ISO 15848-1:2015
(Main)Industrial valves — Measurement, test and qualification procedures for fugitive emissions — Part 1: Classification system and qualification procedures for type testing of valves
Industrial valves — Measurement, test and qualification procedures for fugitive emissions — Part 1: Classification system and qualification procedures for type testing of valves
ISO 15848-1:2015 specifies testing procedures for evaluation of external leakage of valve stem seals (or shaft) and body joints of isolating valves and control valves intended for application in volatile air pollutants and hazardous fluids. End connection joints, vacuum application, effects of corrosion, and radiation are excluded from this part of ISO 15848. ISO 15848-1:2015 concerns classification system and qualification procedures for type testing of valves.
Robinetterie industrielle — Mesurage, essais et modes opératoires de qualification pour émissions fugitives — Partie 1: Système de classification et modes opératoires de qualification pour les essais de type des appareils de robinetterie
ISO 158484-1:2015 spécifie des modes opératoires d'essai pour l'évaluation des fuites externes des dispositifs d'étanchéité de la tige (ou de l'arbre) de l'appareil de robinetterie, et des jonctions du corps des robinets de sectionnement et des robinets de régulation destinés à être utilisés au contact de polluants atmosphériques volatils et de fluides dangereux. Les jonctions des raccords d'extrémité, les applications sous vide, les effets de la corrosion et des rayonnements sont exclus de la présente partie de l'ISO 15848. ISO 158484-1:2015 concerne le système de classification et les modes opératoires de qualification pour les essais de type des appareils de robinetterie.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15848-1
Second edition
2015-06-01
Industrial valves — Measurement,
test and qualification procedures for
fugitive emissions —
Part 1:
Classification system and qualification
procedures for type testing of valves
Robinetterie industrielle — Mesurage, essais et modes opératoires de
qualification pour émissions fugitives —
Partie 1: Système de classification et modes opératoires de
qualification pour les essais de type des appareils de robinetterie
Reference number
©
ISO 2015
© ISO 2015
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Published in Switzerland
ii © ISO 2015 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviations . 3
5 Type test . 4
5.1 Test conditions . 4
5.1.1 Preparation of a valve to be tested . 4
5.1.2 Test fluid . 4
5.1.3 Test temperature . 4
5.1.4 Measurement of test valve temperature. 4
5.1.5 Leakage measurement . 7
5.2 Test procedures . 8
5.2.1 Safety rules. 8
5.2.2 Test equipment . 8
5.2.3 Stem (or shaft) seal adjustment (SSA) . 8
5.2.4 Test description . 9
6 Performance classes .11
6.1 Classification criteria .11
6.2 Tightness classes .11
6.2.1 Definition .11
6.2.2 Helium as test fluid .12
6.2.3 Methane as test fluid .12
6.2.4 Correlations .12
6.3 Endurance classes .12
6.3.1 Mechanical-cycle classes for isolating valves .12
6.3.2 Mechanical-cycle classes for control valves.14
6.4 Temperature classes .15
6.5 Examples of class designation .16
6.6 Marking .16
7 Reporting .16
8 Extension of qualification to untested valves .17
Annex A (normative) Total leak rate measurement .19
Annex B (normative) Leak measurement using the sniffing method .32
Annex C (informative) Leak rate conversion (helium) .41
Bibliography .43
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 153, Valves, Subcommittee SC 1, Design,
manufacture, marking and testing.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15848-1:2006) which has been technically
revised. The main changes are the following:
−1
— leak rate at the stem seal (Table 1) is expressed in mbar∙l∙s per mm stem diameter;
— flushing method is replaced by accumulation or suck through method to measure leak rate from
stem seal with Helium (Annex A);
— leakage is expressed in ppmv; leakage with methane is measured by sniffing;
−7 −1 −1 −5 −1 −1
— for tightness Class AH, leak rate ≤ 1,78·10 mbar∙l∙s ∙mm (10 mg∙s ∙m );
— the appropriate leak rate is given for Classes BH and CH;
— addition of Table 3 which gives tightness classes for stem (or shaft) seals with methane;
— there is no correlation intended between the tightness classes when the test fluid is helium (Classes
AH, BH, CH) and when the test fluid is methane (Classes AM, BM, CM);
— modification of the number of mechanical cycles for isolating valves;
— addition of Table 4;
— addition of Figures 3, 4, and 5;
— addition of type leak (A.1.3.4, B.1.4.2, B.1.6.1);
— modification of Figure B.2;
— modification of B.1.6.1 on calibration procedures;
— deletion of Figure B.3;
iv © ISO 2015 – All rights reserved
— addition of Table C.1 and modification of Table C.2.
ISO 15848 consists of the following parts, under the general title Industrial valves — Measurement, test
and qualification procedures for fugitive emissions:
— Part 1: Classification system and qualification procedures for type testing of valves
— Part 2: Production acceptance test of valves
Introduction
The objective of this part of ISO 15848 is to enable classification of performance of different designs and
constructions of valves to reduce fugitive emissions.
This part of ISO 15848 defines type test for evaluation and qualification of valves where fugitive
emissions standards are specified.
The procedures of this part of ISO 15848 can only be used with the application of necessary precautions
for testing with flammable or inert gas at temperature and under pressure.
vi © ISO 2015 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15848-1:2015(E)
Industrial valves — Measurement, test and qualification
procedures for fugitive emissions —
Part 1:
Classification system and qualification procedures for type
testing of valves
1 Scope
This part of ISO 15848 specifies testing procedures for evaluation of external leakage of valve stem
seals (or shaft) and body joints of isolating valves and control valves intended for application in volatile
air pollutants and hazardous fluids. End connection joints, vacuum application, effects of corrosion, and
radiation are excluded from this part of ISO 15848.
This part of ISO 15848 concerns classification system and qualification procedures for type testing of
valves.
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 5208, Industrial valves — Pressure testing of metallic valves
EN 13185:2001, Non-destructive testing — Leak testing — Tracer gas method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
body seals
any seal in pressure containing part except stem (or shaft) seals
3.2
Class
convenient round number used to designate pressure-temperature ratings
Note 1 to entry: It is designated by the word “Class” followed by the appropriate reference number from the
following series: Class 125, Class 150, Class 250, Class 300, Class 600, Class 900, Class 1 500, Class 2 500.
3.3
concentration
ratio of test fluid volume to the gas mixture volume measured at the leak source(s) of the test valve
1)
Note 1 to entry: The concentration is expressed in ppmv .
3 3 3
1) Parts per million volume is a unit deprecated by ISO. 1 ppmv = 1 ml/m = 1 cm /m .
3.4
control valve
power operated device which changes the fluid flow rate in a process control system and which consists
of a valve connected to an actuator that is capable of changing the position of a closure member in the
valve in response to a signal from the controlling system
3.5
fugitive emission
chemical or mixture of chemicals, in any physical form, which represents an unanticipated or spurious
leak from equipment on an industrial site
3.6
leakage
loss of the test fluid through the stem (or shaft) seal or body seal(s) of a test valve under the specified
test conditions and which is expressed as a concentration or a leak rate
3.7
leak rate
−1
mass flow rate of the test fluid, expressed in mg·s per millimetre of stem diameter through stem seal
–1
system or volumic flow rate of the test fluid, expressed in mbar∙l∙s per millimetre of stem diameter
through stem seal system
3.8
local leakage
measurement of the test fluid leakage using a probe at the leak source point
3.9
mechanical cycle of control valves
for linear/rotary control valves, test cycles performed at 50 % of stroke/angle with an amplitude of
±10 % of full stroke/angle
3.10
mechanical cycle of isolating valves
motion of a valve obturator moving from fully closed position to fully opened position, and returning to
fully closed position
3.11
nominal size
DN
alphanumeric designation of size for components of a pipework system, which is used for reference
purposes, comprising the letters DN followed by a dimensionless whole number which is indirectly
related to physical size, in millimetres, of the bore or outside diameter of the end connections
Note 1 to entry: The nominal diameter is designated by the letters DN followed by a number from the following
series: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, etc.
Note 2 to entry: The number following the letters DN does not represent a measurable value and should not be
used for calculation purposes except where specified in the relevant standard.
Note 3 to entry: Adapted from ISO 6708:1995, definition 2.1.
