Boilers and pressure vessels — Part 1: Performance requirements

ISO 16528-1:2007 defines the performance requirements for the construction of boilers and pressure vessels. It is not the intent of ISO 16528-1:2007 to address operation, maintenance and in-service inspection of boilers and pressure vessels. In relation to the geometry of the pressure-containing parts for pressure vessels, ISO 16528-1:2007 includes welding end connection for the first circumferential joint for welded connections, first threaded joint for screwed connections, face of the first flange for bolted, flanged connections, first sealing surface for proprietary connections or fittings and safety accessories, where necessary. In relation to the geometry of pressure-containing parts for boilers, ISO 16528-1:2007 covers feedwater inlet (including the inlet valve) to steam outlet (including the outlet valve), including all inter-connecting tubing that can be exposed to a risk of overheating and cannot be isolated from the main system, associated safety accessories and connections to the boilers involved in services such as draining, venting, desuperheating, etc. ISO 16528-1:2007 does not apply for nuclear components, railway and marine boilers, gas cylinders or piping systems or mechanical equipment, e.g. turbine and machinery casings.

Chaudières et récipients sous pression — Partie 1: Exigences de performance

L'ISO 16528-1:2007 spécifie des exigences de performance pour la construction des chaudières et récipients sous pression. L'ISO 16528-1:2007 n'est pas destinée à traiter de l'exploitation, de la maintenance et de l'inspection en service des chaudières et récipients sous pression. En ce qui concerne la géométrie des enveloppes sous pression des récipients, le domaine d'application de l'ISO 16528-1:2007 inclut le raccordement soudé à la première soudure circonférentielle pour les assemblages soudés, le premier raccord fileté pour les assemblages vissés, la surface de la première bride pour les assemblages boulonnés à bride, la première surface d'étanchéité pour les assemblages ou les ajustements propriétaires etles accessoires de sécurité, le cas échéant. En ce qui concerne la géométrie des enveloppes sous pression des chaudières, le domaine d'application de l'ISO 16528-1:2007 inclut la tubulure d'entrée d'eau d'alimentation (incluant la robinetterie d'entrée) jusqu'au collecteur de sortie de la vapeur (incluant la robinetterie de sortie), incluant toutes les tuyauteries de liaison qui peuvent être exposés à un risque de surchauffe et qui ne peuvent pas être isolés de l'installation, les accessoires de sécurité associés et les tuyauteries reliées à la chaudière pour les services tels que purge, drainage, désurchauffe, etc. L'ISO 16528-1:2007 ne s'applique pas aux équipements nucléaires, aux chaudières pour les chemins de fer ou la marine, aux bouteilles à gaz, aux tuyauteries ni aux équipements mécaniques, tels que turbines et carters de machines.

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Publication Date
07-Aug-2007
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
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26-Sep-2022
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ISO 16528-1:2007 - Boilers and pressure vessels
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ISO 16528-1:2007 - Chaudieres et récipients sous pression
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16528-1
First edition
2007-08-15


Boilers and pressure vessels —
Part 1:
Performance requirements
Chaudières et récipients sous pression —
Partie 1: Exigences de performance





Reference number
ISO 16528-1:2007(E)
©
ISO 2007

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ISO 16528-1:2007(E)
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Published in Switzerland

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ISO 16528-1:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Terms and definitions. 1
3 Units of measurements . 3
4 Classification of boilers and pressure vessels . 3
5 Duties and responsibilities . 4
5.1 General. 4
5.2 Users and contracting parties . 4
5.3 Manufacturers . 4
5.4 Third-party inspectors. 5
6 Failure mode. 5
6.1 General. 5
6.2 Common failure modes. 5
6.3 Failure modes to be addressed. 6
7 Technical requirements . 6
7.1 General. 6
7.2 Materials . 7
7.3 Design . 7
7.4 Manufacture. 9
7.5 Inspection, non-destructive testing and examination . 10
7.6 Final inspection and testing . 11
7.7 Marking/labelling. 11
8 Conformity assessment . 11
Annex A (informative) Description of some common failure modes and limit states . 13
Annex B (informative) Guidance on selection of standards. 16

© ISO 2007 – All rights reserved iii

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ISO 16528-1:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 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 16528-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 11, Boilers and pressure vessels.
This first edition of ISO 16528-1, together with the first edition of ISO 16528-2, cancels and replaces
ISO/TS 16528:2002, which has been technically revised.
ISO 16528 consists of the following parts, under the general title Boilers and pressure vessels:
⎯ Part 1: Performance requirements
⎯ Part 2: Procedures for fulfilling the requirements of ISO 16528-1

iv © ISO 2007 – All rights reserved

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ISO 16528-1:2007(E)
Introduction
This part of ISO 16528 specifies performance requirements for boilers and pressure vessels, to ensure the
integrity of the pressure boundary.
An important safety requirement is the suitable provision of technical requirements taking into account the
various modes of failure that can occur in boilers and pressure vessels. Guidance is given on these modes
together with the criteria for satisfying these.
There are significant differences among countries in regulating the supply and operation of boilers and
pressure vessels. These differences include compliance with specific standard(s) limiting source or
specification of materials, use of specific inspection bodies and discriminatory certification systems or import
licenses. However, these standards have a proven history of supporting public safety and good commercial
operating experience.
This part of ISO 16528, which is performance-based, enables these standards to co-exist, providing an
approach that can accommodate technical innovations, existing regulatory frameworks and market needs.
Compliance with the requirements of this part of ISO 16528 does not relieve parties from obligations under
local, national or international laws or regulations.
ISO 16528-2 provides a procedure to identify existing prescriptive standards that fulfil the requirements of this
part of ISO 16528.

