ISO 10439-3:2015
(Main)Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Axial and centrifugal compressors and expander-compressors — Part 3: Integrally geared centrifugal compressors
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Axial and centrifugal compressors and expander-compressors — Part 3: Integrally geared centrifugal compressors
ISO 10439-3:2015 specifies minimum requirements and gives recommendations for axial compressors, single-shaft and integrally geared process centrifugal compressors, and expander-compressors for special purpose applications that handle gas or process air in the petroleum, petrochemical, and natural gas industries. ISO 10439-4:2015 specifies integrally geared centrifugal compressors in conjunction with ISO 10439‑1.
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Compresseurs axiaux et centrifuges et compresseurs-détenteurs — Partie 3: Compresseurs centrifuges et axiaux à multiplicateur intégré
L'ISO 10439-3:2015 spécifie les exigences minimales et fournit des recommandations pour les compresseurs axiaux, les compresseurs centrifuges mono-arbres à multiplicateur intégré et les compresseurs-détendeurs pour applications spéciales de traitement des gaz et de l'air dans les industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel. L'ISO 10439-3:2015 spécifie les compresseurs centrifuges à multiplicateur intégré en combinaison avec l'ISO 10439‑1.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10439-3
First edition
2015-02-15
Petroleum, petrochemical and natural
gas industries — Axial and centrifugal
compressors and expander-
compressors —
Part 3:
Integrally geared centrifugal
compressors
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Compresseurs axiaux et centrifuges et compresseurs-détenteurs —
Partie 3: Compresseurs centrifuges et axiaux à multiplicateur intégré
Reference number
ISO 10439-3:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 10439-3:2015(E)
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Published in Switzerland
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ISO 10439-3:2015(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, abbreviated terms, and definitions . 1
4 General . 2
4.1 Dimensions and units . 2
4.2 Statutory requirements . 2
4.3 Unit responsibility . 2
4.4 Basic design . 2
4.4.1 Performance . 2
4.5 Materials . 2
4.6 Casings . 2
4.6.1 Pressure-containing casings . 2
4.6.2 Casing repair. 3
4.6.3 Material inspection of pressure-containing parts . 3
4.6.4 Pressure casing connections . 3
4.6.5 Casing support structure . 3
4.6.6 External forces and moments . 3
4.6.7 Variable inlet and/or diffuser guide vanes . . 4
4.7 Rotating elements. 4
4.8 Dynamics . 4
4.9 Bearings and bearing housings. 5
4.9.1 General. 5
4.9.2 Hydrodynamic radial bearings . 5
4.9.3 Hydrodynamic thrust bearings . 5
4.9.4 Bearing housings . 6
4.10 Shaft end seals . 6
4.11 Integral gearing . 6
4.12 Nameplates and rotation arrows .10
5 Accessories .10
5.1 Drivers .10
5.2 Couplings and guards .10
5.3 Lubrication and sealing systems .10
5.4 Mounting plates.10
5.5 Controls and instrumentation .11
5.6 Piping and appurtenances .12
5.6.1 General.12
5.6.2 Process piping and accessories .12
5.7 Special tools .12
6 Inspection, testing, and preparation for shipment .12
6.1 General .12
6.2 Inspection .12
6.2.1 Gear contact checks .13
6.3 Testing .13
6.3.1 Mechanical running test .13
6.3.2 Assembled compressor gas leakage test .15
6.3.3 * Optional tests .15
6.4 Preparation for shipment .16
7 Supplier’s data .16
7.1 General .16
7.2 Proposals .16
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ISO 10439-3:2015(E)
7.3 Contract data .16
Annex A (normative) Datasheets .17
Annex B (informative) Vendor (Supplier) data and drawing requirements (VDDR) .30
Annex C (informative) Nomenclature .40
Annex D (informative) Typical materials for integrally geared compressors .43
Annex E (informative) Inspector’s checklist .59
Annex F (informative) External forces and moments .64
Annex G (normative) Rating formulae for integral gearing .65
Bibliography .68
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ISO 10439-3:2015(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 118, Compressors and pneumatic tools, machines
and equipment, Subcommittee SC 1, Process compressors.
This first edition, together with ISO 10439-1, ISO 10439-2, and ISO 10439-4, replaces ISO 10439:2002.
