Petroleum and natural gas industries - Reciprocating compressors

This International Standard covers the minimum requirements for reciprocating compressors and their drivers used in the petroleum and natural gas industries with either lubricated or nonlubricated cylinders. This International Standard may be used for other services or in other industries by agreement. Compressors covered by this International Standard are moderate to low-speed and in critical services. Also included are related lubricating systems, controls, instrumentation, intercoolers, aftercoolers, pulsation suppression devices and other auxiliary equipment. Excluded are integral gas-engine driven compressors, packaged high-speed separable engine-driven reciprocating gas compressors, compressors with single-acting trunk-type (automotive-type) pistons that also serve as crossheads and either plant or instrument air compressors that discharge at gauge pressures of 9 bar or below. Also excluded are gas engine and steam engine drivers.

Industries du pétrole et du gaz naturel — Compresseurs alternatifs

La présente Norme internationale couvre les exigences minimales relatives aux compresseurs alternatifs, à cylindres lubrifiés ou non lubrifiés, et à leurs organes moteurs, utilisés dans les industries du pétrole et du gaz naturel. Sous réserve d'un accord, la présente Norme internationale peut être utilisée pour d'autres services ou dans d'autres industries. Elle traite des compresseurs à vitesse faible ou modérée utilisés dans des services critiques. Elle couvre également les circuits de lubrification, les commandes, l'instrumentation, les refroidisseurs intermédiaires, les refroidisseurs secondaires, les dispositifs de suppression des pulsations et autres équipements auxiliaires associés aux compresseurs alternatifs. Sont exclus du domaine d'application: les compresseurs entraînés par moteur à gaz intégré, les compresseurs alternatifs modulaires à grande vitesse entraînés par moteur séparable, les compresseurs à pistons fourreaux à simple effet (type automobile) servant également de crosses et les compresseurs d'air pour centrale ou instrumentation, refoulant un air comprimé à des pressions manométriques inférieures ou égales à 9 bar. Les dispositifs d'entraînement par moteur à gaz ou par machine à vapeur sont également exclus du domaine d'application.

General Information

Status
Published
Publication Date
20-Dec-2000
Current Stage
9060 - Close of review
Completion Date
02-Dec-2030

Overview

ISO 13707:2000 - "Petroleum and natural gas industries - Reciprocating compressors" - defines the minimum design, construction, testing and documentation requirements for moderate- to low-speed reciprocating compressors and their drivers used in the petroleum and natural gas industries. The standard covers both lubricated and non-lubricated cylinders and includes associated systems such as lubrication, controls, instrumentation, intercoolers/aftercoolers and pulsation suppression devices. It is based on API 618 (4th edition) and is intended primarily as a purchaser’s specification for compressors in critical service. Note: several equipment types are explicitly excluded (e.g., integral gas‑engine driven units, packaged high‑speed separable engine-driven compressors, single‑acting trunk‑type pistons that serve as crossheads, and plant/instrument air compressors discharging ≤ 9 bar).

Key Topics

  • Scope & definitions: Applicability, exclusions and normative references.
  • Basic design requirements: Permissible speeds, discharge temperatures, rod/gas loads and critical speeds.
  • Compressor components: Detailed requirements for cylinders, valves, pistons, crankshafts, bearings, packing and distance pieces.
  • Materials & fabrication: Materials for pressure parts, castings, forgings, welding and low‑temperature service.
  • Lubrication systems: Frame lubrication, cylinder/packing lubrication and forced‑feed systems.
  • Accessories: Drivers, couplings, reduction gears, intercoolers, aftercoolers and intake filtration.
  • Controls & instrumentation: Control logic, instrument panels, alarms/shutdowns, electrical systems and vibration/position detectors.
  • Piping & auxiliaries: Process piping, coolant piping and tubing for lubrication/coolant systems.
  • Pulsation & vibration control: Design approaches, pulsation suppression devices and support requirements.
  • Inspection, testing & vendor data: Factory inspection, performance testing, shipping preparation and required documentation.
  • Informative annexes: Data sheets/checklists, pulsation and acoustic guidance, NACE MR0175 compliance, alarm logic examples and more.

Applications

ISO 13707:2000 is used by:

  • Procurement teams preparing purchase specifications for reciprocating compressors.
  • Compressor manufacturers to ensure equipment meets minimum industry requirements.
  • Design and application engineers for selector criteria, materials and auxiliary systems (lubrication, cooling, pulsation control).
  • Inspection, testing and commissioning teams using the standard’s test and documentation rules.
  • Operations and maintenance groups for understanding expected component features and service limits.

Typical uses: natural gas boosting, gas transmission stations, refinery feed gas compression and other critical petroleum and natural gas services where reliability, safety and documented performance are required.

Related standards

  • API 618 (reciprocating compressors) - foundational reference used in ISO 13707.
  • NACE MR0175 (materials for sour environments) - referenced for component material compatibility (see Annex P).
  • ISO/TC 118 and ISO/TC 67 work programs relate to compressors and petroleum industry equipment.

Keywords: ISO 13707:2000, reciprocating compressors, petroleum and natural gas, compressor design, pulsation control, lubrication systems, intercoolers, compressor standards.

Standard

ISO 13707:2000 - Petroleum and natural gas industries -- Reciprocating compressors

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ISO 13707:2000 - Industries du pétrole et du gaz naturel -- Compresseurs alternatifs

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Frequently Asked Questions

ISO 13707:2000 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Petroleum and natural gas industries - Reciprocating compressors". This standard covers: This International Standard covers the minimum requirements for reciprocating compressors and their drivers used in the petroleum and natural gas industries with either lubricated or nonlubricated cylinders. This International Standard may be used for other services or in other industries by agreement. Compressors covered by this International Standard are moderate to low-speed and in critical services. Also included are related lubricating systems, controls, instrumentation, intercoolers, aftercoolers, pulsation suppression devices and other auxiliary equipment. Excluded are integral gas-engine driven compressors, packaged high-speed separable engine-driven reciprocating gas compressors, compressors with single-acting trunk-type (automotive-type) pistons that also serve as crossheads and either plant or instrument air compressors that discharge at gauge pressures of 9 bar or below. Also excluded are gas engine and steam engine drivers.

This International Standard covers the minimum requirements for reciprocating compressors and their drivers used in the petroleum and natural gas industries with either lubricated or nonlubricated cylinders. This International Standard may be used for other services or in other industries by agreement. Compressors covered by this International Standard are moderate to low-speed and in critical services. Also included are related lubricating systems, controls, instrumentation, intercoolers, aftercoolers, pulsation suppression devices and other auxiliary equipment. Excluded are integral gas-engine driven compressors, packaged high-speed separable engine-driven reciprocating gas compressors, compressors with single-acting trunk-type (automotive-type) pistons that also serve as crossheads and either plant or instrument air compressors that discharge at gauge pressures of 9 bar or below. Also excluded are gas engine and steam engine drivers.

