ISO 10437:2003
(Main)Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Steam turbines — Special-purpose applications
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Steam turbines — Special-purpose applications
ISO 10437:2003 specifies requirements and gives recommendations for the design, materials, fabrication, inspection, testing and preparation for shipment of special-purpose steam turbines. It also covers the related lube-oil systems, instrumentation, control systems and auxiliary equipment. It is not applicable to general-purpose steam turbines, which are covered in ISO 10436.
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Turbines à vapeur — Usage spécial
L'ISO 10437:2004 spécifie les exigences et donne des recommandations pour la conception, les matériaux, la fabrication, l'inspection, les essais et la préparation pour l'expédition des turbines à vapeur d'usage spécial. Elle couvre également les systèmes de lubrification associés, l'instrumentation, les systèmes de commande et les équipements auxiliaires. Elle ne s'applique pas aux turbines d'usage général qui sont couvertes par l'ISO 10436.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10437
Second edition
2003-07-01
Petroleum, petrochemical and natural
gas industries — Steam turbines —
Special-purpose applications
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Turbines à
vapeur — Usage spécial
Reference number
©
ISO 2003
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Contents Page
Foreword. vi
Introduction . vii
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 4
4 Dimensions. 8
5 Statutory requirements. 8
6 Basic design. 8
6.1 General. 8
6.2 Nameplates and rotation arrows . 11
7 Casings. 12
7.1 Pressure casings. 12
7.2 Casing connections. 14
7.3 Internal stationary components. 15
7.4 External forces and moments. 15
8 Rotating elements. 15
8.1 General. 15
8.2 Shafts. 16
8.3 Blading. 16
8.4 Speed-sensing element. 17
9 Rotor dynamics. 17
9.1 General. 17
9.2 Lateral analysis. 18
9.3 Unbalanced rotor response verification test. 23
9.4 Additional testing. 24
9.5 Torsional analysis. 25
9.6 Vibration and balancing. 26
10 Bearings, bearing housings, and seals . 27
10.1 Radial bearings. 27
10.2 Thrust bearings and collars. 28
10.3 Bearing housing. 29
10.4 Grounding. 29
10.5 Shaft seals. 29
11 Materials. 30
11.1 General. 30
11.2 Castings. 31
11.3 Welding. 32
12 Controls and instrumentation. 33
12.1 General. 33
12.2 Turbine governing system . 33
12.3 Overspeed shutdown system . 36
12.3.1 General. 36
12.3.2 Electronic overspeed detection system . 37
12.3.3 Electro-hydraulic solenoid valves. 37
12.3.4 Trip valves/combined trip and throttle valves . 37
12.4 Other alarms and shutdowns. 39
12.5 Instrument and control panels.40
12.6 Indicating instrumentation.41
12.6.1 Tachometers.41
12.6.2 Temperature gauges.41
12.6.3 Thermowells.41
12.6.4 Thermocouples and resistance temperature detectors .41
12.6.5 Pressure gauges.41
13 Electrical systems.41
14 Piping and appurtenances.41
14.1 General.41
14.2 Oil piping.42
14.3 Instrument piping.42
15 Accessories.42
15.1 Couplings and guards .42
15.2 Gear units.42
15.3 Mounting plates.43
15.3.1 General.43
15.3.2 Baseplates.44
15.3.3 Soleplates and subplates.45
15.4 Relief valves.45
15.5 Lubrication and control-oil system .45
15.6 Gland vacuum systems .46
15.7 Insulation and jacketing .46
15.8 Turning gear.47
15.9 Special tools.47
16 Inspection, testing and preparation for shipment .47
16.1 General.47
16.2 Inspection.48
16.2.1 General.48
16.2.2 Materials inspection.48
16.2.3 Mechanical inspection.49
16.3 Testing.49
16.3.1 General.49
16.3.2 Casing pressure hydro tests.50
16.3.3 Mechanical running test .51
16.3.4 Optional tests and inspections.52
16.4 Preparation for shipment.54
17 Vendor’s information.55
17.1 General.55
17.2 Proposals.56
17.2.1 General.56
17.2.2 Drawings.56
17.2.3 Technical data.56
17.2.4 Curves.57
17.3 Contract data.57
17.3.1 General.57
17.3.2 Drawings and technical data.58
17.3.3 Parts lists and recommended spares.58
17.3.4 Installation, operation, maintenance and technical manuals .58
Annex A (informative) Typical data sheets .59
Annex B (informative) Steam turbine nomenclature .80
Annex C (normative) Procedures for determining residual unbalance .82
Annex D (informative) Alarm and shutdown systems.88
Annex E (normative) Coupling guards .90
iv © ISO 2003 — All rights reserved
Annex F (informative) Foundation drawings . 92
Annex G (informative) Gland sealing and leak-off system. 96
Annex H (informative) Typical inspection of components . 98
Annex I (informative) Inspector's checklist. 99
Annex J (informative) Vendor drawing and data requirements (VDDR) . 101
Bibliography . 113
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 10437 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and
systems.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10437:1993), which has been technically
revised.
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Introduction
This International Standard is based on API Std 612, fourth edition, June 1995.
Users of this International Standard should be aware that further or differing requirements may be needed for
individual applications. This International Standard is not intended to inhibit a vendor from offering, or the
purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This
may be particularly appropriate where there is innovative or developing technology. Where an alternative is
offered, the vendor should identify any variations from this International Standard and provide details.
This International Standard requires the purchaser to specify certain details and features.
A bullet (z) at the beginning of a clause or subclause indicates that either a decision is required or further
information is to be provided by the purchaser. This information or decision should be indicated on the data
sheets; otherwise it should be stated in the quotation request (inquiry) or in the order.
In this International Standard, where practical, US Customary units have been included in brackets for
information.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10437:2003(E)
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Steam
turbines — Special-purpose applications
1 Scope
This International Standard specifies requirements and gives recommendations for the design, materials,
fabrication, inspection, testing and preparation for shipment of steam turbines for special-purpose applications.
It also covers the related lube-oil systems, instrumentation, control systems and auxiliary equipment. It is not
applicable to general-purpose steam turbines, which are covered in ISO 10436.
NOTE For the purpose of this provision, API Std 611 is equivalent to ISO 10436.
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 7-1, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads — Part 1: Dimensions, tolerances
and designation.
