Commande d’aspiration pour surpresseur d’eau

Dans les applications de pompes à incendie municipales, un système de surpression d’eau est souvent utilisé pour prélever l’eau d’une conduite principale de service public ou d’un réseau d’eau à usage privé. La pompe de surpression a pour but d’augmenter la pression d’eau existante à un niveau adapté au système de protection incendie. Lors de la conception ou de l’installation d’une telle pompe de surpression, il est important de prendre en compte certains aspects critiques propres aux pompes de surpression d’eau.

Maintenir une pression résiduelle suffisante à l’entrée

Si l’eau est prélevée à partir d’une conduite principale municipale, la Hauteur Nette Positive d’Aspiration Requise (NPSHR) doit être prise en compte. Cela signifie que, dans les « pires conditions » (souvent considérées comme 150 % de la capacité nominale de la pompe), il doit rester une pression résiduelle suffisante à l’entrée de la pompe pour assurer le fonctionnement continu de l’alimentation municipale. Ceci est particulièrement critique pour la protection incendie, car la tuyauterie municipale peut également alimenter d’autres systèmes de protection incendie, même dans le même bâtiment. Comme le précise la norme NFPA 20, « Il convient de noter que l’utilisation de pressions résiduelles inférieures à 20 psig (1,4 barg) n’est pas autorisée par de nombreux services de santé des États. »

Lorsque l’autorité compétente (AHJ) n’a pas d’exigences spécifiques concernant la NPSHR, il subsiste néanmoins une préoccupation majeure quant à la capacité de maintenir une pression résiduelle suffisante pour éviter l’apparition d’une pression négative à tout point du réseau principal de distribution. Des pressions négatives pourraient entraîner l’effondrement des conduites principales ou d’autres composants du système d’eau, ou encore le refoulement d’eau polluée provenant d’une autre source interconnectée.

Éviter la cavitation dans les situations de basse pression

Un autre problème résultant d’une faible pression d’aspiration est la possibilité de dommages par cavitation à la pompe. La cavitation est un phénomène qui se produit lorsque la pression de l’eau chute jusqu’à atteindre un état de vide, entraînant ainsi la formation de bulles de vapeur. Lorsque la pression est très basse (voire négative) à l’aspiration d’une pompe, des bulles de vapeur se forment et passent dans la pompe. Dans ces conditions, elles causent peu de dommages. Cependant, lorsque les bulles de vapeur atteignent la pression plus élevée générée par la pompe du côté sortie de la turbine, elles implosent. Cette implosion de bulles de vapeur crée des jets/ondes de très forte pression qui peuvent rapidement fragiliser et éroder les parties métalliques de la pompe, creuser le métal et, à terme, réduire considérablement la fonctionnalité de la pompe.

Les images suivantes montrent des turbines de pompe endommagées par la cavitation due à une pression d’aspiration insuffisante.

Si la possibilité d’une pression d’aspiration insuffisante existe, la solution la plus courante et la plus efficace consiste à installer une vanne de contrôle d’aspiration de pompe. Cette vanne doit être placée à la sortie de la pompe, avec une ligne de détection reliée au côté aspiration ou entrée de la pompe. Lorsque cela est nécessaire, ou lorsque la pression d’aspiration descend en dessous de la valeur minimale autorisée ou réglée, la vanne régulera la pression d’entrée afin de la maintenir au-dessus d’un minimum prédéfini.

Sélection des vannes pour un fonctionnement optimal de la pompe de surpression

Lors du choix d’une vanne pour cette fonction, l’un des principaux critères après la fiabilité doit être l’efficacité du débit de la vanne. Il est important d’utiliser une vanne qui ne gêne pas inutilement le débit, même lorsqu’elle est complètement ouverte. Une vanne avec un passage de débit clair et sans obstruction est fortement préférable.

La BERMAD 43T-PS  vanne de contrôle de pression d’aspiration de pompe réglable est un bon exemple de vanne adaptée à cette fonction. Elle offre la grande fiabilité propre aux vannes à élastomère, car ce type de vanne ne comporte ni paliers ni arbre susceptibles de se bloquer si la vanne reste inactive pendant de longues périodes. Lorsqu’elle est complètement ouverte et ne module pas la pression d’aspiration, la résistance à l’écoulement exceptionnellement faible et le passage droit et sans obstruction de cette vanne permettent à la pompe de continuer à fonctionner efficacement, avec un minimum d’entrave à l’alimentation en eau d’extinction des dispositifs d’extinction.

La BERMAD 43T-PS reste entièrement ouverte tant que la hauteur d’aspiration de la pompe ou le niveau de pression à l’entrée de la pompe reste supérieur au minimum préréglé (NPSHR). Si la pression d’aspiration descend en dessous du minimum préréglé, le pilote le détecte via la ligne de détection et provoque la modulation de la vanne principale, maintenant la pression au-dessus du niveau défini.

Installation typique d’une vanne d’aspiration de pompe de surpression

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