ISO 9906:2012
(Main)Rotodynamic pumps — Hydraulic performance acceptance tests — Grades 1, 2 and 3
Rotodynamic pumps — Hydraulic performance acceptance tests — Grades 1, 2 and 3
ISO 9906:2012 specifies hydraulic performance tests for customers' acceptance of rotodynamic pumps (centrifugal, mixed flow and axial pumps). It is intended to be used for pump acceptance testing at pump test facilities, such as manufacturers' pump test facilities or laboratories. ISO 9906:2012 can be applied to pumps of any size and to any pumped liquids which behave as clean, cold water. It specifies three levels of acceptance: grades 1B, 1E and 1U with tighter tolerance; grades 2B and 2U with broader tolerance; grade 3B with even broader tolerance. It applies either to a pump itself without any fittings or to a combination of a pump associated with all or part of its upstream and/or downstream fittings.
Pompes rotodynamiques — Essais de fonctionnement hydraulique pour la réception — Niveaux 1, 2 et 3
L'ISO 9906:2012 spécifie les essais de performance hydraulique pour l'acceptation par les clients de pompes rotodynamiques (pompes centrifuges, hélico-centrifuges et hélices). Elle est destinée à être utilisée pour l'essai de réception des pompes dans des installations d'essai des pompes, comme les laboratoires ou les installations d'essai des pompes du fabricant. L'ISO 9906:2012 peut s'appliquer aux pompes quelle que soit leur taille et à tous les liquides pompés qui se comportent comme de l'eau froide propre. Elle spécifie trois niveaux de réception: niveaux 1B, 1E et 1U pour des tolérances les plus serrées; niveaux 2B, 2U pour des tolérances plus larges; niveau 3B pour des tolérances encore plus larges. Elle est applicable soit à la pompe elle-même sans autre accessoire, soit à une combinaison associant une pompe à tout ou partie de ses accessoires en aval et/ou en amont.
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Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9906
Second edition
2012-05-01
Rotodynamic pumps — Hydraulic
performance acceptance tests —
Grades 1, 2 and 3
Pompes rotodynamiques — Essais de fonctionnement hydraulique pour
la réception — Niveaux 1, 2 et 3
Reference number
ISO 9906:2012(E)
©
ISO 2012
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ISO 9906:2012(E)
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Published in Switzerland
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ISO 9906:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and subscripts . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Terms relating to quantities . 3
3.3 Symbols and subscripts . 9
4 Pump measurements and acceptance criteria .10
4.1 General .10
4.2 Guarantees . 11
4.3 Measurement uncertainty . 11
4.4 Performance test acceptance grades and tolerances .15
4.5 Default test acceptance grades for pump application .21
5 Test procedures .22
5.1 General .22
5.2 Date of testing .22
5.3 Test programme .22
5.4 Testing equipment .22
5.5 Records and report .22
5.6 Test arrangements .23
5.7 Test conditions .23
5.8 NPSH tests .23
6 Analysis .26
6.1 Translation of the test results to the guarantee conditions .26
6.2 Obtaining specified characteristics .27
Annex A (normative) Test arrangements .28
Annex B (informative) NPSH test arrangements .37
Annex C (informative) Calibration intervals .40
Annex D (informative) Measurement equipment .41
Annex E (informative) Tests performed on the entire equipment set — String test .46
Annex F (informative) Reporting of test results .48
Annex G (informative) Special test methods .52
Annex H (informative) Witnessed pump test .53
Annex I (informative) Conversion to SI units .54
Annex J (informative) Measurement uncertainty for NPSH test .56
Bibliography .57
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ISO 9906:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 9906 was prepared by Technical Committee ISO/TC 115, Pumps, Subcommittee SC 2, Methods of
measurement and testing.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9906:1999), which has been technically revised.
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ISO 9906:2012(E)
Introduction
The tests in this International Standard are intended to ascertain the performance of the pump and to compare
this with the manufacturer’s guarantee.
The nominated guarantee for any quantity is deemed to have been met if, where tested according to this International
Standard, the measured performance falls within the tolerance specified for the particular quantity (see 4.4).
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9906:2012(E)
Rotodynamic pumps — Hydraulic performance acceptance
tests — Grades 1, 2 and 3
1 Scope
This International Standard specifies hydraulic performance tests for customers’ acceptance of rotodynamic
pumps (centrifugal, mixed flow and axial pumps, hereinafter “pumps”).
This International Standard is intended to be used for pump acceptance testing at pump test facilities, such as
manufacturers’ pump test facilities or laboratories.
It can be applied to pumps of any size and to any pumped liquids which behave as clean, cold water.
This International Standard specifies three levels of acceptance:
— grades 1B, 1E and 1U with tighter tolerance;
— grades 2B and 2U with broader tolerance;
— grade 3B with even broader tolerance.
This International Standard applies either to a pump itself without any fittings or to a combination of a pump
associated with all or part of its upstream and/or downstream fittings.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 17769-1, Liquid pumps and installation — General terms, definitions, quantities, letter symbols and units —
Part 1: Liquid pumps
ISO 17769-2, Liquid pumps and installation — General terms, definitions, quantities, letter symbols and units —
Part 2: Pumping system
3 Terms, definitions, symbols and subscripts
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms, definitions, quantities and symbols given in ISO 17769-1 and
17769-2 and the following apply.
NOTE 1 Table 1 gives an alphabetical list of the symbols used and Table 2 gives a list of subscripts; see 3.3.
NOTE 2 All formulae are given in coherent SI units. For conversion of other units to SI units, see Annex I.
3.1.1 General terms
NOTE All of the types of test in 3.1.1 apply to guarantee point to fulfil the customer’s specification(s).