ISO 261, ISO general-purpose metric screw threads — General plan
ISO 262, ISO general-purpose metric screw threads — Selected sizes for screws, bolts and nuts
ISO 724, ISO general-purpose metric screw threads — Basic dimensions
ISO 965 (all parts), ISO general-purpose metric screw threads — Tolerances
ISO 1940-1, Mechanical vibration — Balance quality requirements of rigid rotors — Part 1: Determination of
permissible residual unbalance
ISO 3744, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane
ISO 7005-1, Metallic flanges — Part 1: Steel flanges
ISO 7005-2, Metallic flanges — Part 2: Cast iron flanges
ISO 8068, Petroleum products and lubricants — Petroleum lubricating oils for turbines (categories ISO-L-TSA
and ISO-L-TGA) — Specifications
ISO 8501-1, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Visual
assessment of surface cleanliness — Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel
substrates and of steel substrates after overall removal of previous coatings
ISO 8821, Mechanical vibration — Balancing — Shaft and fitment key convention
1)
ISO 10438 (all parts) , Petroleum and natural gas industries — Lubrication, shaft sealing and control oil
systems for special-purpose applications.
ISO 10441, Petroleum and natural gas industries — Flexible couplings for mechanical power transmission —
Special purpose applications
ISO 13691, Petroleum and natural gas industries — High-speed special-purpose gear units
ISO 15649, Petroleum and natural gas industries — Piping
IEC 60045-1, Steam turbines — Part 1: Specifications
IEC 60072, Dimensions and output series for rotating electrical machines
IEC 60079, Electrical apparatus for explosive atmospheres
IEC 60953, Rules for steam turbine thermal acceptance tests
2)
EN 287, Approval testing of welders — Fusion welding
EN 288, Specification and approval of welding procedures for metallic materials
API RP 520 PT I, Sizing, selection, and installation of pressure-relieving systems in refineries, Part I — Sizing
3)
and selection.
API RP 520 PT II, Sizing, selection, and installation of pressure-relieving systems in refineries, Part II —
Installation
API Std 526, Flanged steel pressure relief valves
API Std 613, Special-purpose gear units for petroleum, chemical and gas industry services
API Std 670, Machine protection systems
API Std 671, Special-purpose couplings for petroleum, chemical and gas industry services
API RP 686 (First edition, April 1996), Recommended Practices for machinery installation and installation
design
4)
ASME, Boiler and pressure vessel code, Section V — Nondestructive examination.
ASME, Boiler and pressure vessel code, Section VIII — Pressure vessels
ASME, Boiler and pressure vessel code, Section IX — Qualification standard for welding and brazing
procedures, welders, brazers, and welding and brazing operators
ASME B1.1, Unified screw threads (UN and UNR Thread Form)
ASME B16.1, Cast iron pipe flanges and flanged fittings, Class 25, 125 and 250
1) To be published.
2) Comité Européen de Normalisation, 36, rue de Stassart, B-1050 Brussels, Belgium.
3) American Petroleum Institute, Publications and Distribution Section, 1220 L Street Northwest , Washington DC 20005,
USA.
4) ASME International, 3 Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA.
2 © ISO 2003 — All rights reserved
ASME B16.5, Pipe flanges and flanged fittings, NPS 1/2 through NPS 24
ASME B16.11, Forged fittings, socket-welding and threaded
ASME B16.42, Ductile iron pipe flanges and flanged fittings, classes 150 and 300
ASME B16.47, Large diameter steel flanges NPS 26 through NPS 60
ASME B17.1, Keys and keyseats
ASME PTC 6, Performance test code 6 on steam turbines
ASME PTC 20.2, Overspeed trip systems for steam turbine-generator units
ASTM A 194, Standard specification for carbon and alloy steel nuts for bolts for high-pressure or high-
5)
temperature service, or both
ASTM A 247, Standard test method for evaluating the microstructure of graphite in iron castings
ASTM A 278, Standard specification for gray iron castings for pressure-containing parts for temperatures up to
650 °F (350 °C)
ASTM A 307, Standard specification for carbon steel bolts and studs, 60 000 psi tensile strength
ASTM A 395, Standard specification for ferritic ductile iron pressure-retaining castings for use at elevated
temperatures
ASTM A 418, Standard test method for ultrasonic examination of turbine and generator steel rotor forgings
ASTM A 472, Standard test method for heat stability of steam turbine shafts and rotor forgings
ASTM A 536, Standard specification for ductile iron castings
6)
AWS D1.1, Structural welding code — Steel
7)
NEMA SM 23, Steam turbines for mechanical drive service.
8)
NFPA 70, National electrical code.
9)
NACE MR0175, Sulfide stress cracking resistant metallic materials for oilfield equipment.
10)
SSPC-SP6/NACE No. 3, Commercial blast cleaning.
5) American Society for Testing and Materials, 1916 Race Street, Philadelphia, PA 19103-1187.
6) American Welding Society, 550 NW Le Jeune Road, PO Box 351040, Miami, FL 33130, USA.
7) National Electrical Manufacturers Association, 1300 N 17th Street; Suite 1847, Rosslyn, VA 22209, USA.
8) National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02269, USA.
9) NACE International, 1440 South Creek Drive, Houston, TX 77084, USA.
th th
10) SSPC: The Society for Protective Coatings, 40 24 Street 6 floor, Pittsburgh, PA 15222-4656, USA.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. (See Annex B for a guide to
steam turbine nomenclature.)
3.1
alarm point
preset value of a measured parameter at which an alarm is actuated to warn of a condition that requires
corrective action
3.2
anchor bolts
bolts used to attach the mounting plate to the support structure or foundation
3.3
axially split
split with the principal joint parallel to the shaft centreline
3.4
control mechanism
all of the equipment between the speed governor and the governor-controlled valve(s) (such as linkages, pilot
valves, power servos, and so forth)
3.5
critical speed
shaft rotational speed at which the rotor-bearing-support system is in a state of resonance
3.6
design
equipment manufacturer's description of various parameters relevant to the equipment
NOTE This terminology is for use only by the equipment manufacturer and is not intended to appear in the
purchaser's specifications.
3.7
fail safe system
system which causes the equipment to revert to a permanently safe condition (shutdown and/or
depressurized) in the event of a component failure or failure of the energy supply to the system
3.8
field changeable
design feature that permits alteration of a function after the equipment has been installed
NOTE The alteration can be accomplished by the following:
a) soldering jumper leads to terminal pins especially provided for this purpose;
b) employing circuit-board-mounted switches or potentiometers;
c) using a shorting or diode-pin-type matrix board;
d) using prewired shorting plugs;
e) using authorized controlled access.