ISO 10439 consists of the following parts, under the general title Petroleum, petrochemical and natural
gas industries — Axial and centrifugal compressors and expander-compressors:
— Part 1: General requirements
— Part 2: Non-integrally geared centrifugal and axial compressors
— Part 3: Integrally geared centrifugal compressors
— Part 4: Expander-compressors
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ISO 10439-3:2015(E)
Introduction
This International Standard is based on the 7th edition of the American Petroleum Institute standard API 617.
Users of this International Standard should be aware that further or differing requirements might be
needed for individual applications. This International Standard is not intended to inhibit a supplier
from offering or the purchaser from accepting alternative equipment or engineering solutions for the
individual application. This can be particularly appropriate where there is innovative or developing
technology. Where an alternative is offered, the supplier should identify any variations from this
International Standard and provide details.
A asterisk (*) at the beginning of the paragraph 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 A, ISO 10439-2:2015,
Annex A, and ISO 10439-4:2015, Annex A).
This International Standard includes the following annexes:
— Annex A: Datasheets
— Annex B: Vendor (Supplier) data and drawing requirements (VDDR)
— Annex C: Nomenclature
— Annex D: Typical materials for integrally geared compressors
— Annex E: Inspector’s checklist
— Annex F: External forces and moments
— Annex G: Rating formulae for integral gearing
Annex A and Annex G form a normative part of this part of ISO 10439. Annexes B to F are for information only.
In this International Standard, where practical, US customary units are included in parentheses for
information.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10439-3:2015(E)
Petroleum, petrochemical and natural gas industries —
Axial and centrifugal compressors and expander-
compressors —
Part 3:
Integrally geared centrifugal compressors
1 Scope
This part of ISO 10439 specifies minimum requirements and gives recommendations for axial
compressors, single-shaft and integrally geared process centrifugal compressors, and expander-
compressors for special purpose applications that handle gas or process air in the petroleum,
petrochemical, and natural gas industries. This part of ISO 10439 specifies integrally geared centrifugal
compressors in conjunction with ISO 10439-1.
NOTE 1 See API 672 for packaged plant instrument air compressors.
NOTE 2 Expander stages are sometimes provided on these machines.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5389, Turbocompressors — Performance test code
ISO 8068, Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Family T (Turbines) — Specification
for lubricating oils for turbines
ISO 10439-1, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Axial and centrifugal compressors
and expander-compressors — Part 1: General requirements
API 670, Machinery protection systems
AGMA 2015-1-A01, Accuracy classification system — Tangential measurements for cylindrical gears
AGMA 2101-D04, Fundamental rating factors and calculation methods for involute spur and helical gear teeth
ASME PTC 10-1997, Performance test code on compressors and exhausters
3 Terms, abbreviated terms, and definitions
For the purposes of this document, the terms, abbreviated terms, and definitions given in ISO 10439-1 apply.
NOTE A cross-section showing nomenclature of an integrally geared centrifugal compressor is included in
Annex C.
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ISO 10439-3:2015(E)
4 General
4.1 Dimensions and units
The dimensional and unit requirements shall be in accordance with ISO 10439-1.
4.2 Statutory requirements
The statutory requirements shall be in accordance with ISO 10439-1.
4.3 Unit responsibility
The unit responsibilities shall be in accordance with ISO 10439-1.
4.4 Basic design
4.4.1 Performance
4.4.1.1 The sectional head-capacity characteristic curve of each compressor section shall rise
continuously from the rated point to predicted surge. The compressor, without the use of a bypass, shall be
suitable for continuous operation at any capacity at least 10 % greater than the predicted surge capacity
shown in the proposal.
4.4.1.2 Unless otherwise specified, the design lubricant shall be hydrocarbon oil of viscosity Grade 32
with an FZG load stage of 5, in accordance with ISO 8068. Viscosity Grade 46 with an FZG load stage
of 5 can be used as a design lubricant, with the purchaser’s approval. Oils with extreme pressure (EP)
additives shall not be used.
NOTE Typical oil used in refineries and chemical plants has an FZG of 5 or higher. Requiring a higher FZG by
design can require the need for special oil for this equipment.
4.5 Materials
Materials shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.5.
NOTE Refer to Annex D for typical materials.
4.6 Casings
Casings shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.6 and 4.6.1 to 4.6.6.
