NPSH disponible et requis : calcul, exemples et marge

Un fournisseur de pompes japonais vous envoie une fiche technique où figure une valeur intitulée 必要NPSH (hitsuyo NPSH, « NPSH requis »). Son formulaire de demande de prix vous demande en retour le NPSH que votre installation peut fournir. Pour répondre, il faut calculer le NPSHd de votre bac, de votre tuyauterie et de votre liquide, puis décider quelle marge est suffisante.

Ce guide explique ce que signifie le NPSH et comment calculer le NPSHd. Il déroule trois exemples : une aspiration en charge, une aspiration en dépression et un réservoir sous pression contenant de l'eau saturée. Il aborde ensuite la marge entre NPSHd et NPSHr, ce que dit la directive du Hydraulic Institute ANSI/HI 9.6.1, et ce qu'il faut demander au fournisseur.

Qu'est-ce que le NPSH ?

NPSH signifie « Net Positive Suction Head ». La norme de terminologie NF EN ISO 17769-1 le traduit par « hauteur énergétique nette absolue à l'aspiration ». C'est la hauteur, exprimée en mètres de colonne de liquide, dont la charge totale du liquide à l'entrée de la pompe dépasse la tension de vapeur du liquide à sa température. La charge totale tient compte à la fois de la pression statique et de la vitesse d'écoulement.

Le NPSH est donc une hauteur, pas une pression en Pa, et il ne désigne pas simplement la hauteur d'installation de la pompe. On l'utilise pour juger si l'aspiration empêche le liquide de se vaporiser à l'intérieur de la pompe.

Pourquoi la pression à l'aspiration compte : la cavitation

Une pompe élève la pression côté refoulement, mais la pression chute localement près de l'entrée de la roue. Si elle atteint la tension de vapeur du liquide à cet endroit, des bulles de vapeur se forment. Elles peuvent ensuite imploser en arrivant dans la zone de plus haute pression, en aval.

C'est la cavitation. En se développant, elle peut provoquer du bruit, des vibrations, une baisse de performance et des dégâts sur les pièces de la pompe.

L'air aspiré depuis l'extérieur a une autre cause : les deux problèmes se diagnostiquent séparément.

NPSHd et NPSHr

Deux valeurs sont comparées lors du choix d'une pompe. Les documents japonais et anglais les notent NPSHA et NPSHR ; en français on écrit NPSHd et NPSHr.

• NPSH disponible (NPSHd) : ce que l'installation, bac et tuyauterie d'aspiration compris, fournit réellement à la pompe. On le calcule à partir du niveau de liquide, de la pression, de la température et du débit ; la même pompe voit donc un NPSHd différent dès que les conditions de fonctionnement changent. Les documents japonais l'appellent 有効吸込ヘッド (yuko suikomi heddo).
• NPSH requis (NPSHr) : ce que le fabricant indique comme nécessaire pour que la pompe atteigne ses performances spécifiées. Il correspond à un débit, une vitesse de rotation et un liquide donnés. Il peut aussi s'écrire NPSHreq, et en japonais 必要吸込ヘッド (hitsuyo suikomi heddo). On le lit sur la courbe de performance et la spécification du fabricant.

Le NPSHr n'est pas un chiffre unique et fixe pour une pompe : il varie avec le débit et la vitesse. Si vous ne vérifiez que le point nominal, vous pouvez perdre la marge nécessaire à plus fort débit après le démarrage, ou à un autre point de fonctionnement.

Le sens général est simple : plus le NPSHd est élevé et le NPSHr bas, plus il est facile de garder une marge à l'aspiration. L'écart seul ne décide cependant ni des performances au refoulement ni du débit minimal ; il faut l'évaluer avec la plage de fonctionnement de la pompe.

Ce que signifie le NPSH3

Le NPSH3 est une valeur d'essai : le NPSH pour lequel la cavitation fait chuter de 3 % la hauteur manométrique totale de la pompe. Pour une pompe multicellulaire, ces 3 % s'appliquent à la hauteur du premier étage, et non à 3 % de la pression de refoulement de l'ensemble de la pompe.

