Les exigences de la NFPA 13, UL, FM et du fabricant concernant les soupapes de décharge en aval des réducteurs de pression installés

La conception des systèmes de protection incendie est un processus complexe qui nécessite une approche intégrée et un haut niveau d’expertise. Les concepteurs et ingénieurs de systèmes doivent prendre en compte un grand nombre de facteurs tout en comprenant et respectant des normes locales, régionales et internationales strictes. 

Dans cet article de blog, nous allons aborder l’un des composants de ces systèmes – pour l’installation des systèmes de sprinklers, les normes UL et FM, ainsi que les recommandations des fabricants, une soupape de décharge de pression est requise à la sortie, en aval de toutes les valves de réduction de pression installées, dans le cadre de l’équipement de régulation de pression des systèmes de protection incendie.

Les vannes de réduction de pression garantissent-elles une pression de sortie définie ?

Les vannes de réduction de pression sont utilisées pour protéger les canalisations, les instruments et les dispositifs sensibles à la pression dans les systèmes de protection incendie contre les conditions de surpression en aval. Dans des conditions normales, elles remplissent bien cette fonction. Cependant, dans certains scénarios hydrauliques exceptionnels, la vanne de réduction de pression peut momentanément ne pas parvenir à maintenir la pression de sortie réglée.

Il existe quelques causes courantes d’événements de surpression liés aux vannes de réduction de pression :

1. Le premier et le plus dangereux est le coup de bélier, qui, entre autres, peut être causé par la fermeture trop rapide d’une vanne en aval (ce qui se produit typiquement avec les vannes de lance d’incendie et d’hydrant). Comme cette surtension de pression se produit en aval de la vanne de réduction de pression, la vanne ne pourra pas compenser et, par conséquent, il y aura une surpression parfois très importante.
2. Une augmentation soudaine ou un pic de pression survenant lors du démarrage de la pompe, ou à la suite de la manœuvre rapide de vannes. Lors de tels changements rapides de pression, la vanne de réduction de pression (en particulier si elle a un diamètre important) ne peut pas réagir assez rapidement pour empêcher une onde de pression soudaine de se propager momentanément en aval.
3. Une vanne de réduction de pression qui ne parvient pas à assurer l’étanchéité. Cela peut être causé par des débris d’eau d’incendie coincés sur la surface d’étanchéité de la vanne ou simplement par l’usure qui empêche l’obtention d’un joint étanche requis en conditions statiques sans écoulement. Cela permet une fuite progressive et une accumulation de haute pression en aval.
4. Dans certains cas, lors de conditions statiques sans écoulement, la pression en aval d’une vanne de réduction de pression peut augmenter en raison d’une élévation de la température. Cela s’explique par la « dilatation thermique » de l’eau et de l’air à l’intérieur de la tuyauterie, qui est supérieure à la dilatation thermique de la tuyauterie elle-même, provoquant ainsi une augmentation de la pression dans la tuyauterie.

Bien que ces événements soient rares, ils se produisent et le système doit être préparé afin de prévenir les situations de surpression lorsqu’elles surviennent. Pour ces raisons, il est d’usage courant et les autorités exigent qu’une soupape de décharge à action rapide soit installée en aval de la vanne de réduction de pression afin de protéger contre toute élévation accidentelle de la pression en aval.

Les soupapes de décharge offrent un niveau supplémentaire de sécurité contre les conditions de surpression

Les soupapes de décharge de pression sont des dispositifs de sécurité conçus pour évacuer rapidement la surpression dans un système de protection incendie. Elles sont conçues pour s’ouvrir à un seuil de pression prédéfini afin d’évacuer l’excès de pression d’eau vers l’atmosphère ou un puisard. Une fois l’excès de pression d’eau relâché et la pression de la conduite redescendue sous le seuil, la soupape de décharge se referme et assure une étanchéité parfaite.

À quoi faire attention lors du choix des soupapes de décharge pour les réducteurs de pression dans les systèmes de protection incendie

Lors du choix des soupapes de décharge de pression pour les systèmes de protection incendie, il est important de prendre en compte les facteurs suivants :

• Dimensionnement. Bien que les normes NFPA, UL et FM exigent l’utilisation d’une soupape de décharge de pression de taille minimale en aval, il s’agit d’une exigence minimale et les concepteurs et fabricants expérimentés recommandent souvent une soupape de plus grande taille. La taille doit dépendre du diamètre de la conduite et des conditions de fonctionnement. En cas de fuites lentes, une soupape de décharge plus petite suffit. Cependant, en cas de montée soudaine de pression ou de coups de bélier, une soupape de décharge plus grande est souvent nécessaire pour libérer rapidement de plus grandes quantités d’eau. Pour ces raisons, il est important d’analyser les besoins du système et la capacité potentielle lors d’événements de surpression au moment de choisir la taille des soupapes de décharge de pression. Voici le tableau de dimensionnement BERMAD, applicable dans des conditions normales ou typiques :

