DTU 65.3 - Installations de sous-stations d'échange à eau chaude sous pression

Qui est concerné ?

Le domaine d'application de DTU 65.3 (NF P 52-211-1 et -2, P 52-211) couvre : Installations de sous-stations d'échange à eau chaude sous pression, à réaliser à l'intérieur ou à l'extérieur des immeubles d'habitation et de bureaux, ou recevant du public, lorsque le circuit primaire reçoit de l'eau à une température comprise entre 110 et 240 °C (température maximale). Applicable dans toutes les zones climatiques ou naturelles françaises, y compris en climat tropical humide (Guadeloupe, Martinique, Guyane, Réunion). Ne s'applique PAS aux sous-stations par mélange. Couvre les canalisations, la robinetterie, les pompes, les échangeurs, les réservoirs d'eau chaude sanitaire et les appareils annexes du circuit primaire, ainsi que l'aménagement général des locaux.. Les projets entrant dans ce périmètre doivent intégrer ces exigences dès la conception pour sécuriser leur conformité et l'engagement des garanties.

Prestations associées

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Ce que le DTU 65.3 est — et ce qu'il n'est pas

Le DTU 65.3 traite de l'ouvrage de livraison de la chaleur, pas de sa distribution dans le bâtiment. Il vise les canalisations du circuit primaire, la robinetterie principale et auxiliaire, les pompes éventuelles du primaire, les échangeurs, les réservoirs d'eau chaude sanitaire et tout appareil annexe placé sur le circuit primaire. Le réseau secondaire — colonnes, boucles, émetteurs, équilibrage — relève d'autres référentiels : notamment le NF DTU 65.10 pour les canalisations d'eau chaude ou froide sous pression à l'intérieur des bâtiments, et le NF DTU 65.11 pour les dispositifs de sécurité des installations de chauffage central.

L'article 3.2.1 délimite précisément le champ d'application des prescriptions de robinetterie : elles s'appliquent à la robinetterie principale, à la robinetterie auxiliaire et, en général, à tous les organes et appareils du circuit primaire, ainsi qu'aux tuyauteries branchées sur ce circuit et contenant de l'eau chaude sous pression. C'est le fil directeur du document : dès qu'une tuyauterie contient de l'eau chaude sous pression, elle est réputée faire partie du réseau primaire, avec toutes les exigences associées.

L'article 2.4.1 prolonge cette logique : les tuyauteries contenant de l'eau chaude sous pression directement piquées sur le réseau primaire ou en provenance de la sous-station sont considérées comme faisant partie du réseau primaire. Une conséquence pratique en découle immédiatement pour les traversées de bâtiment, qui font l'objet de restrictions strictes.

Enfin, la production d'eau chaude sanitaire fait l'objet d'une règle de sécurité simple et souvent oubliée à l'article 1.3 : le réchauffage de l'eau sanitaire doit se faire à partir d'un fluide dont la pression ne dépassera pas la pression minimale de service de l'eau froide à réchauffer. Cette hiérarchie de pressions garantit que, en cas de percement de la paroi d'échange, c'est l'eau sanitaire qui passe côté chauffant et non l'inverse.

Les trois classes de sous-station et leurs conséquences d'implantation

L'article 1.2 classe les sous-stations selon leur puissance calorifique, la puissance à prendre en compte étant la somme des puissances nominales de tous les appareils raccordés au réseau primaire. Le texte de 1968 s'exprime en kilocalories par heure : les sous-stations de 1re classe ont une puissance calorifique supérieure à 5 000 000 kcal/h ; celles de 2e classe une puissance supérieure à 60 000 kcal/h et inférieure ou égale à 5 000 000 kcal/h ; celles de 3e classe une puissance inférieure ou égale à 60 000 kcal/h.