3.9
gauge board
bracket or plate used to support and display gauges, switches, and other instruments
NOTE A gauge board is open and not enclosed.
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3.10
general-purpose turbines
horizontal or vertical turbines used to drive equipment that is usually spared, is relatively small in size (power),
or is in non-critical service
NOTE General-purpose steam turbines are intended for applications where the inlet gauge pressure does not exceed
4 800 kPa (48 bar) (700 psi) and the inlet temperature does not exceed 400 °C (750 °F), and where the speed does not
exceed 6 000 r/min.
3.11
governor-controlled valve
device that controls the flow of steam into or out of the turbine in response to the speed governor
3.12
hold-down bolts
mounting bolts
bolts that hold the equipment to the mounting plate or plates
3.13
hydrodynamic bearings
bearings that use the principles of hydrodynamic lubrication
NOTE The bearing surfaces are oriented so that relative motion forms an oil wedge, or wedges, to support the load
without shaft-to-bearing contact.
3.14
local
〈device〉 mounted on or near the equipment or console
3.15
maximum allowable speed
highest speed at which the manufacturer’s design permits continuous operation
3.16
maximum allowable temperature
maximum continuous temperature for which the manufacturer has designed the equipment (or any part to
which the term is referred) when handling the specified fluid at any specified operating conditions
3.17
maximum allowable working pressure
maximum continuous pressure for which the manufacturer has designed the equipment (or any part to which
the term is referred) when handling the specified fluid at the maximum allowable temperature
3.18
maximum continuous speed
highest speed at which the turbine, as built and tested, is capable of continuous operation, at any of the
specified steam conditions
3.19
maximum exhaust casing pressure
highest exhaust steam pressure that the purchaser requires the casing to contain, with steam supplied at
maximum inlet conditions
NOTE The turbine casing is subjected to the maximum temperature and pressure under these conditions.
3.20
maximum exhaust pressure
highest exhaust steam pressure at which the turbine is required to operate continuously
3.21
maximum inlet pressure and temperature
highest inlet steam pressure and temperature conditions at which the turbine is required to operate
continuously
3.22
maximum sealing pressure
highest pressure the seals are required to seal during any specified static or operating conditions and during
startup and shutdown
3.23
minimum allowable speed
lowest speed at which the manufacturer’s design permits continuous operation
3.24
minimum exhaust pressure
lowest exhaust steam pressure at which the turbine is required to operate continuously
3.25
minimum inlet pressure and temperature
lowest inlet steam pressure and temperature conditions at which the turbine is required to operate
continuously
3.26
normal operating point
point at which usual operation is expected and optimum efficiency is desired
NOTE This point is usually the point at which the vendor certifies that performance is within the tolerances stated in
this International Standard.
3.27
observed
test or inspection for which the purchaser requires notification of the timing and may wish to attend
NOTE This is not a hold point. The inspection or test is performed as scheduled, and if the purchaser or the
purchaser's representative is not present, the vendor proceeds to the next step.
3.28
owner
final recipient of the equipment who may delegate another agent as the purchaser of the equipment
3.29
panel
enclosure used to mount, display and protect gauges, switches and other instruments
3.30
potential maximum power
approximate maximum power to which the turbine can be uprated at the specified normal speed and steam
conditions when it is furnished with suitable (that is, larger or additional) nozzles and, possibly, with a larger
governor-controlled valve or valves
3.31
pressure casing
composite of all stationary pressure-containing parts of the unit, including all nozzles and other attached parts
3.32
purchaser
agency that issues the order and specification to the vendor
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NOTE The purchaser may be the owner of the plant in which the equipment is to be installed or the owner’s
appointed agent.
3.33
radially split
split with the principal joint perpendicular to the shaft centreline
3.34
rated power
greatest turbine power specified and its corresponding speed; it includes all the margin required by the
specifications of the driven equipment
3.35
rated speed
100 % speed
highest rotational speed required to meet any of the specified operating conditions
3.36
relief valve set pressure
pressure at which a relief valve starts to lift
3.37
remote
〈device〉 located away from the equipment or console, typically in a control room
3.38
separation margin
margin between a critical speed and the nearest required operating speed
3.39
shutdown set point
preset value of a measured parameter at which automatic or manual shutdown of the system or equipment is
required
3.40
slow roll
speed recommended by the vendor (typically 400 r/min to 500 r/min) for warm-up and initial check of
equipment integrity prior to full operation
3.41
special-purpose turbines
horizontal turbines used to drive equipment that are usually not spared and are used in uninterrupted
continuous operation in critical service
NOTE This category is not limited by steam conditions, power or turbine speed.
3.42
special tool
tool which is not a commercially available catalogue item
3.43
standby service
normally idle, or idling, piece of equipment that is capable of immediate automatic or manual startup and
continuous operation
3.44
steam rate
quantity of steam required by the turbine per unit of power output measured at the output shaft of the turbine
3.45
turbine manufacturer
company that designs, manufactures, tests and provides service support for the turbine
3.46
trip speed
rotational speed at which the independent overspeed shutdown system operates to shut down a turbine
3.47
unit responsibility
responsibility for coordinating the technical aspects of the equipment and all auxiliary systems included in the
scope of the order
NOTE The technical aspects to be considered include, but are not limited to, such factors as the power requirements,
speed, rotation, general arrangement, couplings, dynamics, noise, lubricant selection, instrumentation, piping, testing of
components, conformance to specifications and material test reports.
3.48
vendor
supplier
agency that supplies the equipment in response to the order
NOTE The vendor may be the manufacturer of the equipment or the manufacturer’s agent and is normally
responsible for service support.
3.49
witnessed
inspection or test that the purchaser attends
NOTE A hold is applied to the production schedule and the inspection or test is carried out with the purchaser or
purchaser's representative in attendance
4 Dimensions
z Drawings and maintenance dimensions shall be in SI units or United States Customary (USC) units. Use of an
ISO datasheet indicates that SI units shall be used. Use of a USC datasheet indicates that USC units shall be
used. Typical datasheets in both systems of units are given in Annex A.
5 Statutory requirements
The purchaser and vendor shall mutually determine the measures that must be taken to comply with any
governmental codes, regulations, ordinances or rules that are applicable to the equipment.
6 Basic design
6.1 General
6.1.1 The equipment (including auxiliaries) covered by this International Standard shall be designed and
constructed for a minimum service life of 20 years and at least five years of uninterrupted operation.
