ISO 3977-9:2024
(Main)Gas turbines — Procurement — Part 9: Reliability, availability and maintainability
Gas turbines — Procurement — Part 9: Reliability, availability and maintainability
This document provides a basis for exchange of information about reliability, availability and maintainability between gas turbine manufacturers, users, consultants, regulatory bodies, insurance companies and others. It defines terms and definitions and also describes component life expectancy, repairs and criteria for determining overhaul intervals. This document is applicable to all elements of the gas turbine and auxiliaries.
Turbines à gaz — Spécifications pour l'acquisition — Partie 9: Fiabilité, disponibilité, maintenance
Le présent document fournit une base d'échange d'informations relatives à la fiabilité, la disponibilité, et la maintenance entre les fabricants de turbines à gaz, les utilisateurs, les consultants, les organismes de réglementation, les compagnies d'assurances et autres. Il définit les termes et définitions et il décrit également la durée de vie escomptée des composants, les réparations et les critères de détermination des intervalles de révision. Le présent document s'applique à tous les éléments de la turbine à gaz et aux équipements auxiliaires.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 3977-9
Second edition
Gas turbines — Procurement —
2024-05
Part 9:
Reliability, availability and
maintainability
Turbines à gaz — Spécifications pour l'acquisition —
Partie 9: Fiabilité, disponibilité, maintenance
Reference number
© ISO 2024
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Maintainability . 5
4.1 General .5
4.2 Manufacturer's responsibility .6
4.2.1 Inspection schedules .6
4.2.2 On-line inspection and on-line maintenance .7
4.2.3 Condition monitoring .8
4.2.4 Running maintenance .8
4.2.5 Fouling .8
4.2.6 Degradation .8
4.3 User's responsibility .8
4.4 Spares parts .9
4.5 Operating log sheets .9
5 Reliability and availability .11
5.1 Reliability acceptance tests.11
5.2 Reliability and availability, calculating and reporting . 12
5.2.1 Reliability . 12
5.2.2 Availability . 12
Bibliography . 14
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 192, Gas turbines.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3977-9:1999), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— safety aspects of the document were removed since this is a procurement standard.
A list of all parts in the ISO 3977 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
This is a procurement standard developed for the aspects of reliability, availability and maintainability of
gas turbines.
v
International Standard ISO 3977-9:2024(en)
Gas turbines — Procurement —
Part 9:
Reliability, availability and maintainability
1 Scope
This document provides a basis for exchange of information about reliability, availability and maintainability
between gas turbine manufacturers, users, consultants, regulatory bodies, insurance companies and others.
It defines terms and definitions and also describes component life expectancy, repairs and criteria for
determining overhaul intervals.
This document is applicable to all elements of the gas turbine and auxiliaries.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements 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 3977-1, Gas turbines — Procurement — Part 1: General introduction and definitions
ISO 3977-3, Gas turbines — Procurement — Part 3: Design requirements
ISO 11086, Gas turbines — Vocabulary
ISO 19859, Gas turbine applications — Requirements for power generation
ISO 12100, Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3977-1, ISO 3977-3, ISO 11086,
ISO 12100 and ISO 19859, and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
ageing
loss of performance (3.21) of a gas turbine due to wear and tear experienced in normal operation which is
not recoverable by compressor cleaning, turbine cleaning, filter cleaning, etc.
Note 1 to entry: It is normally the result of increased seal clearances due to vibration and wear, loss of profile and
increased blade surface roughness due to corrosion, erosion, etc
3.2
available
state in which a unit is capable of providing service, whether or not it is actually in service, regardless of the
capacity level that can be provided
3.3
coating
in general, a consumable and generally replaceable overlay provided to protect the base material against
corrosion and/or erosion and/or act as a thermal barrier.
3.4
condition monitoring
assessment of the condition of a gas turbine or its components by measuring those parameters which, over
time, have been established to correlate with an incipient failure condition, and where the monitoring action
is non- intrusive with respect to the equipment
Note 1 to entry: Any subsequent maintenance activity which is based upon a diagnosis of parts condition over time
and executed in accordance with the monitored degree of deterioration, is referred to as "on-condition maintenance".
3.5
equivalent operating hours
weighted operating events affecting the life of the machine forming an equivalent operating time to
determine inspection intervals or life expectancy
3.6
fired start
any start which achieves full ignition and applies heat to the gas path components
Note 1 to entry: For fired hours, see service hours (3.26).