La classe commande l'implantation (article 2.1). Les sous-stations de 1re classe DOIVENT être placées en dehors de tout immeuble d'habitation, de bureaux ou recevant du public. Les sous-stations de 2e et de 3e classe peuvent être placées à l'intérieur de ces immeubles, sans limitation de nombre, dans les conditions indiquées aux Instructions relatives à l'aménagement général des locaux. Cette règle d'implantation est le premier point à vérifier en phase esquisse sur une opération raccordée à un réseau de chaleur.

Les Instructions rappellent en préambule que l'accès des locaux des sous-stations de 1re et 2e classe est interdit au public, et qu'est interdit le passage de canalisations étrangères à la sous-station — eaux usées, eaux pluviales, gaines diverses. L'article 2.2.2 du cahier des charges impose qu'une plaquette émaillée ou toute autre inscription indélébile interdisant l'accès des locaux au public soit affichée très lisiblement sur chaque porte d'entrée de sous-station.

Les sous-stations de 3e classe bénéficient d'un régime allégé : elles peuvent être placées dans des locaux du bâtiment à condition qu'ils soient clos et distincts des pièces destinées à l'habitation. Toute sous-station, quelle que soit sa classe, doit être de dimensions suffisantes pour permettre l'installation des appareils et leur entretien ; notamment, l'espace devant l'échangeur doit permettre LE DÉTUBAGE de celui-ci — une cote fonctionnelle à réserver dès le plan, souvent égale à la longueur du faisceau.

Pressions : de la pression maximale en service au choix du PN

L'article 2.3.1 définit la pression effective maximale en service en un point d'une installation comme la somme de trois termes : la pression correspondant au timbre de la chaudière, la pression statique due à la hauteur d'eau, et la pression donnée par les pompes de circulation à débit nul. Cette somme est la grandeur de dimensionnement de tout l'appareillage.

L'article 2.3.2 pose une condition de non-vaporisation : en un point quelconque de l'installation, la pression devra être supérieure en toute circonstance, même dans le cas de pompe de circulation à l'arrêt, à la pression de vapeur saturée correspondant à la température de l'eau en ce point. C'est la contrainte physique fondamentale d'un réseau d'eau surchauffée : la pression maintient l'eau à l'état liquide.

L'article 2.3.3 fixe la correspondance entre pression maximale en service et pression nominale de l'appareillage : PN 16 jusqu'à une pression maximale en service de 13 bars ; PN 25 jusqu'à 20 bars ; PN 40 jusqu'à 32 bars ; PN 64 jusqu'à 50 bars. Cette table est le point d'entrée de toutes les commandes de robinetterie et de brides.

Les tubes en longueurs doivent avoir subi en usine des pressions d'épreuve corrélées : 25 bars pour une pression maximale en service de 13 bars ; 40 bars pour 20 bars ; 60 bars pour 32 bars ; 96 bars pour 50 bars. Les raccords à souder doivent pouvoir supporter la même pression de service que les tubes droits correspondants (article 3.1.1.2). Côté robinetterie, chaque appareil doit avoir subi en usine des épreuves hydrauliques à l'eau froide : épreuve de résistance de l'enveloppe obturateur ouvert, et épreuve d'étanchéité du système d'obturation obturateur fermé pour les seuls appareils de sectionnement, sans constater ni fuite ni suintement. Les valeurs sont : PN 16, 25 bars en résistance et 16 bars en étanchéité ; PN 25, 40 et 25 ; PN 40, 60 et 40 ; PN 64, 96 et 64 (article 3.2.6).

Traversées de locaux : ce qui est interdit sur le parcours du primaire

L'article 2.4.1 énonce un principe et une liste d'interdits. Le principe : les tuyauteries du réseau primaire doivent, dans toute la mesure du possible, passer à l'extérieur des bâtiments. La disposition s'applique à toutes les tuyauteries du réseau primaire, qu'elles desservent uniquement ou non la sous-station du bâtiment considéré.