NOTE It is recognized that achievement of this objective requires a joint effort of the purchaser, vendor and user.
8 © ISO 2003 — All rights reserved
6.1.2 The vendor shall assume unit responsibility for all equipment and all auxiliary systems included in the
scope of the order.
6.1.3 The vendor who has unit responsibility shall assure that all subvendors comply with the requirements
of this International Standard.
z 6.1.4 The purchaser shall specify the equipment’s normal operating point and any other required operating
points, including the inlet and exhaust steam conditions and any extraction or induction steam quantities and
pressures. The purchaser shall also specify the maximum and minimum values of the inlet, exhaust and
extraction/induction steam conditions.
z 6.1.5 The purchaser shall specify the purity of steam available.
NOTE IEC 60045-1 and NEMA SM 23 contain recommendations for steam purity levels.
6.1.6 Turbines shall be capable of the following:
a) operation at normal power and speed with normal steam conditions, with the steam rate certified by the
manufacturer at these conditions;
b) delivering rated power at its corresponding speed with coincident minimum inlet and maximum exhaust
conditions specified.
NOTE To prevent oversizing or to obtain higher operating efficiency or both, it may be desirable to limit maximum
turbine capability by specifying normal power or a selected percentage of rated power instead of rated power at the
conditions specified.
c) continuous operation at maximum continuous speed and at any other speed within the range specified,
with a maximum continuous speed of at least 105 % of rated speed;
d) continuous operation at rated power and speed with maximum inlet steam conditions and maximum or
minimum exhaust steam conditions;
e) continuous operation at the lowest speed at which maximum torque is required with minimum inlet and
maximum exhaust conditions, with the purchaser specifying both the speed and torque values required;
f) continuous operation at specified conditions for extraction and/or induction;
g) operation with variations from rated steam conditions and steam purity levels recommended in
IEC 60045-1 or NEMA SM 23;
h) operation uncoupled with maximum inlet steam conditions.
Governing instability and high acceleration rates may occur and require action such as throttling of inlet
pressure. Care should be taken when operating uncoupled or no load for generator sets. Consideration should
be given to the high exhaust and extraction steam temperatures that would result during light or no-load
operation.
6.1.7 Equipment shall be designed to run to the trip speed without damage. The turbine trip speed shall be
110 % of maximum continuous speed, normally 116 % of rated speed.
This requirement should not be construed to allow continuous operation above maximum continuous speed.
6.1.8 The turbine and accessories shall perform on the test stand and when installed on the permanent
foundation within the specified acceptance criteria. After installation, the performance of the combined units
shall be the joint responsibility of the purchaser and the vendor who has unit responsibility.
6.1.9 Many factors may adversely affect site performance. These factors include such items as piping loads,
alignment at operating conditions, supporting structure, handling during shipment, and handling and assembly
at the site. To minimize the influence of these factors, the vendor shall review and comment on the
purchaser’s piping and foundation drawings.
z If specified, the vendor’s representative shall witness one or more of the following:
a) a check of the piping alignment performed by unfastening the major flanged connections of the equipment;
b) the initial shaft alignment check;
c) shaft alignment at operating temperature.
NOTE Further information on machinery installation and installation design is given in API RP 686.
6.1.10 The arrangement of the equipment, including piping and auxiliaries, shall be developed jointly by the
purchaser and the vendor. The arrangement shall provide adequate clearance areas and safe access for
operation and maintenance.
6.1.11 All equipment shall be designed to permit rapid and economical maintenance. Major parts, such as
casing components and bearing housings, shall be designed and manufactured to ensure accurate alignment
on reassembly. This may be accomplished by the use of shouldering, cylindrical dowels or keys.
6.1.12 Oil reservoirs and housings that enclose moving lubricated parts (such as bearings, shaft seals),
highly polished parts, instruments, and control elements, shall be designed to minimize contamination by
moisture, dust and other foreign matter during periods of operation or idleness.
6.1.13 Unless otherwise specified, cooling water systems shall be designed for the conditions specified in
Table 1. Provision shall be made for complete venting and draining of the system.
Table 1 — Design criteria and specifications for cooling water systems
Criteria SI units US Customary units
Water velocity over heat exchanger surfaces 1,5 m/s to 2,5 m/s 5 ft/s to 8 ft/s
Maximum allowable working pressure, gauge 700 kPa 100 psi (7 bar)
Test pressure (1,5 MAWP), gauge 1 050 kPa 150 psi (10,5 bar)
Maximum pressure drop 100 kPa 15 psi (1 bar)
Maximum inlet temperature 32 °C 90 °F
Maximum outlet temperature 49 °C 120 °F
Maximum temperature rise 17 K 30 °R
Minimum temperature rise 11 K 20 °R
2 2
Fouling factor on water side 0,32 m·K/kW 0,002 hr-ft -°F/Btu
Shell corrosion allowance 3 mm 1/8 in
NOTE The criterion for velocity over heat exchange surface is intended to minimize water side fouling; the criterion for
minimum temperature rise is intended to minimize the use of cooling water.
6.1.14 The vendor shall notify the purchaser if the criteria for minimum temperature rise and velocity over
heat exchange surfaces result in a conflicting design. If such a conflict exists, the purchaser shall approve the
final selection.