© ISO 2007 – All rights reserved v

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16528-1:2007(E)

Boilers and pressure vessels —
Part 1:
Performance requirements
1 Scope
This part of ISO 16528 defines the performance requirements for the construction of boilers and pressure
vessels.
It is not the intent of this part of ISO 16528 to address operation, maintenance and in-service inspection of
boilers and pressure vessels.
In relation to the geometry of the pressure-containing parts for pressure vessels, the scope of this part of
ISO 16528 includes the following:
a) welding end connection for the first circumferential joint for welded connections;
b) first threaded joint for screwed connections;
c) face of the first flange for bolted, flanged connections;
d) first sealing surface for proprietary connections or fittings;
e) safety accessories, where necessary.
In relation to the geometry of pressure-containing parts for boilers, the scope of this part of ISO 16528 covers
the following:
f) feedwater inlet (including the inlet valve) to steam outlet (including the outlet valve), including all
inter-connecting tubing that can be exposed to a risk of overheating and cannot be isolated from the main
system;
g) associated safety accessories;
h) connections to the boilers involved in services, such as draining, venting, desuperheating, etc.
This part of ISO 16528 does not apply for nuclear components, railway and marine boilers, gas cylinders or
piping systems or mechanical equipment, e.g. turbine and machinery casings.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
boiler
assembly intended for generation of steam or hot water above atmospheric pressure
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ISO 16528-1:2007(E)
2.2
pressure vessel
housing designed and built to contain gases or liquids under pressure
2.3
certification
procedure by which a third party or manufacturer gives written assurance that a product, process or service
conforms to specified requirements
NOTE Adapted from ISO/IEC 17000:2004.
2.4
conformity
fulfilment of specified requirements
2.5
construction
processes that include design, material specification, manufacture, inspection, examination, testing and
conformity assessment of boilers and pressure vessels
2.6
contracting party
individual or organization procuring boilers and pressure vessels for a user or for resale
2.7
designer
organization or individual that performs design of boilers and pressure vessels in compliance with a standard
2.8
examination
activity carried out by qualified personnel using qualified procedures to assess that given products, processes
or services are in conformance with specified acceptance criteria
2.9
inspection
activity to check that the results of required testing or examinations comply with specified requirements
2.10
manufacturer
individual or legal entity who is responsible for the construction of boilers and pressure vessels in accordance
with
⎯ specifications provided by the contracting party, and
⎯ requirements of the standard applicable to boilers and pressure vessels under consideration
NOTE The manufacturer may entrust subcontractors with all or part of the operations or works (including design or
assembly), after informing (if applicable) the third party inspection body. The manufacturer remains fully responsible for
the operations or works subcontracted.
2.11
maximum allowable pressure
maximum pressure for which boilers and pressure vessels are designed
2.12
owner
individual or organization having legal title to boilers and pressure vessels
2 © ISO 2007 – All rights reserved

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ISO 16528-1:2007(E)
2.13
qualification
proof of suitability of an individual, process, procedure or service to fulfil specified requirements
2.14
regulation
rules promulgated by a government authority in accordance with legal statutes or directives
2.15
safety accessory
devices designed to protect boilers and pressure vessels against the allowable limits being exceeded
NOTE Such devices include
⎯ devices for direct pressure limitation, such as safety valves, bursting disc safety devices, buckling rods, controlled
safety pressure relief systems;
⎯ limiting devices, which either activate the means for correction or provide for shutdown or lockout, such as pressure
switches or temperature switches or fluid level switches;
⎯ safety related measurement, control and regulation devices.
2.16
standard
code
document established and approved by a standard issuing body that provides for common and repeated use,
mandatory requirements, guidelines or characteristics for activities or their results
NOTE The word “standard” used throughout this part of ISO 16528 shall be considered as the equivalent of “code”
and vice versa.
2.17
testing
activity carried out to determine, by specific procedures, that one or more characteristic of a product, process
or service meet(s) one or more specified requirements
2.18
third-party inspection body
organization that performs inspections on boilers and pressure vessels as provided for by standards and is
independent of the manufacturer, contracting party, owner or user
2.19
user
organization or individual using or operating boilers and pressure vessels
3 Units of measurements
Measurements shall be in SI Units. Product standards that are available only in other units may be used.
4 Classification of boilers and pressure vessels
Due to the broad application of boilers and pressure vessels, this part of ISO 16528 does not provide a
use-based application scheme. This part of ISO 16528 addresses a minimum set of failure modes and
technical requirements that aid users of this part of ISO 16528 in determining appropriate applications.
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ISO 16528-1:2007(E)
5 Duties and responsibilities
5.1 General
It is essential that the duties, responsibilities and the interfaces between contracting parties, manufacturers
and third-party inspection bodies are clearly established. The general duties and responsibilities are provided
in 5.2 to 5.4.
5.2 Users and contracting parties
The user or the contracting party should establish the technical requirements for the boilers and pressure
vessels, taking into consideration factors associated with all aspects of use. The following is a summary of the
major design elements that shall be considered by the user in establishing these requirements:
a) construction standard;
b) installation site or application of boilers and pressure vessels built for stock;
c) vessel classification;
d) vessel configuration and controlling dimensions;
e) design conditions, e.g. loads and load cases and environmental requirements;
f) design life (fatigue, creep, corrosion);
g) materials of construction;
h) overpressure protection, e.g. safety accessories.
NOTE Where the manufacturer is the only party involved in the construction of boilers or pressure vessels (e.g. built
for stock, turnkey units, etc.), the manufacturer also has the responsibilities of the user.
5.3 Manufacturers
The manufacturer is responsible for assuring that boilers and pressure vessels comply with the user’s
requirements and with a standard fulfilling the requirements of this part of ISO 16528. Information
documenting compliance with a standard fulfilling the requirements of this part of ISO 16528 and the user’s
requirements specification should be available in the manufacturer’s documentation, including as a minimum
the following:
a) detailed and general assembly drawings;
b) design calculations and analysis that establish the construction details;
c) documentation of design by experiment or testing, when employed;
d) documentation of material, fabrication, examination and testing processes and results, e.g. forming,
welding, heat treatment and radiography, etc.;
e) documented statement signed by the manufacturer and, where appropriate, verified by a third-party
inspection body, that the boilers and pressure vessels comply with the applicable standard;
f) any necessary operating or maintenance instructions.
4 © ISO 2007 – All rights reserved

