Composants des réseaux de distribution

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : - Identifier et décrire les principaux composants des réseaux de distribution d’eau, de gaz et d’autres fluides utilisés au Cameroun. - Justifier le choix des matériaux en fonction du fluide, de la pression, de la température et des contraintes environnementales. - Appliquer les règles de sécurité et de régulation (essais de pression, dispositifs anti‑retour, vannes de régulation). - Lire, interpréter et réaliser des schémas unifilaire et bifilaire conformes aux normes ISO/NF en vigueur. - Effectuer des calculs simples de perte de charge et de dimensionnement de conduites. **Prérequis** : - Notions de base en mécanique des fluides (débit, pression, perte de charge). - Lecture de plans techniques et connaissance des symboles normalisés. - Notions de sécurité sur les chantiers (port des EPI, consignes d’hygiène). - Utilisation d’un règle, d’un équerre et d’un rapporteur pour le dessin technique. --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, l’accès à l’eau potable et au gaz de ville constitue un enjeu majeur de développement, notamment dans les zones urbaines en pleine expansion comme Yaoundé, Douala ou Garoua. Les réseaux de distribution doivent être fiables, sûrs et conformes aux normes nationales (MINTP, MINEE) et internationales (ISO, NF). La maîtrise des composants, des matériaux et des schémas de représentation est donc indispensable pour les futurs techniciens supérieurs en génie civil, en électrotechnique ou en maintenance industrielle qui interviennent sur les chantiers d’adduction d’eau, de distribution de gaz ou de réseaux d’air comprimé dans les usines agro‑alimentaires, les hôpitaux ou les installations pétrolières. Ce chapitre propose une approche par compétences qui allie théorie, calculs pratiques et mise en situation professionnelle. --- ## I. Leçon 9 : Composants des réseaux d’eau; gaz et autres ### 9.1 Définition et rôle des réseaux de distribution Un réseau de distribution est un ensemble de canalisations, d’organes de régulation et de dispositifs de mesure destinés à transporter un fluide (eau potable, eau usée, gaz naturel, air comprimé, vapeur) depuis un point de production ou de stockage jusqu’aux points de consommation. Il assure la continuité du service, la qualité du fluide et la sécurité des usagers. > **>** Un réseau bien conçu limite les pertes de charge à moins de 10 % de la pression de service sur la longueur totale. ### 9.2 Composants principaux | Composant | Fonction principale | Exemple d’usage au Cameroun | |-----------|--------------------|-----------------------------| | Canalisation (tube) | Transport du fluide | PEHD Ø 110 mm pour eau potable dans les quartiers de Yaoundé | | Robinets et vannes | Régulation du débit, arrêt d’urgence | Vanne à guillotine DN 150 sur refoulement d’une station de pompage | | Régulateur de pression | Maintien d’une pression constante | Régulateur à membrane pour gaz de ville à Douala | | Compteur volumétrique | Mesure du volume consommé | Compteur à turbine DN 50 pour industrie agro‑alimentaire | | Réservoir / surpresseur | Stockage et maintien de la pression | Château d’eau de 500 m³ à Bamenda | | Clapet anti‑retour | Empêche le reflux | Clapet à boule sur refoulement d’une pompe de relevage | | Filtre / désinfecteur | Amélioration de la qualité | Filtre à sable + chloration pour eau de forage | ### 9.3 Spécificités selon