Un diagnostic de coup de bélier établi par modèle numérique

A water-hammer diagnostic established by a numerical method

Société du Canal de Provence

Résumé

Au cours des essais de mise en eau de l'adduction d'eau de Trincomalee au Sri Lanka, des surpressions très importantes consécutives à l'arrêt des pompes ont créé de graves dégâts : rupture d'un joint inondation de la station de pompage, déplacement des groupes moto-pompes. La Sociélé du Canal de Provence qui avait défini le dispositif de protection anti-bélier (ballon hydropneumatique associé à un clapet percé) a donc été amenée à élablir un diagnoslic et à préconiser le remède. Après une analyse, grâce au modèle numérique Cebel, de l'incidence du volume d'air initial dans le ballon et du coefficient de perte de charge sur la pression maximum consécutive à l'arrêt des pompes, et après des mesures sur modèle réduit du coefficient de perte de charge du clapet percé, il est apparu que la cause des pressions excessives constatées résidait dans un perçage du battant non conforme aux spécificalions initiales. Des enregistrements de pression réalisés après modification du clapel ont permis de vérifier in situ le coefficient de perte de charge de ce dernier, et l'amplitude des variations de pression consécutives à l'arrêt des pompes qui s'avèrent conformes aux valeurs obtenues par le calcul.

Abstract

During initial water testing of the Trincomalee water main of Sri Lanka, serious damage occurred due to very high excess pressure subsequent to stopping of the pumps : rupture of a seal, flooding of the pump station, displacement of the pumping units. The Société de Canal de Provence which designed the hammering protection system (hydropneumatic balloon associated with a perforated valve) was therefore led to make a diagnostic and advise on corrective action. After analyzing the effect of initial volume of air in the balloon and the pressure loss coefficient on the maximum pressure subsequent to stopping of the pumps, using the Cebel numerical model, and after scale model measurements of the pressure loss coefficient of the perforated valve, it appeared that the cause of the excess pressures observed was due to perforation of the flapper not complying with the initial specifications. Pressure recordings made after modifying the valve made it possible to check the pressure loss coefficient of the valve in location and the amplitude of the pressure variations subsequent to stopping of the pumps which proved to comply with the values given by computation.