Compteur d'Eau

ASI-BF / 2iE - UTER-GVEA - Om - Gestion et Maintenance AEP KAYA 05-2009 1

RENFORCEMENT DE L’AEP DE LA VILLE

DE KAYA A PARTIR DU LAC DEM :

GESTION ET MAINTENANCE DES

INSTALLATIONS

Justin BASSOLE

Moussa OUEDRAOGO DU 18 au 23 MAI 2009


TABLE DES MATIERES pages Ι - RAPPELS : NOTIONS DE BASE ET OUTILS ....................................................................................................... 3 ΙΙ - L’EXPLOITATION DES RESEAUX ..................................................................................................................... 4

ΙΙ.1 - LES TACHES D'EXPLOITATION ................................................................................................................. 4 ΙΙΙ- QUELQUES DEFINITIONS ........................................................................................................................... 5 ΙΙΙ.1 - L’EAU .............................................................................................................................................................. 5 ΙΙΙ.2 - LES RESEAUX : DEFINITIONS ................................................................................................................ 5 ΙΙΙ.2.1 – OUVRAGE D’ADDUCTION ................................................................................................................... 5 ΙΙΙ.2.2 – CONDUITE DE TRANSFERT OU FEEDER ........................................................................................... 5 ΙΙΙ.2.3 – CONDUITE DE DISTRIBUTION ............................................................................................................ 5 ΙΙΙ.2.4 – CONDUITE DE BRANCHEMENT ......................................................................................................... 6 ΙΙΙ.2.5 – POINT DE LIVRAISON ........................................................................................................................... 6 ΙΙΙ.2.6 – RESEAU DE DISTRIBUTION.................................................................................................................. 6 ΙΙΙ.2.7 – SECTEUR DE DISTRIBUTION ............................................................................................................... 6 ΙΙΙ.2.8 – SOUS-SECTEUR DE DISTRIBUTION .................................................................................................... 6 ΙΙΙ.2.9 – SERVICE D’EAU ...................................................................................................................................... 7

ΙΙΙ.3 LES VOLUMES D’EAU ............................................................................................................................... 7 ΙΙΙ.3.A – PRODUCTION .............................................................................................................................................. 7 ΙΙΙ.3.B – DISTRIBUTION ............................................................................................................................................ 8 ΙΙΙ.3.C – ENSEMBLE DU SERVICE ...................................................................................................................... 9

ΙV - LE COMPTAGE : outil principal de gestion ....................................................................................... 10 ΙV.1 – LES COMPTEURS D’EAU ................................................................................................................ 10 IV.2 - LES DEBITMETRES ............................................................................................................................. 19

V - LA CONNAISSANCE DU PATRIMOINE .................................................................................................. 22 Les plans et le fonctionnement du réseau ........................................................................................ 22

Recueil des données ................................................................................................................................................. 24 1. Données relatives au système et à son fonctionnement. ................................................................................. 24 2. Données relatives aux mesures ........................................................................................................................ 25

V –LES INDICATEURS DE PERFORMANCE ............................................................................................. 26 V 1 – RENDEMENT PRIMAIRE R1 ................................................................................................................... 26 V 2 – RENDEMENT HYDRAULIQUE DU SERVICE D’EAU R4 .................................................................... 26 V 3 – POURCENTAGE DE FUITES ................................................................................................................... 26 V 4 – INDICE LINEAIRE DE PERTES EN DISTRIBUTION ............................................................................. 26 V 5 – INDICE LINEAIRE DE FUITES ................................................................................................................ 27 V 6 – INDICE DE FUITES PAR BRANCHEMENT ........................................................................................... 27 V 7 – INDICE LINEAIRE DE REPARATIONS .................................................................................................. 27 V 8 – INDICE DE CONSOMMATION PAR ABONNE .................................................................................... 27 V 9 – INDICE DE CONSOMMATION PAR HABITANT ................................................................................ 27 V 10 – INDICE DE PERTE PAR ABONNE ........................................................................................................ 27

V - MAINTENANCE D’UN SYSTEME DE DISTRIBUTION D’EAU ......................................................... 28 V.1 - NOTION DE FIABILITE D’UN SYSTEME.......................................................................................... 28 V.2 - ANALYSE DES RISQUES DE DEFAILLANCE .................................................................................................. 28 V.3 - ANALYSE DE LA SECURITE D’UN SYSTEME DE DISTRIBUTION .................................................................... 29 V.4 - ENTRETIEN DES OUVRAGES ........................................................................................................................ 29 V.5 - ORGANISATION DE LA MAINTENANCE ......................................................................................................... 31


Ι - RAPPELS : NOTIONS DE BASE ET OUTILS

LE SYSTEME D’ALIMENTATION EN EAU POTABLE Un système d'alimentation ou d’adduction en eau est l’ensemble de tous les maillons depuis la

ressource en eau brute jusqu’au robinet du consommateur. Dans cette chaîne, chaque maillon revêt une très grande importance. Les responsabilités de chaque secteur doivent être clairement définies pour faciliter le suivi et le

diagnostic en cas de dysfonctionnement. La multitude et la complexité des équipements requièrent de la part de chaque exploitant une

attention soutenue et une réaction rapide suite à tout dysfonctionnement constaté L'objet du présent document est de mettre en exergue:

les données de base des équipements dont les caractéristiques de fonctionnement sont à surveiller:

les éléments de suivi des résultats d'exploitation dont l'analyse renseigne sur la santé du système d'adduction d'eau

les principaux facteurs tendant à cerner les problèmes d'économie de l'eau et d'amélioration des rendements. Or il s’avère qu’une partie de cette eau n’est pas utilisée par suite de pertes importantes. Ces pertes, outre le coût financier énorme qu’elles représentent, peuvent causer des

dégradations importantes dans le milieu environnant. Exploiter un service d’eau signifie donc : rentabiliser les installations et établir une

facturation juste. Pour cela, il faut optimiser le fonctionnement du réseau par une bonne connaissance des

volumes : exhaurés produits(traités), stockés

distribués consommés facturés

Ces connaissances sont indispensables pour agir et prendre des décisions vis à vis du

fonctionnement hydraulique du réseau. Aussi bien pour améliorer la qualité de distribution de l’eau, que pour réaliser des économies

substantielles, il est indispensable de : connaître les utilisations de l'eau, réduire les fuites ; et en premier lieu, s’attaquer aux fuites d’eau qui représentent une part importante de ces pertes. Depuis son captage dans le milieu naturel jusqu'au robinet du consommateur, l'eau nécessite de

nombreuses infrastructures pour son transport : - les ouvrages de captage, - les ouvrages de traitement, - les stations de pompage, - les réservoirs, - les canalisations, ainsi que des équipements de régulation, d'automatisme ou de surveillance.


ΙΙ - L’EXPLOITATION DES RESEAUX Les tâches d'exploitation courante font partie intégrante de la mission du gestionnaire de réseau

et de la lutte contre le gaspillage. Elles doivent permettre de satisfaire les exigences des usagers, aussi bien en termes de quantité que de qualité d'eau distribuée. Elles doivent également contribuer à la préservation durable de la qualité de l'eau. Les travaux d'exploitation visent donc, à la fois à pérenniser la durée de vie des ouvrages mais également à optimiser leur fonctionnement.

Ils se déclinent le plus souvent sous la forme de procédures permettant de définir les moyens matériels à mobiliser, les périodes les plus favorables ainsi que le temps nécessaire à leur exécution. A l'issue de leur réalisation, il est recommandé de rédiger des rapports d'intervention permettant de répertorier toutes les informations susceptibles d'être exploitées:

- pour améliorer les pratiques, - pour avoir une plus grande lisibilité sur le travail accompli, - pour la mise au point d'outils de décision (renouvellement) ou de suivi (indicateurs), - dans le cadre d'études statistiques, - dans le cadre de la modélisation d'un réseau ou d'un service…, - dans le cadre d’une démarche qualité. En résumé, l'exploitant doit posséder une vision dépassant le cadre strict de ses attributions. Il est aussi le garant de l'utilisation raisonnée de la ressource en eau.

ΙΙ.1 - LES TACHES D'EXPLOITATION ΙΙ.1.1 - Les interventions curatives Elles représentent souvent une part prépondérante de l'activité de l'exploitant. Le nombre de ces

travaux peut traduire simultanément une vétusté prononcée des ouvrages mais aussi une certaine carence de l'entretien préventif.

Organisées dans l’urgence, ces interventions sont souvent à l'origine de dégradations de la qualité du service tant en termes de qualité que de quantité.

ΙΙ.1.2.- L’entretien programmé : maintenance Il contribue à maintenir une certaine qualité de service sans occasionner de gêne ou de

désordres dans la desserte en eau. Ces travaux font l'objet d'une planification et d'une préparation soignée permettant de mobiliser tous les moyens nécessaires et d'accomplir les différentes tâches en toute sérénité.

Parmi les principales tâches à réaliser dans le cadre de l’entretien programmé, on peut énumérer les opérations suivantes :

- contrôle et entretien des captages, - suivi des installations de traitement, - suivi des stations de pompage, - nettoyage et désinfection des réservoirs, - suivi des rechlorations en réseau, - suivi des appareils de comptage, - contrôle et remplacement des compteurs, - contrôle et entretien des appareils de robinetterie et de fontainerie, - surveillance de la qualité de l'eau, - réalisation de purges, - réparation de fuites, - suivi des travaux.


ΙΙΙ- QUELQUES DEFINITIONS Plusieurs définitions concernant les réseaux puis les volumes sont les préalables aux calculs de rendements et d’indices.

ΙΙΙ.1 - L’EAU L’eau brute désigne celle qui n’a pas été traitée, c'est-à-dire, l’eau dans l’état où elle est prélevée dans le milieu naturel, et qui n’a pas été introduite dans le réseau de distribution (voir la définition ce cette expression). Une simple oxydation n’est pas considérée comme un traitement. Cette désignation d’eau brute n’implique pas de notions de qualité et en particulier ne signifie pas que l’eau concernée soit impropre à la consommation L’eau potable désigne celle qui circule dans le réseau de distribution. Cette désignation n’implique pas non plus de notion de qualité, bien que l’eau concernée induit par sa présence dans le réseau une forte présomption d’être apte à la consommation humaine. L’utilisation de cette expression procède davantage de la volonté d’opposer l’eau brute, non distribuée, à l’eau potable, offerte à la consommation.

ΙΙΙ.2 - LES RESEAUX : DEFINITIONS

ΙΙΙ.2.1 – OUVRAGE D’ADDUCTION Un ouvrage d’adduction véhicule de l’eau brute ou traitée. Commentaire : Les ouvrages d’adduction servent à amener l’eau brute depuis des sites plus ou moins éloignés où elle est généralement plus abondante et moins polluée, vers les zones d’utilisation. Ils peuvent être, à ciel ouvert (canaux, aqueducs) ou en conduites fermées, en maçonnerie ou constitués d’éléments préfabriqués (fonte, béton, etc...). Ce sont généralement les installations de traitement ou de stockage qui définissent la limite aval de ces ouvrages. En leur absence cette limite peut être définie par un organe de comptage ou à défaut par une vanne de sectionnement. Ces ouvrages d’adduction ne font pas partie du réseau de distribution. Leur fonctionnement (pression, vulnérabilité aux pollutions) de même que leur nature ne permettent pas de les assimiler aux autres conduites. On les désigne parfois sous le nom d’aqueducs.

ΙΙΙ.2.2 – CONDUITE DE TRANSFERT OU FEEDER Une conduite de transfert véhicule de l’eau potable sans branchements particuliers d’un ouvrage ou d’un secteur à un autre. On la désigne aussi sous le nom de feeder. Commentaire : La conduite de transfert se distingue des ouvrages d’adduction parce qu’elle véhicule de l’eau potable, toujours sous pression. Son rôle étant essentiellement de transporter de l’eau potable, normalement elle ne comporte pas de branchements de distribution à l’exception parfois de l’alimentation de quelques abonnés isolés situés en dehors des zones urbanisées, car elle est elle-même très souvent implantée en dehors de ces zones.

ΙΙΙ.2.3 – CONDUITE DE DISTRIBUTION Une conduite de distribution véhicule de l’eau potable et comporte des branchements. Commentaire : La conduite de distribution alimente les zones à desservir. Implantée majoritairement dans les zones construites c’est sur cette conduite que sont effectués les branchements d’abonnés.


Son origine est définie par le réservoir de distribution, par l’organe de comptage ou de fermeture situé sur la dérivation de la conduite de transfert ou sur l’ouvrage de mise en pression en cas de refoulement-distribution.