Une équivalence utile est posée : l'intérieur d'une gaine en béton armé dont les parois ont au moins 10 cm d'épaisseur et ne présentent aucune ouverture est considéré comme un emplacement EXTÉRIEUR au bâtiment qu'elle traverse. C'est la solution de référence lorsqu'un cheminement en façade ou en sous-sol s'impose.

Si, exceptionnellement, il y a obligation de traverser les sous-sols, le passage est INTERDIT dans quatre types de locaux : les caves individuelles, les locaux de machinerie d'ascenseurs, les locaux de compteurs à gaz, à eau et d'électricité, et les locaux de réception des vide-ordures. Cette liste est à reporter telle quelle dans les plans de cheminement.

S'il y a obligation de traverser le bâtiment ailleurs qu'en sous-sol, cette traversée doit s'effectuer dans des gaines ou caniveaux ventilés, suffisamment résistants, et passer directement de ces gaines ou caniveaux dans les locaux techniques desservis. Côté dilatation, l'article 2.4.2 impose que le déplacement longitudinal d'un point quelconque d'une tuyauterie sous l'effet de la température ne crée pas de contraintes inadmissibles en service, et que le tracé soit étudié de manière que l'emploi d'appareils spéciaux de dilatation ne soit pas nécessaire ; en particulier, la libre dilatation d'une tuyauterie principale n'exercera pas d'efforts anormaux sur les branchements qui en partent ou qui y aboutissent.

Isolement, protection et régulation du primaire

L'article 2.5.1 impose que l'isolement des sous-stations puisse se faire DE L'EXTÉRIEUR de la station. Trois solutions sont admises. Première solution : des appareils de robinetterie placés à l'intérieur de la sous-station comportant une commande manuelle directe par volant et, en sus, une tringlerie de liaison avec un volant extérieur au local — ce volant extérieur ne devant pas être placé en face d'un orifice de ventilation. Deuxième solution : des appareils de robinetterie à commande manuelle directe par volant, placés dans des chambres étanches extérieures à la sous-station et non susceptibles d'être envahies par l'eau chaude ou la vapeur provenant accidentellement de la sous-station. Troisième solution : des appareils de robinetterie télécommandés.

La protection est assurée par un filtre, inaltérable à l'eau chaude sous pression, placé à l'entrée de la sous-station, immédiatement après la vanne amont. Et la coupure des circuits électriques de la sous-station devra pouvoir se faire de l'extérieur.

La régulation du fluide primaire (article 2.5.2) obéit à un principe de sécurité positive : les dispositifs de régulation doivent être conçus pour qu'une avarie éventuelle se traduise par une fermeture de l'organe de régulation et l'interruption de l'arrivée d'eau chaude sous pression, par l'aller et par le retour. Leur fonction est de maintenir, à la sortie de l'échangeur, la température de l'eau chaude ou d'un fluide quelconque, ou la pression de vapeur du fluide secondaire, à la valeur désirée, par action sur l'admission du fluide primaire.

Les appareils de régulation répondent, pour leurs organes, aux mêmes caractéristiques générales de construction que la robinetterie de l'article 3.2, et aux mêmes impératifs d'épreuve, sauf en ce qui concerne l'épreuve d'étanchéité. Côté contrôle, le départ et le retour du circuit d'eau chaude sous pression comporteront CHACUN un thermomètre ; dans le cas d'un fluide secondaire eau chaude ou d'un fluide quelconque, le bon fonctionnement de la régulation sera contrôlé par un thermomètre placé sur le secondaire ; dans le cas d'un fluide secondaire vapeur, il sera prévu un manomètre.

Canalisations : nature des tubes, cintrage et changements de section

L'article 3.1.1.1 est restrictif sur la nature des tubes : ils doivent être EXCLUSIVEMENT des tubes en acier soudable, non allié, d'usage courant, sans soudure, laminés à chaud ou étirés à froid et recuits, suivant les normes NF A 48-005, A 48-001 et E 29-025. Une limite d'emploi est posée : pour les diamètres extérieurs supérieurs à 33,7 mm, l'emploi des tubes de la norme E 29-025, dits tarif III, est limité aux températures inférieures à 200 °C et aux pressions au plus égales à 16 bars.