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ISO 16528-1:2007(E)
5.4 Third-party inspectors
It is the duty of inspectors to make all necessary inspections and verify that boilers and pressure vessels
comply with all requirements of a standard fulfilling the requirements of this part of ISO 16528. The following is
a summary of the major inspection categories:
a) confirming requirements for design, material, welding, heat treatment, examination and testing;
b) monitoring of the manufacturer’s quality-control system when the manufacturer employs a quality system
(see Clause 8);
c) verifying the maintenance of records.
The inspector may be either
⎯ independent from the manufacturer’s organization and reporting to a third-party organization,
⎯ independent of production but within a manufacturer's approved quality-management system, or
⎯ within an independent inspection division of the user.
6 Failure mode
6.1 General
The design shall consider the following failure modes and specifically address those listed in 6.2. This
requirement does not mandate detailed analysis of the failure modes listed in 6.2 if the design parameters for
the boilers and pressure vessels do not require such an analysis, e.g. it is not necessary to analyse creep
rupture for boilers and pressure vessels operating at essentially ambient temperatures. In such cases, the
designer shall document the reason for not addressing one or more of the failure modes listed in 6.2.
It is not the intent to describe in detail each potential failure mode. Annex A contains a brief description of
some common failure modes for guidance.
6.2 Common failure modes
6.2.1 Classification
The possible ways in which boilers and pressure vessels can fail are classified into short-term, long-term and
cyclic-type failures, or a combination of these.
6.2.2 Short term failure modes
Failure modes due to the application of non-cyclic loads that lead to immediate failure can be classified as
follows:
⎯ brittle fracture;
⎯ ductile failures (crack formation, ductile tearing due to excessive local strains, gross plastic deformation
and plastic instability (bursting);
⎯ excessive deformations leading to leakage at joints or other loss of function;
⎯ elastic or elastic-plastic instability (buckling).
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ISO 16528-1:2007(E)
6.2.3 Long-term failure modes
Failure modes due to the application of non-cyclic loads that lead to delayed failure can be classified as
follows:
⎯ creep rupture;
⎯ creep: excessive deformations at mechanical joints or resulting in unacceptable transfer of load;
⎯ creep instability;
⎯ erosion, corrosion;
⎯ environmentally assisted cracking, e.g. stress corrosion cracking, hydrogen induced cracking, etc.
6.2.4 Cyclic failure modes
Failure modes due to the application of cyclic loads that lead to delayed failure can be classified as follows:
⎯ progressive plastic deformation;
⎯ alternating plasticity;
⎯ fatigue under elastic strains (medium and high cycle fatigue) or under elastic-plastic strains (low cycle
fatigue);
⎯ environmentally assisted fatigue, e.g. stress corrosion cracking or hydrogen induced cracking.
6.3 Failure modes to be addressed
As a minimum, the following failure modes shall be taken into account in establishing design criteria and
methods for boilers and pressure vessels:
a) brittle fracture;
b) ductile failures (crack formation, ductile tearing due to excessive local strains, gross plastic deformation
and plastic instability (bursting);
c) excessive deformations leading to leakage at joints or other loss of function;
d) elastic or elastic-plastic instability (buckling).
7 Technical requirements
7.1 General
The integrity of the pressure boundary of boilers and pressure vessels is based on the application of a
combination of design techniques, material selection, manufacturing features and levels of inspection. The
technical requirements for each are stated in 7.2 to 7.5.
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ISO 16528-1:2007(E)
7.2 Materials
7.2.1 General
Materials of pressure-bearing parts, materials for non-pressure bearing parts (e.g. supports and attachments)
and welding consumables used for the manufacture of boilers and pressure vessels shall be suitable for
intended application and to other foreseeable but unintended conditions.
7.2.2 Specification of materials
The material properties shall
a) be appropriate for all operating conditions that are reasonably foreseeable and for all test conditions and,
in particular, they shall be sufficiently ductile and tough. Moreover, due care shall be exercised in
selecting materials in order to prevent brittle fracture;
b) be sufficiently chemically resistant to the fluid contained in the boilers and pressure vessels;
c) not be adversely affected at operating conditions, e.g. by ageing;
d) be suitable for the intended fabrication procedures;
e) be selected to avoid significant undesirable effects when dissimilar materials are employed.
The manufacturer shall specify any additional material properties required to support the design basis, e.g.
impact properties.
7.2.3 Material certification
The manufacturer shall take appropriate measures to ensure that materials used conform to the requirements
of specifications permitted by the applicable standards. The manufacturer shall obtain material identification
and certification as required by the applicable material specification.
7.3 Design
7.3.1 Loadings and other design considerations
Boilers and pressure vessels shall be designed for loadings appropriate to their intended use, including those
induced by reasonably foreseeable operation conditions and external events (see Clause 5).
Boilers and pressure vessels shall be designed for internal and/or external pressure at coincident material
temperature(s).
As appropriate, the following conditions shall also be considered:
⎯ weight of the component under operating conditions and hydraulic-pressure test conditions;
⎯ loads supported by or reacting on the component;
⎯ wind loading;
⎯ earthquake loading;
⎯ temperature differences due to transient conditions or differences in coefficient of thermal expansion;
⎯ fluctuations of pressure and temperature during normal operating and upset conditions;
© ISO 2007 – All rights reserved 7

