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Pompes à mains :
généralités
Introduction.
Les pompes manuelles ont été largement
utilisées en Europe et en Amérique depuis le siècle
dernier jusqu’au développement d’adduction d’eau dans les campagnes.
Les modèles qui donnaient satisfaction dans ces régions
se sont révélés mal adaptés à l’Afrique
pour deux raisons :
- les pompes sont soumises à une utilisation
intensive puisqu'elles sont utilisées 10 à 20 h/j par
des centaines de personnes ;
- si l’administration est bien présente
lors de la création de ce type d’équipement qui s’assure
de sa bonne réalisation, il n’en est pas de même en ce
qui concerne l’entretien et la prise en charge de la maintenance de
ce bien collectif par les populations locales et cela pose souvent problème.
Pour l’introduction de pompes manuelles en milieu
rural, il est donc nécessaire :
- de choisir un modèle de pompe robuste,
fiable et bien accepté par les populations locales. Il faut donc
que les opérations de maintenance soient simplifiées et
que les conditions de fabrication soient adaptées aux moyens
techniques des pays utilisateurs ;
- de ne pas abandonner un projet avant de
s’être assuré de l'efficacité de la maintenance
des pompes.
Principe du refoulement par piston.
Un piston effectue des mouvements alternatifs à
l’intérieur d’un cylindre. Lorsque le piston est en haut du cylindre,
il se crée une dépression sur l’eau contenue dans le tuyau
d’aspiration, permettant à celle-ci de monter.
Lorsque le cylindre est placé en surface,
c’est la dépression par rapport à la pression atmosphérique
qui fait entrer l’eau dans la pompe.
La pression atmosphérique standard est de
10,36 m. On peut créer une dépression qui permette
une aspiration effective maximale d’un peu moins de 7 m. Cette hauteur
d’aspiration varie avec l’altitude suivant le tableau ci-dessous (Source :
DILUCA C., 1987, Les pompes à main en hydraulique villageoise,
Dossier technologies et développement, Ministère de la Coopération,
Comité Interafricain d’Etudes Hydrauliques).
Hauteur d’aspiration maximale
pour pompes à main alternatives à différentes altitudes
pour une eau à 15,6°C
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Altitude au-dessus du niveau moyen
de la mer
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Pression barométrique Air
Hauteur de refoulement équivalent de l’eau
|
Hauteur d’aspiration effective de
la pompe
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Pieds
|
Mètres
|
Psi
|
Pieds
|
Mètres
|
Pieds
|
Mètres
|
|
0
|
0
|
14,7
|
34
|
10,36
|
22,6
|
6,91
|
|
1.000
|
305
|
14,2
|
32,8
|
10,00
|
21,9
|
6,67
|
|
2.000
|
610
|
13,7
|
31,5
|
9,60
|
21,0
|
6,40
|
|
3.000
|
914
|
13,2
|
30,4
|
9,27
|
20,3
|
6,18
|
|
4.000
|
1.219
|
12,7
|
29,2
|
8,90
|
19,5
|
5,93
|
|
6.000
|
1.829
|
11,8
|
27,2
|
8,29
|
18,1
|
5,53
|
|
8.000
|
2.438
|
10,9
|
25,2
|
7,68
|
16,8
|
5,12
|
|
10.000
|
3.048
|
10,1
|
23,4
|
7,13
|
15,6
|
4,75
|
Le débit de refoulement est fonction
du volume du cylindre parcouru par le piston en phase " d’aspiration "
et du nombre de courses de pompage par unité de temps.
Les pompes à effet simple sont celles
où le piston ne refoule que dans une seule direction. Les pompes
à effet double sont caractérisées par un refoulement
dans les deux sens selon le mouvement du piston (2 cylindres avec 2 jeux
de soupapes).
Caractéristiques principales des
pompes à main.
Les options adoptées par les constructeurs
en Afrique se résument ainsi (Source : DILUCA C.,1987, Les
pompes à main en hydraulique villageoise, Dossier technologies
et développement, Ministère de la Coopération, Comité
Interafricain d’Etudes Hydrauliques). :
Options adoptées
par les constructeurs de pompes à main
|
DISPOSITIF
|
OPTION
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|
Pompage
|
|
|
|
|
|
|
Transmission
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- Hydraulique (par tuyaux souples)
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Commande
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Contraintes à observer lors de la
conception et de l’entretien d’une pompe à main (à piston).
Conception et de l’entretien
d’une pompe à main (Source : DILUCA C.,1987, Les pompes
à main en hydraulique villageoise, Dossier technologies et
développement, Ministère de la Coopération, Comité
Interafricain d’Etudes Hydrauliques)
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Phase
|
Contraintes à
observer
|
Effets dus au non-respect
de ces contraintes
|
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Conception
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* Utilisation d’un cuir spécial
pour la fabrication des segments d’étanchéité
du piston.
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Détérioration rapide
des segments.
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* Chemisage parfait du cylindre.
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Usure du cylindre par le piston
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* Contact de 2 métaux différents
à éviter.
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Corrosion électrolytique
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* Augmenter les surfaces de contact
pour éviter les frictions.
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Usure prématurée des
paliers lisses
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* Etudier les modèles de clapets
(bille, plat…). Soigner l’usinage.
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Mauvaise étanchéité.
Usure et déformation du siège de valve/
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* Levier de commande – robustesse
– forme T ou M.
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Usure rapide. Utilisation incommode.
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* Transmission par câble :
utilisation d’un câble antitorsion.
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Rupture du câble au niveau
de la fixation par détente brutale.
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Montage
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* Assemblage soigné
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Jeu trop important entre les pièces
en mouvement.
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* Réduire les frottements
en utilisant des manchons guides
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Rupture de tringlerie, boulon e train
de tige et tube de refoulement par ballottement de la tringlerie.
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Installation
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* Forage exempt de sable
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Usure du piston, du cylindre et des
segments par le sable
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* Installer le corps de pompe à
6 m au-dessus du fond du forage
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Ensablement du corps de pompe
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* Verticalité des superstructures
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Usure de la tringlerie et des guides
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Entretien
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* Lubrifier les axes de rotation
ou employer des roulements autolubrifiants ou coquilles en Thordon
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Usure prématurée des
axes
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* Changer régulièrement
les segments d’étanchéité. Cette manœuvre est
facilitée sur les modèles permettant une extraction
du cylindre par l’intérieur du tube de refoulement
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Diminution du débit de la
pompe. Usure du cylindre par frottement métal / métal
lorsque le joint en cuir est usé
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Vérifier périodiquement
les boulons.
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