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ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

CDU: 621.65-82:620.1 NOV./1989

Bombas hidráulicas de fluxo (Classe C) -Ensaios de desempenho e de cavitação

MB-1032

Palavra-chave: Bomba hidráulica 26 páginas

Origem: Projeto MB-1032/88CB-04 - Comitê Brasileiro de MecânicaCE-04:007.01 - Comissão de Estudo de Bombas HidráulicasMB-1032 - Centrifugal, mixed flow and axial pumps - Code for acceptancetests "Class C" - Method of testEsta Norma substitui a MB-1032/76Esta Norma foi baseada na ISO 2548/72

Método de ensaio

Registrada no INMETRO como NBR 6400NBR 3 - Norma Brasileira Registrada

SUMÁRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Definições4 Garantias e objetivo dos ensaios5 Organização dos ensaios6 Procedimentos para medição de vazão, altura, velocidadede rotação e potência consumida7 Ensaio de cavitação8 Ensaios com outros líquidos que não a água9 ResultadosAnexo A - Garantia para bombas de produção seriadaAnexo B - Perdas por atritoAnexo C - Efeito do vórtice induzido pela bombaAnexo D - Custos e repetição dos ensaiosAnexo E - Itens a serem combinadosAnexo F - Modelo de folha de ensaio de bomba hidráulica de fluxo

1 Objetivo

1.1 Esta Norma prescreve métodos de ensaio de desem-penho e de cavitação para bombas hidráulicas de fluxo(centrífugas, axiais e mistas).

1.2 Os métodos aqui previstos são válidos para ensaios debombas Classe C, assim entendidas as bombas deutilização corrente, onde não são requeridos os cuidadosadotados nas bombas Classe A ou Classe B.

2 Documentos complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

EB-120 - Máquinas elétricas girantes - Motores deindução - Especificação

TB-68 - Bombas hidráulicas de fluxo - Terminologia

IEC Publication 51 - Recommendations for indicatingelectrical measuring instruments and their accesso-ries

IEC Publication 193 - International code for modelacceptance tests of hydraulic turbines

ISO/R 541 - Measurement of fluid flow by means oforifice plates and nozzles

ISO/R 781 - M easurem ent o f flu id by m eans o f Venturitubes

ISO 1438 - Liquid flow measurement in open channelsusing thin plate weir Venturi flumes

ISO 2186 - Fluid flow closed conduits - Connectionsfor pressure signal transmissions between primaryand secondary elements

3 Definições

Os termos técnicos utilizados nesta Norma estão defini-dos de 3.1 a 3.5 e na TB-68.

3.1 Leitura

Tarefa que consiste, apenas, na obtenção de um únicovalor numérico, obtido de um instrumento de medição.

2 MB-1032/1989

3.2 Medição

Conjunto de tarefas que conduzem ao valor numérico deuma grandeza qualquer. Por exemplo, para se conheceruma vazão, deve-se escolher, calibrar, instalar determina-do instrumento e, por meio dele, efetuar leituras;eventualmente, podem-se processar valores numéricosencontrados, determinando-se seu valor médio, porexemplo.

3.3 Medida

Resultado final de uma medição.

3.4 Oscilações

Pequenos desvios de uma leitura, ao redor de um valormédio, ao longo do tempo durante o qual a leitura éefetuada.

3.5 Variações

Desvios que ocorrem entre leituras consecutivas da mes-ma grandeza.

4 Garantias e objetivo dos ensaios

4.1 Garantias

4.1.1 Objetivo das garantias

4.1.1.1 Deve ficar estabelecido no pedido quais as grande-zas garantidas pelo fabricante e sob que condições.Geralmente, são garantidas uma ou mais das seguintesgrandezas:

a) vazão especificada da bomba (Qesp);

b) altura total de elevação especificada (Hesp);

c) potência absorvida pela bomba (P), ou rendimentoda bomba (η), ou do conjunto bomba-acionador(nt);

d) altura absoluta positiva de sucção ((NPSH)esp).

4.1.1.2 Quaisquer que sejam as grandezas garantidas,devem ser informadas a velocidade de rotação (ou, emalguns casos, a freqüência e a tensão da rede dealimentação elétrica) e as propriedades físicas do líquidoutilizado no ensaio, caso não seja água.

4.1.1.3 Nesta Norma, as garantias referem-se somente àsbombas ensaiadas conforme 5.7. Em particular, não seaplicam a:

a) tubulações e complementos, como válvulas, etc.;

b) instalações do usuário, caso estas instalações nãoatendam às condições relacionadas em 5.7.

4.1.1.4 O fabricante da bomba não é responsável pelaespecificação das condições de serviço da bomba (Qesp,Hesp, (NPSH)d), nem pela instalação desta a não ser queessas responsabilidades tenham sido combinadas nopedido.

4.1.2 Atendimento das garantias

4.1.2.1 A garantia da vazão da bomba é atendida pelofabricante quando, operando na altura total de elevaçãoespecificada (Hesp) e na velocidade de rotação especifica-da, a vazão obtida no ensaio de desempenho (corrigida, senecessário) estiver dentro da tolerância indicada em 9.4.1.

4.1.2.2 A garantia de altura total de elevação é atendidapelo fabricante se, operando com vazão especificada(Qesp), a altura total de elevação obtida no ensaio dedesempenho (corrigida, se necessário) estiver dentro datolerância indicada em 9.4.1.

4.1.2.3 A garantia do rendimento da bomba é atendida pe-lo fabricante se, operando com vazão e altura total deelevação dentro das tolerâncias indicadas em 9.4.1, orendimento obtido no ensaio de desempenho estiver den-tro das tolerâncias indicadas em 9.4.2.

4.1.2.4 Para bombas de produção seriada, não ensaiadasindividualmente, ver o Anexo A.

4.1.3 Critérios de garantia

4.1.3.1 Garantia de vazão e altura total

A garantia de vazão e altura total de elevação é atendidaà velocidade de rotação especificada, se o valor numéricoda equação indicada em 9.4.1 for maior ou igual a 1.

4.1.3.2 Garantia de rendimento

A garantia do rendimento é atendida à velocidade de ro-tação especificada, se as condições indicadas em 9.4.2forem atingidas ou superadas.

4.1.3.3 Altura absoluta positiva de sucção requerida

Caso o ensaio de cavitação seja solicitado no pedido, asgarantias indicadas em 4.1.3.1 e 4.1.3.2 devem ser obti-das sob as condições em que o (NPSH) é especificado.Estas condições nem sempre asseguram ausência decavitação.

4.1.3.4 Velocidade de rotação

Caso o motor elétrico seja fornecido pelo fabricante dabomba e se for utilizado no ensaio, a velocidade de rotaçãomencionada em 4.1.2 e 4.1.3 pode ser substituída pelafreqüência e tensão da rede de alimentação elétrica,utilizada no ensaio.

4.2 Objetivos dos ensaios

4.2.1 Objetivo contratual dos ensaios

4.2.1.1 Os ensaios devem ser realizados para se obter odesempenho das bombas e compará-lo com a garantia dofabricante. Quando o (NPSH) também é garantido, deveser especificado no pedido se o ensaio de cavitação deveser realizado ou não.

4.2.1.2 Se for o caso da compra de um lote, o número debombas a ser ensaiado deve ser combinado entre fabricantee usuário.

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4.2.2 Abrangência do ensaio de desempenho

4.2.2.1 O ensaio de desempenho é realizado para se de-terminar o desempenho da bomba com relação à vazão,altura total de elevação, potência absorvida, etc.

4.2.2.2 Podem-se obter outras informações, como o-corrência de cavitação, temperatura da caixa de vedação,empuxo axial, possíveis vazamentos ou entradas de ar nacaixa de vedação, sempre executando-se os ensaios navelocidade de rotação especificada.

4.2.2.3 É possível, também, medir-se o nível de ruído eamplitude de vibração e, se for o caso, compará-los comvalores prescritos em outras normas.

4.2.3 Líquido utilizado nos ensaios

O líquido utilizado nos ensaios deve ser água limpa, àtemperatura ambiente, de acordo com as recomenda-ções do Capítulo 8, a não ser que haja determinações emcontrário no pedido.

5 Organização dos ensaios

5.1 Local

Os ensaios devem ser realizados nas instalações dofabricante, ou em local combinado entre fabricante eusuário.