ΙΙΙ.2.4 – CONDUITE DE BRANCHEMENT La conduite de branchement véhicule de l’eau potable pour alimenter un abonné individuel ou collectif à partir d’une conduite de distribution. Son origine est la prise sur la conduite de distribution, son extrémité est le raccord avec le point de livraison.

ΙΙΙ.2.5 – POINT DE LIVRAISON Le point de livraison est l’emplacement où est délivrée l’eau potable à l’abonné. Il ne peut exister de point de livraison sans conduite de branchement, par contre il peut y avoir plusieurs points de livraison pour une seule conduite de branchement. NOTA : Le terme branchement, couramment utilisé, désigne l’ouvrage qui conduit l’eau potable de la conduite de distribution à l’installation propre de l’abonné. Il comprend trois parties : a) La prise sur la conduite de distribution publique. A un embranchement correspond une prise sur la conduite et inversement. b) La conduite de branchement qui relie la prise au point de livraison. c) Le point de livraison Sous la responsabilité de l‘abonné : * le regard ; * le compteur ; * le robinet de purge et le robinet après compteur. Un branchement peut alimenter des abonnés domestiques, des industriels, des immeubles collectifs ou municipaux, mais il peut aussi alimenter (avec ou sans compteur) des appareils de fontainerie (bouches ou poteaux d’incendie…) dont la gestion est assurée indépendamment du Service des Eaux.

ΙΙΙ.2.6 – RESEAU DE DISTRIBUTION Un réseau de distribution est un ensemble cohérent : * de réservoirs et d’équipements hydrauliques, * de conduites de transfert ou feeders, * de conduites de distribution, * de conduites de branchements, * de points de livraison, * de tous les appareils de robinetterie et de régulation nécessaires. Les branchements (en domaine public ou privé) font bien partie du réseau de distribution jusqu’au compteur compris.

ΙΙΙ.2.7 – SECTEUR DE DISTRIBUTION Le secteur de distribution est constitué d’un ensemble de canalisations de distribution et de branchements dont le volume mis en distribution est mesuré en permanence. Le secteur de distribution, qui est une notion à caractère hydraulique est déterminé par l’étude de sectorisation du réseau.

ΙΙΙ.2.8 – SOUS-SECTEUR DE DISTRIBUTION Un sous-secteur de distribution est un sous ensemble de secteur(s) que l’on peut isoler à un instant donné.


Il est aussi appelé îlot ou zone.

ΙΙΙ.2.9 – SERVICE D’EAU Un service d’eau est un ensemble cohérent :

* d’ouvrages de prélèvement, * d’ouvrages d’adduction, * d’ouvrages de production et traitement, * d’un réseau de distribution.

Le Service d’Eau ou service d’eau potable regroupe l’ensemble des ouvrages qui permettent de prélever l’eau dans la ressource, de l’amener à pied d’oeuvre, de la rendre conforme aux normes de qualité, de la mettre en pression et à la disposition de l’abonné. Le Service des Eaux est l’organisme qui gère le service d’eau.

ΙΙΙ.3 LES VOLUMES D’EAU NOTA : Les volumes mentionnés ci-après, pour chaque formule, doivent bien évidemment correspondre à la même période : le volume est annuel : du 1er janvier au 31 décembre.

ΙΙΙ.3.A – PRODUCTION Les noms abrégés présentés ci-après sont ceux utilisés dans les formules d’indicateurs de performances ci-dessous.

V0 : PRELEV_TOTAL Le prélèvement total est le volume emprunté au milieu naturel par les ouvrages du service prévus à cet effet. Cette notion est essentiellement utilisée dans les rapports avec les Agences de Bassin qui assoient leurs redevances sur les « volumes prélevés ».

V1 : V_PERTES_ADDUCTION Le volume des pertes en adduction avant station est le volume échangé avec l’extérieur dans les ouvrages d’adduction. Ce volume représente les échanges d’eau entre les ouvrages d’adduction et le milieu extérieur. Les pertes sont essentiellement des fuites d’eau vers l’extérieur mais il peut aussi s’agir d’apports d’eau par temps pluvieux (canaux) ou dans les traversées de terrains aquifères par des ouvrages peu étanches (maçonneries anciennes, etc…). Le terme perte est à prendre au sens algébrique. Ce volume ne peut être connu qu’en cas de comptage au prélèvement et à l’entée des usines.

V2 : V_ENTREE_STATION Le volume à l’entrée de la station de traitement est le volume d’eau mesuré à l’entrée des ouvrages de production du service. C’est le même volume que le prélèvement total lorsque les ouvrages d’adduction sont étanches ou que le prélèvement se fait au lieu même de production et qu’il n’y a pas d’échanges d’eau brute avec d’autres services. C’est généralement à ce niveau que sont installés les organes de comptage de l’eau brute et, pour cette raison, il est souvent confondu avec le prélèvement total. Le volume à l’entrée de la station de traitement correspond à la somme algébrique du prélèvement total, corrigé du volume pertes adduction (V1) et, le cas échéant, du volume d’eau brute importé (V2) ou exporté (V3).


V3 : V_BESOINS_STATION Le volume besoin des stations est le volume nécessaire au fonctionnement des ouvrages de production et rejeté à l’extérieur. C’est l’expression abrégée de volume utilisé pour les besoins et le fonctionnement des stations de traitement. Il s’agit exclusivement de l’eau rejetée à l’extérieur comme par exemple l’extraction de boue des décanteurs ou l’eau de lavage des filtres lorsqu’il n’y a pas recyclage. Par contre, l’eau utilisée par la dilution de certains réactifs ne doit pas être prise en compte dans le besoin des stations. Habituellement ce volume est calculé par différence entre le prélèvement total (V0) ou le volume entrée station (V4) et le volume sortie station (V6). Il peut être quelquefois significatif.

V4 : V_SORTIE_STATION Le volume sortie station est le volume distribué, issu des ouvrages de production du service pour être introduit dans le réseau de distribution. La notion de volume sortie station, ou volume produit, implique que l’eau provienne d’ouvrages qui sont le plus souvent des stations de pompage, précédés ou non d’installations de traitement. Dans ce cas, il s’agit d’un volume produit refoulé. Si l’eau passe gravitairement des ouvrages au réseau, il s’agit d’un volume produit gravitaire. En cas d’absence de traitement, le captage peut être considéré comme un ouvrage de production.

ΙΙΙ.3.B – DISTRIBUTION

V8 : CONSO_NON_COMPTA_EXPLOITATION Consommation non comptabilisée affectée à l’usage « Contraintes d’exploitation » qui représente le volume utilisé pour l’exploitation du réseau de distribution. Il s’agit de l’eau utilisée en toute connaissance de cause par l’exploitant du service pour le nettoyage des réservoirs, les purges de réseau, les écoulements permanents volontaires, etc… Ce volume est évalué.

V9 : CONSO_NON_COMPTA_PERTES Consommation non comptabilisée affectée aux pertes en réseau qui représente un volume de fuites résultant des défauts d’étanchéité du réseau. Cette notion concerne tous les ouvrages du réseau : réservoirs (à ne pas confondre avec le débordement), conduites de transfert, de distribution et de branchements, appareils de robinetterie, de régulation, etc… Il peut s’agir de rupture, de joints détériorés ou défectueux, de colliers de prise en charge, de presse-étoupe, etc…

V10 : CONSO_NON_COMPTA_GASPILLE La consommation non comptabilisée gaspillée est le volume perdu en raison d’incidents d’exploitation. Ce volume gaspillé est à ne pas confondre avec la consommation non comptabilisée affectée aux pertes en réseau (V9). Ce volume est à mettre au compte de l’exploitant du réseau, tout comme la consommation non comptabilisée affectée à l’usage « Contraintes d’exploitation » (V8). Il en diffère cependant parce que consommé à l’insu de celui-ci. Il s’agit surtout de débordements de réservoir ou de vidanges mal fermées, etc… Ce volume revêt un caractère exceptionnel, il est évalué. Cette perte n’est pas significative de l’état d’un réseau mais lorsqu’elle prend des proportions importantes, elle devient significative du fonctionnement d’un service.


V11 : CONSO_TOTALE_COMPTABILISEE La consommation totale comptabilisée résulte des relevés des appareils de comptage des abonnés. Le terme de comptabilisée est à prendre dans le sens où il comptabilise les relevés de compteurs. Il tient compte des volumes résultant de la lecture des index (sans correction d’exactitude), des rectifications qui ont pu être faites après erreur de relevé, des évaluations pour cause d’inaccessibilité, de dysfonctionnement ou d’absence provisoire de certains compteurs. Les volumes utilisés sur des branchements non équipés en permanence de compteurs ne sont pas compris dans ce volume mais dans le volume utilisé sans comptage par des usagers connus avec autorisation (V5+V7). Ce volume se rapporte à l’ensemble des compteurs d’abonnés à l’exclusion des compteurs d’exportation. Il diffère généralement du volume facturé notamment en cas d’application de forfaits de facturation ou de dégrèvements. C’est un volume difficile à rapporter à une période donnée surtout dans un système traditionnel de relevé de compteurs étalé sur plusieurs mois. Il conviendra d’y porter toute l’attention nécessaire pour les calculs de rendement.

VOLUME MIS EN DISTRIBUTION Le volume mis en distribution résulte de la somme algébrique des volumes sortie station (V2).

VOLUME DES PERTES EN DISTRIBUTION Le volume des pertes en distribution est la somme algébrique de la consommation non comptabilisée parasite (V6), de la consommation non comptabilisée pertes (V9) et de la consommation non comptabilisée gaspillé (V10). La caractéristique commune des différents types de pertes est qu’elles ne sont pas directement mesurables ; elles peuvent être évaluées et être déduites globalement par différence entre volumes mis en distribution et la consommation totale comptabilisée (V11 , qui bien que mesurée, l’est rarement sur des périodes identiques), différence dont on retranche les consommations non comptabilisées collectif public (V5) et défense incendie (V7) ainsi que la consommation non comptabilisée exploitation (V8), qui sont des consommations estimées. Des techniques de mesures et de diagnostics permettent en prenant certaines précautions d’appréhender ces valeurs de façon satisfaisante.

VOLUME UTILISE Le volume utilisé est la somme algébrique, de la consommation non comptabilisée défense incendie (V7), de la consommation non comptabilisée exploitation (V8) et la consommation totale comptabilisée (V11). Ce volume regroupe toutes les utilisations maîtrisées ou non de l’eau du réseau. Il comprend une partie des pertes en distribution. NOTA : Le volume défaut de comptage est le volume résultant de l’imprécision et du dysfonctionnement des organes de comptage, des oublis de relevé et des erreurs d’évaluation et de lecture. Il ne sera pas individualisé, la consommation totale comptabilisée (V11) pourra être relativisée par un commentaire relatif à ce volume, du type « Erreur sur V11 ».

ΙΙΙ.3.C – ENSEMBLE DU SERVICE

VOLUME INTRODUIT Le volume introduit (dans le service) est la somme du volume prélèvement total (V0). Ce volume représente l’ensemble des besoins en eau, potable ou non, d’un service de distribution d’eau pour assurer l’alimentation de ses propres usagers ; il comprend aussi l’eau du service et les pertes des ouvrages du service des eaux. Il permet de faire le bilan hydraulique entre les besoins et les ressources en eau.


VOLUME FACTURE Le volume facturé est le volume résultant des factures. Il est fréquemment différent de la consommation totale comptabilisée (V11). Il inclut en effet des notions de consommation minimale forfaitaire, d’eau délivrée gratuitement, de dégrèvement pour cause de fuite après compteur, ainsi que les consommations non comptabilisées Collectif public et Défense incendie. Certains utilisent l’expression du volume vendu qui en fait correspond au volume facturé

ΙV - LE COMPTAGE : outil principal de gestion ΙV.1 – LES COMPTEURS D’EAU

IV.1.1 - DEFINITION / CLASSIFICATION Un compteur est un appareil qui sert à la mesure automatique (totalisation ou intégration) du volume ou de la masse d’eau qui le traverse. D’après leur principe de fonctionnement, les compteurs d’eau se divisent en:

- compteurs mécaniques - compteurs à pression différentielle

Les compteurs proportionnels constituent un autre groupe Ce module présentera beaucoup plus les compteurs usuels en adduction d’eau potable: les compteurs mécaniques pour eaux propres et froides.

