GB/T 3216-2005 回转动力泵 水力性能验收试验 1级和2级

ICS23.080

J71荡黔

中华人民共和国国家标准

GB/T3216-2005

代替GB/T3216-1989

回转动力泵水力性能验收试验

1级和2级

Rotodynamicpumps-Hydraulicperformanceacceptancetests-

Grades1and2

(ISO9906:1999，MOD)

2005-09-19发布2006-04-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T3216-2005

目次

月廿舀·卜···，，，····，，···········1·，，··，···，，，，·········，··1·········11，·，·········】·，二皿

ISO引言········，················································································，···············……V

1范围····························，··········，，·····，············，···············，·········。·，···················-·……1

2规范性引用文件···，，·······················，，···························，·································……1

3术语、定义和符号················································，·············································，……1

4保证，·······，·······························，，·········，·········，·····················，，，·········，，，········……8

4.1保证的对象·····，··································，·······，·················································……8

4.2其他的保证条件·····················································，·······················‘·········，·……8

5试验的实施，················，，，·，·····，·····“···············，，，，·4·······，···············、…8

5.1试验的对象··················，············································································，··……8

5.2试验的组织·····，···········，·······························、、······················，·，···········，······‘……9

5.3试验装置···············，················，·································································……10

5.4试验条件·································································，·······························……，二n

6试验结果的分析·，，，···4·，，····1··，，·········，····11················，，···11·，···········一·14

6.1试验结果换算到保证条件下···················，·，····················，··································……14

6.2测量不确定度···，，··································，········‘·······················，····················……15

6.3容差系数值·······，，····················，·········································，，···················…17

6.4保证的证实·····························，····································································……17

6.5规定特性的获得··，·········，，······················，，····················、·，············，···········，········，一17

7流量的测量·········，·································，································.·····……，，·，··……，，…18

7.1称重法测量·········································‘·····················································……18

7.2容积法······‘····，，，，，··········4············，，·······，···············，，，，】········，，·……18

7.3差压装置·········、····································································...········……，，···……18

7.4薄壁堰··，······················，······，··、············，，···········，·，···，·‘·························，········……19

7.5速度面积法··························-·············································，····················……19

7.6示踪物法···············································································...···········……19

7.7其他方法·······4··········，，··········，····························，，·········..··，······.·..··……，，，.19

8扬程的测量·········，································，··································..···……，…，..··…，.…19

8.1总则····························，·······、‘············，·····················、.·································……19

8.2测量截面的确定············，，，·····························，····························，·······……20

8.3水位的测量·························································································，········……24

8.4压力的测量···························‘······················，········‘··，········.·...··……，，····……25

9转速的测量·······························，······································.··························.·，..·28

10泵输人功率的测量···，·······························，··································，，················，··…28

10.1总则·，·，，，‘·············，····。···.··，··················。一，，，，28

10.2转矩的测量············，·················································································……28

10.3电功率的测量·，···········，····················，····················，·································……28

10.4特殊情况·················，·····························，···················.·.····……，.，..·……，，…29

I

GB/T3216-2005

11汽蚀试验·······，··········································，，、·····························.················，，，……29

11.1总则··············，································，························································……29

11.2试验装置···········，···························································，··························……30

11.3泵必需NPSH的确定··················································…·…，，.···········..……，二32

附录A(资料性附录)本标准章条编号与ISO9906;1999章条编号对照···，，·······················一·34

附录B(资料性附录)本标准与ISO9906:1999技术性差异及其原因·····，，，，·····················，··…35

附录C(规范性附录)附有典型性能曲线选择的批量生产的泵以及驱动机输人功率小于10kW

的泵的容差系数(适合批量生产泵的2级试验)······························……36

附录D(规范性附录)削减叶轮直径的确定················，···········································……37

附录E(规范性附录)摩擦损失······················，，·························…·…，，……38

附录F(资料性附录)换算为SI单位，，··················································.·······，·········.……43

附录G(资料性附录)试验仪表校准的合适时间间隔指导····，···················1‘······，··，，，，45

附录H(资料性附录)试验费用和试验的重做·······················································……46

附录I(资料性附录)勃性液体的性能修正计算图表，·、，·············································，，……47

附录J(资料性附录)输送烃类液体和高温水的泵的NPSHR降低值································，，，·49

附录K(资料性附录)测量结果的统计计算············，·················································……51

附录L(资料性附录)泵试验记录表······························，，········……，，，.·.·……，……53

附录M(资料性附录)核对清单··················，···，·，，·······················……，.············……，55

