Si ce niveau baisse au-dessous du point x (point bas de la génératrice supérieure du coude inférieur du reniflard) une rentrée d'air se produit, le désamorçage a lieu et l'écoulement se trouve arrêté automatiquement.

L'appareil est alors calculé de façon que ce phénomène se produise dès que la vitesse atteint une valeur dangereuse soit par suite d'une rupture des conduites, soit pour tout autre motif.

Contrepoids

Fig. 24.

Une précaution essentielle à prendre consiste à protéger pår des filtres l'entrée des canalisations de petit diamètre, aussi bien des tubes d'amorçage que du tuyau d'alimenta

tion de la trompe, afin d'éviter que les détritus puissent venir les obstruer.

Cet appareil ne peut d'ailleurs être utilement employé que si la hauteur de l'eau sur l'origine amont des conduites ne varie pas dans de trop grandes limites. Il a été adopté sur des conduites. de 1 m. 200 et 0 m. 81 de diamètre à l'usine de Soulom où les variations de niveau dans les chambres de mise en charge ne dépassent pas 4 mètres. Je donne ci-contre (fig. 25 et 26) le dessin de la chambre de mise en charge de la chute sur le Gave de Pau à Soulom (1).

On remarquera d'ailleurs que, lorsque le niveau de l'eau dans la chambre de mise en charge est variable, l'appareil ne fonctionnera pas pour la même vitesse suivant les différentes hauteurs d'eau. Le désamorçage se produira plus facilement quand l'eau est basse que quand elle est haute.

Le deuxième appareil, utilisé pour produire l'arrêt automatique du débit, construit par la maison Picard-Pictet, est à fonctionnement mécanique.

(1) Sur ce dessin, la trompe à eau n'est pas figurée.

Un robinet papillon (fig. 24) est sollicité par un contrepoids qui tend à le ramener à la position de fermeture. Ce contrepoids peut agir sur le robinet par l'intermédiaire d'un câble enroulé sur le volant de commande.

A l'état normal, le robinet est ouvert et le contrepoids est en l'air prêt à agir. L'ensemble est maintenu dans cette position par un cliquet empêchant la rotation du volant.

A l'intérieur de la conduite fait saillie un doigt maintenu par un ressort et qui reste vertical tant que la vitesse de l'eau ne dépasse pas une valeur donnée. Au-dessus de cette valeur, le doigt s'incline et, soit par un relais électrique, soit par un ensemble de communautés mécaniques, dégage le cliquet. Le mouvement du volant est rendu libre et le contrepoids tombe entraînant la fermeture du robinet.

Ce robinet n'est pas entièrement étanche, mais le faible débit qu'il peut laisser écouler est de peu d'importance en attendant qu'on ait eu le temps de fermer les vannes de prise d'eau.

Si ce dispositif comporte des organes mécaniques qui demandent une surveillance attentive, il peut par contre s'employer quelles que soient les variations de niveau de l'eau dans la chambre de mise en charge; mais il entraîne une notable perte de charge.

Il va être appliqué à l'usine de Saint-Lary qui fonctionne avec canal d'amenée en charge (voir ch. I, VII, c) sur des conduites de 1 m. 20 de diamètre.

Les conduites forcées sont une partie importante et coûteuse de l'installation. Il convient donc, pour se tenir dans des conditions économiques acceptables, de définir avec précision les efforts qu'elles ont à supporter.

Ces efforts sont de trois sortes:

a) Pression intérieure sur laquelle je vais revenir.

b) Efforts dus à ce que la conduite est en général posée sur des supports espacés. En la considérant remplie d'eau, il suffira de la calculer comme une poutre chargée posée sur des appuis. Ce calcul n'offre aucune difficulté; on le simplifie même en pratique en la considérant, puisqu'elle est de section constante, sauf les variations graduelles qui suivent la variation de la pression à mesure qu'on se déplace sur le profil en long, comme une poutre indépendante sur deux appuis.

c) Efforts dus à la température, qu'on compense quelquefois à l'étranger par des joints coulissants dits joints de dilatation. En France, on supprime en général ces joints spéciaux et on se borne à ancrer solidement les conduites en un ou plusieurs points en se rendant compte que les efforts moléculaires dus à l'allongement ou au raccourcissement ne dépassent pas un taux admissible; leur maximum ne se produit d'ailleurs que lorsque la conduite est vide, la température ne descendant pas au-dessous de +1° à + 2o quand elle est en charge.

d) Il existe enfin un autre effort que les conduits n'ont à supporter que très accidentellement, mais qu'il est nécessaire de prévoir.

Une conduite dont les épaisseurs sont faibles par rapport au

Ann. des P. et Ch. MÉMOIRES, 1918-IV.

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diamètre se déforme quand elle est vide; sa section droite, primitivement circulaire, tendra vers une forme analogue à celle d'une ellipse dont le petit axe serait vertical. Cet effet se produit sous l'action de son propre poids. S'il se produit à l'intérieur de la conduite un vide, la pression atmosphérique agissant extérieurement intervient à son tour et peut provoquer un aplatissement.

Or, une telle dépression se produit inévitablement en cas d'une rupture importante de conduite, si, à l'origine amont, on n'a pas ménagé, par ventouse ou par reniflard, une rentrée d'air suffisante ou si son profil présente une pente brusque très forte dans sa partie inférieure. Dans les deux cas, la vitesse de l'eau devient plus forte en aval qu'en amont, ce qui amène la rupture de la colonne liquide avec production de vide.

Cet accident s'est produit dans plusieurs installations, entre autres, il y a une vingtaine d'années, à l'usine de Chedde. Le calcul montre que l'aplatissement n'est pas à redouter quand le diamètre des conduites en acier ne dépasse pas 0 m. 70 à 0 m. 80 et qu'elles ont au moins 4 mm. d'épaisseur (chiffre minimum pratique). Pour les autres, il faudra prévoir des rentrées d'air ou les renforcer par des cercles de renfort, comme on l'a fait pour les conduites de 2 m. 300 de diamètre de l'usine de Ventavon.

Généralement, on calcule l'épaisseur de la conduite pour la pression qu'elle a à supporter et on vérifie qu'elle peut résister aux autres natures d'efforts sans augmenter pour cela son épaisseur. Les ancrages en maçonnerie sont déterminés pour résister aux efforts de traction ou de poussée.

Revenons au calcul des efforts dus à la pression.

La conduite ne supporte pas seulement la pression statique, mais aussi des surpressions accidentelles appelées coups de bélier et dues aux variations rapides de débit dues au fonctionnement des régulateurs des turbines (1).

(1) Bien qu'il semble plus logique à priori de reporter l'étude des coups de bélier après l'étude des vannages des turbines et de leurs régulateurs, puisque c'est leur manoeuvre qui les produit, j'ai cru devoir les mettre à cette place pour pouvoir mieux exposer dans son ensemble le calcul des conduites forcées.