ISO 15860:2006
(Main)Space systems — Gas contamination — Measurement methods for field tests
Space systems — Gas contamination — Measurement methods for field tests
ISO 15860:2006 covers gases (air, nitrogen, helium, and argon) compressed up to 40 MPa used in systems and units of space vehicle launch and technical complexes. ISO 15860:2006 determines compressed gas impurities (mechanical impurities, water vapour, oil, and foreign gases) content measurement methods. It can be used by countries and firms participating in the development, redesign, modernization, and maintenance of space vehicle launch sites and technical complexes.
Systèmes spatiaux — Contamination des gaz — Méthodes de mesure pour essais hors laboratoire
L'ISO 15860:2005 porte sur les gaz (air, azote, hélium et argon) comprimés à 40 MPa au maximum, utilisés dans les systèmes et les installations des bases de lancement de véhicules spatiaux et des centres techniques. Elle définit les méthodes de mesure du taux d'impuretés (impuretés mécaniques, vapeur d'eau, huile et gaz étrangers) contenues dans les gaz comprimés. Elle peut être utilisée par les pays et les sociétés participant au développement, à la modification, à la modernisation et à l'entretien des bases de lancement des véhicules spatiaux et des centres techniques.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15860
First edition
2006-08-01
Space systems — Gas contamination —
Measurement methods for field tests
Systèmes spatiaux — Contamination des gaz — Méthodes de mesure
pour essais hors laboratoire
Reference number
ISO 15860:2006(E)
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ISO 2006
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ISO 15860:2006(E)
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Published in Switzerland
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ISO 15860:2006(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and abbreviations . 1
4 Requirements . 2
4.1 General requirements . 2
4.2 Safety requirements . 2
4.3 Measurement methods . 3
4.4 Sampling for analysis . 8
Annex A (informative) Recommended instruments and equipment . 9
Annex B (informative) Equilibrium moisture content diagram . 10
Annex C (informative) Determination of the mass concentration of water vapours by a dew point
method at different pressures of nitrogen (or oxygen) . 12
Annex D (informative) Nomograph for determining the concentration of oil in gases . 13
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ISO 15860:2006(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15860 was prepared by Technical Committee ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Subcommittee
SC 14, Space systems and operations.
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ISO 15860:2006(E)
Introduction
This International Standard establishes the impurities contamination measurement methods for real
compressed gas (air, nitrogen, helium, and argon) used in systems and facilities of space launch and technical
complexes.
This International Standard provides recommendations for correct selection and use of compressed gas
contamination measurement methods and means.
Compressed gas impurities have a mechanical, physical, chemical, and electrolytic effect on pneumatic devices
that reduces their life and reliability. Oil impurities in contact with oxidizer increase equipment explosion and fire
hazards and have a negative biological effect when inhaled. Compressed gas impurity contamination is one of
the normalized parameters subjected to careful monitoring to ensure reliable operation of space system
equipment as specified.
This International Standard can be used for modernization and maintenance of launch site equipment and
technical complexes when other methods are difficult to apply. The equipment mentioned in this International
Standard is portable, compact and inexpensive.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15860:2006(E)
Space systems — Gas contamination — Measurement methods
for field tests
1Scope
This International Standard covers gases (air, nitrogen, helium, and argon) compressed up to 40 MPa used in
systems and units of space vehicle launch and technical complexes.
This International Standard determines compressed gas impurities (mechanical impurities, water vapour, oil,
and foreign gases) content measurement methods. This International Standard can be used by countries and
firms participating in the development, redesign, modernization, and maintenance of space vehicle launch sites
and technical complexes.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 15859-3:2004, Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods — Part 3: Nitrogen
ISO 15859-4:2004, Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods — Part 4: Helium
ISO 15859-9:2004, Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods — Part 9: Argon
ISO 15859-13:2004, Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods — Part 13: Breathing
air
3 Terms, definitions and abbreviations
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1.1
mechanical impurity
solid dispersal phase with a wide spectrum of aerosol particle size
3.1.2
oil impurity
oil contained in gas in the form of vapours and aerosols
3.1.3
particle concentration
number of separate aerosol particles of specified size in a unit of gas volume
3.1.4
particle size
particle maximum linear size measured by an optical microscope or particle equivalent size received with the
help of automatic instruments
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ISO 15860:2006(E)
3.1.5
safety requirement
determined requirement whose execution guarantees work safety
3.2 Abbreviated terms
GMC gas moisture content
4 Requirements
4.1 General requirements
Depending on the allowable gas impurity contamination value, gases (air, nitrogen, helium, and argon) are
subdivided into classes of industrial purity in accordance with ISO 15859-3, ISO 15859-4, ISO 15859-9, and
ISO 15859-13. The gas purity class is specified in the design documentation in accordance with the appropriate
International Standard.