3.7
failure
sudden and unexpected ending of the ability of a component or equipment to fulfil its function
3.8
forced outage
FO
unplanned component failure (3.7) (immediate, delayed, postponed) or another condition that requires the
unit to be removed from service immediately or before the next planned shutdown (3.28)
3.9
forced outage hours
FOH
time, in hours, during which the unit or a major item of equipment was unavailable due to forced
(unplanned) outages
3.10
combustion inspection
activity of determining the condition of the combustor section of the gas turbine (including the transition duct)
3.11
hot gas path inspection
activity of determining the condition of the combustion system together with the turbine components of the
gas turbine
3.12
inspection
activity of determining the condition of a component or assembly and necessary replacement
3.13
major inspection
activity of determining the condition of the entire gas turbine
3.14
maintenance
sum of all measures intended to determine the actual gas turbine condition, together with the measures
required to preserve/restore the specified condition
3.15
off-line
any activity whilst the machine is out of operation
3.16
on-line
any simultaneous activity whilst the machine is in operation
3.17
on-line inspection
any inspection (3.12) activity (e.g. of lubricating oil filter) carried out concurrent with the gas turbine being
in operation
3.18
on-line maintenance
any maintenance (3.14) activity (e.g. of the auxiliary pump or sensing device) carried out simultaneously
with the gas turbine being in operation
3.19
operating hour
accumulated period of time from start (3.29) initiation operation to full stop
3.20
overhaul
act of dismantling, reconditioning, renewal and/or replacement of components or sub-assemblies of a gas
turbine in preparation for continued operation in accordance with the manufacturer's guidelines
3.21
performance
power output and efficiency (heat rate) of a gas turbine as stated in the manufacturer's specification
3.22
period hours
PH
hours in the period under consideration
3.23
fast start
starting sequence in which the load is applied to a gas turbine according to an accelerated programme
3.24
repair
any activity of correction by appropriate measures, including replacement if necessary, of any part of the gas
turbine, which is damaged, destroyed or malfunctions or otherwise breaks down
3.25
scheduled maintenance
planned maintenance (3.14) action with preplanned shutdown of the gas turbine at a specified time
3.26
service hours
SH
accumulated period of time from main flame ignition through to flame extinction
3.27
service factor
SF
ratio of service hours (3.26) to period hours (3.22) in a period under consideration
F = (t /t ) × 100 %
SF SH PH
where F is the service factor (SF)
SF
3.28
shutdown
event in which the unit is brought from operation to a stationary condition under control of a programmed
unloading and stopping sequence
3.29
start
act of getting the gas turbine and its driven equipment from the ready-to-start condition to the ready-to-
load condition
Note 1 to entry: This includes synchronization with the network, breaker closure and stable running thereafter in the
case of gas turbines driving alternators, and stable running of the driven equipment for mechanical drive gas turbines.
3.30
starting reliability
n n
SS SS
F = =
SR
nn+ n
()
SS FS SA
where
F is the start reliability (SR);
SR
n is the number of successful starts (SS);
SS
n is the number of failures to start (FS);
FS
n is the number of starting attempts (
...
Norme
internationale
ISO 3977-9
Deuxième édition
Turbines à gaz — Spécifications
2024-05
pour l'acquisition —
Partie 9:
Fiabilité, disponibilité, maintenance
Gas turbines — Procurement —
Part 9: Reliability, availability and maintainability
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2024
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Maintenabilité . 5
4.1 Généralités .5
4.2 Responsabilités du fabricant.6
4.2.1 Programmes d'inspections .6
4.2.2 Inspection et maintenance en continu .8
4.2.3 Surveillance de l'état .8
4.2.4 Maintenance en fonctionnement .8
4.2.5 Encrassement .8
4.2.6 Dégradation .8
4.3 Responsabilités de l'utilisateur .8
4.4 Pièces de rechange .9
4.5 Diagrammes d'enregistrement de fonctionnement .9
5 Fiabilité et disponibilité .12
5.1 Essais de réception de fiabilité. 12
5.2 Fiabilité et disponibilité, calcul et rapport . 12
5.2.1 Fiabilité . 12
5.2.2 Disponibilité . 13
Bibliographie . 14
iii
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 192, Turbines à gaz.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 3977-9:1999) qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— Les aspects de sécurité du document ont été supprimés puisqu'il s'agit d'une norme relative aux
spécifications pour l'acquisition.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 3977 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
La présente norme relative aux spécifications pour l'acquisition a été développée pour les aspects de fiabilité,
de disponibilité, et de maintenance des turbines à gaz.
