Guide des vannes papillon de protection incendie

Les vannes papillon de protection incendie sont très courantes dans les systèmes de lutte contre l'incendie des bâtiments.

Ils servent principalement à réguler le débit d'eau. Ils s'ouvrent et se ferment rapidement. Ils sont compacts et faciles à installer.

Comparées aux vannes à guillotine ou aux vannes à soupape, les vannes papillon nécessitent une force de manœuvre bien moindre. Cela les rend particulièrement adaptées aux canalisations de grand diamètre.
On les trouve souvent sur les conduites principales des systèmes de bornes d'incendie intérieures, des systèmes d'extinction automatique à eau, des sorties de pompes à incendie, des systèmes d'alimentation en eau par zones et des conduites d'incendie extérieures.
Ils sont omniprésents dans les systèmes de protection incendie. De ce fait, on les considère souvent comme allant de soi.

1. Qu’est-ce qui confère à une vanne papillon la qualité de « protection incendie » ?

1.1 Définition d'une vanne papillon de protection incendie.

Les vannes papillon de protection incendie sont généralement appelées vannes papillon de signalisation incendie ou vannes incendie dédiées.

Une vanne papillon de protection incendie ne se définit ni par son apparence ni par son nom.
Il s'agit d'une vanne papillon adaptée aux systèmes de lutte contre l'incendie. Elle sert principalement à réguler le débit d'eau dans les canalisations de bornes d'incendie ou d'extincteurs automatiques.

La principale différence avec une vanne papillon classique est la suivante :
Il peut envoyer en temps réel des signaux d'ouverture ou de fermeture au centre de contrôle des incendies.

De plus, une vanne papillon de protection incendie doit fonctionner de manière fiable dans des conditions extrêmes de système d'incendie, notamment :

*Pression statique à long terme
*Montée soudaine de pression au démarrage de la pompe à incendie
Coup de bélier lors du fonctionnement des vannes ou de la commutation du système
*Fonctionnement fiable en situation d'urgence

1.2 Pourquoi utilise-t-on des vannes papillon dans les systèmes d'incendie ?

Fonctionnement à 90 degrés pour une réponse rapide
Faible résistance du disque et perte de pression contrôlée
Plus économiques que les vannes à guillotine pour les grandes dimensions

2. Types et matériaux courants des vannes papillon de protection incendie

La plupart des vannes papillon de protection incendie sont de type rainuré ou à brides.
Elles sont équipées de signaux de position. L'état ouvert ou fermé peut être transmis au poste de contrôle incendie.

2.1 Types de connexion

2.1.1 Vanne papillon rainurée

Des rainures sont pratiquées aux extrémités des tuyaux et raccordées par des manchons.
L'installation est rapide et ne nécessite aucune soudure.
vanne papillon à rainuresconvient aux constructions neuves et aux rénovations de sites existants.
Plus de 80 % des systèmes de protection incendie utilisent ce type de système.

2.1.2 Vanne papillon à plaquette

Levanne de type plaquetteLe corps ne comporte pas de brides et est directement fixé entre les brides de deux tuyaux.

C'est le plus petit et le plus léger, mais il nécessite un alignement précis lors de son installation.

2.1.3 Vanne papillon à brides

Les deux extrémités sont munies de brides et sont fixées par des boulons.
L'étanchéité est fiable et l'entretien est aisé.
Ce type est souvent utilisé pour les pipelines à haute pression ou de plus grand diamètre.

2.2 Types de scellement

2.2.1 Vanne papillon à siège souple

Joint en caoutchouc. Étanchéité parfaite.
Convient à l'eau propre à température normale.

2.2.2 Vanne papillon à siège métallique

Métal contre métalÉtanchéité. Meilleure pour les hautes pressions.
Convient aux eaux pouvant contenir des impuretés.

En ce qui concerne les matériaux, le corps de la vanne est généralement en fonte ductile avec un revêtement époxy pour la protection contre la corrosion.
Le disque est en fonte ductile avec revêtement en nickel ou en acier inoxydable.
La tige est en acier inoxydable.

L'eau d'incendie stagne souvent pendant de longues périodes. Le risque de corrosion est élevé.
Ces matériaux ont été choisis pour leur longue durée de vie.

3. Pressions nominales principales des systèmes de protection incendie

3.1 Hauteur de pulvérisation théorique sous pression

Dans la plupart des projets de lutte contre l'incendie, PN16 est la valeur de pression par défaut.

Selon la norme chinoise GB 50974 – Code de conception des systèmes d’alimentation en eau d’incendie et des bornes d’incendie –, la pression de service des systèmes d’incendie intérieurs est généralement comprise entre 1,0 MPa et 1,6 MPa.

Pour les immeubles de grande hauteur ou les grands espaces, la pression peut être plus élevée.
Cependant, la norme PN16 couvre déjà la plupart des bâtiments courants.

Beaucoup de gens se demandent à quelle hauteur l'eau peut jaillir sous cette pression.
Prenons l'exemple d'une lance à incendie : sous une pression PN16, l'eau peut théoriquement atteindre environ 163 mètres verticalement.

Cette valeur est calculée à l'aide de la formule :

h = P / (ρ × g)

Où:
P = 1,6 × 10⁶ Pa
ρ (densité de l'eau) ≈ 1000 kg/m³
g ≈ 9,81 m/s²

Résultat calculé :
h ≈ 163 m

En conditions réelles, la résistance de la buse, le frottement de l'air et les pertes dans la conduite réduisent la hauteur.
La hauteur de pulvérisation réelle est généralement de 140 à 150 mètres.
Cela suffit pour la plupart des bâtiments, tels que les immeubles résidentiels de grande hauteur et les centres commerciaux.

3.2 Hauteur de pulvérisation réelle en pratique

Dans les systèmes d'incendie, la pression n'est pas théorique.
Cela est directement lié à la hauteur du bâtiment.

Après avoir pris en compte les pertes de charge dans les canalisations, les marges de sécurité et les fluctuations de pression dues au démarrage et à l'arrêt de la pompe, les valeurs suivantes sont généralement acceptées :

C’est pourquoi le PN16 devient le choix le plus sûr et le plus rentable.

3.3 Pressions nominales courantes dans les projets de protection incendie

Systèmes de bornes d'incendie intérieures → PN16
Systèmes d'arrosage automatique → PN16
Conduite principale pour feu extérieur → PN16 ou supérieur
Conduites de refoulement des pompes incendie → PN20 / PN25 dans certains projets

Si la pression nominale est inférieure à PN16,
Le système pourrait manquer de marge de sécurité suffisante en cas d'urgence.