Les changements de direction (article 3.1.2) sont assurés soit par des coudes à souder, soit par des tubes cintrés réalisés EN ATELIER au-delà du diamètre de 50 mm — l'atelier étant défini comme un lieu de travail équipé d'un outillage permettant d'exécuter sur l'acier tous les façonnages nécessaires. Les coudes à souder doivent être du type 3 d au minimum, la norme signalant qu'il y a avantage à utiliser le type 5 d. L'exécution sur place de coudes plissés au chalumeau est INTERDITE.

Pour les coudes cintrés, trois conditions doivent être observées : la surface extérieure des tubes ne devra pas présenter d'ondulations visibles ; dans une section quelconque du cintre, la différence entre le plus grand et le plus petit diamètre extérieur ne devra pas excéder 10 % du diamètre extérieur des parties droites du même tube ; et le rayon de courbure mesuré à l'axe du tube sera au moins égal à QUATRE FOIS le diamètre extérieur du tube.

Les branchements sont réalisés par soudure (article 3.1.3.3). Les changements de section sont réalisés soit par des réductions du commerce destinées à être soudées, soit par des cônes forgés dont la longueur est au moins égale à quatre fois la différence des diamètres à assembler. Chaque fois que cela présentera de l'intérêt, ils seront exécutés en « pied de biche » pour faciliter l'écoulement du fluide, et dans toute la mesure du possible, le demi-angle des divergents devra être de 7°.

Assemblages, supports et lyres de dilatation

Les raboutages entre tubes sont réalisés par soudure à l'arc électrique ou au chalumeau ; pour les diamètres supérieurs à 125 mm, la préférence sera donnée au soudage électrique. Toutes précautions sont prises, notamment pour les petits diamètres, tant dans la préparation des bords que dans le soudage, pour assurer l'alignement et une bonne pénétration de la soudure, sans toutefois diminuer sensiblement la section de passage (article 3.1.3.1).

Les assemblages démontables répondent à une exigence d'exploitation (article 3.1.3.2) : les opérations d'entretien et celles de remplacement des appareils doivent pouvoir être exécutées aisément, sans nécessiter un découpage des canalisations. Doivent donc être réalisés démontables tous les raboutages ou branchements qui présentent une gêne pour l'exploitation ou l'entretien, par exemple l'ouverture d'un trou d'homme ou le remplacement d'un appareil. Ils sont réalisés par brides à collerettes, à souder en bout, aux dimensions indiquées par les normes correspondant à la pression nominale choisie, et avec emboîtement simple suivant la norme NF E 29-021 ; les joints sont de qualité appropriée pour la température maximale envisagée.

Les supports (article 3.1.4) doivent être solides et protégés contre la corrosion ; sauf exception justifiée, ils sont en fer du commerce. Les points fixes sont disposés de façon à résister aux efforts sans permettre le glissement des tuyauteries ; ils sont réalisés par colliers plats ou par tout autre moyen de blocage, le soudage éventuel de pièces de fixation directement sur le tube devant être réalisé par soudure électrique. Les supports glissants sont disposés de façon à permettre la dilatation des tuyauteries, l'absorption des efforts latéraux pour maintenir l'alignement, et le déplacement longitudinal sans usure sensible et sans détérioration du calorifuge.

