ISO 10439-3:2015

NORME ISO
INTERNATIONALE 10439-3
Première édition
2015-02-15
Version corrigée
2015-05-01
Industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel —
Compresseurs axiaux et centrifuges et
compresseurs-détenteurs —
Partie 3:
Compresseurs centrifuges et axiaux à
multiplicateur intégré
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Axial and
centrifugal compressors and expander-compressors —
Part 3: Integrally geared centrifugal compressors
Numéro de référence
ISO 10439-3:2015(F)
©
ISO 2015

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ISO 10439-3:2015(F)

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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, abréviations et définitions . 1
4 Généralités . 2
4.1 Dimensions et unités . 2
4.2 Exigences légales . 2
4.3 Responsabilité concernant l’appareil . 2
4.4 Conception de base . 2
4.4.1 Performances . 2
4.5 Matériaux . 2
4.6 Carters . 2
4.6.1 Carters soumis à la pression . 2
4.6.2 Réparation des carters . 3
4.6.3 Contrôle des matériaux des pièces soumises à la pression . 3
4.6.4 Raccordements au carter sous pression . 3
4.6.5 Structures de support de carter. 3
4.6.6 Forces et moments externes . 3
4.6.7 Palettes de guidage d’aspiration variable et/ou à diffuseur . 4
4.7 Eléments rotatifs . 4
4.8 Dynamique . 5
4.9 Paliers et logements de paliers . 5
4.9.1 Généralités . 5
4.9.2 Paliers radiaux hydrodynamiques . 5
4.9.3 Butées hydrodynamiques . 6
4.9.4 Logements de paliers . 7
4.10 Garnitures d’étanchéité de bout d’arbre . 7
4.11 Multiplicateur intégré . 7
4.12 Plaques signalétiques et flèches de rotation .10
5 Accessoires .11
5.1 Organes moteurs .11
5.2 Accouplements et protecteurs .11
5.3 Systèmes de lubrification et d’étanchéité .11
5.4 Plaques de montage .11
5.5 Commandes et instrumentation .11
5.6 Tuyauteries et accessoires .13
5.6.1 Généralités .13
5.6.2 Tuyauteries de gaz et accessoires .13
5.7 Outils spéciaux .13
6 Contrôle, essais et préparation pour l’expédition .13
6.1 Généralités .13
6.2 Contrôle .13
6.2.1 Vérification des contacts d’engrenage .13
6.3 Essais .14
6.3.1 Essai de fonctionnement mécanique .14
6.3.2 Essai d’étanchéité au gaz du compresseur assemblé .16
6.3.3 *Essais facultatifs . . .16
6.4 Préparation en vue de l’expédition .17
7 Données fournies par le fournisseur .17
7.1 Généralités .17
7.2 Propositions .18
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7.3 Données contractuelles .18
Annexe A (normative) Feuilles de données .19
Annexe B (informative) Exigences relatives aux plans et aux données à fournir par le
vendeur (fournisseur) (VDDR) .32
Annexe C (informative) Nomenclature .42
Annexe D (informative) Matériaux types pour compresseurs à multiplicateur intégré .45
Annexe E (informative) Liste de contrôle .57
Annexe F (informative) Forces et moments externes .63
Annexe G (normative) Formule de caractérisation d’un multiplicateur intégré .64
Bibliographie .67
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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 118, Compresseurs, machines portatives
pneumatiques, machines et équipements pneumatiques, sous-comité SC 1, Compresseurs de procédé.
Cette première édition, associée à l’ISO 10439-1, l’ISO 10439-2 et l’ISO 10439-4, remplace l’ISO 10439:2002.
L’ISO 10439 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole, de la
pétrochimie et du gaz naturel — Compresseurs axiaux et centrifuges et compresseurs-détendeurs:
— Partie 1: Exigences générales,
— Partie 2: Compresseurs centrifuges et axiaux sans multiplicateur intégré,
— Partie 3: Compresseurs centrifuges à multiplicateur intégré,
— Partie 4: Compresseurs-détendeurs
La présente version corrigée de l’ISO 10439-3:2015 inclut une correction sur la page de couverture.
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Introduction
ème
La présente Norme internationale est fondée sur la 7 édition de la norme API 617 de l’Institut
américain du pétrole (American Petroleum Institute).
Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale soient informés que des exigences
supplémentaires ou différentes peuvent se révéler indispensables pour des applications individuelles.
