ISO 23251:2006/Amd 1:2008
(Amendment)Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Pressure-relieving and depressuring systems — Amendment 1
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Pressure-relieving and depressuring systems — Amendment 1
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Systèmes de dépressurisation et de protection contre les surpressions — Amendement 1
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23251
First edition
2006-08-15
AMENDMENT 1
2008-05-01
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Pressure-relieving and
depressuring systems
AMENDMENT 1
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Systèmes
de dépressurisation et de protection contre les surpressions
AMENDEMENT 1
Reference number
ISO 23251:2006/Amd.1:2008(E)
©
ISO 2008
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(E)
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Amendment 1 to ISO 23251:2006 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment
and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 6,
Processing equipment and systems.
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(E)
Petroleum, petrochemical and natural gas industries —
Pressure-relieving and depressuring systems
AMENDMENT 1
Page 50, 5.15.7.4
Replace the last sentence at the end of subclause, “In calculating the heat absorption.wetted area term.” with
the following:
In calculating the heat absorption due to fire exposure, use Equations (6) and (7), applying an exponent of 1,0
to the wetted area term along with the following values of C and C :
1 2
In SI units:
C = 66 300
1
C = 108 900
2
In USC units:
C = 21 000
1
C = 34 500
2
Page 65, Clause 5
Add a new subclause, 5.23, after 5.22:
5.23 Overfilling process or surge vessel
5.23.1 General
Many process or surge vessels, including columns and towers, have a liquid level present during normal,
start-up, or shutdown conditions. Experience has shown that this equipment can be overfilled under certain
conditions. If the source pressure of a liquid feed or supply line can exceed the relief device set pressure
and/or the design pressure of the equipment, then overfilling shall be included in the system design. System
design options to deal with liquid overfill include but are not limited to
a) increasing the system design pressure and/or pressure relief device set pressure within pressure design
code allowances,
b) designing a pressure-relief system that can safely accommodate the overfill (including the effects of
operator intervention response as discussed in 5.4),
c) installing a safety instrumented system (SIS) to prevent the liquid overfill.
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(E)
For all three options, all phases of operation shall be evaluated. Particular attention shall be given to start-up
and other non-routine operations where process conditions (e.g., flow rates, temperature and density) can be
different from normal and where conditions that lead to overfilling can be more likely to occur when compared
with normal operations.
If option a) is chosen, the user shall validate the design (foundation, piping, etc.) consistent with the liquid
overfill scenario.
If option b) is chosen, the user shall select the pressure-relief devices, design their inlet and outlet piping,
validate the foundation design, etc. consistent with the liquid overfill scenario. If operator intervention is used
as part of the system design, then the risk of failure of the operator to properly intervene shall be addressed.
The pressure-relief device may discharge back into a disposal system, such as a lower-pressure section of
the process, a flare or to other disposal system. If it is a basis for the disposal-system design, then the user
shall consider liquid overfill when designing the knockout drum, collection headers, etc. The design of the
disposal system shall prevent the discharge of liquids above their flash point directly to atmosphere (into the
air or on the ground) if there is an unacceptable risk as a result of a vapour-cloud explosion or other
hazardous condition. See 6.3.2.4 for cautions regarding the atmospheric discharge of liquids. See 6.6
regarding options for the disposal of liquids.
5.23.2 Mitigation measures
When designing the system to mitigate liquid overfill, the following can affect the design and shall be
evaluated:
a) risk of failure of the operator to respond properly;
b) operator training and operating procedures that include instrumentation behaviour;
EXAMPLE If a differential-pressure or displacer-level measurement reads low compared to actual level when the
fluid specific gravity is less than the design gravity. This can mean that the indicated level cannot reach 100 % even if the
actual level is well above the measured range.
c) availability of instrumentation that is required for adequate operator intervention;
d) availability of instrumentation that is required for safety instrumented system (SIS) response;
e) potential consequence associated with relief-stream disposition (e.g., discharge back into the process,
discharge to atmosphere, discharge to a treatment system, such as a flare, etc.);
f) pressure design code requirements.
If operator intervention and/or SIS options are selected, then a risk analysis method shall determine the
adequacy of the protection.