5.2 Data

Quando os ensaios forem testemunhados, a data deveser combinada entre o fabricante e o usuário, mesmoquando os ensaios forem realizados em outro local quenão a fábrica.

5.3 Validade

Os ensaios só são válidos se forem atendidas integral-mente as condições previstas nesta Norma.

5.4 Pessoal

5.4.1 Medições precisas dependem não somente dosinstrumentos utilizados, mas também da habilidade dosoperadores durante os ensaios. Devem ser utilizadosespecialistas com experiência adequada para operar eefetuar leituras em instrumentos.

5.4.2 Deve ser destacado um responsável com experiêncianesse tipo de trabalho. Normalmente, quando os ensaiossão realizados na própria fábrica, o responsável pertenceà própria empresa.

5.4.3 Todo o pessoal que participa das medições devesubordinar-se ao responsável, que é encarregado deconduzir as medições, anotar as grandezas e emitir osrelatórios. Todas as dúvidas ocorridas durante as medi-ções devem ser submetidas à decisão do responsável.

5.4.4 O fabricante e o usuário devem prover a assistênciarequerida pelo responsável.

5.5 Registros

Somente as variáveis, objeto de garantia, devem ser

registradas; as demais, se o forem, devem ser declaradascomo meramente informativas.

5.6 Instrumentação

5.6.1 Os instrumentos de medida, sejam indicadores ouregistradores, devem ser escolhidos quando da decisãodos métodos adotados nessas medições.

5.6.2 O responsável deve verificar a correta instalação dosinstrumentos e seu perfeito funcionamento.

5.6.3 Todos os intrumentos devem ser garantidos porrelatórios que atestem, por calibração ou comparaçãocom outras normas, estar de acordo com os requisitos de5.12. Esses relatórios devem estar disponíveis paraapresentação, se exigidos.

5.7 Condições de ensaio (ver Anexo E)

5.7.1 Condições ideais

O fluxo através da seção de entrada da bomba deveaproximar-se o mais possível das seguintes condiçõesideiais:

a) velocidade axial e constante, em qualquer ponto daseção;

b) pressão constante, em qualquer ponto da seção.

Estas condições ideais são impossíveis de se obtercompletamente, não havendo necessidade absoluta deconsegui-las nos ensaios prescritos nesta Norma.Entretanto, as turbulências podem ser minimizadasevitando-se curvas, reduções e descontinuidades nasproximidades das seções de medição. Geralmente, aimportância destas perturbações cresce com o número-tipo K; para números-tipo superiores a 1,5, é preferívelreproduzir-se as condições do local definitivo da bombado que limitar-se às instalações normais dos ensaios. Sefor este o caso, tal fato deve ficar estabelecido no pedido.

5.7.1.1 Pontos de tomada de pressão na entrada

5.7.1.1.1 O ponto de tomada de pressão deve ser localiza-do num trecho de tubulação do mesmo diâmetro e con-cêntrico com o bocal de entrada da bomba, a uma distân-cia igual a dois diâmetros a montante do flange de entra-da, conforme Figuras 1 e 2. Em nenhum caso, o ponto detomada deve ser localizado:

a) em um trecho divergente, ou a uma distância infe-rior a quatro diâmetros a jusante da divergência;

b) no plano da curva (na curva propriamente dita oua uma distância inferior a quatro diâmetros a jusan-te); no entanto, mediante acordo, o ponto de toma-da de pressão pode ser localizado num ponto deuma seção transversal a 90° do plano da curva;

c) a uma distância inferior a quatro diâmetros a jusan-te de uma redução brusca de seção ou outradescontinuidade de área de seção transversal.

5.7.1.1.2 Quando são admitidas pelo usuário medições emsituações não recomendadas por esta Norma, deve-seconsiderar:

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a) se a altura total na entrada (H1) é uma grandezaimportante, por exemplo, em ensaios de cavitação;

b) a relação entre a altura dinâmica na entrada (V1/2g)e altura total de elevação (H).

2

Figura 1 - Esquema para instalação de manômetros de coluna líquida para ensaios de bombas centrífugas

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Figura 2 - Esquema para instalação de manômetros tipo Bourdon para ensaios de bombas hidráulicas

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5.7.1.1.3 Caso esta relação seja menor do que 0,005 e ovalor de altura total na entrada H1 não seja grandezaimportante, pode-se utilizar a tomada de pressão localiza-da no próprio flange de entrada da bomba, para obter ovalor de H; em caso contrário, a tomada deve ser locadaa dois diâmetros a montante.

5.7.1.2 Pontos de tomada de pressão na saída

5.7.1.2.1 Geralmente, a tomada de pressão é localizada nalinha de descarga, a dois diâmetros do flange de saída.

5.7.1.2.2 Para bombas cujos números-tipo são menores ouiguais a 0,5, a tomada de pressão pode ser locadadiretamente no flange do bocal de saída das bombas,desde que a 90° do plano da voluta ou outra curvaexistente na carcaça.

5.7.1.2.3 Para bombas com números-tipo superiores a 0,5,o trecho reto do tubo deve ser concêntrico com o bocal dabomba e ter o mesmo diâmetro. A linha de eixo da toma-da deve passar pelo eixo do tubo e estar a 90° com o pla-no da voluta, ou outra curva formada pela carcaça dabomba.

5.7.2 Bombas ensaiadas com conexões acopladas

5.7.2.1 Se relacionado no pedido, os ensaios devem serexecutados com a bomba e mais:

a) as conexões adjacentes que serão instaladas coma bomba em seu local de serviço; ou

b) uma reprodução exata dessas conexões; ou

c) conexões instaladas para fins de ensaio e quefazem parte da bomba em si (ver exemplos em5.7.3, 5.7.4, etc.).

5.7.2.2 As tomadas na entrada e na saída do conjuntobomba-conexões devem estar de acordo com 5.11.2 e5.11.3.

5.7.3 Bombas com motor submerso

Caso uma bomba ou conjunto bomba-conexões sejaensaiada ou instalada em condições tais que não sejapossível atender-se às condições normalizadas para astomadas de entrada e de saída, como descritas em 5.7.1,por motivos de acessibilidade ou de submergência, asmedidas devem ser efetuadas conforme 6.2.2.3 e 6.2.3.3.

5.7.4 Bombas verticais de eixo prolongado

Estas bombas, normalmente, não podem ser ensaiadascom seus comprimentos de eixo normais; como con-seqüência, a perda de altura, na entrada do trechosuprimido, e a correspondente potência não podem serobtidas. O empuxo axial nos mancais também é li-geiramente inferior durante o ensaio, se comparado coma instalação final.

5.7.5 Bombas auto-escorvantes

Em princípio, a característica auto-escorvante dessasbombas deve ser verificada com a altura total na entrada

especificada (H1esp), ou seja, o comprimento equivalente

do tubo de sucção utilizado no ensaio deve ser o mesmoda instalação final. Se o ensaio não puder ser realizadoconforme esta orientação, os detalhes correspondentesdevem ser combinados no pedido.

5.7.6 Perdas de altura na sucção e na descarga

5.7.6.1 As medições mencionadas em 4.1 referem-se aosflanges de entrada e de saída quando, normalmente, astomadas de pressão estão localizadas a distânciasconforme indicado em 5.7.1 até 5.7.5. Pode ser necessá-rio acrescentar à altura total de elevação da bomba asalturas devidas às perdas ocorridas entre os pontos demedição e os flanges.

5.7.6.2 Esta correção deve ser aplicada somente se:

Hj1 + Hj2 ¯ 0,005.H

5.7.6.3 Se não houver obstruções na tubulação entre astomadas e os flanges, e se a tubulação for de seçãocircular constante e de eixo reto, a perda de altura deve sercalculada pela fórmula:

Hj = λ . 1/D . V2/2.g

5.7.6.3.1 O valor de λ pode ser obtido de(1):

1/λ0,5 = 2.log10 (2,51/Re . λ0,5 + k/3,7.D)

Onde:

Re = V.D/υ

k/D = rugosidade absoluta/diâmetro interno

5.7.6.4 O Anexo B indica como verificar se a correção de-ve ser aplicada e como calculá-la, se necessário.

5.7.6.5 Se a tubulação contiver obstruções ou não for deseção circular constante, a correção deve ser combinadaentre fabricante e usuário.

5.8 Velocidade de rotação durante o ensaio

A diferença percentual entre as velocidades de rotaçãoespecificada e a de ensaio é calculada pela fórmula:

100. (n - nesp)/ nesp

5.8.1 As diferenças de velocidade de rotação admissíveis,para que sejam válidas as conversões para as condiçõesespecificadas de vazão e de altura total de elevação, são+ 20% e - 50%.

