ISO 5199:1986
(Main)Technical specifications for centrifugal pumps — Class II
Technical specifications for centrifugal pumps — Class II
Covers class II requirements for pumps of back pull-out construction as used primarily in the chemical and petrochemical industries. Includes design features concerned with installation, maintenance and safety for these pumps, including baseplate couplings and auxiliary piping but excluding the driver.
Spécifications techniques pour pompes centrifuges — Classe II
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEX,lIYHAPOflHAR OPI-AHM3Al-W fl0 CTAHAAPTM3Al4’lWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Technical specifications for centrifugal Pumps - Class II
Spkifica tions techniques pour pompes ten trifuges - Classe ll
First edition - 1986-04-15
Ref. No. ISO 51994986 (E)
w UDC 621.671
-
Descriptors : Pumps, rotary Pumps, centrifugal Pumps, specifications.
üi
0
cn
Price based on 37 pages
-
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bedies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 5199 was prepared by Technical Committee lSO/TC 4 15,
Pumps.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.
0 International Organkation for Standardkation, 1986
Printed in Switzerland
ii
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Contents
Page
1
.........................................................
0 Introduction
1
Scope and field sf application .
1
1
2 References .
2
Definitions .
3
3
4 Design .
10
5 Materials .
10
6 Shop inspection and tests .
.............................................. 11
7 Preparation for despatch
Annexes
13
........................................
Centrifugal pump - Data sheet
18
Peakdisplacement .
................................. 19
Externat forces and moments on flanges
23
Typical seal arrangements .
.......................................... 25
Piping arrangements for Seals
...................................... 34
Enquiry, proposal, purchase Order
.................................... 35
Documentation after purchase Order
36
Checklist .
. . .
Ill
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This page intentionally lef? blank
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 51994986 (EI.
Technical specifications for centrifugal Pumps - Class II
0 Introduction c) this International Standard;
This International Standard is the first of a series dealing with d) other Standards to which reference is made in the Order
technical specifications for centrifugal Pumps; they correspond or enquiry.
to three classes of technical specifications, 1, II and Ill, of which
class I has the most severe, and class Ill the least severe re-
quirements. 2 References
Where a decision may be required by the purchaser, or agree- To the extent specified in the text, the following International
ment is required between purchaser and manufacturer, the Standards are used in the application of this Standard.
relevant text is printed in bold typeface and listed in annex H.
ISO 76, Rolling bearings - Sta tic load ratings.
ISO 28111, Rolling bearings - D ynamic load ra tings and ra ting
1 Scope and field of application
life - Part 7 : Calculation methods.
ISO 1940, Balance quality of rotating rigid bodies.
1.1 This International Standard covers class II requirements
for centrifugal Pumps of back pull-out construction as used
primarily in the Chemical and petrochemical industries. I S 0 2084, Pipeline flanges for general use - Metric series -
Ma ting dimensions.
However the Standard, or individual clauses of it, tan be ap-
plied in other industries, for general industrial use or to pump
designs other than of back pull-out construction. ISO 2229, Equipment for the Petroleum and natura1 gas in-
dustries - S teel pipe flanges, nominal sizes 112 to 24 in -
Metric dimensions.
1.2 Pumpaasspecifiedl in ISO 2858 are typicafof those con-
forming to. this International Standard.
ISO 2372, Mechanical Vibration of machines with operating
Speeds from 10 to 200 revls - Basis for specifying evaluation
Standards.
1'3 This Internatiönal Standard includes design features con-
cerned with installation, maintenance and safety for these
ISO 2373, Mechanical vibra tion of certain rotating electrical
Pumps, including baseplate couplings and auxiliary piping but
machinery with shaft heights between 80 and 400 mm -
excluding the driver.
Measurement and evaluation of the Vibration severity.
1.4 Where application of this International Standard has ISO 2548, Centrifugal mixed flow and axialpumps - Code for
been called for acceptance tests - Class C.
a) and a specific design feature is required, alternative ISO 2858, End-suction centrifugal Pumps (rating 16 bar) -
Designa tion, nominal duty poin t and dimensions.
designs which meet the intent of the Standard may be
offered, provided that the alternative is described in detail;
ISO 3069, End-suction centrifugal Pumps - Dimensions of
cavities for mechanical Seals and for soft packing.
b) Pumps not complying with all requirements of the Stan-
dard may be offered for consideration provided that all
ISO 3274, Instruments for the measurement of surface
deviations are stated.
roughness by the Profile method - Contact fstylusl in-
s trumen ts 0 f consecutive Profile transforma tion - Con tat t
1.5 Whenever the documents include contradicting technical
Profile meters, System M.
requirements, they shall apply in the following sequence:
ISO 3555, Centrifugal mixed flow and axialpumps - Code for
a) purchase Order (or enquiry if no Order is placed) (sec acceptance tests - Class B.
annexes F and G);
ISO 3661, End-suction centrifugal Pumps - Baseplate and
installa tion dimensions.
b) data sheets (sec annex A);
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ISO 51994986 (El
Conditions Idriver excluded) that
3.3 rated conditions:
ISO 3744, Acoustics - Determination of Sound power levels of
define the (guarantee) Point necessary to meet all defined
Engineering methods for free- field conditions
noise sources -
operating conditions, taking into account any necessary
over a reflec ting plane.
margins.
Determination of Sound power levels of
ISO 3746, Acoustics -
3.4 rated driver output: The maximum permissible driver
noise sources - Survey method.
output under site operating conditions.
3.5 basic design pressure: This is derived from the per-
mitted Stresses at 20 OC of the material used for the pressure-
3 Definitions
containing Parts.
Terms in this International Standard which are not self-
rated pressure: The pressure limit at the most severe
36 .
explanatory are defined as follows.
operating conditions in a given application.
rated inlet pressure: The inlet pressure which, with the
3.1 operating conditions: All Parameters (for example, 3.7
rated head (converted to pressure) at rated flow, results in the
operating temperature, operating pressure) determined by a
rated outlet pressure.
given application and pumped liquid. These Parameters will in-
fluence the type of construction and construction materials.
3.8 rated sutlet pressure: Outlet pressure of the pump at
rated flow, rated head (converted to pressure) rated inlet
3.2 allowable operating range: The flow range at the pressure.
specified operating conditions with the impeller supplied as
limited by cavitation, heating, Vibration, noise, shaft deflection 39 * pressure - temperature rating : Welationship between
pressure and temperature given in the form of a graph (sec
and other similar criteria. This range shall be defined by the
below).
manufacturer.
Basic
design
pressu re
Operating
pressure
Operating Temperature
temperature
2
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ISO 5199-1986 EI
3.10 corrosion allowance: That Portion of the wall 3.22 barrier liquid (buffer) : An appropriate (clean, com-
thickness of the Parts wetted by the pumped liquid in excess of patible, etc.) liquid inserted between two Seals (mechanical seal
and/or soft packing). The barrier liquid pressure depends on
the theoretical thickness required to withstand the pressure
limits given in 4.4.1. the seal arrangement. The barrier liquid may be used to prevent
air entering the pump. The barrier is normally easier to seal than
the pumped liquid and/or creates less of a hazard on leaking.
3.11 maximum allowable continuous Speed : The highest
Speed at which the manufacturer permits the pump to operate
continuously.
4 Design
at which the turbi ne
3.12 trip Speed: The Speed of rotation
stop mechanism operates.
emergency
4.1 General
3.13 first critical Speed: The Speed of rotation of a machine
4.1.1 Characteristic curve
at which the first (lowest) lateral natura1 frequency of Vibration
of the rotating Parts corresponds to the frequency of rotation.
The characteristic curve shall indicate the permitted operating
range of the pump. Pumps with a stable characteristic curve are
3.14 design load: The maximum hydraulic radial forces on
preferred. The characteristic curves of the smallest and largest
the largest impeller (diameter and width) operating within the
impeller diameter of the pump shall be plotted on the perfor-
manufacturer’s specified range on its maximum Speed curve
mance Chart as a function of flow.
with a liquid density of 1000 kg/m?
maximum load: The maximum hydraulic radial forces
3.15
4.12 Net positive suction head (NPSH)
on the largest impeller (diameter and width) operating at
any Point on its maximum Speed curve with a liquid density of
The NPSH required, (NPSH),, shall be based on cold
1000 kg/m?
water as specified in ISO 2548 or ISO 3555 unless other-
wise agreed.
3.16 shaft runout: The total radial deviation indicated by a
device measuring shaft Position in relation to the bearing
A (NPSH), curve shall be provided for water as a function of
housing as the shaft is rotated manually in its bearings with the flow.
shaft in the horizontal Position.
Should the pump manufacturer consider that, because of the
construction material and liquid pumped, more NPSH is
3.17 face runout: The total axial deviation indicated at the
outer radial face of the stuffing box by a device attached to and required, this should be stated in the proposal and the ap-
rotated with the shaft when the shaft is rotated manually in its propriate curve provided.
bearings in the horizontal Position. The radial face is that which
determines the alignment of a seal component. The NPSH available (NPSH), shall exceed (NPSH), by a margin
of at least 0,5 m. Correction factors for hydrocarbons are not
allowed.
3.18 shaft deflection: The term as used in this International
Standard describes the displacement of a shaft from its
For NPSH tests, refer to 6.323.
geometric centre in response to the radial hydraulic forces
acting on the impeller. lt does not include shaft movement
caused by tilting within the bearing clearances, bending caused
4.1.3 Outdoor installation
by impeller imbalance or shaft runout.
The pu mps shall be suitable for outdoor installation under
3.19 circulation (flush): Return of pumped liquid from high
normal ambient cond itions.
pressure area to seal cavity tan be by external piping or internal
passage and is used to remove heat generated at the seal or to
Extraordinary local ambient conditions, such as high or low
maintain positive pressure in the seal cavity or treated to im-
temperatures, corrosive environment, sand storms, etc. for
prove the working environment for the Seal. In some cases it
which the pump must be suitable shall be specified by the pur-
may be desirable to circulate from the seal cavity to a lower
chaser.
pressure area (for example, the inlet).