z 6.1.15 Control of the sound pressure level (SPL) of all equipment furnished shall be a joint effort of the
purchaser and the vendor. The equipment furnished by the vendor shall conform to the maximum allowable
sound pr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10437
Deuxième édition
2003-07-01
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Turbines à vapeur —
Usage spécial
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Steam
turbines — Special-purpose applications
Numéro de référence
©
ISO 2003
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Version française parue en 2004
Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. vi
Introduction . vii
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 4
4 Dimensions. 8
5 Exigences réglementaires. 8
6 Conception de base . 8
6.1 Généralités. 8
6.2 Plaques signalétiques et flèches de rotation. 11
7 Corps. 12
7.1 Corps sous pression . 12
7.2 Connexions d’enveloppe. 14
7.3 Composants internes fixes . 16
7.4 Forces et moments extérieurs. 16
8 Éléments rotatifs. 16
8.1 Généralités. 16
8.2 Arbres. 17
8.3 Aubage. 17
8.4 Élément de détection de la vitesse . 18
9 Dynamique du rotor. 18
9.1 Généralités. 18
9.2 Analyse latérale. 19
9.3 Essai de vérification de la réponse du rotor déséquilibré. 26
9.4 Essais supplémentaires. 27
9.5 Analyse de torsion . 27
9.6 Vibrations et équilibrage . 28
10 Paliers, corps et joints de paliers. 30
10.1 Paliers radiaux. 30
10.2 Paliers et colliers de butée. 31
10.3 Corps de palier . 32
10.4 Mise à la terre . 32
10.5 Joints d’arbre. 32
11 Matériaux. 33
11.1 Généralités. 33
11.2 Pièces moulées. 35
11.3 Soudage. 36
12 Commandes et instrumentation. 37
12.1 Généralités. 37
12.2 Système de régulation de la turbine . 37
12.3 Système d’arrêt en cas de survitesse. 40
12.3.1 Généralités. 40
12.3.2 Système électronique de détection de survitesse .41
12.3.3 Vannes solénoïdes électro-hydrauliques . 41
12.3.4 Vannes de déclenchement/vannes de déclenchement et d’étranglement combinées. 41
12.4 Autres alarmes et arrêts. 43
12.5 Instruments et panneaux de commande .44
12.6 Indicateurs de mesure .45
12.6.1 Tachymètres.45
12.6.2 Indicateurs de température .45
12.6.3 Puits thermométriques.45
12.6.4 Thermocouples et détecteurs de température à résistance .45
12.6.5 Manomètres.45
13 Systèmes électriques.45
14 Tuyauteries et accessoires.46
14.1 Généralités.46
14.2 Circuits d’huile.46
14.3 Tuyauterie d’instrumentation.46
15 Accessoires.46
15.1 Accouplements et protections.46
15.2 Unités d’entraînement.47
15.3 Plaques de montage.47
15.3.1 Généralités.47
15.3.2 Plaques d’embase.48
15.3.3 Plaques d’assise et sous-plaques d’assise.49
15.4 Soupapes de décharge .49
15.5 Circuit d’huile de graissage et de commande.50
15.6 Systèmes de tenue au vide .51
15.7 Isolation et protection.51
15.8 Vireur.51
15.9 Outillage spécial.52
16 Inspection, essais et préparation pour l'expédition .52
16.1 Généralités.52
16.2 Inspection.52
16.2.1 Généralités.52
16.2.2 Inspection des matériaux .53
16.2.3 Inspection mécanique.54
16.3 Essais.54
16.3.1 Généralités.54
16.3.2 Essai de pression hydraulique du corps .54
16.3.3 Essai de fonctionnement mécanique.55
16.3.4 Essais et inspections facultatifs.57
16.4 Préparation pour l’expédition .59
17 Informations à fournir par le vendeur .60
17.1 Généralités.60
17.2 Propositions.61
17.2.1 Généralités.61
17.2.2 Plans.62
17.2.3 Données techniques.62
17.2.4 Courbes.63
17.3 Données contractuelles.63
17.3.1 Généralités.63
17.3.2 Plans et données techniques.63
17.3.3 Listes de pièces et pièces de rechange recommandées .63
17.3.4 Manuels d’installation, d’exploitation, de maintenance et techniques.64
Annexe A (normative) Fiches techniques types.65
Annexe B (informative) Nomenclature de turbine à vapeur .86
Annexe C (normative) Procédures de détermination du déséquilibre résiduel.88
Annexe D (informative) Systèmes d’alarme et d’arrêt.94
Annexe E (normative) Protections d’accouplement .96
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés
Annexe F (informative) Plans de fondation. 98
Annexe G (informative) Système d’étanchéité du presse-étoupe et système de fuite du trop plein. 102
Annexe H (informative) Inspection type des composants . 104
Annexe I (informative) Liste de contrôle de l’inspecteur. 105
Annexe J (informative) Exigences en matière de plans et de données (VDDR) . 107
Bibliographie . 120
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 10437 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements
de traitement.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10437:1993), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
vi © ISO 2003 — Tous droits réservés
Introduction
La présente Norme internationale est fondée sur la Norme API Std 612, quatrième édition, Juin 1995.
Il convient d’informer les utilisateurs de la présente Norme internationale que des exigences différentes ou
complémentaires peuvent être nécessaires pour des applications particulières. La présente Norme
internationale n’a pas pour intention d’empêcher un vendeur de proposer, ou un acheteur d’accepter d’autres
équipements ou solutions techniques pour une application particulière. Cela peut notamment s’appliquer dans
le cas de technologies innovantes ou en cours de développement. Lorsqu’une alternative est proposée, il est
recommandé au vendeur d’identifier toutes les différences par rapport à la présente Norme internationale, et
de fournir une description détaillée.
La présente Norme internationale exige que l'acheteur spécifie certains détails et certaines caractéristiques.
Le symbole (zzzz) placé dans la marge, en début d’un article ou d’un paragraphe, indique que l’acheteur doit
prendre une décision ou fournir des informations supplémentaires. Ces informations ou cette décision doivent
être consignées sur les fiches techniques appropriées, à défaut, elles doivent figurer dans l’appel d’offres
(demande de renseignements) ou dans la commande.
Dans la présente Norme internationale, pour des raisons pratiques, les unités couramment utilisées aux
États-Unis sont données, pour information, entre parenthèses.
NORME INTERNATIONALE ISO 10437:2003(F)
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Turbines à vapeur — Usage spécial
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences et donne des recommandations pour la conception,
les matériaux, la fabrication, l’inspection, les essais et la préparation pour l’expédition des turbines à vapeur
d'usage spécial. Elle couvre également les systèmes de lubrification associés, l'instrumentation, les systèmes
de commande et les équipements auxiliaires. Elle ne s’applique pas aux turbines d'usage général qui sont
couvertes par l'ISO 10436.
NOTE Dans le cas présent, l’API Std 611 est équivalente à l’ISO 10436.
