Fiche Technique - SOTRA INDUSTRIE - AK

Les avantages de la bi-orientation...
et toutes les qualités du PVC
BI OROC
®
PN
16
www.sotra-seperef.com
La Bi-Orientation
Principe de base
Les tubes BI-OROC® de SOTRA SEPEREF sont issus
d’une technologie spécifique de fabrication : la bi-orientation.
Durant la fabrication du tube PVC bi-orienté, la matière subit
un double étirage : circonférentiel et longitudinal.
Celui-ci organise les chaînes moléculaires du PVC selon un schéma maillé.
Cette organisation moléculaire permet d’améliorer très fortement
les caractéristiques mécaniques du matériau.
PVC extrudé
PVC extrudé bi-orienté
Résistance mécanique
Résistance aux agressions chimiques
> MRS (Minimum Required Strength) : classe 450.
> Insensible aux sols agressifs, aux terrains salins,
aux effluents d’assainissement courants ainsi
qu’à l’H2S et H2SO4.
> Résistance mécanique équivalente sur le tube
et l’emboîture.
> Résistance au poinçonnement et aux chocs
même à basse température.
> Parois insensibles aux dépôts et incrustations.
> Pose sous chaussée, à faible pente,
en encorbellement, en nappe phréatique.
Propriétés organoleptiques
Caractéristiques hydrauliques
> Certificat d’alimentarité (A.C.S.).
Alimentarité (AEP)
> Coefficient de rugosité : k = 0,003 mm.
> Célérité de l’onde de pression : a = 290 m/s.
> Résistance à la dépression des assemblages :
- 0,8 bar (selon la norme NF EN ISO 13844
et rapport d’essai CSTB n°593078 103906/1).
> Coefficient de dilatation thermique :
0,08 mm/m/°C.
> Déviation angulaire : 2°.
Les colliers de prise en charge “large plage”
sont à proscrire. Seule l’utilisation de colliers
de prise en charge pour PVC “mono plage”
garantit un parfait fonctionnement du réseau.
Retrouvez la liste des pièces compatibles
sur notre site www.sotra-seperef.com
Assemblage des emboîtures obligatoire
avec le lubrifiant BI-OLUB.
BI OROC
®
PN
Les avantages de la bi-orientation…
16
Performances mécaniques
Le procédé de fabrication du BI-OROC® PN16 permet d’obtenir une homogénéité des performances mécaniques
sur toute la longueur du tube, emboîture comprise.
> Résistance à la traction
Tension circonférentielle (MPa)
Même sous de fortes contraintes, le BI-OROC PN16
présentera une déformation moindre par rapport
à d’autres matériaux.
Comme montré par le graphique ci-contre, le module
d’élasticité d’un PVC bi-orienté est nettement supérieur
à celui d’autres matériaux.
®
90
80
PVC BO
70
60
PVC
50
40
30
20
> Résistance au poinçonnement
De par sa structure maillée, le BI-OROC® PN16 offre
une résistance au poinçonnement très nettement supérieure
à celle d’un PVC extrudé. Ainsi, en cas de dommage
accidentel, tout risque de propagation de la fissure est éliminé.
> Résistance aux chocs
La résistance aux chocs d’un tube BI-OROC® PN16
est fortement améliorée par rapport à celle d’un PVC
traditionnel, même à basse température.
Un tube bi-orienté résistera à la chute d’un objet de 15 kg
d’une hauteur de 2 mètres.
BI-OROC® PN16
PP
PE
10
20
40
60
80
100
120
Déformation (%)
Performances hydrauliques
> Résistance aux coups de bélier
L’interruption brutale de la circulation du fluide
dans un tube, par fermeture rapide d’une vanne
par exemple, provoque des contraintes
momentanément supérieures à celles normalement
induites dans la paroi par la pression de service :
c’est le coup de bélier.
La conséquence du coup de bélier est la propagation
d’une onde de dépression et/ou de surpression
le long de la canalisation à une vitesse appelée
célérité de l’onde.
Dans certains cas, ce phénomène peut amener
la rupture de la canalisation ou des équipements
du réseau.
Pour le BI-OROC PN16, à diamètre et à débit
identiques, l’intensité du coup de bélier sera environ
2,5 fois inférieure à celle rencontrée dans le PVC JK PN16.
®
La célérité de l’onde dépend de la nature du matériau :
a=
1
1
D
+
ε
Exe
BI-OROC® PN16 : a = 290 m/s
PVC JK PN16 : a = 580 m/s
Le phénomène de coup de bélier se calcule
en hauteur de colonne d’eau ∆H (1 mètre de colonne
d’eau = 0,1 bar) selon la formule suivante :
ΔH =
a x Δv
g
= masse volumique du liquide (kg/m3)
ε = module d’élasticité du liquide (N/m2)
D = diamètre intérieur de la conduite (m)
E = module d’élasticité du matériau (N/m2)
e = épaisseur du tube (m)
a = célérité de l’onde (m/s)
Δv = différence de vitesse avant/après le coup de bélier (m/s)
g = accélération de la pesanteur = 9,8 m/s2
> Capacité hydraulique
Les épaisseurs moindres d’un PVC bi-orienté par rapport aux matériaux traditionnels actuels (PVC, PE)
permettent, pour un même diamètre extérieur, d’augmenter le diamètre intérieur.