La norme d'essai NF EN ISO 9906 (essais de fonctionnement hydraulique pour la réception) retient classiquement ce critère de 3 % sur le premier étage. Le détail des critères admis dans la version en vigueur est à vérifier auprès du fournisseur ou dans la norme.

La figure ci-dessous montre le principe de l'essai : on fait varier les conditions d'aspiration à débit et vitesse constants.

Certains fabricants publient le NPSHr sous la forme du NPSH3, mais il ne faut pas supposer que les deux sont toujours identiques. Dans un article du 18 mars 2025, le Hydraulic Institute explique que l'édition 2024 d'ANSI/HI 9.6.1 fonde la marge de NPSH sur le NPSHr fourni par le fabricant. Ce NPSHr doit être supérieur ou égal au NPSH3 mesuré à l'essai.

Comment calculer le NPSHd

Pour un grand bac, on peut calculer le NPSHd à partir de la pression à la surface du liquide, de la différence de hauteur avec la pompe et des pertes de charge de la ligne d'aspiration. La méthode suppose un écoulement permanent de liquide monophasique, une vitesse négligeable à la surface du bac et aucun apport d'énergie ailleurs, par exemple une pompe de gavage.

Dans la formule, utilisez la pression absolue. Convertissez la pression en hauteur avec la masse volumique du liquide à la température de service. Si vous partez d'une pression relative, ajoutez d'abord la pression atmosphérique locale, puis retranchez la tension de vapeur.

Il existe deux formes de la formule, selon le point de départ :

Signe du terme de hauteur et plan de référence de la pompe

La hauteur z est positive quand la surface du liquide est au-dessus du plan de référence, négative quand elle est en dessous. C'est pourquoi le signe change entre une aspiration en charge (oshikomi) et une aspiration en dépression (suiage).

Les exemples de cet article utilisent une pompe horizontale, avec le plan de référence à l'axe de la roue. Les pompes verticales et d'autres conceptions utilisent une autre référence : alignez donc votre plan sur le plan de référence du NPSH indiqué par le fabricant. N'utilisez pas la hauteur de la pompe au-dessus du sol ni la hauteur jusqu'au fond du bac comme différence de niveau.

Ce qu'il faut inclure dans les pertes de charge

Les pertes de charge ne se limitent pas au frottement dans les tronçons droits. Il faut y ajouter l'entrée de la tuyauterie, les coudes, les vannes et les crépines. Ces pertes varient avec le débit et la viscosité : ne réutilisez pas la valeur calculée au débit normal pour tous les points de fonctionnement.

Un diamètre intérieur plus petit augmente la vitesse et les pertes, donc l'épaisseur de tube (le « schedule » des tuyauteries japonaises et américaines) compte. Pour calculer vitesse et pertes, utilisez le diamètre intérieur réel du tube installé, pas le diamètre nominal.

Quand vous convertissez entre pression et hauteur, ne confondez pas l'équivalence usuelle en « mètres de colonne d'eau » avec la hauteur du liquide réel à la température de service. Le calcul final doit utiliser la masse volumique réelle.

Exemples de calcul du NPSHd

Les trois exemples suivants reposent sur des hypothèses à titre d'illustration. Les propriétés de l'eau proviennent de la formulation industrielle IAPWS-IF97, avec g = 9,80665 m/s².

Exemple 1 : aspiration en charge (oshikomi)

Dans une aspiration en charge, appelée oshikomi en japonais, le niveau du bac d'alimentation est au-dessus du plan de référence de la pompe ; la hauteur s'ajoute donc au NPSHd. Ici, un bac à l'atmosphère alimente de l'eau à 60 °C et le niveau minimal de service est à 3 m au-dessus du plan de référence.

La pression à la surface est de 101,325 kPa absolus et les pertes de charge de la ligne d'aspiration sont de 1 m. À 60 °C, l'eau a une tension de vapeur d'environ 19,946 kPa et une masse volumique d'environ 983,2 kg/m³.

Le terme de pression donne environ 8,44 m. En ajoutant les 3 m de hauteur et en retranchant 1 m de pertes, on obtient environ 10,44 m. C'est le NPSHd que fournit l'installation ; il reste à le comparer séparément au NPSHr de la pompe envisagée à ce débit, plus la marge nécessaire.