Le critère de conditionnement des supports est fonctionnel plutôt que dimensionnel : les supports sont conditionnés et espacés pour que la déformation des tuyauteries, en service ou lors des épreuves, ne crée ni contrainte inadmissible dans les tubes, ni CONTREPENTES pouvant gêner l'écoulement de l'eau ou l'évacuation de l'air. Enfin, les lyres et courbes de dilatation, lorsqu'elles existent, sont réalisées en tubes lisses assemblées par courbes à souder et posées avec une tension correspondant à LA MOITIÉ du déplacement qu'elles doivent compenser ; celles en tube plissé doivent avoir été complètement fabriquées en atelier, à l'exclusion de tout façonnage sur place, et avoir subi un recuit (article 3.1.5).

Soudage : qualification des soudeurs et contrôle radiographique

C'est le volet le plus exigeant du DTU 65.3 et celui qui distingue radicalement une sous-station d'un réseau de chauffage courant. Les soudeurs doivent avoir passé avec succès, DEPUIS MOINS D'UN AN, une épreuve de qualification professionnelle pour le type et le mode opératoire de soudures à réaliser. Cette qualification est reconnue par un certificat délivré depuis moins d'un an par un organisme qualifié, sujet à renouvellement annuel. À l'ouverture du chantier, les certificats sont présentés au maître d'ouvrage ou à l'organisme qualifié qu'il a choisi. À défaut de certificat, le soudeur subira sur place une épreuve de qualification sous l'autorité d'un organisme qualifié, selon les modalités de l'annexe I (article 3.1.6.1).

L'épreuve de qualification porte sur une soudure circulaire faite en position sur un tube de diamètre intérieur au moins égal à 50 mm, et sur un piquage à 45°. Le contrôle de la soudure circulaire comporte une radiographie, un essai de traction en travers, un essai de pliage à l'endroit et un essai de pliage à l'envers. La résistance obtenue en traction doit être au moins égale à la charge de rupture minimale spécifiée du métal de base. En pliage, l'allongement des fibres extérieures de la soudure doit être au moins égal à 30 % avant apparition des criques. Le contrôle de la soudure de piquage se fait par examen visuel de la coupe et, éventuellement, par macrographie.

Sauf exigence particulière des documents particuliers du marché, l'entrepreneur choisit le procédé de soudage et décide du mode opératoire. Un poinçon doit être appliqué à côté de chaque soudure afin de permettre l'identification du soudeur (article 3.1.6.3) — c'est la traçabilité individuelle, rarement exigée ailleurs.

Le contrôle en cours d'exécution porte sur la bonne préparation, le bon alignement des bords à souder et sur le délardage éventuel dans le cas d'assemblage de tôles d'épaisseurs différentes ; au-delà d'une épaisseur de tube supérieure à 4 mm, des précautions spéciales seront prises, par exemple l'exécution de chanfreins. On s'efforcera de contrôler sur au moins une soudure le travail de chaque soudeur. En fin d'exécution, le contrôle est visuel et par ressuage le cas échéant, et il est procédé en outre à des contrôles RADIOGRAPHIQUES, choisis par sondage sur 10 % des soudures effectuées sur des tubes d'un diamètre intérieur supérieur à 35 mm ; dans le cas d'un piquage, c'est le plus petit diamètre qui est pris en considération.

La sanction est graduée et progressive : les soudures inacceptables sont refaites ou réparées, les soudures réparées étant contrôlées à nouveau. Il est ensuite procédé à des contrôles supplémentaires portant sur DEUX soudures nouvelles par soudure inacceptable en provenance du même soudeur. Si le nouvel examen révèle encore des défectuosités, TOUTES les soudures exécutées par le soudeur responsable sont soumises à radiographie, et tout travail sur le chantier lui sera interdit jusqu'à ce qu'il ait subi avec succès un nouvel examen de qualification. Sont tenues pour inacceptables les soudures révélant une fusion incomplète, un manque de pénétration, des fissures ou criques quelle que soit leur étendue, ou des porosités notables ; les inclusions allongées ne sont tolérées qu'à condition que leur plus grande dimension n'excède pas 20 mm, la longueur cumulée d'inclusions alignées ne dépassant pas 40 mm sur 300 mm de soudure, avec un espacement d'au moins six fois la longueur du plus grand défaut.