The gas purity test shall be conducted from a pumping manifold
— before the storage means are filled,
— following the storage filling (after a relaxation time for homogenization),
— every 24 h for a continuous filling.
A gas sample shall be taken from every set of filled cylinders and from the pipelines feeding the gas aboard the
space system prior to every operation but not earlier than 24 h before erecting a vehicle on a launch pad.
During gas distribution from a compressor station directly to a user or into a receiver, the gas purity test shall be
carried out
— at the beginning of the continuous work of the compressor station,
— at the end of the pressurization phase (after a relaxation time for homogenization),
— every 24 h (for a continuous process).
A list of controlled parameters of each gas purity test and acceptable impurity load acceptable levels shall be
cited in the operation documentation. The recommended instruments and equipment are listed in Annex A.
Gas purity test results shall be recorded in a special register or document on a record tape or a computer
diskette. At the user's request, the gas purity control service shall provide certificates testifying to gas purity.
4.2 Safety requirements
Only trained, skilled, and instructed persons may carry out work concerning the compressed gas impurity
contamination measurements.
The rooms equipped with a stationary nitrogen and helium sampler shall be fitted with a gas analyser that
signals automatically in two ways (acoustic signal and flash light) when the oxygen content in the room is less
than a volume fraction of 19 %. Personnel are prohibited in areas where the oxygen content is less than a
volume fraction of 20,9 % without using safety breathing devices. Unless otherwise provided by applicable
safety rules, each group of workers going in a room in which a significant diminution of the oxygen level is
possible shall use one portable oxygen detector.
Safety regulations shall be met before operating the equipment under positive pressure during gas sampling.
Therefore, the following shall be performed:
a) before beginning the work, make sure that all the elements of gas-sampling circuits are in an operational
starting position;
b) monitor gas pressure before working with compressed gases;
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c) do not tighten seals and joints of pipes under positive pressure;
d) do not connect inoperative pipes and reducers to pipe connections;
e) do not shut and open valves with the help of levers;
f) do not keep the equipment under positive pressure without control;
g) after finishing work, leave the gas-sampling circuit elements in the initial state.
While working with the instrument, the following shall be performed:
a) use only a grounded instrument;
b) do not replace a safety device with another one calculated on the higher strength of the current;
c) do not open the switched-on instrument;
d) do not supply the gas sample for analysing before the instrument is energized;
e) do not supply the gas sample for analysing when a gas inlet coupling cover is not removed;
f) do not disconnect the instrument from a gas line under positive pressure;
g) verify that the inspection date is current.
4.3 Measurement methods
4.3.1 Mechanical impurities content measurement by dispersion composition
Aerosol meters based on measuring the intensity of the light dispersed by particles in a continuous flow are
used for determining the dispersive composition and concentration of solid aerosol particles. Light diffusion
pulses are recorded by a photoelectric analyser and transformed into an output signal. Therefore, the amount of
concentration and the dispersion composition of aerosol particles are determined.
Solid particle size and quantity may be determined by an optical method with the use of an analytic filter.
The corresponding microscope magnification is set for each range of particle sizes (see Table 1). The greater
magnifications are set on the microscope sequentially, and particle sizes and their quantity in other ranges of
sizes are determined.
Table 1 — Choosing a microscope magnification in accordance with a size of determined particles
Size of
determined 100 to 60 60 to 40 40 to 20 20
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15860
Première édition
2006-08-01
Systèmes spatiaux — Contamination des
gaz — Méthodes de mesure pour essais
hors laboratoire
Space systems — Gas contamination — Measurement methods for field
tests
Numéro de référence
ISO 15860:2006(F)
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ISO 2006
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ISO 15860:2006(F)
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de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation, veuillez en informer
le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2006
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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ISO 15860:2006(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, symboles et abréviations . 1
4 Exigences . 2
4.1 Exigences générales . 2
4.2 Exigences relatives à la sécurité . 2
4.3 Méthodes de mesure . 3
4.4 Échantillonnage pour analyse . 8
Annexe A (informative) Instruments et équipement préconisés . 9
Annexe B (informative) Teneur normale en eau . 10
Annexe C (informative) Détermination de la concentration massique de la vapeur d'eau par
la méthode du point de rosée, à différentes pressions d'azote (ou d'oxygène) . 12
Annexe D (informative) Nomogramme permettant de déterminer la concentration
d'huile dans les gaz . 13
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ISO 15860:2006(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la
Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15860 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 20, Aéronautique et espace, sous-comité SC 14,
Systèmes spatiaux, développement et mise en oeuvre.