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 7-1, Filetages de tuyauterie pour raccordement avec étanchéité dans le filet — Partie 1: Dimensions,
tolérances et désignation
ISO 261, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Vue d'ensemble
ISO 262, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Sélection de dimensions pour la boulonnerie
ISO 724, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Dimensions de base
ISO 965 (toutes les parties), Filetages métriques ISO pour usages généraux — Tolérances
ISO 1940-1, Vibrations mécaniques — Exigences en matière de qualité dans l’équilibrage pour les rotors en
état (rigide) constant — Partie 1: Spécifications et vérification des tolérances d'équilibrage
ISO 3744, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à
partir de la pression acoustique — Méthode d'expertise dans des conditions approchant celles du champ libre
sur plan réfléchissant
ISO 7005-1, Brides métalliques — Partie 1: Brides en acier
ISO 7005-2, Brides métalliques — Partie 2: Brides en fonte
ISO 8068, Produits pétroliers et lubrifiants — Huiles lubrifiantes de pétrole pour turbines (catégories ISO–L–
TSA et ISO–L–TGA) — Spécifications
ISO 8501-1, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Évaluation visuelle de la propreté d'un subjectile — Partie 1: Degrés de rouille et degrés de préparation des
subjectiles d'acier non recouverts et des subjectiles d'acier après décapage sur toute la surface des
revêtements précédents
ISO 8821, Vibrations mécaniques — Équilibrage — Convention relative aux clavettes d'arbres et aux
éléments rapportés
ISO 10438 (toutes les parties), Industries du pétrole et du gaz naturel — Systèmes de lubrification, systèmes
d’étanchéité, systèmes d’huile de régulation et leur auxiliaires
ISO 10441, Industries du pétrole et du gaz naturel — Accouplements flexibles pour transmission de puissance
mécanique — Applications spéciales
ISO 13691, Industries du pétrole et du gaz naturel — Engrenages à grande vitesse pour applications
particulières
ISO 15649, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tuyauterie
CEI 60045-1, Turbines à vapeur — Partie 1: Spécifications
CEI 60072, Dimensions et séries de puissances des machines électriques tournantes
CEI 60079, Matériel électrique pour atmosphères explosives gazeuses
CEI 60953, Règles pour les essais thermiques de réception des turbines à vapeur
1)
EN 287, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion
EN 288, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques
API RP 520 PT I, Sizing, Selection, and Installation of Pressure-Relieving Systems in Refineries, Part I —
2)
Sizing and Selection
API RP 520 PT II, Sizing, Selection, and Installation of Pressure-Relieving Systems in Refineries, Part II —
Installation
API Std 526, Flanged Steel Pressure Relief Valves
API Std 613, Special-Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services
API Std 670, Machine protection Systems
API Std 671, Special Purpose Couplings for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services
API RP 686 (première édition, avril 1996), Recommended Practices for Machinery Installation and Installation
Design
3)
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code, Section V — Nondestructive Examination
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII — Pressure Vessels
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code, Section IX — Qualification Standard for Welding and Brazing
Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazing Operators
ASME B1.1, Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form)
1) Comité Européen de Normalisation, 36, rue de Stassart, B-1050 Bruxelles, Belgique.
2) American Petroleum Institute, Publications and Distribution Section, 1220 L Street Northwest, Washington DC
20005-4070, USA.
3) ASME International, 3 Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA.
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés
ASME B16.1, Cast Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Class 25, 125 and 250
ASME B16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings, NPS 1/2 through NPS 24
ASME B16.11, Forged Fittings, Socket-Welding and Threaded
ASME B16.42, Ductile Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Classes 150 and 300
ASME B16.47, Large Diameter Steel Flanges NPS 26 through NPS 60
ASME B17.1, Keys and Keyseats
ASME PTC 6, Performance Test Code 6 on Steam Turbines
ASME PTC 20.2, Overspeed Trip Systems for Steam Turbine-Generator Units
ASTM A 194, Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure or High-
4)
Temperature Service or Both
ASTM A 247, Standard Test Method for Evaluating the Microstructure of Graphite in Iron Castings
ASTM A 278, Standard Specification for Gray Iron Castings for Pressure-Containing Parts For Temperatures
up to 650 °F (345 °C)
ASTM A 307, Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60 000 psi Tensile Strength
ASTM A 395, Standard Specification for Ferritic Ductile Iron Pressure-Retaining Castings for Use at Elevated
Temperatures
ASTM A 418, Standard Test Method for Ultrasonic Examination of Turbine and Generator Steel Rotor
Forgings
ASTM A 472, Standard Test Method for Heat Stability of Steam Turbine Shafts and Rotor Forgings
ASTM A 536, Standard Specification for Ductile Iron Castings
5)
AWS D1.1, Structural Welding Code — Steel
6)
NEMA SM 23, Steam Turbines for Mechanical Drive Service
7)
NFPA 70, National Electrical Code
8)
NACE MR0175, Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oilfield Equipment
9)
SSPC-SP6/NACE No. 3, Commercial Blast Cleaning
4) American Society for Testing and Materials, 1916 Race Street, Philadelphia, PA 19103-1187, Barr Harbor Drive,
PO Box C 700, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA
5) American Welding Society, 550 NW Le Jeune Road, PO Box 351040, Miami, FL 33126, USA.
6) National Electrical Manufacturers Association, 1300 North 17th Street, Suite 1847, Rosslyn, VA 22209, USA.
7) National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02269-7471, USA.
8) NACE International, 1440 South Creek Drive, Houston, TX 77084-4906, USA.
9) SSPC: The Society for Protective Coatings, 40 24th Street 6th floor, Pittsburgh, PA 15222-4656, USA.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent. (Voir à l'Annexe B la
nomenclature des composants des turbines à vapeur.)
3.1
seuil d'alarme
valeur prédéterminée d'un paramètre mesuré à laquelle une alarme est déclenchée pour signaler une
situation nécessitant une action corrective
3.2
boulons d'ancrage
boulons servant à fixer l’embase à la structure de support ou aux fondations
3.3
plan de joint axial
plan du joint principal parallèle à l’axe de l'arbre
3.4
mécanisme de régulation
tout équipement entre le régulateur de vitesse et la ou les vannes de contrôle régulées (telles que les
tringleries, les vannes pilote, les servocommandes de puissance, etc.)
3.5
vitesse critique
vitesse de rotation de l'arbre à laquelle le système de support du palier de rotor entre en résonance
3.6
conception
description des différents paramètres des équipements par le fabricant
NOTE L’emploi de ce terme est réservé uniquement au fabricant de l'équipement et ne doit pas apparaître dans les
spécifications de l'acheteur.
3.7
système à sécurité intégrée
système ramenant l'équipement dans une condition permanente sûre (arrêt et/ou dépressurisation) en cas de
défaillance d'un composant ou d'une panne d'alimentation du système
3.8
modification sur site
caractéristique de conception qui permet la modification d'une fonction après l'installation de l'équipement
NOTE La modification peut être réalisée comme suit:
a) en brasant des câbles de liaison à des broches bornes prévues spécialement à cet effet;
b) en utilisant des commutateurs ou des potentiomètres montés sur les circuits;
c) en utilisant une carte de court-circuit ou de type à diode;
d) en utilisant des connecteurs à court-circuit précâblés;
e) en utilisant des accès contrôlés autorisés.