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ISO 16528-1:2007(E)
⎯ degradation mechanisms, e.g. corrosion, erosion, creep and fatigue;
⎯ handling, transportation and installation loads, etc.;
⎯ probability and magnitude of coincident loadings.
7.3.2 Design methods
Design methods shall address the integrity of boilers and pressure vessels by applying one or an appropriate
combination of the following methods:
a) design by rule;
b) design by analysis;
c) design by experiment or testing.
These methods shall be based on a coherent system of design, including provisions for design input and
recognition of modes of failure (see Clause B.5).
7.3.3 Design margins
Design margins on material properties and types of design (including appropriate fabrication details) for
boilers and pressure vessels shall address foreseeable failure modes under specified loading conditions.
Material properties to be taken into account, where applicable, include
⎯ yield strength;
⎯ tensile strength;
⎯ time-dependent strength, i.e. creep strength;
⎯ fatigue data;
⎯ modulus of elasticity;
⎯ strain;
⎯ impact strength;
⎯ fracture toughness.
7.3.4 Design factors
In addition to the design margins specified in 7.3.3, appropriate design factors (such as weld efficiency based
on extent and type of examination, shape or size of component, etc.) to address uncertainties for
manufacturing, complex stress fields and material behaviour shall be provided.
7.3.5 Means for examination
Boilers and pressure vessels shall be constructed to provide access for internal inspection.
Other means of examining the condition of boilers and pressure vessels may be applied, as appropriate, when
physical access is not possible.
8 © ISO 2007 – All rights reserved

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ISO 16528-1:2007(E)
7.3.6 Draining and venting
When necessary, adequate means for draining and venting shall be provided for boilers and pressure vessels.
7.3.7 Corrosion and erosion
Where necessary, adequate allowance or protection against corrosion, erosion or any other chemical attack
shall be provided, taking account of intended and reasonably foreseeable use.
7.3.8 Overpressure protection
7.3.8.1 General requirements
Pressure-relief devices or systems for limiting overpressure shall be provided for boilers and pressure vessels.
Protection systems shall be designed to prevent overpressure of boilers and pressure vessels beyond
intended limit, considering operation, classification and probability of an upset.
However, unrelieved pressure beyond design conditions may occur, providing the pressure is consistent with
design margins for anticipated failure mode(s). If overpressure protection is provided by system design, an
analysis shall be conducted to confirm that all credible operating and upset conditions have been accounted
for, including boilers and pressure vessels and instrumentation malfunctions.
7.3.8.2 Types of devices
Types of devices shall be appropriate for intended loadings and reasonably foreseeable use, content and
process environments of boilers and pressure vessels.
7.3.8.3 System overpressure protection accessories
The design and construction of safety accessories, including pressure-limiting devices, temperature-limiting
and monitoring devices, shall be suitable for their intended use.
7.4 Manufacture
7.4.1 Methods
Manufacturing methods and techniques shall be appropriate for all aspects of the fabrication process,
considering degradation of materials from fabrication, heat treatment or forming, etc.
7.4.2 Identification of materials
Identification of materials used for boilers and pressure vessels shall be ensured through appropriate
measures, like matching to mill certificates, positive material identification, etc.
7.4.3 Preparation of parts
Appropriate methods for preparation of parts (e.g. cutting and forming, etc.) shall be selected to assure that
defects, such as cracks or detrimental changes in the mechanical and chemical characteristics, are avoided.
7.4.4 Welding
Appropriate welding processes shall be selected for materials to be used. Welded joints and adjacent zones
shall be free of any surface or internal defects detrimental to production of adequate welds.
The mechanical properties of welded joints shall satisfy those specified for the materials to be welded, unless
other relevant property values are specifically taken into account in the design calculations.
© ISO 2007 – All rights reserved 9

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ISO 16528-1:2007(E)
Suitably qualified welders using qualified welding procedures shall perform welding of pressure parts and
non-pressure parts directly attached to pressure boundaries.
7.4.5 Welding-procedure qualification
Welding procedures used in production of boilers and pressure vessels shall be qualified by a competent third
party or under an international or a national qualification scheme or in accordance with the manufacturer’s
quality programme. Qualification shall consider intended fabrication and operating conditions, such as
materials, welding positions, etc., and shall include appropriate examination and tests.
7.4.6 Welder qualification
Welders engaged in production of boilers and pressure vessels shall be qualified by a competent third party or
under an international or a national qualification scheme or in accordance with manufacturer’s quality
programme. Qualification shall consider intended fabrication conditions, such as materials, welding positions,
etc., and shall include appropriate examination and tests.
7.4.7 Welder identification
Welders engaged in production of boilers and pressure vessels shall be identified.
7.4.8 Heat treatment
When there is a risk that the fabrication process c
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16528-1
Première édition
2007-08-15



