reliability is required for the improvement of equipment availability and the reduction of

both emissions to the atmosphere and life-cycle sealing costs. It covers seals for pump shaft

diameters from 20 mm (0,75 in) to 110 mm (4,3 in).

This International Standard is also applicable to seal spare parts and can be referred to for the

upgrading of existing equipment. A classification system for the seal configurations covered by

this International Standard into categories, types, arrangements and orientations is provided.

This International Standard is a stand-alone seal standard and is referenced normatively in

ISO 13709. It is applicable to both new and retrofitted pumps, and to pumps other than

ISO 13709 pumps (e.g. ASME B73.1, ASME B73.2 and API 676 pumps).

This International Standard might also be referenced by other machinery standards such as other

pumps, compressors and agitators. Users are cautioned that this International Standard is not

specifically written to address all of the potential applications that a purchaser may specify. This is

especially true for the size envelope specified for ISO 21049 seals. The purchaser and seal

vendor shall mutually agree on the features taken from this International Standard and used in

the application.
2 Normative References

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For

dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the

referenced document (including any amendments) applies.

ISO 7 (all parts), Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads

ISO 261, ISO general-purpose metric screw threads — General plan

ISO 262, ISO general-purpose metric screw threads — Selected sizes for screws, bolts, and nuts

ISO 286-2, ISO system of limits and fits — Part 2: Tables of standard tolerance grades and limit

deviations for holes and shafts
ISO 724, ISO general-purpose metric screw threads — Basic dimensions
ISO 965 (all parts), ISO general-purpose metric screw threads — Tolerances
8 © ISO 2009 – All rights reserved
DRAFT 2010
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/DIS 21049
ISO 7005-1, Metallic flanges — Part 1: Steel flanges

ISO 10438 (all parts), Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Lubrication, Shaft-

sealing and control-oil systems and auxiliaries

ISO 13709, Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries

ISO 15649, Petroleum and natural gas industries — Piping
IEC 60079 (all parts), Electrical apparatus for explosive gas atmospheres
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP code)

AISI, Standards, codes and specifications of the American Iron and Steel Institute

API RP 520 (all parts), Sizing, selection, and installation of pressure-relieving devices in

refineries
API Std 526, Flanged steel pressure relief valves

ASME V, ASME Boiler and pressure vessel code, Section V, Non-destructive examination

ASME VIII, ASME Boiler and pressure vessel code, Section VIII, Rules for the construction of

pressure vessels

ASME IX, ASME Boiler and pressure vessel code, Section IX, Welding and brazing qualifications

ASME B1.1, Unified inch screw threads (UN and UNR thread form)
ASME B1.20.1, Pipe threads, general purpose, inch
ASME B16.11, Forged fittings, socket-welding and threaded

ASME B16.20, Metallic gaskets for pipe flanges — Ring joint, spiral-wound, and jacketed

ASME B31.3, Process Piping

ASME B73.1, Specification for horizontal end suction centrifugal pumps for chemical process

ASME B73.2, Specification for vertical in-line centrifugal pumps for chemical process

ASME PTC 8.2, Centrifugal pumps, performance test codes
AWS D1.1, Structural welding code — Steel

Available from the American Iron and Steel Institute: 1140 Connecticut Ave., Suite 705, Washington, D.C.

20036, USA.

Available from the American Petroleum Institute, 1220 L Street, NW, Washington, D.C. 20005-4070,

USA.

Available from the American Society of Mechanical Engineers: Three Park Avenue, New York, NY

10016-5990, USA.
© ISO 2009 – All rights reserved 9
DRAFT 2010
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ISO/DIS 21049
EN 287 (all parts), Approval testing of welders — Fusion welding

EN 288 (all parts), Specification and approval of welding procedures for metallic materials

EN 13445 (all parts), Unfired pressure vessels

EPA Method 21, Appendix A of Title 40, Part 60 of the U.S. Code of Federal Regulations,

Environmental Protection Agency, United States
NEMA 250, Enclosures for electrical equipment (1 000 volts maximum)
NFPA 70, National Electrical Code

Title 1, Part A, Section 112, U.S. National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants

(NESHAPs) (Clean Air Act Amendment)
3 Terms and Definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
anti-rotation device

device used to prevent rotation of one component relative to an adjacent component in a seal

assembly
EXAMPLES Key, pin.
3.2
arrangement 1 seal
see 4.1.4
3.3
arrangement 2 seal
see 4.1.4
3.4
arrangement 3 seal
see 4.1.4
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 21049
ISO/TC 115/SC 3 Secrétariat: ANSI
Début de vote: Vote clos le:
2010-03-25 2010-08-25

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Pompes — Dispositifs d'étanchéité de l'arbre pour pompes
centrifuges et rotatives
Pumps — Shaft-sealing systems for centrifugal and rotary pumps
[Révision de la première édition (ISO 21049:2004)]
ICS 23.080; 23.100.60; 83.140.50
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN

Le présent projet a été élaboré dans le cadre de l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et

soumis selon le mode de collaboration sous la direction de l'ISO, tel que défini dans l'Accord de

Vienne.

Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l'ISO et aux comités membres

du CEN pour enquête de cinq mois.

En cas d'acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations reçues, sera soumis

en parallèle à un vote d'approbation de deux mois au sein de l'ISO et à un vote formel au sein du CEN.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET

COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE

CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA

RÉGLEMENTATION NATIONALE.

LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE

PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.

Organisation internationale de normalisation, 2010
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 21049
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Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier

peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence

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de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation, veuillez en informer

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Notice de droit d'auteur

Ce document de l'ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d'auteur de l'ISO.

Sauf autorisé par les lois en matière de droits d'auteur du pays utilisateur, aucune partie de ce projet ISO ne

peut être reproduite, enregistrée dans un système d'extraction ou transmise sous quelque forme que ce soit

et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, les enregistrements ou autres,

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Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii ISO 2010 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 21049
Sommaire Page

Avant-propos .....................................................................................................................................................vi

Introduction.......................................................................................................................................................vii

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

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

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

4 Systèmes de garnitures......................................................................................................................13

4.1 Catégories, Types, dispositions et orientations des garnitures ....................................................13

4.2 Objectifs ...............................................................................................................................................15

4.3 Spécification et/ou achat d'un dispositif d'étanchéité ....................................................................16

5 Généralités ...........................................................................................................................................24

5.1 Responsabilité d'unité ........................................................................................................................24

5.2 Dimensions ..........................................................................................................................................24

6 Exigences de conception ...................................................................................................................24

6.1 Exigences de conception communes (toutes catégories)..............................................................24

6.2 Exigences de calcul (spécifiques aux catégories)...........................................................................50

7 Configurations spécifiques de garniture ..........................................................................................52

7.1 Garnitures de disposition 1................................................................................................................52

7.2 Garnitures de disposition 2................................................................................................................54

7.3 Garnitures de disposition 3................................................................................................................57

8 ACCESSOIRES....................................................................................................................................60

8.1 Généralités ...........................................................................................................................................60

8.2 Tuyauterie pour systèmes auxiliaires d'étanchéité .........................................................................62

8.3 Composants des systèmes auxiliaires d'étanchéité (si cela est spécifié dans l'Annexe G).......66

9 Instrumentation ...................................................................................................................................80

9.1 Généralités ...........................................................................................................................................80

9.2 Indicateurs de température ................................................................................................................81

9.3 Puits thermométrique .........................................................................................................................81

9.4 Indicateurs de pression ......................................................................................................................82

9.5 Transmetteurs et commutateurs .......................................................................................................82

9.6 Indicateurs de niveau..........................................................................................................................83

9.7 Instruments de mesure du débit........................................................................................................83

9.8 Soupapes de décharge .......................................................................................................................83

9.9 Soupapes de régulation de pression ................................................................................................84

9.10 Amplificateurs de pression ................................................................................................................84

10 Contrôle, essais et préparation pour le transport............................................................................84

10.1 Généralités ...........................................................................................................................................84

10.2 Contrôle................................................................................................................................................85

10.3 Essais...................................................................................................................................................86

10.4 Préparation à l'expédition...................................................................................................................90

11 Echange de données...........................................................................................................................91

11.1 Généralités ...........................................................................................................................................91

11.2 Formulaires d'exigences de données ...............................................................................................92

11.3 Feuille de données ..............................................................................................................................92

11.4 Liste de contrôle de l'inspecteur .......................................................................................................92

Annexe A (informative) Procédure recommandée de sélection de garniture.............................................93

A.1 Hypothèses et instructions ................................................................................................................93

© ISO 2009 – Tous droits réservés iii
PROJET 20
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ISO/DIS 21049

A.2 Informations...................................................................................................................................... 116

A.3 Explication de la sélection de garniture — Feuille 6..................................................................... 121

A.4 Méthode de sélection alternative de la disposition de garniture utilisant les informations

de la fiche de données de sécurité des matériaux........................................................................ 122

Annexe B (informative) Matériaux types et spécifications de matériaux pour les chambres de

garnitures et les composants de garnitures mécaniques............................................................ 131

B.1 Normes de matériaux ....................................................................................................................... 131

B.2 Bagues d'étanchéité et bagues de contact.................................................................................... 138

B.3 Joints secondaires ........................................................................................................................... 142

B.4 Douilles à collet et d'étranglement ................................................................................................. 147

Annexe C (informative) Feuilles de données de garniture mécanique..................................................... 149

Annexe D (informative) Codes de garniture ................................................................................................ 168