5.23.3 Level instruments
Some criteria to consider when evaluating level instrumentation and alarms to demonstrate availability and
independence from the basic process control system include the following:
a) whether the level instruments used for safeguards against overfilling are on separate process taps from
the process control system;
b) whether level instruments used for safeguards against overfilling are susceptible to the same common
mode device failures as those used for the basic process control system. Diverse instrumentation can
minimize the potential for common-mode device failures (e.g., differential pressure and radar, displacer
and float, etc.);
c) whether the instruments are proven in use for the specific process applications;
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(E)
d) whether the range of at least one of the level measurement(s) can indicate a valid level reading over the
full range between the high critical alarm point and any shutdown or interlock point;
e) whether operating characteristics of the level measurement during off-design, start-up and shutdown
operations are considered in the display of level, setting alarms, trip points, operator training and
operating procedures.
Page 96, 6.6.2.3
Add the following paragraph at the end of 6.6.2.3 a):
Sizing of the quench drum is discussed in 7.3.2.3.2. In addition to the quenching of vapours, the drum is
typically required to provide vapour-liquid separation, liquid retention and disposal. If the quench drum is part
of a header network consisting of multiple relief devices or tie-ins, then see 6.7 and 7.3.4 for additional design
guidance.
Page 97, Clause 6
Add a new subclause, 6.7, after 6.6.5:
6.7 Disposal through common vent stack
The general principles in 6.3 also apply to designs involving multiple relief devices discharging into a common
header manifold that is either vented directly to atmosphere through a common vent stack or through a
separator, quench, blowdown, scrubber or other drum where liquid is collected and the vapour is discharged
through a common vent stack. In particular, the considerations that it is necessary to evaluate for these
systems shall include the following:
a) guidance on determining design loads is given in 7.1;
b) relief manifold system design is discussed in 7.2.3 and 7.3.1.3;
c) guidance on liquid disposal options is given in 5.23 and 6.6.
Because these systems can encounter a wide range of relief loads, consequence assessment shall evaluate
both the scenarios representing the design loads but also smaller releases that result in a lower discharge
velocity and, consequently, a greater tendency for the plume to drop to grade level in a hazardous
concentration. Guidance on the specification and location of the vent stack is given in 7.3.4. Note that the
guidance in 6.3.2 applies only to individual relief device tail pipes that discharge to atmosphere.
CAUTION — If there is a vapour-cloud explosion hazard associated with one or more relief cases or
discharges, then one of the following shall be used:
⎯ disposal by a flare (see 6.4);
⎯ discharging into a lower pressure system (see 6.5);
⎯ application of HIPS (see Annex E);
⎯ eliminating the relevant relief cases (redesign of equipment, etc.).
The user shall assess hazards other than a vapour-cloud explosion associated with the release and
determine appropriate mitigation measures.
Page 115, 7.3.2.1
Change title from “Knockout drums” to “Flare knockout drums”
©
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 23251
Première édition
2006-08-15
AMENDEMENT 1
2008-05-01
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Systèmes de
dépressurisation et de protection contre
les surpressions
AMENDEMENT 1
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Pressure-
relieving and depressuring systems
AMENDMENT 1
Numéro de référence
ISO 23251:2006/Amd.1:2008(F)
©
ISO 2008
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(F)
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Publié en Suisse
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'Amendement 1 à l'ISO 23251:2006 a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement
et structures en mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 6,
Systèmes et équipements de traitement.
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(F)
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Systèmes de dépressurisation et de protection contre les
surpressions
AMENDEMENT 1
Page 57, 5.15.7.4
Remplacer la dernière phrase à la fin du paragraphe, «Pour calculer l'absorption de chaleur [.] au terme de
surface mouillée», par le texte suivant:
Pour calculer l'absorption de chaleur due à une exposition au feu, utiliser les Équations (6) et (7), en
appliquant un exposant de 1,0 au terme de surface mouillée avec les valeurs suivantes de C et C :
1 2
En unités SI:
C = 66 300
1
C = 108 900
2
En unités USC:
C = 21 000
1
C = 34 500
2
Page 74, Article 5
Ajouter un nouveau paragraphe, 5.23, après 5.22:
5.23 Remplissage excessif d'un récipient de traitement ou de trop-plein
5.23.1 Généralités
De nombreux récipients de traitement ou de trop-plein, y compris les colonnes et les tours, ont un niveau de
liquide dans les conditions de fonctionnement normal, de démarrage ou d'arrêt. L'expérience a montré que,
dans certaines conditions, il peut se produire un remplissage excessif de cet équipement. Si la pression de la
source d'une conduite d'alimentation en liquide peut dépasser la pression de début d'ouverture du dispositif
de décharge de pression et/ou la pression de calcul de l'équipement, le remplissage excessif doit être pris en
compte dans la conception du système. Des options de conception du système permettant de traiter un
remplissage excessif de liquide comportent les éléments suivants, sans toutefois s'y limiter:
a) augmentation de la pression de calcul du système et/ou de la pression de début d'ouverture du dispositif
de décharge de pression, compte tenu des codes de conception des appareils à pression;
b) conception d'un système de décharge de pression capable de prendre en compte le remplissage excessif
en toute sécurité (y compris les effets de la réponse de l'opérateur, traités en 5.4);
c) installation d'un système instrumenté de sécurité (SIS) pour empêcher le remplissage excessif de liquide.