Chaudières et récipients
sous pression —
Partie 1:
Exigences de performance
Boilers and pressure vessels —
Part 1: Performance requirements





Numéro de référence
ISO 16528-1:2007(F)
©
ISO 2007

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ISO 16528-1:2007(F)
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ii © ISO 2007 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 16528-1:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Termes et définitions. 2
3 Unités de mesure. 4
4 Classification des chaudières et récipients sous pression . 4
5 Missions et responsabilités. 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Utilisateurs et parties contractantes. 4
5.3 Fabricants. 4
5.4 Inspecteurs tierce partie . 5
6 Modes de défaillance pris en compte. 5
6.1 Généralités . 5
6.2 Modes de défaillance usuels . 5
6.3 Modes de défaillance à traiter . 6
7 Exigences techniques . 7
7.1 Généralités . 7
7.2 Matériaux . 7
7.3 Conception . 7
7.4 Fabrication. 10
7.5 Inspection, essais non destructifs et contrôle . 11
7.6 Inspection et essai finals . 11
7.7 Marquage/étiquetage. 12
8 Évaluation de la conformité. 12
Annexe A (informative) Description de quelques modes de défaillance usuels et des états limites. 13
Annexe B (informative) Lignes directrices sur le choix des normes. 16

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ISO 16528-1:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 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 16528-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 11, Chaudières et récipients sous pression.
Cette première édition de l’ISO 16528-1, avec la première édition de l’ISO 16528-2, annule et remplace
l’ISO/TS 16528:2002, qui a fait l'objet d'une révision technique.
L'ISOTS 16528 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Chaudières et récipients
sous pression:
⎯ Partie 1: Exigences de performance
⎯ Partie 2: Procédure pour répondre aux exigences de l'ISO 16528-1
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ISO 16528-1:2007(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 16528 spécifie des exigences de performance pour les chaudières et récipients
sous pression, destinées à assurer l'intégrité de leur enveloppe sous pression.
Une exigence de sécurité importante consiste en la fourniture appropriée d'exigences techniques qui tiennent
compte des divers modes de défaillance susceptibles de se produire sur les chaudières et récipients sous
pression. Des lignes directrices sont proposées pour ces modes de défaillance, accompagnées de critères
permettant d'y répondre.
Des différences significatives existent entre les pays dans la réglementation de la mise sur le marché et de
l'exploitation des chaudières et récipients sous pression. Ces différences comprennent la conformité à des
normes particulières limitant l'approvisionnement ou la spécification des matériaux, l'utilisation de certains
organismes d'inspection et des systèmes de certification ou des licences d'importation discriminatoires.
Cependant, ces normes ont un historique prouvé de contribution à la sécurité publique et une bonne
expérience de pratique commerciale.
La présente partie de l'ISO 16528, qui est une norme de performance, permettra à ces nomes de coexister,
suivant une approche qui tient compte des innovations techniques, des cadres réglementaires existants et
des besoins du marché. La conformité aux exigences de la présente partie de l'ISO 16528 ne dispense pas
les parties de leurs obligations vis-à-vis des lois ou réglementations locales, nationales ou internationales.
L'ISO 16528-2 fournit une procédure pour identifier les normes prescriptives existantes qui répondent aux
exigences de la présente partie de l'ISO 16528.

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NORME INTERNATIONALE ISO 16528-1:2007(F)

