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Quito – Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA

NTE INEN-ISO 5167-3 Primera edición

2014-01

MEDICIÓN DEL CAUDAL DE FLUIDOS MEDIANTE DISPOSITIVOS DE PRESIÓN DIFERENCIAL INTERCALADOS EN CONDUCTOS EN CARGA DE SECCIÓN TRANSVERSAL CIRCULAR. PARTE 3: TOBERAS Y TOBERAS VENTURI (ISO 5167-3:2003, IDT)

MEASUREMENT OF FLUID FLOW BY MEANS OF PRESSURE DIFFERENTIAL DEVICES INSERTED IN CIRCULAR CROSS-SECTION CONDUITS RUNNING FULL. PART 3: NOZZLES AND VENTURI NOZZLES (ISO 5167-3:2003, IDT)

_____________________________________ Correspondencia: Esta Norma Técnica Ecuatoriana es una traducción idéntica de la Norma Internacional ISO 5167-3:2003

DESCRIPTORES: Medición, caudal, fluidos, presión, transversal, toberas, Venturi ICS: 17.120.10

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Páginas

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NTE INEN-ISO 5167-3 2014-01

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2014-2124 i

Prólogo nacional

Esta Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN-ISO 5167-3 es una traducción idéntica de la Norma Internacional ISO 5167-3:2003, “Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full. Part 3: Nozzles and Venturi nozzles”, la fuente de la traducción es la norma adoptada por AENOR. El comité nacional responsable de esta Norma Técnica Ecuatoriana y de su adopción es el Comité Interno del INEN.

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EN ISO 5167-3:2003 - 4 -

ANTECEDENTES

El texto de la Norma EN ISO 5167-3:2003 ha sido elaborado por el Comité Técnico ISO/TC 30 Medidadel caudal de fluidos en conductos cerrados, en colaboración con el CMC.

Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idénticoa la misma o mediante ratificación antes de finales de septiembre de 2003, y todas las normas nacionalestécnicamente divergentes deben anularse antes de finales de septiembre de 2003.

Esta norma junto con las Normas EN ISO 5167-1:2003, EN ISO 5167-2:2003 y EN ISO 5167-4:2003anula y sustituye a la Norma EN ISO 5167-1:1995.

De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europealos organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca,Eslovaquia, España, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Malta,Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

DECLARACIÓN

El texto de la Norma Internacional ISO 5167-3:2003 ha sido aprobado por CEN como Norma EuropeaEN ISO 5167-3:2003 sin ninguna modificación.

NOTA − En el anexo ZA se incluyen las correspondencias europeas de las normas internacionales citadas en esta norma.

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- 5 - ISO 5167-3:2003

ÍNDICE

Página

INTRODUCCIÓN . ...................................................................................................................... 6

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN. ................................................................ 6

2 NORMAS PARA CONSULTA.................................................................................. 7

3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES............................................................................... 7

4 PRINCIPIOS DEL MÉTODO DE MEDICIÓN Y CÁLCULO............................. 7

5 TOBERAS Y TOBERAS VENTURI . ...................................................................... 85.1 Tobera ISA 1932. ......................................................................................................... 85.2 Toberas de radio largo. ..................................................................................................... 155.3 Toberas Venturi . ............................................................................................................... 19

6 REQUISITOS DE INSTALACIÓN ................................................................................ 256.1 Generalidades . ................................................................................................................... 256.2 Longitudes rectas mínimas aguas arriba y aguas abajo para

instalaciones entre diversos accesorios y el dispositivo primario. 256.3 Acondicionadores del flujo .

316.4 Circularidad y cilindricidad del conducto .

316.5 Ubicación del dispositivo primario y anillos portadores.

326.6 Método de fijación y juntas de estanquidad.

33

ANEXO A (Informativo) TABLAS DE COEFICIENTES DE DESCARGAY FACTORES DE EXPANSIBILIDAD [EXPANSIÓN] ................. 34

BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................. 39EXTRACTO

ISO 5167-3:2003 - 6 -

INTRODUCCIÓN

La Norma ISO 5167 consta de cuatro partes, que comprenden la geometría y el método de empleo (condiciones de ins-talación y funcionamiento) de placas de orificio, toberas y tubos Venturi, cuando son intercalados en un conducto encarga, para determinar el caudal del fluido circulando en el conducto. También da información necesaria para calcular elcaudal y su incertidumbre asociada.

