Ventouses sur une adduction d'eau potable : où les placer et comment les dimensionner

Pourquoi l'air est un problème dans une conduite

Une conduite d'eau potable contient de l'air à plusieurs moments de sa vie : au premier remplissage, après chaque vidange pour travaux, et en service, car l'eau libère de l'air dissous lorsque la pression baisse ou que la température monte. Cet air se rassemble aux points hauts et forme des poches.

Une poche d'air réduit la section utile, augmente les pertes de charge et peut, dans les cas défavorables, interrompre l'écoulement d'une adduction gravitaire. Lorsqu'elle est chassée brutalement, elle provoque des à-coups de pression. À l'inverse, lors d'une vidange rapide ou d'une rupture, l'absence d'entrée d'air met la conduite en dépression : risque d'aspiration d'eau polluée par les joints et, pour les tuyaux à paroi mince, risque d'écrasement.

Les trois fonctions d'une ventouse

• Évacuation de grands volumes d'air au remplissage : orifice de grand diamètre, qui se ferme dès que l'eau arrive.
• Admission d'air à la vidange ou en cas de rupture : le même grand orifice s'ouvre lorsque la pression devient inférieure à la pression atmosphérique.
• Dégazage en service : un petit orifice (fonction purgeur) évacue sous pression l'air qui s'accumule pendant l'exploitation.

Les ventouses dites à triple fonction assurent les trois rôles. Elles sont placées dans un regard, sur un piquage muni d'un robinet d'isolement pour permettre l'entretien sans vider la conduite.

Où placer les ventouses le long du profil en long

Le profil en long de la conduite, tel qu'il sera réellement posé, est le document de départ. Les emplacements usuels sont :

• les points hauts du profil, où l'air se rassemble naturellement ;
• les changements de pente défavorables : augmentation d'une pente descendante, ou diminution d'une pente montante, dans le sens de l'écoulement ;
• les longs tronçons à pente régulière, montants ou descendants, sur lesquels on répartit des appareils à intervalles réguliers ;
• le voisinage des vannes de sectionnement et des organes qui découpent la conduite en tronçons vidangeables séparément.

Les points bas reçoivent, eux, des vidanges. La pose avec une pente minimale, en évitant les tronçons horizontaux, facilite la migration de l'air vers les ventouses : la règle usuelle demande environ 2 à 3 mm/m en montée et 4 à 6 mm/m en descente.

Quel débit d'air faut-il admettre ?

Le cas dimensionnant est en général l'admission d'air. Pendant la vidange d'un tronçon, ou lors d'une rupture en aval, l'eau qui quitte la conduite doit être remplacée par de l'air ; si la ventouse ne laisse pas entrer assez d'air, la dépression augmente. Le débit d'air à admettre en un point dépend donc de la géométrie du profil de part et d'autre de ce point, du diamètre de la conduite et du scénario de vidange ou de rupture retenu.

Pour une adduction gravitaire, ce débit peut être nettement supérieur au débit de service, en particulier sur les tronçons à forte pente. C'est pourquoi un dimensionnement « au diamètre de la conduite », sans calcul, conduit souvent à des ventouses sous-dimensionnées ou, à l'inverse, inutilement coûteuses.

AirCalc calcule ces débits d'admission d'air le long du profil selon la formule A. ALLOUANE (2026), établie pour les adductions d'eau potable gravitaires, puis propose les appareils correspondants dans la gamme de la marque choisie.

Choisir l'appareil

Connaissant le débit d'air au point considéré, on choisit l'appareil sur les courbes débit d'air / différence de pression publiées par le fabricant. Il faut vérifier :

• que la dépression correspondant au débit d'admission reste compatible avec la tenue de la conduite et de ses joints ;
• que la surpression à l'évacuation, au remplissage, reste modérée : un remplissage trop rapide chasse l'air puis provoque un choc à la fermeture de l'orifice ;
• que la pression nominale de l'appareil est adaptée à la pression de service au point considéré.

Lorsque le débit est élevé, plusieurs appareils peuvent être répartis dans un même regard, ou un appareil de plus grand diamètre peut être retenu.

Questions fréquentes

Où faut-il placer une ventouse sur une conduite ?

Aux points hauts du profil en long, aux changements de pente qui favorisent l'accumulation d'air, sur les longs tronçons à pente régulière et à proximité de certains organes comme les vannes de sectionnement. L'emplacement exact dépend du profil réel de pose.

Quelle est la différence entre une ventouse et un purgeur ?

Le purgeur évacue sous pression les petites bulles d'air qui se libèrent en service. La ventouse à grand orifice évacue de grands volumes d'air au remplissage et admet de l'air à la vidange ou en cas de rupture. La ventouse à triple fonction réunit les deux.

Comment choisir le diamètre d'une ventouse ?

On détermine d'abord le débit d'air à admettre ou à évacuer au point considéré, puis on lit sur les courbes du fabricant le diamètre qui assure ce débit sans dépasser la dépression admissible pour la conduite.

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