Chaudières et récipients sous pression —
Partie 1:
Exigences de performance
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 16528 spécifie des exigences de performance pour la construction des chaudières
et récipients sous pression.
La présente partie de l'ISO 16528 n'est pas destinée à traiter de l'exploitation, de la maintenance et de
l'inspection en service des chaudières et récipients sous pression.
En ce qui concerne la géométrie des enveloppes sous pression des récipients, le domaine d'application de la
présente partie de l'ISO 16528 inclut ce qui suit:
a) le raccordement soudé à la première soudure circonférentielle pour les assemblages soudés;
b) le premier raccord fileté pour les assemblages vissés;
c) la surface de la première bride pour les assemblages boulonnés à bride;
d) la première surface d'étanchéité pour les assemblages ou les ajustements propriétaires;
e) les accessoires de sécurité, le cas échéant.
En ce qui concerne la géométrie des enveloppes sous pression des chaudières, le domaine d'application de
la présente partie de l'ISO 16528 inclut ce qui suit:
f) la tubulure d’entrée d’eau d’alimentation (incluant la robinetterie d’entrée) jusqu’au collecteur de sortie de
la vapeur (incluant la robinetterie de sortie), incluant toutes les tuyauteries de liaison qui peuvent être
exposées à un risque de surchauffe et qui ne peuvent pas être isolées de l’installation;
g) les accessoires de sécurité associés;
h) les tuyauteries reliées à la chaudière pour les services tels que purge, drainage, désurchauffe, etc.
La présente partie de l'ISO 16528 ne s'applique pas aux équipements nucléaires, aux chaudières pour les
chemins de fer ou la marine, aux bouteilles à gaz, aux tuyauteries ni aux équipements mécaniques, tels que
turbines et carters de machines.
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ISO 16528-1:2007(F)
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
chaudière
ensemble prévu pour la production de vapeur ou d'eau surchauffée, à une pression supérieure à la pression
atmosphérique
2.2
récipient sous pression
enveloppe conçue et construite pour contenir des gaz ou des liquides sous pression
2.3
certification
procédure par laquelle une tierce partie ou le fabricant donne une assurance écrite qu’un produit, un procédé
ou un service est conforme à des exigences spécifiées
NOTE Adapté de l’ISO/CEI 17000:2004.
2.4
conformité
respect d'exigences spécifiées
2.5
construction
procédés incluant la conception, la spécification des matériaux, la fabrication, l'inspection, le contrôle, les
essais et l'évaluation de la conformité des chaudières et récipients sous pression
2.6
partie contractante
personne morale ou physique qui fournit des chaudières ou récipients sous pression à un utilisateur ou pour
les revendre
2.7
concepteur
personne morale ou physique qui réalise la conception d'une chaudière ou d'un récipient sous pression, en
conformité avec une norme
2.8
contrôle
activité réalisée par du personnel qualifié avec des procédures qualifiées, pour évaluer si des produits, des
procédés ou des services sont conformes aux critères d'acceptation spécifiés
2.9
inspection
activité destinée à vérifier que les résultats d'essais ou de contrôles requis sont conformes aux exigences
spécifiées
2.10
fabricant
personne physique ou entité légale responsable de la construction de chaudières et récipients sous pression
conformément
⎯ aux spécifications fournies par la partie contractante, et
⎯ aux exigences de la norme applicable à la chaudière ou au récipient sous pression en question
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ISO 16528-1:2007(F)
NOTE Le fabricant peut faire appel à des sous-traitants pour tout ou partie des opérations ou des tâches (y compris
la conception ou l’assemblage), après avoir informé (le cas échéant) l'organisme d'inspection tierce partie. Le fabricant
reste entièrement responsable des opérations ou des tâches sous-traitées.
2.11
pression maximale admissible
pression maximale pour laquelle la chaudière ou le récipient sous pression est conçu
2.12
propriétaire
personne morale ou physique possédant un titre légal sur la chaudière ou le récipient sous pression
2.13
qualification
preuve de l'aptitude d'une personne physique, d'un procédé, d'une procédure ou d'un service à se conformer
à des exigences spécifiées
2.14
règlement
règles promulguées par une autorité réglementaire en application de textes juridiques ou de directives
2.15
accessoire de sécurité
dispositif conçu pour protéger les chaudières et récipients sous pression contre le dépassement des limites
admissibles.
NOTE Ces dispositifs comprennent
⎯ des dispositifs pour la limitation directe de la pression, tels que soupapes de sûreté, dispositifs à disque de rupture,
tiges de flambage, dispositifs de sécurité pilotés,
⎯ des dispositifs de limitation, qui mettent en œuvre des moyens d’intervention ou entraînent la coupure ou le
verrouillage, tels que les commutateurs actionnés par la pression, la température ou le niveau de fluide, et
⎯ des dispositifs de mesure, de contrôle et de régulation jouant un rôle en matière de sécurité.
2.16
norme
code
document établi et approuvé par un organisme éditeur de normes, qui fournit, pour des usages communs et
répétés, des exigences requises, des lignes directrices ou des caractéristiques, pour des activités ou leurs
résultats
NOTE Le mot «norme» utilisé dans la présente partie de l'ISO 16528 doit être considéré comme équivalent à «code»,
et vice versa.
2.17
essai
activité réalisée pour déterminer, au moyen de modes opératoires spécifiques, qu'une ou plusieurs
caractéristiques d'un produit, d'un procédé ou d'un service répond(ent) à une ou à plusieurs exigences
spécifiées
2.18
organisme d'inspection tierce partie
organisation indépendante du fabricant, de la partie contractante, du propriétaire ou de l'utilisateur, qui réalise
les inspections sur les chaudières et récipients sous pression comme prévu dans les normes
2.19
utilisateur
personne morale ou physique utilisant ou faisant fonctionner des chaudières ou récipients sous pression
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ISO 16528-1:2007(F)
3 Unités de mesure
Les mesures doivent être en unités SI. Des normes de produit disponibles uniquement en d’autres unités
peuvent être utilisées.
4 Classification des chaudières et récipients sous pression
Du fait du vaste domaine d’application des chaudières et récipients sous pression, la présente partie de