4.2 Prime movers
3.20 injection (flush) : lntroduction of an appropriate
(clean, compatible, etc.) liquid into the seal cavity from an
The following have to be considered when determining the
extemal Source and then into the pumped liquid. Used for the
rated Performance of th Ie drive:
same purpose as circulation but also used to provide an im-
proved working environment for the Seal.
a) application and method of Operation of the pump. For
instance in the case of parallel Operation, the possible per-
formante range with only one pump in Operation taking into
3.21 quenching : Continuous or intermittent introduction of
account the System characteristic shall be considered;
an appropriate (clean, compatible, etc.) fluid on the
atmospheric side of the main shaft Seal. Used to exclude air or
b) Position of the operating Point on the charac-
moisture, to prevent or clear deposits (including ice), lubricate Pump
an auxiliary Seal, snuff out fire, dilute, heat or cool leakage. teristic curve;
3
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ISO 51994986 (El
4.3.2 Balance and Vibration
c) shaft seal friction loss;
Balancing of the pump rotating Parts shall be carried out. Vibra-
d) circulation flow for the mechanical seal (especially for
tion shall not exceed the Vibration severity limits as given in
Pumps with low rate of flow);
table 1 when measured on the manufacturer’s test facilities.
These values are measured radially at the bearing housing at a
e) properties of pumped liquid (viscosity, solids content,
Single operating Point at rated Speed ( + 5 %) and rated flow
density);
( + 5 %) when operating without cavitation.
fl power and Slip loss through transmission;
For information, this tan normally be achieved by balancing in
accordance with grade G 6,3 of ISO 1940.
g) atmospheric conditions at pump site.
Table - Limits of Vibration severity for horizontal
Prime movers required as drivers for any Pumps covered by this
Pumps with multivane impellers”
International Standard shall have power output ratings at least
equal to the percentage of rated pump power input given in
figure 1, this value being never less than 1 kW.
Where it appears that this will lead to unnecessary oversizing of
min-1 mmls mmls
l I I I
the driver, an alternative proposal shall be submitted for the
purchaser’s approval. n < 1800
23 4,5
I
1 I
1800 < n < 4500
4,5 7,l
4.3 Critical Speed, balance and Vibration
* The table is based on ISO 2372 and ISO 2373.
4.3.1 Critical Speed
Pumps with a special impeller, for example a Single channel
impeller, may exceed the limits given in the table. In such a case
Under operating conditions, the actual first lateral critical speed
of the rotor when coupled to the drive agreed upon shall be at the pump manufacturer should indicate this in his offer.
least 10 % above the maximum permitted continuous Speed
See also annex B.
including the trip Speed of a turbine driven pump.
01 05 J 1 . 5 10 50 100 kW
I
Pump power input at rated conditions
Figure 1 - Prime mover output, percentage of pump power input at rated conditions
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO5199-1986 (EI
4.4.4.4 Casing gaskets
4.4 Pressure-containing Parts
Casing gaskets shall be of a design suitable for the rated
4.4.1 Pressure-temperature rating
operating conditions and for hydrostatic test conditions at am-
bient temperature. The casing-cover gaskets shall be confined
The pressure limit (rated pressure) of the pump at the most
on the atmospheric side to prevent blow-out.
severe operating conditions shall be clearly defined by the
manufacturer. In no case may the rated pressure of’the pump
(casing and cover including shaft seal housing and gland
4.4.4.5 Vapour venting
follower/end plate) exceed that of the pump flanges.
A pump handling a liquid at a pressure near its vapour pressure
The basic design pressure of the pump shall be at least a gauge or with a gas content shall be designed so that the vapours tan
pressure of 16 bar’) at 20 OC when made of cast iron, ductile
be properly vented.
iron, carbon steel or stainless steel.
4.4.4.6 External bolting
For materials the tensile requirements of which do not permit
the 16 bar rating, the pressure-temperature rating shall be ad-
Bolts or studs that connect Patts of the pressure casing,
justed according to the stress-temperature rating for the
including shaft seal housing, shall be at least 12 mm diameter
material and shall be clearly stated by the manufacturer.
(ISO metric thread).
4.4.2 Wall thickness
NOTE - If, due to space limitations, the use of 12 mm bolts or
impractical, smaller bolts or studs may be used.
Pressure casings including the shaft seal housing and gland end
The bolting selected (property class) shall be adequate for the
plate shall be of such thickness as will be suitable for containing
rated pump pressure and for normal tightening procedures. If
pressure and limiting distortion under the rated pressure at
at some Point it is necessary to use a fastener of special quality,
operating temperature.
interchangeable fasteners for other joints shall be of the same
quality. Hollow-head screws should be avoided if possible.
be suitable for the hydrostatic test
The casing shall also
pressure (see 6.3. 1) at ambient temperature.
4.4.4.7 Casing support for high temperature
The pressure-c ontaining Parts shall have a corrosion
allowance of 3 mm unless othe lrwise agreed
For applications above 175 OC example, due consideration
for
should be given to supporting the centreline pump casing.
4.4.3 Materials
4.5 Branches (nozzles) and miscellaneous
connections
-
NOTE For the purposes of this Standard the terms branch
nozzle are synonymous.
Mechanical features
4.4.4
4.5.1 Extent
4.4.4.1 Dismantling
This section is concerned with all fluid connecti ons to the
Pump
The pump shall preferably be designed in back pull-out con-
whether for Operation or maintenance.
struction in Order to permit removal of the impeller, shaft, shaft
seal and bearing assembly without disturbing the inlet and
4.5.2 Inlet and outlet branches
outlet flange connections. Provision shall be made for easy
Separation of components, for example jackscrews.
Inlet and outlet branches shall be flanged and designed for the
same pressure unless the pump manufacturer states this is not
4.4.4.2 Jackscrews
so and emphasizes the requirement for pressure relief.
When jackscrews are supplied as a means of separating
contacting faces, the mating face shall be counterbored to
4.5.3 Vent, pressure-gauge and drain
receive the jackscrews where marring offers a possibility of a
leaky joint or poor fit. Hollow-head screws should be avoided if
Venting of all areas of casing and seal chamber shall be pro-
possible.
vided unless the pump is made self-venting by arrangement of
branches.
4.4.4.3 Jackets
The connection of pressure gauges at the inlet and outlet
branches shall be possible. The connections are not drilled. The
enquiry and/or Order should state if such connections are re-
quired to be drilled.
1 bar = 0,l MPa
1)
5
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Provision shall be made Bor draining at the lowest Point, or Cast or welded impellers shall consist of one piece,
excluding
Points, of the pump. The enquiry and/or Order should state if wear rings.
such connections are required to be drilled and to be fitted with
Impellers fabricated by other means are permissible in
a plug or other closures.
special cases, i.e. for small impeller outlet widths or of
4.5.4 Closures special materials. This, however, requires agreement
with the purchaser.
The material for the closures (plugs, blank/blind flanges, etc.)
shall be appropriate to the pumped liquid. Attention shall be
4.8.2 Securing of impellers
paid to the suitability of material combinations for corrosion
resistance and to minimize the risk of seizure or galling of screw
Impellers shall be secured against circu mferential
and axial
threads.
movement when rotating in the intended direction.
All openings exposed to the pumped liquid under pressure,
4.8.3 Axial adjustment
including all shaft seal openings, shall be fitted with removable
closures adequate to contain pressure.
If field adjustment of impeller axial clearance is required, ex-
ternal means of adjustment shall be provided. If adjustment is
4.5.5 Auxiliary pipe connections
achieved by axial movement sf the rotor, attention shall be paid
to the possibly dangerous effect on the mechanical Seal(s) (see
All auxiliary pipe connections shall be of adequate material, size
also 4.11.6).
and thickness fo r the intended du (see also 4.1 3.5).
tY
The inside pipe diameter shall always be at least 8 mm and the
4.9 Wear rings or equivalent components
wall thickness 1 mm. Greater diameters and wall thicknesses
Auxiliary piping shall be provided with Wear rings should be fitted where appropriate. When wear
are preferred.
detachable joints to permit easy dismantling. The type of con- rings are fitted they shall be renewable and securely locked to
nections shall be subject to agreement. prevent rotation.
4.5.6 Connection identification
4.10 Running clearance
All connections shall be identified in the installation drawing in
When establishing running clearances between stationary and
accordance with their duty and function. lt is recommended
moving Parts, consideration shall be given to operating condi-
that this identification also be applied on the pump.
tions and properties of the material used (used as hardness and
gall resistance) for these Parts. Clearances shall be sized to pre-
I and moments on flanges ( inlet
4.6 Externa f orces
vent contact, and material combinations selected to minimize
and outlet)
the risk of seizure and erosion.
The method given in annex C shall be used for cast steel
4.11 Shafts and shaft sleeves
Pumps unless another method is agreed upon between
the purchaser and the manufacturer.
4.11.1 General
rchaser shall calculate the forces and ts
The pu momen exerted
Shafts shall be of ample size and stiffness to
by the piping on the pump.
a) transmit the Prime mover rated power;
The manufacturer shall verify that these loads are permissible
for the pump under consideration. If the loads are higher
b) minimize unsatisfactory packing or seal Performance;
than permissible, the Solution of the Problem shall be
agreed upon between purchaser and manufacturer.
c) minimize wear and the risk of seizure;
4.7 Branch (nozzle) flanges
d) take due consideration of the static and dynamic radial
loads, the critical Speed (sec 4.3.1) and the methods of
The flange envelope shall be of a size to enable flanges to
starting and inertia loading involved.
ISO 2684 and/or ISO 2228 to be provided. If the pump manu-
facturer’s Standard Pattern entails a flange thickness and a
4.11.2 Surface roughness
diameter greater than that of the rating specified, the heavier
flange may be supplied, but it shall be faced and drilled as
The roughness of the shaft or sleeve at the stuffing box,
specified. Good seating of the bolt head and/or nut on the back
mechanical seal and oil seal shall be not greater than 0,8 pm
face of cast flanges shall be ensured. Bolt holes shall straddle
unless otherwise required for the Seal. Measurement of surface
the centreline.
roughness shall be in accordance with ISO 3274.
4.8 Impellers
4.11.3 Shaft deflection
4.8.1 Impeller design
The calculated shaft deflection at the radial plane through the
Impellers of closed, semi-open or open designs may be selected outer face of the stuffing box caused by radial loads exerted
according to the application.
during Operation of the pump shall be consistent with the
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO51994986 EI
4.12 Bearings
proper functioning of mechanical Seals. In the case of ISO 2858
Pumps, this value shall not exceed 50 Pm as verified by pro-
totype testing .