D.1 Introduction....................................................................................................................................... 168

D.2 Construction de la codification des garnitures mécaniques ....................................................... 168

D.3 Codes historiques pour garniture mécanique............................................................................... 171

Annexe E (informative) Page laissée intentionnellement blanche............................................................ 173

Annexe F (informative) Guides techniques et calculs illustratifs ............................................................. 174

F.1 Fuites de garniture et gestion des fuites ....................................................................................... 174

F.2 Augmentation de la température de la chambre d'étanchéité et balayage ................................ 179

F.3 Chargement des vis de pression pour le collier d'entraînement du manchon de cartouche... 214

F.4 Sélection d'élément flexible tournant ou fixe ................................................................................ 217

F.5 Douilles à collet et d'étranglement ................................................................................................. 219

Annexe G (normative) Plans de balayage standard et matériel auxiliaire ............................................... 221

G.1 Généralités ........................................................................................................................................ 221

G.2 Bibliothèque de symboles ............................................................................................................... 222

G.3 Plan 01 ............................................................................................................................................... 224

G.4 Plan 02 ............................................................................................................................................... 225

G.5 Plan 11 ............................................................................................................................................... 226

G.6 Plan 12 ............................................................................................................................................... 227

G.7 Plan 13 ............................................................................................................................................... 228

G.8 Plan 14 ............................................................................................................................................... 229

G.9 Plan 21 ............................................................................................................................................... 230

G.10 Plan 22............................................................................................................................................... 231

G.11 Plan 23............................................................................................................................................... 232

G.12 Plan 31............................................................................................................................................... 233

G.13 Plan 32............................................................................................................................................... 234

G.14 Plan 41............................................................................................................................................... 236

G.15 Plan 51............................................................................................................................................... 237

G.16 Plan 52............................................................................................................................................... 238

G.17 Plan 53A............................................................................................................................................. 240

G.18 Plan 53B............................................................................................................................................. 242

G.19 Plan 53C............................................................................................................................................. 244

G.20 Plan 54A............................................................................................................................................. 246

G.21 Plan 54B............................................................................................................................................. 247

G.22 Plan 61............................................................................................................................................... 248

G.23 Plan 62............................................................................................................................................... 249

G.24 Plan 65A............................................................................................................................................. 250

G.25 Plan 65B............................................................................................................................................. 252

G.26 Plan 71............................................................................................................................................... 253

G.27 Plan 72............................................................................................................................................... 254

G.28 Plan 74............................................................................................................................................... 256

G.29 Plan 75............................................................................................................................................... 258

G.30 Plan 76............................................................................................................................................... 260

G.31 Plan 99............................................................................................................................................... 261

G.32 Réservoir extérieur de fluide tampon/de barrage.......................................................................... 261

G.33 Système de circulation de Plan 23.................................................................................................. 264

G.34 Réservoir de fluide tampon/de barrage.......................................................................................... 265

iv © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 21049

Annexe H (informative) Liste des contrôles par les inspecteurs pour toutes les garnitures .................268

Annexe I (normative) Protocole pour les essais de qualification des garnitures....................................269

I.1 Généralités .........................................................................................................................................269

I.2 Hiérarchie et attributs des dispositifs d'étanchéité.......................................................................271

I.3 Étendue de l'essai .............................................................................................................................274

I.4 Procédure d'essai..............................................................................................................................277

Annexe J (normative) Formulaire d'exigences de données relatives aux garnitures mécaniques .......292

Bibliographie...................................................................................................................................................301

© ISO 2009 – Tous droits réservés v
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ISO/DIS 21049
Avant-propos

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

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

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

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

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

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

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

Partie 2.

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

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

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

votants.

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

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

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

L'ISO 21049 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 115, Pompes, sous-comité SC 3, Installation et

applications spéciales en collaboration avec le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et

structures en mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 6 Systèmes

et équipements de traitement.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 21049:2004), qui a fait l'objet d'une

révision technique.
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ISO/DIS 21049
Introduction

La présente Norme internationale est fondée sur les connaissances et l'expérience acquises par les fabricants

et les utilisateurs d'équipements dans les industries du pétrole, du gaz naturel et de la chimie. Elle peut

toutefois également être applicable ailleurs que dans ces industries.

Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale gardent à l'esprit que des exigences

supplémentaires ou différentes peuvent être nécessaires pour des applications particulières. La présente

Norme internationale n'a pas pour objet d'empêcher un vendeur de proposer, ou un acheteur d'accepter, des

équipements alternatifs ou des solutions techniques alternatives pour une application particulière. De telles

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

cours de développement. Lorsqu'une alternative est proposée, il convient que le vendeur identifie les écarts

par rapport à la présente Norme internationale et fournisse des détails.