La hauteur utile se déduit de l'écart entre le plan de référence et le niveau du liquide tel qu'il descend en fonctionnement, et non de la hauteur d'installation du bac. Si vous n'évaluez que le niveau normal, la marge réelle sera plus faible que celle calculée dès que la pompe continue de tourner à bas niveau.

Si un verrouillage de niveau bas arrête la pompe, prenez en compte le seuil de réglage et la baisse de niveau avant l'arrêt effectif. Les remous de surface et l'entrée d'air par vortex sont d'autres problèmes : la valeur du NPSHd ne suffit pas à les traiter.

La température pèse beaucoup. À la même pression atmosphérique, si l'eau monte à 80 °C, la tension de vapeur passe à environ 47,415 kPa. Avec une masse volumique d'environ 971,8 kg/m³ et le reste inchangé, le NPSHd tombe à environ 7,66 m.

Si une crépine protège l'entrée contre les débris, évaluez ses pertes lorsqu'elle est colmatée, pas seulement juste après un nettoyage. Choisissez la maille en pesant capacité de rétention et perte de charge.

Exemple 2 : aspiration en dépression (suiage)

Dans une aspiration en dépression, appelée suiage en japonais, le niveau du bac est sous le plan de référence de la pompe : le terme de hauteur est négatif. Cet exemple garde la même eau à 60 °C, la même pression atmosphérique et 1 m de pertes, mais le niveau minimal est à 3 m sous le plan de référence.

En retranchant les 3 m d'aspiration et le 1 m de pertes aux 8,44 m du terme de pression, il reste environ 4,44 m. La différence de niveau passant de +3 m à −3 m, le NPSHd est inférieur de 6 m à celui de l'exemple 1.

Il ne suffit pas de regarder la colonne d'eau théorique que la pression atmosphérique peut soutenir pour conclure « la pompe peut aspirer jusqu'à cette hauteur ». En pratique, il faut retrancher la tension de vapeur et les pertes de charge, et garder encore le NPSHr de la pompe plus une marge.

Une ligne d'aspiration plus longue ou un débit plus élevé augmente les pertes et rogne la marge. Choisissez le tracé et le diamètre en tenant compte du lien entre vitesse et perte de charge.

Même avec un NPSHd suffisant sur le papier, la pompe peut ne pas débiter correctement si elle se désamorce ou aspire de l'air. Une aspiration en dépression suppose aussi une ligne d'aspiration étanche à l'air et la méthode d'amorçage de la pompe (yobimizu en japonais), conformément à la notice d'instructions.

Quand vous mesurez la pression à l'aspiration, distinguez l'échelle de dépression d'un manovacuomètre, appelé 連成計 (rensei-kei) en japonais, de la pression absolue. Ne retranchez pas la tension de vapeur directement d'une lecture de pression relative négative : ajoutez d'abord la pression atmosphérique pour passer en absolu.

Exemple 3 : réservoir sous pression contenant de l'eau saturée

Dans un réservoir fermé, la pression à la surface peut être supérieure à la pression atmosphérique ou proche du vide. La formule reste la même : on prend la différence entre la pression absolue à la surface et la tension de vapeur à la température du liquide.

Ici, un réservoir à 0,5 MPaG contient de l'eau saturée à cette pression, et le niveau minimal est à 3 m au-dessus du plan de référence. Avec une pression ambiante de 0,101325 MPa, la pression absolue à la surface est de 0,601325 MPa. Les spécifications japonaises marquent souvent la pression relative d'un « G » final, comme dans MPaG ou kPaG.

Dans ces conditions, l'eau saturée est à environ 158,9 °C et sa tension de vapeur est égale à la pression absolue à la surface, soit 0,601325 MPa. Le terme de pression devient nul : le NPSHd est alors simplement la différence de niveau moins les pertes de charge.

Une pression élevée dans le réservoir ne compte pas tout entière dans le NPSHd. À saturation, la température monte avec la pression, et le terme de tension de vapeur augmente d'autant et l'annule.

Pressuriser avec un gaz inerte en maintenant la température du liquide constante est différent : on augmente alors l'écart avec la tension de vapeur. Cette approche modifie les conditions du récipient sous pression et du procédé ; elle exige donc un examen des conditions de conception et de la sécurité avant toute mise en œuvre.