v
Norme internationale ISO 3977-9:2024(fr)
Turbines à gaz — Spécifications pour l'acquisition —
Partie 9:
Fiabilité, disponibilité, maintenance
1 Domaine d’application
Le présent document fournit une base d'échange d'informations relatives à la fiabilité, la disponibilité, et
la maintenance entre les fabricants de turbines à gaz, les utilisateurs, les consultants, les organismes de
réglementation, les compagnies d'assurances et autres. Il définit les termes et définitions et il décrit
également la durée de vie escomptée des composants, les réparations et les critères de détermination des
intervalles de révision.
Le présent document s'applique à tous les éléments de la turbine à gaz et aux équipements auxiliaires.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des exigences 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 3977-1, Turbines à gaz — Spécifications pour l'acquisition — Partie 1: Introductions générales et définitions
ISO 3977-3, Turbines à gaz — Spécifications pour l'acquisition — Partie 3: Exigences de conception
ISO 11086, Turbines à gaz — Vocabulaire
ISO 19859, Applications des turbines à gaz — Exigences relatives à la production d'énergie
ISO 12100, Sécurité des machines — Principes généraux de conception — Appréciation du risque et réduction
du risque
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 3977-1, l'ISO 3977-3,
l'ISO 11086, l'ISO 12100 et l'ISO 19859 ainsi que les suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
vieillissement
perte de performance (3.21) d'une turbine à gaz, due à l'usure et à la dégradation en fonctionnement normal,
non récupérable par un nettoyage du compresseur, de la turbine, du filtre, etc.
Note 1 à l'article: C'est généralement le résultat de l'augmentation du jeu des joints due aux vibrations et à l'usure, de la
perte de profil et d'une rugosité accrue de la surface des aubes due à la corrosion, à l'érosion, etc.
3.2
disponible
état dans lequel une machine est capable de fonctionner, qu'elle soit ou non en service, indépendamment du
niveau de capacité qui peut être fourni
3.3
revêtement
recouvrement, généralement consommable et remplaçable, destiné à protéger le matériau de base contre la
corrosion et/ou l'érosion et/ou agisssant comme une barrière thermique
3.4
contrôle de l'état
évaluation de l'état de la turbine à gaz ou de ses composants par mesure des paramètres qui, dans le temps,
ont été établis pour corrélation avec une amorce d'état de panne, et lorsque l'action de contrôle n'est pas
intrusive eu égard aux équipements
Note 1 à l'article: Toute activité ultérieure de maintenance, fondée sur un diagnostic de l'état des pièces dans le temps,
et effectuée conformément au degré de détérioration contrôlé, est mentionnée comme «maintenance en l'état».
3.5
heures de fonctionnement équivalentes
événements de fonctionnement pondérés affectant la durée de vie de la machine pour constituer un temps
équivalent de fonctionnement, afin de déterminer des intervalles de contrôle ou la durée de vie
3.6
allumage de démarrage
tout démarrage qui réalise un allumage complet et transmet la chaleur aux composants du circuit de gaz
Note 1 à l'article: Pour les heures de démarrage, voir heures de service (3.26).