le fluide - **Eau potable** : matériaux inertes (PEHD, PVC‑U, fonte ductile), respect de la norme NF EN 12201 (PEHD) et du décret n° 2005/084 du MINEE sur la qualité de l’eau. - **Eau usée** : résistance à la corrosion et aux abrasifs (fonte ductile, béton armé, PVC‑U). - **Gaz naturel** : acier carbone revêtu, soudure conforme à la norme API 5L, pression de service généralement 4 bar (gaz de ville) à 20 bar (transport). - **Air comprimé** : tubes en aluminium ou acier inoxydable, sécheurs et filtres à huile. - **Vapeur** : acier allié, isolation thermique, soupapes de sécurité selon la norme EN 12952. ### 9.4 Normes et réglementation camerounaises - **MINTP** : arrêté n° 001/MINTP du 12 janvier 2018 relatif aux travaux d’adduction d’eau potable. - **MINEE** : circulaire n° 020/MINEE du 15 mars 2020 sur le contrôle de la qualité de l’eau distribuée. - **Normes NF** : NF EN 12201 (PEHD), NF EN 1057 (tuyaux en cuivre), NF EN 13480 (tuyauteries métalliques). - **ISO** : ISO 4427 (systèmes de canalisations en PEHD), ISO 12176‑3 (essais de résistance à la traction des raccords). ### 9.5 Exemple de dimensionnement d’une conduite d’eau potable **Données** : débit de pointe Q = 0,15 m³/s, longueur L = 800 m, matériau PEHD (coefficient de rugosité k = 0,007 mm), température 20 °C, pression autorisée ΔP ≤ 0,5 bar. On utilise la formule de Hazen‑Williams (adaptée au système métrique) : \[ V = 0,849 \, C \, R^{0,63} \, S^{0,5} \] où - V = vitesse moyenne (m/s) - C = coefficient de Hazen‑Williams (pour PEHD, C ≈ 130) - R = rayon hydraulique = D/4 (m) - S = pente de charge = ΔP/(γ·L) (γ = poids spécifique de l’eau ≈ 9810 N/m³) On cherche D tel que V = Q/A avec A = πD²/4. **Résolution** (itération) : 1. Supposons D = 0,30 m → A = 0,0707 m² → V = Q/A = 0,15/0,0707 ≈ 2,12 m/s. Calcul de la perte de charge avec Hazen‑Williams : R = D/4 = 0,075 m, R^{0,63}=0,075^{0,63}=0,195, S^{0,5}=V/(0,849·C·R^{0,63})=2,12/(0,849·130·0,195)=0,0985 → S=0,00970. hf = S·L = 0,00970·800 = 7,76 m → ΔP = γ·hf = 9810·7,76 ≈ 7,60·10⁴ Pa = 0,76 bar > 0,5 bar (non acceptable). 2. D = 0,35 m → A = 0,0962 m² → V = 0,15/0,0962 ≈ 1,56 m/s. R = 0,0875 m, R^{0,63}=0,0875^{0,63}=0,215, S^{0,5}=1,56/(0,849·130·0,215)=0,0657 → S=0,00432. hf = 0,00432·800 = 3,46 m → ΔP = 9810·3,46 ≈ 3,39·10⁴ Pa = 0,34 bar < 0,5 bar (acceptable). **Conclusion** : un tube PEHD de diamètre nominal 350 mm (DN 350) satisfait la condition ΔP ≤ 0,5 bar. On pourra choisir le diamètre commercial immédiatement supérieur, DN 400, pour augmenter la marge de sécurité. > **>** Formule de Hazen‑Williams : $V = 0,849 \, C \, R^{0,63} \, S^{0,5}$ (V en m/s, R en m, S adimensionnel). ### 9.6 Tableau récapitulatif des matériaux usuels | Matériau | Plage de pression (bar) | Plage de température (°C) | Résistance à la corrosion | Usage typique | |----------|------------------------|---------------------------|---------------------------|---------------| | PEHD (PE‑80/100) | 0‑16 | 0‑45 | Excellente (inertie chimique) | Eau potable, irrigation | | PVC‑U | 0‑16 | 0‑45 | Bonne (sensible aux UV) | Eau froide, réseaux pluviaux | | Fonte ductile | 0‑25 | -20‑120 | Bonne (avec revêtement) | Eau usée, refoulement | | Acier carbone | 0‑40 | -20‑150 | Moyenne (nécessite peinture ou galvanisation) | Gaz naturel, vapeur | | Cuivre | 0‑20 | -20‑200 | Excellente (pas de corrosion intérieure) | Eau chaude sanitaire, réfrigération | | Acier inoxydable 304/316 | 0‑40 | -20‑300 | Excellente | Air comprimé, industrie agro‑alimentaire | --- ## II. Leçon 10 : Matériaux, sécurité et régulation ### 10.1 Choix des matériaux Le choix s’appuie sur quatre critères principaux : 1. **Compatibilité chimique** avec le fluide (ex. : pas de cuivre avec l’eau acide). 