La Norma ISO 5167 (todas las partes) sólo se aplica a dispositivos de presión diferencial, en que el flujo permanecesubsónico en toda la sección de medida, y donde el fluido puede considerarse monofásico, no siendo aplicable a la me-dida de flujo pulsatorio. Además, cada uno de estos dispositivos sólo pueden utilizarse entre los límites especificados detamaño de conducto y número de Reynolds.

La Norma ISO 5167 (todas las partes) trata de dispositivos para los que se han realizado experimentos directos de cali-bración, en número suficiente, desarrollados y de calidad para permitir sistemas coherentes de aplicación basados en susresultados y coeficientes para dar con seguridad límites previsibles de incertidumbre.

Los dispositivos introducidos en el conducto se denominan �dispositivos primarios�. El término dispositivo primario in-cluye también las tomas de presión. El resto de instrumentos o dispositivos requeridos para la medida, se conocen como�dispositivos secundarios�. La Norma ISO 5167 (todas las partes) comprende los dispositivos primarios, mientras quelos dispositivos1) secundarios sólo se mencionarán ocasionalmente.

La Norma ISO 5167 comprende las cuatro partes siguientes:

a) ISO 5167-1 proporciona términos generales y definiciones, símbolos, principios y requisitos, así como tambiénmétodos de medida e incertidumbre, que van a utilizarse conjuntamente con las Normas ISO 5167-2, ISO 5167-3 eISO 5167-4.

b) ISO 5167-2 especifica placas de orificio, que pueden utilizarse con tomas de presión en ángulo, tomas de presión aD y D/2, y tomas de presión2) en las bridas.

c) ISO 5167-3 especifica toberas3) ISA 1932, toberas de radio largo y toberas Venturi, que se diferencian en la forma yen la posición de las tomas de presión.

d) ISO 5167-4 especifica tubos4) Venturi clásicos.

En las partes 1 a 4 de la Norma ISO 5167 no se tratan aspectos de seguridad. Es responsabilidad del usuario asegurarque el sistema encuentra las regulaciones aplicables de seguridad.

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta parte de la Norma ISO 5167 especifica la geometría y método de empleo (condiciones de instalación funciona-miento) de toberas y toberas Venturi, cuando se intercalan en un conducto en carga, para determinar el caudal del fluidocirculando en el conducto.

Esta parte de la Norma ISO 5167 también proporciona información previa para calcular el caudal y es aplicable juntocon los requisitos dados en la Norma ISO 5167-1.

Esta parte de la Norma ISO 5167 se aplica a toberas y toberas Venturi en las que el flujo permanece subsónico en todala sección de medida y donde el fluido puede considerarse monofásico. Además, cada dispositivo sólo puede utilizarsedentro de límites especificados de tamaño de conducto y número de Reynolds. No es aplicable a la medición de flujopulsatorio. No incluye el empleo de toberas y toberas Venturi en tamaños de conductos menores de 50 mm o mayoresde 630 mm, o para números de Reynolds en el conducto inferiores a 10 000.

1) Véase ISO 2186:1973, Caudal de fluidos en conductos cerrados. Conexiones para transmisiones de señal de presión entre elementos primarios y

secundarios.2) En la Norma ISO 5167 no se consideran placas de orificio con tomas de presión en la vena contracta.3) ISA es la abreviatura de la Federación Internacional de las Asociaciones Nacionales de Normalización, a la que ha sucedido ISO en 1946.4) En USA el tubo Venturi clásico es a veces denominado tubo Venturi Herschel.

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- 7 - ISO 5167-3:2003

Esta parte de la Norma ISO 5167 trata de

a) dos tipos de toberas normalizadas:

1) tobera ISA5) 1932;

2) tobera6) de radio largo;

b) tobera Venturi.

