Pertes de charge d'un tuyau d'incendie : 45 ou 70 mm

Comme ordre de grandeur, un tuyau d'incendie de 45 mm perd 1,5 bar par 100 m à 250 l/min et 6 bar par 100 m à 500 l/min. Un tuyau de 70 mm perd 0,6 bar par 100 m à 500 l/min, soit dix fois moins. La distance entre la pompe et la division s'établit donc en 70 mm, et seuls les 20 à 40 derniers mètres jusqu'à la lance en 45 mm. Ces chiffres viennent de tableaux de formation des sapeurs-pompiers français et luxembourgeois ; la perte dans vos tuyaux dépend de leur marque et de leur gaine intérieure.

Valeurs repères par 100 m

Les sapeurs-pompiers français travaillent avec les mêmes diamètres que les services d'incendie belges : 45, 70 et 110 mm. Leur formation associe un débit nominal à chaque diamètre : 250 l/min pour le 45 mm, 500 l/min pour le 70 mm et 1000 l/min pour le 110 mm. Un tableau de poche issu de la formation des sapeurs-pompiers français donne la perte de charge à ce débit et au double.

Les équipes françaises apprennent à ne pas dépasser le débit nominal d'un tuyau, sauf sur ordre.

Au Luxembourg, le Corps grand-ducal d'incendie et de secours (CGDIS) enseigne les valeurs des tuyaux aux dimensions Storz, en usage au Luxembourg et en Allemagne. Les corps néerlandais travaillent eux aussi avec des tuyaux de 52 et 75 mm. Le support de cours du CGDIS sur l'alimentation en eau (en allemand) donne aux opérateurs de pompe deux chiffres à retenir : un tuyau B (75 mm) perd 1,7 bar par 100 m à 1000 l/min, un tuyau A (110 mm) 1 bar par 100 m à 2000 l/min. Il donne 800 l/min comme débit optimal pour un tuyau B.

Où s'arrête le 45 mm, où commence le 70 mm

Le 45 mm sert à la partie de la ligne que l'équipe doit déplacer, le 70 mm à la distance. Les services d'incendie belges travaillent avec ces deux diamètres, le plus souvent réunis par une division à trois sorties. L'officier de pompiers Karel Lambert, de CFBT-BE, décrit cette pratique dans son article de 2016 sur la haute pression. Les tuyaux de 70 mm couvrent la plus grande partie du trajet entre l'autopompe et le feu pour limiter les pertes de charge. Une lance de 45 mm, écrit-il, débite de 400 à 500 l/min, nettement plus que le débit nominal français. À ce débit, chaque longueur de 20 m en 45 mm coûte environ 0,8 à 1,2 bar.

Notre conseil découle du tableau. Établissez en 70 mm jusqu'à la division et limitez la ligne d'attaque de 45 mm à 20 ou 40 m. Tout débit supérieur à 500 l/min passe par du 70 mm. Si la ligne doit s'allonger, ajoutez les longueurs du côté du 70 mm : à 500 l/min, 20 m supplémentaires y coûtent 0,12 bar, contre 1,2 bar en 45 mm. Nos divisions existent avec vannes à boisseau sphérique ou vannes à vis et avec raccords DSP, Guillemin ou Storz.

Un établissement en 45 mm directement depuis la pompe suffit pour une ligne courte à débit modéré. Soixante mètres à 250 l/min perdent 0,9 bar. Un tuyau de 70 mm en charge est plus lourd et plus difficile à manier : là où le tableau annonce moins d'un bar de perte, il ne vous apporte rien.

Au-delà de 1000 l/min, le tuyau de 70 mm atteint lui aussi sa limite. Un canon incendie réglé sur 2000 l/min s'alimente par une ligne de 110 mm : 1,12 bar par 100 m. L'autre solution consiste en deux lignes de 70 mm en parallèle, chacune à 1000 l/min pour 2,2 bar par 100 m. Un seul tuyau B 75 perdrait 7 bar par 100 m à 2000 l/min selon le tableau du CGDIS. Notre article sur les lances-canons portables et fixes explique ce qu'un canon demande à l'alimentation en eau.

Pourquoi un débit doublé coûte quatre fois plus de pression

La perte de charge augmente avec le carré du débit. Le mémento d'hydraulique du SDIS 26 (Drôme) l'écrit en une ligne : « Les pertes de charge sont proportionnelles au carré du débit ». Quand le débit double, la perte est multipliée par quatre. Quand il diminue de moitié, elle est divisée par quatre.