Les compteurs mécaniques. Les compteurs mécaniques: ce sont des appareils dont l’organe de mesure est actionné directement par la poussée hydrodynamique et entraîne un totalisateur aux dépens de l’énergie que lui transmet le courant qui traverse l’appareil. Moteurs hydrauliques, ils cumulent les quantités d’eau qui les traversent. Suivant le type du totalisateur, les compteurs mécaniques se divisent en : 1 - compteur avec totalisateur à aiguilles tournantes dans lesquels le totalisateur se compose d’un cadran gradué fixe et d’aiguilles tournant autour d’axes centrés sur les graduations circulaires du cadran. 2 - compteur avec totalisateur à tambours qui se compose de tambours ou disques chiffrés tournant au-dessous des ouvertures dans un cadran circulaire; les totalisateurs de ce type sont généralement pourvus d’une aiguille centrale.


Fig. 1 cadran de totalisateur à aiguilles cadran de totalisateur à tambours sauteurs chiffrés 2 - compteurs sous pression adaptés à la mesure des quantités d’eau qui les traversent sous une pression supérieure à la pression atmosphérique. Les compteurs mécaniques sous pression se divisent en:

ΙV.1.1.1 - LES COMPTEURS VOLUMETRIQUES.

On appelle compteur volumétrique, un compteur mécanique dont l’organe de mesure se déplaçant sous l’effet d’une différence de pression, refoule un volume déterminé d’eau à chaque course ou révolution. Par rapport à un compteur de vitesse, un compteur volumétrique se distingue par une sensibilité moindre à la variation des conditions de pression en amont et par une exactitude plus grande des indications. Par contre il est plus sensible aux impuretés et aux particules solides en suspension transportées par l’eau. Très cher, il est donc utilisé pour la mesure d’eau potable et comme compteur de contrôle.

ΙV.1.1.2 - LES COMPTEURS DE VITESSE. Le principe de mesure des compteurs de vitesse repose sur la proportionnalité entre la vitesse angulaire de rotation de la roue et le débit qui passe par le compteur. Les révolutions de la roue sont transmises au mécanisme totalisateur qui indique le débit intégré c’est à dire le volume d’eau qui s’est écoulé par le compteur dans un intervalle de temps donné. Les compteurs mécaniques de vitesse se divisent en: Compteurs à ailettes ( ou à turbine ) Les compteurs à turbines se divisent en: Compteurs à jets multiples: la roue est logée dans une boite pourvue de plusieurs ouvertures obliques laissant entrer et sortir l’eau dans la chambre de manière que l’eau attaque la roue sur toute sa périphérie(fig.5).


fig.5 : Compteurs à jets multiples : ils se divisent en : Les compteurs à ailettes sont employés pour la mesure de l’eau livrée dans les immeubles

d’habitation où la variation de la demande ne dépasse pas la limite de 1%.

Compteurs à hélices (moulinet)

Ils comportent une roue dont l’axe coïncide avec la direction de l’écoulement et qui est pourvue de plusieurs pâles en forme de vis à filets multiples.

Les compteurs à hélices simples se divisent en:

Compteurs combinés (fig.6) Compteurs combinés en parallèle Compteurs combinés en série

Compteur du type cadran sec Compteur du type cadran noyé

Compteurs à hélice horizontale et enveloppe fermée

Compteur à hélice axiale et mécanisme amovible.

Compteurs à hélice verticale pour conduite horizontale


IV.2 - CARACTERISTIQUES D’UN COMPTEUR

ΙV.2.1 - La dimension d’un compteur

Le calibre d’un compteur est défini par le diamètre nominal Dn des tubulures exprimé en mm et par le débit nominal Qn exprimé en m3/ h.

a) - Diamètre nominal

Le diamètre nominal correspond au diamètre intérieur de la tubulure d’entrée et de sortie.

Toutefois les compteurs d’un diamètre déterminé peuvent être montés sur une conduite de diamètre plus grand au moyen de raccord de réduction.

b) - Débit (Qn)

Le débit nominal se définit par la valeur du débit sous une perte de charge convenue dans le compteur.

On appelle débit réel le débit qui passe par le compteur avec la perte de charge convenue.

Le débit réel est la caractéristique hydraulique d’un compteur déterminé, alors que le débit nominal est la caractéristique hydraulique de tous les compteurs d’un type et d’une dimension donnés.

c) - Etendue des mesures

C’est l’intervalle des débits compris entre les limites inférieures d’exactitude (Qa) et le débit maximal admissible (Qmax.)

La caractéristique numérique de l’étendue de mesure est le rapport : = Qa / Qmax.

Débits admissibles

Pour protéger un compteur contre une usure prématurée, on applique les normes de débits admissibles pour un fonctionnement sans préjudice pour ses propriétés mécaniques et de mesure.

a) - Débit maximum ( Qmax.)

Le débit maximal est le débit accidentel auquel le compteur doit pouvoir fonctionner sans détérioration pendant des durées limitées, en respectant les erreurs maximales tolérées.

b - Le débit nominal ( Qn )

Le débit nominal est égal à la moitié du débit maximal.

A ce débit le compteur peut fonctionner en régime permanent ou intermittent.


c) - Le débit minimal ( Qmin ) Le débit minimal est le débit à partir duquel le compteur doit respecter les erreurs maximales tolérées par la réglementation. Au-dessous de celui-ci, le compteur tourne mais le constructeur ne garantit aucune précision.

d) - Le débit de transition ( Qt ) Le débit de transition ( Qt )partage l’étendue des débits comprise entre Qmin. et Qmax. en deux étendues dans lesquelles les erreurs maximales tolérées prennent des valeurs différentes.

e) - Débit horaire admissible Le volume qui peut passer par le compteur pendant une heure. Le temps de fonctionnement journalier ne doit pas excéder 10 h.

f) - Débit journalier admissible pour 10 heures de service Ce débit est surtout adopté pour les compteurs industriels et assimilés. Il est exprimé par le volume qui peut passer par le compteur en service continu pendant 24 h , mais sous la réserve que la consommation mensuelle d’eau ne dépasse pas la norme de débit mensuel admissible.

g) - Débit mensuel admissible C’est le débit qui peut passer pendant un mois sans préjudice. Le débit mensuel admissible pour des conditions de répartition moyenne des débits dans le temps constitue la base du choix de la dimension du compteur.

ΙV.2.3 - CLASSES METROLOGIQUES La métrologie peut se définir comme étant la “ science de la mesure associée à l’évaluation

de son incertitude ”. La spécificité de la discipline métrologique n’est pas dans la mesure elle-même, mais dans la validation du résultat. Les compteurs sont repartis en trois classes A , B ,C. Chaque classe définit des valeurs du débit minimal et du débit de transition égales à un pourcentage du débit nominal. La classe C, est la plus sévère; c’est dans cette classe que l’on aura les valeurs les plus faibles de Qmin. et Qt.( tableau 1 ). L’attribution d’une classe métrologique à un compteur mesure donc beaucoup plus son aptitude à mesurer les débits faibles que son aptitude à bien compter les débits dans la gamme haute comprise entre Qn. et Qmax. Ainsi les compteurs volumétriques sont généralement en classe C. les compteurs de vitesse à turbine ou à hélice verticale en classe B et ceux à hélice axiale horizontale en A.

IV.3 – INSTALLATION DES COMPTEURS Il n’existe pas de normes internationales pour l’installation des compteurs d’eau. Cependant certaines règles générales sont à observer. Outre le rinçage de la canalisation avant, le sens de pose du compteur, le maintien de l’étanchéité suivant l’assemblage avec la conduite principale est essentiel. Le montage dépend du type de joints à mettre en place. Si possible, lire et respecter les consignes du constructeur.


1

2

ΙV.3 1 - COMPTEURS DE QN 15 M3/H

Illustrations de quelques recommandations d’installation de compteurs « Sappel ».

fig.1 Type Altair et Vega Position indifférente Type WP, Wesan P : position 1, 2 & 4 Aquarius :position1 & 2 Type Aquila, Corona, WS, Wesan S position 1

fig.2

fig.3 Tout type

fig.4 Tout type

fig.5 : longueurs droites en amont et en aval des compteurs

4

1 DN 3 DN

5 DN

Type Aquarius

1 DN 1 DN 2 DN 2 DN

Type Aquarius Type Aquila, WS6 WP, Wesan P & S

1 DN 3 DN

3 DN 3 DN 5 DN

Type Aquarius

Type Aquila, WS6 WP, Wesan P & S

Type Aquila, WS6 WP, Wesan P & S

3


ΙV.3.2 - COMPTEURS DE QN 15 M3 / H

Pour la comptabilisation des débits ou volumes importants en permanence sur conduites de réseau de station de réservoir, se posent des compteurs à brides (50 mm DN 800 mm). Le regard doit être réservé au branchement. Le compteur et ses accessoires seront placés sur un

massif surélevé. Des distances minimales seront respectées tout autour du compteur. Pour les compteurs très lourds, prévoir l’utilisation d’engins de levage. Les règles d’équipement

amont, aval et d’installation seront respectées, afin de permettre la pose, la dépose, les vérifications sur place.

Le compteur ne devra pas subir de contraintes dommageables du fait des canalisations et des

accessoires. En particulier, les canalisations à l’amont et à l’aval du compteur devront être convenablement fixées pour qu’aucune des parties de l’installation ne puisse se déplacer sous l’effet de la poussée de l’eau( même en compteur déposé ).

Sur de nombreux types de compteurs, des perturbations d’écoulement dues au profil de la

canalisation sont la cause d’erreurs de mesure. Exemple: la dissymétrie du profil de vitesse ou la giration due à la présence de coudes dans des plans différents. Eviter de monter des vannes de réglage, des clapets de retenue, de pièces coudées, des dérivations et autres armatures immédiatement avant et après les compteurs.

Pour supprimer les effets de ces perturbations, il faut placer une longueur droite ou un régulateur de jets à l’amont du compteur et quelques fois à l’aval. On se référera au catalogue du constructeur pour connaître les longueurs minimales à respecter ou demander les prescriptions de montage détaillées.

Extrait de prescriptions de montage de Gros Compteurs

« SAPPEL » Type WW et WWR. Les conditions de service idéales pour les types WW et WWR sont données lorsque l’écoulement de l’eau est stabilisé par des tronçons rectilignes de 10 fois le diamètre de la conduite en amont et 2 fois en aval du compteur. Si cela n’est pas possible faute de place, l’installation de régulateur de jets aux droits des tronçons droits insuffisants est indispensable. Le régulateur de jet élimine les tourbillons et permet ainsi une mesure correcte; la vitesse du jet n’est cependant pas régularisée sur toute sa section, et ceci peut avoir une influence sur la durée des paliers. Le régulateur de jet peut être incorporé dans un cône de réduction. Au cas où les types WW et WWR sont montés en position verticale, il faut donner la préférence au sens d’écoulement de bas en haut, car le palier inférieur est ainsi déchargé du poids de l’hélice. En amont des compteurs il faut prévoir un tronçon de tuyauterie rectiligne de 3 fois environ le diamètre de la conduite. L’eau mesurée doit être exempte de sable si possible. Les eaux chargées de sable sont abrasives et ont un effet nocif sur les axes et les paliers. COMPTEURS "SAPPEL " de type WP WPHK et WPV

Les compteurs WPV ne doivent pas être installés à proximité d'une pompe en amont ou en aval.

Les coups de béliers répétés peuvent endommager la valve de communication.

Elément perturbateur aval Elément perturbateur amont Compteur


1. Elément perturbateur

amont Compteurs diamètres 50 à

300 mm Compteurs diamètres 400 et 500

mm Coude, Té, filtre à tamis, réduction brusque.

L1 = 3 x D

L1 = 5 x D

Clapet Réducteur de pression Cône, Divergent

L1 = 10 x D

L1 = 12 x D

2 coudes Té + coude, pompe Vanne de réglage

L1 = 15 x D

ou Stabilisateur + 3 x D*

L1 = 20 x D

ou Stabilisateur + 5 x D* * Il est préférable d'installer la longueur droite entre le stabilisateur et le compteur. 2. Elément perturbateur aval Compteurs diamètres

50 à 300 mm Compteurs diamètres

400 et 500 mm Clapet Vanne de réglage, Variation brusque de diamètre.

L2 = 3 x D

L2 = 5 x D

Les accessoires pour compteur Stabilisateur d’écoulement

Rôle Tranquillise l'écoulement pour une bonne métrologie (compteur Woltmann axial). Entretien : Nul.

Filtre (A équiper d’un robinet de purge !)

Rôle Elimine les corps étrangers pouvant détériorer le compteur. Entretien : Régulier suivant qualité de l'eau.