5.8.2 Da mesma forma, as diferenças de velocidade derotação admissíveis no cálculo do rendimento são ± 20%,para potências máximas absorvidas pelas bombas até100 kW. Acima desta potência, as diferenças admissíveissão + 20% e - 50%.

Nota: Para bombas tipo monobloco, a variação do rendimento domotor, em função da velocidade de rotação diferente daespecificada, deve ser combinada por ocasião do pedido.

(1) Para valores da rugosidade k, pode-se adotar a Tabela 10, de acordo com o “Mechanical Engineers Handbook”, Edition 1958.

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5.8.3 Em ensaios de cavitação, a diferença percentual davelocidade de rotação pode ser de ± 20%, desde que avazão durante o ensaio varie entre 0,5 e 1,2 da vazão demaior rendimento.

Nota: Para ensaios realizados conforme 7.1.1.1, as tolerânciasanteriormente mencionadas são sempre permitidas; paraensaios realizados conforme 7.1.1.2, as tolerâncias podemser permitidas para bombas com números-tipo menores ouiguais a dois. Para bombas com números-tipo superiores adois, deve haver acordo entre fabricante e usuário.

5.9 Controle de altura total de elevação

O controle de altura total de elevação pode ser obtido,entre outros métodos, pela restrição de fluxo na entrada,na saída ou em ambos. Se o controle for realizado naentrada, deve-se evitar a ocorrência de cavitação ou en-trada de ar, o que pode afetar a operação da bomba (ver7.1.2), ou introduzir erros na medição da vazão, ou ambos(ver 6.1.3).

5.10 Execução dos ensaios

5.10.1 A duração dos ensaios deve ser suficiente para seobter resultados confiáveis, levando-se sempre emconsideração a precisão a ser conseguida. Se foremefetuadas diversas leituras da mesma grandeza com afinalidade de reduzir a margem de erros, as leituras de-vem ocorrer a intervalos de tempos iguais.

5.10.2 Se, por qualquer razão, for necessário determinar-se o desempenho acima de1,2 vez a vazão especificada,deve-se medir um número razoável de pontos (acima de5), de modo a obterem-se as grandezas dentro dos limitesde erro estabelecidos em 5.11.

5.10.3 Todas as leituras devem ser obtidas em condiçõesde regime permanente, como indicado em 5.11. Se oregime permanente não for conseguido, deve haver umacordo entre fabricante e usuário.

5.10.4 Se a potência do acionador utilizado no ensaio nãofor suficiente e se tal fato obrigar a utilização de velocida-de de rotação substancialmente mais baixa, as variáveisgarantidas podem ser convertidas conforme 5.8.1, 5.8.2,5.8.3, 9.2.1 ou 9.2.2.

5.10.5 Para verificar o ponto de operação garantida, devemser registradas três medidas: uma o mais próximo possí-vel do ponto e as restantes próximas, uma maior e a outramenor.

5.10.6 Os relatórios de ensaio devem dar origem a duascópias: uma para o usuário e outra para o fabricante; todosos relatórios e gráficos devem ser rubricados pelo res-ponsável pelos ensaios e representantes de ambas aspartes.

5.10.7 A avaliação dos resultados pelo responsável deveocorrer simultaneamente ao desenvolvimento dos en-saios e, em qualquer caso, antes da desmontagem dainstrumentação, de modo que qualquer medida em dúvi-da possa ser repetida sem demora.

5.11 Oscilações

5.11.1 Oscilações admissíveis nas leituras e uso deamortecimento

5.11.1.1 Quando o projeto e a operação de uma bomba sãotais que provocam grandes oscilações, as medições devazão devem ser efetuadas em instrumentos integradores,durante pelo menos um ciclo completo da oscilação. Acalibração destes instrumentos deve ser efetuada confor-me requerido pela presente Norma.

5.11.1.2 A fim de reduzir a amplitude das oscilações, pode-se recorrer ao amortecimento nas linhas de impulso dosinstrumentos, de modo a restringir aquela amplitude aosvalores da Tabela 1.

Tabela 1 - Amplitudes máximas admissíveis

Medição de Amplitude

vazão, altura total, torque, potência, ± 6%

velocidade de rotação ± 2%

Notas: a) Quando uma variação de 6% na medição da vazão resul-tar numa variação calculada na altura total da elevaçãoem 12%, pode-se admitir, como decorrência, uma am-plitude de 12% na variação da altura.

b) No caso das medidas de altura total de elevação naentrada e na saída, a oscilação admissível indicada naTabela 1 é aplicável para a altura total (H2 - H1).

c) Havendo possibilidade do amortecimento prejudicar aprecisão das medições, os ensaios devem ser realiza-dos utilizando-se dispositivos de amortecimento iguais,por exemplo, orifícios ou tubos capilares iguais.

5.11.2 Número de observações

5.11.2.1 Condições estáveis

Em regime permanente, deve ser registrada somente umaseqüência de leituras. A seqüência deve ser consideradaválida somente se as oscilações forem inferiores aosvalores indicados nas Tabelas 1 e 2.

Tabela 2 - Diferenças admissíveis entre leituras distintas da mesma grandeza (baseadas num intervalo de confiança de 95%)

Conjuntode Vazão, altura, Velocidadeleituras torque, potência, de rotação

rendimento

3 1,8 1,0

5 3,5 2,0

7 4,5 2,7

9 5,0 3,3

Diferenças admissíveis entre amaior e a menor leitura, em %

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5.11.2.2 Condições instáveis

5.11.2.2.1 Em casos onde a instabilidade coloca em dúvi-da a precisão do ensaio, deve ser adotado o seguinteprocedimento:

a) obter diversas séries de leituras no ponto garanti-do, permitindo-se controle apenas de velocidadede rotação e temperatura; a válvula de controle devazão, nível de água, injeção na caixa de vedação,água de balanceamento, ajustes, etc. devem ficarinalterados. As diferenças entre essas séries deleituras da mesma grandeza darão uma indicaçãoda estabilidade das condições de ensaio, as quaissão influenciadas, ainda que parcialmente, pelabomba e pela instalação;

b) deve ser obtido um mínimo de três séries de lei-turas, devendo ser anotados os valores individuaise os correspondentes rendimentos da bomba. Asdiferenças percentuais entre os valores máximos emínimos devem ser inferiores às da Tabela 2. Sãopermitidas tolerâncias maiores, quando o númerode séries aumenta, até o máximo de nove;

c) estas tolerâncias são previstas para assegurar queos erros ocasionais, juntamente com os sistemáti-cos, cujos limites são indicados na Tabela 3, re-sultem em erros globais menores do que os daTabela 4;

Tabela 3 - Erros sistemáticos admissíveis

Grandeza Erro admissível %

Vazão, altura total de elevação,potência absorvida pela bomba

Potência absorvida pelo motor(para obtenção de ηt), ± 2,0rendimento do motor

Velocidade de rotação ± 1,4

Nota: Se os erros sistem áticos adm issíveis, indicados na Tabela 3,não forem ultrapassados, os erros g loba is (s istem áticos eocasionais) não devem exceder os valores da Tabela 4.

Tabela 4 - Erros globais admissíveis

Grandeza Erro admissível %

Vazão, altura total de elevação,potência absorvida pela bomba,potência absorvida pelo aciona-dor (para obtenção de ηt)

Velocidade de rotação ± 2,0

Rendimento global (calculado apartir da vazão, altura totalde elevação e potência absorvidapelo motor)

Rendimento da bomba ± 5,0

d) a média aritmética de todas as grandezas deve serconsiderada como o valor representativo, paraefeitos do ensaio;

e) se os valores indicados na Tabela 2 não puderemser alcançados, as causas devem ser pesquisa-das, devendo-se iniciar nova série de leituras, rejei-tando-se a antiga. Nenhuma leitura individual ouconjunto de leituras de determinada série deve serdescartada, mesmo que as diferenças sejam supe-riores às da Tabela 2;

f) em casos onde ocorram diferenças excessivas nãodevidas a erros de instrumentos ou procedimentosincorretos, e quando essas diferenças não pude-rem ser eliminadas, as diferenças admissíveis de-vem ser calculadas por análise estatística.

