ISO 15860:2006

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.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 25-Jul-2006
• ICS: 49.140 - Space systems and operations
• Technical Committee: ISO/TC 20/SC 14 - Space systems and operations
• Drafting Committee: ISO/TC 20/SC 14/WG 3 - Operations and support systems
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 05-Dec-2019

Relations

• Consolidated By: ISO 10773:2011 - Clay geosynthetic barriers — Determination of permeability to gases
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

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)
ISO 2006
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ISO 15860:2006(E)
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Published in Switzerland
ii ISO 2006 – All rights reserved
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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;
2 ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 15860:2006(E)
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)
ISO 2006
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ISO 15860:2006(F)
PDF — Exonération de responsabilité

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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

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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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Tel. + 41 22 749 01 11
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Publié en Suisse
ii ISO 2006 – Tous droits réservés
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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.
iv ISO 2006 – Tous droits réservés
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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

ISO 2006 – Tous droits réservés 1
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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

2 ISO 2006 – Tous droits réservés
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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
...