Réducteur de pression

Rôle Réduit et stabilise la pression de service. Entretien Vérifier la pression de consigne.

Clapet anti-retour

Rôle Protection contre les retours d'eau. Entretien Contrôle obligatoire régulier.

Longueur droite aval

Longueur droite amont


Précautions de pose On prêtera une attention toute particulière : au rinçage des tuyauteries avant la pose du compteur, aux positions possibles de montage du compteur (horizontale et/ou verticale), au respect de la flèche de sens de circulation de l'eau dans le compteur, à ne pas poser le compteur sur un point haut où l'air risque de s'accumuler et d'en perturber le

fonctionnement, à l'accessibilité du compteur.

IV.4 – MISE EN SERVICE

Avant la mise en service, les vannes amont et aval sont fermées.

1. Ouvrir lentement et complètement la vanne amont pour obtenir le remplissage du compteur ; 2. Ouvrir très légèrement la vanne aval et laisser la conduite aval se remplir lentement en s'assurant

que le compteur ne dépasse pas son débit maximum ; 3. ouvrir complètement la vanne aval ( fermer le bouchon de purge dans le cas de compteur

combiné ).

IV.5 – ENTRETIEN

Ces compteurs ne nécessitent aucun entretien. La lubrification du mécanisme est assurée par l'eau circulant dans le compteur.

En cas de blocage du compteur, le mécanisme amovible se démonte en dévissant les écrous

extérieurs du plateau supérieur. S'assurer alors que la turbine n'a pas été immobilisée ou détériorée par un corps étranger.

Dans le cas d'eau chargée, s'assurer du fonctionnement de la valve de communication des

compteurs combinés. Eventuellement, effectuer un nettoyage.

Fig.21 Illustrations des recommandations mauvais correct

Régulateur de jets

L = 2 DN

Régulateur de jetsVanne partiellement ouverte

L = 10 DN L = 2 DN

L = 10 DN L = 2 DN

Compteur d’eau


Suite des illustrations

IV.2 - LES DEBITMETRES

Principe des débitmètres Traditionnellement, et dans la majorité des cas, on fait appel aux compteurs d’eau mécaniques pour la mesure des débits. En effet, ils sont à la fois économiques, techniquement éprouvés et de précision garantie par la législation. Ils sont donc très utilisés, en particulier pour les mesures en sortie d’ouvrages. Ils présentent les avantages d’un passage intégral de l’eau, d’offrir peu de pertes de charge et bonne précision de comptage. Par contre, certaines conditions particulières d’utilisation conduisent les gestionnaires de réseaux à utiliser de plus en plus des débitmètres : ● diamètres importants, ● débits réversibles, ● mesures ponctuelles ou temporaires… Les appareils les plus fréquemment rencontrés sont les débitmètres électromagnétiques, les appareils à ultrasons et les sondes à insertion. Parmi les critères de choix d’un appareil, on sera particulièrement attentif aux éléments suivants : ● le principe de la mesure, ● la qualité et la précision de la mesure, ● la fiabilité du matériel, ● l’entretien des appareils,

● la qualité de l’eau, ● les conditions d’utilisation, ● les coûts d’achat et de maintenance.

A noter qu’aucune réglementation n’existe sur la caractérisation métrologique des débitmètres. Chaque fabriquant est libre de rendre ses appareils plus ou moins performants.

PRINCIPAUX TYPES

Débitmètre à insertion Principe : Les sondes à insertion calculent le débit dans la canalisation sur la base d’une mesure de vitesse ponctuelle dans l’écoulement, en utilisant le principe des débitmètres électromagnétiques (loi de Faraday). Ce type d’appareil permet une mesure bidirectionnelle avec une plage de vitesse de l’ordre de 0,1m/s à quelques m/s. La pose et la dépose de la sonde s’effectuent sans interruption de la distribution au travers d’un collier de prise en charge. Le capteur doit être installé à une certaine distance de la paroi de la conduite selon les prescriptions du fabricant. Gamme de diamètre : 80 à 2 000 mm

L = 10 DN

L = 2 DN

Cône sans régulateur de jets Cône avec régulateur de jets


Avantages : ● peu de pertes de charge ● mise en service facile Inconvénients : ● longueurs droites amont et aval nécessaires ● positionnement précis du capteur à l’intérieur de la conduite. Erreur de mesure : 1 à 2% du débit

Débitmètre à temps De transit (ultra-sons) Principe : Calcul de la vitesse de l’eau grâce à la mesure du temps mis par une onde ultrasonore pour traverser la canalisation. Il existe 2 types de débitmètres : ● les appareils à sondes externes souvent utilisés pour des mesures ponctuelles (matériel portable) ● les appareils à sondes intrusives (en contact avec l’eau) utilisés pour un suivi continu. Avantages : ● utilisable en fixe ou en portable ● installation simple en portable Inconvénients : ● longueur droite amont nécessaire ● mesure de la vitesse sur une ou deux cordes Erreur de mesure : Sonde intrusive : moins 1% du débit Sonde externe : 2 à 3% du débit

Débitmètre électromagnétique Principe : Calcul de la vitesse moyenne de l’eau sur la totalité de la section de la canalisation. Le débitmètre génère, grâce à une ou plusieurs paires de bobines, un champ magnétique connu perpendiculaire à la direction de l’écoulement. L’eau véhiculée traverse le champ magnétique et crée donc une tension (loi de Faraday). Cette différence de potentiel mesurée est directement proportionnelle à la vitesse de l’eau dans la conduite. Les débitmètres peuvent être alimentés par le secteur ou par des piles. Le diamètre nominal de l’appareil doit être choisi de façon à avoir une vitesse d’écoulement en fin d’échelle de l’ordre de 2 à 3 m/s. Dans les bonnes conditions de choix et d’installation, l’erreur de mesure du débit est moins de 1%


CONDITIONS D’INSTALLATION DES DEBITMETRES ;

3 - Débitmètres

Les conditions de pose des débitmètres sont essentiellement liées à la nécessité d’avoir un régime stabilisé pour une grande précision du comptage.

Il faudra veiller à garantir les longueurs droites, amont et aval, préconisées par les constructeurs (selon les catégories de débitmètres : de 5 à 10 fois le DN à l’amont, et de 3 à 5 fois le DN à l’aval).

Conditions amont et aval Installation sur conduites de grand diamètre

Pour garantir la précision des mesures, prévoir des sections droites en amont et en aval de la tête de mesure pour maintenir une distance suffisante entre les pompes et les vannes.

Il est également important de centrer le débitmètre par rapport aux brides et aux joints de la tuyauterie.

Le débitmètre peut aussi être installé entre deux raccords réducteurs (par ex. DIN 28545). On suppose que, à 8°, on obtient la courbe de perte de charge ci-dessous. Ces courbes sont valables pour l'eau.

Installation sur conduites verticales

Sens d'écoulement recommandé: vers le haut, afin de minimiser l'effet des bulles d'air ou de gaz pouvant se trouver dans le liquide sur la précision de mesure.


V - LA CONNAISSANCE DU PATRIMOINE

Cette phase préliminaire de recueil des données est essentielle pour l’étude diagnostique, et plus généralement pour la gestion du réseau.

Pour recueillir les informations nécessaires, il convient de se rapprocher de l’ensemble des intervenants : collectivité, pilote de l’étude, maître d’oeuvre des travaux, entreprises, administrations et bien sûr l’exploitant dont la collaboration est indispensable.

Nous présentons ici l’ensemble des tâches qui peuvent être réalisées dans cette phase de diagnostic.

En fonction des situations rencontrées, certaines pourront être occultées ou traitées de façon plus succincte.

Les plans et le fonctionnement du réseau

Les plans du réseau

C’est l’outil de base pour l’exploitation et la connaissance d’un réseau.

- Le plan d’ensemble permet d’avoir une vue générale du réseau et de repérer les ouvrages importants et les principales canalisations (avec leurs diamètres). On utilise fréquemment les fonds de plan IGN, (échelle 1/25 000 ou 1/10 000).

- Les plans détaillés ou plans de masse, en général sur fond de plan cadastral, indiquent la nature, le diamètre des canalisations, et repèrent les principaux accessoires du réseau : vannes, ventouses, vidanges, branchements,…( échelle 1/2 000 ou 1/2 500).

- Les plans de récolement restituent sur plan le relevé précis des travaux réalisés. Fournis après chaque tranche de travaux, ils servent de base à la mise à jour des plans du réseau.

- Les carnets de vannage où les accessoires hydrauliques et les branchements du réseau sont repérés par rapport à des points fixes (triangulation).

Aujourd’hui, les plans papier sont de plus en plus remplacés par l’informatique avec les systèmes d’information géographiques (SIG). Ces outils permettent d’améliorer le stockage et la gestion de ces plans. Les bases de données associées peuvent être utilisées pour récolter des renseignements supplémentaires utiles dans la gestion du patrimoine : âge (même approximatif) des conduites, archivage des interventions, abonnés sensibles,…

Une fois réalisés, les plans seront utilisés dans chacune des étapes du diagnostic. Ils constitueront un outil indispensable pour l’exploitation du réseau.

Il convient donc d’attacher une attention particulière à leur actualisation lors de la modification du réseau ou des branchements.


Les ouvrages

Chaque ouvrage spécifique du réseau doit faire l’objet d’un dossier technique comprenant les photos de l’ouvrage, les plans d’exécution, le schéma de principe du fonctionnement hydraulique et de l’emplacement des accessoires, les fiches techniques des appareillages et les notices techniques.

• Pour les ouvrages de stockage

L'emplacement, le type, la contenance, les caractéristiques géométriques, les cotes altimétriques, le mode d'alimentation et de vidange, les équipements hydrauliques (robinet à flotteur, vannes de régulation).

• Pour les stations de production, de reprise ou de surpression

L'emplacement, le type, les caractéristiques des appareillages et des pompes (l'établissement de courbes réelles de pompage pourra être réalisé pour les stations importantes).

• Pour les équipements hydrauliques du réseau

(vannes, régulateurs de pression et de débits, compteurs généraux,…) :

L'emplacement, le type, les caractéristiques, le mode ou la courbe de fonctionnement.

La visite des ouvrages est l’occasion de noter les dysfonctionnements et de dresser un bilan de leur état (génie civil et équipements) ainsi qu’un premier inventaire des travaux de réfection à prévoir.

Le fonctionnement du réseau

Le recueil des données physiques du réseau, tel qu'il est décrit ci-dessus, doit être complété par des données représentatives du fonctionnement du réseau.

En particulier :

- la définition des différents étages de pression et notamment la position des vannes fermées,

Sur beaucoup de réseaux, en particulier en milieu rural, ces données peuvent évoluer en fonction de certains paramètres : qualité de l'eau d'un point de production, période de sécheresse, saison estivale, interconnexion avec un réseau voisin, …

Dans chaque cas, il convient de connaître avec précision le mode de fonctionnement utilisé.


Recueil des données

1. Données relatives au système et à son fonctionnement. L’expérience montre que les données relatives au système et à son exploitation ne sont pas

toujours facilement accessibles et que leur forme n’est pas homogène. Il importe donc de les hiérarchiser et de préciser leur expression.

Toutes les informations détaillées ci-après doivent être fournies au niveau du secteur. Elles doivent faire l’objet d’une mise à jour au moins annuelle.

a) Informations incontournables Donnée Unité Commentaire Longueur réseau km Longueur de réseau hors branchements Nombre d’abonnés u Source fichier facturation Ces données intervenant dans les calculs de ratios (IPL et densité linéaire d’abonnés) il convient

de les acquérir avec le maximum de précision. b) Informations nécessaires à l’analyse des évolutions par secteur

(1) Réparation des fuites et casses Donnée Commentaire Données de base Date réparation Précision de l’heure souhaitable Localisation réparation

Adresse complète avec précision de la canalisation concernée en cas de doute possible

Organe réparé Réseau, branchement, autre, … Type réparation Casse, perforation, joint, … Données complémentaires Cause intervention Fuite signalée ou visible, perturbation distribution, recherche de

fuite, Débit de fuite Appréciation pouvant être qualitative

Nota : Il s’agit ici des informations utiles à la compréhension des débits. Le suivi des réparations

dans l’optique de définir des stratégies de renouvellement nécessite une description beaucoup plus précise et détaillée des réparations.