La présente Norme internationale n’a pas pour objet d’empêcher un fournisseur de proposer, ou un
acheteur d’accepter, des équipements alternatifs ou des solutions techniques alternatives pour une
application particulière. De telles solutions alternatives peuvent notamment être applicables lorsqu’il
s’agit de technologies innovantes ou en cours de développement. Lorsqu’une alternative est proposée,
il convient que le fournisseur identifie tout écart par rapport à la présente Norme internationale et en
fournisse les détails.
Un astérisque (*) en début d’alinéa d’un d’article ou d’un paragraphe indique qu’une décision est nécessaire ou
que des informations complémentaires sont à fournir par l’acheteur. Il convient d’indiquer ces informations
sur des feuilles de données ou de les mentionner dans la demande de renseignements ou à la commande
(voir exemples à l’Annexe A, dans l’ISO 10439-2:2015, Annexe A et l’ISO 10439-4:2015, Annexe A).
La présente Norme internationale inclut les annexes suivantes:
— Annexe A: Feuilles de données,
— Annexe B: Exigences relatives aux plans et aux données à fournir par le vendeur (fournisseur) (VDDR),
— Annexe C: Nomenclature,
— Annexe D: Matériaux types pour compresseurs à multiplicateur intégré,
— Annexe E: Liste de contrôle,
— Annexe F: Forces et moments externes,
— Annexe G: Formule de caractérisation d’un multiplicateur intégré.
L’Annexe A et l’Annexe G forment une partie normative de la présente partie de l’ISO 10439. Les
Annexes B à F ne sont données qu’à titre informatif.
Dans la présente Norme internationale, les unités américaines usuelles sont, dans la mesure du possible,
indiquées entre parenthèses à titre d’information.
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NORME INTERNATIONALE ISO 10439-3:2015(F)
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz
naturel — Compresseurs axiaux et centrifuges et
compresseurs-détenteurs —
Partie 3:
Compresseurs centrifuges et axiaux à multiplicateur intégré
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 10439 spécifie les exigences minimales et fournit des recommandations
pour les compresseurs axiaux, les compresseurs centrifuges mono-arbres à multiplicateur intégré
et les compresseurs-détendeurs pour applications spéciales de traitement des gaz et de l’air dans les
industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel. La présente partie de l’ISO 10439 spécifie les
compresseurs centrifuges à multiplicateur intégré en combinaison avec l’ISO 10439-1.
NOTE 1 Voir norme API 672 pour les compresseurs d’air assemblés.
NOTE 2 Des étages détendeurs sont parfois présents sur ces machines.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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 5389, Turbocompresseurs — Code d’essais des performances
ISO 8068, Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes (classe L) — Famille T (Turbines) —
Spécifications pour les huiles lubrifiantes pour turbines
ISO 10439-1, Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Compresseurs axiaux et centrifuges
et compresseurs-détendeurs — Partie 1: Exigences générales
API 670, Machinery protection systems
AGMA 2015-1-A01, Accuracy classification system — Tangential measurements for cylindrical gears
AGMA 2101-D04, Fundamental rating factors and calculation methods for involute spur and helical gear teeth
ASME PTC 10-1997, Performance test code on compressors and exhausters
3 Termes, abréviations et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes, abréviations et définitions donnés dans l’ISO 10439‑1
s’appliquent.
NOTE L’Annexe C contient une coupe transversale illustrant la nomenclature d’un compresseur centrifuge à
multiplicateur intégré.
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4 Généralités
4.1 Dimensions et unités
Les exigences relatives aux dimensions et aux unités doivent être conformes à l’ISO 10439-1.
4.2 Exigences légales
Les exigences légales doivent être conformes à l’ISO 10439-1.
4.3 Responsabilité concernant l’appareil
Les responsabilités concernant l’appareil doivent être conformes à l’ISO 10439-1.
4.4 Conception de base
4.4.1 Performances
4.4.1.1 La courbe caractéristique hauteur différentielle/débit de chaque section de compresseur doit
croître continuellement du point nominal jusqu’au point de pompage prévu. Le compresseur doit, sans
l’utilisation d’un circuit de dérivation, être adapté à un fonctionnement continu pour tout débit supérieur
d’au moins 10 % au débit de pompage indiqué dans la proposition.