4.12.1 General
The following condition a) always applies; in addition condi-
Rolling bearings of Standard design are
normally employed.
tion b) and/or condition c) may be required by agree-
Other types of bearings may be used.
ment :
4.12.2 Rolling bearing life
within the allowable operating range of the pump;
a)
Rolling bearings shall be selected and rated in accordance with
b) at design load;
ISO 76 and ISO 281/1; the “basic rating life (BlO)” shall be at
least 17 500 h when operating within the allowable operating
at maximum load.
Cl
range. The manufacturer shall specify the limits of the inlet
pressure as a function of the pump head at maximum load to
not be considered when d etermining
Support by pack ing shall
achieve a calculated bearing life of at least 17 500 h.
s haft def lection.
4.11.4 Diameter 4.12.3 Bearing temperature
The diameter of the portions of the shaft or shaft sleeves in The pump manufacturer shall specify if cooling or heating is
necessary to maintain bearing temperatures within the limits
contact with shaft Seals shall be in accordance with ISO 3069
given by the bearing manufacturer.
where practicable.
4.11.5 Shaft runout
4.12.4 Lubrication
Manufacture and assembly of the shaft and sleeve, if fitted, The Operation instructions shall include information on the
tYPe
should ensure that the runout (sec 3.16) at a radial plane sf lubricant to be used and the frequency of application.
through the outer face of the stuffing box is not greater than
50 Pm for nominal outside diameters smaller than 50 mm, not
4.125 Bearing housing design
greater than 80 Pm for nominal outside diameters 50 to
100 mm, and not greater than 100 Pm for nominal outside
In Order to prevent loss or contamination, gasketed or threaded
diameters greater than 100 mm.
connections shall not be used to separate cooling or heating
fluids from lubricants.
Axial movement
4.11.6
All openings in the bearing housing shall be designed to pre-
of the rotor permitted by the bearings shall not vent the ingress of contaminants and the escape of the lubri-
Axial movement
adversely aff ect the pe rformance of the met hanical Seal. cant under normal operating conditions.
In hazardous areas any device for sealing the beari ng housing
4.11.7 Securing and sealing of shaft sleeve
shall be desig ned not to be a Source of ignition.
When a shaft sleeve is fitted it shall be positively secured
In case of oil lubrication a oil drain hole shall be pro-
plugged
against circumferential and axial movement. The shaft sleeve
vided.
shall be sealed against the impeller hub so that the shaft is not
wetted.
If the bearing housing also serves as an oil chamber, an oil level
indicator or constant level oiler shall be used. The mark for the
4.11.8 Arrangment of shaft sleeve, if fitted
recommended oil level or the setting of the constant level oiler
shall be permanent and visible and shall state whether the level
On a pump arranged for packing, the end of the shaft sleeve
is stationary or running.
assembly, if fitted, shall extend beyond the outer face of the
Where regreasable bearings are used, grease relief shall be pro-
packing gland follower. On a pump arranged for mechanical
vided.
Seals, the shaft sleeve shall extend beyond the seal end plate.
On Pumps employing an auxiliary seal or a throttle bushing, the
shaft sleeve shall extend beyond the seal end plate. Leakage
4.13 Shaft sealing
between the shaft and sleeve thus cannot be confused with
leakage through box packing or mechanical seal faces.
4.13.1 General
For certain mechanical seal arrangements (for example,
The pump design shall permit the use of all the following alter-
external mechanical Seals, double mechanical Seals)
natives :
deviations may be offered.
-
soft packing (P),
4.11.9 Securing of thrust bearing
-
Single mechanical seal (SA
Snap rings in direct contact with the bearings shall not be used
double mechanical sea 1 01,
for transmitting the thrust from the shaft to the inner rate of
the thrust bearing. Locknuts and lockwashers are preferred. as shown in annex D.
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 51994986 (El
which in certain
Quench arrangements (Q), cases tan become
4.13.3.3 Materials
in annex D.
necessary, are also shown
Appropriate material for the seal components shall be Chosen
The seal cavity dimensions shall be in accordance with
to withstand corrosion, erosion, temperature, thermal and
ISO 3069 except where the operating conditions dictate other-
mechanical stress, etc. For mechanical Seals, metallic Parts
wise.
wetted by the pumped liquid shall have at least the same
material quality as the pump casing (sec clause 5) as far as
tainin
Arrangements shall be available for con collecting and
mechanical properties and corrosion resistance are concerned.
draining all liquid leakage from the seal area.
4.13.3.4 Construction features
4.13.2 Stuffing box
Provision shall be made for centring the seal end plate in rela-
Provision sha
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEJKAYHAPO~HAR OPrAHM3A~MR Il0 CTAH~APTbl3AWWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Spécifications techniques pour pompes centrifuges -
Classe Il
Technical specitïcations for centrifugal pumps - Glass Il
Premiere 6dition - 198644-15
CDU 621.671 Réf. no : ISO 51994986 (FI
Descripteurs : pompe, pompe rotative, pompe centrifuge, spécification.
Prix basé sur 37 pages
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comite technique
créé a cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
’
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 Oh au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 5199 a 6th élaboree par le comite technique ISO/TC 115,
Pompes.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite a une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la derniere édition.
0
0 Organisation internationale de normalisation, 1986
Imprimé en Suisse
ii
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Sommaire
Page
1
0 Introduction. .
......................................... 1
1 Objet et domaine d’application
1
2 Références .
2
3 Définitions .
3
4 Conception .
11
5 Matériaux .
.................................................. 11
6 Inspection et essais.
.......................................... 12
7 Préparation pour l’expédition
Annexes
............................ 13
Feuilles de spécifications
Pompe centrifuge -
18
Hauteursdecrête .
............................... 19
Forces et moments externes sur les brides
................... 23
Dispositions caractéristiques des dispositifs d’étanchéité
...................... 25
Dispositifs de tuyauterie pour dispositifs d’étanchéité
............................... 34
Appel d’offre, projet, commande du client
35
......................................
Documentation après commande.
36
.........................................................
Récapitulatif
. . .
III
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Page blanche
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ISO 51994986 (F)
NORME INTERNATIONALE
Spécifications techniques pour pompes centrifuges -
Classe Il
0 Introduction b) feuilles de spécificgtions (voir annexe A);
La présente Norme internationale est la Premiere d’une série
c) la présente Norme internationale;
traitant des spécifications techniques pour les pompes centrifu-
ges; elles correspondent a trois classes de spécifications techni-
d) les autres normes auxquelles il est fait référence dans la
ques, notamment classes 1, II et Ill: la classe I étant la plus
commande ou dans l’appel d’offre.
sévere et la classe Ill la moins severe.
Les paragraphes portant sur les points où un choix peut être fait
2 Références
par l’acheteur ou bien ceux pour lesquels un accord entre les
parties est nécessaire sont imprimés en caractères gras et sont
Pour l’application de la présente Norme internationale, les Nor-
répertoriés dans l’annexe H.
mes internationales suivantes sont utilisées dans les limites
d’application précisées dans le texte.
1 Objet et domaine d’application
ISO 76, Roulements - Charges statiques de base.
1 .l La présente Norme internationale couvre les spécifica-
ISO 28111, Roulements - Charges dynamiques de base et
tions de la classe II applicables aux pompes centrifuges avec
duree nominale - Partie 1: Methodes de calcul.
démontage par l’arrière, qui sont principalement utilisées dans
les industries chimiques et pétrochimiques. Elle peut également
I SO 1946, Oualite d’équilibrage des corps rigides en rotation.
s’appliquer, en totalité ou en partie, à d’autres industries, pour
usage industriel général ou a des modèles de pompes ne se
ISO 2084, Brides de tuyauteries a usage genéral - Skie metri-
demontant pas par I’arriére.
Dimensions de raccordement.
que -
1.2 Les pompes faisant l’objet de I’ISO 2858 sont un exemple
ISO 2229, Materiel d’équipement pour les industries du pétrole
type de pompes conformes à la présente Norme internationale.
et du gaz naturel - Brides pour tubes d’acier de diametres
nominaux 112 à 24 in - Dimensions métriques.
1.3 La présente Norme internationale comprend les caracté-
ristiques de conception relatives a l’installation, l’entretien et la
ISO 2372, Vibrations mécaniques des machines ayant une
securite de ce type de pompes y compris le socle, I’accouple-
vitesse de fonctionnement comprise entre 10 et 200 tris -
ment, les tuyauteries auxiliaires, mais à l’exclusion de la
Base pour l%laboration des normes devaluation.
machine d’entraînement.
ISO 2373, Vibrations mécaniques de certaines machines électri-
ques tournantes, de hauteur d’axe comprise entre 00 et
1.4 Lorsque l’application de la présente Norme internationale
- Mesurage et evaluation de E’ntensité vibratoire.
400mm
est demandee
a) et qu’elle spécifie une conception particulière pour cer-
ISO 2546, Pompes centrifuges, helico-centrifuges et
tains éléments, des conceptions différentes, répondant à hélicoïdes - Code d’essais de réception - Classe C.
l’esprit de la norme, peuvent être proposées, dans la mesure
où la variante est décrite en détail; ISO 2858, Pompes centrifuges a aspiration en bout (pression
nominale 16 bar) - Designa tion, point de fonctionnement
b) des pompes ne satisfaisant pas à toutes les exigences
nominal et dimensions.
de la présente Norme internationale peuvent être propo-
sées, dans la mesure où tous les karts sont indiqués.
ISO 3669, Pompes centrifuges à aspiration en bout - Dimen-
sions des logements de garnitures mécaniques et de garnitures
à tresse.
1.5 Lorsque les documents comprennent des spécifications
techniques contradictoires, ils doivent être appliqués dans
ISO 3274, Instruments de mesurage de la rugosité des surfaces
l’ordre suivant:
par la methode du profil - lnstrumen ts a palpeur-aiguille, à
a) commande d’achat (ou appel d’offre, s’il n’y a pas de transformation progressive du profil - Pro filonni tres à con tact
commande passée) (voir annexes F et G); du système M.
1
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ISO 51994986 (FI
3.3 conditions nominales: Conditions (excluant l’entraîne-
I S 0 3555, Pompes centrifuges, hélice-cen trifuges et hélicoir
ment) définissant le point (garanti) nécessaire pour que toutes
des - Code d’essais de réception - Classe B.
les conditions de fonctionnement définies soient remplies, en
prenant en considération toutes les marges nécessaires.