2. **Résistance mécanique** à la pression de service et aux coups de bélier. 3. **Durabilité** face à la corrosion interne/externe et à l’abrasion. 4. **Coût global** (achat, mise en œuvre, maintenance). ### 10.2 Propriétés mécaniques essentielles - **Limite d’élasticité (σₑ)** : contrainte au-delà de laquelle la déformation devient permanente. - **Module d’élasticité (E)** : rigidité du matériau (ex. : E ≈ 210 GPa pour l’acier). - **Allongement à la rupture (A %)** : capacité à absorber des déformations sans rupture. - **Résilience** : énergie absorbée lors d’un choc (important pour les zones sismiques). > **>** Coefficient de sécurité habituel pour les canalisations sous pression : γₛ = 1,5 (pression d’essai = 1,5 × pression de service). ### 10.3 Règles de sécurité et d’essais - **Essai hydrostatique** : remplissage à l’eau, pressurisation à 1,5 × Pservice pendant 15 min, inspection visuelle des fuites. - **Détecteurs de fuites** : gaz traceur (hélium) ou ultrasons pour les réseaux de gaz. - **Dispositifs d’arrêt d’urgence** : vannes à fermeture rapide (type « quick‑close ») installées tous les 500 m sur les principales lignes de gaz. - **Protection cathodique** : pour les canalisations acier enterrées, utilisation d’anodes sacrificielles (Zn ou Mg) afin d’éviter la corrosion électrochimique. - **Ventilation** : dans les locaux techniques, débit de renouvellement d’air ≥ 6 volumes/heure pour éviter l’accumulation de gaz combustibles. ### 10.4 Régulation et mesure | Dispositif | Fonction | Exemple de réglage | |------------|----------|--------------------| | Vanne de régulation à diaphragme | Maintien de la pression downstream | Préréglée à 3 bar pour un réseau d’eau de ville | | Clapet anti‑retour à battant | Empêche le reflux | Installation après pompe de relevage | | Débitmètre à turbine | Mesure instantanée du débit | Plage 0‑50 m³/s, précision ± 2 % | | Manomètre à tube Bourdon | Lecture de la pression locale | Échelle 0‑10 bar, classe 1,0 | | Transmetteur de pression 4‑20 mA | Signal télémétrie vers SCADA | Sortie 12 mA à 5 bar (plage 0‑10 bar) | ### 10.5 Exemple de calcul de perte de charge dans un réseau de gaz (formule Weymouth) **Données** : gaz naturel, débit Q = 0,025 m³/s, longueur L = 900 m, diamètre intérieur D = 0,08 m, facteur de compressibilité Z ≈ 0,92, température moyenne T = 290 K, pression amont P₁ = 6 bar, facteur de friction f = 0,018. La formule de Weymouth s’exprime habituellement en unités du système anglo‑saxon : \[ Q = \frac{0,0015 \, D^{2,66}}{\sqrt{f \, L \, \frac{T}{Z}}} \, \sqrt{P_1^{2} - P_2^{2}} \] où - Q en ft³/s, - D en pouces, - L en miles, - T en °R (Rankine), - P en psi. On effectue donc les conversions nécessaires : - D = 0,08 m × 39,3701 in/m = 3,15 in - L = 900 m × 0,000621371 mi/m = 0,559 mi - T = 290 K × 1,8 = 522 °R - P₁ = 6 bar × 14,5038 psi/bar = 87,0 psi - Q = 0,025 m³/s × 35,3147 ft³/m³ = 0,883 ft³/s On calcule le terme constant : \[ K = \frac{0,0015 \, D^{2,66}}{\sqrt{f \, L \, \frac{T}{Z}}} = \frac{0,0015 \times (3,15)^{2,66}}{\sqrt{0,018 \times 0,559 \times \frac{522}{0,92}}} \] \[ (3,15)^{2,66} \approx 21,1 \quad\Rightarrow\quad \text{numérateur}=0,0015\times21,1=0,0317 \] \[ 