ISO 5199:2002
(Main)Technical specifications for centrifugal pumps — Class II
Technical specifications for centrifugal pumps — Class II
Spécifications techniques pour pompes centrifuges — Classe II
La présente Norme internationale spécifie les exigences relatives aux pompes centrifuges de classe II à un étage ou multi-étagées, de construction horizontale ou verticale, quelles que soient la machine d'entraînement et l'installation pour une application générale. Les pompes utilisées dans l'industrie chimique (par exemple celles conformes à l'ISO 2858) sont des exemples types de celles couvertes par la présente Norme internationale. La présente Norme internationale comprend les caractéristiques de conception relatives à l'installation, l'entretien et la sécurité de ces pompes, y compris le socle, l'accouplement et les tuyauteries auxiliaires, mais elle ne spécifie aucune exigence relative à la machine d'entraînement autre que celles relatives à sa puissance nominale. Lorsque l'application de la présente Norme internationale est demandée et requiert une caractéristique de conception particulière, des conceptions différentes répondant à l'esprit de la présente Norme internationale peuvent être proposées, à condition de décrire la variante en détail. Des pompes non conformes à toutes les exigences de la présente Norme internationale peuvent être proposées, à condition d'indiquer tous les écarts.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5199
Second edition
2002-03-15
Technical specifications for centrifugal
pumps — Class II
Spécifications techniques pour pompes centrifuges — Classe II
Reference number
ISO 5199:2002(E)
©
ISO 2002
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ISO 5199:2002(E)
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ISO 5199:2002(E)
Contents Page
Foreword.v
Introduction.vi
1 Scope .1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Design.6
4.1 General.6
4.2 Prime movers .7
4.3 Critical speed, balance and vibration.8
4.4 Pressure-containing parts .9
4.5 Branches (nozzles) and miscellaneous connections .11
4.6 External forces and moments on flanges (inlet and outlet).11
4.7 Branch (nozzle) flanges .12
4.8 Impellers .12
4.9 Wear rings or equivalent components .12
4.10 Running clearance.12
4.11 Shafts and shaft sleeves.12
4.12 Bearings .14
4.13 Shaft sealing .15
4.14 Labelling .18
4.15 Couplings .18
4.16 Baseplate.19
4.17 Special tools.20
5 Materials .20
5.1 Selection of materials.20
5.2 Material composition and quality.20
5.3 Repairs.20
6 Shop inspection and tests.20
6.1 General.20
6.2 Inspection.20
6.3 Tests.21
6.4 Final inspection .22
7 Preparation for dispatch .22
7.1 Shaft seals.22
7.2 Preservation for transport and storage.22
7.3 Securing of rotating parts for transport.23
7.4 Openings .23
7.5 Piping and auxiliaries.23
7.6 Identification .23
Annex A (normative) Centrifugal pump — Data sheet .24
Annex B (informative) External forces and moments on branches.27
Annex C (normative) Enquiry, proposal, purchase order.40
Annex D (normative) Documentation after purchase order .41
Annex E (informative) Examples of seal arrangements .42
Annex F (informative) Piping arrangements for seals.45
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Annex G (informative) Designation examples using references from annexes E and F .53
Annex H (informative) Checklist .55
Bibliography .57
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ISO 5199:2002(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 3.
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 International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 5199 was prepared by Technical Committee ISO/TC 115, Pumps, Subcommittee SC 1,
Dimensions and technical specifications of pumps.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5199:1986), which has been technically revised.
Annexes A, C and D form a normative part of this International Standard. Annexes B, E, F, G and H are for
information only.
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Introduction
This International Standard is one of a set dealing with technical specifications of centrifugal pumps; they are
designated as Classes I, II and III. Class I comprises the most severe and Class III the least severe requirements.
The selection of the class to be used is in accordance with the technical requirements for the application for which
the pump is intended. The class chosen should be agreed between the purchaser and supplier. Furthermore,
additional safety requirements concerning the field of application should be taken into account.
However, it is not possible to standardize the class of technical requirements for centrifugal pumps for a certain
field of application, because each field of application comprises different requirements. All classes (I, II and III) can
be used in accordance to the different requirements of the pump application. So it may happen that pumps built in
accordance with Classes I, II and III may work beside one another in the one plant.
Further requirements covering specific applications or industries may be dealt with in separate standards.
Criteria for the selection of the required class of a pump for a certain application may include
— reliability,
— required operating life,
— operating conditions,
— environmental conditions, and
— local ambient conditions.
