Quel est l'effet de coup de bélier de la vanne ?

Lorsqu'une vanne est fermée brusquement, l'inertie du débit sous pression crée une onde de choc d'eau qui peut endommager la vanne ou le système de tuyauterie. C’est ce qu’on appelle « l’effet de coup de bélier » en hydraulique ou coup de bélier positif. Au contraire, l'ouverture soudaine de la vanne fermée peut également produire un effet de coup de bélier, appelé coup de bélier négatif, qui a une certaine force destructrice mais qui n'est pas aussi importante que le coup de bélier positif.

La pièce de fermeture est soudainement aspirée dans le siège lorsque la vanne doit se fermer, c'est ce qu'on appelle l'effet de blocage du cylindre. Ceci est dû à un actionneur à faible poussée qui n'a pas suffisamment de poussée pour rester près du siège, provoquant la fermeture soudaine de la vanne, créant un effet de coup de bélier. Dans certains cas, les caractéristiques de débit à ouverture rapide de la vanne de régulation peuvent également conduire à un effet de coup de bélier.

L'effet de coup de bélier est extrêmement destructeur : une pression trop élevée provoquera la rupture des tuyaux et des vannes, et une pression trop faible provoquera un effondrement, endommageant les vannes et les équipements. Cela fait également beaucoup de bruit, mais les véritables dommages aux vannes et à la tuyauterie sont causés par une défaillance mécanique. Étant donné que l’énergie cinétique se transforme rapidement en pression statique dans les canalisations, les coups de bélier peuvent traverser les canalisations ou endommager les supports et les joints des canalisations. Pour les vannes, les coups de bélier peuvent produire de fortes vibrations à travers le tiroir, ce qui peut entraîner une défaillance du noyau, du joint ou de la garniture.

Lorsque l'alimentation est coupée et que la machine s'arrête, l'énergie potentielle du système d'eau de la pompe vaincra l'inertie du moteur et fera arrêter brusquement le système, ce qui provoquera également un impact de pression et des effets de coup de bélier. Pour éliminer les conséquences graves de l'effet de coup de bélier, il faut éviter tout changement brusque de pression dans le système. Dans le pipeline, il faut préparer une série de mesures tampons et d'équipements tels qu'un éliminateur de coups de bélier, une station de pompage des coups de bélier, une pompe à coups de bélier droite.

Pour éviter les fluctuations de pression, la vanne doit être fermée à un rythme régulier. Pour vannes de régulation qui doit être étranglé lorsqu'il est proche du siège, un actionneur avec une poussée de sortie suffisamment importante, tel qu'un actionneur pneumatique ou hydraulique à piston, ou une encoche spéciale dans le manchon de déplacement d'un opérateur à rotation manuelle, doit être utilisé pour réduire ou empêcher le vérin effets bloquants. L'installation de certains types d'équipements anti-surpression dans le système de canalisations peut également réduire les effets des coups de bélier, tels que des soupapes de surpression ou des tambours tampons. De plus, l'injection de gaz dans le système réduit la densité du fluide et offre une certaine compressibilité pour gérer les fluctuations soudaines.