(2) Evènements d’exploitation influençant les débits (3) Consommateurs nocturnes

Donnée Commentaire Désignation consommateur Localisation consommateur Adresse complète Débit nocturne Eventuellement modulé selon les périodes Périodes de consommation nocturne Permanent, estival, sauf week-end, etc.…

Si un consommateur nocturne est desservi par plusieurs branchements, il faut s’assurer que

ceux-ci concernent le même secteur, à défaut de quoi il convient de le scinder. Un consommateur nocturne très important ayant une consommation fluctuante devra être équipé

pour un suivi en continu des volumes.


c) Informations nécessaires à la caractérisation et à la comparaison des secteurs

Donnée Unité Commentaire Points de prélèvement Nombre de branchements u Il s’agit des branchements physiques, en service ou non Nombre de prises d’eau u PI, bouches de lavage, bornes fontaines, … Nombre de purges et vidanges u Canalisations km Longueur de chacun des sous-ensembles Matériaux Fonte, acier, PVC, PEHD, … Diamètre mm Diamètre nominal Date de pose an Eventuellement par tranche Autres Pression de service bars Pression moyenne du secteur Robinetterie et appareils de régulation

u Vannes, ventouses, régulateurs de pression, …

2. Données relatives aux mesures

a) Données caractéristiques des comptages

Donnée Commentaire Données générales Désignation du comptage Code, lieu dit Type de comptage Compteur, débitmètre, niveau Références Marque, modèle Alimentation électrique Secteur, pile Liaison téléphonique RTC, GSM Sens de comptage Sens unique, double sens Compteurs Diamètre En mm Débit minimal En m3/h Débit de transition En m3/h Débit nominal En m3/h Débit maximum En m3/h Classe métrologique A, B ou C Valeur d’impulsion En m3/h Débitmètres Diamètre Précision au-delà de 0.5 m/s En % Précision en dessous de 0.5 m/s Formule Niveaux Type de capteur Précision de la mesure de hauteur Volume utile du réservoir Surface du plan d’eau Hauteur de mesure Précision sur la géométrie de l’ouvrage


V –LES INDICATEURS DE PERFORMANCE NOTA : Les volumes mentionnés ci-après, pour chaque formule, doivent bien évidemment correspondre à la même période ; par exemple, le volume est annuel : du 1er janvier au 31 décembre.

V 1 – RENDEMENT PRIMAIRE R1

) % ( 100 xV2

V11ONDISTRIBUTI EN MIS VOLUME

SEECOMPTABILI TOTALE ONCONSOMMATI x100RP

C’est le rendement le plus simple à calculer, le moins élaboré. Il ne prend en compte pour les comparer aux volumes mis en distribution, que la consommation totale comptabilisée et celle là uniquement. Il est le seul dont les chiffres ne fassent pas intervenir de partie estimée (en négligeant celle inhérente aux relevés des compteurs abonnés, qui doit représenter un faible pourcentage du total). Ce rapport ne permet pas de comparer l’état de deux réseaux de configurations différentes, par exemple le système de comptage des bouches d’arrosage ou de lavage peut générer des différences importantes de rendement primaire entre deux services apparemment identiques. En première analyse, pour un réseau donné, l’évolution de ce rendement importe plus que sa valeur absolue.

V 2 – RENDEMENT HYDRAULIQUE DU SERVICE D’EAU R4

(%)INTRODUIT VOLUME

LOITATIONCOMPTA_EXPCONSO_NON_ LISEEE_COMPTABIL CONSO_TOTA

S_STATION N I V_BESO

x100RHS

x100V0

V8 V11 V1R4 ( % )

Ce rendement représente en quelque sorte un bilan d’eau. Il met en évidence l’ensemble de la consommation non comptabilisée gaspillé et de la consommation non comptabilisée (pertes) rapportée à l’intégralité du volume introduit.

V 3 – POURCENTAGE DE FUITES

100 xV2V9

ONDISTRIBUTI EN MIS VOLUMETESCOMPTA_PERCONSO_NON_ x 100PF ( % )

V 4 – INDICE LINEAIRE DE PERTES EN DISTRIBUTION

365*L V6V9

365*ondistributi transfert conduites LASITECOMPTA_PARCONSO_NON_ TESCOMPTA_PERCONSO_NON_

ILP

( m3/j.km )

Cette notion permet, contrairement aux précédentes, de rapporter le volume de pertes à l’importance du réseau et donc de comparer l’état physique de deux réseaux.


V 5 – INDICE LINEAIRE DE FUITES

365*LV9

365*ondistributi transfert conduites L TESCOMPTA_PERCONSO_NON_ ILF

( m3/j.km )

Cet indice permet d’appréhender plus précisément l’état d’étanchéité du réseau proprement dit.

V 6 – INDICE DE FUITES PAR BRANCHEMENT

365*SRANCHEMENT DE NOMBREV9

365*SRANCHEMENT DE NOMBRE TESCOMPTA_PERCONSO_NON_IFB

(m3/branchement.jour )

V 7 – INDICE LINEAIRE DE REPARATIONS

RESEAU DELONGUEUR SREPARATION DE ANNUELTOTAL NOMBREILR ( réparations/km )

Cet indice très complémentaire de l’ILF donne une bonne indication de la difficulté à atteindre et maintenir un objectif de rendement. Il peut être intéressant de scinder cet indice en un indice de réparation branchements et un indice de réparation de conduites principales (transfert et distribution) qui permettent de juger plus précisément de l’état de chaque type de conduites. Dans le cadre d’un diagnostic de réseau et le découpage de celui-ci en zone ou en secteur, un indice de réparation élevé sur certaine zone ou secteur, peut amener à pousser plus loin les investigations et à prendre des mesures à la fois curatives et préventives comme : renouvellement de conduites, mise en place de protection cathodique, amélioration des conditions de pose, etc… sur la zone considérée. Les réparations ne doivent pas tenir compte des changements de joints de compteurs.

V 8 – INDICE DE CONSOMMATION PAR ABONNE

ABONNESNOMBRE11V

ABONNESNOMBREILISEELE_COMPTABCONSO_TOTA ICA ( m3/abonné )

V 9 – INDICE DE CONSOMMATION PAR HABITANT

POPULATION11V

POPULATIONILISEELE_COMPTABCONSO_TOTA ICH ( m3/habitant )

V 10 – INDICE DE PERTE PAR ABONNE

365* ABONNESNOMBRE9V

365* ABONNESNOMBRETESCOMPTA_PERCONSO_NON_ IPA ( m3/j.abonné )


V - MAINTENANCE D’UN SYSTEME DE DISTRIBUTION D’EAU La continuité de la distribution d’eau doit se fonder sur des installations fiables. Les progrès en

matière de sécurité sont principalement dus au développement: des techniques modernes de gestion (automatisation, centralisation des informations...) de la connaissance des réseaux et de leur environnement (analyse des risques, statistiques.....)

V.1 - NOTION DE FIABILITE D’UN SYSTEME « La fiabilité est la caractéristique d’un système mesurée par la probabilité de fonctionnement sans défaillance d’un dispositif dans des conditions déterminées et pour une période de temps définie ». La sécurité est la garantie de non-occurrence d’accident dans l’utilisation d’un système quelles que soient les circonstances. Le taux de défaillance d’un matériel donné est le nombre attendu des défaillances, pendant un laps de temps déterminé.

V.2 - ANALYSE DES RISQUES DE DEFAILLANCE Les causes de défaillance d’un système de distribution d’eau sont de plusieurs ordres.

V.2.1 - RISQUES NATURELS

Il s’agit pour la plupart de causes météorologiques. Il est possible de prévoir à l’avance certains risques naturels (inondations, déluges ...), mais il convient de distinguer la durée du phénomène perturbateur, de la durée de l’indisponibilité des ouvrages atteints qui pourra être beaucoup plus longue.

V.2.2 - RISQUES HUMAINS Causes probables : pollution, détérioration (guerre, malveillance), augmentation brutale de la

demande en eau, absence de personnel d’exploitation (guerre, grève, épidémie..), fausses manœuvres, erreurs de gestion,...

Seuls les risques de pollution et d’accroissement brutal de la demande en eau peuvent être affectés d’une probabilité d’occurrence : industries amont, transport routier, proximité d’entreprises de collecte de déchets liquides....

V.2.3 - RISQUES TECHNIQUES Parmi les risques techniques existant à toutes les étapes de la chaîne, on peut distinguer :

les risques externes : panne de la source d’énergie (si abonnement à un fournisseur) les risques internes : panne d’un équipement, casse d’une conduite,

Les risques internes sont fonction de la qualité du matériau et de sa mise en œuvre et de l’âge des ouvrages.


V.3 - ANALYSE DE LA SECURITE D’UN SYSTEME DE DISTRIBUTION

Notons tout de suite que la sécurité absolue d’un système n’existe pas et que la protection contre tous les risques est illusoire. Par ailleurs, les coûts à mettre en œuvre pour se protéger contre un risque donné sont en général très rapidement croissants au fur et à mesure que la probabilité du risque diminue. La décision de protéger ou non un système contre un risque donné doit donc être précédée d’une analyse réaliste et raisonnable des trois critères principaux suivants :

l’analyse de la sécurité du système vis-à-vis du risque la probabilité d’occurrence du risque le coût des investissements à mettre en œuvre pour s’en protéger

Chacun des risques envisageables peut alors globalement être caractérisé par :

sa cause et ses effets sur le système sa durée sa fréquence d’apparition ou sa probabilité d’occurrence

L’importance des conséquences d’un risque peut alors être codifiée de la façon suivante :

conséquence sur le maillon « stockage - distribution » : pourcentage de la population affectée (et taux d’affectation) vis-à-vis de la population globale desservie.

Cette méthode permet en effet, non seulement de définir la gravité des conséquences d’une

défaillance sur la distribution proprement dite, mais permet également de faire ressortir les points faibles du système vis-à-vis de certains risques.

V.4 - ENTRETIEN DES OUVRAGES

Les méthodes d’étude de fiabilité doivent servir de base à la conception des systèmes de distribution d’eau. Elles permettent à chaque maillon de la chaîne de définir et de sélectionner les meilleurs investissements capables d’améliorer la sécurité de l’ensemble. Du choix des ouvrages dépendent la maintenance et l’entretien.

V.4.1 - SERVICE ENTRETIEN. L’exploitation des services d’eau nécessite d’accomplir , avec rigueur, un ensemble de tâches :

contrôle des processus entretien courant des installations dépannage en cas d’incident.

Le personnel affecté à l’entretien des installations est généralement groupé par secteur de distribution dans un même service : le service d’entretien. On distingue essentiellement deux types d’entretien : L’entretien curatif qui est la remise en état après incident L’entretien préventif qui doit tendre à réduire, voire à supprimer l’entretien curatif.

L’entretien préventif est la forme de maintenance la plus propice à l’élévation de la fiabilité de la distribution. Il consiste à vérifier à intervalles de temps réguliers, l’état des matériels électriques, mécaniques ou hydrauliques et éventuellement, à renouveler certains matériels jugés peu fiables.


Dépendant du gestionnaire, il fait l’objet d’un arbitrage économique entre son propre coût d’une part et le coût des interventions d’urgence , du vieillissement prématuré du matériel et de la sécurité de distribution d’autre part. Pour un entretien de qualité d’un système d’adduction, la connaissance technique des installations s’impose pour : Un bon choix de ceux qui s’approprient à un système dans un contexte donné Un suivi de bon fonctionnement Un diagnostic rapide de dysfonctionnement Une programmation de la maintenance et de l’entretien Un planning de rénovation ou de remplacement

Cette aptitude peut s’acquérir par une documentation adéquate soit au près des fournisseurs et

fabricants d’équipements, soit au près des maintenanciers aguerris et à jour sur l’évolution de la technologie.

L’entretien correctif : il intervient surtout dans la correction des défauts de conception, dans

l’adaptation des équipements à l’évolution des exigences amont ou aval.

La logique d’apprentissage peut suivre la démarche ci-dessous : Pour cela, le personnel doit disposer des documents descriptifs des installations : les plans (génie civil, canalisations, câblage...) les fichiers des matériels (documents descriptifs, posters, appareils de régulation ; de protection,

de sécurité,...) les caractéristiques des points stratégiques (profils en long, zones de pression ou d’influence des

réservoirs,…) La maintenance consistera donc à assurer les caractéristiques de bon fonctionnement par des entretiens périodiques. Puis un programme d’entretien préventif sera établi en tenant compte :

de l’environnement des ouvrages, des préconisations des fabricants de matériel, des règlements en matières de contrôle de sécurité de la politique d’entretien retenue

Enfin, certains appuis logistiques seront nécessaires :

un atelier d’entretien et de réparation un laboratoire d’analyse des équipements de communication (une liaison radio,...)