I SO 3661, Pompes centrifuges à aspiration en bout - Dimen-
sions relatives aux socles et a l’ins tala tion.
3.4 puissance nominale à l’entraînement: Puissance
Determination des niveaux de puis-
ISO 3744, Acoustique -
maximale admissible par l’entraînement dans les conditions de
sance acoustique emis par les sources de bruit - Methodes
fonctionnement in situ.
d’expertise pour les conditions de champ libre au-dessus d’un
plan re flechissan t.
3.5 pression de calcul de base: Pression déterminée à par-
ISO 3746, Acoustique - Détermination des niveaux de puls-
tir des valeurs des contraintes admissibles par les matériaux uti-
sance acoustique émis par les sources de bruit - Méthode de
lisés pour les éléments sous pression à 20 OC.
contrôle.
3.6 pression nominale: Pression maximale que peut sup-
porter la pompe dans les conditions de fonctionnement les plus
3 Définitions
sévères pour une application donnée.
Les termes utilisés dans la présente Norme internationale, dont
le sens n’est pas explicite, sont définis ci-après.
3.7 pression nominale à l’aspiration: Pression à I’aspira-
tion qui, ajoutée à la hauteur nominale (convertie en pression)
3.1 conditions de fonctionnement: Tous les paramètres
correspondant au débit nominal, conduit à la pression nominale
(par exemple température et pression de fonctionnement)
au refoulement.
déterminés pour une utilisation et un liquide pompé donnés.
Ces paramétres influent sur le type et les matériaux de cons-
3.8 pression nominale au refoulement: Pression au refou-
truction.
lement de la pompe au débit nominal, à la hauteur nominale
(convertie en pression) et à la pression nominale à l’aspiration.
3.2 plage de fonctionnement admissible: Plage des
débits, aux conditions de fonctionnement spécifiées avec la
roue fournie, limitée par la cavitation, l’échauffement, les vibra- 3.9 relation pression - température: Relation entre la pres-
sion et la température donnée sous forme de graphique (voir
tions, le bruit, la flexion de l’arbre et tous les autres critères
similaires. Cette plage doit être définie par le constructeur. ci-dessous).
Pression
de calcul
de base
Pression
de fonctionne-
ment
Température de Température
fonctionnement
2
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ISO 51993986 (FI
3.10 surépaisseur de corrosion: Partie de l’épaisseur des 3.21 balayage : Introduction continue ou intermittente d’un
parois des éléments mouillés par le liquide pompé qui excède fluide approprié (propre, compatible, etc.) du côté atmosphère
de la garniture principale de l’arbre. Est utilisé pour remédier à
l’épaisseur théorique requise pour résister aux limites de pres-
sion données en 4.4.1. la pénétration d’air ou d’humidité, pour éviter ou nettoyer les
dépôts (y compris le givre), lubrifier une garniture auxiliaire,
éteindre un début d’incendie, diluer, réchauffer ou refroidir les
3.11 vitesse continue maximale admissible: La plus
fuites.
grande vitesse à laquelle il est permis, par le constructeur, de
faire fonctionner la pompe de maniére continue.
3.22 liquide de barrage (régulateur): Liquide approprié
(propre, compatible, etc.) introduit entre deux garnitures (gar-
vitesse de déclenchement: Vitesse de rotation a
3.12
niture mécanique et/ou garniture à tresse). La pression du
laquelle se déclenche le mécanisme d’arrêt d’urgence de la
liquide de barrage dépend de la disposition des garnitures. Le
turbine.
liquide de barrage peut être utilisé pour éviter la pénétration
d’air dans la pompe. Le liquide de barrage est en général plus
3.13 première vitesse critique: Vitesse de rotation d’une
facile à arrêter par une garniture que le liquide pompé et/ou
machine pour laquelle la première fréquence naturelle (mini-
engendre un risque moindre en cas de fuite.
male) de vibration radiale des parties tournantes correspond à
la fréquence de rotation.
4 Conception
3.14 charge de calcul: Charge hydraulique radiale maxi- .
male sur la plus grande roue (diametre et largeur) fonctionnant
4.1 Gbnéralit&
dans les limites précisées par le constructeur sur sa courbe de
vitesse maximale avec un liquide de masse volumique
Courbe caractkistique
4.1 .l
1000 kg/m?
La courbe caractéristique doit indiquer les limites admissibles
3.15 charge maximale: Charge hydraulique radiale maxi-
de fonctionnement de la pompe. Les pompes à courbe caracté-
male sur la plus grande roue (diamètre et largeur) fonctionnant
ristique stable sont à préférer. Sur le graphique de fonctionne-
en n’importe quel point de sa courbe de vitesse maximale avec
ment, en fonction du débit, les courbes caractéristiques corres-
un liquide de masse volumique 1000 kg/m?
pondant aux diametres maximal et minimal de la roue doivent
être tracées.
3.16 faux-rond de l’arbre (battement radial) : Déviation
radiale totale indiquée par un dispositif mesurant la position de
4.1.2 Hauteur Anergbtique nette absolue B l’aspiration
l’arbre par rapport au corps de palier lorsqu’on fait tourner
(NPSHI
l’arbre manuellement en position horizontale.
Le NPSH requis, (NPSH),, doit &re bas& sauf convention
3.17 voile de la face (battement axial): Déviation axiale
contraire, sur de l’eau froide, comme spkifi6 dans
totale indiquée sur la face radiale extérieure de la boîte a garni-
I’ISO 2548 ou dans I’ISO 3565.
ture par un dispositif fixé à l’arbre et tournant avec lui lorsqu’on
fait tourner l’arbre manuellement en position horizontale dans La courbe du (NPSH), pour l’eau en fonction du débit doit être
ses paliers. La face radiale est celle qui détermine l’alignement fournie.
d’un élément de garniture.
Dans le cas où le constructeur de la pompe considére qu’en rai-
son du matériau de construction et du liquide pompé, un
3.18 flexion de l’arbre: Le terme «flexion de l’arbre)) utilisé
(NPSH) plus important est nécessaire, il devrait le mentionner
dans la présente Norme internationale décrit le déplacement
dans le projet et fournir la courbe appropriée.
d’un arbre à partir de son centre géométrique en réponse aux
forces hydrauliques radiales agissant sur la roue. II ne com-
Le NPSH disponible (NPSH), doit être supérieur au (NPSH),
prend pas le mouvement de l’arbre dû à l’inclinaison dans les
d’au moins 0,5 m. Des facteurs de correction pour hydrocarbu-
paliers due a la flexion provoquée par un mauvais équilibrage de
res ne sont pas autorisés.
la roue ou au battement radial de l’arbre.
Pour les essais de NPSH, voir en 6.323.
3.19 circulation : Le retour du liquide pompé de la zone de
haute pression vers le logement de la garniture peut se faire par
4.1.3 Installation exterieure
une tuyauterie externe ou par un passage interne et est utilisé
pour evacuer la chaleur produite par la garniture ou bien est
Les pompes doivent installation extérieure
être adaptées à une
concu pour améliorer les conditions de fonctionnement de la
dans des conditions ambiantes normales
garniture. Dans certains cas, il peut être souhaitable que la cir-
culation se fasse du logement de la garniture vers une zone de
Les conditions ambiantes locales anormales, telles que tempé-
pression inférieure (par exemple à l’aspiration de la pompe).
ratures élevées ou basses, environnement corrosif, vent de
sable, etc., auxquelles la pompe sera assujettie, doivent être
3.20 injection: Introduction à partir d’une source externe,
spécifiées par le client.
d’un liquide approprie (propre, compatible, etc.) dans le loge-
ment de la garnituré puis dans le liquide pompé. Est utilisée
4.2 Machine d’entraînement
dans le même but que la circulation de liquide mais également
pour améliorer les conditions de fonctionnement de la garni- Ce qui suit doit être pris en considération pour déterminer les
ture. caractéristiques nominales de l’entraînement:
3
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ISO5199-1986 (FI
S’il apparaît que ceci conduise à un surdimensionnement inutile
a) application et méthode d’utilisation de la pompe. Par
de l’entraînement, une contre-proposition doit être soumise au
exemple, dans le cas d’utilisation en parallèle de plusieurs
client pour approbation.
pompes, il faut tenir compte du domaine de fonctionnement
possible avec une seule pompe en service, compte tenu de
la caractéristique du circuit;
4.3 Vitesse critique, équilibrage et vibrations
b) position du point de fonctionnement sur la courbe
4.3.1 Vitesse critique
caractéristique de la pompe;
Dans les conditions de fonctionnement, la Premiere vitesse
c) perte par frottement dans le dispositif d’étanchéité;
latérale critique réelle du rotor couplé à l’entraînement agréé
doit se trouver à au moins 10 % au-dessus de la vitesse maxi-
d) débit de circulation dans la garniture mécanique (en male admissible en continu, y compris, dans le cas d’entraîne-
particulier, pour les pompes a faible débit); ment par turbine, la survitesse de déclenchement.
e) propriétés du liquide pompé (viscosité, solides en sus-
4.3.2 Équilibrage et vibrations
pension, masse volumique);
On doit procéder à un équilibrage des pièces rotatives de la
f) perte de puissance et glissement dus à la transmission; pompe, Les vibrations ne doivent pas excéder les limites de
l’intensité vibratoire données dans le tableau lorsqu’elles sont
g) conditions atmosphériques sur le lieu d’installation de la
mesurées sur les installations d’essai du constructeur. Ces
pompe. valeurs sont mesurées radialement sur le corps du palier en un
seul point de fonctionnement correspondant à la vitesse nomi-
nale ( + 5 %) et au débit nominal ( + 5 %) au cours d’un fonc-
Les moteurs utilisés pour entraîner toutes les pompes auxquel-
tionnement sans cavitation.
les se rapporte la présente Norme internationale doivent fournir
une puissance nominale au moins égale, en pourcentage de la
Pour information, en régie générale, ceci peut être obtenu par
puissance absorbée nominale de la pompe, à la valeur donnée à
un équilibrage en conformité avec la classe G 6,3 de I’ISO 1940.
la figure 1, qui ne doit jamais être inférieure à 1 kW.