l’ISO 16528 ne fournit pas un schéma d’application en fonction de l’utilisation. La présente partie de
l'ISO 16528 considère un ensemble minimal de modes de défaillance et des exigences techniques, qui aident
les utilisateurs de la présente partie de l’ISO 16528 à déterminer les applications adéquates.
5 Missions et responsabilités
5.1 Généralités
Il est essentiel que les missions, les responsabilités et les interfaces entres les parties contractantes, les
fabricants et les organismes d’inspection tierce partie soient clairement établies. Les paragraphes 5.2 à 5.4
fournissent des informations générales sur les missions et les responsabilités.
5.2 Utilisateurs et parties contractantes
Il est recommandé que l’utilisateur ou la partie contractante définisse les exigences techniques des
chaudières ou récipients sous pression, en tenant compte des facteurs associés à tous leurs aspects
d’utilisation. Les principaux éléments de conception qu'il convient que l’utilisateur prenne en compte en
définissant ces exigences sont résumés comme suit:
a) norme de construction;
b) site d’installation ou application des chaudières et récipients sous pression fabriqués en stock;
c) classification du récipient;
d) configuration du récipient et principales dimensions;
e) facteurs de conception, par exemple chargements et situations de chargement, et exigences
environnementales;
f) usage prévu (fatigue, fluage, corrosion);
g) matériaux de construction;
h) protection contre les surpressions, par exemple accessoires de sécurité.
NOTE Quand le fabricant est la seule partie impliquée dans la construction des chaudières et récipients sous
pression (par exemple fabriqués en stock, unités clé en main, etc.), le fabricant assume aussi les responsabilités de
l’utilisateur.
5.3 Fabricants
Le fabricant a la responsabilité d’assurer que les chaudières ou récipients sous pression sont conformes aux
exigences de l’utilisateur et à une norme répondant aux exigences de la présente partie de l’ISO 16528. Il est
recommandé qu’une information attestant de la conformité à une norme répondant aux exigences de la
présente partie de l’ISO 16528 et à la spécification contenant les exigences de l’utilisateur soit disponible
dans la documentation du fabricant, et comprenne au minimum:
a) dessins de détail et d’ensemble;
b) calculs de conception et analyse établissant les détails de construction;
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ISO 16528-1:2007(F)
c) information sur la conception expérimentale ou par essais, lorsqu’ils sont utilisés;
d) information concernant les matériaux, les procédés de fabrication, d’examen et d’essais et leurs résultats,
par exemple formage, soudage, traitement thermique, radiographie, etc.;
e) une déclaration écrite, signée par le fabricant et, le cas échéant, vérifiée par un organisme d’inspection
tierce partie, selon laquelle les chaudières et récipients sous pression sont conformes à la norme
applicable;
f) toutes les instructions de service et de maintenance nécessaires.
5.4 Inspecteurs tierce partie
La tâche des inspecteurs est de faire toutes les inspections nécessaires et de vérifier que les chaudières et
récipients sous pression sont conformes à toutes les exigences d’une norme répondant aux exigences de la
présente partie de l’ISO 16528. Les principales catégories d’inspection sont résumées comme suit:
a) confirmation des exigences pour la conception, les matériaux, le soudage, le traitement thermique, les
examens et les essais;
b) lorsque le fabricant utilise un système qualité (voir Article 8), surveillance du système de contrôle de la
qualité du fabricant;
c) vérification de la maintenance des enregistrements.
L’inspecteur peut
⎯ soit être indépendant de l’organisation du fabricant et rapporter à une organisation tierce partie,
⎯ soit être indépendant de la production, mais dans le cadre d’un système d’assurance qualité approuvé du
fabricant,
⎯ soit appartenir à une division d’inspection indépendante de l’utilisateur.
6 Modes de défaillance pris en compte
6.1 Généralités
La conception doit examiner les modes de défaillance suivants et prendre en compte spécifiquement ceux
indiqués en 6.2. Cette exigence ne rend pas obligatoire une analyse détaillée des modes de défaillance
énumérés en 6.2, si les paramètres de conception des chaudières et récipients sous pression ne requièrent
pas une telle analyse, Par exemple, la tenue au fluage n’a pas à être analysée pour des chaudières et
récipients sous pression fonctionnant essentiellement à des températures ambiantes. Dans de tels cas, le
concepteur doit justifier les raisons pour lesquelles un ou plusieurs des modes de défaillance énumérés en
6.2 n’est pas pris en compte.
L’intention n’est pas de décrire en détail chacun des modes de défaillance potentiels. L’Annexe A fournit, à
titre de lignes directrices, une description brève de quelques modes de défaillance habituels.
6.2 Modes de défaillance usuels
6.2.1 Classification
La défaillance de chaudières et récipients sous pression peut se produire de diverses façons, classées en
modes de défaillance à court terme, à long terme ou cycliques, ou une combinaison de ces modes.
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ISO 16528-1:2007(F)
6.2.2 Modes de défaillance à court terme
Les modes de défaillance résultant de l’application de chargements non cycliques qui conduisent à la
défaillance immédiate peuvent être classés comme suit:
⎯ rupture fragile;
⎯ ruptures ductiles — formation de fissures, arrachement ductile dû à des contraintes locales excessives,
déformation plastique excessive, instabilité plastique (éclatement);
⎯ déformations excessive conduisant à des fuites au niveau des joints ou à d'autres pertes de fonction;
⎯ instabilité élastique ou élastoplastique (flambage).
6.2.3 Modes de défaillance à long terme
Les modes de défaillance résultant de l’application de chargements non cycliques qui conduisent à une
défaillance différée peuvent être classés comme suit:
⎯ rupture par fluage;
⎯ fluage — déformations excessives au niveau des assemblages mécaniques ou conduisant à un transfert
de charges inacceptable;
⎯ instabilité due au fluage;
⎯ érosion, corrosion;
⎯ fissuration favorisée par l’environnement, par exemple fissuration due à la corrosion sous contrainte,
fissuration due à l’hydrogène, etc.
6.2.4 Modes de défaillance cycliques
