Comment éviter la cavitation dans les réducteurs de pression ?

Les réducteurs de pression sont des dispositifs qui se montent sur les réseaux privés de distribution d'eau pour réduire et stabiliser la pression d'eau provenant du réseau public, car celle-ci est, en général, trop élevée et variable pour les installations domestiques.

Le réducteur de pression se base sur l'équilibre de deux forces opposées, celle exercée par le ressort sur l'obturateur (ouverture du dispositif) et celle exercée par la pression sur la membrane (fermeture du dispositif).

Le tarage d'un réducteur de pression doit respecter un certain rapport de réduction, c'est à dire le rapport entre la pression en entrée et celle en sortie du réducteur. Par exemple avec une pression en amont de 15 bar et une en aval de 3 bar, on obtient un rapport de réduction de 5:1 (15/3).

Cette valeur est liée à la vitesse du fluide pendant la phase de réduction de la pression : plus le rapport est grand, plus la vitesse est élevée. 

Une vitesse excessive de l'eau génère une dépression qui engendre la formation de micro-bulles à l'intérieur du dispositif. Ce phénomène porte le nom de cavitation.

La cavitation peut provoquer de l'érosion, de très fortes vibrations et du bruit par intermittence comme des coups de marteau. Elle peut aussi endommager les composants internes du réducteur et compromettre le bon fonctionnement du dispositif, jusqu'à la rupture. 

Pour les réducteurs de la série 5360 PN40, le rapport de réduction maxi conseillé est de 3:1.

 

Le graphique ci-dessous montre les conditions de travail optimales du réducteur de pression. 

Dans le cas où le réseau en entrée aurait une pression élevée, il est possible de poser deux réducteurs de pression.

Par exemple, avec une pression de 36 bar en entrée, qui doit être abaissé à 4 bar pour le réseau privé : nous obtenons un rapport de 9:1 (36/4), ce rapport est dans la zone de cavitation. 

Alors qu'en utilisant deux réducteurs, on peut intervenir en réduisant, avec le premier, la pression de 36 à 12, ce qui donne un rapport de 3:1, et le second peut de nouveau abaisser la valeur de 12 à 4, avec de nouveau un rapport de 3:1. Le rapport de réduction sera, dans ce cas et pour les deux réducteurs, dans les conditions normales de travail, réduisant ainsi le risque de cavitation.

Ces réducteurs, dits de premier et second stade, peuvent travailler avec une pression en entrée allant jusqu'à 40 bar.