5.12 Precisão das medidas

5.12.1 Os erros admissíveis recomendados neste Capítu-lo são válidos para as grandezas assinaladas nas Tabelas3 e 4, entendendo-se como erro a diferença entre o valorencontrado no ensaio e o valor verdadeiro (ver 9.4).

5.12.2 Esta Norma indica os métodos de medição usuais eos instrumentos que devem ser usados para a obtençãode vazões, alturas manométricas totais na entrada e nasaída, velocidades de rotação e potências.

5.12.2.1 Podem ser utilizados quaisquer instrumentos des-de que, quando calibrados corretamente, demonstremnão apresentar erros sistemáticos superiores aos da Ta-bela 3. Os instrumentos e procedimentos devem sercombinados entre o fabricante e o usuário, caso difiramdos prescritos na presente Norma.

6 Procedimentos para medição de vazão, altura,velocidade de rotação e potência consumida

6.1 Medição de vazão

6.1.1 Método de pesagem

6.1.1.1 Este método mede apenas o valor médio da vazãoda bomba, durante determinado período de tempo.

6.1.1.2 É sujeito a erros na medição da massa, do tempo eda densidade; pode haver erros durante a operação dedesviar ou interromper a corrente para o tanque demedição.

6.1.1.3 A norma “IEC Publication 193” indica a precisãoalcançada por este método.

6.1.2 Método volumétrico

6.1.2.1 Este método, como o precedente, mede apenas ovalor médio, durante determinado período de tempo. Ovolume do tanque deve ser obtido por calibração, pesan-do-se um líquido de densidade completa.

6.1.2.2 Os tanques ao ar livre devem ser adequadamenteprotegidos de modo a evitar-se a influência do vento ou dachuva na medição do nível.

6.1.2.3 Em casos de tanques com grandes dimensões aoar livre, este método é, em geral, sujeito a erros na medi-

± 2,5

± 3,5

± 4,5

MB-1032/1989 9

ção do nível, que pode não ser constante. Nestes casos,os níveis devem ser medidos ao mesmo tempo em, pelomenos, quatro locações distintas, ao longo da superfícieda água no tanque.

6.1.2.4 Os níveis podem ser medidos através de prumos,flutuadores, piezômetros ou outros instrumentos com aprecisão requerida.

6.1.2.5 A norma “IEC Publication 193” indica a precisãoalcançada por este método.

6.1.3 Métodos da placa de orifício, tubo Venturi e bocal

6.1.3.1 A medição da vazão pode ser obtida utilizando-sedispositivos projetados e instalados conforme ISO/R 541,no caso de placas de orifício e bocais, e ISO/R 781, nocaso de tubos Venturi. Os comprimentos retos mínimosnecessários a montante dos dispositivos podem ser obti-dos nas Tabelas 1 da ISO/R 541 e ISO/R 781, respec-tivamente.

6.1.3.2 Para efeitos desta Norma, a bomba deve serconsiderada equivalente a uma curva de 90°, no que dizrespeito à turbulência provocada, considerando-se a volu-ta ou último estágio como pertencente ao plano da curva.

6.1.3.3 As características destes dispositivos devem sercalculadas utilizando-se as normas ISO, até que sejampreparadas Normas Brasileiras a respeito; a calibraçãodesses dispositivos não é necessária.

6.1.3.4 Devem ser tomadas precauções para evitar entra-das de ar ou cavitação nestes dispositivos ou em suaslinhas de impulso, especialmente na válvula de controle devazão. A presença de ar é usualmente revelada abrindo-seas válvulas de respiro dos dispositivos.

6.1.3.5 Os manômetros utilizados para medição de pres-são diferencial devem ser do tipo coluna líquida e estar deacordo com 6.2.6. A ISO 2186 indica como devem serinstaladas as linhas de impulso.

6.1.4 Vertedouros

6.1.4.1 A ISO 1438 apresenta recomendações para aconstrução e instalação de vertedouros.

6.1.4.2 Para efeitos desta Norma, a menor divisão de esca-la de qualquer instrumento utilizado para medição dealtura total de elevação deve corresponder a uma varia-ção de vazão de 1,5, no máximo.

6.2 Medição de altura total de elevação

6.2.1 Pontos de tomada de pressão e linhas de impulso

6.2.1.1 Os pontos de tomada de pressão devem estar deacordo com a Figura 3, devem ser livres de rebarbas eirregularidades, não devem ter projeções e devem ter eixoperpendicular à superfície interna do tubo.

6.2.1.2 O diâmetro interno do orifício do ponto de tomadadeve estar compreendido entre 2 mm e 6 mm, ou deve serigual a 1/10 do diâmetro interno do tubo, devendo-seadotar o menor. O comprimento do orifício do ponto detomada deve ser igual ou superior a duas vezes o seudiâmetro.

6.2.1.3 A superfície interna do tubo na região dos pontos detomada deve ser limpa, lisa e quimicamente inerte emrelação ao líquido bombeado. Qualquer pintura ourevestimento, eventualmente aplicados, devem estarintactos. Se o tubo contiver costura longitudinal, o pontode tomada deve ser locado tão longe quanto possível dasolda.

6.2.1.4 As linhas de impulso do instrumento medidor depressão diferencial e, eventualmente, do dispositivo doamortecimento devem ter diâmetro interno igual ou supe-rior ao diâmetro do orifício do ponto de tomada. Toda atubulação deve ser isenta de vazamentos.

6.2.1.5 É recomendada a utilização de tubos transparen-tes, a fim de visualizar a eventual presença de ar nas linhasde impulso. A ISO 2186 indica como devem ser instaladasas linhas de impulso.

6.2.2 Altura total na entrada da bomba (ver Anexo C)

6.2.2.1 Instalação de acordo com 5.7.1.1

6.2.2.1.1 Este tipo de instalação e o correspondente for-mulário são indicados nas Figuras 1 e 2.

Figura 3 - Dimensionamento dos orifícios dos pontos de tomada de pressão

10 MB-1032/1989

6.2.2.2 Instalação de acordo com 5.7.2

6.2.2.2.1 Quando as bombas são ensaiadas em conjuntocom os acessórios usados em seu local de trabalhodefinitivo ou com os que fazem parte da instalação de en-saio, as recomendações de 6.2.2.1 devem ser aplicadasao flange extremo e não ao flange de entrada da bomba.

6.2.2.2.2 Este procedimento debita à bomba a perda de al-tura causada por acessórios instalados na sucção desta.

6.2.2.3 Instalações de acordo com 5.7.3 e 5.7.4

6.2.2.3.1 A altura total na entrada da bomba é medida apartir do plano da superfície do líquido no reservatório desucção mais a altura de pressão referida àquela superfície.

6.2.2.3.2 Este procedimento debita à bomba a perda dealtura causada por conexões no lado da sucção.

6.2.3 Altura total na saída da bomba

6.2.3.1 Instalações de acordo com 5.7.1.2

As instalações e o correspondente formulário são indica-dos nas Figuras 1 e 2.

6.2.3.2 Instalações de acordo com 5.7.2

6.2.3.2.1 Quando as bombas são ensaiadas em conjuntocom conexões, em seu local de trabalho definitivo ou nafábrica, as recomendações de 6.2.3.1 devem ser aplica-das ao flange da conexão e não ao flange de saída dabomba.

6.2.3.2.2 Este procedimento debita à bomba a perda dealtura causada por conexões no lado da descarga.

6.2.3.3 Instalações de acordo com 5.7.3 e 5.7.4

6.2.3.3.1 As instalações e o correspondente formulário sãoindicados na Figura 4. Entretanto, se a bomba descarregaem um reservatório, a altura total na saída é medida a partirdo plano da superfície livre deste reservatório mais a altu-ra de pressão referida àquela superfície.

6.2.3.3.2 Este procedimento debita à bomba a perda dealtura causada por conexões no lado da descarga.

6.2.4 Altura total na entrada e na saída - Casos especiais

Em alguns casos, é necessário admitir-se exceções às re-gras anteriormente mencionadas.

Nota: Estas figuras mostram apenas os princípios de funcionamento, mas não os detalhes técnicos completos da instalação.

Figura 4 - Esquema para instalação de manômetros tipo Bourdon para ensaios de bombas de poço

MB-1032/1989 11

6.2.4.1 Bombas ensaiadas conforme suas instalaçõesdefinitivas

Nestes casos, as perdas de altura por atrito entre os pon-tos de medição e os flanges de entrada ou de saída dasbombas devem ser determinadas conforme o métodoindicado em 5.7.6, corrigidas pela soma das diferençasentre as alturas estáticas, alturas dinâmicas e alturas depressão.