Dénomination Caractéristiques Techniques

Principe de fonctionnement

Rôle dans la chaîne Informations

fournies

Objet de l’analyse des données recueillies


V.4.2 - SERVICE DEPANNAGE La fiabilité de la distribution d’eau dépend en particulier de la rapidité de dépannage des éléments « clés » du système. L’organisation d’un service d’astreinte répond au besoin de dépannage en dehors des heures normales de travail : la nuit, les week-ends et les jours fériés. L’astreinte peut être prise à deux niveaux : L’astreinte d’action immédiate où le personnel doit rester à côté du téléphone ou d’un appareil d’alarme. L’astreinte d’alerte où le personnel doit pouvoir être contacté et rejoindre son poste de travail dans un délai donné.

L’efficacité du service d’astreinte est liée à la compétence du personnel choisi, à la distance maximale du secteur surveillé et surtout à la qualité des alarmes et des informations retransmises.

V.5 - ORGANISATION DE LA MAINTENANCE La maintenance s’organise autour des activités suivantes : suivi hebdomadaire de la distribution suivi hebdomadaire des gros consommateurs organisation de la recherche de fuites suivi quantitatif et qualitatif de l’eau distribuée Purge du réseau Lavage des réservoirs contrôle des documents statistiques mensuelles de distribution et consommation d’eau surveillance du rendement de réseau contrôle des documents statistiques mensuels des compteurs et travaux contrôle des achats et utilisation de véhicules établissement des devis de branchements Proposition d’extension de réseaux et renforcement de la ressource - rédaction de l’inventaire annuel des installations.

V.5.1 - QUELQUES FICHES D’AIDE A LA MAINTENANCE DE RESEAU

Exemple de fiche de robinet vanne Ainsi seul est programmable l’entretien préventif, celui curatif restant des cas de dépannage. Les activités d’entretien peuvent alors se récapitulées dans un tableau comme suit :

ROBINET VANNE A OPERCULE N°7 Marque : P.A.M. Type : Euro 20 DN: 100 Installé le : ......................................……………………………… Nombre de tours d’ouverture : 21

Sens de fermeture : anti-horaire __ Horaire ( Rayer la mention inutile ) Manœuvré le : ...........................…………......................... Accessoires : .........................………................................


Entretien préventif Entretien curatif

Ouvrages Type d’intervention

Fréquence Temps d’intervention

Date Type d’intervention

Temps d’intervention

Observations

Réservoirs Bâches

Entretien préventif Entretien curatif

Appareil Type d’interven-tion

Fréquence Temps d’interven-tion

Date Type

d’interven

-tion

Temps d’interven-tion

Observations

Pompes

Robinetterie

Exemple de tableau :maintenance

Robinetterie Type d’entretien Fréquence Durée Effectif intervenants

Observations

Robinets

Démontage, remplacement de joints…

1 an

4 h

1

-

Vannes papillons

Entretien du réducteur 5 ans 8 h 1 -

Régulateur de pression

Vérification régulière de la pression de réglage Démontage et nettoyage complet

1 mois

1 an

0 h mn

8 h

1

2

-


Exemple de planning d’entretien de robinetterie:

Ref.au

MATERIEL

OPERATIONS A

PERIODES D’INTERVENTION = Programmé X = Réalisé

plan EFFECTUER Janvier Février Mars Avril ...

Robinet vanne Manœuvre X

Clapet de retenue

Vérification bon fonctionnement

Ventouse


X

Compteur

Nettoyage filtre Etalonnage

robinet à flotteur


Mode et outils d’organisation de la Maintenance

Que faut-il maintenir et à quel rythme

Choix dépendant de la fonction dans le système AEP

Art de maintenir ou rétablir dans leur état normal de fonctionnement,au coût optimal les équipements pendant leur durée de vie prévue,et pour une utilisation normale

Choix du mode de maintenanCe

Inventaire et classement selon le système V I S (Vital, Important, Secondaire)

Analyse et définition du type de maintenance adapté à chaque équipement

• Fonctionnement et entretien corrects supposent une bonne connaissance des installations:

• Dossiers complets (génie civil, hydraulique, électromécanique, électrique) avec toutes les caractéristiques de tous les ouvrages et équipements;

• Plan de réseau et carnet de nœuds:gestion informatisée sur SIG;

• Codification pour faciliter la gestion

• Plan de maintenance

• Manuels d’exploitation: regroupent les schémas, procédures et modes opératoires qui eux précisent comment mener certaines activités et le détail pour faire fonctionner les équipements

• Plans de comptage:indique les emplacements des compteurs d’eau en fonction des mesures à faire pour suivre les flux et les performances des équipements


• Codification des équipements

• Définition des procédures de maintenance

• Constitution de la documentation technique

• Elaboration des planning annuel (PAM) et planning hebdomadaire (PA)

• Constitution de stock de pièces de rechange

• Mise en place des ressources humaines

• Etude du plan de renouvellement

• Informatisation de la maintenance (GMAO)

• Application informatique permettant:

• Suivi des équipements:codification, mouvement, etc…

• Gestion des interventions:curative, préventive

• La gestion des approvisionnements pièces de rechange

• Élaboration de statistiques pour analyses

• Le calcul des indicateurs de performance

• Installation d’un logiciel de calcul et de liaison avec l’exploitation

• Activité essentielle permettant de connaître:

– l’état et les performances des équipements en fonctionnement

– les différents flux:entrée-sortie eau à toutes les étapes, consommation d’énergie, produits chimiques, pièces de rechanges, pertes d’eau et rendement des équipements et ouvrages

– Les différents évènements marquants pour les besoins de traçabilité et d’analyse

• Comportement des installations

• Opération de maintenance:remplissage des support de maintenance, consommation de pièces

• Réparation des fuites

• Reporting périodique: calcul des IP, analyse, mesures correctives, transmission hiérarchie pour analyse et consolidation

• Analyse des équipements et fixation de valeurs cibles pour les IP

• Réduction des pertes d’eau:

• Mesures des volumes entrée-sortie aux différentes étapes, captage, traitement, distribution pour évaluer les pertes d’eau et les réduire


V - ANNEXES


V.1 - SYNOPTIQUE DE L'ORGANISATION DU PLEIN SERVICE DE LA ROBINETTERIE

SERVICE DU RESAU Poteaux et bouche d'incendie Poteaux et bouches de lavage Poteaux et bouches d'arrosage Bornes fontaines

Robinets - vannes Robinets à papillon

Robinets de prise BRANCHEMENTS

Vannes de survitesse

Vanne hydroélectrique

Vanne hydroélectrique

SECTIONNNEMENT

Sectionnement manuelle

Sectionnement à distance

Sectionnement de sécurité

Réglage à distance

RETENUE Clapets

De non retour à battant

Vannes murales

Anti retour à papillon

PROTECTION DE RESEAU Soupape de décharge

Réservoirs anti-béliers

Purgeurs , ventouses

Commande à flotteur

Commande altimétrique

Régulateur à tranche d'eau Robinet à flotteur

Régulateur à niveau constant

Régulateur à niveau constant

Régulateur à tranche d'eau avec : - limitation de débit - maintien / décharge de

Régulateurs de débits (amont - aval ) Limiteurs de débits

REGULATION Régulateur de pression à ressort Mainteneur / Déchargeur de pression amont Mainteneur / Déchargeur de pression amont - aval

Réducteur / mainteneur de pression aval à limitation de débit

NIVEAU

PRESSION

DEBIT

A.E.P

MESURES ENREGISTREMENTS

PRESSION Manomètres, Vacuomètres, Manographes,

VOLUMES Compteurs

DEBIT Débitmètres, Débits graphes


V.2 – RECOMMANDATIONS SUR QUELQUES ROBINETTERIES

A. APPAREILS DE SECTIONNEMENT

LE ROBINET DE PRISE ( DN 15 A 40 MM ) DE BRANCHEMENTS :

Permet de réaliser le branchement sur la canalisation principale. On distingue : le robinet de prise en charge le robinet de prise à vide ou d'arrêt de branchement

Consignes

de mise en œuvre des robinets de branchement

Les robinets de branchement doivent être placés sur un support ferme (tabernacle brique etc.) pour la reprise du choc occasionné par le coup de marteau avant la manœuvre ou la surcharge roulante passant au-dessus.

de manœuvre des robinets de branchement Avant de tourner la clé à béquille pour ouvrir ou fermer le robinet de branchement, il faut débloquer le

boisseau en frappant avec un marteau sur la clé de manœuvre (ne jamais forcer en rotation) Si la manœuvre est difficile, il faut combiner l’effort de rotation avec le coup de marteau sur la clé à béquille. Le robinet de branchement doit être totalement ouvert ou fermé en réalisant ¼ de tour ( 90°) jusqu'à la butée

Manœuvre des robinets de branchement avant montage ou installés.

Frapper avec un marteau sur le carré

de manœuvre du robinet pour le débloquer et tourner le boisseau

ouverture et fermeture avec une clé plate de 30

Frapper avec un marteau sur la clé de manœuvre pour débloquer le robinet et tourner la clé sans forcer en ouverture ou en fermeture

Protection du robinet avant blocage dans l’étau par du plomb ou une bande en élastomère.

Le robinet doit être posé sur un support ferme (Tabernacle) pour reprise du choc Pièce d’appui en bois dur par exemple pour reprise du choc

DE CONDUITES PRINCIPALES


Les robinets - vannes sont des appareils de sectionnement à opercule et destinés à être utilisés en position tout ou rien (ouverture ou fermeture totale).

Ils sont conçus pour l’équipement des réseaux d’adduction et de distribution d’eau, d’irrigation, de

protection incendie et des circuits généraux des sites industriels. Ils permettent à tout instant d’interrompre l’écoulement d’eau dans une conduite et facilitent ainsi les interventions sur les réseaux.

ROBINETS – VANNES A OPERCULE

Lorsque l’on manœuvre une vanne (par volant ou par clef à béquille), l’obturateur monte ou descend le long de la vis de manœuvre, libère ou ferme intégralement le diamètre du robinet. Pour les gros diamètres (supérieur à 300 mm), l’installation d’un by-pass est indispensable pour faciliter les manipulations.

On distingue les robinets - vannes : - à opercule métallique ( DN 40 à 300 ) : l’étanchéité, assurée par un contact métal / métal dans un décrochement de la génératrice inférieure est parfois défaillante. Le décrochement favorise le dépôt de sable surtout quand la vitesse de l’eau est insuffisante. Domaine d'utilisation : déconseillé pour les utilisations autres que l'eau traitée, car on ne peut le protéger entièrement par des revêtements spéciaux - à opercule caoutchouc : le contact caoutchouc métal dans un tuyau lisse assure une étanchéité parfaite et durable. - à cage méplate ou vanne plate est beaucoup moins encombrante que les autres et surtout employée dans les stations de pompage et de traitement à l’air libre.

Quelques types et gammes

EURO 20 type 22

EURO 20 type 23

EURO 20 type 24

Les robinets vannes ont une pression de fonctionnement admissible de 16 bars. Ils existent en plusieurs versions autorisant le raccordement sur des canalisation de différents matériaux :

Le robinet vanne EURO 20 existe sous plusieurs formes, la plus courante étant l’EURO 21 à brides à écartement standard. Pour ce type de robinet, il convient d’utiliser un adaptateur de bride ainsi qu’un joint de démontage pour faciliter la dépose éventuelle de l’appareil. Sur l’EURO 20 type 23, l’espace entre la tubulure et la bride de raccordement ne permet pas l’utilisation de boulons. Il est donc conseillé d’utiliser des tiges filetées et des écrous et d’en adapter la longueur en fonction des brides et des joints utilisés.

Type description gamme


21 Brides à écartement standard (DN + 200mm)

DN 40 – 50 – 65 – 80 – 100 – 125 – 150 – 200 - 250 - 300

23 Brides à écartement court (0,4DN + 150mm)

DN 40 – 50 – 65 – 80 – 100 – 125 – 150 – 200 - 250 - 300 – 350 - 400

24 Emboîture SOFO pour tuyau PVC DE 63, 75, 90, 110, 125, 140, 160, 200, 225

24-1 une extrémité type 24 et une extrémité type 21 DN 80 et 100

25 plus Emboîture FONTE DN 80-100-125-150-200

26 Pour raccordement par manchon Electro - soudable sur tube PE DN 80 – 100 – 150 - 200

27 UNI pour raccordement par adaptateurs et manchons DN 65 – 80 – 100 – 125 - 150 - 200

Installation

Les robinets vannes peuvent faire partie de deux types d’installation :

de surface enterrée :

sous remblai direct et placés sous bouche à clé, situés en chambres sous regards.