Robinetterie, pompes et échangeurs

Les zones de portage d'étanchéité sont réalisées avec des matériaux inaltérables à l'eau chaude sous pression avec, s'il y a lieu, des traitements appropriés contre les risques de grippage. Les tiges de manœuvre des obturateurs en contact avec l'eau chaude sous pression sont en métaux inoxydables ou rendus inoxydables par des traitements appropriés. Pour tous les appareils dont le déplacement linéaire de l'obturateur est obtenu par un système vis/écrou, le filetage de la tige de manœuvre doit être EXTÉRIEUR — système dit à tige à filetage extérieur (article 3.2.2).

Pour tous les appareils dissymétriques — robinets à soupape, à pointeau, à piston, clapets de retenue — le sens d'écoulement du fluide doit être indiqué par une flèche sur le corps de l'appareil. Pour tous les appareils à manœuvre par volant, le sens de fermeture est le sens de rotation des aiguilles d'une montre pour un observateur placé devant le volant, et il doit être indiqué sur le volant (article 3.2.4).

Les modes de raccordement (article 3.2.5) sont au nombre de trois : par brides percées au gabarit correspondant à la pression nominale PN de référence et munies d'un emboîtement simple suivant NF E 29-021, emboîtement de même sens sur les deux brides, gabarit de perçage suivant NF E 29-201 ; par jonctions soudées du type « chanfreiné soudé » (CS, embout à souder) pour la robinetterie pour tube de diamètre extérieur nominal SUPÉRIEUR à 60 mm ; par jonctions soudées du type « emmanché soudé » (ES) pour la robinetterie pour tube de diamètre extérieur nominal ÉGAL OU INFÉRIEUR à 60 mm.

Les corps des pompes à installer en sous-station dans les immeubles, 2e et 3e classe, doivent être EN ACIER ; il en est de même dans les sous-stations de 1re classe lorsque la pression excède dix bars (article 3.3.2). Chaque pompe doit être isolée entre ou par deux organes de sectionnement ; dans le cas de pompes fonctionnant en parallèle, un clapet de retenue est installé sur chaque tubulure de refoulement, et les pressions amont et aval sont contrôlées par manomètre. Les emboîtements sur les pompes sont femelles à l'entrée et mâles à la sortie. Lorsqu'il existe un refroidissement par l'eau du presse-étoupe ou du palier, la circulation de l'eau de refroidissement doit être contrôlable.

Les échangeurs doivent répondre aux prescriptions réglementaires et être conçus conformément au code de construction des récipients sous pression non soumis à l'action de la flamme. Le timbre correspond à la puissance maximale en service. LORSQUE LA CAPACITÉ DU PRIMAIRE DÉPASSE 100 LITRES, l'échangeur doit être timbré par le Service des Mines. Les échangeurs non soumis au timbrage doivent avoir subi en usine une pression d'épreuve hydraulique à l'eau froide égale à une fois et demie la pression maximale de service. Leur raccordement est fait par brides à simple emboîtement correspondant au PN de l'installation. Les échangeurs ou réservoirs d'eau chaude sanitaire non soumis au timbrage doivent avoir subi la même épreuve et être protégés par une soupape de sûreté contre toute élévation anormale de pression de l'eau chaude sanitaire, un régulateur de température placé sur l'arrivée du fluide chauffant réglant la température produite.

Aménagement des locaux : ventilation, cuvette de rétention et accès

Les Instructions relatives à l'aménagement général des locaux, à caractère contractuel, fixent les dispositions communes aux sous-stations de 1re et 2e classe. La ventilation haute est chiffrée : la sous-station doit comporter un ou plusieurs orifices de ventilation pratiqués à la partie supérieure du local, dont la surface libre est calculée sur la base de 8 dm² par tranche de 1 000 000 kcal/h de puissance calorifique installée, AVEC UN MINIMUM DE 16 dm². Ces orifices sont prévus pour faciliter un dégagement éventuel de vapeur. Une ventilation basse sera nécessaire, réalisée de manière à ne pas favoriser le gel d'éléments situés à proximité.

