Vannes, clapets, crémaillères, crics

[Ticapix]

A M Perret,

Bonjour,
Y a t-il selon vous une méthode particulière permettant la réalisation complète de la vanne en version quasi définitive (sauf les joints) puis galvanisation sans avoir les soucis de déformation lié à la galvanisation à chaud ?
Jusqu'à présent je n'ai eu trop de souci avec la galvanisation à chaud, mais j'ai prochainement 7 vannes à réaliser h= 2m60 x l= 1m60 que j'aimerai faire galvaniser à la fin , mais j'ai quelques inquiétudes concernant une éventuelle déformation.

Avez-vous déjà eu ce problème ?

Merci

TG

[PERRET]

Bonjour,

Cher, c'est relatif, j'ai fait confectionner, en juin 2009, 4 vannes tôles 8 mm - 1,6 x 2 m h. avec 2 renforts UPN 120 et 140 - boulonnerie inox -
Prix : 3.348 € HT pour les 4, soit environ 3,35 € le kg - galvanisation comprise.

THENELLES - Le Moulin 11.JPG

Ayant été pris une fois, pour ne pas avoir de problèmes de déformation, galvaniser les tôles et les renforts séparément. Pas de soudures !
Assembler le tout par boulons inox ou galvanisés. Prévoir tous les percements, avec du jeu, avant galvanisation.

THENELLES - Tablier Vannes.jpg

Foigny Vannes - 04.JPG

[Gilles21]

Il est vrai que c'est très raisonnable.
La vanne de mon seuil commence à donner des signes de faiblesse. J'envisagerai peut-être d'adopter cette technique le temps venu.
2.50 m entre les bajoyers et 1.90 m de haut. La pelle fait 1 m de large. Le tout était en tôle,avec des montants en UPN, mais peinte et non galvanisée. Ca n'a pas très bien vieilli.
Cordialement
Gilles 21

[zib01]

Bonjour

Assembler le tout par boulons inox ou galvanisés

Attention galva et inox ne fond pas bon ménage dans l'eau

[PERRET]

Effectivement zib 01 a raison.

Étant en Picardie, où l'eau est généralement calcaire, je n'ai jamais rencontré ce problème avec un recul de plus de vingt ans.
Il peut en être autrement dans d'autres régions, où l'eau est acide.
Un Ami, perfectionnisme, qui s'était penché sur le problème pour refaire sa roue à aubes et m'avait dit alors que cela dépendait de la qualité de l'inox.
Alors, dans le doute, vous savez quoi faire.

[PERRET]

Bonjour Ticapix

Pour une vanne 1,6 x 2,6 m de hauteur, 3 choix possibles :

Pression de l’eau sur la vanne : 5.408 Kg

Effort pour lever la vanne, au départ : Environ 3.200 Kg
Effort pour fermer la vanne : Environ 2.200 Kg

1) Avec 3 renforts, tablier 8 mm. Fatigue maximum 6,5 Kg/mm2. Masse totale : 325 Kg

1er renfort UAP 130 ; à 240 mm du bas de la vanne
2ème renfort UAP 130 ; à 940 mm du bas de la vanne
3ème renfort UAP 100 ; à 1.820 mm du bas de la vanne

2) Avec 3 renforts, tablier 10 mm. Fatigue maximum 3,9 Kg/mm2. Masse totale : 409 Kg

1er renfort UAP 150 ; à 240 mm du bas de la vanne
2ème renfort UAP 150 ; à 940 mm du bas de la vanne
3ème renfort UAP 130 ; à 1.820 mm du bas de la vanne


3) Avec 4 renforts, tablier 8 mm. Fatigue maximum 3,8 Kg/mm2. Masse totale : 365 Kg

1er renfort UAP 150; à 170 mm du bas de la vanne
2ème renfort UAP 150 ; à 670 mm du bas de la vanne
3ème renfort UAP 130 ; à 1.230 mm du bas de la vanne
4ème renfort UAP 130 ; à 1.960 mm du bas de la vanne

La solution 3, avec 4 renforts, semble être la plus indiquée dans votre cas.

Calcul Vanne.pdf

La fatigue du métal retenue peux être augmentée dans le cas d'une vanne de garde, non susceptible d'avoir des chocs (Taux Maximum : 16 Kg/mm2). On aura une vanne plus légère, mais garder une bonne marge dans le cas d'une vanne peinte, susceptible de rouiller.

[MHEC]

Bonsoir à tous,

Pour info, ci-dessous, une belle photo de mon vannage que j'ai refait en 2004 (4 vannes de 1,50m x 1,50m).

Centrale de Chappes vannage.jpg

Ce vannage, je l'ai réalisé en tôle de 10 mm avec 1 renfort UPN de 70 mm au milieu. J'ai mis des boulons classiques, bien graissés (une bonne graisse d'aiguillage résistante à l'eau c'est mieux). Le tout, bien repeint avec 2 couches d'époxy.

Depuis 6 ans, pas de soucis de rouille, impeccable. De plus, le gros avantage de la tôle, elle est beaucoup plus légère que du bois bien mouillé, glisse beaucoup mieux sur les renforts métalliques ce qui facilite énormément les manœuvres via les crémaillères.

A mon avis, afin de faire baisser le coût: Un vannage en bois, en tôle galvanisée avec des boulons en inox, ne sont pas nécessaire.