Cross-references in boldface and the checklist in annex H indicate where a decision may be required by the
purchaser, or where agreement is required between the purchaser and the manufacturer/supplier.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5199:2002(E)
Technical specifications for centrifugal pumps — Class II
1 Scope
1.1 This International Standard specifies the requirements for Class II centrifugal pumps of single-stage,
multistage, horizontal or vertical construction, with any drive and any installation for general application. Pumps
used in the chemical process industries (e.g. those conforming to ISO 2858) are typical of those covered by this
International Standard.
1.2 This International Standard includes design features concerned with installation, maintenance and safety for
these pumps including baseplate, couplings and auxiliary piping, but it does not specify any requirements for the
driver other than those related to its rated power output.
1.3 Where application of this International Standard has been called for and requires a specific design feature,
alternative designs may be offered which meet the intent of this International Standard provided that the alternative
is described in detail.
Pumps not complying with all the requirements of this International Standard may be offered for consideration
provided that all deviations are stated.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 76, Rolling bearings — Static load ratings
ISO 281-1, Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life — Part 1: Calculation methods
ISO 2858, End-suction centrifugal pumps (rating 16 bar) — Designation, nominal duty point and dimensions
ISO 3069, End-suction centrifugal pumps — Dimensions of cavities for mechanical seals and for soft packing
ISO 3274, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Nominal characteristics
of contact (stylus) instruments
ISO 3661, End-suction centrifugal pumps — Baseplate and installation dimensions
ISO 3744, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane
ISO 3746, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure — Survey
method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane
ISO 7005-1, Metallic flanges — Part 1: Steel flanges
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ISO 7005-2, Metallic flanges — Part 2: Cast iron flanges
ISO 7005-3, Metallic flanges — Part 3: Copper alloy and composite flanges
ISO 9906, Rotodynamic pumps — Hydraulic performance acceptance tests — Grades 1 and 2
ISO 9614-1, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity — Part 1:
Measurement at discrete points
ISO 9614-2, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity — Part 2:
Measurement by scanning
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
operating conditions
all parameters (e.g. operating temperature, operating pressure) determined by a given application and pumped
liquid
NOTE These parameters will influence the type of construction and construction materials.
3.2
allowable operating range
range of flows or heads at the specified operating conditions of the pump supplied as limited by cavitation, heating,
vibration, noise, shaft deflection and other similar criteria
NOTE The upper and lower limits of the range are denoted by maximum and minimum continuous flow.
3.3
rated conditions
conditions (driver excluded) that define the guarantee values necessary to meet all defined operating conditions,
taking into account any necessary margins
3.4
driver rated power output
greatest continuous driver power output permitted under defined conditions
3.5
basic design pressure
pressure derived from the permitted stresses at 20 °C of the material used for the pressure-containing parts
3.6
maximum allowable working pressure
pressure for a component on the basis of materials used and on the basis of calculation rules at the specified
operating temperature
3.7
rated inlet pressure
inlet pressure of the operating conditions at the guarantee point
3.8
rated outlet pressure
outlet pressure of the pump at the guarantee point with rated flow, rated speed, rated inlet pressure and density
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3.9
pressure/temperature limit
limiting pressure and temperature of a component at given design and material (see Figure 1)
3.10
corrosion allowance
that portion of the wall thickness of the parts wetted by the pumped liquid in excess of the theoretical thickness
required to withstand the pressure limits given at the most severe operating conditions
3.11
maximum allowable continuous speed
highest speed at which the manufacturer will permit continuous operation
3.12
trip speed
speed at which the independent emergency overspeed devices operate to shut down a prime mover
3.13
first critical speed
speed of rotation at which the first (lowest) lateral natural frequency of vibration of the rotating parts corresponds to
the frequency of rotation
3.14
design radial load
radial load of the pump rotor for which the bearing system is selected
3.15
maximum radial load
greatest radial load of the pump rotor resulting from operating the pump at any condition within its allowable
operating range
3.16
shaft runout
total radial deviation indicated by a device measuring the shaft position in relation to the bearing housing, as the
shaft is rotated manually in its bearings with the shaft in the horizontal position
3.17
face runout
total axial deviation indicated at the outer radial face of the shaft seal casing by a device attached to and rotated
with the shaft when the shaft is rotated manually in its bearings in the horizontal position
NOTE The radial face is that which determines the alignment of a seal component.