4.6.1 Pressure-containing casings
4.6.1.1 * The maximum allowable working pressure of each pressure casing shall be at least equal
to the specified relief valve set pressure for that casing. The purchaser will specify the relief valve set
pressure(s) for final discharge pressure and intermediate casing pressures, if applicable.
NOTE If only one relief valve pressure is specified, its set pressure does not usually apply to the
intermediate pressure.
4.6.1.1.1 When a relief valve set pressure is not specified, each pressure casing shall be rated for at least
125 % of the maximum specified discharge pressure (gauge) of that pressure casing as determined by the
supplier. System protection shall be furnished by the purchaser.
4.6.1.2 Socket-head or spanner-type bolting shall not be used externally unless specifically approved
by the purchaser. For limited space locations, integrally flanged fasteners might be required.
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ISO 10439-3:2015(E)
4.6.2 Casing repair
Casings repairs shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.6.2.
4.6.3 Material inspection of pressure-containing parts
Casing material inspection of pressure-containing parts shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.6.3.
4.6.4 Pressure casing connections
Pressure casing connections shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.6.4 and 4.6.4.1 and 4.6.4.2.
4.6.4.1 Main process connections
Main process connections shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.6.4.2.
4.6.4.2 Auxiliary connections
4.6.4.2.1 If flanged or machined and studded openings are impractical, threaded connections can be used
where they do not come in contact with flammable or toxic gas, with the purchaser’s approval as follows:
a) on non-weldable materials, such as cast iron;
b) where essential for maintenance (disassembly and assembly).
These threaded openings shall be as specified in ISO 10439-1:2015, 4.6.4.3.8.
4.6.4.2.2 Auxiliary connections shall be at least DN 20 (NPS 3/4-in). See 4.11.1.7 to 4.11.1.8 and Table 1
for auxiliary gearbox connections.
NOTE See ISO 10439-1:2015, 4.6.4.1.3 for allowable connection sizes.
4.6.4.2.3 Threaded connections for pipe sizes DN 20 (NPS 3/4-in) to DN 40 (NPS 1-1/2-in) size are
permissible with the approval of the purchaser.
NOTE See ISO 10439-1:2015, 4.6.4.1.3 for allowable connection sizes.
4.6.5 Casing support structure
The mounting of the pressure casing (volute) to the gearbox shall be in accordance with ISO 10439-1:2015,
4.4.1.7. Bolting used to mount pressure casings shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.6.1.7.
4.6.6 External forces and moments
4.6.6.1 The supplier shall furnish the allowable forces and moments for each main process nozzle
which has a customer connection in tabular form with the proposal. If nozzle loadings are not furnished,
they shall be no less than NEMA SM23.
NOTE 1 Forces and moments allowed on integrally geared compressors are generally less than those allowed
in ISO 10439-2 compressors (see Annex F).
NOTE 2 Piping system design needs to be rigorous in order to avoid piping expansion joints.
4.6.6.2 Pressure casing and supports shall be designed to have sufficient strength and rigidity to avoid
adversely affecting impeller running clearances, gear contact pattern, seals, bearings, and coupling alignment.
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ISO 10439-3:2015(E)
4.6.7 Variable inlet and/or diffuser guide vanes
4.6.7.1 * Adjustable guide vanes shall be provided when specified or required by the supplier to meet
specified operating conditions.
4.6.7.2 When provided, adjustable inlet guide vanes and operating mechanisms shall be suitable for all
specified operating conditions, as well as start-up, shutdown, trip-out, settling-out, and momentary surge.
4.6.7.2.1 Guide vanes shall be mounted in replaceable bushings. Vanes can be positioned in the housing
by replaceable permanently sealed rolling element bearings, if approved by the purchaser.
4.6.7.2.2 When adjustable guide vanes are used for toxic, flammable, or explosive process gas, then the
linkage passing through the casing or enclosure shall be sealed to prevent leakage.
4.6.7.2.3 The inlet guide vanes shall be located sufficiently close to the eye of the impeller to be effective.
4.6.7.2.4 The vane foils shall have an aerodynamically smooth surface, especially where the shank
enters the gas stream through the housing. A cantilevered design in lieu of a centre-supported vane design
is preferred.