ISO 13707:2000 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 75.180.20 - Processing equipment. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

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Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13707
First edition
2000-12-01
Petroleum and natural gas industries —
Reciprocating compressors
Industries du pétrole et du gaz naturel — Compresseurs alternatifs
Reference number
©
ISO 2000
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.ch
Web www.iso.ch
Printed in Switzerland
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Contents Page
Foreword.vi
Introduction.vii
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .3
4 Statutory requirements .8
5 Basic design.8
5.1 General.8
5.2 Permissible speeds .10
5.3 Permissible discharge temperature.10
5.4 Rod and gas loads.11
5.5 Critical speeds .11
6 Compressor components .12
6.1 Compressor cylinders.12
6.2 Valves and unloaders.16
6.3 Pistons, piston rods and piston rings .17
6.4 Crankcases, crankshafts, connecting rods, bearings and crossheads.18
6.5 Distance pieces.19
6.6 Packing cases and pressure packing.20
6.7 Nameplates and rotation arrows.22
7 Materials .22
7.1 General.22
7.2 Pressure-containing parts .24
7.3 Castings.24
7.4 Forgings.25
7.5 Fabricated cylinders and cylinder heads .25
7.6 Repairs to castings and forgings.27
7.7 Welding.28
7.8 Low temperature service .29
8 Lubrication .29
8.1 Compressor frame lubrication .29
8.2 Cylinder and packing lubrication.31
9 Accessories.32
9.1 Drivers.32
9.2 Couplings and guards.35
9.3 Reduction gears.35
9.4 Belt drives.36
9.5 Mounting plates .36
9.6 Intercoolers and aftercoolers .38
9.7 Air intake filters.39
9.8 Special tools.40
10 Controls and instrumentation.40
10.1 General.40
10.2 Control systems.41
10.3 Instrument and control panels .42
10.4 Instrumentation.42
10.5 Alarms and shut-downs .44
10.6 Electrical systems.46
10.7 Vibration and position detectors.46
11 Piping and appurtenances.47
11.1 General.47
11.2 Frame lubrication oil piping.52
11.3 Forced-feed lubricator tubing.52
11.4 Coolant piping.52
11.5 Intrument piping.53
11.6 Process piping .53
12 Pulsation and vibration control.53
12.1 General.53
12.2 Design approaches.54
12.3 Pulsation suppression devices .59
12.4 Supports for pulsation suppression devices.61
13 Inspection and testing.61
13.1 General.61
13.2 Inspection .62
13.3 Testing .64
14 Preparation for shipment .66
15 Vendor’s data .67
15.1 General.67
15.2 Proposals.68
15.3 Contract data.70
Annex A (informative) Data sheets and check-list.73
Annex B (informative) Required capacity, manufacturer's rated capacity and no negative tolerance .102
Annex C (informative) Piston rod and runout.103
Annex D (informative) Repairs to grey or nodular iron castings.107
Annex E (informative) Examples of typical logic diagram showing critical functions.108
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Annex F (informative) Vendor drawing and data requirements .115
Annex G (informative) Figures and schematics.130
Annex H (informative) Materials for major component parts.136
Annex I (informative) Distance piece vent, drain and buffer systems to minimize process gas leakage.137
Annex J (informative) Reciprocating compressor nomenclature .143
Annex K (informative) Inspector's check-list .146
Annex L (informative) Typical mounting plate arrangement .148
Annex M (informative) Pulsation and vibration control studies.150
Annex N (informative) Guideline for compressor gas piping design and preparation for an acoustic
simulation analysis.153
Annex O (informative) Guidelines for sizing low pass acoustic filters.157
Annex P (informative) Compressor components — compliance with NACE MR0175.160
Annex Q (informative) Alarm and shut-down systems.162
Bibliography.164
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 3.
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 International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard, ISO 13707, was prepared by Technical Committee ISO/TC 118, Compressors, pneumatic
tools and pneumatic machines in collaboration with ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures for
petroleum and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and systems.
Annexes A to Q of this International Standard are for information only.
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Introduction
This International Standard is based upon the accumulated knowledge and experience of manufacturers and users
of reciprocating compressors. The objective of this International Standard is to provide a purchase specification to
facilitate the manufacture and procurement of reciprocating compressors for general petroleum and natural gas
industry services but its use is not limited to these services.
This International Standard is based on API standard 618, 4th edition, 1995.
The purpose of this International Standard is to establish minimum requirements for design and construction so that
the equipment will be suitable for the purpose for which it is required. This limitation in scope is one of charter
rather than interest and concern. Energy conservation and protection of environment are matters of increasing
concern and are important in all aspects of equipment design, application and operation. The manufacturers and
users of equipment should aggressively pursue alternative innovative approaches which improve energy utilisation
and/or minimize the environmental impact without sacrificing safety or reliability. Such approaches should be
thoroughly investigated and purchase options should increasingly be based on the estimation of whole life costs
and the environmental consequences rather than acquisition costs alone.
This International Standard requires the purchaser to specify certain details and features.
Abullet(�) at the beginning of a clause or sub-clause indicates that either a decision is required or further
information is to be provided by the purchaser. This information should be indicated on the data sheets; otherwise it
should be stated in the quotation request or in the order.
For effective use of this International Standard and ease of reference to the text the use of the data sheets in
annex A is recommended.
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 applicable 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.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13707:2000(E)
Petroleum and natural gas industries — Reciprocating
compressors
1 Scope
This International Standard covers the minimum requirements for reciprocating compressors and their drivers used
in the petroleum and natural gas industries with either lubricated or nonlubricated cylinders. This International
Standard may be used for other services or in other industries by agreement. Compressors covered by this
International Standard are moderate to low-speed and in critical services. Also included are related lubricating
systems, controls, instrumentation, intercoolers, aftercoolers, pulsation suppression devices and other auxiliary
equipment. Excluded are integral gas-engine driven compressors, packaged high-speed separable engine-driven
reciprocating gas compressors, compressors with single-acting trunk-type (automotive-type) pistons that also serve
as crossheads and either plant or instrument air compressors that discharge at gauge pressures of 9 bar or below.
Also excluded are gas engine and steam engine drivers.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
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 281-1, Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life — Part 1: Calculation methods.
ISO 1217, Displacement compressors — Acceptance tests.
ISO 7005-1, Metallic flanges — Part 1: Steel flanges.
ISO 7005-2, Metallic flanges — Part 2: Cast iron flanges.
ISO 8501-1, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Visual assessment
of surfaces cleanliness. Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates and of steel
substrates after overall removal of previous coatings.
ISO 10436, Petroleum and natural gas industries — General-purpose steam turbines for refinery service.
ISO 10437, Petroleum and natural gas industries — Special-purpose steam turbines for refinery service.
ISO 10438-2, Petroleum and natural gas industries — Lubrication, shaft-sealing and control-oil systems and
auxiliaries — Part 2: Special-purpose oil systems.
ISO 10441, Petroleum and natural gas industries — Flexible couplings for mechanical power transmission —
Special-purpose applications.
ISO 13691, Gears — High-speed special-purpose gear units for the petroleum, chemical and gas industries.
ISO 13706, Petroleum and natural gas industries — Air-cooled heat exchangers.
ISO 14691, Petroleum and natural gas industries — Flexible couplings for mechanical power transmission —
General purpose applications.
ISO 16812, Petroleum and natural gas industries — Shell and tube heat exchangers.
IEC 60034-1, Rotating electrical machines — Part 1: Rating and performance.
IEC 60079-0, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres — Part 0: General requirements.
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP codes).
IEC 60848, Preparation of function charts for control systems.
1)
ANSI B 1.20.1, Pipe Threads, General Purpose (Inch).
ANSI B 16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings.
ANSI B 31.3, Process Piping.
2)
API RP 520/1, Sizing, Selection and Installation of Pressure Relieving Devices in Refineries — Part 1: Sizing and
selection.
API RP 520/2, Sizing, Selection and Installation of Pressure Relieving Devices in Refineries — Part 2: Installation.
API Std 526, Flanged Steel Pressure Relief Valves.
API Std 614, Lubrication, Shaft Sealing and Control Oil Systems And Auxiliaries For Petroleum, Chemical and Gas
Industry Service.
API Std 670, Vibration, Axial-Position, and Bearing-Temperature Monitoring Systems.
3)
ASME , Boiler and Pressure Vessel Code 1998.
4)
ASTM A 106, Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service.
ASTM A 193M, Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High-Temperature
Service.
ASTM A 194M, Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure or High-
Temperature Service or Both.
ASTM A 216M, Standard Specification for Steel Castings, Carbon, Suitable for Fusion Welding, for High-
Temperature Service.
nd th
1) American National Standards Institute, 11 West 42 Street, 13 Floor, New York, NY 10036, USA.
2) American Petroleum Institute, 1220 L Street, N.W., Washington, DC 20005-4070, USA.
th
3) American Society of Mechanical Engineers, 345 East 47 Street, New York, NY 10017, U.S.A.
4) American Society for Testing and Materials, Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, U.S.A.
2 © ISO 2000 – All rights reserved

