maj 30 Juillet 2010

LE RESERVOIR MASSAL - SAS au Capital de 1.000.000 €

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E-mail : MASSAL@wanadoo.fr Web : http://massal.free.fr/site

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SIRET 345 355 622 000 19

Dans tout refoulement sous pression, l'arrêt du pompage, la fermeture d'une vanne, la fermeture d'un clapet, etc ... provoque un coup de bélier.

Le coup de bélier est un phénomène hydraulique provoqué par la modification du régime d'écoulement d'un fluide à l'intérieur d'un tuyau. Ce phénomène est d'autant plus important que la modification du régime est brutale. Il se traduit par un bruit caractéristique, mais surtout par une variation des pressions qui peut aller du vide ( cavitation ) à une surpression importante pouvant entraîner des dégâts considérables tant à la conduite de refoulement ( erosion interne, rupture), qu'aux organes hydrauliques en place ( pompe, vannes, clapet, joint, etc ...) Pour éviter, ou au moins limiter ce phénomène dans des valeurs acceptables, il est indispensable de calculer et de mettre en place un système de protection.

LE RESERVOIR MASSAL dispose de logiciels de calcul anti-bélier performants, et met à la disposition de sa clientèle les services de son bureau d'études hydrauliques pour définir la ou les protections à mettre en place, afin de protéger un réseau, ou une conduite de refoulement. ELEMENTS A FOURNIR : Le profil en long de la conduite, ou du réseau à protéger, reprenant les cotes altimétriques de chaque point caractéristique. Le débit maximum refoulé, ou mieux encore, la courbe de la pompe avec son point de fonctionnement et son moment d'inertie. La cote d'aspiration de la pompe. la cote radier et trop plein du point de rejet ( réservoir de mise en charge ou départ gravitaire pour les eaux usées ). La nature et le diamètre intérieur de la conduite ou des différents tronçons qui composent le réseau de refoulement à protéger. La singularité de chaque appareil hydraulique se trouvant sur le parcours ( vanne, clapet, stabilisateur, etc ...)

Après modélisation de la conduite, ou du réseau à protéger, le logiciel procède au calcul du régime permanent.

Après ce calcul du régime permanent, il est procédé à l'analyse des régimes transitoires, et par approximations successives, en imposant et en faisant varier le "VO" ( Volume d'air en régime permanent ) le logiciel donnera :

Capacité maximum d'air du réservoir à mettre en place Pression minimum sur chaque point caractéristique du réseau Charge piézométrique minimum sur chaque point du réseau

Pression maximum sur chaque point caractéristique du réseau Charge Piézométrique maximum, sur chaque point du réseau

L'interprétation des résultats obtenus par l'étude ci-dessus, permet ensuite de fixer :

La capacité de l'anti-bélier La pression de service

Le diamètre de raccordement au réseau la mise en place éventuelle d'un clapet percé ou d'un clapet " shunt "

Les réservoirs "HYDROPAN" LE RESERVOIR MASSAL peuvent être utilisés en réservoir de régulation pour une ou plusieurs pompes, en maintien de pression pour une distribution avec des pompes à variation de vitesse ou sur un réseau incendie par exemple, ou pour toute autre application où il est nécessaire d'apporter une certaine souplesse à un réseau de distribution d'eau. Le principe de fonctionnement est simple et est régi par la loi de MARIOTTE pour en définir les valeurs de volume ( V ) et de pression ( P ) car : P x V x Gamma = P' x V' x Gamma = CONSTANTE.

Attention : Tous les calculs se font en pression absolue ( Pression relative + 1 bar )

Pdg = Pression de prégonflage P1 = Pression de démarage de la pompe P2 = Pression d'arrêt de la pompe V Air à Ppg x Ppg = V Air à P1 x P1 = V Air à P2 x P2 = CONSTANTE V Air à P1 - V Air à P2 = Volume utile d'eau du réservoir hydropneumatique.