6.2.4.2 Bombas com entradas ou saídas inacessíveis

Se as entradas ou saídas ou ambas são inacessíveis, de-ve ser seguido o procedimento anterior para medição dealtura total. Em certos casos, as perdas de altura por atri-to, como indicado em 5.7.6 e 6.2.4.1, devem ser levadasem consideração.

6.2.4.3 Bombas com motor submerso

A medição da altura total na saída deve ser entendidacomo enquadrada em 5.7.2, já que o flange da saída dabomba, por razões práticas, está localizado a determina-da distância da bomba em si, precedido de determinadocomprimento de trecho reto ou de curva.

6.2.4.4 Bombas verticais de eixo prolongado

6.2.4.4.1 Neste caso, as perdas de altura entre as tomadasde pressão e os flanges de entrada e de saída devem serdeterminadas de acordo com 5.7.6 e o Anexo B.

6.2.4.4.2 As perdas de altura na sucção são causadas,principalmente, pelo crivo de entrada, pela válvula deretenção (válvula de pé) e pela tubulação de sucção. To-das essas perdas devem resultar o mais próximo possíveldo combinado entre fabricante e usuário, qualquer que te-nha sido o fornecedor desses acessórios (fabricante ouusuário). Caso seja impraticável medir essas perdas dealtura, deve haver entendimento entre as partes para aescolha das tabelas de perdas aplicáveis ao caso.

6.2.4.4.3 As perdas de altura na descarga resultam da re-sistência ao escoamento na coluna e na curva de saída.

6.2.4.4.4 Como as bombas de poço, geralmente, não sãoensaiadas com seus comprimentos de eixo normais, amenos que o ensaio seja realizado na instalação definitiva,as perdas de altura por atrito devem ser calculadas se-gundo critérios aceitos por fabricantes e usuários eutilizadas na correção do resultado dos ensaios.

6.2.4.4.5 Caso seja necessário confirmar estes resultados,através de outros ensaios realizados na instalação definiti-va do usuário, deve haver entendimentos prévios entrefabricante e usuário neste sentido. Para ensaios eminstalações conforme 5.7.2 e 5.7.4, as garantias dofabricante devem estender-se também às conexões.

6.2.5 Altura total

6.2.5.1 A altura total da bomba é calculada de acordo coma fórmula seguinte:

(p2 - p1) / ρ . g + (v2 - v1 ) / 2.g + (z2 - z1)

6.2.5.2 Entretanto, em alguns casos, a altura total pode sermedida usando-se instrumentos de pressão diferencial.Este tipo de instalação e o correspondente formulário sãoindicados na Figura 5.

6.2.6 Instrumentos para medição de pressão

6.2.6.1 Manômetro de coluna líquida

6.2.6.1.1 Não é necessário calibração.

6.2.6.1.2 A distância mínima entre duas graduações deveser 1 mm. Deve ser evitada a utilização desse tipo deinstrumento para colunas inferiores a 50 mm de água. Senão for possível, devem ser tomadas precauções a fim dese diminuírem os erros de medição. A altura da coluna po-de ser modificada, escolhendo-se um líquido com massaespecífica menor que 1,00.

6.2.6.1.3 Para alturas inferiores a 100 mm, o diâmetroexterno do tubo do manômetro de coluna líquida deve serde 6 mm, para mercúrio, e 10 mm, para água ou outroslíquidos, no mínimo.

6.2.6.1.4 O líquido manométrico deve ser mantido puro, demodo a se evitar erros devidos à variação da tensãosuperficial.

6.2.6.1.5 O projeto dos manômetros deve ser tal que sejamminimizados erros de paralaxe. Os manômetros de colunalíquida podem ter uma das extremidades aberta (parabaixas pressões) ou fechada; neste caso, o ar ficacomprimido nos dois ramos.

6.2.6.1.6 A utilização do manômetro de coluna é mostradaesquematicamente nas Figuras 1 e 5.

6.2.6.1.7 As conexões entre os tubos onde são efetuadasas medidas e os manômetros devem ser executadasconforme esquematizado na Figura 1. Não devem ocorrerdescontinuidades (por exemplo, através de bolsas de ardecorrentes de falhas de sangria) nos tubos de impulso,desde as tomadas até os manômetros.

6.2.6.2 Manômetros tipo Bourdon

Quando este tipo de manômetro é utilizado para mediçãoda pressão na entrada ou saída da bomba, é recomenda-do que o espaçamento entre duas graduações consecu-tivas da escala esteja compreendido entre 1,5 mm e3,0 mm, e que esta diferença corresponda a menos de5% da altura manométrica total da bomba.

6.3 Medição de velocidade de rotação

6.3.1 A velocidade de rotação deve ser medida através dacontagem do número de rotações durante determinadoperíodo de tempo, por meio de um tacômetro de leituradireta.

6.3.2 Quando a velocidade de rotação não puder ser me-dida diretamente (por exemplo, em bombas submersas),pode ser determinada indiretamente conhecendo-se afreqüência, a tensão da rede e o escorregamento domotor.2 2

12 MB-1032/1989

6.4.2 Medição de potência elétrica absorvida

6.4.2.1 Quando a potência elétrica absorvida pelo motor,acoplado diretamente à bomba, é utilizada para deter-minação da potência absorvida pela bomba, devem serobservados os seguintes pontos:

a) o motor deve ser utilizado em condições tais queseu rendimento seja conhecido com precisão;

b) o rendimento do motor deve ser determinado deacordo com EB-120.

Figura 5 - Medição direta da altura total de elevação

6.4 Medição de potência absorvida

A potência absorvida pela bomba pode ser calculadaatravés da velocidade de rotação e do conjugado, ouatravés da medição da potência elétrica absorvida pelomotor de rendimento conhecido acoplado à bomba.

6.4.1 Medição de conjugado

O conjugado deve ser medido em dinamômetro apropria-do que atenda às recomendações de 5.11.

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6.4.2.2 A potência elétrica absorvida pelo motor deve sermedida utilizando-se o método dos dois wattímetros, nocaso de motores de corrente alternada. Podem-se utilizardois wattímetros de um elemento de corrente ou um wattí-metro com dois elementos ou, então, um wattímetro de umelemento com as respectivas chaves de comutação.

6.4.2.3 Caso o motor seja de corrente contínua, devem serutilizados um wattímetro ou amperímetro e um voltímetro.

6.4.2.4 Os tipos e graus de precisão requeridos pelos ins-trumentos elétricos devem atender às recomendações daIEC Publication 51.

6.4.2.5 Quando a potência elétrica absorvida pelo motor a-coplado a um redutor ou quando a velocidade de rotaçãoe conjugado no eixo entre o motor e o redutor são medi-das para fins de garantia, deve ficar determinado nopedido como calcular as perdas do redutor.

6.4.3 Bombas com extremidades inacessíveis

6.4.3.1 No caso de unidades compactas (por exemplo:bombas com motor submerso ou bombas monobloco, ouunidades separadas mas com rendimento do conjuntogarantido), a potência da unidade deve ser medida nosterminais do motor, se acessíveis.

6.4.3.2 No caso de bombas com motor submerso, a medi-ção deve ser efetuada nas extremidades acessíveis doscabos; devem ser levadas em consideração as perdas detensão nos cabos que devem ser estabelecidas no pedi-do. O rendimento obtido deve ser o da unidade em si,excluindo-se as perdas nos cabos e eventuais dispositi-vos de partida.

6.4.4 Bombas de poço

6.4.4.1 Neste caso, a potência consumida pelo mancal deescora e pelos mancais intermediários deve ser levada emconsideração.

6.4.4.2 Como as bombas verticais de eixo prolongado,normalmente, não são ensaiadas com seus comprimentosde eixo normais, a menos que o ensaio seja realizado nolocal definitivo, as perdas de potência no mancal de esco-ra e nos mancais intermediários devem ser estimadas pe-lo fabricante e informadas ao usuário.

6.5 Medição do rendimento do conjunto bomba-acionador

Para a medição do rendimento do conjunto bomba-a-cionador, devem ser medidas apenas a potência útilfornecida pela bomba e a potência absorvida peloacionador, mantendo-se o acionador nas condiçõesespecificadas no pedido. Neste ensaio, não é possíveldeterminar-se as potências consumidas individualmentepor equipamentos como redutores de velocidade, porexemplo.