3.1.1.1
guarantee point
flow/head (Q/H) point, which a tested pump shall meet, within the tolerances of the agreed acceptance class
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ISO 9906:2012(E)
3.1.1.2
factory performance test
pump test performed to verify the initial performance of new pumps as well as checking for repeatability of
production units, accuracy of impeller trim calculations, performance with special materials, etc.
NOTE A typical performance test consists of the measurement of flow, head and power input to the pump or pump
test motor. Additional measurements, such as NPSH, may be included as agreed upon. A factory test is understood to
mean testing at a dedicated test facility, often at a pump manufacturer’s plant or at an independent pump test facility.
3.1.1.3
non-witnessed pump test
3.1.1.3.1
factory test
test performed without the presence of a purchaser’s representative, in which the pump manufacturer is
responsible for the data collection and judgement of pump acceptance
NOTE The advantage of this test is cost savings and accelerated pump delivery to the pump user. In many cases, if
the purchaser is familiar with the performance of the pump (e.g. identical pump model order), a factory non-witnessed test
may be acceptable.
3.1.1.3.2
signed factory test
test performed without the presence of a purchaser’s representative, in which the pump manufacturer is
responsible for compliance with the parameters of the agreed acceptance class
NOTE The pump manufacturer conducts the test, passes judgement of pump acceptance and produces a signed
pump test document. The advantage of this test is the same as seen on the non-witnessed test. Compared to a witnessed
test, this test is substantially less expensive and often leads to accelerated pump delivery to the end user.
3.1.1.4
witnessed pump test
NOTE The witnessing of a pump test by a representative of the pump purchaser can serve many useful functions.
There are various ways of witnessing a test.
3.1.1.4.1
witnessing by the purchaser’s representative
testing physically attended by a representative of the purchaser, who signs off on the raw test data to certify
that the test is performed satisfactorily
NOTE It is possible for final acceptance of the pump performance to be determined by the witness. The benefit of
witness testing depends largely on the effectiveness and expertise of the witness. A witness cannot only ensure the test
is conducted properly, but also observes operation of the pump during testing prior to pump shipment to the job site. A
disadvantage of witness testing can be extended delivery times and excessive cost. With just-in-time manufacturing
methods, the scheduling of witness testing requires flexibility on the part of the witness and can lead to additional costs if
the schedule of the witness causes delays in manufacturing.
3.1.1.4.2
remote witnessing by the purchaser’s representative
pump performance testing witnessed from a distance by the purchaser or his/her representative
NOTE With a remote camera system, the purchaser can monitor the entire testing remotely in real-time. The raw
data, as recorded by the data acquisition system, can be viewed and analysed during the test, and the results can be
discussed and submitted for approval. The advantages of this type of testing are savings in travel costs and accelerated
pump delivery.
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ISO 9906:2012(E)
3.2 Terms relating to quantities
3.2.1
angular velocity
ω
number of radians of shaft rotation
NOTE 1 It is given by:
ω =2πn (1)
-1 -1
NOTE 2 It is expressed in time, e.g. s , where n is given in 60 × min .
3.2.2
speed of rotation
number of rotations per second
3.2.3
mass flow rate
rate of flow discharged into the pipe from the outlet connection of the pump
NOTE 1 The mass flow rate is given in kilograms per second.
NOTE 2 The following losses or limiting effects are inherent to the pump:
a) discharge necessary for hydraulic balancing of axial thrust;
b) cooling of the pump bearings.
NOTE 3 Leakage from the fittings, internal leakage, etc., are not to be reckoned in the rate of flow. On the contrary, all
derived flows for other purposes, such as
a) cooling of the motor bearings, and
b) cooling of a gear box (bearings, oil cooler)
are to be reckoned in the rate of flow.
NOTE 4 Whether and how these flows should be taken into account depends on the location of their derivation and of
the section of flow-measurement respectively.
3.2.4
volume rate of flow
rate of flow at the outlet of the pump, given by:
q
Q = (2)
ρ
NOTE In this International Standard, this symbol may also designate the volume rate of flow in any given section. It
is the quotient of the mass rate of flow in this section by the density. (The section may be designated by subscripts.)
3.2.5
mean velocity
mean value of the axial speed of flow, given by:
Q
U = (3)
A
NOTE Attention is drawn to the fact that in this case, Q may vary for different reasons across the circuit.
3.2.6
local velocity
speed of flow at any given point
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ISO 9906:2012(E)
3.2.7
head
energy of mass of liquid, divided by acceleration due to gravity, g, given by:
y
H= (4)
g
See 3.2.16.
3.2.8
reference plane
any horizontal plane used as a datum for height measurement
NOTE For practical reasons, it is preferable not to specify an imaginary reference plane.
3.2.9
height above reference plane
height of the considered point above the reference plane
See Figure A.1.
NOTE Its value is:
— positive, if the considered point is above the reference plane;
— negative, if the considered point is below the reference plane.
3.2.10
gauge pressure
pressure relative to atmospheric pressure
NOTE 1 Its value is:
— positive, if this pressure is greater than the atmospheric pressure;
— negative, if this pressure is less than the atmospheric pressure.
NOTE 2 All pressures in this International Standard are gauge pressures read from a manometer or similar pressure sensing
instrument, except atmospheric pressure and the vapour pressure of the liquid, which are expressed as absolute pressures.
3.2.11
velocity head
kinetic energy of the liquid in movement, divided by g, given by:
2
U
(5)
2g
3.2.12
total head
overall energy in any section
NOTE 1 The total head is given by:
2
p U
xx
Hz=+ + (6)
xx
ρ×g 2×g
where
z is the height of the centre of the cross-section above the reference plane;
p is the gauge pressure related to the centre of the cross-section.