1
0
/
O-
kW
Puissance absorbée de la pompe au point de fonctionnement nominal
Figure 1 - Puissance de la machine d’entraînement, exprim6e en pourcentage de la puissance absorbée de la pompe
dans les conditions nominales
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ISO5199-1986 (FI
Tableau - Limites de I’intensite vibratoire 4.4.4 Caractéristiques mécaniques
les pompes horizontales à roues à aubage mul tiple *
4.4.4.1 Démontage
Valeurs efficaces maximales de la
vitesse de vibration pour une hauteur
Vitesse
La pompe doit de préférence être conçue avec démontage par
d’axe de l’arbre h,
de rotation, n
I’arriere afin de permettre le démontage de l’ensemble roue-
h, < 225 mm h, > 225 mm
arbre-dispositif d’étanchéité-paliers, sans déconnecter les bri-
min-1 mmls mmls
des à l’aspiration et au refoulement. Le démontage des compo-
sants devra être facilité par des moyens adéquats, par exemple,
n < 1800
Z8 4,5
vis-vérins.
I18OO
4,5 I- 7J 1
* Tableau basé sur I’ISO 2372 et I’ISO 2373.
4.4.4.2 Vis-vérins
Les pompes à roue spéciale, du type à un seul canal par exem-
Lorsqu’on utilise des vis-vérins pour séparer deux faces en con-
ple, peuvent dépasser les limites données dans le tableau. Ceci
tact, il faut que la face d’appui présente un chambrage pour
doit être indiqué, le cas échéant, par le constructeur dans son
pouvoir adapter la vis-vérin sans provoquer de fuite ou un mau-
offre.
vais ajustage. Les vis à têtes creuses devraient être évitées si
possible.
Voir aussi annexe B.
4.4.4.3 Enveloppes
44 . Éléments sous pression
Les enveloppes de réchauffage ou de refroidissement du corps
4.4.1 Relation pression-température
de la pompe ou du logement du dispositif d’étanchéité, ou des
deux, sont facultatives. Les ehveloppes de refroidissement doi-
La pression maximale dans la pompe (pression nominale) dans
vent être concues pour une pression de service d’au moins
les conditions d’utilisation les plus sévères doit être définie clai-
6 bar à 170 OC.
rement par le constructeur. En aucun cas, cette pression, dans
le corps et l’enveloppe, y compris le logement du dispositif
d’étanchéité de l’arbre et la bague-fouloirkouvercle de garni- 4.4.4.4 Joints du corps de pompe
ture ne doit être supérieure à celle autorisée par les brides.
La conception des joints du corps de pompe doit être adaptée
La pression de calcul de base de la pompe doit être au moins aux conditions d’utilisation nominales et aux conditions de
une pression effective de 16 bar’) à 20 OC s’il s’agit d’une
la température ambiante. Les joints
pompe en fonte, fonte ductile, acier au carbone ou acier doivent être encastrés du côté de
inoxydable. toute éjection du joint.
Pour les matériaux dont les caractéristiques mécaniques
4.4.4.5 Évent
n’autorisent pas une pression nominale de 16 bar, la relation
pression-température doit être ajustée selon la courbe de limite
Une pompe qui véhicule un rrqurae a une pression voisine ae sa
d’élasticité en fonction de la température du matériau et claire-
tension de vapeur ou contenant un gaz doit être concue de
ment indiquée par le constructeur.
facon que les vapeurs puissent être évacuées correctement.
,
4.4.2 Épaisseur des parois
4.4.4.6 Boulonnerie externe
Les enveloppes sous pression y compris le logement du disposi-
tif d’étanchéité de l’arbre et la bague-fouloirkouvercle de gar- Les boulons ou goujons qui maintiennent les éléments de
niture doivent avoir une épaisseur appropriée pour supporter la l’enveloppe sous pression, y compris le logement du dispositif
d’étanchéité de l’arbre, doivent avoir un diamétre d’au moins
pression et limiter la déformation sous la pression nominale à la
12 mm (filetage métrique ISO).
température de fonctionnement.
Le corps doit également être adapté à la pression d’épreuve
NOTE - Si, en raison d’un manque d’espace, il n’est pas possible
hydraulique (voir 6.3.1) à la te lmpérature ambiante. d’utiliser des boulons ou goujons de 12 mm, des boulons ou goujons
plus petits peuvent être utilisés.
Les parties sous pression doivent avoi r une surépaisseur
3 mm, sauf accord pa
de corrosio n de rticul ier.
La boulonnerie choisie (classes de caractéristiques mécaniques)
doit être adaptée à la pression nominale et à des conditions de
serrage normales. Si, en quelque point, il est nécessaire d’utili-
4.4.3 Matériaux
ser un élément de fixation d’une qualité spéciale, les éléments
interchangeables pour d’autres assemblages doivent être de
qualité identique. Les vis à têtes creuses devraient être évitées
si possible.
MPa
1) 1 bar = 0,l
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IsO5199-1986 FI
4.4.4.7 Support du corps pour température élevée moments externes sur les brides
4.6 Forces et
(à l’aspiration et au refoulement)
Dans les applications à des températures supérieures à 175 OC,
par exemple, on envisagera la possibilité de soutenir le corps
Sauf mRthode différente convenue entre le client et le
dans son plan médian.
constructeur, la méthode à utiliser pour les pompes en
acier moulé doit être celle qui est donnée en annexe C.
4.5 Tubulures et raccords divers
Le client doit calculer les forces et les moments exercés par la
4.5.1 Domaine d’application
tuyauterie sur la pompe.
Ce paragraphe s’appliqu e à toutes les lia isons de cricuits des
Le constructeur doit vérifier que ces charges sont admissibles
Impe soit pour l’utilisation, soit pou r l’entretien.
fluides de la po
pour la pompe considérée. Si les charges sont supérieures
aux charges admissibles, la solution au problème doit
4.5.2 Tubulures à l’aspiration et au refoulement
faire l’objet d’un accord entre le client et le constructeur.
Les tubulures à l’aspiration et au refoulement doivent être
munies de brides et concues pour la même pression sauf si le 4.7 Brides des tubulures
constructeur de la pompe en décide autrement et s’il fait ressor-
tir la nécessité d’un allègement. Les dimensions de la bride brute doivent permettre de l’usiner
conformément à I’ISO 2084 et/ou à I’ISO 2229. Si le modéle
4.5.3 Évent, manomètre et vidange type du constructeur de pompes entraîne une épaisseur et un
diamètre de bride supérieurs à ceux de la gamme normalisée, la
On doit prévoir la purge d’air de toutes les parties du corps de
bride la plus épaisse peut être utilisée mais la face doit être usi-
pompe et du logement du dispositif d’étanchéité, à moins que
née et percée comme il a été spécifié. Une bonne portée de la
la pompe ne soit construite de maniére auto-purgeante par la
tête du boulon et de l’écrou au dos des brides moulées doit être
disposition des tubulures.
assurée. Les trous de boulons doivent être hors axe.
On doit prévoir la possibilité d’implanter des prises de manomè-
4.8 Roues
tres aux tubulures à l’aspiration et au refoulement. À l’appel
d’offre et/ou à la commande, il doit être précisé s’il est néces-
saire de percer ces orifices.
4.8.1 Types de roues
On doit prévoir la possibilité de la vidange du (des) point(s) bas
Des types de roues fermées, semi-ouvertes ou ouvertes peu-
de la pompe. À l’appel d’offre et/ou à la commande, il doit être
vent être choisis selon l’utilisation de la pompe.
précisé s’il est nécessaire de percer de tels orifices et de les gar-
nir d’un bouchon ou d’autres éléments de fermeture.
Les roues de construction moulée ou soudée doivent être réali-
sées en une seule pièce, à l’exception des bagues d’usure.
4.5.4 Éléments de fermeture
Les roues fabriquées par d’autres moyens sont admissi-
Le matériau de ces éléments (bouchons, brides pleines, etc.)
bles dans des cas spéciaux, par exemple pour des roues
doit convenir au liquide pompé. On doit veiller à la compatibilité
ayant une faible largeur de sortie ou des roues construi-
des divers matériaux entre eux, d’une part vis-à-vis de la résis-
tes avec des matériaux spéciaux. Cependant, ces cas
tance à la corrosion et d’autre part afin de réduire le risque de
nécessitent l’approbation du client.
grippage ou d’usure des filetages par frottement.
Tous les orifices exposés au liquide pompé sous pression, y
4.8.2 Fixation des roues
compris tous les orifices des garnitures de l’arbre, doivent être
munis de fermetures amovibles adaptées à la pression interne.
Les roues doivent être solidement fixées pour éviter tout mou-
vement circonférentiel ou axial lorsqu’elles tournent dans le
Tuyauteries auxiliaires
4.5.5
sens prévu.
4.8.3 Réglage axial
Si un réglage in situ du jeu axial de la roue est imposé, il doit
Le diamétre interne de la tuyauterie doit toujours être de 8 mm
pouvoir se faire par des moyens externes. Si le réglage est
au moins et l’épaisseur de paroi de 1 mm. II est préférable d’uti-
obtenu par un mouvement axial du rotor, l’attention doit être
liser de plus grands diamétres et de plus fortes épaisseurs de
portée sur l’effet néfaste qui peut en résulter sur la (les) garni-
parois. La tuyauterie auxiliaire doit être munie de raccords
ture(s) mécanique(s), (voir aussi 4.11.6).
démontables, afin de permettre un démontage aisé. Le type de
raccords doit faire l’objet d’un accord entre les parties.
4.9 Bagues d’usure ou pièces équivalentes
4.5.6 Identification des raccords
Des bagues d’usure devraient être prévues là où c’est néces-
Tous les raccords doivent être identifiés sur le plan d’encom- saire. Lorsque des bagues d’usure sont utilisées, il doit être
brement en accord avec leur rôle et leur fonction. II est recom- possible de les remplacer et elles doivent être fixées solidement
mandé que cette identification soit aussi reportée sur la pompe. pour éviter toute rotation intempestive.
6
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ISO 51994986 (F)
4
4.10 Jeux de fonctionnement 4.11.4 Diamètre
En etablissant des jeux de fonctionnement entre les piéces fixes Le diametre des portions de l’arbre ou des chemises de l’arbre
en contact avec les garnitures doit être, si possible, en confor-
et les pièces rotatives, on doit prendre en considération les con-
ditions d’utilisation et les propriétés des matériaux utilisés dans mité avec I’ISO 3669.
ces éléments (comme la dureté ou la résistance au frottement).