Dans les systèmes qui manipulent un liquide saturé, soyez attentif à la vaporisation en cas de chute brutale de pression et aux échanges de chaleur dans la ligne d'aspiration. Constater qu'en régime permanent pression de surface et tension de vapeur s'annulent ne couvre ni les régimes transitoires ni l'écoulement diphasique.

Les récipients sous vide se calculent aussi en pression absolue, et une pression de surface plus basse réduit le NPSHd. Considérez l'équipement qui fait le vide et la pompe qui transfère le liquide comme deux fonctions distinctes.

Les trois exemples côte à côte

Le tableau montre comment chaque terme de la formule se comporte dans les trois exemples.

Vérifier le NPSHd à partir d'une mesure à l'aspiration

Pour obtenir le NPSHd à partir d'une pression mesurée à l'entrée de la pompe, ajoutez la hauteur cinétique à la pression statique lue au manomètre. Contrairement à la méthode depuis la surface du bac, on ne retranche pas une seconde fois les pertes de charge jusqu'au point de mesure.

Supposons une eau à 60 °C, un manomètre d'entrée à la hauteur du plan de référence qui indique −20 kPa et une vitesse d'entrée de 2 m/s. Avec une pression atmosphérique de 101,325 kPa, la pression absolue à l'entrée est de 81,325 kPa. On en retranche la tension de vapeur de 19,946 kPa.

Même avec une pression relative négative, la pression absolue reste positive et le NPSHd vaut environ 6,57 m. Une lecture en dépression ne dit pas, à elle seule, si la pompe peut fonctionner. Comparez cette valeur au NPSHr du fabricant et à la marge exigée.

Si le manomètre est au-dessus du plan de référence, ajoutez sa hauteur ; s'il est en dessous, retranchez-la. Ne retranchez les pertes entre le manomètre et l'entrée de la pompe que si vous mesurez en amont de l'entrée. Les pertes en amont du manomètre sont déjà dans la lecture.

NPSHd et NPSHr : comment raisonner sur la marge

La règle de base : le NPSHd doit dépasser le NPSHr, avec une marge supplémentaire adaptée à l'application. Le Hydraulic Institute appelle marge de NPSH la différence entre les deux.

Repères normatifs : ISO et Hydraulic Institute

En France et en Europe, les repères sont la norme de terminologie NF EN ISO 17769-1 (qui donne la traduction « hauteur énergétique nette absolue à l'aspiration » pour NPSH) et la norme d'essai NF EN ISO 9906. Aucune de ces deux normes ne fixe une marge de NPSH unique pour toutes les applications.

ANSI/HI 9.6.1 est une directive américaine du Hydraulic Institute. Elle n'est pas une norme NF EN, mais elle est largement citée dans les projets internationaux, y compris ceux d'origine japonaise ou américaine. Les points ci-dessous sont tirés de ses résumés publiés ; utilisez-la comme référence, et convenez avec le fournisseur de la base retenue pour votre projet.

Ce que couvre ANSI/HI 9.6.1

ANSI/HI 9.6.1, Rotodynamic Pumps Guideline for NPSH Margin, est la directive du Hydraulic Institute sur ce sujet. L'édition 2024 remplace l'édition 2017. Les résumés publiés par le Hydraulic Institute confirment les points suivants :

• L'édition 2024 détermine la marge à partir du NPSHr fourni par le fabricant plutôt que du NPSH3, notamment parce que tous les fabricants ne publient pas le NPSH3. Le NPSHr doit être supérieur ou égal au NPSH3 mesuré.
• Les marges recommandées dépendent du segment de marché et de l'application. La directive énumère aussi des facteurs : liquide (température, gaz dissous, solides), conception de la pompe, vitesse, usure, plage de fonctionnement, conditions d'entrée, régimes transitoires, recirculation et fonctionnement en parallèle.
• Une pompe qui fonctionne dans sa plage préférentielle (POR) autour du point de meilleur rendement exige moins de marge qu'une pompe qui fonctionne dans la plage admissible plus large (AOR).
• Utilisez le NPSHd le plus bas du système dans l'analyse, et examinez NPSHd et NPSHr sur toute la plage de fonctionnement.