3.18
shaft deflection
displacement of a shaft from its geometric centre in response to the radial hydraulic forces acting on the impeller
NOTE Shaft deflection does not include shaft movement caused by tilting within the bearing clearances, bending caused
by impeller unbalance, or shaft runout.
3.19
seal flush
circulation
return of pumped liquid from high pressure area to seal cavity
NOTE This can be by external piping or internal passage and is used to remove heat generated at the seal or to maintain
positive pressure in the seal cavity or treated to improve the working environment for the seal. In some cases it may be
desirable to circulate from the seal cavity to a lower pressure area (e.g. the inlet).
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3.20
injection flush
introduction of an appropriate (clean, compatible, etc.) liquid into the seal cavity from an external source and then
into the pumped liquid
NOTE Injection flush is used for the same purpose as circulation and also to provide an improved working environment for
the seal.
3.21
quenching
continuous or intermittent introduction of an appropriate (clean, compatible, etc.) fluid at lower than seal chamber
pressure on the atmospheric side of the main shaft seal
NOTE It is used to exclude air or moisture, to prevent or clear deposits (including ice), lubricate an auxiliary seal, snuff out
fire, dilute, heat or cool leakage.
3.22
barrier fluid
fluid which is introduced between dual mechanical seals to completely isolate the pump process liquid from the
environment
NOTE The pressure of the barrier fluid is always higher than the process pressure being sealed.
3.23
buffer fluid
fluid used as a lubricant or buffer between dual mechanical seals
NOTE The fluid is always at a pressure lower than the pump process pressure being sealed.
3.24
pump H(Q) curve
pump head capacity curve
pump characteristic curve
relationship between the total head of the pump and the rate of flow at given operating/rated conditions of speed
and liquid
3.25
net positive suction head 3 %
NPSH3
net positive suction head required to limit to 3 % the fall in the total head of the first stage of the pump
NOTE It is the basic standard used in performance curves.
See Figure 1.
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ISO 5199:2002(E)
Key
1 Pressure-temperature limit of a component
2 Fluid operating field including tolerances
p Pressure t Temperature
p t
Hydrostatic test pressure Hydrostatic test temperature
test test
p t
Basic design pressure Minimum operating temperature
N min,op
p t
Maximum allowable working pressure Maximum operating temperature
all,w max,op
p t Maximum allowable working temperature at
Maximum outlet operating pressure
2max,op max,all w
maximum outlet pressure
p2min,op Minimum outlet operating pressure
Figure 1 — Pressure–containing part, pressure/temperature rating
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ISO 5199:2002(E)
4 Design
4.1 General
4.1.1 Documents
Whenever the documents include conflicting technical requirements, they shall be applied in the following
sequence:
a) purchase order (or enquiry if no order is placed) (see annexes C and D);
b) data sheet (see annex A);
c) the requirements of this International Standard;
d) other standards to which reference is made in the order (or enquiry if no order is placed).
4.1.2 Pump H(Q) curve (characteristic curve)
The manufacturer/supplier shall make available the characteristic curve which shall indicate the allowable operating
range of the pump as supplied. Characteristic curves of the smallest and largest impeller diameter shall be plotted
on the performance chart for pumps conforming to ISO 2858 and for other pump types when requested by the
purchaser.
Pumps with a stable characteristic curve are preferred.
If specified by the purchaser, it shall be possible for pumps that are to be used with constant speed drives to
increase the head by approximately 5 % at rated conditions by installing new, larger or different impeller or
impellers.
The position of the duty point in the flow range relative to the best efficiency point should be decided by the
purchaser as a function of the specific application and anticipated variation in flow for optimum operation.
4.1.3 Net positive suction head (NPSH)
The NPSH required (NPSHR) shall be based on cold water as determined by testing in accordance with ISO 9906
unless otherwise agreed.
The manufacturer/supplier shall make available the NPSHR curve as a function of flow for water. NPSHR curves
shall be net positive suction head 3 % (NPSH3).
Correction factors for hydrocarbons shall not be applied to the NPSHR curves.
Pumps shall be selected such that the minimum NPSH available (NPSHA) in the installation exceeds the NPSHR
of the pump by at least the specified safety margin. This safety margin shall be no less than 0,5 m but the
manufacturer/supplier may specify a significantly higher margin depending on factors including the following:
size, type, specific speed, hydraulic geometry or design of the pump;
operating speed;
the pumped liquid;
the cavitation erosion resistance of the construction materials.
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ISO 5199:2002(E)
4.1.4 Outdoor installation
The pump shall be suitable for outdoor installation under environmental conditions specified by the manufacturer/
supplier.