NOTE 2 The absolute total head in any section is given by:
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ISO 9906:2012(E)
2
p p U
xxamb
Hz=+ + + (7)
xx(abs)
ρρ×g ×g 2g
3.2.13
inlet total head
overall energy at the inlet section of the pump
NOTE Inlet total head is given by:
2
p U
11
Hz=+ + (8)
11
ρ×g 2g
3.2.14
outlet total head
overall energy at the outlet section of the pump
NOTE Outlet total head is given by:
2
p
U
2 2
Hz=+ + (9)
22
ρ×g 2g
3.2.15
pump total head
algebraic difference between the outlet total head, H , and the inlet total head, H
2 1
NOTE 1 If compressibility is negligible, H = H − H . If the compressibility of the pumped liquid is significant, the density,
2 1
ρ, should be replaced by the mean value:
ρρ+
12
ρ = (10)
m
2
and the pump total head should be calculated by Formula (12):
2 2
pp− UU−
21 2 1
Hz=−z + + (11)
21
ρ ⋅ g 2g
m
NOTE 2 The correct mathematical symbol is H .
12−
3.2.16
specific energy
energy of liquid, given by:
yg= H (12)
3.2.17
loss of head at inlet
difference between the total head of the liquid at the measuring point and the total head of the liquid in the inlet
section of the pump
3.2.18
loss of head at outlet
difference between the total head of the liquid in the outlet section of the pump and the total head of the liquid
at the measuring point
3.2.19
pipe friction loss coefficient
coefficient for the head loss by friction in the pipe
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ISO 9906:2012(E)
3.2.20
net positive suction head
NPSH
absolute inlet total head above the head equivalent to the vapour pressure relative to the NPSH datum plane
NOTE 1 NPSH is given by:
pp−
amb v
NPSH =−Hz + (13)
1 D
ρ ⋅ g
1
NOTE 2 This NPSH relates to the NPSH datum plane, whereas inlet total head relates to the reference plane.
NOTE 3 A derogation has been given to allow the use of the abbreviated term NPSH (upright and not bold) as a symbol
in mathematical formulae as a consequence of its well-established, historical use in this manner.
3.2.20.1
NPSH datum plane
horizontal plane through the centre of the circle described by the external points of the
entrance edges of the impeller blades
3.2.20.2
NPSH datum plane
plane through the higher centre
See Figure 1.
NOTE It is the responsibility of the manufacturer to indicate the position of this plane with respect to precise reference
points on the pump.
Key
1 NPSH datum plane
Figure 1 — NPSH datum plane
3.2.21
available NPSH
NPSHA
NPSH available as determined by the conditions of the installation for a specified rate of flow
NOTE A derogation has been given to allow the use of the abbreviated term NPSHA (upright and not bold) as a
symbol in mathematical formulae as a consequence of its well-established, historical use in this manner.
3.2.22
required NPSH
NPSHR
minimum NPSH given by the manufacturer for a pump achieving a specified performance at the specified
rate of flow, speed and pumped liquid (occurrence of visible cavitation, increase of noise and vibration due
to cavitation, beginning of head or efficiency drop, head or efficiency drop of a given amount, limitation of
cavitation erosion)
NOTE A derogation has been given to allow the use of the abbreviated term NPSHR (upright and not bold) as a
symbol in mathematical formulae as a consequence of its well-established, historical use in this manner.
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ISO 9906:2012(E)
3.2.23
NPSH3
NPSH required for a drop of 3 % of the total head of the first stage of the pump as standard basis for use in
performance curves
NOTE A derogation has been given to allow the use of the abbreviated term NPSH (upright and not bold) as a symbol
in mathematical formulae as a consequence of its well-established, historical use in this manner.
3.2.24
type number
dimensionless quantity calculated at the point of best efficiency
NOTE 1 It is given by:
12/ 12/
2πωnQ ′ Q′
K == (14)
34/ 34/
()gH′ y′
where
Q′ is the volume rate of flow per eye;
H′ is the head of the first stage;
-1
n is given in s .
NOTE 2 The type number is to be taken at maximum diameter of the first stage impeller.
3.2.25
pump power input
P
2
power transmitted to the pump by its driver
3.2.26
pump power output
hydraulic power at the pump discharge
NOTE Pump power output is given by:
PQ==ρρgH Qy (15)
h
3.2.27
driver power input
P
gr
power absorbed by the pump driver
3.2.28
maximum shaft power
P
2,max
maximum pump shaft power, as set by the manufacturer, which is adequate to drive the pump over the specified
operating conditions
3.2.29
pump efficiency
pump power output divided by the pump power input
NOTE Pump efficiency is given by:
P
h
η = (16)
P
2
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ISO 9906:2012(E)
3.2.30
overall efficiency
pump power output divided by the driver power input
NOTE Overall efficiency is given by:
P
h
η = (17)
gr
P
gr
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ISO 9906:2012(E)
3.3 Symbols and subscripts
Table 1 — Alphabetical list of basic letters used as symbols
Symbol Quantity Unit
2
A Area m
D Diameter m
e Overall uncertainty, relative value %
−1
f
Frequency s , Hz
a 2
g
Acceleration due to gravity m/s
H
Pump total head m
H Losses in terms of head of liquid m
J
k Equivalent uniform roughness m
K Type number Pure number
l Length m
M Torque Nm
−1 −1
n Speed of rotation s , min
NPSH Net positive suction head m
p Pressure Pa
P Power W
b
q Mass flow rate kg/s
c 3
Q (Volume) rate of flow m /s
Re Reynolds number Pure number
τ Tolerance factor, relative value %
t Students distribution Pure number
U Mean velocity m/s
v
Local velocity m/s
3
V
Volume m
y Specific energy J/kg
z Height above reference plane m
z Difference between NPSH datum plane and reference plane (see 3.2.20) m
D
η Efficiency Pure number
θ Temperature °C
λ Pipe friction loss coefficient Pure number
2
ν Kinematic viscosity m /s
3
ρ Density kg/m
ω Angular velocity rad/s
a 2
In principle, the local value of g should be used. Nevertheless, for grades 2 and 3, it is sufficient to use a value of 9,81 m/s . For
2 −6
the calculation of the local value g = 9,780 3 (1 + 0,005 3 sin ϕ) − 3 × 10 ⋅ Z, where ϕ is the latitude and Z is the height above sea
level.