4.6.7.2.5 The vanes shall be designed such that the vanes will tend to open on loss of the control signal.
4.6.7.2.6 A vane control system consisting of a valve positioner with direct driven local position
indicator shall be provided that will be visible during operation of the machine.
4.6.7.2.7 * Additional components to the vane control system in 4.6.7.2.6 shall be as specified.
4.6.7.3 * If specified, the actuation shaft seal shall be buffered using a barrier gas.
4.7 Rotating elements
4.7.1 Each impeller and shaft shall be clearly marked with a unique identification number. This number
shall be on an accessible area that is not prone to maintenance damage.
4.7.2 Unless other shaft protection is approved by the purchaser, renewable components shall be
furnished at close clearance points. Sleeves, spacers, or bushings shall be made of materials that are
corrosion-resistant in the specified service (see ISO 10439-1:2015, 4.5.1.6 for limitations).
4.7.2.1 Shaft sleeves shall be provided under shaft end seals. Sleeves shall be treated to resist wear and
sealed to prevent gas leakage between the shaft and sleeve.
4.7.3 Thrust loads from impellers and gears shall be absorbed by individual thrust bearings on pinions
or transmitted to the bull gear thrust bearing by means of thrust rider rings fixed to the pinions and bull
gear. All specified operating conditions and start-up conditions shall be evaluated for residual thrust loads.
NOTE Balance pistons are normally not used. Thrust balancing can be achieved by helix thrust force direction
of the gearing and offsetting impeller aerodynamic thrust forces.
4.7.4 Impeller requirements shall be in accordance with ISO 10439-1:2015, 4.7.10.
4.8 Dynamics
Dynamics requirements shall be in accordance with ISO 10439-1.
4 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 10439-3:2015(E)
4.8.1 For equipment covered in this part of ISO 14039, a lateral analysis shall be carried out for each
shaft. For the bull gear, this shall consist only of an undamped critical speed map.
4.9 Bearings and bearing housings
Bearings and bearing housings shall be in accordance with 4.9.1 to 4.9.4 and ISO 10439-1:2015, 4.9.
4.9.1 General
4.9.1.1 Unless otherwise specified, radial and thrust bearings shall be of the hydrodynamic fluid film type.
4.9.1.2 Unless otherwise specified, thrust bearings and radial bearings shall be fitted with bearing-
metal temperature sensors installed in accordance with API 670.
4.9.1.2.1 As design criteria, bearing metal temperatures shall not exceed 100 °C (212 °F) at specified
operating conditions with a maximum oil inlet temperature of 50 °C (120 °F).
4.9.1.2.2 In the event the design criteria in 4.9.1.2.1 cannot be met, the purchaser and the supplier shall
agree on acceptable bearing metal temperatures.
4.9.2 Hydrodynamic radial bearings
4.9.2.1 Sleeve or pad radial bearings shall be used and shall be split for ease of assembly. The use of non-
split designs requires the purchaser’s approval. The bearings shall be precision bored with steel, copper,
cupro-nickel, or bronze-backed babbitted liners, pads, or shells. The bearings shall be equipped with anti-
rotation pins and shall be positively secured in the axial direction.
4.9.2.2 * If specified, tilting pad bearing pads shall be copper-alloy backed.
4.9.2.3 * Unless otherwise specified, the liners, pads, or shells shall be in axially split housings. The
bearing design shall not require removal of the coupling hub to permit replacement of the bearing liners,
pads, or shells unless approved by the purchaser.
4.9.3 Hydrodynamic thrust bearings
4.9.3.1 Thrust bearings can be fixed-geometry (e.g. tapered-land) or tilting-pad type, steel-backed and
babbitted, arranged for continuous pressurized lubrication to each side.
NOTE See 4.7.3 for thrust rider rings.