MAINTIEN DE PRESSION Il n'y a pas de règle bien définie pour le dimensionnement d'un réservoir de maintien de pression. Ce réservoir ne sert qu'à maintenir la pression dans un réseau, lorsque le pompage est à l'arrêt. Le réservoir de maintien de pression est calculé pour que la pompe ne se mette pas en marche trop souvent, pour compenser les débits de fuite. Ce réservoir de maintien de pression peut également être dimensionné pour effectuer la protection anti-bélier du poste de pompage considéré. REGULATION POUR SURPRESSION A VARIATION DE VITESSE Pour ce type de régulation, le réservoir se calcule pour couvrir la zone de fonctionnement de la pompe à vitesse variable allant de zéro, jusqu'au débit maximum de cette pompe. Là aussi, en règle générale, le réservoir qui est mis en place, peut servir de protection anti-bélier en cas de coupure d'alimentation électrique du pompage, tout en assurant un maintien en pression pour les consommations très faibles. REGULATION POUR SURPRESSION MANO-DEBIMETRIQUE Pour ce genre de régulation, la mise en route et l'arrêt des pompes principales est commandé par un débimètre. Il n'y a donc pas lieu de mettre en place un réservoir de régulation pour ces pompes principales. Par contre, une pompe assurant les petits débits ( Pompe Jockey ) est, elle commandée par un pressostat. Il faut donc calculer un réservoir de régulation pour cette petite pompe, comme on le calculerait pour une surpression manométrique à une pompe. REGULATION MANOMETRIQUE C'est dans ce cas que le réservoir de régulation est indispensable, et que le calcul de sa capacité est fondamental.

Il faut connaître les 2 points de fonctionnement de la pompe. FONCTIONNEMENT Démarrage de la pompe à la pression mini. Fourniture de la consommation et remplissage du réservoir si la consommation est inférieure au débit de la pompe. Arrêt de la pompe à la pression maxi. Vidange progressive du réservoir en fonction de la consommation. Baisse progressive de la pression. Redémarrage de la pompe. FORMULE DE CALCUL SIMPLIFIEE Dans la formule, les valeurs à prendre en compte sont : Vt = Volume total du réservoir ( en litres ) Qo = Débit moyen de la pompe ( en litres / seconde ) P1 = Pression minimum ( en bar absolu ) P2 = Pression maximum ( en bar absolu ) Ppg = P1 - 0,5 bar ( Maxi 5 à 7 bar selon vessie ) N = Nombre de démarrages dans l'heure de la pompe. Vt = 900 x Qo x P1 x P2 ----------------------------- N x ( P2 - P1 ) x Ppg

Pour ce type de régulation, le démarrage et l'arrêt de la pompe sont commandés par contacteur manométrique. Le réservoir qui doit être installé, est là pour pallier la zone de fonctionnement intermitant de la pompe, et éviter un démarrage à chaque demande même très faible.

Il faut connaître le point de fonctionnement de chaque pompe. FONCTIONNEMENT La première pompe démarre comme pour une surpression à une pompe et assure la consommation, et éventuellement le remplissage du réservoir. Si la consommation est supérieure au débit de la pompe, la pression diminue, et le point de démarrage de la seconde pompe est atteint et celle-ci se met en marche, puis, éventuellement la pompe 3, etc... Si la consommation diminue, et que le débit des pompes en marche devient supérieur à cette consommation, le réservoir se remplit, la pression augmente et le point d'arrêt des pompes est atteint, puis les pompes s'arrêtent à tour de rôle. Au redémarrage, une permutation des pompes est alors conseillée. CALCUL Pour le calcul de la capacité d'un réservoir de régulation pour un ensemble de pompage, il n'existe pas de formule mathématique, comme pour la régulation d'une pompe. LE RESERVOIR MASSAL a développé un logiciel de calcul interne et peut, réaliser tout calcul de dimensionnement dans ce domaine. Pour ce faire, nous communiquer les éléments nécessaires au calcul.