On en tire la formule pour tout débit absent du tableau : perte par 100 m = perte au débit nominal × (débit ÷ débit nominal)². Pour un tuyau de 45 mm à 400 l/min : 1,5 × (400 ÷ 250)² = 1,5 × 2,56 = 3,8 bar par 100 m. Le tableau luxembourgeois confirme l'ordre de grandeur : à 400 l/min, un tuyau C 52 perd 2,0 bar et un tuyau C 42 8,8 bar.

La formation française des conducteurs d'engin-pompe y ajoute quatre règles. La perte est proportionnelle à la longueur de l'établissement : 40 m coûtent 0,4 fois la valeur par 100 m. À débit égal, un diamètre plus petit perd davantage, une paroi intérieure plus rugueuse aussi. Et la perte ne dépend pas de la pression dans le tuyau : seul le débit compte.

Dénivelé et pression en bout de ligne

Chaque tranche de 10 m de montée coûte 1 bar, chaque tranche de 10 m de descente en rend 1. Les supports français et luxembourgeois s'accordent sur ce point. Le tableau de poche français compte 3 m par étage, ce qui fait 0,3 bar par étage.

La pompe doit aussi fournir la pression dont l'appareil en bout de ligne a besoin. La formation française retient 6 bar aux lances à débit variable. La norme EN 15182-2 couvre les lances jusqu'à 1000 l/min à une pression de référence de 6 bar. Notre guide pour choisir une lance d'incendie détaille le débit et la pression par type de lance.

Le CGDIS enseigne 5 à 6 bar pour une lance à jet réglable (le Hohlstrahlrohr allemand) et 5 bar pour une lance à mousse. Un rideau d'eau demande 5 à 8 bar, un prémélangeur (injecteur-proportionneur) 7 bar à l'entrée. Le tableau français demande 10 bar au prémélangeur, plus la perte dans le tuyau. Les deux pays divergent donc sur ce point : c'est la fiche technique de votre lance ou de votre prémélangeur qui tranche.

Une ligne complète, étape par étape

Prenons un établissement à la belge : 100 m de 70 mm de l'autopompe à la division, puis 40 m de 45 mm. La lance se trouve au deuxième étage, 6 m plus haut que la pompe. Elle est réglée sur 500 l/min et demande 6 bar.

1. Pression à la lance : 6 bar.
2. Ligne d'attaque, 40 m de 45 mm à 500 l/min : 0,4 × 6 = 2,4 bar.
3. Dénivelé, deux étages de 3 m : 0,6 bar.
4. Ligne d'alimentation, 100 m de 70 mm à 500 l/min : 1,0 × 0,6 = 0,6 bar.
5. Pression à la pompe : 6 + 2,4 + 0,6 + 0,6 = 9,6 bar.

Une deuxième équipe ouvre ensuite une ligne identique sur la même division. Le tuyau de 70 mm transporte alors 1000 l/min et perd 2,2 bar au lieu de 0,6 bar : la pompe doit fournir 11,2 bar. Le cours français de conducteur d'engin-pompe explique comment traiter la division : le débit s'y partage, alors que la pression reste la même à chaque sortie. On raisonne donc sur une seule ligne, celle qui demande le plus de pression.

Si les mêmes 100 m sont établis en 45 mm, ce tronçon coûte 6 bar à lui seul. Une seule ligne demande alors 15 bar à la pompe, juste sous la pression de service de 16 bar que la norme DIN 14811 donne aux tuyaux de refoulement jusqu'à 75 mm. Le tuyau de 70 mm couvre la même distance pour 0,6 bar.

Ce que ces valeurs ne vous disent pas

Les chiffres ci-dessus sont des valeurs de formation : nous ne les avons pas mesurés sur les tuyaux que nous vendons, et la perte dans un tuyau réel dépend de sa marque et de sa gaine intérieure. La norme elle-même a été corrigée. L'amendement A3 de la DIN 14811, de décembre 2018, a modifié les valeurs de perte de charge du tuyau C 42 parce que les anciennes étaient trop basses pour être réalistes.

Les sources se contredisent aussi par endroits. Le tableau de poche donne 2,2 bar par 100 m pour le 70 mm à 1000 l/min, alors que la loi du carré appliquée à la valeur nominale donne 2,4 bar. Le mémento du SDIS 26 précise que ses tableaux négligent les pertes de charge singulières, celles des raccords et des pièces de jonction comme la division.

Lisez le résultat comme une estimation et gardez une marge. Pour une proposition de diamètres et de longueurs dans notre gamme de tuyaux d'incendie, indiquez-nous le débit de vos lances, les distances à couvrir et votre système de raccords. Les types de tuyaux sont décrits dans Choisir un tuyau d'incendie.

Questions fréquentes