4.9.3.2 If specified, bearings shall be tilting pad on one or both sides.
4.9.3.3 Hydrodynamic thrust bearings shall be selected at no more than 50 % of the bearing manufacturer’s
ultimate load rating. In sizing thrust bearings, consider the following for each specified application:
a) the shaft speed;
b) the temperature of the bearing babbitt;
c) the deflection of the bearing pad;
d) the minimum oil film thickness;
e) the feed rate, viscosity, and supply conditions of the oil over
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10439-3
Première édition
2015-02-15
Version corrigée
2015-05-01
Industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel —
Compresseurs axiaux et centrifuges et
compresseurs-détenteurs —
Partie 3:
Compresseurs centrifuges et axiaux à
multiplicateur intégré
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Axial and
centrifugal compressors and expander-compressors —
Part 3: Integrally geared centrifugal compressors
Numéro de référence
ISO 10439-3:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO 10439-3:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 10439-3:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, abréviations et définitions . 1
4 Généralités . 2
4.1 Dimensions et unités . 2
4.2 Exigences légales . 2
4.3 Responsabilité concernant l’appareil . 2
4.4 Conception de base . 2
4.4.1 Performances . 2
4.5 Matériaux . 2
4.6 Carters . 2
4.6.1 Carters soumis à la pression . 2
4.6.2 Réparation des carters . 3
4.6.3 Contrôle des matériaux des pièces soumises à la pression . 3
4.6.4 Raccordements au carter sous pression . 3
4.6.5 Structures de support de carter. 3
4.6.6 Forces et moments externes . 3
4.6.7 Palettes de guidage d’aspiration variable et/ou à diffuseur . 4
4.7 Eléments rotatifs . 4
4.8 Dynamique . 5
4.9 Paliers et logements de paliers . 5
4.9.1 Généralités . 5
4.9.2 Paliers radiaux hydrodynamiques . 5
4.9.3 Butées hydrodynamiques . 6
4.9.4 Logements de paliers . 7
4.10 Garnitures d’étanchéité de bout d’arbre . 7
4.11 Multiplicateur intégré . 7
4.12 Plaques signalétiques et flèches de rotation .10
5 Accessoires .11
5.1 Organes moteurs .11
5.2 Accouplements et protecteurs .11
5.3 Systèmes de lubrification et d’étanchéité .11
5.4 Plaques de montage .11
5.5 Commandes et instrumentation .11
5.6 Tuyauteries et accessoires .13
5.6.1 Généralités .13
5.6.2 Tuyauteries de gaz et accessoires .13
5.7 Outils spéciaux .13
6 Contrôle, essais et préparation pour l’expédition .13
6.1 Généralités .13
6.2 Contrôle .13
6.2.1 Vérification des contacts d’engrenage .13
6.3 Essais .14
6.3.1 Essai de fonctionnement mécanique .14
6.3.2 Essai d’étanchéité au gaz du compresseur assemblé .16
6.3.3 *Essais facultatifs . . .16
6.4 Préparation en vue de l’expédition .17
7 Données fournies par le fournisseur .17
7.1 Généralités .17
7.2 Propositions .18
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ISO 10439-3:2015(F)
7.3 Données contractuelles .18
Annexe A (normative) Feuilles de données .19
Annexe B (informative) Exigences relatives aux plans et aux données à fournir par le
vendeur (fournisseur) (VDDR) .32
Annexe C (informative) Nomenclature .42
Annexe D (informative) Matériaux types pour compresseurs à multiplicateur intégré .45
Annexe E (informative) Liste de contrôle .57
Annexe F (informative) Forces et moments externes .63
Annexe G (normative) Formule de caractérisation d’un multiplicateur intégré .64
Bibliographie .67
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 10439-3:2015(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est 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. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 118, Compresseurs, machines portatives
pneumatiques, machines et équipements pneumatiques, sous-comité SC 1, Compresseurs de procédé.
Cette première édition, associée à l’ISO 10439-1, l’ISO 10439-2 et l’ISO 10439-4, remplace l’ISO 10439:2002.
L’ISO 10439 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel — Compresseurs axiaux et centrifuges et compresseurs-détendeurs:
— Partie 1: Exigences générales,
— Partie 2: Compresseurs centrifuges et axiaux sans multiplicateur intégré,
— Partie 3: Compresseurs centrifuges à multiplicateur intégré,
— Partie 4: Compresseurs-détendeurs
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ISO 10439-3:2015(F)
Introduction
ème
La présente Norme internationale est fondée sur la 7 édition de la norme API 617 de l’Institut
américain du pétrole (American Petroleum Institute).
Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale soient informés que des exigences
supplémentaires ou différentes peuvent se révéler indispensables pour des applications individuelles.
La présente Norme internationale n’a pas pour objet d’empêcher un fournisseur 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 innovantes ou en cours de développement. Lorsqu’une alternative est proposée,
il convient que le fournisseur identifie tout écart par rapport à la présente Norme internationale et en
fournisse les détails.