Any different local environmental conditions, such as high or low temperatures, corrosive environment, sand
storms, for which the pump must be suitable shall be specified by the purchaser.
4.2 Prime movers
The following shall be considered when determining the rated performance of the drive:
a) application and method of operation of the pump; for instance in the case of parallel operation, the possible
performance range with only one pump in operation taking into account the system characteristic shall be
considered;
b) position of the operating point on the pump characteristic curve;
c) shaft seal friction loss;
d) circulation flow for the mechanical seal (especially for pumps with low rate of flow);
e) properties of pumped liquid (viscosity, solids content, density);
f) power and slip loss through transmission;
g) atmospheric conditions at pump site;
h) start-up of the pump.
In assessing the required speed torque characteristic of the driver, consideration shall be given to the system
characteristics, in particular whether or not the pump is to be started manually or automatically with an open or
closed discharge valve, or is to be used to fill the discharge main.
Prime movers required as drivers for any pumps covered by this International Standard shall have power output
ratings at least equal to the percentage of rated pump power input given in Figure 2, this value never being less
than 1 kW.
Where it appears that this will lead to unnecessary oversizing of the driver, an alternative proposal shall be
submitted for the purchaser's approval.
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ISO 5199:2002(E)
Figure 2 — Rated driver output, percentage of pump power input at rated conditions
4.3 Critical speed, balance and vibration
4.3.1 Critical speed
Under operating conditions, the actual first lateral critical speed of the rotor when coupled to the drive agreed upon
shall be at least 10 % above the maximum allowable continuous speed including the trip speed of a turbine-driven
pump.
For some pump types (e.g. vertical line shaft and horizontal multistage), the first critical speed may be below the
operating speed when agreed between the purchaser and manufacturer/supplier. Particular attention shall be paid
when the pump is to be driven at variable speeds.
4.3.2 Balance and vibration
4.3.2.1 General
All major rotating components shall be balanced.
4.3.2.2 Horizontal pumps
Unfiltered vibration shall not exceed the vibration severity limits as given in Table 1 when measured on the
1)
manufacturer/suppliers test facilities. These values are measured radially at the bearing housing at a single
operating point at rated speed (± 5 %) and rated flow (± 5 %) when operating without cavitation.
1) Refer to ISO 10816-3 for in situ tests only.
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ISO 5199:2002(E)
Table 1 — Maximum allowable vibration severity
Maximum values of r.m.s.
vibration velocity, mm/s
Pump arrangement Pump type
h u 225 h > 225
Pump with rigid support horizontal pumps 3,0 4,5
Pump with flexible support horizontal pumps 4,5 7,1
All vertical pumps 7,1
In Table 1, h is the centreline height of the pump, and a rigid support is one where the lowest natural frequency of
the combined machine and support system in the direction of measurement is at least 25 % higher than the
rotational frequency. Any other support is considered flexible.
The manufacturer/supplier shall determine the grade of balancing required in order to achieve acceptable vibration
levels within the limits specified in this International Standard.
NOTE For information, this can normally be achieved by balancing in accordance with grade G6.3 of ISO 1940-1.
The filtered values for rotating frequency and blade passing frequency may be expected to be lower than given in
Table 1.
Pumps with a special impeller, for example a single channel impeller, may exceed the limits given in Table 1. In
such a case the manufacturer/supplier should indicate this in his offer.
4.3.2.3 Vertical pumps
Vibration readings shall be taken on the top flange of the driver mounting on vertical pumps with rigid couplings,
and near to the top pump bearing on vertical pumps with flexible couplings.
