Comme tout autre fluide en mouvement, l’eau qui s’écoule a de la vitesse. Lorsqu’elle est soumise à un changement soudain de débit, des ondes de choc se propagent dans le système. Ce phénomène est appelé “coup de bélier”.
Qu’est-ce qu’un coup de bélier en plomberie ?
Les changements de débit peuvent être dus au fonctionnement des vannes, au démarrage et à l’arrêt des pompes, ou aux changements de direction causés par les raccords de tuyauterie. D’autres causes peuvent être l’épuisement rapide de tout l’air du système ou la recombinaison de l’eau après la séparation de la colonne d’eau.
Lorsque des changements soudains de débit se produisent, l’énergie associée à l’eau qui s’écoule est soudainement transformée en pression à cet endroit. Cet excès de pression est connu sous le nom de surpression et est plus important avec de grands changements de vitesse.
Les coups de bélier sont généralement provoqués dans les systèmes d’eau à haute pression (par exemple, la pression du réseau), soit lorsqu’un robinet est fermé rapidement, soit par des électrovannes à action rapide, qui arrêtent soudainement le mouvement de l’eau dans les tuyaux et créent une onde de choc dans l’eau, ce qui fait vibrer et “trembler” les tuyaux.
Les coups de bélier sont aggravés par l’usure des vannes et un supportage inadéquat des canalisations. Il y a cinq zones probables à examiner pour trouver la cause du coup de bélier et un certain nombre de remèdes possibles – le remède approprié dépendra de la cause réelle et de l’installation. Si le coup de bélier n’a commencé qu’après des travaux sur le système de plomberie, commencez par examiner ces zones ; cependant, toute modification du système de plomberie peut déclencher un coup de bélier dans une autre zone.
Sources probables de coups de bélier
- Tuyauterie mal fixée : plus susceptible de provoquer un coup de bélier après de nouveaux travaux ; si le coup de bélier se produit pour la première fois sans que de nouveaux travaux aient été effectués, vérifiez d’abord les autres remèdes possibles.
- Robinets à bille et à flotteur.
- Robinets à action rapide.
- Robinets d’arrêt usés.
- Air piégé.
- Tuyauterie non fixée
Assurez-vous que les tuyauteries sont fixées, sécurisées et soutenues à intervalles réguliers à l’aide de colliers de serrage de taille appropriée.
Robinets à bille / à flotteur
Les coups de bélier peuvent résulter d’ondulations à l’intérieur de réservoirs d’eau ouverts où le niveau d’eau est contrôlé par une vanne à bille/flotteur.
Les ondulations sont causées par l’arrivée d’eau, ce qui fait que le flotteur de la vanne “oscille” de haut en bas, ouvrant et fermant la vanne de manière répétée. Cette ouverture et fermeture répétée de la vanne crée des ondes de choc qui se répercutent sur la tuyauterie, provoquant l’effet de coup de bélier.
Si le réservoir d’eau est en plastique, une plaque de renforcement métallique fixée sur le côté du réservoir où est installé le robinet à flotteur réduira la flexion du réservoir.
En dehors de ce qui précède, les ondulations de l’eau ne causent généralement des problèmes que si la vanne à bille/flotteur est usée ou si la vanne est équipée d’une buse de vanne basse pression lorsque l’alimentation en eau est à haute pression.
Assurez-vous que les rondelles et les diaphragmes des vannes à bille/flotteur ne sont pas usés et que la buse de vanne appropriée est installée. Ce dernier point ne devrait pas être un problème si le coup de bélier a commencé quelque temps après l’installation de la vanne.
Sur les petits réservoirs, l’installation d’une vanne de citerne Torbeck est une autre solution possible, car elle évite les ondulations à la surface de l’eau, ce qui permet à la vanne de se fermer proprement.
Les électrovannes
Certaines électrovannes à commande électrique arrêtent instantanément l’écoulement de l’eau, ce qui peut provoquer l’onde de choc dans la tuyauterie à l’origine du coup de bélier. Un tuyau flexible reliant la vanne à l’alimentation en eau peut suffire à absorber tout choc dans la tuyauterie.
Vanne d’arrêt
Les vannes d’arrêt (robinets d’arrêt) et les robinets peuvent provoquer des coups de bélier s’ils ont un presse-étoupe desserré et/ou des rondelles d’étanchéité usées. Les vannes d’arrêt sont généralement ouvertes lorsque l’onde de choc du coup de bélier se propage dans la tuyauterie et l’onde de choc pourrait bien ” secouer ” la poignée de la vanne et un cavalier desserré.
Bien qu’il soit possible de resserrer le presse-étoupe et de remplacer un cavalier desserré, le moyen le plus simple de résoudre le problème est de remplacer la vanne d’arrêt.
Air piégé
Les problèmes liés au piégeage de l’air peuvent être minimisés en empêchant l’air de s’accumuler dans le système. Pour ce faire, on peut utiliser des soupapes de décharge d’air placées aux points hauts du système de tuyauterie. Dans les zones de terrain relativement plat, ces vannes doivent également être utilisées à proximité du refoulement de la pompe, au milieu de la conduite et à l’extrémité aval de la conduite.
Les canalisations vides doivent être remplies aussi lentement que possible pour permettre à l’air emprisonné de s’échapper.
Autres possibilités
Toutes les tuyauteries doivent être dimensionnées de manière à ce que la vitesse d’écoulement ne soit pas supérieure à 1,5 m/s.
Des parafoudres (dispositifs relativement simples tels que de petits réservoirs sous pression ou des récipients tampons, qui peuvent absorber les ondes de choc) peuvent être installés à des endroits stratégiques de la canalisation pour minimiser les effets des coups de bélier dans le système. Les parafoudres doivent être installés aussi près que possible de la source du problème.
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