Un astérisque (*) en début d’alinéa d’un d’article ou d’un paragraphe indique qu’une décision est nécessaire ou
que des informations complémentaires sont à fournir par l’acheteur. Il convient d’indiquer ces informations
sur des feuilles de données ou de les mentionner dans la demande de renseignements ou à la commande
(voir exemples à l’Annexe A, dans l’ISO 10439-2:2015, Annexe A et l’ISO 10439-4:2015, Annexe A).
La présente Norme internationale inclut les annexes suivantes:
— Annexe A: Feuilles de données,
— Annexe B: Exigences relatives aux plans et aux données à fournir par le vendeur (fournisseur) (VDDR),
— Annexe C: Nomenclature,
— Annexe D: Matériaux types pour compresseurs à multiplicateur intégré,
— Annexe E: Liste de contrôle,
— Annexe F: Forces et moments externes,
— Annexe G: Formule de caractérisation d’un multiplicateur intégré.
L’Annexe A et l’Annexe G forment une partie normative de la présente partie de l’ISO 10439. Les
Annexes B à F ne sont données qu’à titre informatif.
Dans la présente Norme internationale, les unités américaines usuelles sont, dans la mesure du possible,
indiquées entre parenthèses à titre d’information.
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NORME INTERNATIONALE ISO 10439-3:2015(F)
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz
naturel — Compresseurs axiaux et centrifuges et
compresseurs-détenteurs —
Partie 3:
Compresseurs centrifuges et axiaux à multiplicateur intégré
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 10439 spécifie les exigences minimales et fournit des recommandations
pour les compresseurs axiaux, les compresseurs centrifuges mono-arbres à multiplicateur intégré
et les compresseurs-détendeurs pour applications spéciales de traitement des gaz et de l’air dans les
industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel. La présente partie de l’ISO 10439 spécifie les
compresseurs centrifuges à multiplicateur intégré en combinaison avec l’ISO 10439-1.
NOTE 1 Voir norme API 672 pour les compresseurs d’air assemblés.
NOTE 2 Des étages détendeurs sont parfois présents sur ces machines.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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 5389, Turbocompresseurs — Code d’essais des performances
ISO 8068, Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes (classe L) — Famille T (Turbines) —
Spécifications pour les huiles lubrifiantes pour turbines
ISO 10439-1, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Compresseurs axiaux et centrifuges
et compresseurs-détendeurs — Partie 1: Exigences générales
API 670, Machinery protection systems
AGMA 2015-1-A01, Accuracy classification system — Tangential measurements for cylindrical gears
AGMA 2101-D04, Fundamental rating factors and calculation methods for involute spur and helical gear teeth
ASME PTC 10-1997, Performance test code on compressors and exhausters
3 Termes, abréviations et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes, abréviations et définitions donnés dans l’ISO 10439‑1
s’appliquent.
NOTE L’Annexe C contient une coupe transversale illustrant la nomenclature d’un compresseur centrifuge à
multiplicateur intégré.
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ISO 10439-3:2015(F)
4 Généralités
4.1 Dimensions et unités
Les exigences relatives aux dimensions et aux unités doivent être conformes à l’ISO 10439-1.
4.2 Exigences légales
Les exigences légales doivent être conformes à l’ISO 10439-1.
4.3 Responsabilité concernant l’appareil
Les responsabilités concernant l’appareil doivent être conformes à l’ISO 10439-1.
4.4 Conception de base
4.4.1 Performances
4.4.1.1 La courbe caractéristique hauteur différentielle/débit de chaque section de compresseur doit
croître continuellement du point nominal jusqu’au point de pompage prévu. Le compresseur doit, sans
l’utilisation d’un circuit de dérivation, être adapté à un fonctionnement continu pour tout débit supérieur
d’au moins 10 % au débit de pompage indiqué dans la proposition.
4.4.1.2 Sauf spécification contraire, le lubrifiant de conception doit être une huile d’hydrocarbure de
classe de viscosité 32 avec un niveau de charge FZG de 5, conformément à l’ISO 8068. La classe de viscosité
46 avec un niveau de charge FZG de 5 peut être utilisée comme lubrifiant de conception avec l’accord de
l’acheteur. Il ne faut pas utiliser d’huiles contenant des additifs pour pression extrême (EP).
