10. LES LANCES D'INCENDIE

DEFINITION :

            C'est un appareil permettant de transformer l'énergie potentielle de l'eau en énergie cinétique. Elle transforme la pression à l’entrée de l'ajutage en vitesse à l’orifice du même ajutage.

            Cette transformation est exprimée par la formule de TORRICELLI.

		différence de pression entre  l’ajutage et l’extérieur (PA)     exprimée en mètre d’eau
	V=
Vitesse d’éjection   obtenue		accélération de la pesanteur   9,81 m/s²
	OU PLUS SIMPLEMENT
vitesse en m/s		pression à l’entrée de la lance (en bar)

Une relation simplifiée lie le débit et la pression à la lance.

où

Q =   4   d²P ....... 100
	P est exprimé en bar Q est exprimé en M3/h d est exprimé en mm
P =  625  Q² ...     d4

                                                        

Exemple : quel est le débit engendré par un ajutage de 18 mm à une pression de 5,7 bars ?

Réponse : Q =  4 .  18²  
                        100

DEMONSTRATION :

            En arrivant à la lance, l'eau possède une énergie cinétique relativement faible et une énergie potentielle importante (pression dans la lance de l'ordre de 3 à 6 bars).

            Brusquement, à la sortie de l’orifice de l'ajutage, l'eau est mise à la pression atmosphérique, l'énergie potentielle est donc transformée selon le principe de la conservation de l'énergie en Ù énergie cinétique.

Les diverses « familles » de lances actuellement en service dans les corps de Sapeurs-Pompiers

sont les suivantes ;

1) LES LANCES CLASSIQUES A AJUTAGE CIRCULAIRE

            Ces lances dénommées par leurs diamètres nominaux d’entrée et de sortie sont étudiées pour un débit donné a une pression de service optimale préétablie.

	P	Q	Orifice de l’ajutage
100/25	6,1bar	60 m/h	l d: 25 mm
65/18	5,7 bar	30 m3 /h	l d: 18 mm
40/14	3,5 bar	15 m3/h	l d: 14 mm
20/7	3,5 bar	3,42 m3/h	l d: 7 mm

Sous forme de graphique :

Pn=5.7 bar pression nominale		Q(m3/h)
	Qn=30m3/h débit nominal
	Courbe Débit-Pression d'une lance à fût tronconique de 65/18

            Il existe également des lances dites « calibrées » qui se comportent comme des lances classiques mais qui par leur forme sont souvent confondues avec des lances à débit variable.

            Ces lances disposent par ailleurs d’un jet annulaire reconstitué qui permet de faire un écran très efficace sur feu d’hydrocarbure .

Cependant celui ci  doit être utilisé avec modération en atmosphère close car les gouttelettes finement divisées se vaporisent instantanément et le porte lance se retrouve vite dans une ambiance surchauffée .Enfin comme le montrent les courbes ci dessous les grosses lances sur certains modèles se comportent comme des lances à grande puissance.

2) LES LANCES A DEBITS VARIABLES A REGLAGE MANUEL

            Lances de conception récentes, début des années 50 au Etats-Unis.

            La porte lance sélectionne ses débits compte tenu de la charge calorifique du foyer.

On peut faire l’analogie avec la bague des diaphragmes d’un appareil photo. La lance devient « universelle », en général 4 plages de débits pour une lance de 40 mm,  d’entrée - 100 l/m- 250 l/m - 360 l/m - 500 l/m.

ATTENTION :

            Relation constante avec le conducteur. Le porte lance doit définir au préalable le débit sélectionné.

            Norme NFS 61.820 d’octobre 1993

            Pression de service à l’entrée de la lance 6 bars.

            les Q annoncés par les constructeurs sont nominaux à cette pression.

            Conducteur ® Pression de refoulement à l’engin  6 bars  + pertes de charges

3) LES LANCES A DEBITS VARIABLES A REGULATION AUTOMATIQUE DE PRESSION

            Sorties en 1969 au Etats-Unis                       

            Afin de pallier aux problèmes des  lances à D.V. (difficultés d’adéquation  Débits-Pressions et relations conducteur -porte-lance).

            Un ressort taré est adjoint dans le corps de la lance, en relation avec une soupape. Celle-ci avance ou recule sur son siège, libérant plus ou moins d’eau à pression constante. (pression de régulation 6 bars norme 93)

AVANTAGE :

            Dans une plage de débit donnée, le porte lance est toujours efficace.

INCONVENIENT :

            Majeur, si  on ne maîtrise par le débit, on dépasse la plage de débit autorisée :  la régulation n’existe plus.

SCHEMA DE PRINCIPE D’UNE LANCE REGULEE