3.12
nominal pressure
PN
numerical designation relating to pressure, which is a convenient rounded number for reference
purposes, comprising the letters PN followed by the appropriate reference number
Note 1 to entry: All equipment of the same nominal size (DN) designated by the same PN number have compatible
mating dimensions.
Note 2 to entry: The maximum allowable working pressure depends upon materials, design, and working
temperatures and is selected from the pressure/temperature rating tables in the appropriate standards.
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Note 3 to entry: The nominal pressure is designated by the letters PN followed by the appropriate reference
number from the following series: 2,5, 6, 10, 16, 20, 25, 40, 50, etc.
Note 4 to entry: Adapted from ISO 7268:1983, definition 2.1.
3.13
isolating valve
valve intended for use principally in the closed or open position which can be power actuated or manually
operated
3.14
performance class
level of the performance of a test valve
Note 1 to entry: The performance classes are defined in Clause 6.
3.15
room temperature
temperature in the range of −29 °C to +40 °C
3.16
stem
shaft
valve component extending into the valve shell to transmit the linear/rotary motion from the actuating
device to the valve obturator
3.17
stem seal
shaft seal
component(s) installed around the valve stem (or shaft) to avoid leakage of internal fluids to atmosphere
3.18
test pressure
pressure used for testing the valve which, unless otherwise specified, is the rated pressure specified at
the test temperature and the shell material of a test valve in the relevant standards
3.19
test temperature
fluid temperature selected for the test as measured inside the test valve
Note 1 to entry: The test temperature is given in Table 5.
3.20
thermal cycle
change of the temperature from the room temperature to the specified test temperature and return to
the room temperature
3.21
total leakage
collection of leakage of the test fluid at the leak source using an encapsulation method
3.22
type test
a test conducted to establish the performance class of a valve
4 Symbols and abbreviations
M predicted maximum leakage
alr
SSA stem (or shaft) seal adjustment
OD stem outside diameter
stem
RT room temperature
NOTE The abbreviation SSA corresponds to the abbreviation of “Stem Seal Adjustment”.
5 Type test
5.1 Test conditions
5.1.1 Preparation of a valve to be tested
Only a fully assembled valve shall be used for the test.
A valve shall be selected from standard production at random. The valve shall have been tested and
accepted in accordance with ISO 5208 or any other applicable standard and no subsequent protective
coating shall have been applied.
Additional seal arrangements to allow the stem sealing system leakage measurement is permitted and
shall not affect the sealing performance of the valve.
The test valve interior shall be dried and lubricants (if any) shall be removed. The valve and test
equipment shall be clean and free of water, oil, and dust and the packing may be changed prior to the
test. If the valve packing is changed prior to the test, it should be done under the supervision of the valve
manufacturer.
If a test valve is equipped with a manually adjustable stem (or shaft) seal(s), it shall be initially adjusted
according to the manufacturer’s instructions and recorded in the test report as provided in Clause 7.
The valve manufacturer shall select the appropriate actuating device.
5.1.2 Test fluid
The test fluid shall be helium gas of 97 % minimum purity or methane of 97 % minimum purity. The
same test fluid shall be used throughout the test.
5.1.3 Test temperature
Valve mechanical cycling is carried out at the room temperature or in the steps of the room temperature
and the selected test temperature other than the room temperature (see 5.2.4.1).
The test temperature shall be recorded for each leakage measurement.
5.1.4 Measurement of test valve temperature
The temperature of the test valve shall be measured at three locations, as shown in Figure 1, and
recorded in a test report.
a) Measurement at location 1 shall be used to determine the test temperature.
b) Measurement at location 2 is also made for information. Any use of insulation shall be detailed in
the test report.
c) Measurement at location 3 is used to determine the external valve temperature adjacent to the stem
(or shaft) seal(s) for information.
d) Measurement at location 4 is an option if measurement location 1 is not possible (except in the case
where heating elements penetrate the blind flanges).
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All temperatures at location 1, 2, and 3 (and 4) shall be stabilized before leakage is measured (see
Figures 2 and 3). Temperature at location 3 shall be stabilized for minimum 10 min prior to leakage
measurement.
Check if the temperature variation is within ±5 %.
Key
1 location 1: flow path (temperature T )
2 location 2: valve body (temperature T )
3 location 3: stuffing box (temperature T )
4 location 4: optional for flow path (temperature T )
Figure 1 — Measurements of temperature
Key
T test temperature, °C
test
T stabilization temperature at location 1 (flow path)
T stabilization temperature at location 2 (valve body)
T stabilization temperature at location 3 (stuffing box)
t time
t stabilization of temperature at location 3 (stuffing box)
t + 10 min start of mechanical cycles
Figure 2 — Stabilization of temperatures (when the valve is internally heated or cooled)
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Key
T test temperature, °C
test
T stabilization temperature at location 1 (flow path)
T stabilization temperature at location 2 (valve body)
T stabilization temperature at location 3 (stuffing box)
t time
t stabilization of temperature at location 3 (stuffing box)
t + 10 min start of mechanical cycles
Figure 3 — Stabilization of temperatures (when the valve is externally heated or cooled)
5.1.5 Leakage measurement
5.1.5.1 Stem (or shaft) leakage measurement
Leakage shall be measured from a test valve at rest in the partly open position.
The leakage measurement shall be performed
— by the global method (vacuum or bagging) according to the procedures described in Annex A, or
— by the local leakage measurement (sniffing) according to the procedures described in B.2.
5.1.5.2 Body seal leakage measurement
The local leakage shall be measured by sniffing method according to the procedure described in Annex B.
Evaluation of the end connections should be done to ensure that they do not affect the results of the
evaluation of the body seals.
5.1.5.3 Leakage-measurement records
All results of leakage measurements shall be recorded in a test report as specified in Clause 7.
5.2 Test procedures
5.2.1 Safety rules
Testing with high pressure gas is potentially hazardous and thus all applicable local safety rules and
adequate safety measures shall be followed. If methane (CH ) is used, the combination of the test
pressure and temperature shall be reviewed for possible combustion concerns.
5.2.2 Test equipment
The test equipment shall be appropriately selected to
a) apply and maintain the test pressure within a range of ±5 % of the nominal value,
b) apply valve mechanical cycles,
c) heat or cool the test valve to the selected test temperature and maintain it within a range of ±5 %
but not exceeding 15 °C; no mechanical cycling is permitted during temperature change,
d) measure and record time, pressure, temperature, leakage, and duration of a valve mechanical cycle,
e) measure and record actuation forces or torques to operate a test valve, and
f) measure and record the stem sealing system loading, if applicable.
5.2.3 Stem (or shaft) seal adjustment (SSA)
5.2.3.1 Number of stem seal adjustment
Mechanical adjustments of stem (or shaft) sealing system during the type test shall be permitted only
once, as shown below, for each of qualification stage done according to Figures 4, 5, and 6, if stem
(or shaft) leakage has been measured in excess of the target tightness class selected from Tables 1 to 4.
The maximum retightening force (or torque) to apply shall be determined prior to the type test.
EXAMPLE
— A maximum of one adjustment is accepted for CC1 or CO1.
— A maximum of two adjustments is accepted for CC2 or CO2.
— A maximum of three adjustments is accepted for CC3 or CO3.
5.2.3.2 Test failure after stem seal adjustment
If a stem (or shaft) sealing arrangement fails to achieve the target tightness class, or it is not possible
to continue mechanical cycling, the test shall be considered terminated, and the test valve shall be
evaluated for qualification of lower tightness and endurance classes, if applicable.
5.2.3.3 Reporting the number of SSA
The total number of stem (or shaft) seal adjustment shall be recorded in the test report and indicated in
the designation of the valve classification as “SSA-1”, “SSA-2”, and “SSA-3”.
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5.2.4 Test description
5.2.4.1 General
The test description is the following:
a) The test valve shall be mounted on a test rig, according to the instructions given by the manufacturer.
b) The valve mounting shall be principally made with a stem (or shaft) positioned vertical. A valve
intended for use in other positions shall be mounted with the stem (or shaft) positioned horizontally.
c) All sealing systems shall have been properly adjusted beforehand, according to the manufacturer’s
instructions. For valves using packings as a stem seal, the tightening torque of the gland boltings
shall be measured and recorded at the beginning of the test and after any stem seal adjustment.
d) The target number and combination of mechanical and thermal cycles shall be selected from the
endurance classes specified in Figures 4, 5, and 6.
e) Leakage from the stem (or shaft) seal and from the body seals shall be separately measured. If the
valve does not allow such a separate measurement, the total leakage of both stem (or shaft) and
body seals shall be measured at the same time according to Annex A and Annex B respectively.
f) Actual methods of mechanical cycles other than those specified in 5.2.4.2 and 5.2.4.3 shall be in
accordance with the manufacturer’s instructions, and opening, closing, and dwelling time shall be
recorded in the test report. Basically, they shall represent the intended operating conditions of a
test valve.
g) Valve opening and closing force (or torque) shall be measured and recorded at the start and at the
end of the test, following subsequent stem seal adjustments if applicable.