Tableau des dimensions minimales recommandées pour les soupapes de décharge des vannes de réduction de pression

• Fiabilité.
  • Étant donné que les soupapes de décharge de pression sont une exigence de sécurité, il est important de choisir une soupape de décharge de pression développée et fabriquée par une entreprise reconnue et fiable. De plus, les concepteurs de systèmes doivent vérifier que la soupape de décharge de pression est conforme à toutes les normes obligatoires, qu’elle est certifiée et qu’elle est approuvée et répertoriée par les organismes de référence du secteur.
• Caractéristiques d’ouverture. Les soupapes de décharge peuvent être divisées en deux grands types : à action directe et à commande par pilote. Les soupapes à action directe utilisent un ressort situé au-dessus de la zone de détection de pression. Lorsque la force de pression dépasse celle du ressort, la soupape s’ouvre. Les soupapes de décharge à commande par pilote utilisent une grande soupape principale qui s’ouvre lorsque le pilote auxiliaire détecte une pression supérieure au point de consigne.
  • Le degré d’ouverture des soupapes de décharge à action directe est quelque peu limité car il est directement lié à la pression de la conduite et à la plage de pression. Ces soupapes sont à ouverture rapide, économiques et de conception simple. Elles sont donc considérées comme le choix idéal pour des besoins de décharge à faible débit.
    
    Il faut également garder à l’esprit que, comme les soupapes de décharge à action directe s’ouvrent directement contre le ressort principal, leur taille et leur plage de pression sont limitées. En effet, avec des diamètres plus importants et des pressions plus élevées, le ressort devient trop grand, encombrant et peu économique.
  • Les soupapes de décharge à commande par pilote atteignent plus rapidement leur ouverture totale et présentent une courbe d’ouverture plus abrupte, ce qui les rend mieux adaptées aux canalisations de grande taille pouvant nécessiter une décharge rapide à haute capacité et où la vanne doit s’ouvrir complètement rapidement, comme cela peut être le cas en présence d’un risque de coup de bélier.
• Précision. Les deux types de soupapes de décharge, si elles possèdent la certification susmentionnée, auront une précision répondant à la tolérance nécessaire pour la réduction de pression :
  • Soupapes de décharge à action directe – à utiliser lorsque qu’une faible capacité de débit est requise. Ces soupapes présentent un point de déclenchement rapide et précis, mais une ouverture limitée. Elles sont généralement plus petites et adaptées à des fonctions de décharge de faible capacité.
  • Soupapes de décharge à commande par pilote – utilisées pour des applications à capacité et pression élevées, elles sont considérées comme plus précises sur une large plage de pressions et de débits, car le point de détection du pilote est moins exposé aux débits élevés lors de la décharge. Une fois la pression de consigne dépassée, ces soupapes continuent de s’ouvrir complètement jusqu’à ce que la pression redescende en dessous de la valeur de consigne.

Solutions de soupapes de décharge de pression BERMAD

BERMAD propose des soupapes de décharge éprouvées par l’industrie, conçues spécifiquement pour les systèmes de protection incendie avancés et conformes aux normes industrielles les plus récentes. Ces solutions incluent les soupapes de décharge à action directe BERMAD FP-3HC-0, idéales pour contrôler la pression et prévenir les situations de surpression dans les systèmes de protection incendie où des débits de décharge plus faibles sont suffisants. Elles sont disponibles dans une large gamme de matériaux résistants à la corrosion afin de s’adapter à différents fluides et conditions environnementales ; leur conception robuste garantit une durée de vie longue et fiable. 

Les BERMAD FP-43T et FP-430-UF soupapes de décharge à commande par pilote sont des vannes à globe de type élastomère, actionnées par membrane roulante avec un joint intégré, solide et résilient. Elles sont utilisées pour la prévention des surpressions dans les canalisations de grande taille, pour le débit d’eau dans les systèmes de protection incendie, et sont fabriquées à partir de divers matériaux et revêtements afin de répondre à tous les types de spécifications municipales, industrielles, terrestres et offshore.

Pour en savoir plus sur nos soupapes de décharge de pression et autres produits de protection incendie, visitez notre site web.

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