Le robinet papillon et l'eau

Pourrait-on cependant imaginer, l'espace d'un instant, ce que serait un monde privé d'eau ? Il est vrai que depuis la conquête romaine et ses travaux dont les vestiges défient le temps, notre pays, à l'instar des « nantis » s'est doté d'un réseau complexe ; réservoirs naturels, barrages, captations, stations de pompage, de filtration, de traitement et d'épuration, gigantesque toile d'araignée de canalisations tissée à chaque coin de l'hexagone. Et si dans nombre de nos campagnes l'abreuvoir automatique a supprimé le lent défilé des troupeaux que l'on mène le soir à la fontaine communale, il faut de temps à autre, à la « une » de nos hebdomadaires une photo coup de poing — SAHEL ou autre terre qui se meurt — pour que, ouvrant un robinet, nous prenions conscience, l'espace d'un instant, de l'importance de l'eau domestiquée, élément essentiel à tout développement.

Dès lors où des canalisations prolongèrent les aqueducs s'est posé entre nous le problème de maîtriser cette eau qui courait, et le robinet du lavabo qui autorise, interdit ou règle l'écoulement du fluide est pour le profane d'un usage si banal qu'il n'imagine pas, en amont, la difficulté à accomplir des mêmes fonctions au niveau de la canalisation.

Les besoins en eau croissant au rythme de notre expansion démographique et industrielle, ces dernières vingt années, ont conduit à l'utilisation généralisée de canalisations de diamètre de plus en plus importants, incitant les robinetiers à se pencher sur des techniques nouvelles.

Le but recherché était d'assurer le contrôle du débit au moyen d'un organe d'obturation fiable — d'emploi facile — d'encombrement réduit, pour un prix de revient aussi peu élevé que possible. Le robinet papillon, dont les premiers essais remontent aux années 1920 et qui est désormais d'un emploi généralisé, est le type même du produit satisfaisant aux exigences énumérées plus haut.

CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES

Produit jeune, il lui a fallu longtemps vaincre les résistances des utilisateurs habitués à un matériel plus classique alors que sous l'impulsion de chercheurs dynamiques, les limites de ses applications étaient sans cesse reculées. Maintenant que le secteur nucléaire et d'autres industries de pointe témoignent de la confiance placée en ce matériel et ses constructeurs, il paraît opportun de définir les caractéristiques principales du robinet papillon en nous limitant au cas qui nous intéresse.

Parmi les diverses normes en vigueur relatives au domaine de l'eau, on peut citer dans l'ordre de leur parution l'AWWA C 504 (American Water Works Association) qui, dès 1954, avait ressenti la nécessité de définir et de normaliser le robinet papillon ; la N.B.N. E 29301 de l'Institut belge de Normalisation (1972) ; la BS 5155 (Royaume-Uni, 1974) ; la norme internationale ISO 5752 (1979) dont la norme française E 29... actuellement en préparation devrait en toute logique reprendre l'essentiel.

Mis à part l'AWWA C 504 dont le souci de détail témoigne d'une étude pratique approfondie, mais qui prend appui sur des conceptions quelque peu dépas-

sées, le souci essentiel de ces normes est, en plus de la définition de quelques caractéristiques essentielles, de permettre enfin à l'utilisateur l'emploi de robinets papillon aux encombrements normalisés. Le métré des tuyauteries s'en trouve considérablement simplifié ainsi que le remplacement éventuel d'un matériel par un autre. Pour l'instant, les seuls éléments disponibles à cet égard se limitent au projet de norme PRE 29305 alors que les travaux de la commission de normalisation suivent leur cours.

On rappellera que le robinet papillon — terme générique désormais consacré — est un appareil dont l'obturateur (le papillon) se déplace dans le fluide par rotation autour d'un axe orthogonal à l'axe d'écoulement du fluide et concourant ou non avec celui-ci. Le robinet papillon peut être à brides ou sans brides.

PAPILLON À BRIDES

Le robinet papillon à brides est, comme son nom l'indique, constitué d'un corps tubulaire terminé à chaque extrémité par une bride de raccordement.