5.2.4.2 Mechanical cycles of isolating valves
Unless otherwise specified by the valve manufacturer, the valve seating force (or torque) required for
tightness under a differential pressure of 0,6 MPa (6 bar), air or inert gas shall be used as the minimum
force (or torque) for mechanical cycle of a test valve.
Fully back seating a test valve is not required.
5.2.4.3 Mechanical cycles of control valves
The stem motion of linear action valves shall be between 1 mm/s and 5 mm/s. The shaft motion of
rotary control valves shall be between 1°/s and 5°/s.
The actuator to operate a test valve shall withstand only the pressure and friction force (or torque)
acting on the valve stem, and these values shall be recorded.
NOTE Measurement of friction force (or torque) is principally intended to check the packing friction usually
expressed as the dead band.
5.2.4.4 Preliminary tests at the room temperature (test 1)
The tests are carried out as shown below.
a) Pressurize a test valve with the test fluid to the test pressure as specified in a relevant standard.
b) After the test pressure has been stabilized, measure leakages both from the stem (or shaft) seal and
from the body seals, in accordance with Annexes A and B, respectively.
c) Record the test result in a test report.
5.2.4.5 Mechanical cycle test at the room temperature (test 2)
The tests are carried out as shown below.
a) Perform mechanical cycles at room temperature while the test valve is kept pressurized.
b) Measure the leakage from the stem (or shaft) seal only, in accordance with Annex A.
c) Record the test result in the test report.
d) Repeat the test in case of Class CO1 and CC1, as indicated in Figures 4 and 6.
5.2.4.6 Static test at the selected test temperature (test 3)
The tests are carried out as shown below.
a) Pressurize a test valve with the test fluid to the test pressure as specified in a relevant standard for
the selected test temperature selected from Table 5.
b) After the test pressure has been stabilized, adjust the valve temperature to the selected test
temperature, ensuring that the test pressure does not exceed the level specified in the relevant
standard.
c) After the valve temperature has been stabilized with an allowance of ±5 % with a maximum of
15 °C, measure the leakage from the stem (or shaft) seal only in accordance with Annex A.
d) Record the test result in the test report.
e) Repeat the test in case of Class CO1 and CC1, as indicated in Figures 4 and 6.
5.2.4.7 Mechanical cycle test at the selected test temperature (test 4)
The tests are carried out as shown below.
a) Perform mechanical cycles at the selected test temperature while the test valve is kept pressurized.
b) Measure the leakage from the stem (or shaft) seal only in accordance with Annex A.
c) Record the test result in a test report.
d) Repeat the test in case of Class CO1 and CC1, as indicated in Figures 4 and 6.
5.2.4.8 Intermediate static test at the room temperature (test 5)
The tests are carried out as shown below.
a) Allow a test valve to return to the room temperature, without artificial cooling (or heating).
b) After the valve temperature has been stabilized, measure the leakage from the stem (or shaft) seal
only in accordance with Annex A.
c) Record the test result in a test report.
5.2.4.9 Final test at the room temperature (test 6)
The tests are carried out as shown below.
a) Allow a test valve to return to the room temperature, without artificial measures.
b) After the valve temperature has been stabilized, measure the leakage from the stem (or shaft) seal
in accordance with Annex A and from body seals in accordance with Annex B.
c) Record the test results in the test report.
10 © ISO 2015 – All rights reserved
5.2.4.10 Post-test examination
After all the tests have been successfully completed, the test valve shall be disassembled and all sealing
components shall be visually examined to record notable wear and any other significant observations
for information.
5.2.4.11 Qualification
Tested valves shall be qualified when
— all steps of test procedures have been satisfactorily performed for the target performance class, and
— all leakage measurements are verified equal or lower than the values specified for the target
performance class.
6 Performance classes
6.1 Classification criteria
Valve operating conditions and hazards of the line fluid being handled can result in different levels of
valve emission performance.
The purpose of Clause 6 is to define classification criteria resulting from the type test.
A performance class is defined by the combination of the following criteria:
a) “tightness class”: see Tables 1 and 2 (helium as test fluid), Tables 3 and 4 (methane as test fluid);
b) “endurance class”: see Figures 4, 5, and 6;
c) “temperature class”: see Table 5.
6.2 Tightness classes
6.2.1 Definition
Tightness classes are defined only for stem (or shaft) sealing systems.
Table 1 — Tightness classes for stem (or shaft) seals with helium
Measured leak Measured leak Measured leak rate
rate (mass flow) rate (mass flow) (volumic flow)
−1
mbar∙l∙s per mm
Class Remarks
−1 −1 −1 −1
mg·s ·m stem mg·s ·mm stem
stem diameter
perimeter diameter through
through stem seal
(for information) stem seal system
system
Typically achieved with bellow seals
a −5 −8 −7
AH ≤10 ≤3,14∙10 ≤1,78∙10 or equivalent stem (shaft) sealing
system for quarter turn valves
Typically achieved with PTFE based
b −4 −7 −6
BH ≤10 ≤3,14∙10 ≤1,78∙10
packings or elastomeric seals
Typically achieved with flexible
b −2 −5 −4
CH ≤10 ≤3,14∙10 ≤1,78∙10
graphite based packings
a
Measured by the vacuum method as defined in Annex A.
b
Measured by the total leak rate measurement method (vacuum or bagging) as defined in Annex A.
Table 2 — Leakage from body seals with helium
Measured leakage
ppmv
≤50
NOTE Measured by the sniffing method as defined in
Annex B.
Table 3 — Tightness classes for stem (or shaft) seals with methane
Class Measured leakage (sniffing
method as described in Annex B)
ppmv
AM ≤50
BM ≤100
CM ≤500
Table 4 — Leakage from body seals with methane
Measured leakage (sniffing method as described in
Annex B)
ppmv
≤50
6.2.2 Helium as test fluid
When the test fluid is helium, the tightness classes are identified as Class AH, Class BH, and Class CH.
6.2.3 Methane as test fluid
When the test fluid is methane, the tightness classes are identified as Class AM, Class BM, and Class CM.
6.2.4 Correlations
There is no correlation intended between measurements of total leak rate as described in Annex A and
local sniffed concentration as described in Annex B.
There is no correlation intended between the tightness classes when the test fluid is helium (Class AH,
Class BH, and Class CH) and when the test fluid is methane (Class AM, Class BM, and Class CM).
6.3 Endurance classes
6.3.1 Mechanical-cycle classes for isolating valves
The required minimum number of mechanical cycles for isolating valves shall be 205 cycles (full stroke)
with two thermal cycles (a total of 50 cycles at RT, 50 cycles at test temperature, 50 cycles at RT, 50 cycles
at test temperature and 5 cycles at RT). This classification stage shall be identified as CO1 (see Figure 4).
An extension to classification CO2 shall be accomplished by addition of 1 295 mechanical cycles with
one thermal cycle (795 cycles at RT followed by 500 cycles at test temperature). Further extension to
CO3, etc. shall be achieved by addition of 1 000 mechanical cycles with one thermal cycle (see Figure 5).
12 © ISO 2015 – All rights reserved
Key
T test temperature, °C
test
L measurement of leakage of stem seal
L measurement of leakage of body seal
N number of mechanical cycles
P test fluid pressure
NOTE The numbers 1 to 6 refer to the test sequences test 1 to test 6 as defined in 5.2.4.4 to 5.2.4.9.
Figure 4 — Mechanical-cycle classes for isolating valves (endurance Class CO1)
Key
T test temperature, °C
test
L measurement of leakage of stem seal
L measurement of leakage of body seal
N number of mechanical cycles
P test fluid pressure
NOTE The numbers 1 to 6 refer to the test sequences test 1 to test 6 as defined in 5.2.4.4 to 5.2.4.9.