0,018\times0,559=0,0101;\quad \frac{522}{0,92}=567,4;\quad \text{produit}=0,0101\times567,4=5,73;\quad \sqrt{5,73}=2,39 \] \[ K = \frac{0,0317}{2,39}=0,0133\; \text{(ft³/s)/psi} \] Ensuite : \[ \sqrt{P_1^{2} - P_2^{2}} = \frac{Q}{K}= \frac{0,883}{0,0133}=66,4\; \text{psi} \] \[ P_1^{2} - P_2^{2}= (66,4)^{2}=4,41\times10^{3}\; \text{psi}^2 \] \[ P_1^{2}= (87,0)^{2}=7,57\times10^{3}\; \text{psi}^2 \] \[ P_2^{2}= P_1^{2} - 4,41\times10^{3}=3,16\times10^{3}\; \text{psi}^2 \] \[ P_2 = \sqrt{3,16\times10^{3}}=56,2\; \text{psi} \] Conversion en bar : \(P_2 = 56,2\; \text{psi} / 14,5038 = 3,88\; \text{bar}\) **Résultat** : la pression aval est d’environ 3,9 bar, soit une chute de charge de 2,1 bar sur 0,9 km, conforme aux limites admises (< 4 bar). > **>** Formule de Weymouth (unités anglo‑saxonnes) : $Q = \frac{0,0015 D^{2,66}}{\sqrt{f L \frac{T}{Z}}}\sqrt{P_1^{2}-P_2^{2}}$ (Q en ft³/s, D en pouces, L en miles, T en °R, P en psi). ### 10.6 Tableau des coefficients de rugosité (k) | Matériau | k (mm) | |----------|--------| | PEHD lisse | 0,007 | | PVC‑U | 0,015 | | Fonte ductile (revêtue) | 0,120 | | Acier neuf | 0,045 | | Acier rouillé | 0,150 | | Béton lisse | 0,300 | ### 10.7 Encadré > à retenir > **>** Lors d’un essai hydrostatique, la pression ne doit jamais dépasser 2 × Pservice sans autorisation écrite du responsable de sécurité. --- ## III. Leçon 11 : Schémas types unifilaire; bifilaire et dessin ### 11.1 Principes de représentation - **Schémas unifilaire** : une seule ligne représente la conduite, indépendamment du nombre de tuyaux physiques (utile pour les réseaux de distribution où aller‑et‑retour sont symétriques). - **Schémas bifilaire** : deux lignes parallèles figurent le départ et le retour (ex. : circuits de chauffage, systèmes de vapeur avec condensat retour). - **Schémas de principe** : montrent uniquement les fonctions (pompe, vanne, réservoir) sans échelle géographique. ### 11.2 Symboles normalisés (ISO 1219 / NF E 02‑005) | Symbole | Signification | Exemple d’usage | |---------|---------------|-----------------| | ─────── | Tuyau (ligne continue) | Conducteur principal | | ══════ | Tuyau en double paroi (isolation) | Vapeur isolée | | ◯ | Vanne à boisseau sphérique | Arrêt d’urgence | | ▭ | Pompe centrifuge | Refoulement d’eau | | ⏚ | Réservoir / cuve | Château d’eau | | ⏱ | Compteur volumétrique | Mesure de consommation | | ⚡ | Source d’énergie (électrique) | Moteur de pompe | | ⚠️ | Clapet anti‑retour | Éviter le reflux | | 📈 | Manomètre | Lecture de pression | | 📉 | Débitmètre à turbine | Mesure de débit | > **>** Un symbole doit toujours être accompagné de sa légende lorsqu’il apparaît pour la première fois dans un schéma. ### 11.3 Lecture et interprétation 1. Identifier le sens du flux (flèche pleine). 2. Repérer les points de régulation (vannes, régulateurs). 3. Localiser les organes de mesure (compteurs, débitmètres). 4. Vérifier la présence de dispositifs de sécurité (clapets anti‑retour, vannes d’arrêt). 5. Noter les changements de diamètre ou de matériau indiqués par des changements de ligne ou de hachure. ### 11.4 Exercice de dessin : schéma unifilaire d’un réseau d’eau potable d’un quartier de Yaoundé **Contexte** : quartier de 500 logements, débit de pointe estimé 0,30 m³/s, pression de service 4 bar, réservoir surélevé de 200 m³ à 30 m d’altitude. **Étapes** : 1. Tracer la ligne principale depuis le réservoir (symbole réservoir) vers le premier répartiteur (symbole « T »). 