ASTM A 247, Standard Test Method for Evaluating the Microstructure of Graphite in Iron Castings.
ASTM A 269, Standard Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Tubing for General
Service.
ASTM A 278M, Standard Specification for Gray Iron Castings for Pressure-Containing Parts for Temperatures Up
to 650�F.
ASTM A 307, Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60000 PSI Tensile Strength.
ASTM A 312M, Standard Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipes.
ASTM A 320M, Standard Specification for Alloy Steel Bolting Materials for Low-Temperature Service.
ASTM A 388M, Standard Practice for Ultrasonic Examination of Heavy Steel Forgings.
ASTM A 395M, Standard Specification for Ferritic Ductile Iron Pressure-Retaining Castings for Use at Elevated
Temperatures.
ASTM A 503, Standard Specification for Ultrasonic Examination of Large Forged Crankshafts.
ASTM A 536, Standard Specification for Ductile Iron Castings.
ASTM A 668, Standard Specification for Steel Forgings, Carbon and Alloy, for General Industrial Use.
ASTM E 94, Standard Guide for Radiographic Testing.
ASTM E 125, Standard Reference Photographs for Magnetic Particle Indications on Ferrous Castings.
ASTM E 142, Standard Method for Controlling Quality of Radiographic Testing.
ASTM E 709, Standard Guide for Magnetic Particle Examination.
5)
AWS D1.1, Structural Welding Code — Steel.
6)
NACE MR 0175, Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oilfield Equipment.
7)
NEMA SM 23, Steam Turbines for Mechanical Drive Service.
8)
TEMA , Standards.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply:
3.1
acoustic simulation
process whereby the one-dimensional acoustic characteristics of fluids and the reciprocating compressor dynamic
flow influence on these characteristics are modelled
5) American Welding Society, 550 N W LeJeune Road, PO Box 35104, Miami, Florida 33135, U.S.A.
6) National Association of Corrosion Engineers, PO Box 218340, Houston, Texas 77218-8340, U.S.A.
7) National Electrical Manufacturers Association, 2101 L Street, N.W. Washington, D.C. 20037, U.S.A.
8) Tubular Exchanger Manufacturers Association, 25 North Broadway, Tarrytown, New York 10591, U.S.A.
NOTE The model is mathematically based upon the governing differential equations (motion, continuity, etc.). The
simulation should allow for determination of pressure/flow modulations at any point in the piping model resulting from any
generalized compressor excitation (see 3.4 and 3.7).
3.2
active analysis
portion of the acoustic simulation in which the pressure pulsation amplitudes due to imposed compressor operation
for the anticipated loading, speed range and state conditions are simulated (see 3.1)
3.3
alarm point
preset value of a parameter at which an alarm is actuated to warn of a condition that requires corrective action
3.4
analogue simulation
method using electrical components (inductances, capacitors, resistances and current supply devices) to achieve
the acoustic simulation (see 3.1).
3.5
capacity
quantity of gas taken into the compressor at the specified inlet conditions, compressed and delivered at the
specified discharge pressure
NOTE The capacity of a compessor does not include any gas that leaks out of the compressor during the compression
process nor any air that leaks into a compressor used as a vacuum pump.
3.6
combined rod load
algebraic sum of gas load and inertia force on the crosshead pin
NOTE Gas load is the force resulting from differential gas pressure acting on the piston differential area. Inertia force is that
force resulting from the acceleration of reciprocating mass. The inertia force with respect to the crosshead pin is the summation
of the products of all reciprocating masses (piston and rod assembly, and crosshead assembly including pin) and their
respective acceleration.
3.7
design
word used by the designer or manufacturer in terms such as, design power, design pressure, design temperature
and design speed
NOTE Useofthiswordinthe purchaser’s specifications should be avoided.
3.8
digital simulation
method using various mathematical techniques on digital computers to achieve the acoustic simulation (see 3.1)
3.9
fail safe mode of operation for control systems
arrangement such that failure of any component or loss of energy supply will not result in unsafe or potentially
unsafe situations
3.10
gauge board
unenclosed bracket or plate used to support and display gauges, switches and other instruments
3.11
inlet volume flow
flow rate expressed in volume flow units at the conditions of pressure, temperature, compressibility and gas
composition, including moisture content, at the compressor inlet flange
4 © ISO 2000 – All rights reserved

NOTE To determine inlet volume flow, allowance must be made for pressure drop across pulsation suppression devices
and for interstage liquid knockout.
3.12
local (adj.)
applies to any device mounted on or near the equipment or console
3.13
manufacturer
organisation responsible for the design and manufacture of the equipment — not necessarily the vendor
3.14
manufacturer’s rated capacity
capacity used to size the compressor
3.15
maximum permissible continuous combined rod load
highest combined rod load at which none of the forces in the running gear (piston, piston rod, crosshead assembly,
connecting rod, crankshaft, bearings etc.) and the compressor frame exceed the values in any component that the
manufacturer’s design will permit for continuous operation
3.16
maximum permissible continuous gas load
highest force that a manufacturer will permit for continuous operation on the static components (e.g., frame,
distance piece, cylinder and bolting) of the compressor
3.17
maximum permissible speed
highest speed at which the manufacturer’s design will permit continuous operation
3.18
maximum permissible 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 the specified pressure
3.19
maximum permissible working gauge pressure (MPWGP)
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 specified temperature
3.20
minimum permissible speed
lowest speed at which the manufacturer’s design will permit continuous operation
3.21
minimum permissible suction pressure (for each stage)
lowest pressure (measured at the inlet flange of the cylinder) below which the combined rod load or gas load or
discharge temperature, or crankshaft torque load (whichever is governing) will exceed the maximum permitted
during operation at the setpoint pressure of the discharge relief valve and other specified gas conditions for the
stage
3.22
minimum permissible temperature
lowest temperature for which the manufacturer has designed the equipment (or any part to which the term is
referred)
3.23
mode shape (of an acoustic pulsation resonance)
description of the pulsation amplitudes and phase angle relationship at various points in the piping system
NOTE Knowledge of the mode shape allows the analyst to understand the pulsation patterns in the piping system
(see 3.1).
3.24
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 manufacturer certifies that performance is within the tolerances stated in
this International Standard.
3.25
normally open and normally closed
both on-the-shelf positions and de-energized positions of devices such as automatically controlled electrical
switches and valves
NOTE The normal operating position of such a device is not necessarily the same as the device’s on-the-shelf position.
3.26
owner
final recipient of the equipment
NOTE The owner may delegate another body or agent as the purchaser of the equipment.
3.27
panel
enclosure used to mount, display and protect gauges, switches and other instruments
3.28
passive analysis
portion of the acoustic simulation in which a constant flow amplitude modulation over an arbitrary frequency range
is imposed on the system, normally at the cylinder valve locations
NOTE The resulting transfer function defines the acoustic natural frequencies and the mode shapes over the frequency
range of interest (see 3.1).
3.29
pressure design code
recognized pressure vessel standard or code specified or agreed by the purchaser (e.g. ASME, Boiler and
Pressure Vessel Code 1998, Section VIII)
3.30
purchaser
individual or organization that issues the order and specification to the vendor
NOTE The purchaser may be the owner or the owner’s agent.
3.31
rated discharge pressure
highest pressure required to meet the conditions specified by the purchaser for the intended service
3.32
rated discharge temperature
highest predicted operating temperature resulting from any specified operating condition
3.33
rated power (of the compressor)
maximum power the compressor plus any shaft-driven appurtenances require for any of the specified operating
conditions
6 © ISO 2000 – All rights reserved