Figure 5 — Mechanical-cycle classes for isolating valves (endurance Classes CO2 and CO3)
6.3.2 Mechanical-cycle classes for control valves
The required minimum number of mechanical cycles for control valves shall be 20 000 cycles having two
thermal cycles (a total of 10 000 cycles at RT and 10 000 cycles at test temperature). This classification
stage shall be identified as CC1. An extension to classification CC2 shall be accomplished by addition
of 40 000 mechanical cycles having one thermal cycle (a total of 20 000 cycles at RT followed by
20 000 cycles at test temperature). Further extension to CC3 etc. shall be achieved by repetition of the
requirement for CC2 (see Figure 6).
14 © ISO 2015 – All rights reserved
Key
T test temperature, °C
test
L measurement of leakage of stem seal
L measurement of leakage of body seal
N number of mechanical cycles
P test fluid pressure
NOTE The numbers 1 to 6 refer to the test sequences test 1 to test 6 as defined in 5.2.4.4 to 5.2.4.9.
Figure 6 — Mechanical-cycle classes for control valves
6.4 Temperature classes
The target temperature class shall be selected from Table 5. If the test is carried out at any temperature
other than those specified in Table 5, the next lower class shall apply in case of the test temperature
being above zero, or the next higher class shall apply in case of the test temperature being below zero.
EXAMPLE If the test temperature is 405 °C, the value shall be classified as (t400 °C).
Table 5 — Temperature classes
(t-196 °C) (t-46 °C) (tRT) (t200 °C) (t400 °C)
−196 °C −46 °C Room temperature, °C 200 °C 400 °C
All test temperatures shall be recorded in the test report.
— Test at −196 °C qualifies the valve in the range −196 °C up to RT.
— Test at −46 °C qualifies the valve in the range −46 °C up to RT.
— Test at RT qualifies the valve in the range −29 °C to +40 °C.
— Test at 200 °C qualifies the valve in the range RT up to 200 °C.
— Test at 400 °C qualifies the valve in the range RT up to 400 °C.
To qualify a valve in the range −46 °C up to 200 °C, two tests are necessary:
— The test at −46 °C qualifies the valve in the range −46 °C up to RT;
— The test at 200 °C qualifies the valve in the range RT up to 200 °C.
Alternative temperature classes shall be subject to the agreement between the manufacturer and the
purchaser.
6.5 Examples of class designation
— tightness class: B (reference in Table 1)
— endurance class:
— isolating valve CO1 (reference in Figure 4);
— control valve CC1 (reference in Figure 6).
— temperature class: a test at t200 °C and a test at t−46 °C
— test pressure: according to PN or ANSI class rating depending on a relevant valve standard or
in bar at room temperature and at test temperature for specific tests; the standard reference is
ISO 15848-1
— number of stem seal adjustments (SSA): 1
6.6 Marking
In addition to the marking required by relevant standards, production valves qualified by type testing
in accordance with this part of ISO 15848 can be marked with “ISO FE”, which stands for ISO fugitive
emission, and the information as indicated in 6.5.
EXAMPLE 1 Performance class: ISO FE BH (or BM) — CO1 — SSA 1 — t(−46°C, 200 °C) — PN 16 — ISO 15848-1.
EXAMPLE 2 Performance class: ISO FE BH (or BM) — CO1 — SSA 1 — t(−46°C, 200 °C) — CL150 — ISO 15848-1.
EXAMPLE 3 In case of specific tests in bars:
Performance class: ISO FE BH (or BM) — CO1 — SSA 1 — t200 °C — (40/30) — ISO 15848-1.
7 Reporting
The test report shall include the following information:
a) name and address of the valve manufacturer;
b) valve sizes and pressure class;
c) valve model number and style;
d) method of sample selection;
e) diagram of the test rig and the data of the test equipment, including the detector make and model or
the probe flow rate where any sniffing measurement is quoted;
f) date of test;
g) reference standards with applicable revision numbers;
h) test fluid;
16 © ISO 2015 – All rights reserved
i) valve performance classes achieved;
j) valve mounting instructions;
k) valve repacking before type test to be reported, if applicable;
l) insulation of test valve to be reported, if applicable;
m) valve operation data:
— valve operating torque or force;
— gland bolt tightening torque;
— stroke/angle;
n) description of the actuator, if applicable;
o) copy of the test sequence;
p) detailed results of the test;
q) qualification certificate: the certificate shall indicate the number of the standard and its year of
issue (e.g. ISO 15848-1:2015).
The specific product data file including the following information shall be the responsibility of the
manufacturer and shall be included as an annex:
a) cross sectional valve assembly drawing;
b) bill of valve materials;
c) stem or shaft seal description, dimensions, and specifications;
d) body seal(s) description, dimensions, and specifications;
e) material specifications of stem (or shaft) seal components;
f) hydrostatic test certificate.
8 Extension of qualification to untested valves
Upon the successful completion of the test program as defined in this part of ISO 15848, this qualification
can be extended to untested sizes and classes of valves of the same type, if the following criteria are met:
a) the stem (or shaft) seals and body seals are of the same material, design (shape), and construction,
independent of the size;
b) loading arrangement applies a similar sealing stress to the seal element as that applied in the test
valve;
c) the type of motion of the stem (or shaft) is identical;
d) tolerances classes and surface finishes specifications of all valve components which affect sealing
performance are identical;
NOTE The tolerances classes are in accordance with ISO 286-1 and ISO 286-2.
e) stem diameters are from half to twice the tested valve diameter, half diameter and double diameter
included: D /2 ≤ D ≤ 2 D with D being the stem diameter of the tested valve;
o o o
f) the valve class or PN designation is equal or lower;
g) the required temperature class falls between the room temperature and the test temperature of the
qualified valve;
h) the tightness class required is equal to, or less severe than that of the qualified valve.
The use of gearbox or other actuator does not require separated qualification, provided above criteria
are met.
18 © ISO 2015 – All rights reserved
Annex A
(normative)
Total leak rate measurement
A.1 Vacuum method (helium only)
A.1.1 General
This Clause specifies the vacuum method used to measure the total leak rate of the stem sealing system
of an industrial valve in using a helium mass spectrometer.
The test fluid is helium (97 % purity).
A.1.2 Principle
The principle of the vacuum method is illustrated in Figure A.1. The leakage source is enclosed in a tight
chamber, which is evacuated and then connected to the helium mass spectrometer.
The tight chamber may be fulfilled by the design of the stem sealing system.
Key
1 vacuum chamber
2 pressurized helium
3 vacuum helium detector
Figure A.1 — Principle of the vacuum method
A.1.3 Equipment and definitions
A.1.3.1 Helium mass spectrometer
The helium mass spectrometer type and main characteristics shall be specified.
The sensitivity of the helium mass spectrometer shall be in accordance with the range of the leak rate
to be measured.