NOTE L’huile généralement utilisée dans les raffineries et les usines chimiques a un FZG de 5 ou plus. Le fait
d’exiger un FZG de calcul supérieur peut imposer l’utilisation d’une huile spéciale pour cet équipement.
4.5 Matériaux
Les matériaux doivent être en conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.5.
NOTE Se reporter à l’Annexe D pour les matériaux types.
4.6 Carters
Les carters doivent être en conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6 et à 4.6.1 à 4.6.6.
4.6.1 Carters soumis à la pression
4.6.1.1 *La pression maximale admissible de service de chaque carter sous pression doit être au moins
égale à la pression de tarage de la soupape de décharge spécifiée pour ce carter. L’acheteur spécifiera la ou
les pressions de tarage de la soupape de décharge pour la pression de refoulement finale et les pressions
des carters intermédiaires, s’il y a lieu.
NOTE Si la pression d’une seule soupape de décharge est spécifiée, sa pression de tarage ne s’applique pas
nécessairement à la pression intermédiaire.
4.6.1.1.1 Lorsque la pression de tarage de la soupape de décharge n’est pas spécifiée, chaque carter
sous pression doit être conçu pour supporter au moins 125 % de la pression de refoulement maximale
spécifiée (manomètre) de ce carter, telle que spécifiée par le fournisseur. La protection du système doit
être fournie par l’acheteur.
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4.6.1.2 Il ne faut pas utiliser de boulonnage à tête creuse ou à tête hexagonale, sauf approbation
spécifique de l’acheteur. Des attaches à bride intégrée pourraient être nécessaires pour les endroits où
l’espace est limité.
4.6.2 Réparation des carters
Les réparations des carters doivent être conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.2.
4.6.3 Contrôle des matériaux des pièces soumises à la pression
Le contrôle des matériaux des pièces soumises à la pression doit être conforme à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.3.
4.6.4 Raccordements au carter sous pression
Les raccordements au carter sous pression doivent être conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.4 et
aux 4.6.4.1 à 4.6.4.2.
4.6.4.1 Raccords principaux de procédé
Les raccords principaux de procédé doivent être conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.4.2.
4.6.4.2 Raccords auxiliaires
4.6.4.2.1 S’il est impossible de réaliser des ouvertures à brides ou usinées et goujonnées, des raccords
filetés sont alors autorisés s’ils n’entrent pas en contact avec des gaz inflammables ou toxiques, avec
l’autorisation de l’acheteur comme suit:
a) sur des matériaux non soudables tels que la fonte,
b) lorsque l’entretien l’impose (démontage et montage).
Ces ouvertures filetées doivent être comme spécifié dans l’ISO 10439‑1:2015, 4.6.4.3.8.
4.6.4.2.2 Les raccords auxiliaires doivent être au moins DN 20 (NPS 3/4 in). Voir 4.11.1.7 à 4.11.1.8 et
Tableau 1 pour les raccordements du train d’engrenage auxiliaire.
NOTE Voir ISO 10439-1:2015, 4.6.4.1.3 pour les tailles de raccordement autorisées.
4.6.4.2.3 Les raccordements filetés sont autorisés pour les tailles de tuyauterie DN 20 (NPS 3/4 in) à
DN 40 (NPS 1-1/2 in) avec l’accord de l’acheteur.
NOTE Voir ISO 10439-1:2015, 4.6.4.1.3 pour les tailles de raccordement autorisées.
4.6.5 Structures de support de carter
Le montage du carter sous pression (volute) sur le train d’engrenage doit être conforme à
l’ISO 10439-1, 4.4.1.7. Le boulonnage utilisé pour les carters sous pression doit être conforme à
l’ISO 10439-1:2015, 4.6.1.7.
4.6.6 Forces et moments externes
4.6.6.1 Le fournisseur doit fournir les forces et les moments admissibles pour chaque ajutage de
process principal qui possède un raccord pour le client sous la forme d’un tableau joint à la proposition.
Si les charges des ajutages ne sont pas fournies, elles doivent être au moins selon NEMA SM23.
NOTE 1 Les forces et les moments autorisés sur les compresseurs à multiplicateur intégré sont généralement
inférieurs à ceux autorisés sur les compresseurs selon l’ISO 10439-2 (voir Annexe F).