Vibration limits for both rolling and sleeve bearing pumps shall not exceed the vibration severity limits as given in
Table 1 when measured on the manufactur
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5199
Deuxième édition
2002-03-15
Spécifications techniques pour pompes
centrifuges — Classe II
Technical specifications for centrifugal pumps — Class II
Numéro de référence
ISO 5199:2002(F)
©
ISO 2002
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ISO 5199:2002(F)
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Imprimé en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Conception .6
4.1 Généralités .6
4.2 Machine d'entraînement.7
4.3 Vitesse critique, équilibrage et vibrations .8
4.4 Éléments sous pression .9
4.5 Tubulures (piquages) et raccords divers.11
4.6 Forces et moments externes sur les brides (à l'aspiration et au refoulement) .12
4.7 Brides des tubulures (piquages).12
4.8 Roues.12
4.9 Bagues d'usure ou pièces équivalentes dans ces éléments .12
4.10 Jeux de fonctionnement .12
4.11 Arbres et chemises d'arbres .13
4.12 Paliers .14
4.13 Dispositifs d'étanchéité de l'arbre .15
4.14 Marquage.19
4.15 Accouplements .19
4.16 Socle .20
4.17 Outils spéciaux .21
5 Matériaux .21
5.1 Choix des matériaux.21
5.2 Composition et qualité des matériaux.21
5.3 Réparations .21
6 Contrôles et essais en atelier.21
6.1 Généralités .21
6.2 Contrôle .22
6.3 Essais.22
6.4 Contrôle final.23
7 Préparation pour l'expédition.23
7.1 Dispositifs d'étanchéité de l'arbre .23
7.2 Protection pour le transport et le stockage .23
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ISO 5199:2002(F)
7.3 Fixation des pièces mobiles pendant le transport.24
7.4 Orifices.24
7.5 Tuyauteries et accessoires.24
7.6 Identification.24
Annexe A (normative) Pompe centrifuge — Feuilles de spécifications.25
Annexe B (informative) Forces et moments extérieurs sur les tubulures.28
Annexe C (normative) Appel d'offres, projet, commande du client.41
Annexe D (normative) Documentation après commande.42
Annexe E (informative) Exemples de montage des dispositifs d'étanchéité.43
Annexe F (informative) Configurations de tuyauteries pour garnitures.46
Annexe G (informative) Exemples de désignation selon les références des annexes E et F .54
Annexe H (informative) Récapitulatif.56
Bibliographie .58
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ISO 5199:2002(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 3.
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 de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 5199 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 115, Pompes, sous-comité SC 1,
Dimensions et spécifications techniques des pompes.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5199:1986), qui a fait l'objet d'une révision
technique.
Les annexes A, C et D constituent des éléments normatifs de la présente Norme internationale. Les annexes B, E,
F, G et H sont données uniquement à titre d'information.
© ISO 2002 – Tous droits réservés v
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ISO 5199:2002(F)
Introduction
La présente Norme internationale fait partie d'une série traitant des spécifications techniques pour pompes
centrifuges; ces pompes sont désignées par les classes I, II et III, la classe I étant la plus sévère et la classe III la
moins sévère.
Le choix de la classe à utiliser est fonction des exigences techniques relatives à l'utilisation pour laquelle la pompe
est conçue. Il convient que la classe choisie soit agréée par l'acheteur et le fournisseur. De plus, des exigences
complémentaires de sécurité, dont il convient de tenir compte, figurent dans le domaine d'application.
Il n'est cependant pas possible de normaliser une classe d'exigences techniques pour pompes centrifuges dans un
certain domaine d'application, chaque domaine d'application ayant des exigences différentes. Toutes les classes (I,
II et III) sont utilisables en fonction des exigences particulières de l'utilisation de la pompe. Il peut donc se faire que
des pompes de classe I, II et III puissent fonctionner ensemble dans la même usine.
D'autres exigences couvrant des utilisations spécifiques ou des exigences industrielles peuvent être traitées dans
des normes séparées.
Les critères de sélection de la classe requise de pompe pour une utilisation particulière peuvent inclure les aspects
suivants:
fiabilité,
durée de vie requise en service,
conditions de fonctionnement,
conditions environnantes, et
conditions locales ambiantes.
Les références croisées figurant en gras et la liste récapitulative de l'annexe H indiquent si une décision peut être
exigée par l'acheteur, ou si un accord est nécessaire entre l'acheteur et le fabricant/fournisseur.
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NORME INTERNATIONALE ISO 5199:2002(F)
Spécifications techniques pour pompes centrifuges — Classe II
1 Domaine d'application
1.1 La présente Norme internationale spécifie les exigences relatives aux pompes centrifuges de classe II à un
étage ou multi-étagées, de construction horizontale ou verticale, quelles que soient la machine d'entraînement et
l'installation pour une application générale. Les pompes utilisées dans l’industrie chimique (par exemple celles
conformes à l'ISO 2858) sont des exemples types de celles couvertes par la présente Norme internationale.
1.2 La présente Norme internationale comprend les caractéristiques de conception relatives à l'installation,
l'entretien et la sécurité de ces pompes, y compris le socle, l'accouplement et les tuyauteries auxiliaires, mais elle
ne spécifie aucune exigence relative à la machine d'entraînement autre que celles relatives à sa puissance
nominale.