Les robinets vannes peuvent occuper quatre positions :

Sur canalisation horizontale : Debout (chaque fois que cela est possible), Renversée (à éviter pour les appareils à DN supérieur à 300), Couchée ,

Sur canalisation verticale : A plat

Entretien

L’entretien des robinets - vannes nécessite une manœuvre au moins une fois par an et le remplacement de l’opercule ou de sa garniture régulièrement. Les robinets vannes EURO 20 ne nécessitent aucun entretien particulier. Le remplacement des joints d’étanchéité du palier de la vis de manœuvre peut s’effectuer, le robinet étant sous pression, par desserrage de l’écrou de palier lorsque le robinet est en position ouverte.


LES VANNES A PAPILLON.

Ils jouent deux rôles : réglage de débits et sectionnement : Le papillon, sorte de disque, pivote autour d’un axe perpendiculaire à celui de la canalisation. Il est complété par un joint d’étanchéité inséré sur le papillon ou sur la manchette du corps de robinet. Le mécanisme de manœuvre est externe et démultiplicateur. La commande se fait manuellement par volant ou automatiquement par un servomoteur électrique :

Robinet à papillon à brides : DN 100 à 2 500 mm Robinet à papillon à joint manchette : DN 50 à 1 000 mm

Utilisation : - la vanne à papillon à brides peut être utilisée sous remblai avec un mécanisme

approprié - celle à joint manchette ou sandwich surtout en aérien ou en chambre de vannes

Avantages : - légèreté maximale et encombrement minimal

- étanchéité interne parfaite - couple réduit en manœuvre - absence de vibration et de battement en ouverture partielle

Entretien Le mécanisme de commande étant lubrifié à vie, les paliers guidant l’axe du papillon autolubrifiants, l’entretien est nul.

ROBINETS A PAPILLON A BRIDES Présentation

Les robinets à papillon à brides sont des appareils d’isolation et de sectionnement utilisés

sur les canalisations de transport et de distribution, dans les interconnexions de réseau, les usines de production, les stations de pompage, sur les circuits généraux et d’incendie des sites industriels.

Ils sont compatibles avec les eaux potables et les eaux brutes dégrillées et sont destinés à être installés sur conduites aériennes en usine, en chambre de vannes ou sous remblai selon la configuration des mécanismes équipant les robinets.

Leurs principaux avantages sont: faible perte de charge, construction performante: facilité de manœuvre par mécanisme de type “ roue vis sans fin ”. mécanismes équipés d’une bride porte accessoires normalisée.

Gamme

Les robinets à papillon sont disponibles du DN 150 à 1200, en PFA 10, 16 et du DN 150 à 800


Installation, mise en service, entretien

Installation

Installation en usine ou en chambre Possibilité de motoriser sur site Installation sous remblai Possibilité d’installer sur site une commande à distance par volant ou servomoteur Installation en usine ou en chambre non inondable Possibilité de manœuvrer à distance par insertion d’une colonnette et accessoires de

manœuvre entre RAP et servomoteur ; Il est recommandé d’utiliser un joint de démontage auto buté pour intercaler le robinet à papillon sur la canalisation. Lorsque le robinet à papillon est installé en chambre, celle ci doit être suffisamment spacieuse pour faciliter l’accessibilité et comporter des dispositifs de ventilation et de drainage. La présence de la motorisation électrique impose une ventilation et un drainage efficace.

Entretien

Le robinet à papillon ne nécessite pas d’entretien particulier.

Pour le servomoteur, une inspection approfondie avec changement de la graisse est nécessaire après quelques années de service (de 3 à 6 ans selon fréquence d’utilisation –voir livret de maintenance constructeur).

Dans le cas d’utilisation peu fréquente, s’assurer de la disponibilité du servomoteur par une manœuvre d’essai, environ tous les 6 mois.

LES DECHARGES / VIDANGES / PURGES

Ce sont des aménagements avec robinets - vannes à des points bas d’un réseau pour permettre sa vidange gravitaire. Elles sont raccordées à un puits d’infiltration ou à un caniveau.

Dans le cas où le terrain ne permet pas l’installation d’une vidange par gravité ( à l’intérieur

des routes, en brousse ), une vidange spéciale pourrait être exécutée : la pression nominale de l’installation doit être la même que celle de la conduite principale.


SECTIONNEMENT DE SECURITE

LE ROBINET A PAPILLON DE SURVITESSE Il permet le sectionnement automatique et rapide de l'écoulement d'un fluide dans une

conduite en cas de rupture de celle-ci. Disponible en DN 350 à 2500 mm

Utilisation Pour la protection: - des risques de vidange des réservoirs

- dangers d'affouillements, d'inondations de l'environnement Ils peuvent être commande électrique ou à commande autonome Entretien : Indiqué par le fabricant ; il faut vérifier le système de déclenchement en fermeture au moins une fois par semestre.

VANNE DE SURVITESSE ( DN 100 A 600 mm )

Fonctionnement Coupure automatique d’un débit excessif en un temps réglable Protection contre les conséquences d’une casse de conduite, d’une vidange de réservoir, dégâts divers (ravinements, inondations etc.)

Montage : Le montage en position horizontale est impératif. Une ventouse à trois fonctions est conseillée en aval de l’appareil. Choix du diamètre

Le diamètre d’une vanne de survitesse doit être déterminé en fonction de la perte de charge acceptable au débit normal et non selon le diamètre de la canalisation. Une vitesse équivalente de 1,50 m/s constitue généralement une bonne valeur pour le maximum du débit nominal Qn (peut comprendre le débit de protection contre l’incendie).

Contrôle et entretien

Au minimum deux fois par an, déclencher un début de fermeture en soulevant le levier à

contre poids.

Il n’est pas nécessaire d’aller jusqu’à la fermeture complète.

Il suffit de vérifier que la fermeture est démarrée.

Revenir en position ouverture par manœuvre du robinet pilote ( poignée sur O ).

Bien remettre la poignée sur F.


B. APPAREILS DE RETENUE

LES CLAPETS, Sa fonction principale est d’autoriser la circulation de l’eau dans un sens imposé,

Le clapet d’aspiration est placé à la base des colonnes plongeant dans les bâches d’aspiration, En retenant l’eau à l’arrêt, il maintient la pompe amorcée,

Le clapet de retenue ( DN 80 à 1200 ) Le clapet de retenue est un appareil pour l’équipement des stations de pompage et des réservoirs des réseaux d’eau potable, De construction robuste, il est généralement installé sur les canalisations de refoulement, A l’arrêt des pompes, il retient automatiquement la colonne d’eau, Il est constitué par un corps et un obturateur,

Il en existe à battant, à battant et contrepoids, à papillon et contrepoids, à boule, à soupape,,,

CLAPET ANTI RETOUR A PAPILLON DN 200 à 1200

Présentation Le clapet de retenue Saint-Gobain PAM se caractérise par un

battant basculant et un siège oblique, Il s’ouvre sous l’action de l’écoulement positif et s’ajuste à un degré d’ouverture correspondant à la vitesse de l’écoulement, La double excentration permet d’équilibrer le battant, sa masse intervient donc peu au cours de la fermeture (faible inertie), De plus, l’inclinaison du siège permet de réduire la course donc le temps de fermeture, Ces deux caractéristiques garantissent une fermeture rapide et sans choc,

Gamme

Les clapets de retenue Saint-Gobain PAM sont disponibles pour :

DN 200 à 1200 en PN 10 ou PN16 DN 200 à 800 en PN 25

CLAPET DE NON RETOUR A BATTANT DN 65 à 300 PFA 16

Présentation

Ce clapet de non retour est conçu pour équiper les réseaux hydrauliques de distribution et les stations de pompage,

Il se caractérise par un battant articulé reposant sur un siège incliné et un passage intégral en grande ouverture,

La conception de l'obturateur garantit l'étanchéité à faible contre-pression et un fonctionnement silencieux, Gamme


Ces clapets de non retour sont disponibles du DN 65 au DN 300, à PFA 16 bars, perçage PN 10 ou ISO PN 16,

Particularités de construction : obturateur

La faible inertie de l'obturateur surmoulé et le contact élastomère sur bronze confèrent à ce clapet de non retour un fonctionnement rapide et silencieux,

Installation - Mise en service - Entretien

Le clapet de non retour peut être installé horizontalement, ou verticalement sens d'écoulement vers le haut, en respectant le sens de montage indiqué par la flèche, Le montage sur conduite s'effectue à l'aide d'un joint de démontage et de joints d'étanchéité bride/bride, Le couvercle, situé sur la partie supérieure, permet de vérifier l'état de l'obturateur, voire de le remplacer, sans dépose du corps, LE CLAPET DE RETENUE A MEMBRANE Avantages : S’installe dans toutes les positons ; Pas de pièces mécaniques ; Assure un meilleur passage de l’eau ; Fermeture rapide et étanche de la membrane circulaire Gamme : PN 10 : DN 200 à 300 mm PN 16 : DN 40 à 300 mm

C. APPAREILS DE PROTECTION DE RESEAU LES PURGEURS ET LES VENTOUSES


Ce sont des appareils permettant l'évacuation de l'air présent dans les canalisations Cet air entraîne des perturbations importantes de fonctionnement des réseaux d'eau :

interruption totale ou partielle du débit par une poche d'air dans un point haut, coups de bélier dus à la détente de la poche d'air ou à son déplacement dans la

canalisation, désamorçage des pompes et des siphons

LE PURGEUR OU VENTOUSE SIMPLE FONCTION,

est particulièrement destiné à évacuer l’air accumulé dans les points hauts des canalisations, Cet appareil peut être équipé d’un robinet d’isolement incorporé à fermeture ou ouverture au quart de tour,

Localisation : sur les points hauts, tous les 600 mètres si pas de points singuliers, à proximité des appareils de régulation

Principe de fonctionnement d’un purgeur

Le flotteur de densité 0,8 est plaqué sur la tuyère par la poussée d’Archimède et réalise l’étanchéité du purgeur, Lors du dégazage l’air s’accumule dans le purgeur, la poussée d’Archimède diminue, le flotteur s’abaisse et l’air accumulé s’échappe par le tuyère, L’air est à la pression de l’eau et atteint une vitesse sonique dans la tuyère ( vitesse critique = 330 m/ s)

Si l’on considère le flotteur, il subit de la part des deux fluides Air et Eau des pressions opposées qui s’annulent, Seule la section du flotteur en regard de l’orifice de la tuyère est soumise à la pression atmosphérique et n’équilibre pas la poussée verticale V due à la pression des fluides, Le flotteur subit donc une poussée verticale V égale à : S x P avec S = section de la tuyère et P = pression de service, Si cette poussée est supérieure au poids du flotteur, le purgeur ne pourra fonctionner, l’orifice n’étant pas dégagé : ceci même si le purgeur est rempli d’air, C’est la raison pour laquelle la pression de service doit rester inférieure à la PMA du purgeur sur le réseau,

Choix classique d’un purgeur

Le purgeur est particulièrement destiné à évacuer l’air accumulé dans les points hauts des canalisations

Tuyère Air

FlotteurEau

Corps et bride

Tuyère

Robinet d’isolement

Flotteur


Canalisation Purgeur PFA

40 DN 200 250 DN 350

400 DN 1800

DN 40 DN 60

HP DN 100

10, 16 ou 25 bars 10, 16 ou 25 bars

10, 16, 25 ou 40 bars

VENTOUSE 3 FONCTIONS

Caractéristiques Elle est constituée de 2 purgeurs : un purgeur à gros orifice fonctionnement à très faible pression un purgeur à petit orifice fonctionnement en purgeur classique Le purgeur à gros orifice ( = DN ) permet l’évacuation de l’air à grand débit à faible pression et l’entrée d’air lors de la mise en dépression,

Localisation sur les points hauts, tous les 600 mètres si pas de points singuliers, à proximité d'une vidange dans les forts dénivelés après une pompe

Nomenclature des matériaux

Tuyère

Chapeau

Corps

Flotteur

Bride de montage

Obturateur du robinet

B A

Ventouse Saint-Gobain Ventouse AVK


Principe de fonctionnement Mise en eau de la canalisation Lors du remplissage de la canalisation, l’eau doit arriver lentement(ordre de grandeur couramment admis : 0,5 m/s), L’air s’échappe par l’orifice A de la ventouse avec un débit équivalent à celui de l’eau entrant la canalisation, (Une vitesse de remplissage excessive fera appliquer le flotteur sur le siège),