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NOTE 2 Une conception rigoureuse du système de tuyauterie s’avère nécessaire pour éviter l’utilisation de
joints de dilatation de tuyauterie.
4.6.6.2 Le carter sous pression et les supports doivent être conçus de manière à offrir une résistance
mécanique et une rigidité suffisantes pour éviter d’affecter négativement les jeux de fonctionnement, le
modèle de contact d’engrenage, les garnitures d’étanchéité, les paliers et l’alignement d’accouplement de
la roue à aubes.
4.6.7 Palettes de guidage d’aspiration variable et/ou à diffuseur
4.6.7.1 *Il faut fournir des palettes de guidage lorsque cela est précisé ou exigé par le fournisseur pour
satisfaire aux conditions de fonctionnement spécifiées.
4.6.7.2 Les palettes de guidage d’aspiration réglables et les mécanismes d’actionnement éventuellement
fournis doivent être adaptés à toutes les conditions spécifiées de fonctionnement, de démarrage, de mise
à l’arrêt, de déclenchement, de repos et de pompage momentané.
4.6.7.2.1 Les palettes de guidage doivent être montées dans des bagues interchangeables. Les palettes
peuvent être positionnées dans le logement au moyen de paliers à roulement remplaçables à étanchéité
permanente, s’ils sont approuvés par l’acheteur.
4.6.7.2.2 Lorsque les palettes de guidage réglables sont utilisées pour un gaz process toxique,
inflammable ou explosible, la tringlerie qui passe à travers le carter ou l’enveloppe doit être étanche pour
éviter toute fuite.
4.6.7.2.3 Les palettes de guidage d’aspiration doivent être situées suffisamment proches de l’orifice
central de la roue à aubes pour être efficaces.
4.6.7.2.4 Les feuilles des palettes doivent présenter une surface aérodynamique lisse, notamment à
l’endroit où la tige pénètre dans le flux de gaz à travers le logement. Une construction en porte‑à‑faux est
préférable à une construction avec palette supportée au centre.
4.6.7.2.5 Les palettes doivent être conçues de manière à avoir tendance à s’ouvrir en cas de perte du
signal de commande.
4.6.7.2.6 Il faut fournir un système de commande de palette constitué d’un positionneur à vanne avec
indicateur direct de la position locale d’entraînement qui sera visible pendant le fonctionnement de la machine.
4.6.7.2.7 *Les composants supplémentaires du système de commande de palette décrit en 4.6.7.2.6
doivent être comme spécifié.
4.6.7.3 *Si spécifié, la garniture d’étanchéité de l’arbre d’activation doit être dotée d’un tampon de
gaz de filtrage.
4.7 Eléments rotatifs
4.7.1 Chaque roue à aubes et arbre doit porter un marquage indiquant clairement son numéro
d’identification unique. Ce numéro doit se trouver dans une zone accessible qui n’est pas sujette aux
dommages engendrés par l’entretien.
4.7.2 Sauf si une autre protection d’arbre a été approuvée par l’acheteur, il faut fournir des composants
renouvelables au niveau des points à tolérance étroite entre les étages. Les fourreaux, les entretoises ou
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les bagues doivent être réalisés dans des matériaux résistant à la corrosion dans les conditions de service
spécifiées (voir ISO 10439‑1:2015, 4.5.1.6 pour les limitations).
4.7.2.1 Il faut prévoir des fourreaux d’arbre sous les garnitures d’étanchéité de bout d’arbre. Les
fourreaux doivent être traités pour résister à l’usure et suffisamment étanches pour empêcher toute fuite
de gaz entre l’arbre et le fourreau.
4.7.3 Les charges de poussée provenant des roues à aubes et engrenages doivent être absorbées par les
butées individuelles sur les pignons ou transmises à la butée de la roue d’engrenage par l’intermédiaire
de bagues de guidage fixées aux pignons et à la roue d’engrenage. Il faut évaluer les charges de poussée
résiduelles à toutes les conditions de fonctionnement et de démarrage spécifiées.
NOTE Les pistons d’équilibrage ne sont normalement pas utilisés. L’équilibrage de la poussée peut être atteint
par la direction de la force de poussée de l’hélice de l’engrenage et en décal
...
Questions, Comments and Discussion
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