Les jeux doivent être dimensionnés de facon à éviter tout con-
4.11.5 Faux-rond (battement radial) de l’arbre
tact, et les matériaux doivent être choisis de manière à réduire
les risques de grippage et d’érosion.
La construction et le montage de l’arbre et de la chemise éven-
tuelle doivent garantir que le faux-rond (battement radial, voir
4.11 Arbres et chemises d’arbres
3.16) dans un plan radial passant par la face extérieure de la
boîte à garniture n’est pas supérieur à 50 prn pour des dia-
metres extérieurs nominaux inférieurs à 50 mm, à 80 vrn pour
4.11.1 G6n&alit&
à
des diamétres extérieurs nominaux de 50 à 100 mm, et
100 prn pour des diamétres extérieurs nominaux supérieurs à
Le dimensionnement et la rigidité de l’arbre doivent être suffi-
100 mm.
sants pour:
a) transmettre la puissance nominale de la machine
4.11.6 Mouvement axial
d’entraînement;
Le mouvement axial du rotor permis par les butées doit être
b) réduire les risques de mauvais fonctionnement des
limité de maniére à ne pas gêner le fonctionnement de la garni-
joints et garnitures d’étanchéité;
ture mécanique.
c) réduire les risques d’usure et de grippage;
4.11.7 Fixation et étanchéité des chemises d’arbre
d) tenir compte des poussées radiales statiques et dynami-
ques, de la vitesse critique (voir 4.3.1) et des méthodes de
Lorsqu’il y a une chemise d’arbre, elle doit être fermement pro-
démarrage et du couple d’inertie qu’il produit.
tégée contre tout mouvement axial ou circonférentiel. La che-
mise d’arbre soit s’appliquer sur le moyeu de la roue pour
empêcher les fuites au niveau de l’arbre.
4.11.2 Rugositb de surface
Sauf exigence contraire pour les dispositifs d’étanchéité, la
d’arbre
4.11.8 Disposition des chemises lorsqu’elles
rugosité de surface de l’arbre ou de la chemise au droit de la
sont prévues
boîte à garniture, de la garniture mécan
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEJKAYHAPO~HAR OPrAHM3A~MR Il0 CTAH~APTbl3AWWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Spécifications techniques pour pompes centrifuges -
Classe Il
Technical specitïcations for centrifugal pumps - Glass Il
Premiere 6dition - 198644-15
CDU 621.671 Réf. no : ISO 51994986 (FI
Descripteurs : pompe, pompe rotative, pompe centrifuge, spécification.
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---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comite technique
créé a cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
’
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 Oh au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 5199 a 6th élaboree par le comite technique ISO/TC 115,
Pompes.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite a une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la derniere édition.
0
0 Organisation internationale de normalisation, 1986
Imprimé en Suisse
ii
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Sommaire
Page
1
0 Introduction. .
......................................... 1
1 Objet et domaine d’application
1
2 Références .
2
3 Définitions .
3
4 Conception .
11
5 Matériaux .
.................................................. 11
6 Inspection et essais.
.......................................... 12
7 Préparation pour l’expédition
Annexes
............................ 13
Feuilles de spécifications
Pompe centrifuge -
18
Hauteursdecrête .
............................... 19
Forces et moments externes sur les brides
................... 23
Dispositions caractéristiques des dispositifs d’étanchéité
...................... 25
Dispositifs de tuyauterie pour dispositifs d’étanchéité
............................... 34
Appel d’offre, projet, commande du client
35
......................................
Documentation après commande.
36
.........................................................
Récapitulatif
. . .
III
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Page blanche
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ISO 51994986 (F)
NORME INTERNATIONALE
Spécifications techniques pour pompes centrifuges -
Classe Il
0 Introduction b) feuilles de spécificgtions (voir annexe A);
La présente Norme internationale est la Premiere d’une série
c) la présente Norme internationale;
traitant des spécifications techniques pour les pompes centrifu-
ges; elles correspondent a trois classes de spécifications techni-
d) les autres normes auxquelles il est fait référence dans la
ques, notamment classes 1, II et Ill: la classe I étant la plus
commande ou dans l’appel d’offre.
sévere et la classe Ill la moins severe.
Les paragraphes portant sur les points où un choix peut être fait
2 Références
par l’acheteur ou bien ceux pour lesquels un accord entre les
parties est nécessaire sont imprimés en caractères gras et sont
Pour l’application de la présente Norme internationale, les Nor-
répertoriés dans l’annexe H.
mes internationales suivantes sont utilisées dans les limites
d’application précisées dans le texte.
1 Objet et domaine d’application
ISO 76, Roulements - Charges statiques de base.
1 .l La présente Norme internationale couvre les spécifica-
ISO 28111, Roulements - Charges dynamiques de base et
tions de la classe II applicables aux pompes centrifuges avec
duree nominale - Partie 1: Methodes de calcul.
démontage par l’arrière, qui sont principalement utilisées dans
les industries chimiques et pétrochimiques. Elle peut également
I SO 1946, Oualite d’équilibrage des corps rigides en rotation.
s’appliquer, en totalité ou en partie, à d’autres industries, pour
usage industriel général ou a des modèles de pompes ne se
ISO 2084, Brides de tuyauteries a usage genéral - Skie metri-
demontant pas par I’arriére.
Dimensions de raccordement.
que -
1.2 Les pompes faisant l’objet de I’ISO 2858 sont un exemple
ISO 2229, Materiel d’équipement pour les industries du pétrole
type de pompes conformes à la présente Norme internationale.
et du gaz naturel - Brides pour tubes d’acier de diametres
nominaux 112 à 24 in - Dimensions métriques.
1.3 La présente Norme internationale comprend les caracté-
ristiques de conception relatives a l’installation, l’entretien et la
ISO 2372, Vibrations mécaniques des machines ayant une
securite de ce type de pompes y compris le socle, I’accouple-
vitesse de fonctionnement comprise entre 10 et 200 tris -
ment, les tuyauteries auxiliaires, mais à l’exclusion de la
Base pour l%laboration des normes devaluation.
machine d’entraînement.
ISO 2373, Vibrations mécaniques de certaines machines électri-
ques tournantes, de hauteur d’axe comprise entre 00 et
1.4 Lorsque l’application de la présente Norme internationale
- Mesurage et evaluation de E’ntensité vibratoire.
400mm
est demandee
a) et qu’elle spécifie une conception particulière pour cer-
ISO 2546, Pompes centrifuges, helico-centrifuges et
tains éléments, des conceptions différentes, répondant à hélicoïdes - Code d’essais de réception - Classe C.
l’esprit de la norme, peuvent être proposées, dans la mesure
où la variante est décrite en détail; ISO 2858, Pompes centrifuges a aspiration en bout (pression
nominale 16 bar) - Designa tion, point de fonctionnement
b) des pompes ne satisfaisant pas à toutes les exigences
nominal et dimensions.
de la présente Norme internationale peuvent être propo-
sées, dans la mesure où tous les karts sont indiqués.
ISO 3669, Pompes centrifuges à aspiration en bout - Dimen-
sions des logements de garnitures mécaniques et de garnitures
à tresse.
1.5 Lorsque les documents comprennent des spécifications
techniques contradictoires, ils doivent être appliqués dans
ISO 3274, Instruments de mesurage de la rugosité des surfaces
l’ordre suivant:
par la methode du profil - lnstrumen ts a palpeur-aiguille, à
a) commande d’achat (ou appel d’offre, s’il n’y a pas de transformation progressive du profil - Pro filonni tres à con tact
commande passée) (voir annexes F et G); du système M.
1
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ISO 51994986 (FI
3.3 conditions nominales: Conditions (excluant l’entraîne-
I S 0 3555, Pompes centrifuges, hélice-cen trifuges et hélicoir
ment) définissant le point (garanti) nécessaire pour que toutes
des - Code d’essais de réception - Classe B.
les conditions de fonctionnement définies soient remplies, en
prenant en considération toutes les marges nécessaires.
I SO 3661, Pompes centrifuges à aspiration en bout - Dimen-
sions relatives aux socles et a l’ins tala tion.
3.4 puissance nominale à l’entraînement: Puissance
Determination des niveaux de puis-
ISO 3744, Acoustique -
maximale admissible par l’entraînement dans les conditions de
sance acoustique emis par les sources de bruit - Methodes
fonctionnement in situ.
d’expertise pour les conditions de champ libre au-dessus d’un
plan re flechissan t.
3.5 pression de calcul de base: Pression déterminée à par-
ISO 3746, Acoustique - Détermination des niveaux de puls-
tir des valeurs des contraintes admissibles par les matériaux uti-
sance acoustique émis par les sources de bruit - Méthode de
lisés pour les éléments sous pression à 20 OC.
contrôle.
3.6 pression nominale: Pression maximale que peut sup-
porter la pompe dans les conditions de fonctionnement les plus
3 Définitions
sévères pour une application donnée.
Les termes utilisés dans la présente Norme internationale, dont
le sens n’est pas explicite, sont définis ci-après.
3.7 pression nominale à l’aspiration: Pression à I’aspira-
tion qui, ajoutée à la hauteur nominale (convertie en pression)
3.1 conditions de fonctionnement: Tous les paramètres
correspondant au débit nominal, conduit à la pression nominale
(par exemple température et pression de fonctionnement)
au refoulement.
déterminés pour une utilisation et un liquide pompé donnés.
Ces paramétres influent sur le type et les matériaux de cons-
3.8 pression nominale au refoulement: Pression au refou-
truction.
lement de la pompe au débit nominal, à la hauteur nominale
(convertie en pression) et à la pression nominale à l’aspiration.
3.2 plage de fonctionnement admissible: Plage des
débits, aux conditions de fonctionnement spécifiées avec la
roue fournie, limitée par la cavitation, l’échauffement, les vibra- 3.9 relation pression - température: Relation entre la pres-
sion et la température donnée sous forme de graphique (voir
tions, le bruit, la flexion de l’arbre et tous les autres critères
similaires. Cette plage doit être définie par le constructeur. ci-dessous).