b
An optional symbol for mass flow rate is q .
m
c
An optional symbol for volume rate of flow is q .
v
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ISO 9906:2012(E)
Table 2 — List of letters and figures used as subscripts
Subscript Meaning
1 inlet
1′ inlet measuring section
2 outlet (except for P )
2
2′ outlet measuring section
abs absolute
amb ambient
D difference, datum
f liquid in measuring pipes
G guaranteed
H pump total head
h hydraulic
gr combined motor/pump unit (overall)
J losses
M manometer
n speed of rotation
P power
Q (volume) rate of flow
ref reference plane
sp specified
T translated, torque
v vapour (pressure)
η efficiency
x at any section
4 Pump measurements and acceptance criteria
4.1 General
The specified and contractually agreed upon rated point (duty point), hereinafter “the guarantee point”, shall be
evaluated against one acceptance grade and its corresponding tolerance. For a pump performance test, this
guarantee point shall always specify the guaranteed flow, Q , and guaranteed head, H , and may, optionally,
G G
specify guaranteed efficiency, guaranteed shaft power or guaranteed net positive suction head required
(NPSHR). Where applicable, these optional guarantee parameters need to be specified for those tests, see
respective tests in 4.4.3 and 5.8.
The acceptance grade tolerance applies to the guarantee point only. Other specified duty points, including their
tolerances, shall be by separate agreement between the manufacturer and purchaser. If other specified duty
points are agreed upon, but no tolerance is given for these points, the default acceptance level for these points
shall be grade 3.
A guarantee point may be detailed in a written contract, a customer-specific pump performance curve or similar
written and project specific documentation.
If not otherwise agreed upon between the manufacturer and the purchaser, the following shall apply.
a) The acceptance grade shall be in accordance with the grades given in Table 8.
10 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 9906:2012(E)
b) Tests shall be carried out on the test stand of the manufacturer’s works with clean, cold water using the
methods and test arrangements specified in this International Standard.
c) The pump performance shall be guaranteed between the pump’s inlet connection and outlet connection.
d) Pipe and fittings (bends, reducers and valves) outside of the pump are not a part of the guarantee.
The combination of manufacturing and measurement tolerances in practice necessitates the usage of tolerances on
tested values. The tolerances given in Table 8 take into account both manufacturing and measurement tolerances.
The performance of a pump varies substantially with the nature of the liquid being pumped. Although it is not
possible to give general rules whereby performance with clean, cold water can be used to predict performance
with other liquids, it is desirable for the parties to agree on empirical rules to suit the particular circumstances.
For further information, see ISO/TR 17766.
If a number of identical pumps are being purchased, the number of pumps to be tested shall be agreed between
the purchaser and manufacturer.
Both the purchaser and manufacturer shall be entitled to witness the testing. If tests are not carried out
at the manufacturer’s test stand, opportunity shall be allowed for verification of the pump installation and
instrumentation adjustments by both parties.
4.2 Guarantees
The manufacturer guarantees that, for the guarantee point and at the rated speed (or in some cases frequency
and voltage), the measured pump curve touches, or passes through a tolerance surrounding the guarantee
point, as defined by the applicable acceptance grade (see Table 8 and Figures 2 and 3).
A guarantee point shall be defined by a guaranteed flow, Q , and a guaranteed head, H .
G G
In addition, one or more of the following quantities may be guaranteed at the specified conditions and at
the rated speed:
a) as defined in 4.4.3 and Figures 4, 5 and 6,
1) the minimum pump efficiency, η , or the maximum pump input power, P , or
G G
2) in the case of a combined pump and motor unit, the minimum combined efficiency, η , or the
grG
maximum pump motor unit input power, P .
grG
b) the maximum NPSHR at the guarantee flow.
The maximum power input may be guaranteed for the guarantee point or for a range of points along the
pump curve. This, however, can require larger tolerances to be agreed upon between the purchaser and
manufacturer.
4.3 Measurement uncertainty
4.3.1 General
Every measurement is inevitably subject to some uncertainty, even if the measuring procedures and the
instruments used, as well as the methods of analysis, fully comply with good practice and with the requirements
of this International Standard.
The guidance and procedures described in 4.3.2 and 4.3.3 are intended to provide general information to the
user, as well as practical procedures allowing the user to estimate measurement uncertainty with reasonable
confidence in applying the testing in conformity with this International Standard.
NOTE For comprehensive information on measurement uncertainty, see ISO/IEC Guide 99 and associated documents.