The helium mass spectrometer measurement corresponds to the rate at which a volume of helium at
3 −1
specified pressure passes a given cross section of the
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15848-1
Deuxième édition
2015-06-01
Robinetterie industrielle — Mesurage,
essais et modes opératoires de
qualification pour émissions
fugitives —
Partie 1:
Système de classification et modes
opératoires de qualification pour
les essais de type des appareils de
robinetterie
Industrial valves — Measurement, test and qualification procedures
for fugitive emissions —
Part 1: Classification system and qualification procedures for type
testing of valves
Numéro de référence
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ISO 2015
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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Publié en Suisse
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations . 4
5 Essai de type . 4
5.1 Conditions d’essai . 4
5.1.1 Préparation de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai . 4
5.1.2 Fluide d’essai . 4
5.1.3 Température d’essai . 5
5.1.4 Mesure de la température de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai . 5
5.1.5 Mesurage de la fuite . 8
5.2 Modes opératoires d’essai . 9
5.2.1 Règles de sécurité . 9
5.2.2 Appareillage d’essai . 9
5.2.3 Ajustement des dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) (SSA) . 9
5.2.4 Description de l’essai .10
6 Classes de performance .12
6.1 Critères de classification .12
6.2 Classes d’étanchéité .13
6.2.1 Définition .13
6.2.2 Hélium comme fluide d’essai .14
6.2.3 Méthane comme fluide d’essai .14
6.2.4 Corrélations .14
6.3 Classes d’endurance .14
6.3.1 Classes des cycles mécaniques pour les robinets de sectionnement .14
6.3.2 Classes des cycles mécaniques pour les robinets de régulation .16
6.4 Classes de température .17
6.5 Exemples de désignation de classe .18
6.6 Marquage .18
7 Rapport d’essai .18
8 Extension de qualification aux appareils de robinetterie non soumis à essai.19
Annexe A (normative) Mesurage du débit de fuite total .21
Annexe B (normative) Mesurage des fuites au moyen de la méthode de reniflage .34
Annexe C (informative) Conversion du débit de fuite (hélium) .43
Bibliographie .46
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 153, Robinetterie, sous-comité 1,
Conception, construction, marquage et essais.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15848-1:2006), qui a fait l’objet
d’une révision technique. Les principales modifications sont les suivantes:
-1
— le débit de fuite du dispositif d’étanchéité de la tige (Tableau 1) est exprimé en mbar∙l∙s par mm de
diamètre de la tige;
— la méthode par balayage par gaz porteur est remplacée par la méthode par accumulation ou la
méthode par aspiration pour le mesurage du débit de fuite du dispositif d’étanchéité de la tige avec
de l’hélium (Annexe A);
— les fuites sont exprimées en ppmv; les fuites avec le méthane sont mesurées par reniflage;
-7 -1 -1 -5 -1 -1
— pour la classe d’étanchéité AH, débit de fuite ≤ 1,78·10 mbar∙l∙s ∙mm (10 mg∙s ∙m );
— le débit de fuite approprié est spécifié pour les classes BH et CH;
— ajout du Tableau 3 qui donne les classes d’étanchéité pour les dispositifs d’étanchéité de la tige (ou
de l’arbre) avec du méthane;
— il n’y a pas de corrélation prévue entre les classes d’étanchéité lorsque le fluide d’essai est l’hélium
(classe AH, classe BH, classe CH) et lorsque le fluide d’essai est le méthane (classe AM, classe BM et
classe CM);
— modification du nombre de cycles mécaniques des robinets de sectionnement;
— ajout du Tableau 4;
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
— ajout des Figures 3, 4 et 5;
— ajout du type de fuite (A.1.3.4, B.1.4.2, B.1.6.1);
— modification de la Figure B.2;
— modification du B.1.6.1 sur les méthodes d’étalonnage;
— suppression de la Figure B.3;
— ajout du Tableau C.1 et modification du Tableau C.2.
L’ISO 15848 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Robinetterie industrielle —
Mesurage, essais et modes opératoires de qualification pour émissions fugitives:
— Partie 1: Système de classification et modes opératoires de qualification pour les essais de type des
appareils de robinetterie
— Partie 2: Essais de réception en production des appareils de robinetterie
Introduction
La présente partie de l’ISO 15848 établit la classification des performances des différentes conceptions
et constructions d’appareils de robinetterie afin de réduire les émissions fugitives.
La présente partie de l’ISO 15848 définit un essai de type pour l’évaluation et la qualification d’appareils
de robinetterie pour lesquels des normes sur les émissions fugitives sont spécifiées.
Les modes opératoires de la présente partie de l’ISO 15848 ne peuvent être appliqués qu’en prenant les
précautions nécessaires pour les essais avec des gaz inflammables ou inertes à diverses températures
et sous pression.
vi © ISO 2015 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 15848-1:2015(F)
Robinetterie industrielle — Mesurage, essais et modes
opératoires de qualification pour émissions fugitives —
Partie 1:
Système de classification et modes opératoires de
qualification pour les essais de type des appareils de
robinetterie
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 15848 spécifie des modes opératoires d’essai pour l’évaluation des fuites
externes des dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) de l’appareil de robinetterie, et des jonctions
du corps des robinets de sectionnement et des robinets de régulation destinés à être utilisés au contact
de polluants atmosphériques volatils et de fluides dangereux. Les jonctions des raccords d’extrémité, les
applications sous vide, les effets de la corrosion et des rayonnements sont exclus de la présente partie
de l’ISO 15848.
La présente partie de l’ISO 15848 concerne le système de classification et les modes opératoires de
qualification pour les essais de type des appareils de robinetterie.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
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 5208, Robinetterie industrielle — Essais sous pression des appareils de robinetterie métalliques
EN 13185:2001, Essais non destructifs — Contrôle d’étanchéité — Méthode par gaz traceur
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
dispositifs d’étanchéité du corps
tout dispositif d’étanchéité dans une partie sous pression à l’exception des dispositifs d’étanchéité de la
tige (ou de l’arbre)
3.2
Class
chiffre entier approprié utilisé pour désigner la relation pression/température
Note 1 à l’article: Celui-ci est désigné par le terme «Class» suivi du numéro de référence approprié à partir de la
série suivante: Class 125, Class 150, Class 250, Class 300, Class 600, Class 900, Class 1 500, Class 2 500.
3.3
concentration
rapport du volume du fluide d’essai au volume du mélange de gaz mesuré à la (ou aux) source(s) de fuite
de l’appareil de robinetterie soumis à essai
1)
Note 1 à l’article: La concentration est exprimée en ppmv .
3.4
robinet de régulation
appareil motorisé qui modifie le débit de fluide dans un système de régulation de processus et qui se
compose d’un appareil de robinetterie relié à un actionneur pouvant modifier la position d’un élément
de fermeture dans l’appareil de robinetterie en réponse à un signal du système de régulation
3.5
émission fugitive
produit chimique ou mélange de produits chimiques, sous toute forme physique, qui représente une
fuite imprévue ou un parasite provenant d’équipements sur un site industriel
3.6
fuite
perte de fluide d’essai par le dispositif d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) ou par le ou les dispositifs
d’étanchéité du corps d’un appareil de robinetterie soumis à l’essai dans les conditions d’essai spécifiées,
exprimée en tant que concentration ou débit de fuite
3.7
débit de fuite
-1
débit-masse du fluide d’essai, exprimé en mg·s par millimètre de diamètre de la tige à travers le dispositif
-1
d’étanchéité de la tige, ou débit volumique du fluide d’essai, exprimé en mbar∙l∙s par millimètre de
diamètre de la tige à travers le dispositif d’étanchéité de la tige
3.8
fuite locale
mesurage de la fuite du fluide d’essai au moyen d’une sonde placée à la source de la fuite
3.9
cycle mécanique des robinets de régulation
pour les robinets de régulation linéaires/rotatifs, cycles d’essai effectués à 50 % de la course/de l’angle
avec une amplitude de ±10 % de la course complète/de l’angle complet
3.10
cycle mécanique des robinets de sectionnement
mouvement de l’obturateur de l’appareil de robinetterie de la position complètement fermée à la position
complètement ouverte et revenant à la position complètement fermée
3.11
diamètre nominal
DN
désignation alphanumérique du diamètre des composants d’un système de robinetterie, utilisée pour
des besoins de référence, se composant des lettres DN suivies d’un chiffre entier sans dimension
indirectement lié aux dimensions physiques, en millimètres, du diamètre de passage ou du diamètre
extérieur des raccordements d’extrémité
Note 1 à l’article: Le diamètre nominal est désigné par les lettres DN suivies d’un numéro de la série suivante: 10,
15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, etc.
Note 2 à l’article: Le numéro qui suit les lettres DN ne représente pas une valeur mesurable, et il convient de ne pas
l’utiliser dans des calculs, sauf spécification contraire dans la norme correspondante.
Note 3 à l’article: Adapté de l’ISO 6708:1995, définition 2.1.
3 3 3
1) La partie par million en volume est une unité déconseillée par l’ISO. 1 ppmv = 1 ml/m = 1 cm /m .
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3.12
pression nominale
PN
désignation numérique liée à la pression, consistant en un nombre arrondi approprié pour des besoins
de référence, se composant des lettres PN suivies du numéro de référence approprié
Note 1 à l’article: Tous les équipements de même diamètre nominal (DN) désignés par le même numéro PN ont des
dimensions correspondantes compatibles.
Note 2 à l’article: La pression maximale admissible dépend des matériaux et des températures de calcul et de
service, et elle est choisie en fonction des tableaux des relations pression/température présentés dans les normes
pertinentes.
Note 3 à l’article: La pression nominale est désignée par les lettres PN suivies du numéro de référence approprié,
à partir de la série suivante: 2,5, 6, 10, 16, 20, 25, 40, 50, etc.
