Pourquoi utiliser des ventouses dans les réseaux d’eau et d’assainissement
Le bon fonctionnement d'un réseau nécessite une évacuation d’air en continue. En conditions normales, ces fluides contiennent environ 2 % d'air ou d’autres gaz, parfois plus en fonction de conditions particulières.
Tous les réseaux AEP sont composés de tuyaux qui transportent l'eau d’une source jusqu’à son utilisation. Au cours de ce processus, des poches d'air peuvent se former et demeurer dans les canalisations. Ces poches sont difficiles à détecter, mais surtout, elles réduiront l'efficacité de l’ensemble du réseau en agissant comme une réduction localisée de la section de la tuyauterie. Une mauvaise gestion de l’air et ou des gaz peut également entraîner des défaillances liées aux coups de bélier, une baisse de la pression, des ruptures de conduites, du bruit dans les tuyaux ou encore de la corrosion. L'air provoque également des perturbations au niveau des vannes, des compteurs et de la robinetterie. Afin de garantir un fonctionnement sûr et efficace, il est donc essentiel d'éliminer en permanence les gaz présents sur l’ensemble des réseaux.
D’où proviennent les gaz dans les canalisations?
L'air est présent dans les réseaux d’eau. Les principales sources sont :
- Remplissage incomplet de la conduite qui laisse des poches d’air à ses extrémités et ses points hauts
- Air dissoute naturellement présent dans l’eau qui est libéré lorsque la pression chute et ou lors d’une hausse de la température
- Air introduit dans les réseaux à partir de vortex, chutes d’eau dans les bâches entraînant de l’air au passage.
Fonctionnement des ventouses
Les ventouses sont des dispositifs hydromécaniques conçus pour évacuer l'air ou les gaz emprisonnés pendant le remplissage, la vidange et le fonctionnement du réseau. Elles permettent un écoulement régulier et un fonctionnement optimal du réseau.
Les ventouses libèrent les gaz accumulés dans la conduite grâce à un flotteur. Elles permettent également d’assurer l'admission d'air pendant la vidange afin d’éviter les dépressions et par conséquent les déformation et casses de tuyauterie sous l’effet des dépressions.
L’utilisation des ventouses offre de nombreux avantages:
- Réduction de la consommation d'énergie et des coûts d'exploitation
- Pertes de charge réduites
- Réduction du temps de remplissage des conduites
- Réduction de l’impact des coups de bélier
- Réduction des imprécisions de mesure (débit, pression…)
- Réduction de la corrosion
- Réduction du risque de contamination
- Réduction du risque de rupture et d'effondrement des tuyaux
- Réduction des coûts de remplacement
- Moins de dépréciation en raison de la durée de vie plus longue du réseau
- Moins de capacité de pompage nécessaire en raison d'une moindre perte de pression
Trois principaux types de ventouses
Il existe trois types de ventouses installées dans les réseaux : simple fonction, double fonction et triple fonction.
Les ventouses simples fonction, également appelés ventouses automatiques ou purgeurs automatiques libèrent en continu de petits volumes de gaz d'une conduite sous pression. Elles sont également appelées ventouses de dégazage.
Les ventouses double fonction évacuent de grands volumes d'air des conduites et sont principalement utilisées lors du remplissage. Elles permettent également de laisser entrer l'air pendant la vidange et lors de chutes brutales de pression. Elles sont également appelées ventouses cinétiques, ventouses à grand orifice, ventouses casse vide.
Les ventouses triple fonction remplissent les fonctions des deux types de ventouses précédentes. Elles déchargent ou admette de larges volumes d’air lors des opérations de remplissage ou de vidange d’un réseau. Elles évacuent continuellement des bulles et poches d’air lorsque la conduite est sous pression.
Dimensionnement et positionnement des ventouses
Les ventouses sont dimensionnées pour chaque installation en fonction du débit, de leur emplacement et des performances souhaitées. C’est pourquoi le DN de la ventouse ne correspond pas au DN de la canalisation sur laquelle elle sera installée. La dimension et le positionnement des ventouses seront déterminées grâce à un logiciel spécifique.
La fonction principale d'une ventouse est d’évacuer les poches de gaz d'une conduite. Elle ne fonctionnera efficacement que si elle est correctement installée. L'emplacement adéquat de la ventouse permettra d’améliorer considérablement les performances du réseau. C’est pourquoi, elles doivent être installées là où les poches d’air peuvent s’accumuler. Le plus souvent, au point le plus haut du réseau et celle-ci doit toujours être installée verticalement.
Avant l'installation d'une ventouse, il faut tenir compte du risque de gel éventuel, de la pollution et des inondations et donc la protéger de ces éléments. La ventouse doit être accessible pour permettre l'entretien et l'inspection.