© ISO 2012 – All rights reserved 11
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ISO 9906:2012(E)
4.3.2 Fluctuations
Where the design or operation of a pump is such that fluctuations of great amplitude are present, measurements
may be carried out by providing a damping device in the measuring instruments or their connecting li
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9906
Deuxième édition
2012-05-01
Pompes rotodynamiques — Essais de
fonctionnement hydraulique pour la
réception — Niveaux 1, 2 et 3
Rotodynamic pumps — Hydraulic performance acceptance tests —
Grades 1, 2 and 3
Numéro de référence
ISO 9906:2012(F)
©
ISO 2012
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ISO 9906:2012(F)
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ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 9906:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles et indices . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Termes relatifs aux grandeurs . 3
3.3 Symboles et indices . 9
4 Mesurages de la pompe et critère d’acceptation .10
4.1 Généralités .10
4.2 Garanties . 11
4.3 Incertitude de mesure . 11
4.4 Niveaux de réception de l’essai et tolérances .15
4.5 Niveaux de réception de l’essai par défaut qui s’appliquent à la pompe .21
5 Modes opératoires d’essai .22
5.1 Généralités .22
5.2 Date d’essai .22
5.3 Programme d’essais .22
5.4 Équipement d’essai .22
5.5 Enregistrements et compte rendu .23
5.6 Dispositions de l’essai .23
5.7 Conditions de l’essai .23
5.8 Essais NPSH .24
6 Analyses .26
6.1 Transposition des résultats d’essai aux conditions garanties .26
6.2 Obtention des caractéristiques spécifiées .27
Annexe A (normative) Installations d’essai .28
Annexe B (informative) Dispositions d’essai NPSH .37
Annexe C (informative) Intervalles d’étalonnage .41
Annexe D (informative) Appareils de mesure .42
Annexe E (informative) Essais effectués sur l’équipement complet — Essai en chaîne .47
Annexe F (informative) Rapport d’essai .50
Annexe G (informative) Méthodes d’essai spéciales .54
Annexe H (informative) Essai contrôlé de la pompe .55
Annexe I (informative) Conversion en unités SI .56
Annexe J (informative) Incertitude de mesure pour l’essai NPSH .58
Bibliographie .59
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ISO 9906:2012(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 9906 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 115, Pompes, sous-comité SC 2, Méthodes de
mesure et méthodes d’essai.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9906:1999), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 9906:2012(F)
Introduction
Les essais réalisés dans la présente Norme internationale ont pour objet de s’assurer des performances de la
pompe et de les comparer avec la garantie donnée par le fabricant.
La garantie donnée pour toute grandeur est estimée remplie si, après avoir effectué l’essai selon la présente
Norme internationale, la valeur mesurée est dans les tolérances spécifiées pour cette grandeur (voir 4.4).
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NORME INTERNATIONALE ISO 9906:2012(F)
Pompes rotodynamiques — Essais de fonctionnement
hydraulique pour la réception — Niveaux 1, 2 et 3
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les essais de performance hydraulique pour l’acceptation par les
clients de pompes rotodynamiques (pompes centrifuges, hélico-centrifuges et hélices, simplement désignées
«pompes» ci-après).
La présente Norme internationale est destinée à être utilisée pour l’essai de réception des pompes dans des
installations d’essai des pompes, comme les laboratoires ou les installations d’essai des pompes du fabricant.
Cela peut s’appliquer aux pompes quelle que soit leur taille et à tous les liquides pompés qui se comportent
comme de l’eau froide propre.
La présente Norme internationale spécifie trois niveaux de réception:
— niveaux 1B, 1E et 1U pour des tolérances les plus serrées;
— niveaux 2B, 2U pour des tolérances plus larges;
— niveau 3B pour des tolérances encore plus larges.
La présente Norme internationale est applicable soit à la pompe elle-même sans autre accessoire, soit à une
combinaison associant une pompe à tout ou partie de ses accessoires en aval et/ou en amont.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 17769-1, Pompes pour liquides et installations — Termes généraux, définitions, grandeurs, symboles
littéraux et unités — Partie 1: Pompes pour liquides
ISO 17769-2, Pompes pour liquides et installations — Termes généraux, définitions, grandeurs, symboles
littéraux et unités — Partie 2: Systèmes de pompage
3 Termes, définitions, symboles et indices
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions, grandeurs et symboles donnés dans
l’ISO 17769-1 et l’ISO 17769-2 ainsi que les suivants s’appliquent.
NOTE 1 Le Tableau 1 donne une liste alphabétique des symboles utilisés et le Tableau 2 donne une liste d’indices; voir 3.3.
NOTE 2 Toutes les équations sont données en unités SI cohérentes. Pour la conversion des autres unités en unités SI,
voir l’Annexe I.
3.1.1 Termes généraux
NOTE Tous les types d’essais donnés dans le présent paragraphe s’appliquent au point garanti afin qu’il satisfasse
aux spécifications du client.
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ISO 9906:2012(F)
3.1.1.1
point garanti
point débit/hauteur (Q/H) que la pompe soumise à essai doit atteindre, en accord avec les tolérances du
niveau de réception
3.1.1.2
essai de performance en usine
essai de pompe effectué pour vérifier la performance initiale de la nouvelle pompe aussi bien que pour vérifier
la reproductibilité des unités de production, l’exactitude des calculs de profilé de pales, la performance des
matériaux spéciaux, etc.
NOTE Un essai de performance type consiste à mesurer le débit, la hauteur de charge et la puissance absorbée par
la pompe ou par le moteur d’essai de la pompe. Il est possible d’y ajouter des mesurages supplémentaires, tels que NPSH,
sur accord entre les parties. Un essai en usine est entendu dans le sens de pratiquer un essai dans une installation dédiée
à l’essai, souvent dans l’usine d’un fabricant de pompes ou une installation indépendante d’essai des pompes.
3.1.1.3
essai de pompe non contrôlé
3.1.1.3.1
essai en usine
essai effectué sans la présence d’un représentant de l’acheteur, lors duquel le fabricant de pompe est
responsable des données collectées et de l’avis de réception de la pompe
NOTE L’intérêt de cet essai réside dans la limitation des coûts et l’accélération de la livraison de la pompe à l’utilisateur.
Dans de nombreux cas, si l’acheteur est familier avec la performance de la pompe (par exemple lors de la commande d’un
modèle de pompe identique) un essai en usine non contrôlé peut être acceptable.