参考文献。··卜·········，，·，，，，，····1········，，·······，···11……，，一，，..二··1··········，…56

GB/T3216-2005

前言

2;"TME修改米用国际标准ISO9906;1999((回转动力泵水力性能验收试验1级和2级))(英文版)。

关于回转动力泵的水力性能试验规范，除本标准外，还有GB/T18149-2000《离心泵、混流泵和轴

流泵水力性能试验规范精密级》，它是等效采用ISO5198:1987。它是精度最高的一个试验规范，

但不能被认为是验收试验规范，因而不推荐用于保证的证实(见“ISO引言)，’。

本标准代替GB/T3216-1989《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》。

本标准根据ISO9906:1999重新起草。为了便于比较，在资料性附录A中列出了本标准的章条编

号与ISO9906;1999章条编号的对照一览表。

考虑我国国情，本标准在采用国际标准时进行了修改。这些技术差异用垂直线标识在它们涉及的

条款的页边空白处。在资料性附录B中给出了技术差异及其原因的一览表以供参考。

为了便于使用，本标准还做了下列编辑性修改:

a)“本国际标准”一词改为“本标准，’:

b)用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”;

c)删除国际标准“前言”，保留“引言”;

d)表8中“驱动机输人功率"，"2级”11S09906为“15.5"，有误，改为“13.5";

e)ISO9906的11.3.1中的“表7'，有误，改为“表4",

f)附录I表I.1中“输人轴功率比的平均值”,ISO9906为

，一NE9，有误，改为;-

8)附录K中的K.4.3中的公式，ISO9906为

rrz+1

“=rt.二芬

LO舀p‘S·aa，有误，改为一+韶S〔a,,J,IS·";

h)附录M的10)中，ISO9906为“见11.2.3"，有误，改为“见11.2.4-.

本标准与GB/T3216-1989相比，主要变化如下:

—新旧标准名称有差异但不大，因为回转动力泵即是离心泵、混流泵和轴流泵的统称，旋涡泵从

泵分类上也应划人回转动力泵;在标准的适用性上，原标准适用于泵制造厂的成品检验，而新

标准适用于供货商与用户按订货合同内容，在产品交货前的验收试验;

—原标准中试验精度等级为B级和C级，对应本标准为1级和2级;

—原标准NPSH的判别准则是扬程或效率下降(2+k/2)0o，本标准为扬程下降3%;

—第4章“保证”为新增内容，给出了保证的对象和保证的条件;

—本标准从试验的对象、组织到试验装置和条件依次排列，与原标准相比更合乎“实施程序”，并

且提出了工厂试验和现场试验两种可选择方式。同时规定了“标准试验装置”的要求，不再规

定具体布置方式;

—原标准中“同一量重复测量结果之间的变化限度”的“读数组数”为9组，本标准增加至20组，

这样利用计算机辅助测量，有利于减小由随机效应引起的不确度的估算结果;

—本标准第6章“试验结果的分析”与原标准第8,9,10三章对应，但内容有所增加，包括测量不

确定度的容许值、容差系数值、保证的证实以及规定特性获得。在保证的流量一扬程的证实上，

原标准采用椭圆方程判别法，本标准采用“十”字判别法;

—原标准“流量的测量”直接引用GB3214，本标准通过引用标准将各种流量测量方法纳人标准，

爪

GB/T3216-2005

增加了选用可能;

—原标准的附录A`水‘的物理性质”本标准已经删去;附录B-摩擦损失”对应于本标准的附录E,

增加了用于"，1级”试验的损失修正的流速界限指示图;附录G'泵‘引起的预旋的影响”在本标

准中为正文内容(见8.2.1.1);附录D`误‘差分析和计算方法”在引用标准GB/T18149已经出

现，因而在本标准中删去。本标准除附录E外，其余附录都是新增加的。

本标准的附录C、附录D、附录E是规范性附录，附录A、附录B、附录F、附录G、附录H、附录I,

附录J、附录K、附录L、附录M是资料性附录。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国泵标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:沈阳水泵研究所、上海凯泉泵业(集团)有限公司。

本标准主要起草人:胡悉昌、徐砚、夏丁良、牟介刚、袁宗久、杨丽华、石红。

GB/T3216-2005

ISO引言

本国际标准系合并和代替前验收试验标准ISO3555:1977(对应本国际标准的1级)和ISO2548:

1975(对应本国际标准的2级)，但在保证的证实上有一个重要的改变，因为测量的不确定度不应该影响

泵的合格性，容差仅是考虑制造上的差异而给。

本国际标准已引人新的容差系数以尽可能地保证在按前国际标准((ISO2548和/或ISO3555)检查

可验收的泵，按本国际标准验收也会获得通过。

与本国际标准相反，ISO5198不应被理解为验收试验规范。它给出有关进行非常高精度测量以及

用热力学方法直接测量效率的指导，但对保证的证实不作推荐。

本国际标准使用的术语，如“保证”或“验收”，应理解为技术上含义，而不是法律上的含义。因此术

语“保证”是规定合同中所确定的供检查用的值，而不是指假如这些值没有达到或没有得到满足将会产

生任何权利或责任方面的问题。同样术语验“收”在这里也没有任何法律上的含义。因此，仅仅是验收

试验成功进行也不代表法律意义上的验“收”。

GB/T3216-2005

回转动力泵水力性能验收试验

1级和2级

范围

本标准规定了回转动力泵(离心泵、混流泵和轴流泵，以下简称“泵)，，的水力性能验收试验它适用

于任何尺寸的泵和任何性质如同清洁冷水(如5.4.5.2中所定义的)的输送液体。本标准既不涉及泵的

具体结构细节，也与泵组成件的机械性能无关。

本标准包括两种测量精度等级:1级用于较高的精度，2级用于较低的精度。这些等级包含不同的

容差系数值、容许波动值和测量不确定度值。

对附有典型性能曲线选择的批量生产的泵和输人功率在10kW以下的泵，见附录C较高容差系数。

本标准既适用于不带任何管路附件的泵本身又适用于连接上全部或部分上游和/或下游管路附件

的泵组合体。

规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后的所

有修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T2624流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量

(GB/T2624-1993,egvISO5167-1:1991)

GB/T18149离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范精密级(GB/T18149-2000,

eqvISO5198:1987)

ISO1438-1使用堰和文丘里槽测量明渠液体流量

ISO2186封闭管路中的流体流动—一次装置和二次装置之间传输压力信号的连接管

ISO3354封闭管路中清洁水流量测量—在充满液体的管路中和在规则流动的条件下使用流速

仪的速度面积法

ISO3966封闭管路中流体流量测量—使用皮托静压管的速度面积法

ISO4373明渠液体流量测量—水位测量器具

ISO7194封闭管路中液体流量测量—用流速仪或皮托静压管测量圆形管路中旋涡流或非对称

流动条件下流量测量的速度面积法

ISO8316封闭管路中液体流量测量—用量筒收集液体的方法

ISO9104封闭管路中液体流量测量—液体电磁流量计性能评价方法

IEC60034-2旋转电机(不包括牵引车辆用电机)第2部分:旋转电机损耗和效率的试验方法

IEC60051直接作用模拟指示电测量仪表及其附件

术语、定义和符号

下列术语、定义和符号适用于本标准。

注1:定义，特别是对水头和汽蚀余量(NPSH)下的那些定义，可能不适合在流体动力学中普遍应用，而是仅适用于

本标准.一些目前虽在使用但不是使用本标准绝对必需的术语不予定义。

注2:表1给出所用符号的字母表，表2给出脚标表。在本标准中所有公式均以51单位给出.关于其他单位换算

为Si单位，见附录F,

GB/T3216-2005

注3:为了避免任何解释的错误，最好是重述GB3101^-3102中给出的量的定义和单位，并且根据它们在本标准中

使用的一些特殊情况对这些定义加以补充。

角速度angularvelocity

每单位时间内轴旋转的弧度数。

m=2nn

3.2

转速speedofrotation

每单位时间内的转数。

3.3

密度density

每单位体积的质量。

3.4

压力pressure

每单位面积上的力。

注:在本标准中所有的压力均为表压，即相对大气压力所测得的压力，只有大气压力和汽化压力是绝对压力。

3.5

功率power

每单位时间内传递的能量。

3.6

雷诺数Reynoldsnumber

Re一UD

-

-

y

3.7

质fMfmassflowrate

泵的外输质量流量，亦即从泵的出口管嘴(短管)排出进人管路的流量。

注1:泵内部需用、损失或抽取的流量不计人流量:

a)液力平衡轴向力所需的排量;

b)冷却泵自身轴承;

c)填料函的水封。

注2:连接管件的泄漏、内部泄漏等不应计人流量。反之，所有供其他用途的分出流量，如:

—冷却电机轴承;

—冷却齿轮传动装置(轴承、油冷却器)等

均应计入流量。

注3:这些沛量4p-否需要计人以及如何计人分别取决于分出流量的位置和流量测量截面的位置。

3.8

体积流fvolumeflowrate

出口体积流量的值如下:

