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

Status
Published
Publication Date
08-Feb-2015
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
08-Jun-2020
Completion Date
08-Jun-2020
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ISO 10439-3:2015 - Petroleum, petrochemical and natural gas industries -- Axial and centrifugal compressors and expander-compressors
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ISO 10439-3:2015 - Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel -- Compresseurs axiaux et centrifuges et compresseurs-détenteurs
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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)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2015

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Published in Switzerland
ii © ISO 2015 – All rights reserved
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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

© ISO 2015 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
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

iv © ISO 2015 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
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
© ISO 2015 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
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.
vi © ISO 2015 – All rights reserved
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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.
© ISO 2015 – All rights reserved 1
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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.

2 © ISO 2015 – All rights reserved
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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.

© ISO 2015 – All rights reserved 3
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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
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10439-3:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015

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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

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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

La présente version corrigée de l’ISO 10439-3:2015 inclut une correction sur la page de couverture.

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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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ISO 10439-3:2015(F)

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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ISO 10439-3:2015(F)

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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ISO 10439-3:2015(F)

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

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