Tous les systèmes d'approvisionnement en eau sont constitués de canalisations qui transportent l'eau de sa source à sa destination. Au cours de ce processus, des poches d’air emprisonnées peuvent se former dans les canalisations. Les poches de gaz d’air et d’eaux usées sont difficiles à détecter et réduiront l’efficacité globale du système de tuyauterie. Les poches d'air peuvent également provoquer des problèmes de coups de bélier, d'arrêt du débit total, d'éclatement de canalisations, de bruit dans le système et de corrosion des canalisations. L'air dans le pipeline peut également provoquer un fonctionnement instable des vannes de régulation, des compteurs et des équipements. Pour garantir un fonctionnement sûr et efficace, il est donc essentiel d’éliminer continuellement l’air et les gaz d’eaux usées du système d’eau.
Qu'est-ce qu'une vanne d'air ?
Les vannes d'air sont un élément essentiel des réseaux d'approvisionnement en eau. Qu'il s'agisse d'une conduite de distribution d'eau ou d'une conduite d'égout, vous pouvez trouver un soupape d'air là.
Principaux composants d'une soupape de décharge d'air
Corps de soupape
Le corps unique de la vanne en fonte ductile est compact et abrite les flotteurs internes et le mécanisme supérieur. Le corps est conçu de manière à ce que l'entrée soit totalement exempte de guides de flotteur, ce qui permet d'utiliser les vannes papillon directement sous le soupape d'air sans impacter les performances. Chaque corps de vanne est doté d'une vanne de vidange inférieure inviolable de qualité 316SS permettant à la vanne d'être vidangée et testée rapidement et en toute sécurité.
Ensembles de flotteurs intérieurs
Les flotteurs intérieurs sont tous fabriqués à partir de polypropylène en barres, garantissant qu'ils ne pourront jamais changer de masse ou de forme. Les flotteurs sont tous guidés et maintenus d'équerre par rapport au corps par les quatre nervures de guidage sur le corps de la vanne, garantissant qu'ils ne peuvent pas être soufflés de manière décalée sur le côté.
Types de vannes d'air
1. Vannes d'air combinées
Il combine la fonction de vannes d'air automatiques et de vannes d'air et de vide. La fonction de libération d'air automatique libère l'air accumulé du système lorsqu'il est sous pression, et la fonction d'air et de vide évacue et admet de grands volumes d'air pendant le remplissage ou la vidange des canalisations. Les vannes d'air combinées sont des vannes d'air à double orifice, des vannes d'air à double effet et des vannes d'air à double orifice.
2. Vannes d'air et de vide
Il évacue de grands volumes d’air à partir de canalisations non pressurisées et est principalement utilisé lors du remplissage d’une canalisation. Les vannes d'air et de vide permettent d'admettre de grands volumes d'air lorsque les conduites sont vidangées et que la pression chute soudainement. Les vannes d'air et de vide sont des vannes d'air cinétiques, des vannes d'air à grand orifice, des casse-vide, des vannes d'air basse pression, des soupapes de surpression d'air et des vannes d'air à simple effet.
3. Vannes d'air automatiques
Il libère en permanence des volumes d'air relativement faibles à partir d'une conduite sous pression. Les vannes d'air automatiques sont également connues sous le nom de vannes d'air à petit orifice et sous pression.
Qu’est-ce qui cause la présence d’air dans les conduites d’eau ?
L'air et le vide formés dans les conduites d'eau peuvent entraîner de graves problèmes de fonctionnement, voire des conséquences dramatiques. L'air peut pénétrer dans les systèmes de tuyauterie de plusieurs manières :
- Pipelines vides
Les pipelines qui ne sont pas en service sont occupés par de l'air. La majeure partie est évacuée au démarrage, mais certaines poches d'air peuvent rester dans le système.