3.7
défaillance
arrêt soudain et inattendu de l'aptitude d'un composant ou d'un équipement à remplir sa fonction
3.8
interruption forcée
FO
défaillance (3.7) imprévue d'un composant (immédiate, retardée, reportée) ou un autre état nécessitant un
arrêt immédiat ou avant le prochain arrêt programmé de la machine (3.28)
3.9
heures d'interruption forcée
FOH
durée, en heures, pendant laquelle la machine ou un élément important de l'équipement n'était pas disponible
en raison d'interruptions forcées (imprévues)
3.10
inspection de combustion
activité qui consiste à déterminer l'état de la section de combustion de la turbine sà gaz (incluant le conduit
de transition)
3.11
inspection du parcours des gaz chauds
activité qui consiste à déterminer l'état du système de combustion ainsi que les composants de la turbine à gaz
3.12
inspection
activité qui consiste à déterminer l'état d'un composant ou d'un ensemble et, si nécessaire, à les remplacer
3.13
inspection principale
activité qui consiste à déterminer l'état de la turbine à gaz dans son ensemble
3.14
maintenance
total de toutes les mesures destinées à déterminer l'état réel de la turbine à gaz, ainsi que les mesures
requises pour préserver/restaurer l'état spécifié
3.15
hors fonctionnement
toute activité réalisée pendant que la machine ne fonctionne pas
3.16
en continu
toute activité réalisée pendant le fonctionnement de la machine
3.17
inspection en continu
toute activité d'inspection (3.12) (par exemple du filtre d'huile de lubrification) réalisée pendant le
fonctionnement de la turbine à gaz
3.18
maintenance en continu
toute activité de maintenance (3.14) (par exemple de la pompe auxiliaire ou du détecteur) exercée
simultanément au fonctionnement de la turbine à gaz
3.19
heures de fonctionnement
période cumulée de temps depuis le début du démarrage (3.29) jusqu'à l'arrêt complet
3.20
révision
acte qui consiste à démonter, reconditionner, renouveler et/ou remplacer les composants ou sous-ensembles
d'une turbine à gaz en vue d'assurer un fonctionnement continu, conformément aux instructions du fabricant
3.21
performance
puissance fournie et rendement (consommation de chaleur) d'une turbine à gaz, comme mentionné dans les
spécifications du constructeur
3.22
durée de la période en heures
PH
temps passé au cours de la période considérée
3.23
rapide
séquence de démarrage pendant laquelle la charge est appliquée à une turbine à gaz selon un programme
accéléré
3.24
réparation
toute action corrective effectuée à l'aide de mesures appropriées, y compris le remplacement, si nécessaire,
de toute partie de la turbine à gaz qui est endommagée, détruite, cassée ou qui fonctionne mal
3.25
maintenance programmée
maintenance programmée (3.14) à un moment spécifié pour des activités prévues de maintenance
3.26
heures de service
SH
période cumulée de temps depuis l'allumage principal de la flamme jusqu'à l'extinction de la flamme
3.27
facteur de service
SF
rapport des heures de service (3.26) sur la durée de la période en heures (3.22) pour une période donnée
F = (t /t ) × 100
SF SH PH
où F est le facteur de service (SF)
SF
3.28
arrêt
événement par lequel la machine passe de l'état de fonctionnement à un état stationnaire au cours d'une
séquence programmée de diminution contrôlée de la charge et d'arrêt
3.29
démarrage
acte qui consiste à faire passer la turbine à gaz et ses machines entraînées de l'état prêt au démarrage à l'état
prêt à la prise de charge
Note 1 à l'article: Ceci comprend la synchronisation avec le réseau, l'enclenchement du disjoncteur et un fonctionnement
stable ultérieur dans le cas de turbines à gaz entraînant des alternateurs, et un fonctionnement stable des machines
entraînées pour des turbines à gaz à entraînement mécanique.
3.30
fiabilité de démarrage
n n
SS SS
F = =
SR
nn+ n
()
SS FS SA
où
F est la fiabilité de démarrage (SR);
SR
n est le nombre de démarrages réussis (SS);
SS
n est le nombre d'échecs de démarrage (FS);
FS
n est le nombre de tentatives de démarrage (SA).
SA
3.31
démarrage réussi
SS
fait de mettre une machine, par un essai de démarrage, à l'état «en service» au cours d'une période spécifiée,
comme le démontre le raccordement stable du générateur au système, ou le fonctionnement stable des
machines entraînées
3.32
déclenchement
arrêt brusque (3.28) de la charge de la machine, en coupant l'alimentation en carburant et en ouvrant le
disjoncteur de charge ou de l'alternateur
3.33
déclenchement du ralenti
réduction soudaine de la charge de la machine à l'état de ralenti, à la réception d'un signal de déclenchement
(3.32) approprié
3.34
perfectionnement
acte qui consiste à augmenter la puissance fournie et/ou le rendement d'une turbine à gaz existante par
le remplacement de pièces ou l’ajout/la modification de systèmes auxiliaires conçus pour l'état imposé par
l'amélioration du fonctionnement (3.21)
Note 1 à l'article: Le perfectionn
...
Questions, Comments and Discussion
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