Dégazage en période d’exploitation, Fonctionnement en purgeur, le débit d’air évacué étant fonction du diamètre d’orifice (B) de la tuyère, Admission de l’air dans la canalisation Lors d’une vidange ou d’une dépression de la canalisation, le flotteur (repère 1) sous l’effet de son propre poids descend et libère le gros orifice,

Choix classique d’une ventouse 3 fonctions

Canalisation Ventouse PFA(bars)

DN 250 300 DN 600 700 DN 900

1000 DN 1200 1400 DN 1800

DN 60 DN 80, 100

DN 150 DN 200

2 x DN 200

10, 16 et 25 10, 16 et 25 10, 16 et 25 10, 16 et 25 10, 16 et 25

Installation

La ventouse trois fonctions s’installe aisément sur une conduite par l’intermédiaire d’un té réduit sur lequel est montée une vanne d’isolement pour les besoins d’entretien, L’ensemble est logé dans un regard à fond non étanche,

Entretien ( purgeur et ventouse ) Il est nécessaire de contrôler régulièrement le bon fonctionnement de l’appareil En particulier il y’a lieu de vérifier : que la tuyère n’est pas obturée par des corps étrangers véhiculés par l’eau l’état de revêtement des flotteurs à âme en acier surmoulé d’élastomère, garant de la bonne

étanchéité en position de fermeture, qu'il n'y a pas de dépôts sur les flotteurs


LE RESERVOIR ANTI BELIER Le réservoir anti bélier est un accumulateur hydropneumatique à vessie qui amortit les coups de bélier des régimes transitoires ( arrêt de pompes ou fermeture brusque de vannes ),

Gamme et domaines d’utilisation Cet appareil est utilisé aussi bien dans le domaine des eaux claires ( grands et petits modèles en position horizontale ou verticale ) que des eaux usées

Gamme en position verticale pour eaux claires

Petits modèles pour usage domestique

Les réservoirs petits modèles sont utilisés indifféremment comme accumulateurs de fluides sous pression ou comme amortisseurs de régimes transitoires provoqués par des pompes ou des vannes, Ils sont portés par la conduite sur laquelle ils sont connectés,

Adaptés aux pressions assez élevées et aux faibles débits, DN : ½ ‘’ ; ¾’’ ; 1’’ ; 1’’1/2 ; 2’’ et DN 50 mm sous PN 10 / 11 bars

Modèles industriels pour usage collectif DN (mm) : 50 ; 80 ; 100 ; 125 ; 150 Volumes de réservoirs : 100 – 200 – 300 – 500 – 750 – 1000 - 1500 et 2000 litres Pressions : 10/15 bars

Gamme en position horizontale DN (mm) : 50 ; 80 ; 100 ; 125 ; 150 Volumes de réservoirs : 500 – 750 – 1000 - 1500 et 2000 litres Pressions : 10/15 bars


Fonctionnement

L’installation du réservoir anti bélier est très simple, mais doit être conduite avec soins pour faciliter les inspections futures, Initialement, la pression du pré-gonflage doit être ajustée à la valeur définie par l’étude hydraulique ( le gaz peut être de l’air comprimé ou de l’azote), A ce stade , la vessie est vidée de tout son contenu,

A l’ouverture de la connexion avec le réseau, l’eau va entrer dans le réservoir, commencer à déployer la vessie et comprimer le gaz( la pression statique est toujours plus élevée que la pression de pré-gonflage), L’eau remplit le réservoir en comprimant le gaz jusqu’à ce qu’un équilibre de pression soit atteint entre le liquide et le gaz comprimé, Immédiatement après un arrêt de pompe, la pression dans le réseau va décroître et l’énergie élastique contenue dans le réservoir va se décharger l’eau du réservoir dans le réseau, Ceci évite toute dépression qui pourrait être dommageable aux tuyauteries, Comme la pression atteint son niveau le plus bas , le flot va s’inverser, qui va ensuite entrer dans le réservoir à travers d’une connexion de diamètre réduit, Plusieurs oscillations apparaîtront ensuite jusqu’à ce qu’un état d’équilibre soit atteint, Quand la station redémarrera, le réservoir continuera à se remplir jusqu’à ce que l’état d’équilibre en fonctionnement soit atteint, étant ainsi prêt pour le prochain arrêt de pompe, Entretien

Activités Fréquences Vérification et suivi du réservoir dans le temps ( comparer au moment de la vérification la constante calculée avec la constante de mise en service dans les mêmes conditions), Manipulation des vannes

4 fois par an

Graissage des vannes Vérification de l’aspect du réservoir interne ou externe, Comportement du manomètre (= à la mise en service)

1 fois par an


D. APPAREILS DE REGULATION

REGULATEURS DE NIVEAU

ROBINET A FLOTTEUR DN 60 à 300 PFA 10

Présentation

Le robinet à flotteur a pour but de maintenir à un niveau déterminé le plan d’eau dans un réservoir, Il s’installe sur la conduite d’alimentation soit au sommet, soit au fond de réservoir, Il s’ouvre lorsque le plan d’eau descend en dessous du niveau choisi et se referme progressivement à l’approche du niveau maximal, Ses caractéristiques essentielles sont : sa légèreté, sa facilité de démontage en raison de sa construction simple, sa facilité de maintenance en raison du faible nombre de constituants, un fonctionnement sans vibrations ni coup de bélier,

Gamme

Le robinet à flotteur existe du DN 60 au DN 300 pour une pression de service de 10 bars, Le robinet à flotteur peut être installé en haut de réservoir en bas de réservoir en position immergée

POUR INSTALLATION EN BAS DE RESERVOIR

Nomenclature des matériaux

Gamme Repère Désignation

DN

60

80

100

125

150

200

250

300

1 Corps et couvercle

2 Piston et chemise

3 Axe porte clapet

4 Clapet

5 Joint de clapet

6 Levier

7 Galet

8 Joint de piston

9 Flotteur

10 Chaîne

Il contrôle l’alimentation en eau des ouvrages de stockage et limite le niveau de celle-ci à une valeur maximale,


Avantages: - la sensibilité est assurée grâce à l’équilibrage de la soupape qui n’obéit qu’aux seuls mouvements du flotteur, - perte de charge faible - durée de service prolongée, grâce à la mise en œuvre de métaux inoxydables et à une fabrication soignée, - absence de coups de bélier du fait de la fermeture progressive, - pas de surveillance et peu d’entretien,

Entretien: Vérifier de temps en temps l'étanchéité, des dépôts pouvant se former sur les sièges de clapets,

E. APPAREILS DE SERVICE DU RESEAU POTEAUX D’INCENDIE

Le poteau d'incendie est une prise apparente avec un corps généralement peint en rouge sur

une conduite principale d’un réseau d’eau potable avec 80 mm DN 150 mm en vue d’obtenir un débit minimal de 60 m3/h pour lutter contre d’éventuels incendies, Il en existe des modèles :

classiques : à prises apparentes et à prises sous coffre renversables,

Utilisation : le poteau d'incendie est utilisé partout où il faut assurer une défense incendie, En agglomération il est souhaitable de les disposer tous les 200 m environ, Entretien : Il est indispensable de vérifier par des manœuvres au minimum semestrielles le bon fonctionnement des appareils, A cette étape, il convient de contrôler :

l’étanchéité de l’enveloppe l’étanchéité du clapet : un défaut d’étanchéité peut être provoqué par un corps étranger

s’opposant à la fermeture complète, Pour chasser ce corps, manœuvrer plusieurs fois la vis de manœuvre sans forcer, le plus souvent cette opération est bénéfique,

le fonctionnement du dispositif de vidange : après fermeture du clapet, l’eau contenue dans le corps doit s’évacuer normalement,

tous les 3 ans ; graissage du système vis-écrou de manœuvre avec une graisse ayant une bonne tenue à l'eau et tenant à une température d'au moins 80°C,


F. APPAREILS DE MESURE ET D’ENREGISTREMENT

LES MANOMETRES ET VACUOMETRES

Ils servent à mesurer les pressions effectives à l'aspiration ( vacuomètre ) et au refoulement

( manomètre ), Ils sont montés sur des tubulures avec un robinet à 3 voies qui permet la purge de cette tubulure, Les prises de pression doivent être placées sur des longueurs droites ( 10 DN à l'amont et 5 DN à l'aval ),

Le manomètre est, utilisé pour la mesure de pression instantanée en tout point d’un système d’A,E,P,, La pression détend un anneau fermé à son extrémité solidaire par un système d’engrenage à une aiguille parcourant un cadran gradué , La pression enregistrée est une pression hydrostatique au centre de gravité du manomètre,

Ils en existe plusieurs types ,

- les manomètres standards et à bain d’huile,

- ceux à visser et du type « Pressadé »

N,B,: Tous présentent leur maximum de sensibilité vers le milieu de l’échelle des graduations,

Ex: pour une pression d’épreuve de 15 bars, choisir un manomètre de 25 bars,

Les manomètres peuvent se dérégler, Ils doivent être étalonnés et vérifiés régulièrement,

Ils sont sans clé, sans joint et sans vissage. La pression est connue en quelques secondes en trois actions : appuyer fortement

le « Pressadé » ouvrir doucement

le robinet lire la pression refermer l’eau et relâcher délicatement.

Pression d’essai

Pression de service


LOCALISATION ET MAINTENANCE DE QUELQUES APPAREILS HYDRAULIQUES

Dénomination appareil Localisation Périodicité d’entretien / activité robinets - vannes Réseaux d’adduction, de distribution et

d’irrigation Tous les 300 m sur tronçon rectiligne

une manœuvre au moins une fois par an et le remplacement de l’opercule ou de sa garniture régulièrement,

Vanne papillon

Station de pompage Usines de traitement d’eau Réseaux d’adduction, de distribution et d’irrigation

Dans le cas d’utilisation peu fréquente, une manœuvre d’essai de la vanne, une fois par an une manœuvre d’essai du servomoteur, environ tous les 6 mois et son inspection approfondie avec changement de la graisse est nécessaire après quelques années de service (de 3 à 6 ans selon fréquence d’utilisation )

Robinet à papillon de survitesse vanne de survitesse

Sur grosses conduites et aval réservoirs

Vérifier le système de déclenchement en fermeture au moins une fois par semestre, Contrôle : Au minimum deux fois par an, déclencher un début de fermeture en soulevant le levier à contre poids,

Poteaux d’incendie

le poteau d'incendie est utilisé partout où il faut assurer une défense incendie, En agglomération, tous les 200 m environ,

Il est indispensable de vérifier par des manœuvres au minimum semestrielles le bon fonctionnement des appareils, Tous les 3 ans ; graissage du système vis - écrou de manœuvre avec une graisse ayant une bonne tenue à l'eau et tenant à une température d'au moins 80°C,

Limiteur de débit

Entre services Aval d’une pompe, d’un surpresseur,

Après 6 mois : Vérifier et nettoyer le filtre du boîtier de réglage Après 12/18 mois : -vérifier et nettoyer le filtre du boîtier de réglage, -vérifier le joint de clapet carré ainsi que la membrane, -nettoyer l’intérieur de la vanne, lubrifier légèrement les axes des guides (lubrifiant de qualité alimentaire),-

Robinet à flotteur Sur canalisation d’alimentation de réservoirs et bâches

Vérifier de temps en temps l'étanchéité, des dépôts pouvant se former sur les sièges de clapets,

Réservoir anti-bélier

Stations de pompage

4 fois par an : Vérification et suivi du réservoir dans le temps ; Manipulation des vannes 1 Fois par an : Graissage des vannes ; Vérification de l’aspect du réservoir interne ou externe ; Comportement du manomètre (= à la mise en service)

Purgeur ou ventouse simple fonction Ventouse 3 fonctions

sur les points hauts, tous les 600 mètres si pas de points singuliers, à proximité d'une vidange dans les fortes dénivelés après une pompe

Il est nécessaire de contrôler régulièrement le bon fonctionnement de l’appareil En particulier il y’a lieu de vérifier : que la tuyère n’est pas obturée par des corps étrangers véhiculés par l’eau l’état de revêtement des flotteurs à âme en acier surmoulé d’élastomère, garant de la bonne étanchéité en position de fermeture, qu'il n'y a pas de dépôts sur les flotteurs

Clapet de retour à papillon

Station de pompage Réservoirs d’AEP

Deux fois par an, déclencher un début de fermeture en soulevant le contre poids, S’assurer que la fermeture est démarrée

Clapet de non retour à battant

Station de pompage Réseaux hydrauliques

Une fois par an, vérifier l’état de l’obturateur par le couvercle supérieure,

Compteur d'Eau

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