2. Insérer un régulateur de pression après le réservoir pour limiter à 4 bar. 3. Placer un compteur volumétrique juste après le régulateur. 4. Dessiner les dérivations vers chaque bloc d’immeubles (symboles de tuyaux en dérivations à 90°). 5. Ajouter une vanne d’arrêt à chaque dérivations pour permettre l’isolement secteur. 6. Indiquer les pertes de charge estimées (ex. : 0,2 bar sur 500 m) à l’aide de notes en marge. 7. Coter le schéma : échelle 1 : 500, indiquer les altitudes (nivellement du terrain). Le schéma obtenu respecte la norme NF E 02‑005 : toutes les lignes sont continues, les symboles sont clairement légendés, le sens du flux est indiqué par une flèche pleine du réservoir vers les consommateurs. ### 11.5 Dessin technique : échelles, cotes et légendes - **Échelle** : choisir une échelle qui permet de lire les détails sans surcharger la feuille (ex. : 1 : 100 pour un détail de poste de pompage, 1 : 2000 pour un plan de quartier). - **Cotes** : placer les cotes hors du tracé principal, utiliser des lignes d’extension et des flèches de cotations. - **Légende** : regroupée en bas à droite, contenant les symboles, les références de normes et les notes de matériau. - **Repérage** : chaque équipement reçoit un numéro de référence (ex. : P‑01 pour pompe 1, V‑02 pour vanne 2) reporté dans la légende et dans le tableau de suivi de chantier. > **>** En dessin technique, la ligne de cote ne doit jamais couper un symbole ou une ligne de conduite ; elle doit être placée à l’extérieur avec un espace d’au moins 2 mm. ### 11.6 Tableau de symboles usuels (rappel) | Symbole | Description | Application fréquente | |---------|-------------|-----------------------| | ─────── | Tuyau simple | Eau froide, gaz | | ══════ | Tuyau isolé | Vapeur, eau chaude | | ◯ | Vanne à boisseau | Arrêt d’urgence | | ▭ | Pompe centrifuge | Refoulement, surpression | | ⏚ | Réservoir | Château d’eau, cuve de stockage | | ⏱ | Compteur volumétrique | Facturation eau/gaz | | ⚡ | Moteur électrique | Entraînement pompe | | ⚠️ | Clapet anti‑retour | Prévention du reflux | | 📈 | Manomètre | Contrôle de pression | | 📉 | Débitmètre à turbine | Mesure de débit en temps réel | ### 11.7 Encadré > à retenir > **>** Dans un schéma unifilaire, le sens du flux est toujours indiqué par une flèche pleine ; aucune flèche creuse n’est admise pour représenter le débit. --- ## Synthèse du chapitre - Les réseaux de distribution comportent canalisations, robinetterie, vannes, régulateurs, compteurs, réservoirs et dispositifs de sécurité. - Le choix du matériau dépend de la compatibilité chimique, de la pression, de la température et de la résistance à la corrosion. - Les essais hydrostatiques à 1,5 × Pservice et les détecteurs de fuites sont obligatoires pour garantir la sécurité. - La régulation s’effectue par vannes de régulation, clapets anti‑retour et dispositifs de mesure (débitmètres, manomètres). - Les schémas unifilaire représentent une conduite par une ligne unique ; le bifilaire montre aller‑et‑retour. - Les symboles normalisés (ISO 1219, NF E 02‑005) doivent être utilisés et légendés. - Le dessin technique respecte des règles d’échelle, de cotage et de repérage pour assurer la lisibilité et l’exploitation sur chantier. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | **Pression de service** | Pression maximale admise en fonctionnement normal d’une canalisation. | | **Essai hydrostatique** | Test consistant à remplir la conduite d’eau et à la pressuriser à un coefficient de sécurité (souvent 1,5) pour vérifier l’étanchéité. | | **Coefficient de rugosité (k)** | Paramètre caractérisant l’aspect intérieur d’une conduite influençant la perte de charge. | | **Vanne de régulation** | Dispositif permettant de maintenir une pression ou un débit constant en aval malgré les variations amont. | | **Clapet anti‑retour** | Organe qui autorise l’écoulement dans un seul sens et empêche le reflux. | | **Débitmètre à turbine** | Instrument mesurant le débit volumétrique grâce à la rotation d’une hélice placée dans le flux. | | **Manomètre à tube Bourdon** | Appareil indiquant la pression par la déformation d’un tube elliptique sous pression. | | **Régulateur de pression** | Dispositif qui réduit et stabilise la pression d’un fluide à une valeur de consigne prédéfinie. | | **Schémas unifilaire** | Représentation où une seule ligne symbolise l’ensemble des conduites d’un réseau, indépendamment du nombre de tuyaux physiques. | | **Schémas bifilaire** | Représentation utilisant deux lignes parallèles pour montrer le départ et le retour d’un fluide (ex. : vapeur/condensat). | | **PEHD** | Polyéthylène haute densité, matériau thermoplastique utilisé pour les canalisations d’eau potable et d’irrigation. | | **Fonte ductile** | Fonte comportant du graphite sous forme sphéroidale, offrant bonne résistance mécanique et ténacité. | --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Dimensionnement d’une conduite d’eau potable **Données** : Un lotissement de 250 maisons nécessite un débit de pointe de 0,18 m³/s. La longueur de la conduite principale depuis le réservoir jusqu’au dernier répartiteur est de 650 m. On utilise du PEHD (C = 130). La perte de charge admissible est de 0,4 bar. Déterminer le diamètre nominal minimal de la conduite. **Corrigé** : On utilise la formule de Hazen‑Williams sous la forme : \[ h_f = \frac{10,67 \, L \, Q^{1,85}}{C^{1,85} \, D^{4,87}} \] où \(h_f\) est la perte de charge (m), \(L\) en m, \(Q\) en m³/s, \(D\) en m. Convertir la perte de charge admissible : \(0,4 \text{bar}=0,4\times10^{5}\text{Pa}=4\times10^{4}\text{Pa}\). La hauteur d’eau équivalente : \(h_f = \frac{ΔP}{γ}= \frac{4\times10^{4}}{9810}=4,08\text{ m}\). On cherche D tel que \(h_f ≤ 4,08\) m. Essayons D = 0,20 m : \[ h_f = \frac{10,67 \times 650 \times (0,18)^{1,85}}{130^{1,85} \times (0,20)^{4,87}} \] Calcul intermédiaire : \((0,18)^{1,85}=0,045\) \(130^{1,85}=≈ 5,0\times10^{3}\) \((0,20)^{4,87}=≈ 2,1\times10^{-4}\) Numérateur = 10,67 × 650 × 0,045 ≈ 312 Dénominateur = 5,0×10³ × 2,1×10⁻⁴ ≈ 1,05 \(h_f ≈ 312 / 1,05 ≈ 297\) m → bien trop élevé. Essayons D = 0,30 m : \((0,30)^{4,87}=0,30^{4,87}=≈ 1,2\times10^{-2}\) Dénominateur = 5,0×10³ × 1,2×10⁻² ≈ 60 \(h_f = 312 / 60 ≈ 5,2\) m (encore au‑delà de 4,08 m). Essayons D = 0,35 m : \((0,35)^{4,87}=0,35^{4,87}=≈ 3,5\times10^{-2}\) Dénominateur = 5,0×10³ × 3,5×10⁻² ≈ 175 \(h_f = 312 / 175 ≈ 1,78\) m (< 4,08 m). Donc D = 0,35 m (DN 350) satisfait la condition. On peut choisir le diamètre commercial immédiatement supérieur : **DN 400** (0,40 m) pour avoir une marge de sécurité. **Réponse** : diamètre nominal minimal ≈ DN 350 ; on adoptera DN 400 en pratique. --- ### Exercice 2 – Calcul de perte de charge dans un réseau de gaz (Weymouth) **Données** : Gaz naturel, débit Q = 0,025 m³/s, longueur L = 900 m, diamètre intérieur D = 0,08 m, température moyenne T = 290 K, facteur de compressibilité