La température du local fait l'objet d'une exigence de moyens assortie d'une valeur : les dispositions nécessaires seront prises pour que la température permette au personnel d'y travailler sans être incommodé par la chaleur ; en vue de ce résultat, les canalisations, récipients et réservoirs d'eau chaude parcourus par un fluide chaud seront CALORIFUGÉS AVEC UN MATÉRIAU AYANT UN COEFFICIENT D'EFFICACITÉ D'AU MOINS 85 %, l'efficacité étant définie à partir des pertes de chaleur avec et sans calorifuge. Les portes d'accès s'ouvrent vers l'extérieur des locaux.

Les sous-stations de 1re classe ont des parois verticales constituées de béton banché d'au moins 20 cm d'épaisseur ou de tout autre matériau permettant d'obtenir une résistance mécanique équivalente, le plancher haut étant conçu pour supporter les charges climatiques normales. La détérioration du matériel par surchauffe, gel ou excès d'humidité doit être évitée par un ou plusieurs dispositifs appropriés. Les accès, les orifices de ventilation et les fenêtres doivent se trouver à PLUS DE 10 m de la façade des bâtiments voisins, et une zone d'isolement interdite au public et clôturée, d'une largeur de 2 m au moins, doit être constituée tout autour des accès.

Les sous-stations de 2e classe font l'objet des dispositions les plus détaillées. Les parois verticales ont une résistance au moins égale à celle d'un mur en briques pleines de 0,11 m d'épaisseur, l'étanchéité étant réalisée par un enduit au mortier de ciment dans le cas d'un mur en maçonnerie. Lorsque la sous-station est placée à l'intérieur d'un immeuble d'habitation, de bureaux ou recevant du public, le plancher haut doit offrir un degré coupe-feu de 2 heures si elle est en sous-sol ; sinon toutes les parois, même celles donnant sur l'extérieur, doivent offrir ce degré coupe-feu, sauf la porte.

La cuvette de rétention est l'élément le plus caractéristique de ces locaux : le sol doit constituer une cuvette de rétention étanche de 0,40 m de profondeur ou de 5 m³ au moins de capacité lorsque la puissance des échangeurs ne dépasse pas 2 000 000 kcal/h, et d'une profondeur de 0,40 m ou d'une capacité d'au moins 10 m³ lorsque cette puissance excède 2 000 000 kcal/h, cette capacité étant calculée déduction faite des massifs supportant les appareils. Sa fonction est de recueillir l'eau résultant d'une fuite afin de donner au personnel le temps d'effectuer les manœuvres nécessaires pour arrêter l'arrivée d'eau chaude sous pression. Un puisard avec pompe de relevage à commande manuelle sera installé, SANS connexion avec l'égout public. Tout le matériel électrique devra être placé au-dessus du niveau supérieur de sécurité ainsi défini, le matériel électrique risquant de souffrir gravement d'une immersion dans l'eau bouillante.

L'accès direct du local doit se faire par l'extérieur de l'immeuble. Le débouché de l'orifice de ventilation se trouvera à une distance d'au moins 2,50 m de toute baie ouverte, porte ou orifice de ventilation. Lorsqu'on accède à une sous-station en sous-sol par un escalier extérieur, celui-ci doit non seulement être fermé par une porte, mais entouré d'un garde-corps l'isolant de l'extérieur ; le seuil doit permettre de placer une porte de 2 m de hauteur libre, et s'il mesure plus de 0,10 m de hauteur, il doit comporter au moins une marche et un palier extérieur dont les dimensions permettent le développement de la porte. En cas d'impossibilité d'accès direct, quatre configurations d'accès indirect sont décrites, avec des galeries techniques de 5 m maximum par tronçon et d'au moins 2 m de largeur, ou des passages sous porche d'au moins 3 m de largeur, ou un escalier encloisonné à palier et portes aux deux extrémités, la porte du palier inférieur étant battante, sans pêne ni loquet, mais à fermeture automatique.