1.3 Lorsque l'application de la présente Norme internationale est demandée et requiert une caractéristique de
conception particulière, des conceptions différentes répondant à l'esprit de la présente Norme internationale
peuvent être proposées, à condition de décrire la variante en détail.
Des pompes non conformes à toutes les exigences de la présente Norme internationale peuvent être proposées, à
condition d'indiquer tous les écarts.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 76, Roulements — Charges statiques de base
ISO 281-1, Roulements — Charges dynamiques de base et durée nominale — Partie 1: Méthodes de calcul
ISO 2858, Pompes centrifuges à aspiration en bout (pression nominale 16 bar) — Désignation, point de
fonctionnement nominal et dimensions
ISO 3069, Pompes centrifuges à aspiration en bout — Dimensions des logements de garnitures mécaniques et de
tresses
ISO 3274, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Méthode du profil — Caractéristiques
nominales des appareils à contact (palpeur)
ISO 3661, Pompes centrifuges à aspiration en bout — Dimensions relatives aux socles et à l'installation
ISO 3744, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à partir
de la pression acoustique — Méthode d'expertise dans des conditions approchant celles du champ libre sur plan
réfléchissant
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ISO 5199:2002(F)
ISO 3746, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à partir
de la pression acoustique — Méthode de contrôle employant une surface de mesure enveloppante au-dessus d'un
plan réfléchissant
ISO 7005-1, Brides métalliques — Partie 1: Brides en acier
ISO 7005-2, Brides métalliques — Partie 2: Brides en fontes
ISO 7005-3, Brides métalliques — Partie 3: Brides en alliages de cuivre et brides composites
ISO 9906, Pompes rotodynamiques — Essais de fonctionnement hydraulique pour la réception — Niveaux 1 et 2
ISO 9614-1, Acoustique — Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les
sources de bruit — Partie 1: Mesurages par points
ISO 9614-2, Acoustique — Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les
sources de bruit — Partie 2: Mesurage par balayage
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
conditions de fonctionnement
tous les paramètres (par exemple température de fonctionnement, pression de fonctionnement) déterminés pour
une utilisation et un liquide pompé donnés
NOTE Ces paramètres influent sur le type et les matériaux de construction.
3.2
plage de fonctionnement admissible
plages de débits ou de hauteur, aux conditions de fonctionnement spécifiées de la pompe fournie, telles que
limitées par la cavitation, l'échauffement, les vibrations, le bruit, la flexion de l'arbre et tous les autres critères
similaires
NOTE Les limites supérieure et inférieure de plage sont indiquées par les débits continus minimal et maximal.
3.3
conditions nominales
conditions (à l'exclusion de l'entraînement) définissant le point garanti nécessaire pour que toutes les conditions de
fonctionnement définies soient remplies, compte tenu de toutes les marges nécessaires
3.4
puissance nominale à l'entraînement
puissance maximale admissible par l'entraînement dans les conditions de fonctionnement in situ
3.5
pression de calcul de base
pression déterminée à partir des valeurs des contraintes admissibles à 20°C par les matériaux utilisés pour les
éléments sous pression
3.6
pression maximale admissible
pression d'un composant sur la base des matériaux utilisés et sur la base de règles de calcul à la température
d'exploitation spécifiée
3.7
pression nominale à l'aspiration
pression à l'aspiration dans les conditions d'exploitation et au point garanti
2 © ISO 2002 – Tous droits réservés
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ISO 5199:2002(F)
3.8
pression nominale au refoulement
pression au refoulement de la pompe au point garanti, à la vitesse nominale, à la pression nominale, à l'aspiration
et à la densité nominales
3.9
limite de pression-température
limite de pression et de température d'un composant pour une conception et un matériau donnés (voir Figure 1)
3.10
surépaisseur de corrosion
partie de l'épaisseur des parois des éléments mouillés par le liquide pompé qui excède l'épaisseur théorique
requise pour résister aux limites de pression données dans les conditions d'exploitation les plus sévères
3.11
vitesse continue maximale admissible
la plus grande vitesse à laquelle il est permis, par le fabricant, de fonctionner en continu
3.12
vitesse de déclenchement
vitesse à laquelle les dispositifs d'arrêt d'urgence, vis-à-vis des survitesses, se déclenchent pour arrêter la machine
d'entraînement
3.13
première vitesse critique
vitesse de rotation d'une machine pour laquelle la première fréquence naturelle (minimale) de vibration radiale des
parties tournantes correspond à la fréquence de rotation
3.14
charge radiale de calcul
charge radiale du rotor de la pompe pour laquelle le système de palier est sélectionné
3.15
charge radiale maximale
la plus grande charge radiale du rotor de la pompe résultant de l'exploitation de la pompe dans toute condition
dans la plage d'exploitation admissible
3.16
faux-rond de l'arbre
battement radial
déviation radiale totale indiquée par un dispositif mesurant la position de l'arbre par rapport au corps de palier,
quand l'arbre est soumis à une rotation manuelle en position horizontale dans ses paliers
3.17
voile de la face
battement axial
déviation axiale totale indiquée sur la face radiale extérieure de la boîte à garniture par un dispositif fixé à l'arbre et
tournant avec lui, quand l'arbre est soumis à une rotation manuelle en position horizontale dans ses paliers
NOTE La face radiale est celle qui détermine l'alignement d'un élément de garniture.
