Formation COD 1 GFOR 2019 Hydraulique Service dpartemental

Formation COD 1 GFOR 2019 Hydraulique Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 A la fin de cette partie, le stagiaire doit être capable de mettre la pression de refoulement à l’engin pompe en fonction : -du nombre de lance, -de la longueur de l’établissement -et de la dénivelé. Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 LOIS DES PERTES DE CHARGES REGULIERES 1) PROPORTIONNELLES A LA LONGUEUR DE L'ETABLISSEMENT 0 B 1, 8 B 3, 6 B 2) PROPORTIONNELLES A LA RUGOSITE DES TUYAUX 3) PROPORTIONNELLES AU CARRE DU DEBIT Q 2 J 2 = (-----)² x J 1 Q 1 4) INVERSEMENT PROPORTIONNELLES AU DIAMETRE DES TUYAUX 5) INDEPENDANTES DE LA PRESSION SEUL LE DEBIT COMPTE 3, 6 B - 1, 8 b 1, 8 B - 1, 8 b Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme 0 B

HYDRAULIQUE COD 1 Causées par le frottement de l’eau sur les parois du conduit et à plus grande échelle, les turbulences causées par le frottement entre molécules, les pertes de charge, sont données pour un diamètre de tuyau utilisé, une longueur d’établissement, un débit d’eau. Diamètre Pression des Lances à la lance tuyaux Q - débit J - pertes de charges/hectomètre 22 mm 20/7 3, 5 bar 58 l/mm 1, 7 bar 45 mm 40/14 3, 5 bar 250 l/mn 1. 5 bar 70 mm 65/18 5, 7 bar 500 l/mn 0. 55 bar 110 mm 100/25 6, 1 bar 1000 l/mn 0. 27 bar LDV 6 bar Z = 1 bar/10 mètres de dénivelée Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 I - Notion de carré du débit Si on augmente le débit dans une même section de tuyau ou inversement, si on réduit cette section pour un même débit, les pertes de charges se verront modifiées. Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 Cette formule, appelée « carré du débit » , est utilisée pour calculer les nouvelles pertes de charge dans un établissement et de surcroît, la pression nécessaire à l’engin pour obtenir la pression nominale à la lance. On peut en déduire: J 2 = J 1 x Q 2 ² Q 1 ² J 1: anciennes pertes de charges. J 2: nouvelles pertes de charges. Q 1: ancien débit. Q 2: nouveau débit. Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 II - Rapport débit/pertes de charge J 2. 2 bar x 2² 0. 55 bar 15 m 3/h 30 m 3/h 250 l/min 500 l/min x 2 Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme Q

HYDRAULIQUE COD 1 Temps d’utilisation, engins non alimentés… FPT FPTL CCF VSR Capacité 3000 l 2800 l 2000 l 1750 l 600 l LDT 24 mn 23 mn 16 mn 14 mn 5 mn 1 LDV 250 12 mn 11 mn 30 s 8 mn 7 mn 2 mn 30 s 2 LDV 250 6 mn 5 mn 45 s 4 mn 30 s - 1 LDV 500 6 mn 2 mn 50 s 4 mn - - 2 LDV 500 3 mn 1 mn 25 s 2 mn - - - Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 Indice de pompe : L’indice de pompe (Ip) permet de déterminer la pression que peut fournir une pompe en fonction du débit demandé et vice-versa. Il est donné par le produit du débit nominal (QN) et la pression nominale (PN) Son expression est l’unité de travail (U) Exemple : une pompe 1000 – 15 Q = 1000 l/mn P = 15 bars Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 DISPOSITIF DE RELAIS HYDRAULIQUE Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 DISPOSITIF DE RELAIS HYDRAULIQUE L’éloignement des points d’eau d’un sinistre, notamment en zone rurale, peut rendre la mise en œuvre d’un relais hydraulique nécessaire. Le chef d’agrès doit être apte à déterminer le nombre d’engins nécessaires et la pression de refoulement de chacun. . Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 Ainsi, il y a relais hydraulique lorsque l’alimentation correcte des lances d’un dispositif d’attaque nécessite d’intercaler un ou plusieurs engins entre le ou les points d’attaque et le point d’eau. Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 DISPOSITIF DE RELAIS HYDRAULIQUE Le calcul nécessaire à la détermination d’un relais serait complexe si l’on utilisait des pompes de caractéristiques différentes (ou que le débit transporté soit différent de leur débit nominal). Le chef d’agrès doit donc partir du principe que toutes les pompes utilisées ont les mêmes caractéristiques. Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 DISPOSITIF DE RELAIS HYDRAULIQUE Plusieurs méthodes de calcul sont possibles. La méthode préconisée ci-dessous nécessite de respecter six étapes : - 1ère étape : calcul de la pression nécessaire - 2ème étape : calcul du nombre d’engins nécessaires - 3ème étape : calcul de la pression moyenne par engin - 4ème étape : évaluation de l’emplacement des pompes - 5ème étape : calcul de la pression aux engins - 6ème étape : vérification Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