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ISO 15860:2006(F)
Introduction
La présente Norme internationale définit les méthodes de mesure du taux d'impuretés dans les gaz réels
comprimés (air, azote, hélium et argon) utilisés dans les systèmes et les installations des bases de lancement
de véhicules spatiaux et des centres techniques.
L'objet de la présente Norme internationale est de fournir à l'utilisateur des recommandations qui lui
permettront de choisir et d'utiliser correctement les méthodes et les moyens de mesure de la contamination des
gaz comprimés.
Les impuretés présentes dans les gaz comprimés entraînent, sur les dispositifs pneumatiques, des effets
mécaniques, physiques, chimiques et électrolytiques qui en réduisent la durée de vie et la fiabilité. Lorsque les
particules d'huile sont en contact avec un comburant, elles accroissent les risques d'explosion des équipements
et les risques d'incendie, et elles ont un effet défavorable sur la santé des personnes qui les inhalent. La
contamination des gaz comprimés par les impuretés est l'un des paramètres normalisés soumis à un contrôle
strict, permettant d'assurer un fonctionnement fiable et conforme aux spécifications relatives aux équipements
des systèmes spatiaux.
La présente Norme internationale peut être utilisée pour la modernisation et l'entretien des équipements et des
centres techniques de la base de lancement, là où d'autres méthodes sont d'application difficile. Les
équipements mentionnés dans la présente Norme internationale sont transportables, peu encombrants et
économiques.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15860:2006(F)
Systèmes spatiaux — Contamination des gaz — Méthodes de
mesure pour essais hors laboratoire
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale porte sur les gaz (air, azote, hélium et argon) comprimés à 40 MPa au
maximum, utilisés dans les systèmes et les installations des bases de lancement de véhicules spatiaux et des
centres techniques.
Elle définit les méthodes de mesure du taux d'impuretés (impuretés mécaniques, vapeur d'eau, huile et gaz
étrangers) contenues dans les gaz comprimés. Elle peut être utilisée par les pays et les sociétés participant au
développement, à la modification, à la modernisation et à l'entretien des bases de lancement des véhicules
spatiaux et des centres techniques.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 15859-3:2004, Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des fluides —
Partie 3: Azote
ISO 15859-4:2004, Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des fluides —
Partie 4: Hélium
ISO 15859-9:2004, Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des fluides —
Partie 9: Argon
ISO 15859-13:2004, Systèmes spatiaux— Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des
fluides — Partie 13: Air respirable
3 Termes, symboles et abréviations
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions suivants s’appliquent.
3.1.1
impureté mécanique
phase de dispersion solide s'accompagnant d'un large spectre de tailles de particules en suspension (aérosols)
3.1.2
particule d'huile
huile présente dans le gaz sous forme de vapeur et d'aérosols
3.1.3
concentration de particules
nombre de particules distinctes, d'une taille donnée, en suspension dans une unité de volume de gaz
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ISO 15860:2006(F)
3.1.4
taille de particules
dimension linéaire maximale des particules mesurée au microscope optique, ou taille équivalente des
particules obtenue au moyen d'instruments automatiques
3.1.5
exigence relative à la sécurité
exigence précise dont le respect garantit la sécurité au travail
3.2 Abréviations
GMC taux d'humidité du gaz
4 Exigences
4.1 Exigences générales
En fonction des taux d'impuretés admissibles, les gaz (air, azote, hélium et argon) sont divisés en différentes
classes de pureté industrielle, conformément à l'ISO 15859-3, l'ISO 15859-4, l'ISO 15859-9 et l'ISO 15859-13.
La classe de pureté du gaz est définie dans la documentation de conception, conformément à la norme ISO
applicable.
Le contrôle de la pureté du gaz doit être effectué à partir d'un manifold de pompage
— avant remplissage des conteneurs de stockage,
— à la suite du remplissage des conteneurs de stockage, après un temps de détente permettant
l'homogénéisation du gaz, et
— toutes les 24 h pour un remplissage continu.