NOTE 1 The rated power includes the effect of equipment such as pulsation suppression devices, process piping,
intercoolers and separators.
NOTE 2 Driver and transmission losses are not included in the rated power of the compressor. Losses incurred in outboard
bearings (e.g. as used to support large flywheels) are included.
3.34
rated speed
highest speed required to meet any of the specified operating conditions
3.35
remote (adj.)
applies to any device located away from the equipment or console, typically in a control room
3.36
required capacity
rated process capacity specified by the purchaser to meet process conditions, with no-negative-tolerance (NNT)
permitted
NOTE See annex B for an explanation of the term no-negative tolerance.
3.37
rod reversal
change in direction of force in the piston rod loading (tension to compression or vice versa), which results in a load
reversal at the crosshead pin during each revolution
3.38
shut-down point
preset value of a parameter at which automatic or manual shut-down of the system is required
3.39
spectral frequency distribution
description of the pressure pulsation harmonic amplitudes versus frequency at a selected test point location for an
active or passive acoustic analysis (see 3.1)
3.40
standard flow
flow rate expressed in volume flow units at ISO standard conditions which are an absolute pressure of 1,013 bar
and a temperature of 0�C
3.41
trip speed
speed at which the independent emergency overspeed device operates to shut down a variable speed prime
mover
3.42
unit responsibility
responsibility for co-ordinating the technical aspects of the equipment and all auxiliary systems included in the
scope of the order
NOTE It includes responsibility for reviewing such factors as the power requirements, speed, rotation, general
arrangement, couplings, dynamics, noise, lubrication, sealing system, material test reports, instrumentation, piping and testing
of components.
3.43
vendor
organization that supplies the equipment
NOTE The vendor may be the manufacturer or the manufacturer’s agent and is normally responsible for service support.
4 Statutory requirements
The purchaser and the vendor shall mutually determine the measures to be taken to comply with any governmental
codes, regulations, ordinances or rules that are applicable to the equipment.
5 Basic design
5.1 General
5.1.1 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 3 years of uninterrupted operation. It is recognized
that this is a design criterion. It is accepted that interruptions to the continuous operation may occur due to
exceeding the lifetime of wearing parts. The expected life-time of wearing parts shall be defined by the vendor.
� 5.1.2 Control of 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 requirements and the maximum
permissible sound pressure level specified by the purchaser.
5.1.3 Unless otherwise specified, cooling water systems shall be designed in accordance with the conditions
given in Table 1.
Table 1 — Cooling water system design conditions
Design condition Heat exchangers Cylinder jackets and packing cases
Velocity in exchanger tubes 1,5 to 2,5 m/s —
Maximum permissible working pressure > 7 bar (gauge) > 5 bar (gauge)
a a
Hydrostatic test pressure
1,5� MPWGP 1,5� MPWGP
Maximum pressure drop 1 bar —
Maximum inlet temperature —
30�C
Maximum outlet temperature —
50�C
Maximum temperature rise 20 K —
Minimum temperature rise 10 K —
Fouling factor water side —
0,35 m K/kW
Shell corrosion allowance for carbon steel 3 mm —
a
Maximum permissible working gauge pressure.
The vendor shall notify the purchaser if the criteria for minimum temperature rise and velocity over heat exchange
surfaces are in conflct. The prchaser will approve the final selection.
NOTE The criterion for velocity over heat exchange surfaces is intended to minimize water side fouling. The criterion for
minimum temperature rise is intended to minimize the use of cooling water.
Provision shall be made for complete venting and draining of the system.
5.1.4 To avoid excitation of torsional, acoustic and/or mechanical resonances, reciprocating compressors should
normally be specified for constant-speed operation. When variable speed drivers are used, all equipment shall be
designed to run safely up to the trip speed. For variable speed drives, a listing of unsafe or undesirable speeds
shall be furnished to the purchaser by the vendor. See 5.5 and 10.2.
8 © ISO 2000 – All rights reserved

5.1.5 Equipment shall be designed to run up to the trip speed and up to the relief valve settings (see 10.4.5)
without damage. Unless otherwise specified, trip speeds shall be assumed to be in accordance with Table 2.
Table 2 — Driver trip speeds
Trip speed
Driver type
% of rated speed
Steam turbine
a
NEMA Class A
a
NEMAClasses B,C,D
Gas turbine 105
Variable-speed motor 110
Constant-speed motor Synchronous speed
Reciprocating engine 110
a
Indicates governor class as specified in NEMA SM 23.
5.1.6 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.
� 5.1.7 Motors, electrical components, and electrical installations shall be suitable for the area classification
specified by the purchaser and shall meet the requirements of the IEC 60079-0 and other standards specified by
the purchaser and shall comply with all applicable local codes and regulations.
5.1.8 Oil reservoirs and housings that enclose moving lubricated parts (such as bearings, shaft seals), highly
polished parts and instruments and control elements, shall be designed to minimize contamination by moisture,
dust and other foreign matter during periods of operation and idleness.
5.1.9 All equipment shall be designed to permit rapid and economical maintenance. Major parts, such as
cylinders and compressor frames, shall be designed (shouldered or cylindrically dowelled) and manufactured to
ensure accurate alignment on re-assembly.
5.1.10 The compressor vendor shall assume unit responsibility for the engineering co-ordination of the equipment
and for the performance of the entire compressor train consisting of compressor, driver, power transmission
equipment and all auxiliary equipment and systems included in the scope of the order and supplied by the
compressor vendor.
The compressor vendor shall resolve all engineering questions or problems related to the equipment design,
including co-ordination of changes as required.
� 5.1.11 After installation, the performance of the combined unit shall be the joint responsibility of the purchaser and
the vendor. Many factors (e.g. piping loads, alignment at operating conditions, supporting structure, handling during
shipment, and assembly at the site) may adversely affect site performance. To minimize the influence of these
factors, the vendor shall review and comment on the purchaser’s piping and foundation drawings in accordance
with the agreed schedule. Vendor’s review of foundation drawings will be limited to anchor bolt layout and the
vendor’s input data used for foundation design. When specified, the purchaser and the vendor shall agree upon the
details of an initial installation check by the vendor’s representative, and an operating temperature alignment check
at a later date. Such checks shall include, but not be limited to, initial alignment check, grouting, crankshaft web
deflection, piston rod runout, driver alignment, motor air gap, outboard bearing insulation test, bearing clearance
checks and piston end clearance.
� 5.1.12 The purchaser shall specify the equipment’s normal operating point. Unless otherwise specified, the
capacity at the normal operating point shall have no negative tolerance.
NOTE 1 See annex B for a discussion of capacity and the term “no negative tolerance”.
NOTE 2 To accommodate normal manufacturing tolerances, the manufacturer’s rated capacity should exceed the required
capacity by not less than 3 %.
5.1.13 The power required by the compressor at the normal operating point shall not exceed the stated power by
morethan3%.
� 5.1.14 The purchaser shall specify whether the installation is indoors (heated or unheated) or outdoors (with or
without a roof), as well as the weather and environmental conditions in which the equipment must operate,
including maximum and minimum temperatures and unusual humidity, dust or corrosive conditions. The unit and its
auxiliaries shall be suitable for operation under these specified conditions.
5.1.15 The vendor shall use the specified values of mass flow, the specified gas composition and the gas
conditions to calculate average molar mass, ratio of specific heats (c /c ), compressibility factors (Z) and inlet
p v
volume flow. The compressor vendor shall indicate his values on the data sheets with the proposal and use them to
calculate performance data.
5.1.16 If any of the compressor cylinders are to be operated partially or fully unloaded for extended periods of
time, the purchaser and the vendor shall jointly determine the method to be used (e.g. periodic momentary loading
to purge accumulation of lubricating oil in the compressor cylinders), in order to prevent overheating and liquid
damage.
5.1.17 Compre
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 13707
Première édition
2000-12-01
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Compresseurs alternatifs
Petroleum and natural gas industries — Reciprocating compressors