Pression
de calcul
de base
Pression
de fonctionne-
ment
Température de Température
fonctionnement
2
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ISO 51993986 (FI
3.10 surépaisseur de corrosion: Partie de l’épaisseur des 3.21 balayage : Introduction continue ou intermittente d’un
parois des éléments mouillés par le liquide pompé qui excède fluide approprié (propre, compatible, etc.) du côté atmosphère
de la garniture principale de l’arbre. Est utilisé pour remédier à
l’épaisseur théorique requise pour résister aux limites de pres-
sion données en 4.4.1. la pénétration d’air ou d’humidité, pour éviter ou nettoyer les
dépôts (y compris le givre), lubrifier une garniture auxiliaire,
éteindre un début d’incendie, diluer, réchauffer ou refroidir les
3.11 vitesse continue maximale admissible: La plus
fuites.
grande vitesse à laquelle il est permis, par le constructeur, de
faire fonctionner la pompe de maniére continue.
3.22 liquide de barrage (régulateur): Liquide approprié
(propre, compatible, etc.) introduit entre deux garnitures (gar-
vitesse de déclenchement: Vitesse de rotation a
3.12
niture mécanique et/ou garniture à tresse). La pression du
laquelle se déclenche le mécanisme d’arrêt d’urgence de la
liquide de barrage dépend de la disposition des garnitures. Le
turbine.
liquide de barrage peut être utilisé pour éviter la pénétration
d’air dans la pompe. Le liquide de barrage est en général plus
3.13 première vitesse critique: Vitesse de rotation d’une
facile à arrêter par une garniture que le liquide pompé et/ou
machine pour laquelle la première fréquence naturelle (mini-
engendre un risque moindre en cas de fuite.
male) de vibration radiale des parties tournantes correspond à
la fréquence de rotation.
4 Conception
3.14 charge de calcul: Charge hydraulique radiale maxi- .
male sur la plus grande roue (diametre et largeur) fonctionnant
4.1 Gbnéralit&
dans les limites précisées par le constructeur sur sa courbe de
vitesse maximale avec un liquide de masse volumique
Courbe caractkistique
4.1 .l
1000 kg/m?
La courbe caractéristique doit indiquer les limites admissibles
3.15 charge maximale: Charge hydraulique radiale maxi-
de fonctionnement de la pompe. Les pompes à courbe caracté-
male sur la plus grande roue (diamètre et largeur) fonctionnant
ristique stable sont à préférer. Sur le graphique de fonctionne-
en n’importe quel point de sa courbe de vitesse maximale avec
ment, en fonction du débit, les courbes caractéristiques corres-
un liquide de masse volumique 1000 kg/m?
pondant aux diametres maximal et minimal de la roue doivent
être tracées.
3.16 faux-rond de l’arbre (battement radial) : Déviation
radiale totale indiquée par un dispositif mesurant la position de
4.1.2 Hauteur Anergbtique nette absolue B l’aspiration
l’arbre par rapport au corps de palier lorsqu’on fait tourner
(NPSHI
l’arbre manuellement en position horizontale.
Le NPSH requis, (NPSH),, doit &re bas& sauf convention
3.17 voile de la face (battement axial): Déviation axiale
contraire, sur de l’eau froide, comme spkifi6 dans
totale indiquée sur la face radiale extérieure de la boîte a garni-
I’ISO 2548 ou dans I’ISO 3565.
ture par un dispositif fixé à l’arbre et tournant avec lui lorsqu’on
fait tourner l’arbre manuellement en position horizontale dans La courbe du (NPSH), pour l’eau en fonction du débit doit être
ses paliers. La face radiale est celle qui détermine l’alignement fournie.
d’un élément de garniture.
Dans le cas où le constructeur de la pompe considére qu’en rai-
son du matériau de construction et du liquide pompé, un
3.18 flexion de l’arbre: Le terme «flexion de l’arbre)) utilisé
(NPSH) plus important est nécessaire, il devrait le mentionner
dans la présente Norme internationale décrit le déplacement
dans le projet et fournir la courbe appropriée.
d’un arbre à partir de son centre géométrique en réponse aux
forces hydrauliques radiales agissant sur la roue. II ne com-
Le NPSH disponible (NPSH), doit être supérieur au (NPSH),
prend pas le mouvement de l’arbre dû à l’inclinaison dans les
d’au moins 0,5 m. Des facteurs de correction pour hydrocarbu-
paliers due a la flexion provoquée par un mauvais équilibrage de
res ne sont pas autorisés.
la roue ou au battement radial de l’arbre.
Pour les essais de NPSH, voir en 6.323.
3.19 circulation : Le retour du liquide pompé de la zone de
haute pression vers le logement de la garniture peut se faire par
4.1.3 Installation exterieure
une tuyauterie externe ou par un passage interne et est utilisé
pour evacuer la chaleur produite par la garniture ou bien est
Les pompes doivent installation extérieure
être adaptées à une
concu pour améliorer les conditions de fonctionnement de la
dans des conditions ambiantes normales
garniture. Dans certains cas, il peut être souhaitable que la cir-
culation se fasse du logement de la garniture vers une zone de
Les conditions ambiantes locales anormales, telles que tempé-
pression inférieure (par exemple à l’aspiration de la pompe).
ratures élevées ou basses, environnement corrosif, vent de
sable, etc., auxquelles la pompe sera assujettie, doivent être
3.20 injection: Introduction à partir d’une source externe,
spécifiées par le client.
d’un liquide approprie (propre, compatible, etc.) dans le loge-
ment de la garnituré puis dans le liquide pompé. Est utilisée
4.2 Machine d’entraînement
dans le même but que la circulation de liquide mais également
pour améliorer les conditions de fonctionnement de la garni- Ce qui suit doit être pris en considération pour déterminer les
ture. caractéristiques nominales de l’entraînement:
3
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ISO5199-1986 (FI
S’il apparaît que ceci conduise à un surdimensionnement inutile
a) application et méthode d’utilisation de la pompe. Par
de l’entraînement, une contre-proposition doit être soumise au
exemple, dans le cas d’utilisation en parallèle de plusieurs
client pour approbation.
pompes, il faut tenir compte du domaine de fonctionnement
possible avec une seule pompe en service, compte tenu de
la caractéristique du circuit;
4.3 Vitesse critique, équilibrage et vibrations
b) position du point de fonctionnement sur la courbe
4.3.1 Vitesse critique
caractéristique de la pompe;
Dans les conditions de fonctionnement, la Premiere vitesse
c) perte par frottement dans le dispositif d’étanchéité;
latérale critique réelle du rotor couplé à l’entraînement agréé
doit se trouver à au moins 10 % au-dessus de la vitesse maxi-
d) débit de circulation dans la garniture mécanique (en male admissible en continu, y compris, dans le cas d’entraîne-
particulier, pour les pompes a faible débit); ment par turbine, la survitesse de déclenchement.
e) propriétés du liquide pompé (viscosité, solides en sus-
4.3.2 Équilibrage et vibrations
pension, masse volumique);
On doit procéder à un équilibrage des pièces rotatives de la
f) perte de puissance et glissement dus à la transmission; pompe, Les vibrations ne doivent pas excéder les limites de
l’intensité vibratoire données dans le tableau lorsqu’elles sont
g) conditions atmosphériques sur le lieu d’installation de la
mesurées sur les installations d’essai du constructeur. Ces
pompe. valeurs sont mesurées radialement sur le corps du palier en un
seul point de fonctionnement correspondant à la vitesse nomi-
nale ( + 5 %) et au débit nominal ( + 5 %) au cours d’un fonc-
Les moteurs utilisés pour entraîner toutes les pompes auxquel-
tionnement sans cavitation.
les se rapporte la présente Norme internationale doivent fournir
une puissance nominale au moins égale, en pourcentage de la
Pour information, en régie générale, ceci peut être obtenu par
puissance absorbée nominale de la pompe, à la valeur donnée à
un équilibrage en conformité avec la classe G 6,3 de I’ISO 1940.
la figure 1, qui ne doit jamais être inférieure à 1 kW.
1
0
/
O-
kW
Puissance absorbée de la pompe au point de fonctionnement nominal
Figure 1 - Puissance de la machine d’entraînement, exprim6e en pourcentage de la puissance absorbée de la pompe
dans les conditions nominales
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ISO5199-1986 (FI
Tableau - Limites de I’intensite vibratoire 4.4.4 Caractéristiques mécaniques
les pompes horizontales à roues à aubage mul tiple *
4.4.4.1 Démontage
Valeurs efficaces maximales de la
vitesse de vibration pour une hauteur
Vitesse
La pompe doit de préférence être conçue avec démontage par
d’axe de l’arbre h,
de rotation, n
I’arriere afin de permettre le démontage de l’ensemble roue-
h, < 225 mm h, > 225 mm
arbre-dispositif d’étanchéité-paliers, sans déconnecter les bri-
min-1 mmls mmls
des à l’aspiration et au refoulement. Le démontage des compo-
sants devra être facilité par des moyens adéquats, par exemple,
n < 1800
Z8 4,5
vis-vérins.
I18OO
4,5 I- 7J 1
* Tableau basé sur I’ISO 2372 et I’ISO 2373.
4.4.4.2 Vis-vérins
Les pompes à roue spéciale, du type à un seul canal par exem-
Lorsqu’on utilise des vis-vérins pour séparer deux faces en con-
ple, peuvent dépasser les limites données dans le tableau. Ceci
tact, il faut que la face d’appui présente un chambrage pour
doit être indiqué, le cas échéant, par le constructeur dans son
pouvoir adapter la vis-vérin sans provoquer de fuite ou un mau-
offre.
vais ajustage. Les vis à têtes creuses devraient être évitées si
possible.
Voir aussi annexe B.
4.4.4.3 Enveloppes
44 . Éléments sous pression
Les enveloppes de réchauffage ou de refroidissement du corps
4.4.1 Relation pression-température
de la pompe ou du logement du dispositif d’étanchéité, ou des
deux, sont facultatives. Les ehveloppes de refroidissement doi-
La pression maximale dans la pompe (pression nominale) dans
vent être concues pour une pression de service d’au moins
les conditions d’utilisation les plus sévères doit être définie clai-
6 bar à 170 OC.
rement par le constructeur. En aucun cas, cette pression, dans
le corps et l’enveloppe, y compris le logement du dispositif
d’étanchéité de l’arbre et la bague-fouloirkouvercle de garni- 4.4.4.4 Joints du corps de pompe
ture ne doit être supérieure à celle autorisée par les brides.