3.1.1.3.2
essai en usine signé
essai effectué sans la présence d’un représentant de l’acheteur, lors duquel le fabricant de pompe est
responsable de la conformité aux paramètres en accord du niveau de réception
NOTE Le fabricant de pompe conduit l’essai, donne l’avis de réception de la pompe et produit un document d’essai
de la pompe signé. L’intérêt de cet essai est le même que pour l’essai non contrôlé. Comparé à un essai contrôlé, cet essai
est substantiellement moins cher et conduit souvent à une livraison accélérée de la pompe à l’utilisateur final.
3.1.1.4
essai de pompe contrôlé
NOTE Le supervision d’un essai de la pompe par un représentant de l’acheteur des pompes peut avoir plusieurs
fonctions utiles. Il existe plusieurs façons différentes de superviser un essai.
3.1.1.4.1
contrôle par le représentant de l’acheteur
essai auquel assiste physiquement le représentant de l’acheteur qui contresigne le relevé des données brutes
de l’essai pour certifier que l’essai s’est déroulé de façon satisfaisante
NOTE La réception finale de la performance de la pompe peut être déterminée par le contrôleur. Le bénéfice d’un
essai contrôlé repose largement sur l’efficacité et l’expertise du contrôleur. Un contrôleur ne se contente pas de s’assurer
que l’essai est conduit convenablement, il observe aussi le fonctionnement de la pompe pendant l’essai avant l’expédition
de la pompe sur le chantier. L’essai contrôlé peut présenter l’inconvénient de temps de livraison plus longs et de coûts
excessifs. Avec les méthodes de fabrication actuelles «juste à temps», la programmation de l’essai contrôlé requiert de
la disponibilité de la part du contrôleur et peut entraîner des coûts supplémentaires si l’emploi du temps du contrôleur
entraîne des délais de fabrication plus longs.
3.1.1.4.2
contrôle à distance par le représentant de l’acheteur
essai de performance de la pompe contrôlé à distance par l’acheteur ou son représentant
NOTE Avec un système de caméra à distance, l’acheteur peut entièrement contrôler l’essai à distance en temps réel.
Les données brutes telles qu’elles sont enregistrées par le système de recueil des données peuvent être visualisées et
analysées pendant l’essai, et les résultats peuvent être étudiés et soumis à l’approbation. L’avantage de ce type d’essai
est qu’il permet d’économiser les coûts de déplacement et d’accélérer la livraison de la pompe.
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ISO 9906:2012(F)
3.2 Termes relatifs aux grandeurs
3.2.1
vitesse angulaire
w
nombre de radians de rotation d’un arbre
NOTE 1 La vitesse est donnée par l’équation suivante:
ω = 2πn (1)
−1 −1
NOTE 2 Elle est exprimée en unités de temps, par exemple s où n est donné par 60 ×min .
3.2.2
vitesse de rotation
nombre de rotations par seconde
3.2.3
débit-masse
débit refoulé dans la tuyauterie depuis la bride de raccord du refoulement de la pompe
NOTE 1 Le débit-masse est donné en kilogrammes par seconde.
NOTE 2 Les pertes suivantes ou les effets limitant sont inhérents à la pompe:
a) décharge nécessaire à l’équilibrage hydraulique de la poussée axiale;
b) refroidissement des paliers de la pompe elle-même.
NOTE 3 Les fuites des garnitures, fuites internes, etc., ne sont pas à prendre en compte dans le débit. Au contraire,
tous les débits dérivés utilisés à d’autres fins, tels que
a) refroidissement des paliers du moteur, et
b) refroidissement d’un multiplicateur (paliers, réfrigérateur d’huile), etc.
sont à prendre en compte dans le débit.
NOTE 4 La manière dont il convient de prendre en compte ces débits dépend respectivement des emplacements de
leurs dérivations et de la section de mesure du débit.
3.2.4
débit-volume
débit au refoulement de la pompe donné par:
q
Q = (2)
ρ
NOTE Dans la présente Norme internationale, ce symbole peut aussi désigner le débit-volume dans une section
donnée. C’est le quotient du débit-masse dans cette section par la masse volumique. (On peut désigner cette section par
les indices prévus.)
3.2.5
vitesse moyenne
vitesse moyenne de la vitesse axiale du débit donnée par:
Q
U = (3)
A
NOTE Une attention est à apporter dans le cas où Q peut varier pour différentes raisons dans le circuit.
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ISO 9906:2012(F)
3.2.6
vitesse locale
vitesse de l’écoulement en tout point donné
3.2.7
hauteur énergétique
énergie de la masse du liquide, divisée par l’accélération due à la pesanteur, g, donnée par:
y
H= (4)
g
Voir 3.2.16.
3.2.8
plan de référence
tout plan horizontal utilisé comme une référence pour le mesurage de la hauteur
NOTE Pour des raisons pratiques, il est préférable de ne pas spécifier un plan de référence imaginaire.
3.2.9
hauteur au-dessus du plan de référence
hauteur du point considéré au-dessus du plan de référence
Voir Figure A.1.
NOTE Sa valeur est
— positive, si le point considéré est au-dessus du plan de référence,
— négative, si le point considéré est au-dessous du plan de référence.
3.2.10
pression effective
pression rapportée à la pression atmosphérique
NOTE 1 Sa valeur est
— positive, si cette pression est supérieure à la pression atmosphérique,
— négative, si cette pression est inférieure à la pression atmosphérique.
NOTE 2 Toutes les pressions de la présente Norme internationale sont des pressions manométriques lues sur un
manomètre ou tout autre capteur similaire de pression, à l’exception de la pression atmosphérique et de la pression de
vapeur du liquide qui sont exprimées en pressions absolues.
3.2.11
hauteur dynamique
énergie cinétique du liquide en mouvement, divisée par g, donnée par:
2
U
(5)
2g
3.2.12
hauteur totale de charge
énergie globale dans toute section
NOTE 1 La hauteur totale de charge est donnée par:
2
p U
xx
Hz=+ + (6)
xx
ρ×g 2×g
où
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ISO 9906:2012(F)
z est la hauteur du centre de la section au-dessus du plan de référence;
p est la pression effective qui s’exerce au centre de la section.