Les valeurs de marge précises figurent dans la directive elle-même, document payant ; cet article ne les cite pas. Obtenez la valeur applicable dans la directive ou confirmez-la auprès du fournisseur de pompes.

Marge en différence ou en rapport

La marge peut s'exprimer en différence (NPSHd − NPSHr, en mètres) ou en rapport (NPSHd ÷ NPSHr). Une marge en mètres et une marge en rapport sont des critères différents : confirmez la base utilisée par le fabricant ou par le cahier des charges du projet. Vérifiez aussi si la référence est le NPSHr ou le NPSH3.

Ne fixez pas une marge unique en mètres pour toutes les pompes. Convenez-en avec le fabricant en fonction du liquide, de la plage de fonctionnement et de la fiabilité recherchée.

Chercher le cas le plus défavorable sur la plage de fonctionnement

Ne vérifiez pas un seul point de fonctionnement normal. Listez les combinaisons de niveau, température, pression et débit qui se produiront réellement. Le niveau le plus bas, la température la plus haute, la pression de surface la plus basse et les pertes de charge les plus fortes réduisent toutes le NPSHd.

Tous les extrêmes n'arrivent pas en même temps : appuyez-vous sur le procédé et la logique de régulation pour trouver les combinaisons réalistes. Distinguer fonctionnement normal, démarrage, arrêt, nettoyage et changement de source d'alimentation aide à repérer des conditions qu'on aurait pu oublier.

D'autres conditions modifient le tableau :

• Plusieurs pompes sur une aspiration commune : le débit total dans la ligne commune change quand les pompes démarrent et s'arrêtent. Associez le débit de chaque pompe aux pertes de la ligne commune.
• Fonctionnement à vitesse plus élevée : le NPSHr de la pompe change avec le débit, donc ne réutilisez pas la valeur de la vitesse d'origine. Évaluez ensemble puissance et conditions d'aspiration.
• Liquides visqueux : les pertes à l'aspiration et les performances de la pompe changent, et les données de sélection pour l'eau peuvent ne pas se transposer directement. Indiquez la température et les propriétés du liquide dans la spécification.
• Liquides autres que l'eau, ou mélanges : n'utilisez pas les tables de tension de vapeur et de masse volumique de l'eau. Définissez la composition, la concentration et la température de service, et rattachez à votre feuille de calcul les données de propriétés du fournisseur et les limites d'application du fabricant.
• Gaz dissous ou entraînés : un calcul de NPSH monophasique peut ne pas expliquer le comportement de la pompe. Incluez les sources de gaz et leur séparation dans la spécification, et ne confondez pas cavitation et entraînement de gaz.

Quand la marge est trop faible

Comparez des options comme abaisser la pompe, maintenir un niveau de liquide plus haut ou réduire les pertes de charge de la ligne d'aspiration. Changer la température du liquide ou la pression du récipient affecte aussi le procédé : choisissez selon les conditions de l'installation, pas selon l'option qui fait monter le plus le chiffre.

Évitez les corrections improvisées sur le terrain, comme retirer la crépine, abaisser les réglages de protection ou fermer partiellement la vanne d'aspiration. Travaillez sur des améliorations qui correspondent à la cause réelle et aux conditions de fonctionnement du fabricant, en conservant la protection nécessaire et le débit minimal.

Quand mesures et calculs ne concordent pas

Procédez aux vérifications dans cet ordre :

1. Tout relever au même moment : zéro des manomètres, hauteur de montage des manomètres, température du liquide, débit et niveau du bac. Mélanger le niveau le plus bas d'un instant et la pression normale d'un autre produit une condition qui n'a jamais existé.
2. Comparer les deux méthodes avec le même plan de référence : la valeur obtenue à partir de la pression statique d'entrée et celle obtenue depuis la surface du bac moins les pertes. Quand hauteur cinétique, correction de hauteur et unités de pression sont cohérentes, les deux méthodes décrivent la même condition d'aspiration.
3. Si l'écart reste important, vérifier point par point : position des vannes, colmatage de la crépine, diamètre intérieur réel de la tuyauterie, erreur des instruments. Ne vous focalisez pas sur une seule cause pendant que la pompe tourne, et suivez les procédures du site pour l'arrêt ou l'isolement en cas d'anomalie.
4. Conserver les relevés normaux : après l'inspection, notez les pressions et pressions différentielles normales pour pouvoir comparer plus tard les évolutions au même débit et à la même température.