4.4.1.2 Sauf spécification contraire, le lubrifiant de conception doit être une huile d’hydrocarbure de
classe de viscosité 32 avec un niveau de charge FZG de 5, conformément à l’ISO 8068. La classe de viscosité
46 avec un niveau de charge FZG de 5 peut être utilisée comme lubrifiant de conception avec l’accord de
l’acheteur. Il ne faut pas utiliser d’huiles contenant des additifs pour pression extrême (EP).
NOTE L’huile généralement utilisée dans les raffineries et les usines chimiques a un FZG de 5 ou plus. Le fait
d’exiger un FZG de calcul supérieur peut imposer l’utilisation d’une huile spéciale pour cet équipement.
4.5 Matériaux
Les matériaux doivent être en conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.5.
NOTE Se reporter à l’Annexe D pour les matériaux types.
4.6 Carters
Les carters doivent être en conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6 et à 4.6.1 à 4.6.6.
4.6.1 Carters soumis à la pression
4.6.1.1 *La pression maximale admissible de service de chaque carter sous pression doit être au moins
égale à la pression de tarage de la soupape de décharge spécifiée pour ce carter. L’acheteur spécifiera la ou
les pressions de tarage de la soupape de décharge pour la pression de refoulement finale et les pressions
des carters intermédiaires, s’il y a lieu.
NOTE Si la pression d’une seule soupape de décharge est spécifiée, sa pression de tarage ne s’applique pas
nécessairement à la pression intermédiaire.
4.6.1.1.1 Lorsque la pression de tarage de la soupape de décharge n’est pas spécifiée, chaque carter
sous pression doit être conçu pour supporter au moins 125 % de la pression de refoulement maximale
spécifiée (manomètre) de ce carter, telle que spécifiée par le fournisseur. La protection du système doit
être fournie par l’acheteur.
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4.6.1.2 Il ne faut pas utiliser de boulonnage à tête creuse ou à tête hexagonale, sauf approbation
spécifique de l’acheteur. Des attaches à bride intégrée pourraient être nécessaires pour les endroits où
l’espace est limité.
4.6.2 Réparation des carters
Les réparations des carters doivent être conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.2.
4.6.3 Contrôle des matériaux des pièces soumises à la pression
Le contrôle des matériaux des pièces soumises à la pression doit être conforme à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.3.
4.6.4 Raccordements au carter sous pression
Les raccordements au carter sous pression doivent être conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.4 et
aux 4.6.4.1 à 4.6.4.2.
4.6.4.1 Raccords principaux de procédé
Les raccords principaux de procédé doivent être conformes à l’ISO 10439-1:2015, 4.6.4.2.
4.6.4.2 Raccords auxiliaires
4.6.4.2.1 S’il est impossible de réaliser des ouvertures à brides ou usinées et goujonnées, des raccords
filetés sont alors autorisés s’ils n’entrent pas en contact avec des gaz inflammables ou toxiques, avec
l’autorisation de l’acheteur comme suit:
a) sur des matériaux non soudables tels que la fonte,
b) lorsque l’entretien l’impose (démontage et montage).
Ces ouvertures filetées doivent être comme spécifié dans l’ISO 10439‑1:2015, 4.6.4.3.8.
4.6.4.2.2 Les raccords auxiliaires doivent être au moins DN 20 (NPS 3/4 in). Voir 4.11.1.7 à 4.11.1.8 et
Tableau 1 pour les raccordements du train d’engrenage auxiliaire.
NOTE Voir ISO 10439-1:2015, 4.6.4.1.3 pour les tailles de raccordement autorisées.
4.6.4.2.3 Les raccordements filetés sont autorisés pour les tailles de tuyauterie DN 20 (NPS 3/4 in) à
DN 40 (NPS 1-1/2 in) avec l’accord de l’acheteur.
NOTE Voir ISO 10439-1:2015, 4.6.4.1.3 pour les tailles de raccordement autorisées.
4.6.5 Structures de support de carter
Le montage du carter sous pression (volute) sur le train d’engrenage doit être conforme à
l’ISO 10439-1, 4.4.1.7. Le boulonnage utilisé pour les carters sous pression doit être conforme à
l’ISO 10439-1:2015, 4.6.1.7.
4.6.6 Forces et moments externes
4.6.6.1 Le fournisseur doit fournir les forces et les moments admissibles pour chaque ajutage de
process principal qui possède un raccord pour le client sous la forme d’un tableau joint à la proposition.
Si les charges des ajutages ne sont pas fournies, elles doivent être au moins selon NEMA SM23.