Numéro de référence
©
ISO 2000
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E-mail copyright@iso.ch
Web www.iso.ch
Version française parue en 2001
Imprimé en Suisse
ii © ISO 2000 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.4
4 Exigences statutaires.8
5 Conception de base.8
5.1 Généralités .8
5.2 Vitesses admissibles.10
5.3 Température de refoulement admissible .11
5.4 Charge sur la tige et charge de gaz .11
5.5 Vitesses critiques .12
6 Composants du compresseur.12
6.1 Cylindres de compresseur.12
6.2 Soupapes et dépresseurs pour marche à vide.17
6.3 Pistons, tiges de piston et segments de piston .19
6.4 Carters d'embiellage, vilebrequins, bielles, paliers et crosses .20
6.5 Entretoises .21
6.6 Presse-étoupes et garnitures d'étanchéité à la pression.22
6.7 Plaques signalétiques et flèches de rotation .24
7 Matériaux .24
7.1 Généralités .24
7.2 Éléments sous pression .26
7.3 Pièces moulées.26
7.4 Pièces forgées .27
7.5 Cylindres et culasses chaudronnés .27
7.6 Réparations des pièces moulées et des pièces forgées.30
7.7 Soudage.31
7.8 Applications à basse température .32
8 Lubrification .32
8.1 Lubrification du bâti-support du compresseur .32
8.2 Lubrification des cylindres et garnitures.34
9 Accessoires.35
9.1 Organes moteurs .35
9.2 Accouplements et protecteurs.38
9.3 Réducteurs .39
9.4 Transmissions par courroies .39
9.5 Plaques de montage.40
9.6 Refroidisseurs intermédiaires et secondaires .42
9.7 Filtres d'admission d'air.44
9.8 Outils spéciaux .44
10 Commandes et instruments .45
10.1 Généralités .45
10.2 Systèmes de commande.46
10.3 Tableaux de commandes et d'instruments.46
10.4 Instruments .47
10.5 Alarmes et dispositifs d'arrêt .49
10.6 Systèmes électriques .51
10.7 Détecteurs de vibrations et de position .51
11 Canalisations et accessoires.52
11.1 Généralités .52
11.2 Canalisations d'huile de lubrification du bâti .57
11.3 Tubage des lubrificateurs sous pression .58
11.4 Canalisation de réfrigérant .58
11.5 Canalisations des instruments.59
11.6 Canalisations de gaz comprimé.59
12 Contrôle des pulsations et vibrations .59
12.1 Généralités .59
12.2 Méthodes de calcul.60
12.3 Dispositifs de suppression des pulsations .65
12.4 Support des dispositifs de suppression des pulsations.67
13 Contrôle et essais.68
13.1 Généralités .68
13.2 Contrôle .69
13.3 Essais.71
14 Préparation pour le transport.73
15 Renseignements fournis par le vendeur .75
15.1 Généralités .75
15.2 Propositions .76
15.3 Données contractuelles .78
Annexe A (informative) Feuilles de données et liste de vérification.81
Annexe B (informative) Capacité requise, capacité spécifiée par le constructeur et sans tolérance
négative .111
Annexe C (informative) Battement de la tige de piston.112
Annexe D (informative) Réparation des pièces moulées en fonte grise ou en fonte nodulaire.116
Annexe E (informative) Exemples de schémas logiques types montrant les fonctions critiques .117
Annexe F (informative) Exigences relatives aux plans et aux données devant être fournies par le
vendeur .124
Annexe G (informative) Figures et schémas .140
Annexe H (informative) Matériaux des principaux composants .146
Annexe I (informative) Circuits de purge, de vidange et de gaz tampon de l'entretoise, destinés à
réduire les fuites de gaz de procédé .147
Annexe J (informative) Nomenclature relative aux compresseurs alternatifs.153
Annexe K (informative) Liste de contrôle de l'inspecteur.156
Annexe L (informative) Agencement caractéristique de la plaque de montage.158
Annexe M (informative) Études relatives au contrôle des pulsations et des vibrations .160
Annexe N (informative) Lignes directrices générales pour la conception des canalisations de gaz du
compresseur et la préparation d'une analyse par simulation acoustique .163
Annexe O (informative) Lignes directrices générales pour le dimensionnement des filtres passe-bas .167
Annexe P (informative) Composants du compresseur — Conformité avec NACE MR0175 .170
Annexe Q (informative) Systèmes d'alarme et d'arrêt .172
Bibliographie .174