L'objet de la présente Norme internationale est d'assister les acheteurs dans le choix et l'utilisation de

garnitures mécaniques pour pompes.

À titre informatif, et dans la mesure du possible, la présente Norme internationale indique les unités US

habituelles entre parenthèses.

Une puce (�) en début d'article ou de paragraphe indique qu'une décision est nécessaire ou que l'acheteur

doit fournir des informations supplémentaires. Il convient d'indiquer ces informations ou ces décisions sur les

feuilles de données appropriées, sinon de les faire figurer sur la commande ou sur l'appel d'offres (voir des

exemples dans l'Annexe C).
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 21049
Pompes — Dispositifs d'étanchéité de l'arbre pour pompes
centrifuges et rotatives
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie des exigences et fournit des recommandations applicables aux

dispositifs d'étanchéité pour des pompes centrifuges et rotatives utilisées dans les industries du pétrole, du

gaz naturel et de la chimie. Elle est applicable principalement aux services dangereux, inflammables et/ou

toxiques pour lesquels un degré de fiabilité plus important est requis afin de permettre d'améliorer la

disponibilité des équipements et de réduire les émissions dans l'atmosphère ainsi que le coût du cycle de vie

des dispositifs d'étanchéité. Elle couvre des dispositifs d'étanchéité pour des diamètres d'arbre compris entre

20 mm (0,75 pouce) et 110 mm (4,3 pouces).

La présente Norme internationale est applicable également aux pièces de rechange des dispositifs

d'étanchéité et peut être citée en tant que référence dans le cadre de rénovations d'équipements existants.

Un système de classification est fourni, permettant de classer les configurations des garnitures couvertes par

la présente Norme internationale en catégories, types et dispositions.

La présente Norme internationale est une norme auto portante sur les dispositifs d'étanchéité et elle est citée

en tant que référence normative dans l'ISO 13709. Elle est applicable aussi bien aux pompes neuves qu'aux

pompes rénovées, tout comme aux autres pompes que celles mentionnées dans l’ISO 13709 (par exemple

les pompes mentionnées dans l’ASME B73.1, l’ASME B73.2 et l’API 676).

La présente Norme internationale peut également être citée comme référence par d'autres normes sur les

machines, telles que d’autres pompes, des compresseurs et des agitateurs. Les utilisateurs sont avertis du

fait que la présente Norme internationale n'est pas spécifiquement rédigée pour traiter l'ensemble des

applications potentielles qu'un acheteur peut spécifier. Cela est particulièrement le cas pour le

dimensionnement de l’enveloppe des garnitures spécifiées dans l’ISO 21049. L'acheteur et le vendeur de

garnitures doivent s'accorder mutuellement sur les caractéristiques extraites de la présente Norme

internationale et utilisées pour l'application.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 7 (toutes les parties), Filetages de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet

ISO 261, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Vue d'ensemble

ISO 262, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Sélection de dimensions pour la boulonnerie

ISO 286-2, Système ISO de tolérances et d'ajustements — Partie 2 : Tables des degrés de tolérance

normalisés et des écarts limites des alésages et des arbres
ISO 724, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Dimensions de base

ISO 965 (toutes les parties), Filetages métriques ISO pour usages généraux — Tolérances

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PROJET 20
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ISO/DIS 21049
ISO 7005-1, Brides métalliques — Partie 1 : Brides en acier

ISO 10438 (toutes les parties), Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Systèmes de

lubrification, systèmes d'étanchéité, systèmes d'huile de régulation et leurs auxiliaires

ISO 13709, Pompes centrifuges pour les industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel

ISO 15649, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tuyauterie
CEI 60079 (toutes les parties), Atmosphères explosives
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)

AISI, Standards, codes and specifications of the American Iron and Steel Institute

API RP 520 (all parts), Sizing, selection, and installation of pressure-relieving devices in refineries

API Std 526, Flanged steel pressure relief valves

ASME V, ASME Boiler and pressure vessel code, Section V, Non-destructive examination

ASME VIII, ASME Boiler and pressure vessel code, Section VIII, Rules for the construction of pressure vessels

ASME IX, ASME Boiler and pressure vessel code, Section IX, Welding and brazing qualifications

ASME B1.1, Unified inch screw threads (UN and UNR thread form)
ASME B1.20.1, Pipe threads, general purpose, inch
ASME B16.11, Forged fittings, socket-welding and threaded

ASME B16.20, Metallic gaskets for pipe flanges — Ring joint, spiral-wound, and jacketed

ASME B31.3, Process Piping

ASME B73.1, Specification for horizontal end suction centrifugal pumps for chemical process

ASME B73.2, Specification for vertical in-line centrifugal pumps for chemical process

ASME PTC 8.2, Centrifugal pumps, performance test codes
AWS D1.1, Structural welding code — Steel
...