Les modes de défaillance résultant de l’application de chargements cycliques qui conduisent à une défaillance
différée peuvent être classés comme suit:
⎯ déformation plastique progressive;
⎯ plasticité alternée;
⎯ fatigue sous contraintes élastiques (fatigue à cycles moyen et élevé) ou sous contraintes élastoplastiques
(fatigue à cycle faible);
⎯ fatigue favorisée par l’environnement, par exemple fissuration due à la corrosion sous contrainte,
fissuration due à l’hydrogène, etc.
6.3 Modes de défaillance à traiter
Au minimum, les modes de défaillance suivants doivent être pris en compte lorsque les critères et méthodes
de conception des chaudières et récipients sous pression sont déterminés:
a) rupture fragile;
b) ruptures ductiles — formation de fissures, d'arrachement ductile, due à des contraintes locales
excessives, déformation plastique excessive, instabilité plastique (éclatement);
c) déformations excessive conduisant à des fuites au niveau des joints ou à d'autres pertes de fonction;
d) instabilité élastique ou élastoplastique (flambage).
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7 Exigences techniques
7.1 Généralités
L’intégrité de l’enveloppe sous pression des chaudières et récipients sous pression résulte de l’application
d’une combinaison de plusieurs éléments: choix des matériaux, techniques de conception, caractéristiques de
fabrication et niveaux d’inspection. Les exigences techniques de chacun de ces éléments sont établies en 7.2
à 7.5.
7.2 Matériaux
7.2.1 Généralités
Les matériaux des parties sous pression, les matériaux des parties non soumises à la pression (par exemple
les supports et les fixations) et les consommables de soudage, utilisés pour la fabrication de chaudières et
récipients sous pression, doivent être adaptés à l’application prévue et aux autres conditions prévisibles.
7.2.2 Spécification des matériaux
Les caractéristiques des matériaux doivent:
a) être appropriées à l'ensemble des conditions de service raisonnablement prévisibles et de toutes les
conditions d'essai, et notamment être suffisamment ductiles et tenaces; en outre, une sélection adéquate
des matériaux doit être effectuée de manière à prévenir la rupture fragile;
b) avoir une résistance chimique suffisante contre le fluide contenu dans les chaudières et récipients sous
pression;
c) ne pas subir des effets négatifs en conditions de service, par exemple par vieillissement;
d) convenir aux méthodes de fabrication prévues;
e) être choisis de façon à éviter des effets négatifs significatifs quand des matériaux différents sont utilisés.
Le fabricant doit spécifier toute propriété de matériau complémentaire nécessaire pour tenir compte de la
conception, par exemple la résistance à la flexion par choc.
7.2.3 Certification des matériaux
Le fabricant doit prendre les mesures appropriées pour s'assurer que les matériaux utilisés sont conformes
aux prescriptions des spécifications permises par les normes applicables. Le fabricant doit obtenir une
identification et une certification des matériaux comme exigé par la spécification des matériaux applicable.
7.3 Conception
7.3.1 Chargements et autres considérations de conception
Les chaudières et récipients sous pression doivent être conçus pour supporter des charges correspondant à
l'usage envisagé, y compris lors des conditions de fonctionnement raisonnablement prévisibles et
d'événements extérieurs (voir Article 5).
Les chaudières et récipients sous pression doivent être conçus pour des pressions intérieures et/ou
extérieures, à la (aux) température(s) de matériau correspondantes.
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ISO 16528-1:2007(F)
Le cas échéant, les conditions suivantes doivent également être prises en compte:
⎯ poids du composant dans les conditions de service et dans les conditions de l'épreuve hydraulique;
⎯ charges supportées par, ou agissant sur le composant;
⎯ chargement dû au vent;
⎯ chargement dû au séisme;
⎯ différences de températures dues aux situations transitoires et différences entre les coefficients de
dilatation thermique;
⎯ fluctuations de pression et de température en fonctionnement normal et en conditions de dépassement;
⎯ mécanismes de dégradation, par exemple corrosion, érosion, fluage et fatigue;
⎯ charges en cours de transport, de manutention et d'installation, etc.;
⎯ probabilité et amplitude de charges simultanées.
7.3.2 Méthodes de conception
Les méthodes de conception doivent qualifier l’intégrité des chaudières et récipients sous pression, en
appliquant l’une des méthodes suivantes ou une combinaison appropriée de méthodes:
a) conception par formules;
b) conception par analyse;
c) conception expérimentale ou par essais.
Ces méthodes doivent reposer sur un système cohérent de conception, prévoyant les données d’entrée de
conception et l'identification des modes de défaillance (voir Article B.5).
7.3.3 Marges de conception
Des marges de conception sur les caractéristiques des matériaux et les types de conception (incluant les
détails de fabrication appropriés) pour les chaudières et récipients sous pression doivent tenir compte des
modes de défaillance prévisibles pour les conditions de chargement spécifiées.
Les caractéristiques des matériaux à prendre en compte, le cas échéant, comprennent:
⎯ la limite d'élasticité;
⎯ la résistance à la traction;
⎯ la résistance en fonction du temps, c'est-à-dire la résistance au fluage;
⎯ les données relatives à la fatigue;
⎯ le module d'élasticité;
⎯ la contrainte;
⎯ la résistance à la flexion par choc;
⎯ la ténacité à la rupture.
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ISO 16528-1:2007(F)
7.3.4 Facteurs de conception
En plus des marges de conception spécifiées en 7.3.3, des facteurs de conception appropriés (tels que
coefficient de joint soudé en fonction de l'étendue et du type de contrôle, de la forme et des dimensions du
composant, etc.) doivent être spécifiés pour tenir compte des incertitudes dues à la fabrication, aux domaines
de contrainte complexes et au comportement des matériaux.
7.3.5 Moyens d'inspection
Les chaudières et récipients sous pression doivent être construits de façon à permettre l’accès aux
inspections internes.
D’autres moyens d'inspection de l’état des chaudières et récipients sous pression peuvent être appliqués, le
cas échéant, lorsque l’accès physique n’est pas possible.
7.3.6 Purge et v
...

Questions, Comments and Discussion

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