NOTE 2 La hauteur totale de charge absolue dans toute section est donnée par:
2
p p U
xxamb
Hz=+ + + (7)
xx()abs
ρρ×g ×g 2g
3.2.13
hauteur totale de charge à l’aspiration
énergie globale dans la section d’aspiration de la pompe
NOTE La hauteur totale de charge à l’aspiration est donnée par:
2
p U
11
Hz=+ + (8)
11
ρ×g 2g
3.2.14
hauteur totale de charge au refoulement
énergie globale dans la section de refoulement de la pompe
NOTE La hauteur totale de charge au refoulement est donnée par:
2
p
U
2 2
Hz=+ + (9)
22
ρ×g 2g
3.2.15
hauteur totale de charge de la pompe
différence algébrique entre la hauteur totale de charge au refoulement, H , et la hauteur totale de charge à
2
l’aspiration, H
1
NOTE 1 Si la compressibilité est négligeable HH=− H . Si la compressibilité du liquide pompé est notable, il convient
21
que la masse volumique, ρ, soit remplacée par la valeur moyenne:
ρρ+
12
ρ = (10)
m
2
et que la hauteur totale de charge de la pompe soit calculée par l’Équation (11):
2 2
pp− UU−
21 2 1
Hz=−z + + (11)
21
ρ ⋅g 2g
m
NOTE 2 Le symbole mathématique correct est H .
12−
3.2.16
énergie spécifique
énergie du liquide donnée par:
yg= H (12)
3.2.17
perte de charge à l’aspiration
différence entre la hauteur totale du liquide au point de mesure et la hauteur totale du liquide dans la section
d’aspiration de la pompe
3.2.18
perte de charge au refoulement
différence entre la hauteur totale du liquide dans la section de refoulement de la pompe et la hauteur totale du
liquide au point de mesure
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ISO 9906:2012(F)
3.2.19
coefficient de frottement dans la conduite
coefficient de perte de charge par frottement dans la conduite
3.2.20
hauteur de charge nette positive à l’aspiration
NPSH
hauteur de charge nette absolue au-dessus de la hauteur équivalente à la pression de vapeur indiquée au plan
de référence du NPSH
NOTE 1 Le NPSH est donnée par:
pp−
amb v
NPSH=−Hz + (13)
1 D
ρ ·g
1
NOTE 2 Ce NPSH s’applique au plan de référence du NPSH, tandis que la hauteur de charge s’applique au plan de référence.
NOTE 3 Une dérogation a été donnée pour permettre l’utilisation du terme abrégé NPSHA (sur la ligne et en maigre)
comme un symbole dans les équations mathématiques comme conséquence de son utilisation historique de cette manière,
bien établie.
3.2.20.1
plan de référence du NPSH
〈pompes à plusieurs étages〉 plan horizontal qui traverse le centre du cercle décrit par les points externes des
bords d’entrée des aubes de la roue
3.2.20.2
plan de référence du NPSH
〈pompes à double ouïe d’aspiration dont l’axe est vertical ou incliné〉 plan passant par le centre le plus élevé
Voir Figure 1.
NOTE Il est de la responsabilité du fabricant d’indiquer la position de ce plan par rapport à des points de référence
précis sur la pompe.
Légende
1 plan de référence du NPSH
Figure 1 — Plan de référence du NPSH
3.2.21
NPSH disponible
NPSHA
NPSH disponible tel que déterminé par les conditions de l’installation pour un débit spécifié
NOTE Une dérogation a été donnée pour permettre l’utilisation du terme abrégé NPSHA (sur la ligne et en maigre)
comme un symbole dans les équations mathématiques comme conséquence de son utilisation historique de cette manière,
bien établie.
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ISO 9906:2012(F)
3.2.22
NPSH exigée
NPSHR
NPSH minimal donné par le constructeur de la pompe pour obtenir une performance spécifiée à un débit
spécifié, une vitesse spécifiée et un liquide pompé spécifié (apparition d’une cavitation visible, augmentation
de bruit et vibration due à la cavitation, début de chute de hauteur ou de perte de rendement, chute de hauteur
ou perte de rendement d’une quantité donnée, limitation de l’érosion due à la cavitation)
NOTE Une dérogation a été donnée pour permettre l’utilisation du terme abrégé NPSHR (sur la ligne et en maigre)
comme un symbole dans les équations mathématiques comme conséquence de son utilisation historique de cette manière,
bien établie.
3.2.23
NPSH3
NPSH requise pour une chute de 3 % de la hauteur totale de charge au premier étage de la pompe comme
base de référence utilisée dans les courbes de performance
NOTE Une dérogation a été donnée pour permettre l’utilisation du terme abrégé NPSH3 (sur la ligne et en maigre)
comme un symbole dans les équations mathématiques comme conséquence de son utilisation historique de cette manière,
bien établie.
3.2.24
nombre caractéristique
grandeur sans dimension calculée au point du meilleur rendement
NOTE 1 Le nombre caractéristique est donné par:
12/ 12/
2π′nQ ω Q′
K == (14)
34/ 34/
()gH′ y′
où
Q′ est le débit-volume par œillard;
H′ est la hauteur du premier étage;
−1
n est donnée en s .
NOTE 2 Le nombre caractéristique étant considéré au diamètre maximal du premier étage de la roue.