Los dos tipos de toberas normalizadas son esencialmente diferentes y se describen por separado en esta parte de laNorma ISO 5167. La tobera Venturi tiene la misma cara aguas arriba que la tobera ISA 1932, pero tiene una sección di-vergente y, por tanto, una ubicación distinta para las tomas de presión aguas abajo, y se describe por separado. Este di-seño tiene una pérdida de carga menor que una tobera semejante. Para ambas toberas y para la tobera Venturi se hanrealizado experimentos directos de calibración, en número, difusión y calidad suficiente para permitir sistemas coheren-tes de aplicación basados en sus resultados y coeficientes dados con ciertos límites previsibles de incertidumbre.

2 NORMAS PARA CONSULTA

Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias confecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendocualquier modificación de ésta).

ISO 4006:1991 − Medición del caudal de fluidos en conductos cerrados. Vocabulario y símbolos.

ISO 5167-1:2003 − Medición del caudal de fluidos mediante dispositivos de presión diferencial intercalados en con-ductos en carga de sección transversal circular. Parte 1: Principios y requisitos generales.

3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Para el propósito de esta norma, se aplican los términos y definiciones dados en las Normas ISO 4006 e ISO 5167-1.

4 PRINCIPIOS DEL MÉTODO DE MEDICIÓN Y CÁLCULO

El principio del método de medición se basa en la instalación de una tobera o una tobera Venturi dentro de una tuberíaen la que el fluido está en carga. La instalación del dispositivo primario origina una diferencia de presión estática entreel lado aguas arriba y el cuello. El caudal puede determinarse a partir del valor medido de esta presión diferencial y delconocimiento de las características del flujo circulando, así como también las circunstancias bajo las que es utilizado eldispositivo. Se asume que el dispositivo es geométricamente similar a uno con el que se ha realizado la calibración, yque las condiciones de empleo son las mismas, es decir, que está de acuerdo con esta parte de la Norma ISO 5167.

El caudal másico puede determinarse mediante la ecuación (1):

qC

d pm =−1 4

24

21

βε π ρ∆ (1)

Los límites de incertidumbre pueden calcularse utilizando el procedimiento dado en el apartado 8 de la NormaISO 5167-1:2003.

5) ISA es la abreviatura para la Federación Internacional de Asociaciones Nacionales de Normalización, que fue sustituida por ISO en 1946.6) La tobera de radio largo se diferencia de la tobera ISA 1932 en la forma y en la ubicación de las tomas de presion.

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

Documento: NTE INEN-ISO

5167-3

TÍTULO: MEDICIÓN DEL CAUDAL DE FLUIDOS MEDIANTE DISPOSITIVOS DE PRESIÓN DIFERENCIAL INTERCALADOS EN CONDUCTOS EN CARGA DE SECCIÓN TRANSVERSAL CIRCULAR. PARTE 3: TOBERAS Y TOBERAS VENTURI (ISO 5167-3:2003, IDT)

Código: ICS

17.120.10

ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: 2013-11-25

REVISIÓN: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de Por Resolución No. Publicado en el Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio:

Fechas de consulta pública: 2013-11-27 al 2013-12-12

Comité Interno del INEN: Fecha de iniciación: 2013-12-13 Fecha de aprobación: 2013-12-13 Integrantes del Comité Interno: NOMBRES:

INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

Eco. Agustín Ortiz (Presidente) Ing. José Luis Pérez Ing. Paola Castillo

DIRECCION EJECUTIVA COORDINACIÓN GENERAL TÉCNICO DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

Ing. Tatiana Briones

DIRECCIÓN DE VALIDACIÓN Y CERTIFICACIÓN

Ing. Laura González Ing. Bolívar Cano

DIRECCIÓN DE METROLOGÍA DIRECCION DE REGLAMENTACIÓN

Ing. Gonzalo Arteaga (Secretaría Técnica) DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

Otros trámites: Compromiso Presidencial N° 20549 del 08 de junio del 2013, para el fortalecimiento de normas del Instituto Ecuatoriano de Normalización – INEN

La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma

Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 13538 de 2013-12-20 Registro Oficial No. 159 de 2014-01-10

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Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815

Dirección Ejecutiva: E-Mail: direccion@inen.gob.ec Dirección de Normalización: E-Mail: normalizacion@inen.gob.ec

Regional Guayas: E-Mail: inenguayas@inen.gob.ec Regional Azuay: E-Mail: inencuenca@inen.gob.ec

Regional Chimborazo: E-Mail: inenriobamba@inen.gob.ec URL:www.inen.gob.ec

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