Ainsi la capacité hydraulique s’améliore fortement.
à une vitesse de 1 m/s, la capacité hydraulique est améliorée de 16 à 25 % selon les diamètres.
Le BI-OROC® PN16 permet d’augmenter significativement les débits admissibles.
le
Exemp
concret
Le BI-OROC® PN16 DN110 supporte un débit de 60 m3/h tout en respectant la norme EN 805
(vitesse de l’eau inférieure à 2 m/s).
110
DN
Ø int.
Bi-oroc®
PN16
103.8
Vitesse (m/s)
Coup de bélier (bar)
Débit demandé (m3/h)
30
40
50
60
70
1.0
1.3
1.6
2.0
2.3
2.9
3.9
4.9
5.8
6.8
Nos spécialistes peuvent vous accompagner dans la réalisation de vos notes de calcul.
> Réduction des pertes de charges
Le phénomène de pertes de charges est calculé à partir de la formule de COLEBROOK :
λ = coefficient de pertes de charges
k = coefficient de rugosité (m)
D = diamètre intérieur de la conduite (m)
Re = nombre de Reynolds
1
k
2,51
+
= - 2 log10
3,71D Re √λ
√λ
Le coefficient de rugosité est identique entre le PVC et le bi-orienté (k = 0,003 mm).
Les pertes de charges se calculent en fonction de la vitesse d’écoulement et des diamètres intérieurs.
à débit et diamètres extérieurs équivalents, le BI-OROC® PN16 permet de réduire les pertes de charges
de 30 % à 40 % sur un tronçon, en comparaison à un PVC compact.
Voir abaque précédemment.
Remarque : pour le calcul des pertes de charges avec la formule de HAZEN-WILLIAMS, la valeur du coefficient C est de 150.
le
Exemp
concret
La défense incendie
Sur certaines opérations la nécessité de défense incendie constitue en milieu rural, dans les ZAC
et les lotissements... le critère de dimensionnement de la canalisation adduction d’eau potable
(du fait des exigences de la réglementation : débit = 60 m3/h et pression = 1 bar mini).
En PVC JK, le DN 110 ne permet pas de satisfaire ces critères, il faut dans ce cas faire appel à un DN supérieur (DN125).
Le BI-OROC® PN 16 DN 110 répond quant à lui à l’ensemble de ces exigences.
Diamètre intérieur (mm)
Vitesse d’écoulement (m/s)
Pertes de charges (pour 1000 ml)
Intensité du coup de bélier (bar)
Bi-Oroc®
DN 110
103,8
1,97*
3,5
8
JK
DN 125
106,6
1,87*
3,1
11,7
*Convenable au sens de la NF EN 805 (0,5 < V < 2m/s).
Nos spécialistes peuvent vous accompagner dans la réalisation de vos notes de calcul.
Performances environnementales
Sous l’angle environnemental, le PVC est déjà un produit
très performant de par son procédé de fabrication.
La bi-orientation, qui permet une réduction d’épaisseur,
et donc de poids, réduit encore son impact
sur l’environnement, tout au long de son cycle de vie.
... et toutes les qualités du PVC
Légèreté
La légèreté du tube BI-OROC® PN16 facilite
la manutention et permet, sur chantier,
d’obtenir un gain de temps significatif (plus besoin
systématiquement d’engins de manutention)
et de limiter la pénibilité pour les opérateurs.
Alimentarité
Inertie chimique
Le matériau constitutif du BI-OROC PN16
est le PVC. Le PVC est reconnu pour ses qualités
d’incorrodabilité et sa grande inertie chimique.
®
Ainsi, la corrosion électrolytique (courants vagabonds)
particulièrement fréquente au voisinage d’installations
électriques, n’affecte en rien les caractéristiques
du tube.
La résistance chimique est reconnue
très satisfaisante à d’éventuelles agressions :
- extérieures : sols agressifs
et/ou
- intérieures : fluides transportés.
Notamment, le sulfure d’hydrogène (H2S)
et l’acide sulfurique (H2SO4) qui peuvent
se dégager en cas d’utilisation du BI-OROC® PN16
en refoulement d’eaux usées.
Etanchéité
L’étanchéité des tubes et de leurs emboîtements
est un point clé pour l’efficacité et la pérennité
d’un réseau d’adduction d’eau potable. Les tubes
BI-OROC® PN16, équipés de joints avec insert,
répondent parfaitement à cette attente.
BI-OROC® PN16 satisfait aux exigences sanitaires
pour le tube et le joint : circulaire DGS/VS4/N°96/155
du 1er Mars 1996 et arrêté du 29 Mai 1997.
L’Attestation de Conformité Sanitaire (A.C.S.)
est téléchargeable sur notre site Internet :
www.sotra-seperef.com
Recyclabilité
Le BI-OROC® PN16 est recyclable.
Chez le fabriquant, les rebuts de fabrication
(phase de lancement, réglages...) du BI-OROC®
PN16 sont broyés dans notre usine et réintégrés
dans la fabrication d’autres produits.