3.9
tableau de mesure
support ou plaque utilisée pour le maintien et l’affichage des instruments de mesure, des commutateurs et
autres instruments
NOTE Un tableau de mesure est ouvert et non confiné.
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3.10
turbines d'usage général
turbines horizontales ou verticales servant à entraîner des équipements, elles sont généralement
remplaçables, de dimensions relativement petites (puissance) ou en service non critique
NOTE Ces turbines sont prévues pour être utilisées dans des conditions où la pression d’entrée effective ne dépasse
pas 4 800 kPa (48 bar) (700 psi) et la température d'entrée ne dépasse pas 400 °C (750 °F), et où la vitesse ne dépasse
pas 6 000 r/min.
3.11
vanne de contrôle régulée
dispositif qui contrôle le débit de vapeur à l’entrée ou à la sortie de la turbine en fonction du régulateur de
vitesse
3.12
boulons de retenue
boulons de fixation
boulons qui fixent l'équipement sur la ou les plaques d'embase
3.13
paliers hydrodynamiques
paliers utilisant les principes de la lubrification hydrodynamique
NOTE Leurs surfaces sont orientées de sorte que leur mouvement relatif forme un film d'huile, pour soutenir la
charge sans contact entre l'arbre et le palier.
3.14
local
〈dispositif〉 monté sur ou à proximité de l'équipement ou de la console
3.15
vitesse maximale admissible
vitesse maximale à laquelle la conception du fabricant permet un fonctionnement continu
3.16
température maximale admissible
température continue maximale pour laquelle le fabricant a conçu l'équipement (ou toute pièce à laquelle le
terme s’applique) lorsque le fluide est véhiculé dans n'importe quelle condition de service spécifiée
3.17
pression de service maximale admissible
pression continue maximale pour laquelle le fabricant a conçu l'équipement (ou n'importe quelle pièce à
laquelle le terme s’applique) lorsque le fluide est véhiculé à la température maximale admissible
3.18
vitesse continue maximale
vitesse maximale à laquelle la turbine, telle que construite et testée, est capable d'assurer un fonctionnement
continu dans n'importe quelle condition de vapeur spécifiée
3.19
pression maximale d'échappement dans le carter
pression de vapeur d'échappement maximale à laquelle le carter doit résister, selon les exigences de
l'acheteur, dans les conditions maximales d'entrée de l'alimentation en vapeur
NOTE Dans ces conditions, l’enveloppe de la turbine est soumise à la température et à la pression maximales.
3.20
pression maximale d'échappement
pression de vapeur d'échappement maximale à laquelle la turbine doit fonctionner en continu
3.21
pression et température maximales d'entrée
conditions de pression et de température maximales de la vapeur d'entrée auxquelles la turbine doit
fonctionner en continu
3.22
pression maximale d'étanchéité
pression maximale à laquelle il est exigé que les joints soient étanches dans toute condition statique ou de
service spécifiée, et pendant le démarrage et l'arrêt
3.23
vitesse minimale admissible
vitesse minimale à laquelle la conception du fabricant permet un fonctionnement continu
3.24
pression minimale d'échappement
pression minimale de vapeur d'échappement à laquelle la turbine doit fonctionner en continu
3.25
pression et température minimales d'entrée
conditions de pression et de température minimales de la vapeur d'entrée auxquelles la turbine doit
fonctionner en continu
3.26
point de fonctionnement normal
point auquel le fonctionnement normal est prévu et auquel un rendement optimal est souhaité
NOTE Ce point est généralement le point auquel le vendeur certifie que les performances s'inscrivent dans les
tolérances spécifiées dans la présente Norme internationale.
3.27
observé
essai ou contrôle pour lequel l'acheteur exige d'être informé de la date du déroulement et auquel il peut
souhaiter assister
NOTE Il ne s'agit pas d'un point d'arrêt. Le contrôle ou l'essai est réalisé comme programmé, et si l'acheteur ou son
représentant est absent, le vendeur passe à l'étape suivante.
3.28
propriétaire
destinataire final de l'équipement qui peut conférer un mandat à un autre agent pour acheter l'équipement
3.29
panneau
support utilisé pour le montage, l’affichage et la protection des appareils de mesure, des commutateurs et
autres instruments
3.30
puissance potentielle maximale
puissance maximale approximative qu'il est possible d'atteindre dans les conditions normales spécifiées de
vitesse et de vapeur en équipant la turbine de tuyères appropriées (en d'autres termes, plus grandes ou
supplémentaires) et, éventuellement, d'une ou de plusieurs vannes de contrôle régulées plus grandes
3.31
enveloppe sous pression
ensemble de toutes les pièces non mobiles sous pression de l'unité, y compris toutes les tuyères et autres
pièces connexes
6 © ISO 2003 — Tous droits réservés
3.32
acheteur
celui qui transmet la commande et les spécifications au vendeur
NOTE L'acheteur peut être le propriétaire de l'usine dans laquelle l'équipement doit être installé ou l'agent désigné
par le propriétaire.
3.33
plan de joint radial
plan du joint perpendiculaire à l’axe de l'arbre
3.34
puissance nominale
puissance maximale spécifiée de la turbine et sa vitesse correspondante; elle inclut toutes les marges exigées
par les spécifications des équipements entraînés
3.35
vitesse nominale
vitesse à 100 %
vitesse de rotation maximale exigée pour satisfaire à toutes les conditions de fonctionnement spécifiées
3.36
pression de consigne de la soupape de décharge
pression à laquelle une soupape de décharge commence à s'ouvrir
3.37
contrôle à distance
〈dispositif〉 situé à distance de l'équipement ou de la console, généralement dans la salle de contrôle
3.38
marge de manœuvre
marge entre la vitesse critique et la plus proche vitesse de service exigée
3.39
point de consigne d’arrêt
valeur prédéterminée d'un paramètre mesuré à laquelle l'arrêt automatique ou manuel du système ou de
l'équipement est exigé
3.40
rotation lente
vitesse recommandée par le vendeur (généralement entre 400 r/min et 500 r/min) pour la mise en
température et la vérification initiale de l'intégrité de l'équipement avant le fonctionnement à pleine capacité
3.41
turbines d'usage spécial
turbines horizontales qui sont utilisées pour entraîner des équipements, elles ne sont généralement pas
remplaçables et sont utilisées en fonctionnement continu ininterrompu en service critique
NOTE Cette catégorie ne se limite pas aux conditions de vapeur, à la puissance ou à la vitesse.