ATTENTION! Si votre moulin est classé ou si vous êtes sur un site classé, votre vannage en tôle risque d'être refusé par l'ABF ('Architecte des Bâtiments de France).

Bonne soirée .

PV

[Ticapix]

Merci M Perret pour le calcul,

Je ne pensais pas faire aussi simple, mais après tout pourquoi pas ?
En fait je n'ai pas la place en AR des glissières verticales ( U de 160) pour le débord des renforts, mais il suffit que je mette les renforts en amont.

Au moins 3 de ces vannes seront automatiques ( montée vérin et descente seule pour éviter risque de flambage de tige), je voulais avoir quelque-chose de plus "glissant" type vanne wagon avec roulettes et joints caoutchouc. Mais je pense que bien lestées les vannes devraient descendre sans souci, non ?

Sinon, y a t-il un intérêt à rajouter un patin en nylon sur toute la hauteur ? un caoutchouc pour l'étanchéité, ( j'aime quand c'est étanche à 100%)

Cordialement

TG

[PERRET]

Bonjour Ticapix,

Avant de de refaire mes vannes de décharge (2,00 x 2,55 h ) il y a 20 ans, en remplacement de vannes bois superposées manœuvrées par 4 crics de vanne ! - il y en avait 16 en tout, je m'étais posé strictement les mêmes questions que vous.
J'avais, dans un premier temps, pensé utiliser un cric de vanne et avait modifié dans ce sens le bâti de la vanne située rive droite.
Mais cette solution ne m'enthousiasmait guère.
Ayant trouvé par hasard un groupe hydraulique complet (4KW - 5 distributeurs - réservoir 120 l - chez un ferrailleur (300 F.), je me suis dit que je ne risquais rien de l'acheter, pour voir.
A partir de là, comment utiliser un vérin pour manœuvrer les vannes ? Les solutions vues ne me semblaient pas rationnelles : ensemble très haut, répartitions des forces pour lever et fermer non rationnelles et surtout tige du vérin constamment sortie, donc exposée aux chocs. Masse à manœuvrer, hors pression de l'eau : ± 800 kg
J'ai donc utilisé le vérin en mettant le fond du vérin en bas, la tige soulevant la vanne par deux cornières qui assurent également le guidage latéral.
Vérins utilisés : 70 x 100 x 3000, fixation par deux supports soudés sur le corps du vérin, arrivées d'huile côté fixations.
Pression d'huile au démarrage (pour lever) ± 70 bars qui baisse immédiatement, dès que la vanne s'est décollée, à environ 50 bars, puis diminue ensuite lorsque la vanne est hors d'eau à 10/15 bars.
Pression d'huile à fin de fermeture, avec toute la pression de l'eau ± 65 bars.
De cette façon les pressions d'huile sont sensiblement égales tant à l'ouverture qu'à la fermeture.

Comme il y a deux vannes à manœuvrer et comme je souhaite que leur fonctionnement soit pas simultané, deux limiteurs de débit avec clapet à bille incorporé ont été utilisés de façon que la vanne rive droite s'ouvre en premier, par contre, à la fermeture c'est l'inverse, c'est la vanne de gauche qui se ferme en premier.

Avec un montage classique, tige vers le bas, et à la pression de 150 bars qui est nécessaire pour ouvrir, c'est un force de près de 12 tonnes que subit la tige du vérin si obstacle à la fermeture - Attention alors à la résistance au flambage de la tige qui peut être alors complètement déployée.

Vannes de décharge - 6.JPG

Vérins des vannes de décharge - Plans.jpg

Ces vannes et d'autres réalisées ensuite glissent fer sur fer sans problème. Dans ce cas l'étanchéité en partie basse posait problème, le seuil en béton, usé par les graviers, laissait un jour de près d'un cm au centre. Résolu par la pose d'une bande de tapis roulant, épaisseur 10 mm environ, découpé suivant la forme du radier et maintenu par un large plat boulonné côté amont sur la vanne.
Latéralement, pas de fuites, malgré l'état incertain des glissières d'origine.

Vannes de décharge - 7.JPG

Je place de préférence les renforts horizontaux de la vanne côté aval, les lèvres des U vers le haut, ce qui permet de descendre facilement derrière la vanne fermée sans le secours d'une échelle.

A mon sens, les vannes wagon lestées ne présentent d'intérêt que dans le cas ou elles sont utilisées en vanne de garde d'une turbine hélice ou Kaplan simple réglage, donc sans directrices mobiles. Mais attention alors à utiliser des clapets NO et non des électro-distributeurs qui ont la fâcheuse tendance à se bloquer s'il servent peu avec une huile trop épaisse en ambiance froide.

[PERRET]

Bonsoir Ticapix,

Pour une vanne 1,6 x 2,6 m de hauteur :

Un quatrième choix avec seulement 2 renforts UPN

Pression de l’eau sur la vanne : 5.428 kg

Effort pour lever la vanne, au départ : Environ 3.200 kg
Effort pour fermer la vanne : Environ 2.200 kg

1) Tablier 8 mm : Fatigue maximum 10,9 kg/mm2. Masse totale : 312 kg

1er renfort en UPN 120 ; à 270 mm du bas de la vanne
2ème renfort UPN 100 ; à 1580 mm du bas de la vanne

TICAPIX - Calcul Vanne.pdf

TICAPIX - Calcul Vanne.XLS

Un autre calcul pourrait être fait, par exemple, avec tablier en 10 mm.