Note 4 à l’article: Adapté de l’ISO 7268:1983, définition 2.1.
3.13
robinet de sectionnement
appareil de robinetterie destiné à être utilisé essentiellement dans la position fermée ou ouverte, qui
peut être motorisé ou manuel
3.14
classe de performance
niveau de performance d’un appareil de robinetterie soumis à l’essai
Note 1 à l’article: Les classes de performance sont définies dans l’Article 6.
3.15
température ambiante
température comprise entre −29 °C et +40 °C
3.16
tige
arbre
composant de l’appareil de robinetterie se prolongeant jusque dans l’enveloppe de l’appareil de
robinetterie pour transmettre le mouvement linéaire/rotatif depuis l’actionneur jusqu’à l’obturateur de
l’appareil de robinetterie
3.17
dispositif d’étanchéité de la tige
dispositif d’étanchéité de l’arbre
composant(s) placé(s) autour de la tige (ou de l’arbre) de l’appareil de robinetterie pour éviter la fuite des
fluides internes à l’atmosphère
3.18
pression d’essai
pression utilisée pour les essais de l’appareil de robinetterie qui est, sauf spécification contraire, la
pression nominale spécifiée à la température d’essai et pour le matériau de l’enveloppe de l’appareil de
robinetterie soumis à l’essai dans les normes pertinentes
3.19
température d’essai
température de fluide choisie pour l’essai telle que mesurée à l’intérieur de l’appareil de robinetterie
soumis à l’essai
Note 1 à l’article: La température d’essai est donnée dans le Tableau 5.
3.20
cycle thermique
changement de température de la température ambiante à la température d’essai spécifiée, et retour à
la température ambiante
3.21
fuite totale
recueil du fluide d’essai à la source de la fuite au moyen d’une méthode d’encapsulation
3.22
essai de type
essai effectué pour établir la classe de performance d’un appareil de robinetterie
4 Symboles et abréviations
M fuite maximale prévue
alr
SSA ajustement des dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre)
diamètre extérieur de la tige
OD
stem
RT température ambiante
NOTE L’abréviation SSA correspond à l’abréviation de “Stem Seal Adjustment”.
5 Essai de type
5.1 Conditions d’essai
5.1.1 Préparation de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai
Seul un appareil de robinetterie entièrement assemblé doit être utilisé pour l’essai.
L’appareil de robinetterie doit être choisi au hasard dans la production de série. Il doit avoir été soumis
à essai et accepté conformément à l’ISO 5208 ou à toute autre norme applicable et aucun revêtement de
protection supplémentaire ne doit avoir été appliqué.
Un dispositif d’étanchéité complémentaire pour permettre la mesure de fuite du système d’étanchéité
de la tige est admis et ne doit pas affecter le niveau d’étanchéité de l’appareil de robinetterie.
L’intérieur de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai doit être séché et les lubrifiants (s’il y en a) doivent
être retirés. L’appareil de robinetterie et les équipements d’essai doivent être nettoyés et vidés de toute
eau, huile, et poussière, et la garniture d’étanchéité peut être changée avant l’essai. Si la garniture de
l’appareil est changée avant l’essai, il convient d’effectuer ce changement sous la supervision du fabricant
de l’appareil de robinetterie.
Si l’appareil de robinetterie soumis à l’essai est équipé d’un ou de plusieurs dispositifs d’étanchéité de
la tige (ou de l’arbre) réglables manuellement, il doit être préalablement ajusté selon les instructions du
fabricant, et l’ajustement doit être enregistré dans le rapport d’essai comme indiqué dans l’Article 7.
Le fabricant de l’appareil de robinetterie doit choisir l’actionneur approprié.
5.1.2 Fluide d’essai
Le fluide d’essai doit être de l’hélium d’une pureté minimale de 97 % ou du méthane d’une pureté
minimale de 97 %. Le même fluide d’essai doit être utilisé pendant tout l’essai.
4 © ISO 2015 – Tous droits réservés
5.1.3 Température d’essai
Les cycles mécaniques de l’appareil de robinetterie sont effectués à température ambiante ou aux
environs de la température ambiante et à la température d’essai autre que la température ambiante
(voir 5.2.4.1).
La température d’essai doit être enregistrée pour chaque mesure de fuite.
5.1.4 Mesure de la température de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai
La température de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai doit être mesurée en trois points, comme
illustré à la Figure 1, et enregistrée dans un rapport d’essai.
a) Le mesurage au point 1 doit être utilisé pour déterminer la température d’essai.
b) Le mesurage au point 2 est également effectué pour information. Toute utilisation de dispositif
isolant doit être décrite dans le rapport d’essai.
c) Le mesurage au point 3 est utilisé pour déterminer la température externe de l’appareil de
robinetterie adjacente aux dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre), pour information.
d) Le mesurage au point 4 est une option dans le cas où le mesurage au point 1 n’est pas possible
(excepté dans le cas où des éléments chauffants pénètrent dans les brides pleines).
Toutes les températures aux points 1, 2, et 3 (et 4) doivent être stabilisées avant le mesurage des fuites
(voir Figures 2 et 3). La température au point 3 doit être stabilisée pendant au moins 10 min avant de
mesurer la fuite.
Vérifier si la variation de température est à l’intérieur d’une tolérance de ±5 %.
Légende
1 point 1: passage de l’écoulement (température T )
2 point 2: corps de l’appareil de robinetterie (température T )
3 point 3: boîte à garniture (température T )
4 point 4: en option pour le passage de l’écoulement (température T )
Figure 1 — Mesurages de la température
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Légende
T température d’essai, °C
test
T température de stabilisation au point 1 (passage de l’écoulement)
T température de stabilisation au point 2 (corps de l’appareil de robinetterie)
T température de stabilisation au point 3 (boîte à garniture)
t temps
t stabilisation de la température au point 3 (boîte à garniture)
t + 10 min début des cycles mécaniques
Figure 2 — Stabilisation des températures (lorsque l’appareil de robinetterie est chauffé ou
refroidi intérieurement)
Légende
T température d’essai, °C
test
T température de stabilisation au point 1 (passage de l’écoulement)
T température de stabilisation au point 2 (corps de l’appareil de robinetterie)
T température de stabilisation au point 3 (boîte à garniture)
t temps
t stabilisation de la température au point 3 (boîte à garniture)
t + 10 min début des cycles mécaniques
Figure 3 — Stabilisation des températures (lorsque l’appareil de robinetterie est chauffé ou
refroidi extérieurement)
5.1.5 Mesurage de la fuite
5.1.5.1 Mesurage de la fuite au niveau de la tige (ou de l’arbre)
La fuite doit être mesurée sur un appareil de robinetterie soumis à l’essai au repos dans la position
partiellement ouverte.
Le mesurage de la fuite doit être effectué
— au moyen de la méthode globale (par le vide ou avec enveloppe) conformément aux modes opératoires
décrits dans l’Annexe A, ou
— au moyen du mesurage de la fuite locale (par reniflage) conformément aux modes opératoires
décrits au B.2.
5.1.5.2 Mesurage de la fuite au niveau des dispositifs d’étanchéité du corps
La fuite locale doit être mesurée au moyen de la méthode de reniflage, conformément au mode opératoire
décrit dans l’Annexe B.
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Il convient d’effectuer l’évaluation des raccordements d’extrémité afin de s’assurer qu’ils n’affectent pas
les résultats de l’évaluation des dispositifs d’étanchéité du corps.
5.1.5.3 Enregistrement des mesures de fuite
Tous les résultats des mesurages de fuite doivent être enregistrés dans un rapport d’essai comme
spécifié dans l’Article 7.
5.2 Modes opératoires d’essai
5.2.1 Règles de sécurité
Les essais utilisant des gaz à haute pression sont potentiellement dangereux, et toutes les règles locales
applicables de sécurité et les mesures de sécurité adéquates doivent être suivies. Si du méthane (CH )
est utilisé, la combinaison de la pression d’essai et de la température d’essai doit être revue au regard de
problèmes de combustion éventuels.