7 Ensaio de cavitação

7.1 Geral

Caso o ensaio de cavitação seja relacionado no pedido,deve ser efetuado ensaio para se determinar se a altura

positiva absoluta de sucção requerida pela bomba((NPSH)r ) é igual ou inferior à altura disponível ((NPSH)d ) ouinferior à altura especificada ((NPSH)esp ) pelo usuário. Osensaios de cavitação, em nenhum caso, devem serutilizados com a finalidade de se prever ausência deerosão provocada por cavitação, durante o tempo de vidaútil das bombas.

7.1.1 Tipos de ensaio

Existem dois tipos distintos de ensaios de cavitação:

7.1.1.1 Para verificar a não-ocorrência de cavitação, noponto de serviço da bomba (Q

����; H

����)

O ensaio é realizado à vazão especificada (Qesp ) e emcondições de igualdade de ((NPSH)d ), ou seja, o((NPSH)d ) do ensaio deve ser o mesmo do usuário. Abomba é considerada livre de cavitação se outra mediçãocom ((NPSH)d ) mais elevado fornecer a mesma altura to-tal de elevação (H), à mesma vazão especificada (Qesp ).

7.1.1.2 Para provocar cavitação, reduzindo-se o (NPSH)�, até

que apareçam alterações mensuráveis no desempenho dabomba

Qualquer que tenha sido o tipo de ensaio escolhido, nopedido deve ser acordado qual o critério de aceitação a serutilizado, que deve ser um dos seguintes:

a) queda máxima de 3% + x% na altura total deelevação (H) ou no rendimento da bomba (η), àdeterminada vazão indicada pelo usuário; ou

b) queda máxima de 3% + x% na vazão da bomba (Q)ou no rendimento da bomba (η), à determinada al-tura total de elevação (H) indicada pelo usuário,onde x = (número-tipo) /2.

Notas: a) O valor resultante para o (NPSH)� deve ser igual ou infe-

rior a ((NPSH)��) ou ((NPSH)

���).

b) Quando do estabelecimento do mencionado critério,devem ser levados em consideração o tipo de bomba,número de estágios, propriedades físicas do líquidobombeado, materiais de construção e as condições deserviço esperadas.

7.1.2 Métodos de variação do (NPSH)�

Podem ser utilizados os métodos descritos a seguir.

7.1.2.1 A bomba é instalada em sistema fechado, onde aaltura total na entrada da bomba (H1) é alterada, variando-se a pressão na entrada (p), ou a temperatura do líquido,até que ocorra cavitação (Figura 6).

7.1.2.1.1 Pode ocorrer cavitação a montante ou a jusantedas válvulas de controle utilizadas neste método, o queexige uma escolha cuidadosa do tipo da válvula.

7.1.2.1.2 Devem ser previstas facilidades para aquecer ouresfriar o líquido, de modo a manter-se a temperaturadesejada. Deve ser previsto, igualmente, um vaso dedimensões adequadas com a finalidade de separar osgases ou vapores eventualmente presentes na sucção dabomba; o mencionado vaso deve ser de utilização obri-

14 MB-1032/1989

gatória, quando se tratar de bomba especificada paraserviços com água desaerada.

7.1.2.1.3 Devem ser previstos eliminadores de turbulênciainternos ao vaso, caso a velocidade média no interiordeste seja superior a 0,25 m/s.

7.1.2.2 A bomba succiona o líquido de um tanque aberto,cujo nível pode ser variado, através de tubulação livre deobstáculos (Figura 7).

7.1.2.3 A pressão na entrada da bomba (p1) é variadaatravés de válvula de controle manual, instalada natubulação de sucção, a uma cota mais baixa possível(Figura 8).

7.1.2.3.1 A eventual ocorrência de cavitação nesta válvulade controle pode ser evitada através da utilização de umasegunda ou mais válvulas, ou outros dispositivos em sé-rie. Opcionalmente, pode-se instalar uma única válvula decontrole, imediatamente a montante do vaso separador degases (ou de tubo de grande diâmetro), vaso este instala-do entre a válvula e a entrada da bomba. Devem serprevistos meios para extração de ar, principalmente se aaltura na entrada da bomba (H1) for pequena.

7.1.2.3.2 Se a válvula de controle operar parcialmentefechada e se situar a uma distância inferior a 12 diâmetrosdo flange de entrada da bomba, deve ser verificado se atubulação está cheia de líquido, no ponto de tomada depressão na entrada da bomba.

7.2 Determinação do (NPSH)r requerido pela bomba

Os ensaios descritos em 7.1.1 devem ser conduzidos eminstalações como as indicadas nas Figuras 6, 7, 8 e 9. Épossível utilizar instalações combinadas, embora, porrazão de dificuldades práticas, o normal seja a utilizaçãode apenas um tipo.

7.3 Limite de erro na determinação do (NPSH)r

7.3.1 Deve ser fixado em 5,3% ou 0,2 m, o que for maior,desde que a medição de pressão na entrada da bombatenha sido efetuada com manômetros de coluna líquida.

7.3.2 Casos de ensaios efetuados a altas temperaturas oupróximas do ponto de ebulição devem ser acordados comdetalhes no pedido.

7.4 Medição da altura total de elevação, vazão,velocidade de rotação, potência consumida (senecessário) e pressão de vapor

7.4.1 As recomendações do Capítulo 6, quanto às medi-ções de alturas totais de elevação, vazões, velocidades derotação e potências consumidas, aplicam-se aos ensaiosde cavitação. Caso as condições de ensaio sejam instáveisa ponto de se recomendar a repetição de medidas, sãoadmissíveis variações no valor do ((NPSH)r ) até um máxi-mo de 1,5 vez os valores citados na Tabela 2 ou 0,2 m, oque for maior.

Figura 6 - Variação do (NPSH) através de circuito fechado

MB-1032/1989 15

Figura 7 - Variação do (NPSH) através do controle do nível de líquido

7.4.2 Devem-se tomar precauções para evitar que a medi-ção de vazão seja afetada pela cavitação, bem como evi-tar a entrada de ar falso através de juntas e gaxetas.

7.4.3 A pressão de vapor do líquido de ensaio deve serdeterminada com precisão compatível com os limites deerro indicados em 7.3. Para a obtenção da pressão devapor em tabelas, a medição da temperatura do líquidodeve ser efetuada com suficiente precisão.

7.4.4 O elemento sensível do medidor de temperatura deveser instalado a mais do que 1/8 do diâmetro interno dotubo de entrada, a partir da sua parede interna. Caso oelemento sensível seja mergulhado a um comprimentoinferior ao recomendado por seu fabricante, pode tornar-se necessário efetuar calibração do instrumento, àprofundidade de imersão efetiva.

7.4.5 Devem-se tomar precauções para evitar que o medi-dor de temperatura cause erros na medição da pressãona entrada da bomba.

8 Ensaios com outros líquidos que não a água

O desempenho de uma bomba pode variar substan-cialmente com a natureza do líquido bombeado. Apesarde não ser possível estabelecer regras gerais decorrespondência entre os desempenhos em ensaios comágua fria e ensaios com outros líquidos, é necessário queas partes estabeleçam regras empíricas para atendimen-to de casos particulares a partir de ensaios com água.

8.1 Características da água

8.1.1 As características da água devem estar nos limitesindicados na Tabela 5.

8.1.2 Os gases dissolvidos não devem ter atingido ospontos de saturação correspondentes:

a) para circuitos abertos, à pressão e temperatura daágua, na entrada da bomba;

b) para circuitos fechados, à pressão e temperaturaexistentes no vaso.

8.2 Características de líquidos bombeados para osquais são aceitáveis ensaios com água

8.2.1 Bombas previstas para serviços com outros líquidospodem ser ensaiadas com água, caso os líquidos obede-çam às especificações da Tabela 6, com resultados devazão, altura e rendimento sem necessidade de correção.

Tabela 6 - Características de líquidos equivalentes à água fria e limpa

Características Unid. Mín. Máx.

Viscosidade cinemática m2/s s/limite 10 x 10-6

Massa específica kg/m3 450 2000

Sólidos em suspensão kg/m3 - 5,0

Características Unidade Máx.