iv © ISO 2000 – Tous droits réservés

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 3.
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 de la présente Norme internationale 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.
La Norme internationale ISO 13707 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 118, Compresseurs, outils et
machines pneumatiques, en collaboration avec le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement, structures en
mer, pour les industries du pétrole et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements de traitement.
Les annexes A à Q de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d'information.
Introduction
La présente Norme internationale est basée sur la connaissance et l'expérience accumulées des fabricants et des
utilisateurs sur les compresseurs alternatifs. L'objectif de cette publication est de fournir une spécification d'achat
afin de faciliter la fabrication et l'obtention de compresseurs alternatifs pour les services de l'industrie générale du
pétrole et du gaz naturel, bien que son utilisation ne soit pas limitée à ces services.
e
La présente Norme internationale est basée sur la norme API Std 618, 4 édition, de 1995.
L'objectif de la présente Norme internationale est de définir des prescriptions minimales de conception et de
construction de sorte que l'équipement corresponde à l'objet pour lequel il est demandé. La limitation dans le
domaine d'application est un statut plutôt qu'un intérêt ou un souci. La conservation de l'énergie et la protection de
l'environnement sont des problèmes d'intérêt croissant et sont importants dans tous les aspects de la conception,
de l'application et du fonctionnement de l'équipement. Il convient que les fabricants et les utilisateurs d'équipement
poursuivent de manière offensive des approches innovantes alternatives qui améliorent l'utilisation d'énergie et/ou
minimisent l'impact sur l'environnement sans que cela se fasse au détriment de la sécurité ou de la fiabilité. Il
convient que ces approches soient approfondies et que les options d'achat soient de plus en plus basées sur
l'estimation des coûts durant tout le cycle de vie et les conséquences sur l'environnement plutôt que sur des coûts
d'acquisition seule.
La présente Norme internationale demande à l'acheteur de spécifier certains détails et particularités.
Le symbole (z) dans la marge, en début d'article ou de paragraphe, est l'indication que soit une décision est
nécessaire, soit l'acheteur doit fournir une information supplémentaire. Il convient que cette information figure sur
les feuilles de données; sinon, il convient de la rapporter dans l'appel d'offre ou la commande.
Pour une utilisation efficace de la présente Norme internationale et une facilité de référence au texte, l'utilisation
des feuilles de données types dans l'annexe A est recommandée.
Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale soient conscients que des exigences
supplémentaires ou différentes peuvent être nécessaires pour des applications spécifiques. La présente Norme
internationale n'est pas destinée à empêcher un vendeur d'offrir, ou un acheteur d'accepter, un équipement
alternatif ou des solutions d'ingénierie pour une application spécifique. Cela peut être particulièrement applicable
dans le cas de technologies innovantes ou encore en développement. Lorsqu'une alternative est proposée, il
convient que le vendeur identifie toute différence par rapport à la présente Norme internationale et fournisse des
détails.
vi © ISO 2000 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 13707:2000(F)

Industries du pétrole et du gaz naturel — Compresseurs alternatifs
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale couvre les exigences minimales relatives aux compresseurs alternatifs, à
cylindres lubrifiés ou non lubrifiés, et à leurs organes moteurs, utilisés dans les industries du pétrole et du gaz
naturel. Sous réserve d'un accord, la présente Norme internationale peut être utilisée pour d'autres services ou
dans d'autres industries. Elle traite des compresseurs à vitesse faible ou modérée utilisés dans des services
critiques. Elle couvre également les circuits de lubrification, les commandes, l'instrumentation, les refroidisseurs
intermédiaires, les refroidisseurs secondaires, les dispositifs de suppression des pulsations et autres équipements
auxiliaires associés aux compresseurs alternatifs. Sont exclus du domaine d'application: les compresseurs
entraînés par moteur à gaz intégré, les compresseurs alternatifs modulaires à grande vitesse entraînés par moteur
séparable, les compresseurs à pistons fourreaux à simple effet (type automobile) servant également de crosses et
les compresseurs d'air pour centrale ou instrumentation, refoulant un air comprimé à des pressions manométriques
inférieures ou égales à 9 bar. Les dispositifs d'entraînement par moteur à gaz ou par machine à vapeur sont
également exclus du domaine d'application.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 7-1:1994, 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 281-1, Roulements — Charges dynamiques de base et durée nominale — Partie 1: Méthodes de calcul.
ISO 1217, Compresseurs volumétriques — Essais de réception.
ISO 7005-1, Brides métalliques — Partie 1: Brides en acier.
ISO 7005-2, Brides métalliques — Partie 2: Brides en fonte.
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 degré de préparation des
subjectiles d'acier non recouverts et des subjectiles d'acier après décapage sur toute la surface des revêtements
précédents.
ISO 10436, Industries du pétrole et du gaz naturel — Turbines à vapeur tous usages pour service en raffinerie.
ISO 10437, Industries du pétrole et du gaz naturel — Turbines à vapeur d'usage spécial pour service en raffinerie.
ISO 10438-2, Industries du pétrole et du gaz naturel — Système de lubrification, étanchéité à l'huile et systèmes de
contrôle — Partie 2: Système à destination spéciale.
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 — Unités sous carter d'engrenages hélicoïdaux à haute vitesse.
ISO 13706, Industries du pétrole et du gaz naturel — Échangeurs de chaleur refroidis à l'air.
ISO 14691, Industries du pétrole et du gaz naturel — Accouplements flexibles pour transmission de puissance
mécanique — Applications d'usage général.
ISO 16812, Industries du pétrole et du gaz naturel — Échangeurs de chaleur à faisceaux.
CEI 60034-1, Machines électriques tournantes — Partie 1: Caractéristiques assignées et caractéristiques de
fonctionnement.
CEI 60079-0, Matériel électrique pour atmosphères explosives gazeuses — Partie 0: Règles générales.
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP).
CEI 60848, Établissement des diagrammes fonctionnels pour systèmes de commande.
1)
ANSI B 1.20.1, Pipe Threads, General Purpose (Inch).
ANSI B 16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings.
ANSI B 31.3, Process Piping.
2)
API RP 520/1, Sizing, Selection and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries — Part 1: Sizing and
selection.
API RP 520/2, Sizing, Selection and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries — Part 2: Installation.
API Std 526, Flanged Steel Pressure Relief Valves.
API Std 614, Lubrication, Shaft-Sealing, and Control-Oil Systems and Auxiliaries for Petroleum, Chemical and Gas
Industry Services.
API Std 670, Vibration, Axial-Position, and Bearing-Temperature Monitoring Systems.
3)
ASME , Boiler and Pressure Vessel Code 1998.
4)
ASTM A 106, Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service.
ASTM A 193M, Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High-Temperature
Service.
1) American National Standards Institute, 1819 L Street, N.W., Suite 600, Washington, DC 20036, USA.
2) American Petroleum Institute, 1220 L Street, N.W., Washington, DC 20005-4070, USA.
3) American Society of Mechanical Engineers, Three Park Avenue, New York, NY 100176-5990, USA.
4) American Society for Testing and Materials, Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés

ASTM A 194M, Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure or High-
Temperature Service or Both.
ASTM A 216M, Standard Specification for Steel Castings, Carbon, Suitable for Fusion Welding, for High-
Temperature Service.
ASTM A 247, Standard Test Method for Evaluating the Microstructure of Graphite in Iron Castings.
ASTM A 269, Standard Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Tubing for General
Service.
ASTM A 278M, Standard Specification for Gray Iron Castings for Pressure-Containing Parts for Temperatures Up
to 350°F.
ASTM A 307, Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60 000 PSI Tensile Strength.
ASTM A 312M, Standard Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipes.
ASTM A 320M, Standard Specification for Alloy/Steel Bolting Materials for Low-Temperature Service.
ASTM A 388M, Standard Practice for Ultrasonic Examination of Heavy Steel Forgings.
ASTM A 395M, Standard Specification for Ferritic Ductile Iron Pressure-Retaining Castings for Use at Elevated
Temperatures.
ASTM A 503, Standard Specification for Ultrasonic Examination of Large Forged Crankshafts.
ASTM A 536, Standard Specification for Ductile Iron Castings.
ASTM A 668, Standard Specification for Steel Forgings, Carbon and Alloy, for General Industrial Use.
ASTM E 94, Standard Guide for Radiographic Examination.
ASTM E 125, Standard Reference Photographs for Magnetic Particle Indications on Ferrous Castings.
ASTM E 142, Standard Method for Controlling Quality of Radiographic Testing.
ASTM E 709, Standard Guide for Magnetic Particle Examination.
5)
AWS D1.1, Structural Welding Code — Steel.
6)
NACE MR 0175, Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oilfield Equipment.
7)
NEMA SM 23, Steam Turbines for Mechanical Drive Service.
8)
TEMA , Standards.
5) American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, PO Box 35104, Miami, Florida 33135, USA.
6) National Association of Corrosion Engineers, PO Box 218340, Houston, Texas 77218-8340, USA.
7) National Electrical Manufacturers Association, 2101 L Street, N.W. Washington, D.C. 20037, USA.
8) Tubular Exchanger Manufacturers Association, 25 North Broadway, Tarrytown, New York 10591, USA.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
simulation acoustique
procédé permettant de reproduire les caractéristiques acoustiques unidimensionnelles des fluides et l'influence de
l'écoulement dynamique du compresseur alternatif sur ces caractéristiques
NOTE Le modèle est fondé mathématiquement sur les équations différentielles applicables (mouvement, continuité, etc.).
Il est souhaitable que la simulation permette de déterminer les variations de pression/de débit en tout point de la maquette de
canalisation, engendrées par une excitation généralisée du compresseur (voir 3.4 et 3.7).
3.2
analyse active
étape de la simulation acoustique au cours de laquelle les amplitudes des pulsations de pression engendrées par
le fonctionnement forcé du (des) compresseur(s) dans les conditions prévues de charge, de vitesse et d'état, sont
simulées (voir 3.1)
3.3
point d'alarme
valeur prédéterminée d'un paramètre au niveau de laquelle une alarme est déclenchée pour signaler une situation
nécessitant une action corrective
3.4
simulation analogique
fait appel à diverses méthodes mathématiques sur calculateurs pour réaliser la simulation acoustique (voir 3.1)
3.5
capacité
capacité de gaz, en débit masse ou en unités de débit volume standard, prise à l'aspiration du compresseur aux
conditions spécifiées, comprimée et délivrée aux conditions de refoulement spécifiées
3.6
charge combinée sur la tige
somme algébrique de la charge de gaz et de la force d'inertie s'exerçant sur la goupille de la crosse
NOTE La charge de gaz est la force résultant de la pression différentielle du gaz agissant sur la zone différentielle du
piston. La force d'inertie est la force résultant de l'accélération de la masse à mouvement alternatif. La force d'inertie relative à
la goupille de la crosse est la somme des produits de toutes les masses à mouvement alternatif (ensemble piston et tige, et
ensemble de la crosse, y compris la goupille) et de leur accélération respective.
3.7
conception
mot utilisé par le concepteur ou le fabricant, tel que puissance de conception, pression de conception, température
de conception et vitesse de conception
NOTE Il convient que l'utilisation de ce mot dans les spécifications de l'acheteur soit évitée.
3.8
simulation numérique
fait appel à diverses méthodes mathématiques sur calculateurs pour réaliser la simulation acoustique (voir 3.1)
3.9
mode de fonctionnement en toute sécurité des systèmes de commande
mode de fonctionnement tel que la défaillance de l'un des composants ou la perte d'alimentation en énergie
n'engendrera pas de situations dangereuses ou potentiellement dangereuses
4 © ISO 2000 – Tous droits réservés