3.18
flexion de l'arbre
déplacement d'un arbre à partir de son centre géométrique, en réponse aux forces hydrauliques radiales agissant
sur la roue
NOTE La flexion de l'arbre ne comprend pas le mouvement de l'arbre dû à l'inclinaison dans les paliers, la flexion due à un
mauvais équilibrage de la roue, ou le battement radial de l'arbre.
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3.19
circulation
retour du liquide pompé de la zone de haute pression vers le logement de la garniture
NOTE Elle peut se faire par une tuyauterie externe ou un passage interne, et est utilisée pour évacuer la chaleur produite
par la garniture ou pour maintenir une pression positive dans le logement de la garniture, ou est traitée pour améliorer les
conditions de fonctionnement de la garniture. Dans certains cas, il peut être souhaitable que la circulation se fasse du logement
de la garniture vers une zone de pression inférieure (par exemple à l'aspiration de la pompe).
3.20
injection
introduction, à partir d'une source externe, d'un liquide approprié (propre, compatible, etc.) dans le logement de la
garniture puis dans le liquide pompé
NOTE L'injection est utilisée dans le même but que la circulation mais aussi pour améliorer les conditions de
fonctionnement de la garniture.
3.21
balayage
introduction continue ou intermittente d'un fluide approprié (propre, compatible, etc.) à une pression inférieure à la
pression de la chambre de la garniture du côté atmosphère de la garniture principale de l'arbre
NOTE Il est utilisé pour remédier à la pénétration d'air ou d'humidité, pour éviter ou nettoyer les dépôts (y compris le givre),
lubrifier une garniture auxiliaire, étouffer un début d’incendie, diluer, réchauffer ou refroidir les fuites.
3.22
fluide de barrage
fluide introduit entre des doubles garnitures mécaniques afin d'isoler totalement de l'environnement le liquide
pompé du process
NOTE La pression du fluide de barrage est toujours supérieure à la pression du process à étancher.
3.23
fluide de régulation
fluide utilisé comme lubrifiant ou régulateur entre deux garnitures mécaniques
NOTE Le fluide est toujours à une pression plus faible que la pression de la pompe de process à étancher.
3.24
courbe H(Q) de la pompe
courbe de hauteur énergétique de la pompe
courbe caractéristique de la pompe
relation entre la hauteur énergétique totale de la pompe et le débit nominal dans des conditions d'exploitation et
nominales données de vitesse et de liquide
3.25
hauteur énergétique nette absolue à l'aspiration 3 %
NPSH3
hauteur énergétique nette absolue (NPSH, de l’anglais «net positive suction head») à l'aspiration requise pour
limiter à 3 % la chute de hauteur énergétique totale du premier étage de la pompe
NOTE C'est la norme de base utilisée dans les courbes de performance.
Voir Figure 1.
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ISO 5199:2002(F)
Légende
1 Limite de pression-température d'un composant
2 Champ de fonctionnement du liquide avec les tolérances
p Pression t Température
p t
Pression d'épreuve hydraulique Température d'épreuve hydraulique
test test
p t
Pression de calcul de base Température minimale d'exploitation
N min,op
p t
Pression maximale admissible Température maximale d'exploitation
all,w max,op
p t
Pression maximale d'exploitation au refoulement Température maximale admissible à la
2max,op max,all w
p
Pression minimale d'exploitation au refoulement pression maximale au refoulement
2min,op
Figure 1 — Relation pression-température relative à l’élément sous pression
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4 Conception
4.1 Généralités
4.1.1 Documents
Chaque fois que les documents comprennent des exigences techniques contradictoires, ils doivent être appliqués
dans l'ordre suivant:
a) commande d'achat (ou appel d'offres si aucune commande n'est passée) (voir annexes C et D);
b) feuilles de spécifications (voir annexe A);
c) exigences de la présente Norme internationale;
d) autres normes auxquelles il est fait référence dans la commande (ou dans l'appel d'offres si aucune
commande n'est passée).