NOTE 1 Les forces et les moments autorisés sur les compresseurs à multiplicateur intégré sont généralement
inférieurs à ceux autorisés sur les compresseurs selon l’ISO 10439-2 (voir Annexe F).
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NOTE 2 Une conception rigoureuse du système de tuyauterie s’avère nécessaire pour éviter l’utilisation de
joints de dilatation de tuyauterie.
4.6.6.2 Le carter sous pression et les supports doivent être conçus de manière à offrir une résistance
mécanique et une rigidité suffisantes pour éviter d’affecter négativement les jeux de fonctionnement, le
modèle de contact d’engrenage, les garnitures d’étanchéité, les paliers et l’alignement d’accouplement de
la roue à aubes.
4.6.7 Palettes de guidage d’aspiration variable et/ou à diffuseur
4.6.7.1 *Il faut fournir des palettes de guidage lorsque cela est précisé ou exigé par le fournisseur pour
satisfaire aux conditions de fonctionnement spécifiées.
4.6.7.2 Les palettes de guidage d’aspiration réglables et les mécanismes d’actionnement éventuellement
fournis doivent être adaptés à toutes les conditions spécifiées de fonctionnement, de démarrage, de mise
à l’arrêt, de déclenchement, de repos et de pompage momentané.
4.6.7.2.1 Les palettes de guidage doivent être montées dans des bagues interchangeables. Les palettes
peuvent être positionnées dans le logement au moyen de paliers à roulement remplaçables à étanchéité
permanente, s’ils sont approuvés par l’acheteur.
4.6.7.2.2 Lorsque les palettes de guidage réglables sont utilisées pour un gaz process toxique,
inflammable ou explosible, la tringlerie qui passe à travers le carter ou l’enveloppe doit être étanche pour
éviter toute fuite.
4.6.7.2.3 Les palettes de guidage d’aspiration doivent être situées suffisamment proches de l’orifice
central de la roue à aubes pour être efficaces.
4.6.7.2.4 Les feuilles des palettes doivent présenter une surface aérodynamique lisse, notamment à
l’endroit où la tige pénètre dans le flux de gaz à travers le logement. Une construction en porte‑à‑faux est
préférable à une construction avec palette supportée au centre.
4.6.7.2.5 Les palettes doivent être conçues de manière à avoir tendance à s’ouvrir en cas de perte du
signal de commande.
4.6.7.2.6 Il faut fournir un système de commande de palette constitué d’un positionneur à vanne avec
indicateur direct de la position locale d’entraînement qui sera visible pendant le fonctionnement de la machine.
4.6.7.2.7 *Les composants supplémentaires du système de commande de palette décrit en 4.6.7.2.6
doivent être comme spécifié.
4.6.7.3 *Si spécifié, la garniture d’étanchéité de l’arbre d’activation doit être dotée d’un tampon de
gaz de filtrage.
4.7 Eléments rotatifs
4.7.1 Chaque roue à aubes et arbre doit porter un marquage indiquant clairement son numéro
d’identification unique. Ce numéro doit se trouver dans une zone accessible qui n’est pas sujette aux
dommages engendrés par l’entretien.
4.7.2 Sauf si une autre protection d’arbre a été approuvée par l’acheteur, il faut fournir des composants
renouvelables au niveau des points à tolérance étroite entre les étages. Les fourreaux, les entretoises ou
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les bagues doivent être réalisés dans des matériaux résistant à la corrosion dans les conditions de service
spécifiées (voir ISO 10439‑1:2015, 4.5.1.6 pour les limitations).
4.7.2.1 Il faut prévoir des fourreaux d’arbre sous les garnitures d’étanchéité de bout d’arbre. Les
fourreaux doivent être traités pour résister à l’usure et suffisamment étanches pour empêcher toute fuite
de gaz entre l’arbre et le fourreau.
4.7.3 Les charges de poussée provenant des roues à aubes et engrenages doivent être absorbées par les
butées individuelles sur les pignons ou transmises à la butée de la roue d’engrenage par l’intermédiaire
de bagues de guidage fixées aux pignons et à la roue d’engrenage. Il faut évaluer les charges de poussée
résiduelles à toutes les conditions de fonctionnement et de démarrage spécifiées.
NOTE Les pistons d’équilibrage ne sont normalement pas utilisés. L’équilibrage de la poussée peut être atteint
par la direction de la force de poussée de l’hélice de l’engrenage et en décal
...