Un échantillon de gaz doit être prélevé sur chaque série de cylindres pleins et sur les canalisations
d'alimentation en gaz du système spatial, avant chaque opération et, au plus tard, 24 h avant la mise en place
du véhicule sur l'aire de lancement.
Pendant la distribution de gaz depuis une station de compression directement à un utilisateur ou dans un
réservoir, le contrôle de la pureté du gaz doit être effectué
— au début du fonctionnement en continu de la station de compression,
— à la fin de la phase de pressurisation (après un temps de détente pour homogénéisation), et
— toutes les (pour un fonctionnement en continu).
24 h
La liste des paramètres vérifiés dans chaque contrôle de pureté du gaz ainsi que les taux d'impuretés admis
doivent figurer dans la documentation d'exploitation. Les instruments et équipements recommandés sont
indiqués à l'Annexe A.
Les résultats des analyses de pureté du gaz doivent être consignés dans un registre spécial, ou enregistrés sur
bande ou sur disquette informatique. À la demande de l'utilisateur, le service ayant effectué l'analyse doit fournir
des certificats attestant le niveau de pureté des gaz.
4.2 Exigences relatives à la sécurité
Seul le personnel en charge, formé et qualifié, doit être autorisé à participer aux opérations de mesure du taux
d'impuretés dans les gaz comprimés.
Les salles équipées d'un échantillonneur fixe d'azote et d'hélium doivent être pourvues d'un analyseur de gaz
émettant un signal automatique (lumière clignotante et signal sonore) lorsque le taux d'oxygène de la pièce
passe en deçà de 19 % (fraction volumique). Le personnel n'est pas autorisé à pénétrer dans les zones où le
taux d'oxygène est inférieur à 20,9 % (fraction volumique), à moins d'être équipé d'appareils respiratoires de
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ISO 15860:2006(F)
sécurité. Sauf indication contraire dans les règles de sécurité applicables, tout groupe de personnes pénétrant
dans une pièce où peut survenir une baisse sensible du niveau d'oxygène doit utiliser un analyseur d'oxygène
portatif.
Avant d'utiliser les équipements à des pressions positives pendant l'échantillonnage des gaz, les règles de
sécurité doivent être respectées et les opérations suivantes effectuées:
a) avant de commencer, s'assurer que tous les éléments du circuit d'échantillonnage des gaz sont à l'état
requis pour démarrer leur utilisation;
b) avant de travailler sur des gaz comprimés, vérifier la pression des gaz;
c) ne pas serrer les joints ou les raccords des tuyauteries soumis à une pression positive;
d) ne pas connecter des tuyaux et des raccords de réduction non opérationnels aux branchements des
tuyauteries;
e) ne pas ouvrir ou fermer les vannes à l'aide de leviers;
f) ne pas laisser sans surveillance des équipements sous pression;
g) à la fin de l'opération, laisser les éléments du circuit d'échantillonnage dans leur état initial.
Lors de l'utilisation des instruments, il est impératif de respecter les consignes suivantes:
a) utiliser exclusivement des instruments reliés à la terre;
b) ne pas remplacer un dispositif de sécurité par un autre, calculé sur la valeur supérieure du courant;
c) ne pas ouvrir un instrument sous tension;
d) ne fournir l'échantillon de gaz à analyser que lorsque l'instrument est sous tension;
e) ne fournir l'échantillon de gaz à analyser que lorsque tous les bouchons de couplage d'entrée de gaz sont
retirés;
f) ne pas déconnecter l'instrument de la conduite de gaz soumise à une pression positive;
g) vérifier que la date de contrôle n'est pas dépassée.
4.3 Méthodes de mesure
4.3.1 Mesure du taux d'impuretés mécaniques par composition de la dispersion
La mesure des particules en suspension, donnée par la mesure de l'intensité de la lumière dispersée par les
particules dans un flux continu, permet de déterminer la composition de la dispersion et la concentration de
particules solides en suspension. Les impulsions de diffusion de la lumière sont enregistrées par un analyseur
photoélectrique et transformées en signal de sortie. On peut ainsi déterminer le taux de concentration de
particules en suspension et la composition de la dispersion.
L'emploi d'une méthode optique utilisant un filtre d'analyse pour déte
...
Questions, Comments and Discussion
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