Z = 0,92, pression amont P₁ = 6 bar, facteur de friction f = 0,018. Déterminer la pression aval P₂. **Corrigé** : La formule de Weymouth s’exprime en unités du système anglo‑saxon : \[ Q = \frac{0,0015 \, D^{2,66}}{\sqrt{f \, L \, \frac{T}{Z}}} \, \sqrt{P_1^{2} - P_2^{2}} \] avec Q en ft³/s, D en pouces, L en miles, T en °R, P en psi. Conversions : - D = 0,08 m × 39,3701 in/m = 3,15 in - L = 900 m × 0,000621371 mi/m = 0,559 mi - T = 290 K × 1,8 = 522 °R - P₁ = 6 bar × 14,5038 psi/bar = 87,0 psi - Q = 0,025 m³/s × 35,3147 ft³/m³ = 0,883 ft³/s Calcul du terme constant K : \[ K = \frac{0,0015 \, D^{2,66}}{\sqrt{f \, L \, \frac{T}{Z}}} = \frac{0,0015 \times (3,15)^{2,66}}{\sqrt{0,018 \times 0,559 \times \frac{522}{0,92}}} \] \[ (3,15)^{2,66} \approx 21,1 \;\Rightarrow\; \text{numérateur}=0,0015\times21,1=0,0317 \] \[ 0,018\times0,559=0,0101;\quad \frac{522}{0,92}=567,4;\quad \text{produit}=0,0101\times567,4=5,73;\quad \sqrt{5,73}=2,39 \] \[ K = \frac{0,0317}{2,39}=0,0133\; \text{(ft³/s)/psi} \] Ensuite : \[ \sqrt{P_1^{2} - P_2^{2}} = \frac{Q}{K}= \frac{0,883}{0,0133}=66,4\; \text{psi} \] \[ P_1^{2} - P_2^{2}= (66,4)^{2}=4,41\times10^{3}\; \text{psi}^2 \] \[ P_1^{2}= (87,0)^{2}=7,57\times10^{3}\; \text{psi}^2 \] \[ P_2^{2}= P_1^{2} - 4,41\times10^{3}=3,16\times10^{3}\; \text{psi}^2 \] \[ P_2 = \sqrt{3,16\times10^{3}}=56,2\; \text{psi} \] Conversion en bar : \(P_2 = 56,2\; \text{psi} / 14,5038 = 3,88\; \text{bar}\) **Réponse** : pression aval ≈ 3,9 bar (chute de charge ≈ 2,1 bar sur 0,9 km), conforme aux limites admises (< 4 bar). --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de réaliser l’essai hydrostatique à 1,5 × Pservice avant la mise en service. | Risque de rupture sous pression, fuite importante, danger pour les travailleurs et le public. | Toujours planifier et consigner l’essai hydrostatique ; obtenir une attestation de conformité signé par le responsable sécurité. | | 2 | Utiliser un matériau incompatible (ex. : cuivre pour eau acide ou chlorée) sans vérification de la compatibilité chimique. | Corrosion rapide, perforation, contamination du fluide. | Consulter le tableau de compatibilité matériaux‑fluide ; effectuer un test de immersion si doute. | | 3 | Omettre d’installer un clapet anti‑retour après une pompe de relevage. | Retour d’eau usée vers le réservoir propre, risque de pollution croisée. | Installer systématiquement un clapet anti‑retour immédiatement après chaque pompe de relevage ; vérifier son bon fonctionnement lors de la mise en service. | | 4 | Dessiner un schéma sans indiquer le sens du flux (absence de flèche pleine). | Mauvaise interprétation lors de la maintenance, risque de manœuvre sur la mauvaise vanne. | Toujours ajouter une flèche pleine sur chaque conduite du schéma ; la légende doit préciser « sens du flux ». | | 5 | Négliger la protection cathodique sur une conduite acier enterrée en milieu humide. | Corrosion externe accélérée, perte de résistance mécanique, fuite. | Réaliser une étude de potentiel et installer des anodes sacrificielles ou un système de courant imposé selon la norme NF A 35‑503. | | 6 | Utiliser une échelle de dessin trop petite (ex. : 1 : 5000) pour représenter un poste de pompage complexe. | Détails invisibles, erreurs de cotation, difficultés de réalisation sur chantier. | Choisir une échelle adaptée au niveau de détail : 1 : 50 à 1 : 200 pour les équipements, 1 : 500 à 1 : 2000 pour les réseaux de quartier. | --- *Fin du cours.*