PAPILLON SANS BRIDES

Toutefois, compte tenu des récents développements réalisés par plusieurs constructeurs, il peut également être constitué d’un élément à insérer entre deux brides de canalisation, mais dans lequel sont taraudés des trous permettant le raccordement de chacune des brides de la tuyauterie au moyen de vis ou goujons. Cette disposition présente les mêmes avantages que le corps à brides, notamment pour les vannes de diamètres moyens, et permet de rendre le robinet solidaire de la canalisation.

Le robinet papillon sans brides comporte un corps à insérer entre deux brides de canalisation ; les boulons ou tirants qui relient ces deux brides assurent un centrage acceptable du corps. Plus économique, cette version sera davantage réservée aux petits diamètres et faibles pressions.

APPLICATIONS

Pour des applications propres au chauffage urbain où le gradient de température fait craindre les fuites sur les canalisations, il existe une version extrémités à souder, le robinet papillon étant directement soudé sur la tuyauterie. Ces diverses versions sont présentées avec un égal succès par la majorité des constructeurs.

Aux critères de choix retenus plus haut, il convient d'ajouter la différenciation relative à la position du joint d’étanchéité par rapport au papillon.

Ce joint d’étanchéité est, pour les cas qui nous intéressent, réalisé le plus couramment dans une matière résiliente parfaitement résistante aux agressions du fluide véhiculé. Il peut se trouver localisé sur l'obturateur, maintenu par une couronne de serrage du joint, et travailler soit par compression mécanique, soit en utilisant l'action dynamique de la pression pour obtenir un effet autoclave adapté aux conditions réelles de service.

L'étanchéité s'effectue alors le plus souvent sur un siège en matière inoxydable rapporté dans le corps du robinet. Cette solution est particulièrement adaptée, de pair avec une construction à brides, aux grands diamètres et haute pression.

Dans une autre version, le joint se trouve sur le corps du robinet, le plus souvent sous la forme d'une manchette souple d'étanchéité rendue solidaire du corps par emboîtage, collage ou vulcanisation et assurant simultanément l’étanchéité avec l'obturateur, les arbres du papillon et les brides de la canalisation.

Tous les robinets papillon sont bien entendu réalisés dans diverses matières propres à satisfaire aux exigences particulières du cahier des charges : fonte grise pour les services les plus simples, fonte G.S., acier moulé ou mécano-soudé. Pour les applications propres à l'eau, la plage des diamètres nominaux s’étend de cinquante millimètres à plus de deux mètres pour des pressions atteignant ou dépassant 25 bars.

Les caractéristiques d’écoulement de ces appareils les rendent maintenant aptes à satisfaire à des vitesses d’écoulement que l'on n’aurait osé imaginer naguère. En effet, sachant que la vitesse d'écoulement est le quotient du débit exprimé en mètres cubes seconde par la section nominale du robinet en mètres carrés, on admet généralement, en fonction de la pression totale, des vitesses allant de 3 mètres/seconde pour le PN 2,5 à 5 mètres/seconde pour le PN 16 pour les robinets papillon classiques.

Pour des vitesses supérieures, des robinets dits de « survitesse » permettent d’en maîtriser les effets.

CONCLUSION

Les nombreux avantages réunis par le robinet papillon en ont fait le produit qui dans le domaine de la robinetterie s'est développé le plus ces dernières années, et la demande qui émane de l'étranger ramène au quotidien ce que l'on considérait il y a peu comme un exploit. À titre d'exemple, le réseau d'eau de la ville du CAIRE, qui utilisera des robinets papillon de 300 à 1600 millimètres pour une pression de service de 16 bars, nécessite plusieurs centaines de papillons pour certains diamètres, le montant de l'investissement pour ce seul matériel dépassant les 10 millions de francs. Parallèlement des réalisations en Europe de l'Est mettent en œuvre des dizaines de robinets papillon de 1 600 à plus de 2 400 millimètres pour de gigantesques canalisations qui desservent de nouvelles zones industrielles.

Si les débouchés de notre marché intérieur paraissent moins promettants, les constructeurs français qui comptent au rang des meilleurs ont depuis longtemps relevé le défi et témoignent de leurs capacités sur tous les marchés du globe.

Ils prouvent par la même que le robinet papillon est parmi la gamme de produits de l'industrie de la robinetterie l'un de ceux qui le mieux a su devancer les exigences des utilisateurs.

M. LAMBOLEY.