- Air dans le fluide
Les liquides comme l'eau peuvent contenir de l'air emprisonné ou dissous en fonction de la température et de la pression. Il se sépare du liquide lors de l'écoulement du fluide et peut rester piégé aux points hauts du système. De plus, dans les canalisations transportant les eaux usées, les déchets liquides peuvent subir des réactions chimiques et se transformer en gaz qui peuvent rester piégés dans le système de traitement des eaux usées.
- Équipement mécanique
L'air peut également pénétrer dans la canalisation par le biais de systèmes mécaniques tels que des pompes, des joints de canalisations, des vannes, etc. Des fuites ou des joints défectueux dans ces composants peuvent entraîner une infiltration d'air dans le système de canalisation.
La fonction des vannes d'air
Les vannes d'air remplissent deux fonctions importantes dans un système de tuyauterie. Ils maintiennent l’efficacité de la conception du système et assurent la protection du système. L'efficacité du système est maintenue en évacuant l'air du système via les vannes d'air, ce qui peut limiter le débit et augmenter les coûts de pompage.
La protection est assurée par l'évacuation et l'admission d'air à travers les vannes d'air pendant le fonctionnement du système, y compris le démarrage, l'arrêt et les conditions critiques telles que les pannes de courant ou les ruptures de conduite. L'air évacué et admis dans ces conditions réduira le risque de surtensions destructrices et de coups de bélier normalement associés à un air incontrôlé ou à un vide dans le système de tuyauterie.
Comment fonctionne une vanne d'air ?
Des vannes de purge d'air automatiques sont installées aux points les plus élevés d'un pipeline où l'air s'accumule naturellement. Des bulles d'air pénètrent dans la valve et déplacent le liquide à l'intérieur, abaissant ainsi le niveau de liquide. Il baisse lorsque le niveau baisse jusqu'au point où il ne soutient plus le flotteur. Ce mouvement éloigne le siège de l'orifice, déclenchant l'ouverture de la vanne et l'évacuation de l'air accumulé dans l'atmosphère.
Au fur et à mesure que l'air est purgé, le liquide rentre dans la vanne, soutenant à nouveau le flotteur, le soulevant jusqu'à ce que le siège appuie contre l'orifice, fermant ainsi la vanne. Ce cycle se répète automatiquement aussi souvent que nécessaire pour maintenir un système sans air.
Une installation correcte est essentielle au fonctionnement des soupapes de décharge d’air. Étant donné que ces vannes sont conçues pour évacuer l'air du système de tuyauterie, elles doivent être placées là où l'air est le plus susceptible de s'accumuler. Installez-les aux points hauts du système verticalement avec l’entrée vers le bas. N'oubliez pas d'ajouter une vanne d'arrêt sous la vanne si un entretien est nécessaire.
Applications des vannes d'air
Tous les systèmes de transport de fluides
- Potable
- Eaux usées
- Résiduel
- Eau naturelle
- Eau salée (installations d'osmose inverse)
- Acides en solution (exploitation minière).
Avantages des vannes d'air
- Protéger les pipelines
- Résoudre les problèmes d'emprisonnement d'air
- Assure l’exploitation sécuritaire des pipelines
- Empêche la formation de bulles et de poches d'air
- Faible entretien
- Efficacité énergétique
Inconvénients des vannes d'air dans les conduites
Le contrôle de la présence d’air à l’intérieur de la canalisation peut engendrer de graves problèmes :
- L'impédance d'écoulement dans les canalisations ou réduction de la section efficace :
Cela augmente les pertes d’énergie. Aussi, l’alimentation en eau insuffisante des différentes zones du système est due à l’obstruction de l’écoulement et à l’accumulation de pertes de charge localisées.
- Lectures inexactes sur les jauges et les hydromètres.
- Dommages graves aux pièces rotatives internes des jauges.
- Approvisionnement en eau inadéquat en raison de lectures incorrectes des compteurs et des hydromètres.
- Problèmes de corrosion et de cavitation.
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