3.2.25
puissance absorbée par la pompe
P
2
puissance transmise à la pompe par son entraînement
3.2.26
puissance utile de la pompe
puissance hydraulique au point de refoulement de la pompe
NOTE La puissance utile de la pompe est donnée par:
PQ==ρρgH Qy (15)
h
3.2.27
puissance absorbée par la machine d’entraînement
P
gr
puissance absorbée par la machine d’entraînement de la pompe
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ISO 9906:2012(F)
3.2.28
puissance maximale de l’arbre
P
2,max
puissance maximale de l’arbre de la pompe, comme établie par le fabricant, qui est suffisante pour entraîner
la pompe dans les conditions de fonctionnement spécifiées
3.2.29
rendement de la pompe
puissance utile de la pompe divisée par la puissance absorbée de la pompe
NOTE Le rendement de la pompe est donné par:
P
h
η = (16)
P
2
3.2.30
rendement global
puissance utile de la pompe divisée par la puissance absorbée par la machine d’entraînement
NOTE Le rendement globlal est donné par:
P
h
η = (17)
gr
P
gr
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ISO 9906:2012(F)
3.3 Symboles et indices
Tableau 1 — Liste alphabétique des lettres de base utilisées comme symbole
Symbole Quantité Unité
2
A Aire m
D Diamètre m
e Incertitude globale en valeur relative %
−1
f
Fréquence s , Hz
a 2
g
Accélération due à la pesanteur m/s
H
Hauteur totale de charge de la pompe m
H Perte de charge exprimée en hauteur de liquide m
J
k
Rugosité uniforme équivalente m
K Nombre caractéristique Nombre pur
l Longueur m
M Couple Nm
−1 −1
n Vitesse de rotation s , min
NPSH Hauteur de charge nette absolue m
p Pression Pa
P Puissance W
b
q Débit kg/s
c 3
Q Débit-volume m /s
Re Nombre de Reynolds Nombre pur
t Tolérance de construction en valeur relative %
t Distribution Student Nombre pur
U Vitesse moyenne m/s
v
Vitesse locale m/s
3
V
Volume m
y
Énergie massique J/kg
z
Hauteur au-dessus du plan de référence m
z Différence entre le plan de référence NPSH et le plan de référence (voir 3.2.20) m
D
η Rendement Nombre pur
θ Température °C
λ Coefficient de frottement Nombre pur
2
ν Viscosité cinématique m /s
3
ρ Masse volumique kg/m
w Vitesse angulaire rad/s
a
En principe, la valeur locale de g peut être utilisée. Néanmoins, pour les niveaux 2 et 3, il est suffisant d’utiliser la valeur de
2 2 −6
9,81 m/s . Pour le calcul de la valeur locale g = 9,780 3 (1 + 0,005 3 sin ϕ − 3 × 10 ⋅ Z, où ϕ = latitude et Z = hauteur au-dessus du
niveau de la mer.
b
Un symbole optionnel pour le débit-masse est q .
m
c
Un symbole optionnel pour le débit-volume est q .
V
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ISO 9906:2012(F)
Tableau 2 — Liste de lettres et de chiffres utilisées comme indice
Indices Signification
1 aspiration
1′ section de mesure à l’aspiration
2 refoulement (excepté pour P )
2
2′ section de mesure au refoulement
abs absolu
amb ambiante
D différence, repère
f liquide dans les tuyauteries de mesure
G garanti
H hauteur totale de charge
h hydraulique
gr combiné moteur/groupe moto-pompe (globalité)
J pertes
M manomètre
n vitesse de rotation
P puissance
Q débit-volume
ref plan de référence
sp spécifié
T transposé, couple
v vapeur (pression)
η rendement
x à toute section
4 Mesurages de la pompe et critère d’acceptation
4.1 Généralités
Le point noté (point de fonctionnement) spécifié et contractuel, entendu ci-après comme le point garanti, doit
être estimé selon un niveau de réception et sa tolérance correspondante. Pour un essai de performance de
pompe, ce point garanti doit toujours spécifier le débit garanti, Q , et la hauteur garantie, H , et peut, en
G G
option, spécifier un rendement garanti, une puissance d’arbre garantie ou une hauteur de charge nette positive
à l’aspiration garantie (NPSHR). Lorsqu’ils s’appliquent, les paramètres de garantie facultatifs doivent être
spécifiés dans ces essais; voir respectivement les essais en 4.4.3 et 5.8.
La tolérance correspondant au niveau de réception s’applique au point garanti seulement. Les autres points de
fonctionnements spécifiés, dont leurs tolérances, doivent être issus d’accords séparés entre le fournisseur et
l’acheteur. Si d’autres points de fonctionnement spécifiés font l’objet d’un accord ultérieur, mais qu’aucune tolérance
n’est indiquée pour ces points, alors le niveau de réception par défaut pour ces points doit correspondre au niveau 3.
Un point garanti peut être détaillé dans un contrat écrit, par une courbe de performance de la pompe spécifique
au client, ou par une documentation similaire écrite et spécifique au projet.
Sauf autre accord entre le fabricant et l’acheteur, ce qui suit doit s’appliquer:
a) Le niveau de réception doit être conforme aux niveaux indiqués dans le Tableau 8.
10 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 9906:2012(F)
b) Les essais doivent être effectués sur le banc d’essai du fabricant avec de l’eau froide et propre selon les
méthodes et les dispositions d’essai spécifiées dans la présente Norme internationale.
c) Les performances de la pompe doivent être garanties entre la connexion d’aspiration et la connexion de
refoulement de la pompe.
d) Les tuyauteries et les raccords (coudes, réductions et appareils de robinetterie) à l‘extérieur de la pompe
ne sont pas couverts par la garantie.
La combinaison des incertitudes de fabrication et de mesure des tolérances nécessite, dans la pratique,
l’utilisation des tolérances sur les valeurs de l’essai. Les tolérances données dans le Tableau 8 prennent en
compte à la fois les tolérances de fabrication et de mesure.
Les performanc
...
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