Temperatura °C 40

Viscosidade cinemática m2/s 1,75 x 10-6

Massa específica kg/m3 1100

Sólidos em suspensão kg/m3 2,5

Sólidos dissolvidos kg/m3 50

Tabela 5 - Características da água

Figura 8 - Variação do (NPSH) através de válvula de controle na entrada

16

MB

-1032/1989Figura 9 - Métodos para determinação do (NPSH)r para ∆ H/H = (3 + X)%

MB-1032/1989 17

8.2.2 Os gases dissolvidos não devem ter atingido ospontos de saturação correspondentes:

a) para circuitos abertos, à pressão e temperatura dolíquido, na entrada da bomba;

b) para circuitos fechados, à pressão e temperaturaexistentes no vaso.

8.2.3 Ensaios com líquidos fora das condições anterior-mente estipuladas devem ser objeto de acordos es-pecíficos.

8.2.4 Não havendo acordo em contrário, os ensaios decavitação devem ser realizados com água.

9 Resultados

9.1 Informações necessárias para a análise

As informações necessárias para a verificação dasgrandezas garantidas pelo fabricante devem ser asindicadas em 4.1.

9.2 Conversão dos resultados para os valoresespecificados

A mencionada conversão tem por objetivo determinar seos valores garantidos foram conseguidos, caso os en-saios tenham sido conduzidos sob as condições exigidasna garantia.

9.2.1 Conversão dos resultados em função da velocidade derotação

9.2.1.1 Todos os resultados obtidos à velocidade de rota-ção (n) devem ser convertidos, utilizando-se as expres-sões a seguir.

9.2.1.2 Se a diferença de velocidade de rotação não exce-der os valores de 5.8, as conversões de vazão (Q), altu-ra total de elevação (H), potência consumida (P), altu-ra positiva absoluta de sucção (NPSH) e rendimento (ηt)devem ser efetuadas a partir das expressões:

Qesp = Q (nesp/n)

Hesp = H (nesp/n)2

Pesp = P (nesp/n)3

(NPSH)esp = (NPSH) (nesp/n)2

ηesp = n

9.2.1.3 Se a diferença entre a velocidade de rotação efeti-va e a especificada exceder os valores indicados em 5.8,é necessário escolher-se de comum acordo as fórmulasde conversão.

9.2.1.4 No caso de conjuntos bomba-motor, ou quando asgarantias forem estabelecidas com base em determinadafreqüência e tensão da rede alimentadora de energiaelétrica (ver 4.1.3.4), as variáveis garantidas estão sujeitasàs mesmas fórmulas de conversão, desde que (nesp) sejasubstituído pela freqüência da rede (fesp) e (n) pela freqüên-cia efetiva (f). Este critério, no entanto, deve ficar restrito

aos casos em que a freqüência da rede durante os en-saios não varie mais do que 1% da freqüência nominal.Caso a variação da tensão seja inferior a 5% da tensãoespecificada na grandeza sob garantia, não há necessi-dade de se aplicar as fórmulas de conversão.

9.2.1.5 Se as mencionadas tolerâncias de 1% (freqüência)e 5% (tensão) forem superadas, deve haver acordo entreusuário e fabricante.

9.2.2 Ensaios realizados com (NPSH) diferentes dos exigidosna garantia

9.2.2.1 A avaliação de desempenho das bombas ensaiadascom (NPSH)d mais elevados, com a intenção de simular odesempenho a (NPSH)d mais baixos, não pode ser admiti-da, mesmo após as conversões para valores de velo-cidade de rotação dentro dos limites permitidos.

9.2.2.2 O contrário, no entanto, é válido, desde que as ve-locidades de rotação estejam dentro dos limites previstosem 5.8.3 e que a ausência de cavitação tenha sidoconstatada conforme 7.1.1.1.

9.3 Imprecisões nas medições

Todas as medições são sujeitas a imprecisões, mesmoque os procedimentos e instrumentos utilizados obede-çam às regras aqui estabelecidas. Os limites de erro paraas bombas Classe C são os da Tabela 4.

9.4 Verificação das grandezas garantidas

9.4.1 Curvas QH e Qη

9.4.1.1 As grandezas garantidas QG, HG e ηG devem serlançadas em gráfico e, a seguir, desenhadas duas curvascontínuas pelos pontos QH e Qη, sendo Q e H obtidos noensaio de desempenho e η calculado.

9.4.1.2 Se o ensaio for realizado à velocidade de rotaçãodiferente da especificada, a ponto de dificultar a verificaçãodas grandezas garantidas, os pontos obtidos no gráficodevem ser convertidos para a velocidade de rotaçãoespecificada, conforme 9.2. Isto é válido com relação àfreqüência da rede alimentadora de energia elétrica.

9.4.1.3 Devem ser estabelecidas tolerâncias, a mais e amenos, para as grandezas garantidas de vazão (XQ) e alturatotal de elevação (XH). Estas tolerâncias devem levar emconsideração os erros globais admissíveis indicados naTabela 4, bem como as tolerâncias de fabricação.

9.4.1.4 Não havendo acordo prévio, podem ser adotadosos seguintes valores:

XQ = 0,07 XH = 0,04

9.4.1.5 Estando o ponto garantido a uma distância vertical∆H e a uma distância horizontal ∆Q da curva obtida noensaio (ver Figura 10), deve ser satisfeita a seguintecondição:

(XH . HG/∆H)2 + (XQ . QG/∆Q)2 ̄ 1

9.4.1.5.1 Se esta condição não tiver sido satisfeita, ficaconstatado que as condições de garantia não foramatingidas.

18 MB-1032/1989

9.4.2 Rendimento

9.4.2.1 O rendimento deve ser calculado a partir da curvaQGHG, no ponto onde a curva é interceptada por uma linhareta passando pelo ponto Q H e a origem dos eixos Q H.

9.4.2.2 O rendimento no ponto de interseção deve ser pelomenos 95% do especificado. Para conjuntos bomba-motor, a percentagem deve ser elevada para 95,5%.

Nota: Estes valores são resultantes dos erros de mediçõesglobais indicados na Tabela 4.

9.4.3 Potência consumida

9.4.3.1 A potência consumida pela bomba, dentro do es-tabelecido em 9.4.1 para as tolerâncias ± XQ e ± XH, nãodeve exceder o combinado entre o fabricante e usuário porocasião do pedido.

9.4.3.2 Tal acordo deve levar em consideração as diferen-ças entre as perdas na transmissão e na selagem do eixono ensaio e nas condições efetivas de serviço.

9.5 Relatório dos ensaios

9.5.1 Após a coleta dos resultados dos ensaios, os dadosdevem ser anotados em relatório, em tantas cópias quan-tas forem necessárias. O relatório deve ser assinado peloresponsável dos ensaios ou por este e mais os repre-sentantes do fabricante e do usuário (ver Anexo F).

9.5.2 O relatório do supervisor responsável deve conter asseguintes informações:

a) local e data dos ensaios;

b) nome do fabricante, tipo da bomba, número de sé-rie e ano de fabricação;

c) grandezas garantidas;

d) especificações básicas do acionador da bomba;

e) descrição dos procedimentos e dos instrumentosutilizados, quando diferirem desta Norma, inclusiveas tabelas de aferição;

f) leituras obtidas;

g) conclusões:

- comparação entre os resultados dos ensaios e asgarantias;

- declaração, informando se as grandezas garanti-das foram total ou parcialmente atendidas;

- recomendação se a bomba pode ser aceita oudeve ser rejeitada e sob que condições;

- caso as garantias não sejam totalmente atendi-das, a decisão final, se a bomba pode ser aceitaou não, deve ser do usuário;

- definição das ações a serem tomadas com re-ferência a algum acordo específico que tenhasido feito.

Figura 10 - Curva QH para verificação da garantia

/ANEXOS

MB-1032/1989 19

Para bombas de produção seriada, quando o fabricantefizer referência à presente Norma em seus catálogos, ascurvas publicadas nestes devem ser tais que qualquerbomba correspondente a estas curvas, para qualquercondição de serviço escolhida, após os ensaios, resulteem valores não divergentes das curvas publicadas emmais de:

ANEXO A - Garantia para bombas de produção seriada

a) ± 6% para altura total de elevação;

b) ± 8% para a vazão;

c) ± 8% para a potência absorvida.

/ANEXO B

20 MB-1032/1989

B-1 A fórmula apresentada em 5.7.6, para cálculo dasperdas de altura por atrito, envolve cálculos complexosque levariam, em muitos casos, à conclusão de que nãoseria necessária nenhuma correção.