L’usine de fabrication du BI-OROC® PN16
est certifiée ISO 14001.
Pour les entreprises du bâtiment et des travaux
publics, il existe une filière de collecte des déchets
de chantier à base de PVC rigide (coupes de tubes,
rebuts...) pour leur valorisation au sein de nos industries.
BI-OROC® PN16
Précisions techniques
Abaque pour le calcul des pertes de charges
> Mode d’emploi
Pour un débit de 10 L/s à véhiculer
dans une canalisation BI-OROC®
DN125 PN16, on trace une verticale
depuis l’abscisse 10 jusqu’à
l’intersection avec la droite
du diamètre 125.
La vitesse d’écoulement se détermine
avec les droites dessinées en bleu.
Dans l’exemple, environ 0,90 m/s.
En ordonnée, on obtient directement
par lecture la perte de charge,
soit 7 mm/m de conduite.
Dans le cas présent,
pour une longueur de 1 000 ml,
la perte de charge globale
est donc de 7 m de colonne d’eau,
soit 0,7 bar.
Pertes de charges en millimètres par mètre de conduite
Cet abaque a été établi selon la formule de Colebrook et en considérant les diamètres intérieurs des tubes.
Les calculs ont été établis pour de l’eau froide à la température de 15 °C.
100
2,5 m/s
2 m/s
1,5 m/s
1,2 m/s
DN90
DN110
DN125
DN140
DN160
DN200
DN250
DN315
1 m/s
10
0,8 m/s
0,5 m/s
1
0,1
1
10
100
Utilisation en température
Le dimensionnement de tubes en matière plastique est fondé sur un maintien,
dans les conditions normales d’utilisation, des caractéristiques pour une durée minimale de 50 ans.
Dans le cas d’une utilisation à une température comprise entre 25 °C et 45 °C, il y a lieu d’appliquer
un coefficient de détimbrage afin de garantir une durée de vie minimum de 50 ans, ainsi :
PFA = fT x fA x PN
oùPFA = pression de fonctionnement admissible,
fT = coefficient de détimbrage lié à la température
(voir tableau ci-contre),
fA = coefficient de détimbrage lié à l’application
(voir tableau 5 de la norme NF T54-034).
Température
de l’eau
0°C < T ≤ 25°C
25°C < T ≤ 35°C
35°C < T ≤ 45°C
1000
Débits en litres par seconde
Coefficient à appliquer
à la pression nominale
1
0,8
0,63
Exemple
Pour une utilisation à 30 °C : PFA = 16 x 0,8 = 12,8 bar.
BI OROC®
PN
16
Gamme de produits
DN (mm)
(Dext)
Code
article
Dint
(mm)
Long hors
tout (ml)
Nb de tubes
par cadre
Unité
de chargement
90
36849
84,40
6
69
1/4
110
36405
103,80
6
48
3/4
125
36406
118,00
6
40
3/4
140
36407
132,20
6
28
3/4
160
36408
151,20
6
33
1
200
36409
189,00
6
23
3/2
250
84539
237,80
6
14
1
Raccords
Les tubes BI-OROC® PN16 sont utilisables avec la majorité des pièces d’assemblage traditionnelles
des réseaux d’eau potable.
Mise à jour régulièrement, une liste des pièces compatibles a été réalisée selon un protocole de test
mis en place par le syndicat du PVC entre les fabricants de tubes bi-orientés et certains fabricants de raccords fonte
et ce afin de garantir une fiabilité maximum. Ce protocole d’essai (AC T54-985 de validation des assemblages de tubes
en PVC biorienté et raccords en fonte) a fait l’objet d’un dépôt auprès de l’AFNOR.
> Important
Les colliers de prise en charge “large plage” sont à proscrire. Seule l’utilisation de colliers de prise en charge
pour PVC “mono plage” garantit un parfait fonctionnement du réseau.
Guide de pose
Les renseignements concernant les conditions de manutention
et de pose des tubes BI-OROC® figurent dans le guide de pose.
Issu d’un travail commun avec les membres du STR PVC et le concours
des fabricants de raccords, ce guide de pose reprend les caractéristiques
du tube bi-orienté ainsi que la mise en œuvre des réseaux d’eau sous pression.
L’ensemble de ces informations, documentation BI-OROC®,
liste des raccords et guide de pose sont téléchargeables
sur notre site internet www.sotra-seperef.com
SOTRA SEPEREF, membre de TESSENDERLO GROUP
25 route de Brévillers – 62140 Sainte Austreberthe
tél : + 33 (0)3 21 86 59 00 – fax + 33 (0)3 21 86 59 01
www.sotra-seperef.com
- Réf. BO2- 12/12 -V2 - © LightMotiv/Jean-Pierre Duplan, Canakris, Stockfoto, photothèque Sotra Seperef - Document non contractuel.
La gamme BI-OROC® PN16, élaborée selon la norme NF T 54-948, est titulaire de la marque
, garantie d’un produit
de qualité. Le certificat de marque est téléchargeable sur notre site Internet : www.sotra-seperef.com.