Quand vous modifiez une tuyauterie existante, vérifiez la section de passage perdue à cause de la rouille ou des dépôts, et tout changement de diamètre intérieur après remplacement. La corrosion et le traitement des surfaces intérieures influent aussi sur la tenue dans le temps de la ligne d'aspiration.

Liste de contrôle et modèle de demande

Utilisez les éléments ci-dessous pour construire une feuille de calcul de NPSH ou pour examiner la proposition de pompe d'un fournisseur japonais. Les inconnues au stade du devis doivent rester dans la liste comme points ouverts, plutôt que d'être couvertes en ajoutant simplement une grosse marge. Fixer des éléments comme la température maximale du liquide et la pression différentielle admissible de la crépine aide à éviter à la fois un équipement surdimensionné et une marge insuffisante.

Liste de contrôle de la feuille de calcul de NPSH

• Une ligne par état de fonctionnement (normal, démarrage, arrêt, nettoyage, basculement, débit maximal), avec débit, niveau, température, pression, pertes et NPSHd sur la même ligne
• NPSHr et marge exigée pour le même état, saisis à droite du NPSHd
• Pressions converties en absolu ; lectures relatives corrigées avec la pression atmosphérique locale
• Tension de vapeur et masse volumique du liquide réel à la température de chaque état de fonctionnement, y compris le maximum
• Hauteur mesurée depuis le niveau minimal de service (baisse avant l'arrêt sur niveau bas incluse) jusqu'au plan de référence du NPSH indiqué par le fabricant
• Pertes de charge incluant l'entrée, les coudes, les vannes et une crépine colmatée, calculées à chaque débit avec le diamètre intérieur réel de la tuyauterie
• Courbe de pompe correspondant à la vitesse, à la roue et au liquide réels, et pas seulement au modèle
• Base de la marge consignée : différence ou rapport, et NPSHr ou NPSH3 comme référence
• Méthode d'essai (selon la norme ou la directive applicable) et conditions de fonctionnement installées inscrites dans la spécification ; si le fournisseur donne des résultats d'essai de NPSH3, conditions d'utilisation comme NPSH requis et marge à ajouter indiquées explicitement
• Variations de pression et de niveau juste après un basculement comparées à la plage prévue, régime permanent et comportement transitoire évalués séparément
• Conditions de sélection reportées dans les procédures d'exploitation et les seuils d'arrêt
• NPSHd minimal et NPSHr maximal conservés par paires au même point de fonctionnement, et pas seulement comme extrêmes séparés
• Seuils d'alarme de niveau bas et de température haute rattachés à la ligne de calcul qu'ils protègent, pour pouvoir les réviser quand la tuyauterie ou le liquide change

Questions au fournisseur de pompes

• Le NPSH requis indiqué (NPSHr) est-il le NPSH3 mesuré à l'essai, ou une valeur à laquelle une marge est déjà ajoutée ?
• Pouvez-vous fournir la courbe de NPSHr sur toute la plage de débit, à notre vitesse réelle et avec notre diamètre de roue ?
• Quelle marge recommandez-vous pour cette application et cette plage de fonctionnement, et sur quelle base (différence ou rapport, et quelle norme ou édition) ?
• Où se situe le plan de référence du NPSH de cette pompe (axe de la roue, bride d'aspiration ou autre point), et quelle est son altitude sur le plan d'encombrement ?
• Quel est le débit minimal continu, et le NPSHr augmente-t-il à bas débit ?
• En aspiration en dépression : quelle méthode d'amorçage spécifiez-vous, et quelle étanchéité à l'air est exigée sur la ligne d'aspiration ?
• Pour les liquides autres que l'eau : quelles données de propriétés avez-vous utilisées, et existe-t-il des limites d'application pour la viscosité, les gaz dissous ou les solides ?

Modèle d'e-mail de demande

Modifiez les éléments entre crochets avant l'envoi. Les fournisseurs japonais répondent souvent plus facilement en anglais ; vous pouvez joindre une version anglaise du même texte.