B-2 A Figura 11 pode ser utilizada para verificação pre-liminar da necessidade ou não de cálculos para correção.

É aplicável a tubos de aço ou de ferro maleável com seçãocircular constante, para condução de água fria. Os tubosde entrada e de saída são considerados de igual diâmetroe os pontos de medição devem ser considerados a umadistância de dois diâmetros a montante e a jusante dosflanges de entrada e de saída da bomba (ver 5.7.1).

ANEXO B - Perdas por atrito

Figura 11 - Gráfico que mostra as velocidades acima das quais são necessárias correções relativas às perdas

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B-3 Se os tubos forem de diâmetros diferentes, deve serutilizado o diâmetro menor para entrada na Figura 13.Caso não seja indicada nenhuma correção, nenhum cál-culo precisa ser feito.

B-4 Se houver necessidade de correções, deve ser utili-zada a Figura 12 para obtenção de λ, que é aplicável atubos de aço ou ferro fundido conduzindo água fria.

Figura 12 - Gráfico do fator de atrito

Rugosidade superficial (k) = 5,186 x 10-5 m

Viscosidade cinemática (υ) = 1,022 x 10-6 m2/s

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B-5 Caso os tubos sejam de outro material ou o líquidonão for a água fria, pode ser utilizado o gráfico de Moody,

representado na Figura 13; opcionalmente, o valor de λpode ser obtido na fórmula citada em 5.7.6.

Figura 13 - Valores do fator de atrito λ - Gráfico de Moody

/ANEXO C

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C-1 Podem ocorrer erros na medição da altura de entra-da da bomba (H1), para vazões reduzidas em relação àvazão de melhor rendimento devido ao vórtice induzidopela bomba (ver Figura 14).

C-2 Tal fato pode ser observado e corrigido da seguintemaneira: mede-se a altura diferencial entre a seção de

medição especificada e outra posição mais a montante,onde o vórtice inexista (por exemplo, no poço coletor). Estaaltura diferencial deve ser proporcional ao quadrado davazão: qualquer desvio desta relação indica a correção aser aplicada na medida da altura de entrada da bomba pa-ra corrigir o efeito do vórtice induzido por esta, conformeilustrado na Figura 15.

ANEXO C - Efeito do vórtice induzido pela bomba

Figura 14 - Exemplo de instalação com vórtice induzido pela bomba

Figura 15 - Correção da altura de entrada medida

/ANEXO D

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D-1 Custos dos ensaios de rotina e ensaiosespeciais

Recomenda-se que os custos dos ensaios de rotina e osespeciais sejam claramente estabelecidos no pedido.

D-2 Repetição dos ensaios

Em casos de dúvidas quanto à veracidade ou à precisãodas medições efetuadas, o usuário pode exigir a repeti-ção dos ensaios. Caso a dúvida não justifique a menciona-da repetição, o solicitante deve assumir o custo desta.

ANEXO D - Custos e repetição dos ensaios

/ANEXO E

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A seguir estão relacionados os pontos, quando aplicáveis,que devem ser combinados entre o fabricante e o usuário,antes da realização dos ensaios.

E-1 Abrangência da garantia.

E-1.1 Bomba sem motor (ver 4.1.1).

E-1.2 Conjunto bomba-motor (ver 4.1.1).

E-1.3 Grandezas garantidas: vazão, altura total de eleva-ção, potência consumida, rendimento, NPSH, etc. (ver4.1.1, 4.1.2, 4.1.3.3, 4.2.1 e 9.4.3).

E-2 Método de verificação do (NPSH) garantido (ver 4.2.1e 7.1.1).

E-3 Desvios da velocidade de rotação além do permitidopelas tolerâncias (ver 5.8.3 e 9.2.1).

E-4 Desvios da tensão de alimentação e da freqüênciaalém do permitido pelas tolerâncias (ver 9.2.1).

E-5 Método de estimativa do desempenho da bomba,usando-se água como líquido de ensaio (ver Capítulo 8).

E-6 Líquido usado nos ensaios (ver 4.2.3).

ANEXO E - Itens a serem combinados

E-7 Perdas de entrada e de transmissão em bombas deeixo vertical (ver 6.2.4.4 e 6.4.3).

E-8 Perdas nos cabos de transmissão de energia elétrica(ver 6.4.3).

E-9 Perdas em engrenagens (redutores e multiplicado-res) (ver 6.4.2).

E-10 Instalações para ensaio da capacidade de escorvapara bombas auto-aspirantes (ver 5.7.5).

E-11 Testemunho do usuário e data dos ensaios (ver 5.2).

E-12 Local dos ensaios (ver 5.1).

E-13 Instrumentação utilizada nos ensaios (ver 5.6).

E-14 Arranjo físico (ver 5.7.1 e 5.7.2).

E-15 Responsável pelos ensaios quando os mesmos nãosão realizados na fábrica (ver 5.4).

E-16 Custo do ensaios (ver Anexo D).

E-17 Número de bombas a serem ensaiadas em um gru-po de bombas iguais (ver 4.2.1).

E-18 Qualquer outra característica que se deseje verificardurante os ensaios.

/ANEXO F

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ANEXO F - Modelo de folha de ensaio de bomba hidráulica de fluxo

FOLHA Nº: TIPO DE ENSAIO:

PEDIDO:

TIPO DIÂM. DO ROTOR Nº DE SÉRIE DIÂM. DE ENTR.

DIÂM. DE SAÍDA

GRANDEZAS

GARANTIDAS

VAZÃO (Q�)

ALT. TOTAL (H�)

VEL. ROT. (��)

RENDIMENTO (η�)

DENSIDADE (ρ)

TEMPERATURA (t) VISCOSIDADE CINEMÁTICA (υ)

USUÁRIO:

BOMBA

LÍQUIDO BOMBEADO

(PELO USUÁRIO)

ACIONADORFABRIC. CERT. ENSAIO

POTÊNCIA

FASES TENSÃO

VEL. ROTAÇÃO CORRENTE

MÉTODOS DE MEDIÇÃO MÉTODO

TIPO

CONSTANTE

ALT. ENTRADA ALT. SAÍDAVAZÃO NPSH POTÊNCIA VEL. ROTAÇÃO ENGRENAGEM

TEMPERATURA AMBIENTE

TEMPERATURA DO LÍQUIDO

DENSIDADE

PRESSÃO BAROMÉTRICA

PRESSÃO DE VAPOR

VISCOSIDADE CINEMÁTICA

TORQUE

ENTRADA

SAÍDA

CORR. ALT. P/ PLANO REFER.CONDIÇÕES DE

ENSAIO

LÍQUIDO:

RESULTADOS DE MEDIÇÃO UNIDADES 1 2 3 4 5 6 7 8

FOLHA DE ENSAIO DE BOMBA

(CLASSE C)

(NPSH)

POT. ABSORV (P�)

VELOCIDADE DE ROTAÇÃO

INTERVALO DE TEMPO

LEITURA

VAZÃO MEDIDA

LEITURA DE ALTURA NA ENTRADA

LEITURA DE ALTURA NA SAÍDA

ALTURA DE ENTRADA

ALTURA DE SAÍDA

( V� - V�) / 2g

DIF. DE POS. DE MEDIÇÃO (z� - z)

ALTURA TOTAL DE ELEVAÇÃO

V / 2g

( NPSH) DISPONÍVEL

VAZÃO

ALTURA

POTÊNCIA

POTÊNCIA ÚTIL

TENSÃO

CORRENTE

LEITURA DE WATTÍMETRO (1)

LEITURA DE WATTÍMETRO (2)

TOTAL DOS WATTÍMETROS

POTÊNCIA ABSORVIDA PELO ACION. (P�.)

RENDIMENTO DO ACIONADOR

LEITURA DO TORQUE

RENDIMENTO DO REDUTOR/MULTIPLIC.

POTÊNCIA DE SAÍDA DO ACIONADOR

POTÊNCIA ABSORVIDA PELA BOMBA (P)

RENDIMENTO DO CONJUNTO (η�)

RENDIMENTO DA BOMBA (η)

VAZÃO

ALTURA TOTAL DE ELEVAÇÃO

POTÊNCIA

(NPSH) DISPONÍVEL

VALORES REFERIDOS

À VELOCIDADE DE

ROTAÇÃO ESPECIFICADA

NOTAS: LOCAL E DATA RESPONSÁVEL REPRESENTANTES

DO FABRICANTE DO USUÁRIO

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