5.2.2 Appareillage d’essai
L’appareillage d’essai doit être correctement choisi pour
a) appliquer et maintenir la pression d’essai à ±5 % de sa valeur nominale,
b) appliquer les cycles mécaniques à l’appareil de robinetterie,
c) chauffer ou refroidir l’appareil de robinetterie soumis à l’essai à la température d’essai choisie, et la
maintenir à ±5 %, sans dépasser 15 °C; aucun cycle mécanique n’est autorisé pendant le changement
de température,
d) mesurer et enregistrer l’heure, la pression, la température, la fuite et la durée d’un cycle mécanique
de l’appareil de robinetterie,
e) mesurer et enregistrer les forces ou les couples de manœuvre permettant de faire fonctionner
l’appareil de robinetterie soumis à l’essai,
f) mesurer et enregistrer la charge du système d’étanchéité de la tige, le cas échéant.
5.2.3 Ajustement des dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) (SSA)
5.2.3.1 Nombre d’ajustements des dispositifs d’étanchéité de la tige
Les ajustements mécaniques du système d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) pendant l’essai de type ne
sont admis qu’une seule fois, comme indiqué ci-dessous, pour chaque étape de qualification effectuée
conformément aux Figures 4, 5 et 6, si la fuite de la tige (ou de l’arbre) a été mesurée en excès par rapport
à la classe d’étanchéité cible sélectionnée à partir des Tableaux 1 à 4.
La force (ou le couple) de resserrage maximal(e) à appliquer doit être déterminé(e) avant l’essai de type.
EXEMPLE
— Un seul ajustement est accepté pour CC1 ou CO1.
— Deux ajustements au maximum sont acceptés pour CC2 ou CO2.
— Trois ajustements au maximum sont acceptés pour CC3 ou CO3.
5.2.3.2 Échec de l’essai après ajustement des dispositifs d’étanchéité de la tige
Si le système d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) ne permet pas d’atteindre la classe d’étanchéité cible,
ou s’il est impossible de poursuivre les cycles mécaniques, l’essai doit être considéré comme terminé
et l’appareil de robinetterie soumis à l’essai doit être évalué pour une qualification selon des classes
d’étanchéité et d’endurance inférieures, le cas échéant.
5.2.3.3 Enregistrement du nombre de SSA
Le nombre total d’ajustements des dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) doit être enregistré
dans le rapport d’essai et indiqué dans la désignation de la classification des appareils de robinetterie
comme “SSA-1”, “SSA-2”, et “SSA-3”.
5.2.4 Description de l’essai
5.2.4.1 Généralités
La description de l’essai est la suivante:
a) L’appareil de robinetterie soumis à l’essai doit être monté sur un banc d’essai conformément aux
instructions du fabricant.
b) Le montage de l’appareil de robinetterie doit être principalement fait avec une tige (ou un arbre)
positionné(e) à la verticale. Un appareil de robinetterie devant être utilisé dans d’autres positions
doit être monté avec la tige (ou l’arbre) positionnée à l’horizontale.
c) Tous les systèmes d’étanchéité doivent avoir été correctement ajustés avant l’essai, conformément
aux instructions du fabricant. Pour les appareils de robinetterie utilisant des garnitures comme
dispositif d’étanchéité de la tige, le couple de serrage de la boulonnerie du fouloir doit être mesuré
et enregistré au début de l’essai et après tout ajustement du dispositif d’étanchéité.
d) Le nombre cible et la combinaison des cycles mécaniques et thermiques doivent être choisis à partir
des classes d’endurance spécifiées aux Figures 4, 5, et 6.
e) Les fuites des dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) et du corps doivent être mesurées
séparément. Si l’appareil de robinetterie ne permet pas une telle mesure séparée, la fuite totale
des dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) et du corps doit être mesurée en une seule fois
conformément à l’Annexe A et l’Annexe B, respectivement.
f) Des méthodes d’application de cycles mécaniques autres que celles spécifiées en 5.2.4.2 et 5.2.4.3
doivent être conformes aux instructions du fabricant, et les durées d’ouverture, de fermeture, et
de stabilisation doivent être enregistrées dans le rapport d’essai. Essentiellement elles doivent
représenter les conditions de fonctionnement prévues de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai.
g) Les forces (ou les couples) d’ouverture et de fermeture de l’appareil de robinetterie doivent être
mesuré(e)s et enregistré(e)s au début et à la fin de l’essai, après les ajustements ultérieurs des
dispositifs d’étanchéité de la tige, le cas échéant.
5.2.4.2 Cycles mécaniques des robinets de sectionnement
Sauf spécification contraire du fabricant d’appareil de robinetterie, la force (ou le couple) de serrage de
l’appareil de robinetterie requis(e) pour l’étanchéité, sous une pression différentielle de 0,6 MPa (6 bar),
de l’air ou un gaz inerte, doit être utilisé(e) en tant que force (ou couple) minimal(e) pour les cycles
mécaniques de l’appareil de robinetterie soumis à l’essai.
Une portée d’étanchéité arrière complète n’est pas nécessaire pour l’appareil de robinetterie soumis à
l’essai.
5.2.4.3 Cycles mécaniques des robinets de régulation
Les mouvements de la tige des robinets de régulation à déplacement linéaire doivent être compris entre
1 mm/s et 5 mm/s. Les mouvements de l’arbre des robinets de régulation rotatifs doivent être compris
entre 1°/s et 5°/s.
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L’actionneur devant faire fonctionner l’appareil de robinetterie soumis à l’essai ne doit supporter que la
pression et la force (ou le couple) de frottement agissant sur la tige de l’appareil de robinetterie, et ces
valeurs doivent être enregistrées.
NOTE Le mesurage de la force (ou du couple) de frottement sert principalement à vérifier le frottement de la
garniture, généralement appelée zone morte.
5.2.4.4 Essais préliminaires à température ambiante (essai 1)
Les essais sont effectués comme indiqué ci-dessous.
a) Mettre l’appareil de robinetterie soumis à l’essai avec le fluide d’essai à la pression d’essai comme
spécifié dans la norme pertinente.
b) Après stabilisation de la pression d’essai, mesurer les fuites provenant des dispositifs d’étanchéité
de la tige (ou de l’arbre) et du corps, conformément aux Annexes A et B, respectivement.
c) Enregistrer le résultat d’essai dans le rapport d’essai.
5.2.4.5 Essai des cycles mécaniques à température ambiante (essai 2)
Les essais sont effectués comme indiqué ci-dessous.
a) Appliquer les cycles mécaniques à température ambiante alors que l’appareil de robinetterie soumis
à l’essai est maintenu sous pression.
b) Mesurer la fuite provenant uniquement du dispositif d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre),
conformément à l’Annexe A.
c) Enregistrer le résultat d’essai dans le rapport d’essai.
d) Répéter l’essai pour les classes CO1 et CC1, comme indiqué aux Figures 4 et 6.
5.2.4.6 Essai statique à la température d’essai choisie (essai 3)
Les essais sont effectués comme indiqué ci-dessous.
a) Mettre l’appareil de robinetterie soumis à l’essai avec le fluide d’essai à la pression d’essai comme
spécifié dans la norme pertinente pour la température d’essai choisie à partir du Tableau 5.
b) Après stabilisation de la pression d’essai, ajuster la température de l’appareil de robinetterie à la
température d’essai choisie, en s’assurant que la pression d’essai ne dépasse pas le niveau spécifié
dans la norme pertinente.
c) Après stabilisation de la température de l’appareil de robinetterie avec une tolérance de ±5 % et un
maximum de 15 °C, mesurer la fuite provenant uniquement du dispositif d’étanchéité de la tige (ou
de l’arbre), conformément à l’Annexe A.
d) Enregistrer le résultat d’essai dans le rapport d’essai.
e) Répéter l’essai pour les classes CO1 et CC1, comme indiqué aux Figures 4 et 6.
5.2.4.7 Essai des cycles mécaniques à la température d’essai choisie (essai 4)
Les essais sont effectués comme indiqué ci-dessous.
a) Appliquer les cycles mécaniques à la température d’essai choisie alors que l’appareil de robinetterie
soumis à l’essai est maintenu sous pression.
b) Mesurer la fuite provenant uniquement du dispositif d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre),
conformément à l’Annexe A.
c) Enregistrer le résultat d’essai dans le rapport d’essai.
d) Répéter l’essai pour les classes CO1 et CC1, comme indiqué aux Figures 4 et 6.