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(F)
Toutes les phases d'exploitation doivent être évaluées pour ces trois options. Une attention particulière doit
être portée aux opérations de démarrage et autres opérations non systématiques pour lesquelles les
conditions de traitement (débit, température et masse volumique, par exemple) peuvent être différentes des
conditions normales et pour lesquelles il y a un plus grand risque de se trouver dans des conditions
susceptibles d'entraîner un remplissage excessif que pour les opérations normales.
Si l'option a) est choisie, l'utilisateur doit valider la conception (fondations, tuyauteries, etc.) compatible avec le
scénario de remplissage excessif de liquide.
Si l'option b) est choisie, l'utilisateur doit choisir les dispositifs de décharge de la pression, dimensionner leur
tuyauterie d'entrée et de sortie, valider la conception des fondations, etc. afin que cela soit compatible avec le
scénario de remplissage excessif de liquide. Si une intervention de l'opérateur fait partie de la conception du
système, le risque que l'opérateur n'intervienne pas correctement doit être pris en compte. Le dispositif de
décharge de la pression peut décharger dans un système d'évacuation tel qu'une section à basse pression du
procédé, ou une torche ou d'autres systèmes d'évacuation. Si cela constitue la base de la conception d'un
système d'évacuation, l'utilisateur doit alors envisager un scénario de remplissage excessif de liquide lors du
dimensionnement du ballon séparateur, des collecteurs, etc. La conception du système d'évacuation doit
empêcher la décharge directe à l'atmosphère (dans l'air ou sur le sol) de liquides au-dessus de leur point
d'éclair s'il existe un risque inacceptable du fait de l'explosion d'un nuage de vapeur ou de toute autre
condition dangereuse. Voir en 6.3.2.4 les précautions à prendre en ce qui concerne la décharge de liquides à
l'atmosphère. Voir en 6.6 les options relatives à l'évacuation de liquides.
5.23.2 Mesures d'atténuation
Lors de la conception du système permettant d'atténuer le remplissage excessif de liquide, les éléments
suivants peuvent avoir une incidence sur la conception et doivent être évalués:
a) le risque que l'opérateur ne réagisse pas correctement;
b) la formation de l'opérateur et les procédures opératoires, y compris le comportement des instruments;
EXEMPLE Si une mesure de la pression différentielle ou du niveau du capteur de déplacement est inférieure au
niveau réel quand la masse volumique du fluide est inférieure à la masse volumique de calcul. Cela peut vouloir dire que
le niveau indiqué ne peut atteindre 100 % même si le niveau réel est bien au-dessus de la plage mesurée.
c) la disponibilité de l'instrumentation requise pour assurer une intervention adéquate de l'opérateur;
d) la disponibilité de l'instrumentation requise pour assurer la réaction du système instrumenté de sécurité
(SIS);
e) les conséquences potentielles associées à la disposition des flux de décharge (par exemple décharge
dans le processus, décharge dans l'atmosphère, décharge dans un système de traitement, comme une
torche, etc.);
f) les exigences en matière de codes de conception des appareils à pression.
Si l'on choisit une intervention de l'opérateur et/ou des options SIS, une méthode d'analyse du risque doit
déterminer l'adéquation de la protection.