EXEMPLE HYDRAULIQUE COD 1 ÉNONCÉ Un engin d’incendie (débit : 1 500 l par min ; pression : 15 bar) en aspiration à la cote 80 alimente, sur deux tuyaux de 70 mm, 4 LDV à 4 bar pour un débit de 250 l par min chacune. La distance entre le point d’eau et les divisions est de 920 m. Les LDV sont établies avec 40 m de tuyaux de 45 mm chacune, à la cote 172. Le chef d’agrès dispose d’engins identiques et de tous les tuyaux nécessaires. Il doit déterminer l’emplacement des fourgons ainsi que leur pression de refoulement. Les pertes de charges hectométriques sont de 0, 6 bar pour les tuyaux de 70 mm et de 1, 3 bar pour les tuyaux de 45 mm. Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

EXEMPLE HYDRAULIQUE COD 1 RÉSOLUTION Préalablement, le chef d’agrès doit déterminer : - la dénivelée entre le point d’eau et les divisions Le terrain monte de 92 m (de la cote 80 à la cote 172) sur 920 m la dénivelée est donc de 92 m pour 920 m - la perte de charge due à la dénivelée est alors de 1 bar pour 100 m, sur 920 m - les pertes de charge hectométriques qui sont respectivement de : * 0, 6 bar par hm sur la longueur entre le point d’eau et les divisions * 1, 3 bar par hm entre les divisions et les lances la pression aux lances qui est de 4 bar Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 1ère ÉTAPE : CALCUL DE LA PRESSION NÉCESSAIRE (PN) La pression nécessaire est la somme : - de la pression à l’orifice des lances - des pertes de charge des divisions aux lances - de la perte de charge due à la dénivelée Soit : PN = P lance + (JAB + Jdénivelée de AB + (JBC) PN = 4 + [(0, 6 + 1) x 9, 2] + (0, 4 x 1, 3) PN = 19, 24 bar Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 2ème ETAPE : CALCUL DU NOMBRE D’ENGINS (NE) Chaque engin doit refouler 1 000 l / mn. Il en résulte une Pression Disponible de 15 bar. Il faut donc diviser la Pression Nécessaire par la Pression Disponible et arrondir le résultat. Soit : NE = PN / PD NE = 19, 24 / 15 = 1, 28 soit 2 engins Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 3ème ETAPE : CALCUL DE LA PRESSION MOYENNE PAR ENGIN (PM) Les deux engins étant identiques, ils se répartiront équitablement la pression. La pression moyenne est égale à la Pression Nécessaire divisée par le nombre d’engins. Soit : PM = PN / NE PM = 19, 24 / 2 PM = 9, 62 bar Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 4ème ÉTAPE : ÉVALUATION DE L’EMPLACEMENT DES POMPES Pour calculer la position du 2ème engin par rapport au premier, il suffit de calculer jusqu’où il peut refouler en tenant compte de la perte de charge de l’établissement dans lequel il refoule. Distance entre les deux engins : il faut diviser la Pression Moyenne par la perte de charge hectométrique de l’établissement de 70 mm et arrondir en fonction de la longueur réelle des tuyaux utilisés soit : D 1 = PM / (JAB HECTOMÉTRIQUE + PDÉNIVELÉE) = 9, 62 / (0, 6 + 1) = 601 m arrondis à 600 m (600 m = 15 tuyaux de 40 m) Distance entre le 2ème engin et les lances : il faut retrancher à la longueur totale de l’établissement (AB + BC) le résultat précédent : D 2 = 960 – 600 = 360 m Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 5ème ÉTAPE : CALCUL DE LA PRESSION AUX ENGINS (PE) engin n° 1 (au point d’eau) : PE 1 = D 1 x (JAB HECTOMÉTRIQUE + PDÉNIVELÉE) PE 1 = 6, 0 x (0, 6 + 1) = 9, 60 bar engin n° 2 (en relais) PE 2 = ((AB – D 1) x (JAB + PDÉNIVELÉE)) + (CD x JCD) + P LANCE PE 2 = (3, 2 x 1, 6) + (0, 4 x 1, 3) + 4 = 9, 64 bar Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

HYDRAULIQUE COD 1 6ème ÉTAPE : VÉRIFICATION PE 1 + PE 2 = 9, 60 + 9, 64 = 19, 24 bar = PN Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme

Formation COD 1 GFOR 2019 FIN Service départemental d’incendie et de secours du Puy-de-Dôme