Rotodynamic Pumps for Hydraulic Performance Acceptance Tests ...

ContentsPageForeword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii14.6 Hydraulic performance acceptance tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.6.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.6.2 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.6.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.6.2.2 Lists of basic letters and subscripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814.6.2.3 Factory performance tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.6.3 Pump acceptance tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1014.6.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1014.6.3.2 Guarantees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1014.6.3.3 Measurement uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1114.6.3.4 Performance test acceptance grades and tolerances. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1314.6.4 Default test acceptance grades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1714.6.5 Test procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1714.6.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1714.6.5.2 Date of testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1814.6.5.3 Test procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1814.6.5.4 Testing equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1814.6.5.5 Records and report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1814.6.5.6 Test arrangements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1814.6.5.7 Test conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1814.6.5.8 NPSH tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1914.6.6 Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2014.6.6.1 Translation of the test results to the guarantee conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2014.6.6.2 Obtaining specified characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Appendix A Test arrangements (normative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23A.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23A.2 Measurement principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23A.3 Various measurement methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24A.4 Simulated test arrangements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29A.5 Pumps tested with fittings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29A.6 Pumping installation under submerged conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30A.7 Self-priming pumps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31A.8 Friction losses at inlet and outlet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Appendix B Hydrostatic pressure testing (normative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34B.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34B.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34B.3 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34B.4 Timing of the test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35B.5 Preparation for testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35B.6 Test liquid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35B.7 Test pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35B.8 Test procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36B.9 Acceptance criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36B.10 Repairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Hydraulic Institute Standards, Copyright © 1997-2011, All Rights Reservediii

B.11 Test records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37B.12 Test certificate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37B.13 Test report. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Appendix C Purpose of test tolerances (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38C.1 Explanation of test tolerances - variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38C.2 Manufacturing variations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38C.3 Effect of accessories on mechanical losses (power) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39C.4 Selection of pump test acceptance grades and corresponding tolerance bands . . . . . . . . . . . . . 39Appendix D Recommended tests (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40D.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40D.2 Recommended test specification matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Appendix E Mechanical test (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42E.1 Mechanical test objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42E.2 Mechanical test setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42E.3 Mechanical test operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42E.4 Mechanical test instrumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42E.5 Mechanical test procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43E.6 Mechanical test acceptance criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43E.7 Mechanical test records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Appendix F NPSH test arrangements (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45F.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45F.2 Characteristics of the circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45F.3 Characteristics of the test liquid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45F.4 Allowable air content during NPSH testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45F.5 Determination of the vapor pressure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46F.6 Example of test arrangements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Appendix G Tests performed on the entire equipment set - string test (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Appendix H Reporting of test results (informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52H.1 Performance test report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Appendix I Measurement equipment (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56I.1 Head measuring apparatus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56I.2 Measurement of rotating speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56I.3 Measurement of flow rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57I.4 Measurement of pump power input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59I.5 Special cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59I.6 Determination of motor pump unit overall efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Appendix J Suitable time periods for calibration of test instruments (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61J.1 Recalibration interval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Appendix K Special test methods (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62K.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62K.2 Model tests for pump acceptance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Appendix L Unit conversions (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Appendix M References (informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70ivHydraulic Institute Standards, Copyright © 1997-2011, All Rights Reserved

Appendix N Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73Figures14.6.2.1 — Datum elevation for various pump designs at eye of first-stage impeller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714.6.3.4.2a — Unilateral tolerance acceptance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1514.6.3.4.2b — Bilateral tolerance acceptance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1514.6.3.4.3a — Tolerance field for acceptance grades 1U and 2U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1614.6.3.4.3b — Tolerance field for acceptance grade 1E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1614.6.3.4.3c — Tolerance field for acceptance grades 1B, 2B, and 3B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16A.1 — Determination of the pump total head (isometric illustration) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25A.2 — Flow at suction at part load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26A.3 — Error in measurement of H(Q) depending on distance of suction pressure gauge from impeller . . . . . . . . 26A.4 — Correction of suction pressure for suction recirculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27A.5 — Pressure tapping perpendicular to the plane of the volute or to the plane of a bend, respectively. . . . . . . 27A.6 — Requirements for static pressure tappings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28A.7 — Four pressure tappings connected by a ring manifold (grade 1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28A.8 — One pressure tapping (general for grade 2 and 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28A.9 — Measurement example of pump total head H for submerged pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32A.10 — Measurement example of pump total head H for submerged pump with closed suction . . . . . . . . . . . . . 33F.1 — Air separating at the pump suction nozzle as a function of NPSHA if the pump draws cold waterfrom a tank with air-saturated water. Air pressure above tank equal to atmospheric pressure.. . . . 46F.2 — Variation of NPSHA in a closed loop by head and/or temperature controlled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48F.3 — Variation of NPSHA by control of liquid level at pump inlet sump. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49F.4 — Variation of NPSHA by means of an inlet throttle valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49H.1 — Sample pump test curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53H.2 — Example test sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55I.1 — Arrangement for determination of reference plane of spring pressure gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Tables14.6.2.1 — List of quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214.6.2.2a — Alphabetical list of basic letters used as symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814.6.2.2b — List of letters and numbers used as subscripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814.6.3.3.2 — Permissible amplitude of fluctuation as a percentage of mean value of quantity being measured . 1114.6.3.3.3 — Maximum permissible measurement device uncertainty at guarantee point . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1214.6.3.4 — Pump test acceptance grades and corresponding tolerance band . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1314.6.4 — Default acceptance grade based on purchaser's intended service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1714.6.5.8.2.1 — Methods of determining NPSH3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21B.1 — Requirements for longer test periods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36D.1 — Matrix of recommended tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41G.1 — Influencing factors for calculating pump efficiency for different configurations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51J.1 — Instrument recalibration intervals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61L.1 — Conversion factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Hydraulic Institute Standards, Copyright © 1997-2011, All Rights Reservedv