La conception des joints du corps de pompe doit être adaptée
La pression de calcul de base de la pompe doit être au moins aux conditions d’utilisation nominales et aux conditions de
une pression effective de 16 bar’) à 20 OC s’il s’agit d’une
la température ambiante. Les joints
pompe en fonte, fonte ductile, acier au carbone ou acier doivent être encastrés du côté de
inoxydable. toute éjection du joint.
Pour les matériaux dont les caractéristiques mécaniques
4.4.4.5 Évent
n’autorisent pas une pression nominale de 16 bar, la relation
pression-température doit être ajustée selon la courbe de limite
Une pompe qui véhicule un rrqurae a une pression voisine ae sa
d’élasticité en fonction de la température du matériau et claire-
tension de vapeur ou contenant un gaz doit être concue de
ment indiquée par le constructeur.
facon que les vapeurs puissent être évacuées correctement.
,
4.4.2 Épaisseur des parois
4.4.4.6 Boulonnerie externe
Les enveloppes sous pression y compris le logement du disposi-
tif d’étanchéité de l’arbre et la bague-fouloirkouvercle de gar- Les boulons ou goujons qui maintiennent les éléments de
niture doivent avoir une épaisseur appropriée pour supporter la l’enveloppe sous pression, y compris le logement du dispositif
d’étanchéité de l’arbre, doivent avoir un diamétre d’au moins
pression et limiter la déformation sous la pression nominale à la
12 mm (filetage métrique ISO).
température de fonctionnement.
Le corps doit également être adapté à la pression d’épreuve
NOTE - Si, en raison d’un manque d’espace, il n’est pas possible
hydraulique (voir 6.3.1) à la te lmpérature ambiante. d’utiliser des boulons ou goujons de 12 mm, des boulons ou goujons
plus petits peuvent être utilisés.
Les parties sous pression doivent avoi r une surépaisseur
3 mm, sauf accord pa
de corrosio n de rticul ier.
La boulonnerie choisie (classes de caractéristiques mécaniques)
doit être adaptée à la pression nominale et à des conditions de
serrage normales. Si, en quelque point, il est nécessaire d’utili-
4.4.3 Matériaux
ser un élément de fixation d’une qualité spéciale, les éléments
interchangeables pour d’autres assemblages doivent être de
qualité identique. Les vis à têtes creuses devraient être évitées
si possible.
MPa
1) 1 bar = 0,l
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IsO5199-1986 FI
4.4.4.7 Support du corps pour température élevée moments externes sur les brides
4.6 Forces et
(à l’aspiration et au refoulement)
Dans les applications à des températures supérieures à 175 OC,
par exemple, on envisagera la possibilité de soutenir le corps
Sauf mRthode différente convenue entre le client et le
dans son plan médian.
constructeur, la méthode à utiliser pour les pompes en
acier moulé doit être celle qui est donnée en annexe C.
4.5 Tubulures et raccords divers
Le client doit calculer les forces et les moments exercés par la
4.5.1 Domaine d’application
tuyauterie sur la pompe.
Ce paragraphe s’appliqu e à toutes les lia isons de cricuits des
Le constructeur doit vérifier que ces charges sont admissibles
Impe soit pour l’utilisation, soit pou r l’entretien.
fluides de la po
pour la pompe considérée. Si les charges sont supérieures
aux charges admissibles, la solution au problème doit
4.5.2 Tubulures à l’aspiration et au refoulement
faire l’objet d’un accord entre le client et le constructeur.
Les tubulures à l’aspiration et au refoulement doivent être
munies de brides et concues pour la même pression sauf si le 4.7 Brides des tubulures
constructeur de la pompe en décide autrement et s’il fait ressor-
tir la nécessité d’un allègement. Les dimensions de la bride brute doivent permettre de l’usiner
conformément à I’ISO 2084 et/ou à I’ISO 2229. Si le modéle
4.5.3 Évent, manomètre et vidange type du constructeur de pompes entraîne une épaisseur et un
diamètre de bride supérieurs à ceux de la gamme normalisée, la
On doit prévoir la purge d’air de toutes les parties du corps de
bride la plus épaisse peut être utilisée mais la face doit être usi-
pompe et du logement du dispositif d’étanchéité, à moins que
née et percée comme il a été spécifié. Une bonne portée de la
la pompe ne soit construite de maniére auto-purgeante par la
tête du boulon et de l’écrou au dos des brides moulées doit être
disposition des tubulures.
assurée. Les trous de boulons doivent être hors axe.
On doit prévoir la possibilité d’implanter des prises de manomè-
4.8 Roues
tres aux tubulures à l’aspiration et au refoulement. À l’appel
d’offre et/ou à la commande, il doit être précisé s’il est néces-
saire de percer ces orifices.
4.8.1 Types de roues
On doit prévoir la possibilité de la vidange du (des) point(s) bas
Des types de roues fermées, semi-ouvertes ou ouvertes peu-
de la pompe. À l’appel d’offre et/ou à la commande, il doit être
vent être choisis selon l’utilisation de la pompe.
précisé s’il est nécessaire de percer de tels orifices et de les gar-
nir d’un bouchon ou d’autres éléments de fermeture.
Les roues de construction moulée ou soudée doivent être réali-
sées en une seule pièce, à l’exception des bagues d’usure.
4.5.4 Éléments de fermeture
Les roues fabriquées par d’autres moyens sont admissi-
Le matériau de ces éléments (bouchons, brides pleines, etc.)
bles dans des cas spéciaux, par exemple pour des roues
doit convenir au liquide pompé. On doit veiller à la compatibilité
ayant une faible largeur de sortie ou des roues construi-
des divers matériaux entre eux, d’une part vis-à-vis de la résis-
tes avec des matériaux spéciaux. Cependant, ces cas
tance à la corrosion et d’autre part afin de réduire le risque de
nécessitent l’approbation du client.
grippage ou d’usure des filetages par frottement.
Tous les orifices exposés au liquide pompé sous pression, y
4.8.2 Fixation des roues
compris tous les orifices des garnitures de l’arbre, doivent être
munis de fermetures amovibles adaptées à la pression interne.
Les roues doivent être solidement fixées pour éviter tout mou-
vement circonférentiel ou axial lorsqu’elles tournent dans le
Tuyauteries auxiliaires
4.5.5
sens prévu.
4.8.3 Réglage axial
Si un réglage in situ du jeu axial de la roue est imposé, il doit
Le diamétre interne de la tuyauterie doit toujours être de 8 mm
pouvoir se faire par des moyens externes. Si le réglage est
au moins et l’épaisseur de paroi de 1 mm. II est préférable d’uti-
obtenu par un mouvement axial du rotor, l’attention doit être
liser de plus grands diamétres et de plus fortes épaisseurs de
portée sur l’effet néfaste qui peut en résulter sur la (les) garni-
parois. La tuyauterie auxiliaire doit être munie de raccords
ture(s) mécanique(s), (voir aussi 4.11.6).
démontables, afin de permettre un démontage aisé. Le type de
raccords doit faire l’objet d’un accord entre les parties.
4.9 Bagues d’usure ou pièces équivalentes
4.5.6 Identification des raccords
Des bagues d’usure devraient être prévues là où c’est néces-
Tous les raccords doivent être identifiés sur le plan d’encom- saire. Lorsque des bagues d’usure sont utilisées, il doit être
brement en accord avec leur rôle et leur fonction. II est recom- possible de les remplacer et elles doivent être fixées solidement
mandé que cette identification soit aussi reportée sur la pompe. pour éviter toute rotation intempestive.
6
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ISO 51994986 (F)
4
4.10 Jeux de fonctionnement 4.11.4 Diamètre
En etablissant des jeux de fonctionnement entre les piéces fixes Le diametre des portions de l’arbre ou des chemises de l’arbre
en contact avec les garnitures doit être, si possible, en confor-
et les pièces rotatives, on doit prendre en considération les con-
ditions d’utilisation et les propriétés des matériaux utilisés dans mité avec I’ISO 3669.
ces éléments (comme la dureté ou la résistance au frottement).
Les jeux doivent être dimensionnés de facon à éviter tout con-
4.11.5 Faux-rond (battement radial) de l’arbre
tact, et les matériaux doivent être choisis de manière à réduire
les risques de grippage et d’érosion.
La construction et le montage de l’arbre et de la chemise éven-
tuelle doivent garantir que le faux-rond (battement radial, voir
4.11 Arbres et chemises d’arbres
3.16) dans un plan radial passant par la face extérieure de la
boîte à garniture n’est pas supérieur à 50 prn pour des dia-
metres extérieurs nominaux inférieurs à 50 mm, à 80 vrn pour
4.11.1 G6n&alit&
à
des diamétres extérieurs nominaux de 50 à 100 mm, et
100 prn pour des diamétres extérieurs nominaux supérieurs à
Le dimensionnement et la rigidité de l’arbre doivent être suffi-
100 mm.
sants pour:
a) transmettre la puissance nominale de la machine
4.11.6 Mouvement axial
d’entraînement;
Le mouvement axial du rotor permis par les butées doit être
b) réduire les risques de mauvais fonctionnement des
limité de maniére à ne pas gêner le fonctionnement de la garni-
joints et garnitures d’étanchéité;
ture mécanique.
c) réduire les risques d’usure et de grippage;
4.11.7 Fixation et étanchéité des chemises d’arbre
d) tenir compte des poussées radiales statiques et dynami-
ques, de la vitesse critique (voir 4.3.1) et des méthodes de
Lorsqu’il y a une chemise d’arbre, elle doit être fermement pro-
démarrage et du couple d’inertie qu’il produit.
tégée contre tout mouvement axial ou circonférentiel. La che-
mise d’arbre soit s’appliquer sur le moyeu de la roue pour
empêcher les fuites au niveau de l’arbre.
4.11.2 Rugositb de surface
Sauf exigence contraire pour les dispositifs d’étanchéité, la
d’arbre
4.11.8 Disposition des chemises lorsqu’elles
rugosité de surface de l’arbre ou de la chemise au droit de la
sont prévues
boîte à garniture, de la garniture mécan
...
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