2 © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(F)
5.23.3 Instruments de contrôle de niveau
Certains critères à prendre en compte lors de l'évaluation des instruments de contrôle de niveau et des
alarmes afin de démontrer leur disponibilité et leur autonomie par rapport au système de régulation de base
du procédé impliquent de vérifier:
a) si les instruments de contrôle de niveau utilisés pour les dispositifs de protection contre le remplissage
excessif se situent sur des piquages distincts du système de contrôle du processus;
b) si les instruments de contrôle de niveau utilisés pour les dispositifs de protection contre le remplissage
excessif sont susceptibles de présenter les mêmes défaillances des dispositifs en mode commun que
ceux utilisés pour le système de contrôle du processus de base. Divers appareils peuvent réduire le
potentiel de défaillance des dispositifs en mode commun (par exemple pression différentielle et radar,
capteur de déplacement et flotteur, etc.);
c) si les instruments ont fait leurs preuves lors de leur utilisation pour des applications spécifiques;
d) si la plage d'au moins une des mesures de niveau indique un niveau valable sur l'ensemble de la plage
entre le point d'alarme critique élevé et tout point d'arrêt ou de verrouillage;
e) si les caractéristiques opératoires de la mesure de niveau pendant l'exploitation hors des conditions de
calcul, pendant les phases de démarrage et d'arrêt, sont prises en compte dans l'affichage de niveau, de
réglage des alarmes, de limite des sécurités de déclenchement, dans la formation des opérateurs et les
procédures opératoires.
Page 111, 6.6.2.3
Ajouter l'alinéa suivant à la fin de 6.6.2.3 a):
Le dimensionnement du ballon de trempe est discuté en 7.3.2.3. En sus de la trempe des vapeurs, le ballon
sert classiquement à réaliser la séparation liquide-vapeur, la rétention de liquide et l'évacuation. Si le ballon
de trempe fait partie d'un réseau de collecteurs constitué de multiples dispositifs de décharge ou de
raccordements, on se référera aux paragraphes 6.7 et 7.3.4 pour des recommandations additionnelles de
conception.
Page 112, Article 6
Ajouter un nouveau paragraphe, 6.7, après 6.6.5.
6.7 Décharge par une colonne d'évent commune
Les principes généraux de 6.3 s'appliquent également aux conceptions impliquant des dispositifs multiples de
décharge de pression déchargeant dans un collecteur commun soit directement dans l'atmosphère par une
colonne d'évent commune, soit par un séparateur, un ballon de trempe, une purge rapide, un ballon de lavage
ou tout autre ballon qui recueille le liquide, la vapeur étant déchargée par une colonne d'évent commune. Les
éléments à évaluer pour ces systèmes doivent inclure notamment:
a) les recommandations relatives à la détermination des charges de calcul mentionnées en 7.1;
b) la conception du circuit du manifold de surpression traitée en 7.2.3 et 7.3.1.3;
c) les recommandations relatives aux options d'évacuation de liquides figurant en 5.23 et 6.6.
Ces systèmes pouvant être confrontés à une large gamme de charges, l'évaluation des conséquences doit
porter tant sur les scénarios représentant les charges de calcul que sur de moindres rejets qui entraînent une
vitesse de décharge inférieure et, en conséquence, une tendance accrue à voir le panache tomber au niveau
du sol en concentration dangereuse. Des recommandations relatives à la spécification et à l'emplacement de
la colonne d'évent figurent en 7.3.4. À noter que les recommandations de 6.3.2 s'appliquent uniquement aux
tuyauteries terminales des dispositifs de décharge individuels qui débouchent dans l'atmosphère.
© ISO 2008 – Tous droits réservés 3
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ISO 23251:2006/Amd.1:2008(F)
ATTENTION — S'il existe un risque d'explosion d'un nuage de vapeur associé à un ou plusieurs cas
de décharge de pression, une des solutions suivantes doit être utilisée:
⎯ élimination par une torche (voir 6.4);
⎯ décharge dans un système à pression plus basse (voir 6.5);
⎯ application de HIPS (système à haute intégrité de protection) (voir Annexe E);
⎯ élimination des cas de décharge de pression associés (nouvelle conception de l'équipement, etc.).
L'utilisateur doit évaluer les risques autres que l'explosion d'un nuage de vapeur associés au rejet et
déterminer les mesures d'atténuation appropriées.
Page 133, 7.3.2.1
Changer le titre de «Ballons séparateurs» en «Ballons séparateurs de torche».
Page 136, 7.3.2.1.2, sous l'Équation (39)
Remplacer les unités pour µ, «exprimée en mégapascal-secondes (centipoise)», par «exprimée en
millipascal-secondes
...
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