5.2.4.8 Essai statique intermédiaire à température ambiante (essai 5)
Les essais sont effectués comme indiqué ci-dessous.
a) Laisser l’appareil de robinetterie soumis à l’essai revenir à température ambiante sans système de
refroidissement (ou de chauffage) artificiel.
b) Après stabilisation de la température de l’appareil de robinetterie, mesurer la fuite provenant
uniquement du dispositif d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre), conformément à l’Annexe A.
c) Enregistrer le résultat d’essai dans le rapport d’essai.
5.2.4.9 Essai final à température ambiante (essai 6)
Les essais sont effectués comme indiqué ci-dessous.
a) Laisser l’appareil de robinetterie soumis à l’essai revenir à température ambiante sans système
artificiel.
b) Après stabilisation de la température de l’appareil de robinetterie, mesurer la fuite provenant du
dispositif d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) conformément à l’Annexe A, et la fuite provenant du
dispositif d’étanchéité du corps conformément à l’Annexe B.
c) Enregistrer les résultats d’essai dans le rapport d’essai.
5.2.4.10 Examen après les essais
Après avoir effectué tous les essais avec succès, l’appareil de robinetterie soumis à l’essai doit être
désassemblé, et tous les composants d’étanchéité doivent être soumis à un examen visuel afin
d’enregistrer les signes d’usure notables et toute autre observation significative pour information.
5.2.4.11 Qualification
Les appareils de robinetterie doivent être qualifiés lorsque
— toutes les étapes des modes opératoires d’essai ont été effectuées de manière satisfaisante pour la
classe de performance cible, et
— toutes les mesures des fuites sont inférieures ou égales aux valeurs spécifiées pour la classe de
performance cible.
6 Classes de performance
6.1 Critères de classification
Les conditions de fonctionnement des appareils de robinetterie et les dangers liés au fluide manipulé
peuvent résulter en différents niveaux de performance pour les émissions.
L’objet de l’Article 6 est de définir les critères de classification résultant de l’essai de type.
Une classe de performance est définie par la combinaison des critères suivants:
a) “classe d’étanchéité”: voir Tableaux 1 et 2 (hélium comme fluide d’essai), Tableaux 3 et 4 (méthane
comme fluide d’essai);
b) “classe d’endurance”: voir Figures 4, 5, et 6;
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c) “classe de température”: voir Tableau 5.
6.2 Classes d’étanchéité
6.2.1 Définition
Les classes d’étanchéité sont définies uniquement pour les systèmes d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre).
Tableau 1 — Classes d’étanchéité pour les dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) avec
de l’hélium
Débit de fuite Débit de fuite
Débit de fuite mesuré
mesuré (débit- mesuré (débit-
(débit volumique)
masse) masse)
-1 -1
mg·s ·mm de
Classe Remarques
-1
mbar·l·s per mm de
-1 -1
mg·s ·m de diamètre de la tige à
diamètre de la tige
périmètre de la tige travers le dispositif
à travers le système
(pour information) d’étanchéité de la
d’étanchéité de la tige
tige
Généralement atteint avec des soufflets
d’étanchéité ou des systèmes d’étan-
a -5 -8 -7
AH ≤10 ≤3,14∙10 ≤1,78∙10 chéité équivalents de la tige (ou de
l’arbre) pour des appareils de robinette-
rie quart de tour
Généralement atteint avec des garni-
b -4 -7 -6
BH ≤10 ≤3,14∙10 ≤1,78∙10 tures à base de PTFE ou des dispositifs
d’étanchéité en élastomère
Généralement atteint avec des garni-
b -2 -5 -4
CH ≤10 ≤3,14∙10 ≤1,78∙10
tures à base de graphite flexible
a
Mesuré par la méthode sous vide telle que définie dans l’Annexe A.
b
Mesuré par la méthode de mesurage du débit de fuite total (sous vide ou avec enveloppe) telle que définie dans l’Annexe A.
Tableau 2 — Fuite des dispositifs d’étanchéité du corps avec de l’hélium
Fuite mesurée
ppmv
≤50
NOTE Mesurée par la méthode de reniflage telle que définie dans l’Annexe B.
Tableau 3 — Classes d’étanchéité pour les dispositifs d’étanchéité de la tige (ou de l’arbre) avec
du méthane
Fuite mesurée (méthode de reniflage telle que décrite dans
Classe l’Annexe B)
ppmv
AM ≤50
BM ≤100
CM ≤500
Tableau 4 — Fuite des dispositifs d’étanchéité du corps avec du méthane
Fuite mesurée (méthode de reniflage telle que décrite dans l’Annexe B)
ppmv
≤50
6.2.2 Hélium comme fluide d’essai
Lorsque le fluide d’essai est l’hélium, les classes d’étanchéité sont identifiées comme classe AH, classe
BH, classe CH.
6.2.3 Méthane comme fluide d’essai
Lorsque le fluide d’essai est le méthane, les classes d’étanchéité sont identifiées comme classe AM, classe
BM et classe CM.
6.2.4 Corrélations
Il n’y a pas de corrélation attendue entre les mesures du débit de fuite total, telles que décrites dans
l’Annexe A, et la concentration locale reniflée, telle que décrite dans l’Annexe B.
Il n’y a pas de corrélation attendue entre les classes d’étanchéité lorsque le fluide d’essai est l’hélium
(classe AH, classe BH et classe CH) et lorsque le fluide d’essai est le méthane (classe AM, classe BM et
classe CM).
6.3 Classes d’endurance
6.3.1 Classes des cycles mécaniques pour les robinets de sectionnement
Le nombre minimal requis de cycles mécaniques pour les robinets de sectionnement doit être de
205 cycles (course complète) avec deux cycles thermiques (un total de 50 cycles à RT, 50 cycles à la
température d’essai, 50 cycles à RT, 50 cycles à la température d’essai et 5 cycles à RT). Cette étape de
classification doit être identifiée comme CO1 (voir Figure 4). Une extension jusqu’à la classification CO2
doit être effectuée en ajoutant 1 295 cycles mécaniques et un cycle thermique (795 cycles à RT suivis de
500 cycles à la température d’essai). Une extension supplémentaire jusqu’à CO3, etc., doit être effectuée
en ajoutant 1 000 cycles mécaniques et un cycle thermique (voir Figure 5).
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Légende
T température d’essai, °C
test
L mesurage de la fuite du dispositif d’étanchéité de la tige
L mesurage de la fuite du dispositif d’étanchéité du corps
N nombres de cycles mécaniques
P pression du fluide d’essai
NOTE Les chiffres 1 à 6 renvoient aux séquences d’essai 1 à 6 définies en 5.2.4.4 à 5.2.4.9.
Figure 4 — Classes des cycles mécaniques pour les robinets de sectionnement (classe
d’endurance CO1)
Légende
T température d’essai, °C
test
L mesurage de la fuite du dispositif d’étanchéité de la tige
L mesurage de la fuite du dispositif d’étanchéité du corps
N nombres de cycles mécaniques
P pression du fluide d’essai
NOTE Les chiffres 1 à 6 renvoient aux séquences d’essai 1 à 6 définies en 5.2.4.4 à 5.2.4.9.
Figure 5 — Classes des cycles mécaniques pour les robinets de sectionnement (classes
d’endurance CO2 et CO3)
6.3.2 Classes des cycles mécaniques pour les robinets de régulation
Le nombre minimal requis de cycles mécaniques pour les robinets de régulation doit être de 20 000 cycles
et deux cycles thermiques (un total de 10 000 cycles à RT et 10 000 cycles à la température d’essai). Cette
étape de classification doit être identifiée comme CC1. Une extension jusqu’à la classification CC2 doit
être effectuée en ajoutant 40 000 cycles mécaniques et un cycle thermique (un total de 20 000 cycles à
RT suivis de 20 000 cycles à la température d’essai). Une extension supplémentaire jusqu’à CC3, etc., doit
être effectuée en répétant l’exigence définie pour CC2 (voir Figure 6).
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Légende
T température d’essai, °C
test
L mesurage de la fuite du dispositif d’étanchéité de la tige
L mesurage de la fuite du dispositif d’étanchéité du corps
N nombres de cycles mécaniques
P pression du fluide d’essai
NOTE Les chiffres 1 à 6 renvoient aux séquences d’essai 1 à 6 définies en 5.2.4.4 à 5.2.4.9.
Figure 6 — Classes des cycles mécaniques pour les robinets de régulation
6.4 Classes de te
...
Questions, Comments and Discussion
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