Q一_P4

注:在本标准中符号Q也可以表示任何给定截面处的体积流量。它是该截面处质量流量和密度的商。(截面可以

用脚标标示)

3.9

平均速度meanvelocity

平均轴向流速等于体积流量除以管路横截面积。

GB/T3216-2005

注:应当注意在这种情况下由于洽回路的各种原因Q可能会变化。

3.10

局部速度localvelocity

任意一点的流速。

3.11

水头head

每单位质量流体的能量除以重力加速度g=

3.12

墓准面referenceplane

用作高度测量基准的任一水平面。

注:为了实用，最好不要规定虚设的基准面。

3.13

相对基准面的离度heightabovereferenceplane

研究的点相对基准面的高度。

注:如果所研究的点在基准面之上，其值为正;如果所研究的点在基准面之下，其值为负.见图3和图4.

3.14

表压gaugepressure

相对大气压力的压力。

注1:如果该压力高于大气压力，其值为正;如果该压力低于大气压力，其值为负。

注2:在本标准中，除了大气压力和液体的汽化压力以绝对压力表示外，所有的压力均指从压力计或类似的压力指

示仪表上读出的表压。

3.15

速度水头velocityhead

每单位质量运动液体的动能除以go

『

2g

3.16

总水头totalhead

任一截面处总水头由下式给出:

叭

粉一

凡一二二+P=+

P召

式中:

z横截面中心相对基准面的高度;

P—所述横截面中心的表压。

注:任一截面处的绝对总水头由下式给出:

H.,.，一、+P=.+P-,-6+华

尸set‘吕

3.17

入口总水头inlettotalhead

泵人口截面处的总水头为:

川

粉一

H:一二，十P}+

GB/T3216-2005

3.18

出口总水头outlettotalhead

泵出口截面处的总水头为:

LJ__，Pz,Ui

里12一石ZT—州r77-

Pg‘9

3.19

扬程pumptotalhead

出口总水头H:与人口总水头H;的代数差

注I如果液体的压缩性可忽略不计，则H=H:一H.

如果泵愉送液体的压缩性明显，则密度P应用平均值替代:

，一p;+2P,

扬程应用下式计算:

H=二，一:、+p'二p'+瞬一U荃

户,.92g

注2:数学上的恰当符号应为H卜:.

3.20

比能specificenergy

每单位质量液体的能量:

Y=gH

3.21

入口水头损失lossofheadatinlet

测量点处液体的总水头与泵入口截面处液体的总水头之差。

3.22

出口水头损失lossofheadatoutlet

泵出口截面处液体的总水头与测量点处液体的总水头之差。

3.23

管路康擦损失系数pipefrictionlosscoefficient

由管路摩擦所致的水头损失的系数。

3.24

汽蚀余fnetpositivesuctionhead

NPSH

相对NPSH基准面的人口绝对总水头与汽化压力水头的差:

NPSH一H，一二。+-Ppmn二p,

Prg

注:此NPSH与NPSH基准面有关，而人口总水头与基准面有关。

3.25

NPSH基准面NPSHdatumplane

(多级泵)通过由叶轮叶片进口边最外点所描绘的圆的中心的水平面。

3.26

NPSH基准面NPSHdatumplane

(立轴或斜轴双吸泵)通过较高中心的平面。见图

Gs/T3216-2005

I

I一-4一留了万蔽

V

1-NPSH基准面。

圈1NPSH基准面

注:制造厂家/供方应根据泵上准确的基准点指示出该平面的位置。

3.27

可用汽蚀余favailableNPSH

NPSHA

由装置条件确定的、规定流量下可获得的(可利用的)NPSH,

3.28

必需汽蚀余frequiredNPSH

NPSHR

在规定的流量、转速和输送液体的条件下，泵达到规定性能的最小汽蚀余量(出现可见汽蚀、汽蚀引

起的噪声和振动的增大、扬程或效率降开始、给定降幅的扬程或效率降、汽蚀侵蚀限度)，其值由制造厂

家/供方给出。

3.29

NPSH3

泵第一级扬程下降3%时的必需汽蚀余量，作为标准基准用于表示性能曲线。

3.30

型式数typenumber

按最佳效率点计算的无量纲的量，由下式定义:

2nnQ"/'wQIt/z

(召月/\8/4y}3/<

式中:

Q'—每一吸人口的体积流量;

H'—第一级扬程。

注:应按第一级叶轮的最大直径取型式数.