4.1.2 Courbe H(Q) de la pompe (courbe caractéristique)
Le fabricant/fournisseur doit rendre disponible la courbe caractéristique qui doit indiquer la plage d'exploitation
admissible de la pompe telle que fournie. Les courbes caractéristiques pour le diamètre de roue le plus petit et le
plus grand doivent être tracées sur le graphique de performance des pompes conformes à l'ISO 2858, et des
autres types de pompes lorsque cela est requis par l'acheteur.
Les pompes ayant une courbe caractéristique stable sont préférables.
Si cela est spécifié par l'acheteur, il doit être possible, pour les pompes devant être utilisées à vitesse constante,
d'accroître la hauteur de charge d'environ 5 % dans les conditions nominales, en installant une ou plusieurs roues
neuves, plus grandes ou différentes.
Il convient que la position du point de consigne dans la plage de débit, en relation avec le point de meilleur
rendement, soit décidée par l'acheteur en fonction de l'application spécifique et des variations escomptées du débit
pour une exploitation optimale.
4.1.3 Hauteur énergétique nette absolue à l'aspiration (NPSH)
Sauf convention contraire, le NPSH requis (NPSHR) doit être basé sur de l'eau froide, dans des conditions telles
que déterminées par essai conformément à l'ISO 9906.
Le fabricant/fournisseur doit rendre disponible la courbe NPSHR en fonction du débit en eau. Les courbes NPSHR
doivent être celles de hauteur énergétique nette absolue à l'aspiration 3 % (NPSH3).
Les facteurs de correction pour hydrocarbures ne doivent pas être appliqués aux courbes NPSHR.
Les pompes doivent être sélectionnées afin que le NPSH minimal disponible (NPSHA) dans l'installation excède le
NPSHR de la pompe d'au moins la marge de sécurité spécifiée. Cette marge de sécurité ne doit pas être inférieure
à 0,5 m, mais le fabricant/fournisseur peut spécifier une marge significativement plus élevée dépendant de facteurs
comprenant les aspects suivants:
dimensions, type, vitesse spécifique, géométrie ou conception hydraulique de la pompe;
vitesse d'exploitation;
liquide pompé;
résistance à l'érosion par cavitation des matériaux de construction.
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ISO 5199:2002(F)
4.1.4 Installation extérieure
Les pompes doivent être adaptées à une installation extérieure dans des conditions environnementales spécifiées
par le fabricant/fournisseur.
Toutes conditions environnementales locales différentes, telles que températures élevées ou basses,
environnement corrosif, vent de sable, auxquelles la pompe doit être assujettie doivent être spécifiées par le client.
4.2 Machine d'entraînement
Ce qui suit doit être pris en considération pour déterminer les caractéristiques nominales de l'entraînement:
a) application et méthode d'utilisation de la pompe; par exemple dans le cas d'utilisation en parallèle de plusieurs
pompes, le domaine de fonctionnement possible avec une seule pompe en service, compte tenu de la
caractéristique du circuit, doit être pris en compte;
b) position du point de fonctionnement sur la courbe caractéristique de la pompe;
c) perte par frottement dans le dispositif d'étanchéité;
d) débit de circulation dans la garniture mécanique (en particulier pour les pompes à faible débit);
e) propriétés du liquide pompé (viscosité, solides en suspension, masse volumique);
f) perte de puissance et par glissement dus à la transmission;
g) conditions atmosphériques sur le lieu d'installation de la pompe;
h) démarrage de la pompe.
En évaluant la caractéristique requise du couple lié à la vitesse de la machine d'entraînement, les caractéristiques
du système doivent être considérées, en particulier si la pompe doit ou ne doit pas être démarrée manuellement ou
automatiquement avec une vanne de décharge ouverte ou fermée, ou doit être utilisée pour satisfaire la principale
décharge.
Les moteurs utilisés pour entraîner toutes les pompes traitées dans la présente Norme internationale doivent avoir
une puissance nominale, exprimée en pourcentage de la puissance absorbée nominale de la pompe, au moins
égale à la valeur donnée à la Figure 2, cette valeur ne devant jamais être inférieure à 1 kW.
S'il apparaît que ceci conduise à un surdimensionnement inutile de l'entraîn
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.