3.10
tableau d'instruments
console ou plaque, non fermée, et destinée à supporter et mettre en évidence les instruments de mesure,
interrupteurs et autres instruments
3.11
débit volume à l'aspiration
débit, exprimé en unités de débit volume, déterminé dans les conditions de pression, de température, de
compressibilité et de composition du gaz, y compris l'humidité, existant au niveau de la bride d'aspiration du
compresseur
NOTE Pour déterminer le débit volume à l'aspiration, il est nécessaire de tenir compte de la chute de pression dans les
dispositifs de suppression des pulsations et de l'éjection de liquide au niveau des étages intermédiaires.
3.12
local (adj.)
se rapporte à un dispositif monté sur ou à proximité des équipements ou du pupitre
3.13
fabricant
organisation responsable pour la conception et la fabrication de l'équipement — pas nécessairement le vendeur
3.14
capacité spécifiée par le fabricant
capacité utilisée pour dimensionner le compresseur
3.15
charge combinée continue maximale admissible sur la tige
charge combinée maximale exercée sur la tige, pour laquelle aucune des forces exercées sur les organes de
roulement (piston, tige de piston, crosse, bielle, vilebrequin, paliers, etc.) et sur le bâti-support du compresseur
n'est supérieure aux valeurs limites spécifiées pour chaque composant par le constructeur pour un fonctionnement
ininterrompu
3.16
charge continue maximale admissible du gaz
force maximale exercée sur les composants statiques du compresseur (par exemple bâti, entretoise, cylindre et
boulonnerie), autorisée par le fabricant pour un fonctionnement continu
3.17
vitesse maximale admissible
vitesse maximale exercée pour laquelle la conception du fabricant permettra un fonctionnement ininterrompu
3.18
température maximale admissible
température maximale continue pour laquelle le fabricant a conçu l'équipement (ou tout autre élément auquel le
terme se rapporte), lorsqu'il traite du fluide spécifié à la pression spécifiée
3.19
pression manométrique maximale admissible de service
pression maximale continue pour laquelle le fabricant a conçu l'équipement (ou tout élément auquel le terme se
rapporte) lorsqu'il traite le fluide spécifié à la température spécifiée
3.20
vitesse minimale admissible
vitesse minimale pour laquelle la conception du fabricant permettra un fonctionnement ininterrompu
3.21
pression minimale admissible à l'aspiration (pour chaque étage)
pression minimale (mesurée au niveau de la bride d'aspiration du cylindre) au-dessous de laquelle la charge
combinée sur la tige, la charge de gaz, la température de refoulement ou la charge du couple au vilebrequin (selon
celle de ces caractéristiques qui prévaut) sera supérieure à la valeur maximale admissible lorsque l'équipement
fonctionne à la pression de tarage de la soupape de décharge et dans les autres conditions relatives au gaz
spécifiées pour l'étage
3.22
température minimale admissible
température minimale pour laquelle le fabricant a conçu l'équipement (ou tout autre élément auquel le terme se
rapporte)
3.23
forme de mode (d'une résonance de pulsation acoustique)
définit les amplitudes des pulsations et la relation entre les angles de phase en divers points de la canalisation
NOTE La connaissance de la forme de mode permet à l'analyste de comprendre les configurations des pulsations dans la
canalisation (voir 3.1).
3.24
point de fonctionnement normal
point au niveau duquel le fonctionnement normal est prévu et l'efficacité optimale est souhaitée
NOTE Ce point est généralement le point au niveau duquel le fabricant certifie que les performances sont comprises dans
les limites de tolérances spécifiées dans la présente Norme internationale.
3.25
normalement ouvert et normalement fermé
à la fois les positions de seuil et les positions sans énergie des dispositifs tels que les soupapes et commandes
électriques contrôlées automatiquement
NOTE La position normale de fonctionnement d'un tel dispositif n'est pas nécessairement la même que lorsque le dispositif
est à sa position de seuil.
3.26
propriétaire
destinataire final de l'équipement
NOTE Le propriétaire peut déléguer à toute autre personne ou agent la qualité d'acheteur de l'équipement.
3.27
tableau
boîtier utilisé pour monter, mettre en évidence et protéger les instruments de mesure, les interrupteurs et autres
instruments
3.28
analyse passive
étape de la simulation acoustique au cours de laquelle une modulation constante en amplitude du débit, sur une
plage de fréquence choisie de manière arbitraire, est imposée au système, habituellement au niveau des soupapes
du cylindre
NOTE La fonction de transfert qui en résulte définit les fréquences acoustiques propres et les formes de mode sur la plage
de fréquence concernée (voir 3.1).
3.29
code de conception des appareils à pression
norme sur les réservoirs sous pression reconnue ou code spécifié ou accord avec l'acheteur (par exemple le code
des appareils à pression ASME, 1998, section VIII)
3.30
acheteur
individu ou organisation d'où émane la commande et les spécifications pour le vendeur
NOTE L'acheteur peut être le propriétaire ou l'agent du propriétaire.
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3.31
pression de refoulement spécifiée
pression maximale requise pour satisfaire aux conditions spécifiées par l'acheteur pour le service prévu
3.32
température de refoulement spécifiée
température maximale prévue en service résultant d'une quelconque condition de fonctionnement
3.33
puissance spécifiée (du compresseur)
puissance maximale requise pour le compresseur et les équipements auxiliaires entraînés mécaniquement, quelles
que soient les conditions de fonctionnement spécifiées
NOTE 1 La puissance spécifiée tient compte de l'effet des équipements, tels que les dispositifs de suppression des
pulsations, la canalisation du procédé, les refroidisseurs intermédiaires et les séparateurs.
NOTE 2 Les pertes au niveau des transmissions et de l'organe moteur ne sont pas comprises dans la puissance spécifiée
du compresseur. Les pertes sur les paliers (par exemple ceux utilisés sur les larges roues de support) sont incluses.
3.34
vitesse spécifiée
vitesse maximale requise pour satisfaire chacune des conditions de fonctionnement spécifiées
3.35
à distance
se rapporte à un dispositif situé à distance des équipements ou du pupitre, généralement dans une salle de
commande
3.36
capacité requise
capacité nominale du procédé, spécifiée par l'acheteur afin de satisfaire aux conditions du procédé, une condition
«sans tolérance négative» étant admise
NOTE Se reporter à l'annexe B pour l'explication de l'expression «sans tolérance négative».
3.37
renversement de la course de la tige
inversion du sens de la force au niveau de la charge exercée sur la tige du piston (tension à compression ou
inversement), entraînant une inversion de la charge au niveau de la goupille de la crosse durant chaque tour
3.38
point d'arrêt
valeur prédéterminée d'un paramètre au niveau de laquelle un arrêt automatique ou manuel du système est requis
3.39
distribution spectrale des fréquences
description des amplitudes harmoniques des pulsations de pression par rapport à la fréquence, en un point
sélectionné, pour une analyse acoustique active ou passive (voir 3.1)
3.40
débit normal
débit exprimé en unités de débit volume, correspondant aux conditions normalisées ISO, à savoir une pression
absolue de 1,013 bar et une température de 0 °C
3.41
vitesse de décrochage
vitesse à laquelle le dispositif autonome d'arrêt d'urgence en cas de survitesse se déclenche pour arrêter un
moteur électrique à vitesse variable
3.42
responsabilité concernant l'appareil
se rapporte à la responsabilité relative à la coordination des aspects techniques de l'équipement et de tous les
systèmes auxiliaires couverts par la commande
NOTE Elle comprend aussi la responsabilité relative à des facteurs tels que les exigences en matière de puissance, la
vitesse, la rotation, la configuration générale, les accouplements, la dynamique, le bruit, la lubrification, le circuit d'étanchéité,
les rapports d'essais relatifs aux matériaux, l'instrumentation, la canalisation et les essais des composants.
3.43
vendeur
organisme qui fournit l'équipement
NOTE Le vendeur peut être le fabricant ou l'agent du fabricant et il est normalement responsable du service support.
4 Exigences statutaires
L'acheteur et le vendeur doivent déterminer mutuellement les mesures à prendre pour la mise en conformité avec
les codes gouvernementaux, réglementations, décrets ou toutes autres règles qui sont applicables à cet
équipement.
5 Conception de base
5.1 Généralités
5.1.1 Les équipements (et les équipements auxiliaires) couverts par la présente Norme internationale doivent
être conçus et construits pour une durée de vie minimale de 20 ans et pour un fonctionnement ininterrompu d'au
moins 3 ans. Il est reconnu qu'il s'agit là d'un critère de conception. Il est admis que le fonctionnement en continu
peut être interrompu en raison du dépassement de la durée de vie de pièces d'usure. La durée de vie prévue pour
les pièces d'usure doit être définie par le vendeur.
z 5.1.2 Le contrôle du niveau de pression acoustique de tous les équipements fournis doit faire l'objet d'une
collaboration entre l'acheteur et le vendeur. Les équipements fournis par le vendeur doivent être conformes aux
exigences et au niveau maximal admissible de pression acoustique spécifiés par l'acheteur.
5.1.3 Sauf spécification contraire, les circuits d'eau de refroidissement doivent être conçus conformément aux
conditions figurant dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Conditions de conception du système d'eau de refroidissement
Chemises de cylindre et
Conditions de conception Échangeur de chaleur
presse-étoupes
Vitesse dans les tubes échangeurs 1,5 à 2,5 m/s —
Pression manométrique maximale admissible de service
> 7 bar > 5 bar
a a
Pression d'essai hydraulique
1,5 × PMMAS 1,5 × PMMAS
Chute maximale de pression 1 bar —
Température maximale d'entrée 30 °C —
Température maximale de sortie 50 °C —
Élévation maximale de température 20 K —
Élévation minimale de température 10 K —
Facteur d'encrassement, côté eau 0,35 m K/kW —
Surépaisseur de corrosion de l'enveloppe pour acier au carbone 3 mm —
a
Pression manométrique maximale admissible de service.
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Le vendeur doit informer l'acheteur si les critères relatifs à l'élévation minimale de température et à la vitesse sur
les surfaces d'échange calorifique donnent lieu à un litige. L'acheteur approuvera le choix final.
NOTE Le critère relatif à la vitesse sur les surfaces d'échange calorifique est destiné à réduire l'encrassement côté eau; le
critère relatif à l'échauffement minimal est destiné à réduire l'utilisation d'eau de refroidissement.
Des dispositions doivent être prises pour assurer la purge et la vidange complètes du circuit.
5.1.4 Pour éviter la stimulation de résonances de torsion, de résonances acoustiques et/ou mécaniques, les
compresseurs alternatifs doivent normalement être prévus pour un fonctionnement à vitesse constante. Lorsque
des organes moteurs à vitesse variable sont utilisés, tous les équipements doivent être conçus de manière à
fonctionner en toute sécurité jusqu'à la vitesse de décrochage. Pour les organes moteurs à vitesse variable, le
vendeur doit fournir à l'acheteur une liste des vitesses dangereuses ou déconseillées. Voir 5.5 et 10.2.
5.1.5 Les équipements doivent être conçus pour fonctionner sans défaillance jusqu'à la vitesse de décrochage et
jusqu'à la pression de tarage de la soupape de décharge. Sauf spécification contraire, les vitesses de décrochage
sont celles figurant dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Vitesses de décrochage
Vitesse de décrochage
Type de moteur
% de la vitesse spécifiée
Turbine à vapeur
a
NEMA Classe A 115
a
NEMA Classe B, C, D
Turbine à gaz 105
Moteur à vitesse variable 110
Moteur à vitesse constante Vitesse synchrone
Moteur alternatif 110
a
Indi
...

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