Limites de ce guide

• Les calculs supposent un écoulement permanent de liquide monophasique. Les régimes transitoires, comme les chutes brutales de pression, la vaporisation instantanée et l'écoulement diphasique, demandent une évaluation séparée.
• Les trois exemples utilisent des valeurs supposées pour l'eau. Les projets réels exigent les propriétés du liquide réel, les pertes réelles de la tuyauterie et les données du fabricant.
• Cet article ne donne pas de valeurs de marge recommandées. Elles dépendent de l'application, de la pompe et de la norme ou du cahier des charges du projet, et sont fixées par le fournisseur de pompes ou l'ingénieur responsable.
• Les conventions de plan de référence diffèrent pour les pompes verticales et d'autres conceptions. Utilisez toujours le plan indiqué par le fabricant.
• Pressuriser un récipient avec un gaz inerte exige un examen des conditions de conception de l'équipement et de la sécurité, et modifier la température du liquide ou la pression du récipient affecte le procédé. Cet article décrit ce qu'il faut vérifier, pas la manière de réaliser ces modifications.
• Les opérations d'isolement, de vidange ou de consignation avant intervention relèvent des procédures du site et de la réglementation locale (France, Maroc ou autre) ; cet article n'en décrit aucune.

FAQ

Faut-il calculer le NPSHd ou le NPSHr ?

Vous calculez le NPSHd de votre installation à partir du niveau, de la pression, de la température et des pertes de charge. Le NPSHr vient des données du fabricant. Comparez les deux au même débit et à la même vitesse, et ajoutez la marge qu'exige l'application.

NPSHr et NPSH3 sont-ils la même chose ?

Pas nécessairement. Le NPSH3 est la valeur d'essai à 3 % de chute de hauteur, alors que le NPSHr est la valeur que le fabricant indique comme nécessaire pour les performances spécifiées. Certains documents donnent le même chiffre pour les deux, mais vérifiez les critères d'acceptation de la spécification avant de les traiter comme égaux.

Si le NPSHd est positif, la pompe fonctionnera-t-elle ?

Une valeur positive ne suffit pas. Le NPSHd doit dépasser le NPSHr à ce point de fonctionnement, plus la marge exigée. La pompe doit aussi respecter d'autres conditions, comme le débit minimal, l'amorçage et l'absence d'entrée d'air.

Pressuriser un réservoir d'eau saturée augmente-t-il la marge de NPSH ?

Non, si l'eau reste saturée à la nouvelle pression : pression de surface et tension de vapeur s'annulent toujours. Pressuriser en maintenant la température constante se comporte différemment ; définissez donc la combinaison exacte de température et de pression avant de l'évaluer.

Quelle marge de NPSH est suffisante ?

Cela dépend du liquide, de la pompe, de la plage de fonctionnement et de la fiabilité requise par l'application. Utilisez la marge indiquée par le fabricant et la directive applicable, comme ANSI/HI 9.6.1, et vérifiez qu'elle tient dans la condition de fonctionnement la plus sévère.

Sources

• Bases de la cavitation des pompes (charge totale et tension de vapeur, chute de hauteur, référence au premier étage) : Ebara Corporation, « Connaissances de base sur la cavitation des pompes, partie 1 » (en japonais)
• Point de référence du NPSH, formules, pertes et critère d'essai : KSB, « NPSH », Centrifugal Pump Lexicon (en anglais)
• Édition 2024 d'ANSI/HI 9.6.1 et marge fondée sur le NPSHr : Hydraulic Institute, « Understanding the 2024 Updates to ANSI/HI 9.6.1 » (en anglais)
• NPSH3, POR et AOR : Hydraulic Institute, « Reliability Basics: Understanding NPSH, POR, and AOR » (en anglais)
• Pression atmosphérique, hauteur, pertes et tension de vapeur : Grundfos, support de cours « Pump Hydraulics » (en anglais)
• Propriétés de l'eau saturée : IAPWS, Industrial Formulation 1997 (IAPWS-IF97)
• Terminologie française (NF EN ISO 17769-1) et critère d'essai (NF EN ISO 9906) : Evolis, support sur le NPSH des pompes (en français)