3.31

泵输入功率pumppowerinput

驱动机传输给泵的功率。

3.32

泵输出功率pumppoweroutput

传递给流经泵的液体的机械功率:

尸0=pQgH=PQy

3.33

驱动机输入功率driverpowerinput

泵驱动机吸收的功率。

GB/T3216-2005

3.34

泵效率pumpefficiency

泵输出功率除以泵输人功率。

3.35

总效率overall

泵输出功率除以驱动机输人功率。

裹1用作符号的基本字母裹(按字母顺序排列)

符号量单位

A面积m'

D直径m

E能量J

e总的不确定度，相对值%

了频率s',Hz

g重力加速度.m/s

H扬程n1

Ht液体水头损失t】1

k当量均匀粗糙度们1

K型式数(纯数值)

1长度n】

刀苦质量kg

几转速s-',min'

NPSH汽蚀余量n1

P压力Pa

P功率W

9质量流量bkg/.

Q体积流量‘m'/s

Re雷诺数(纯数值)

t容差系数，相对值环

t时间s

T转矩Nm

U平均速度m/s

v局部速度m/s

V体积m3

Y比能J/kg

GB/T3216-2005

表1(续)

符号量单位

相对基准面的高度

xzpNPSH基准面(见3.25)与基准面位差二

甲效率(纯数值)

0温度℃

x管路摩擦损失系数(纯数值)

F动力薪度m'/s

P密度kg/.z

以角速度rad/s

原则上应该使用g的当地值。然而，对于2级，g=9.81m/s'已足可满足使用;

g的当地值计算，为g=9.7803(1+0.0053sin'")-3X10-"z，式中，为纬度，z为海拔。

b质量流量符号亦可选择4m.

体积流量符号亦可选择9

表2用作脚标的字母和数字表

脚标意义

1人口

1'人口测量截面

2出口

2‘出口测量截面

abs绝对的

amb周围的

D差，基准

f测量管流体

G保证的

H扬程

gr组合的电机/泵机组(总的)

n1平均

M压力计的

n转速

P功率

Q(体积)流量

sp规定的

T转换的，转矩

U有用的

v汽化(压力)

甲效率

X在任一截面

GB/T3216-2005

保证

4.1保证的对象

一个保证点应由一个保证流量QG和一个保证扬程HG加以确定。

制造厂家/供方保证在规定的条件和规定的转速下(或在某些情况下是频率和电压)，测得的H(Q)

曲线将在围绕保证点的一个容差范围内通过(见表10和图2),

可以在合同中商定另外的容差范围(例如，只给出正的容差系数)。

此外，在规定的条件和规定的转速下，下列诸量中的一个或多个可予以保证:

泵效率}c,或在泵和驱动机总体机组情况下，I

总效率伽，跨6.4.2和图2所定义的流量下

保证流量下的必需汽蚀余量(NPSHR);J

经特别协议，可以对小流量或大流量(较保证流量)下的数个保证点以及适当的效率和必需汽蚀余

量值予以保证。保证流量下或某一工作范围内的最大输人功率也可以予以保证。然而，可能需要由买

方和制造厂家/供方商定大一些的容差范围。

4.2其他的保证条件

除非另有商定，下列条件适用于保证值。

a)除非已对泵输送液体的化学和物理性质作了陈述，保证点适用于清洁冷水(见5.4.5.2).

b)合同中应商定清洁冷水条件下的保证值与其他液体条件下的大概性能之间的关系。

c)保证应只适用于采用本标准规定的试验方法和试验装置进行试验的泵。

d)泵制造厂家/供方不负责规定保证点规范。

试验的实施

5.1试验的对象

5.1.1总则

如果制造厂家/供方和买方之间没有另外的商定，则下列条件适用:

a)精度按2级;

b)试验应在制造厂家工厂的试验台上进行;

c)NPSH试验不包括在内

如与上述条件有任何差异，买方和制造厂家/供方应进行商定，并应尽快完成，最好是构成合同的一

部分。

如此的差异可以是:

—精度按1级;

—无负的容差系数(见4.1);

—容差系数与附录C相符;

测量结果的统计计算按附录K;

在中立的实验室或现场进行试验;

—有关泵的装置和测量仪表设备的要求有所差异;

—泵的模拟结构(例如同一壳体中的几个转子);

—要求做NPSH试验。

附录M示有建议买方与制造厂家/供进行商定的项目核对清单。

2合同试验—保证的满足

此试验旨在查明(定出)泵的性能并与制造厂家/供方的保证进行