3.42
outil spécial
outil qui n'est pas un article disponible dans le commerce
3.43
service de veille
pièce d'équipement, normalement au repos ou au ralenti, capable d'assurer un démarrage immédiat
automatique ou manuel et un fonctionnement continu
3.44
taux de vapeur
quantité de vapeur requise par la turbine par unité de puissance de sortie mesurée sur l'arbre de sortie de la
turbine
3.45
fabricant de turbine
société qui conçoit, fabrique et teste la turbine et qui en assure le service après-vente
3.46
vitesse de déclenchement
vitesse de rotation utilisée par le système d'arrêt indépendant pour arrêter la turbine en cas de survitesse
3.47
responsabilité d'unité
responsabilité de la coordination des aspects techniques de l'équipement et de tous les systèmes auxiliaires
faisant partie de l'étendue de la commande
NOTE Les aspects techniques à considérer comprennent, sans s’y limiter, des facteurs tels que les exigences en
matière de puissance, la vitesse, la rotation, les dispositions d'ordre général, les accouplements, la dynamique, le bruit, le
choix des lubrifiants, l'instrumentation, les tuyauteries, l'essai des composants, la conformité aux spécifications et les
rapports d'essai des matériaux.
3.48
vendeur
fournisseur
celui qui fournit l'équipement en réponse à une commande
NOTE Le vendeur peut être le fabricant de l'équipement ou l'agent du fabricant et il est normalement responsable du
service après-vente.
3.49
assisté
inspection ou essai auquel l'acheteur assiste
NOTE Un arrêt est observé dans le programme de fabrication et l’inspection ou l'essai sont effectués en présence de
l'acheteur ou de son représentant.
4 Dimensions
z Tous les plans et les dimensions de maintenance doivent utiliser le système SI ou le système USC (United
States Customary). L’utilisation de données ISO signifie que le système SI doit être utilisé. L’utilisation de
données en unités US signifie que le système USC doit être utilisé. Les fiches techniques types sont données
dans les deux systèmes en Annexe A.
5 Exigences réglementaires
L’acheteur et le vendeur doivent convenir d’un commun accord des mesures à prendre pour se conformer aux
codes, réglementations, ordonnances ou lois gouvernementaux applicables à l’équipement.
6 Conception de base
6.1 Généralités
6.1.1 Les équipements (y compris les accessoires) couverts par la présente Norme internationale doivent
être conçus et construits pour une durée de service minimale de 20 ans et au moins cinq ans de
fonctionnement ininterrompu.
NOTE Il est reconnu que pour être atteint, cet objectif demande à l’acheteur, le vendeur et l’utilisateur de fournir des
efforts communs.
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6.1.2 Le vendeur doit assumer la responsabilité d’unité pour tous les équipements et systèmes auxiliaires
inclus dans l’étendue de la commande.
6.1.3 Le vendeur qui a la responsabilité d’unité doit s’assurer que tous les sous-traitants se conforment aux
exigences de la présente Norme internationale.
z 6.1.4 L’acheteur doit spécifier le point de fonctionnement normal de l’équipement et tout autre point de
fonctionnement requis, y compris l'entrée et les conditions de sortie de vapeur et toutes quantités et pressions
de vapeur soutirées et admises. L'acheteur doit également spécifier les valeurs maximale et minimale des
conditions d'entrée, de sortie et de soutirage/admission de la vapeur.
z 6.1.5 L’acheteur doit spécifier la pureté de la vapeur disponible.
NOTE Les CEI 60045-1 et NEMA SM 23 contiennent des recommandations en ce qui concerne les niveaux de
pureté de la vapeur.
6.1.6 Les turbines doivent être capables:
a) de fonctionner à la puissance et à la vitesse normales dans les conditions de vapeur normales, avec le
taux de vapeur dans ces conditions certifié par le fabricant;
b) de fournir la puissance nominale à sa vitesse correspondante aux conditions spécifiées minimales
d’entrée et maximales de sortie coïncidentes;
NOTE Afin d’éviter un surdimensionnement ou d’obtenir un rendement de fonctionnement plus élevé ou les deux,
il peut être souhaitable de limiter la capacité maximale de la turbine en spécifiant une puissance normale ou un
pourcentage sélectionné de la puissance nominale plutôt que la puissance nominale dans les conditions spécifiées;
c) d’assurer un fonctionnement continu à la vitesse continue maximale et à toute autre vitesse s’inscrivant
dans la plage spécifiée. La vitesse continue maximale doit être au moins égale à 105 % de la vitesse
nominale;
d) d’assurer un fonctionnement continu à la puissance et la vitesse nominales dans les conditions
maximales de vapeur d’entrée et les conditions maximales ou minimales de vapeur de sortie;
e) d’assurer un fonctionnement continu à la vitesse la plus faible à laquelle le couple maximal est requis
dans les conditions minimales d’entrée et maximales de sortie. L’acheteur doit spécifier les valeurs
requises de vitesse et de couple;
f) d’assurer un fonctionnement continu dans les conditions spécifiées pour le soutirage et/ou l’admission;
g) d’assurer un fonctionnement avec des écarts par rapport aux conditions nominales de vapeur et aux
niveaux de pureté de la vapeur recommandés par les CEI 60045-1 ou NEMA SM 23;
h) d’assurer un fonctionnement en mode désaccouplé avec les conditions maximales d’entrée de la vapeur.
Des instabilités de régulation et des taux d’accélération élevés peuvent être observés et peuvent nécessiter
des actions telles que l’étranglement de la pression d’entrée. Il convient d’être prudent en cas de
fonctionnement de groupes générateurs en mode désaccouplé ou sans charge. Il convient de prendre des
dispositions quant aux températures élevées de la vapeur de sortie ou de soutirage résultant d’un
fonctionnement à faible charge ou sans charge.
6.1.7 Les équipements doivent être conçus pour pouvoir fonctionner jusqu’à la vitesse de déclenchement
sans être endommagés. La vitesse de déclenchement de la turbine doit être de 110 % de la vitesse continue
maximale, normalement 116 % de la vitesse nominale.
Il ne convient pas d’interpréter cette exigence de manière à permettre un fonctionnement continu à des
vitesses supérieures à la vitesse continue maximale.
6.1.8 La turbine et les accessoires doivent fonctionner, dans les limites des critères de réception, sur le
banc d’essai et lorsqu’ils sont installés sur les fondations permanentes. Après l’installation, l
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