Épreuve hydraulique, réception et points de contrôle

L'article 3.1.7 est bref et essentiel : l'ensemble de la sous-station et de ses tuyauteries de raccordement est soumis, avant l'installation et avant mise en service, à une épreuve hydraulique dont la pression est égale à 1,5 FOIS la pression effective maximale dans l'installation. Les appareils de robinetterie sont soumis à cette épreuve après leur montage, OBTURATEUR OUVERT ; les pompes y sont également soumises après montage.

Un cas particulier est traité à l'article 3.1.6.5 : lorsque les sous-stations sont prémontées en atelier, le contrôle des soudures est fait dans l'atelier de montage. Si les tuyauteries de raccordement au réseau ne comportent aucun appareil, leurs soudures sont considérées comme faisant partie du réseau et subissent les vérifications propres à celui-ci, une attention toute particulière devant être apportée à leur exécution. Les appareils de robinetterie d'isolement sont, dans ce cas, placés à l'extérieur dans une chambre et font partie du réseau ; s'ils sont placés à l'intérieur de la sous-station avec dispositif de commande par l'extérieur, les soudures font l'objet des contrôles prévus pour les sous-stations traditionnelles.

La liste de contrôle du maître d'œuvre : classe de la sous-station déterminée par la somme des puissances nominales de tous les appareils raccordés au primaire, et implantation conforme (1re classe hors immeuble) ; espace de détubage de l'échangeur réservé au plan ; pression maximale en service calculée (timbre + statique + pompes à débit nul) et PN de l'appareillage cohérent avec la table de l'article 2.3.3 ; certificats de qualification des soudeurs de moins d'un an présentés à l'ouverture du chantier ; poinçon d'identification à côté de chaque soudure ; radiographies par sondage sur 10 % des soudures de diamètre intérieur > 35 mm ; épreuve hydraulique à 1,5 × pression effective maximale, robinetterie obturateur ouvert ; échangeur timbré par le Service des Mines si la capacité du primaire dépasse 100 litres ; isolement manœuvrable depuis l'extérieur et coupure électrique extérieure ; filtre inaltérable immédiatement après la vanne amont ; thermomètres sur départ ET retour primaire ; ventilation haute de 8 dm² par tranche de 1 000 000 kcal/h avec un minimum de 16 dm² ; cuvette de rétention dimensionnée et puisard non raccordé à l'égout public ; matériel électrique au-dessus du niveau de sécurité ; calorifuge d'efficacité ≥ 85 %.

Les erreurs les plus fréquentes tiennent d'abord au référentiel : viser le DTU 65.3 pour un réseau de distribution de chauffage intérieur, alors qu'il s'agit du NF DTU 65.10 pour les canalisations et du NF DTU 65.11 pour les dispositifs de sécurité ; ou l'appliquer à une sous-station par MÉLANGE, expressément exclue. Viennent ensuite les erreurs de conception : PN sous-dimensionné faute d'avoir intégré la pression des pompes à débit nul, cuvette de rétention omise ou raccordée à l'égout, matériel électrique implanté sous le niveau de sécurité, absence de volant de manœuvre extérieur, ventilation haute calculée sans le minimum de 16 dm². Enfin les erreurs d'exécution : coudes plissés au chalumeau sur place, cintrage sur chantier au-delà du Ø 50 mm, rayon de cintrage inférieur à quatre fois le diamètre extérieur, ovalisation supérieure à 10 %, absence de poinçonnage des soudures, certificats de soudeurs périmés, lyre posée sans la tension à la moitié du déplacement à compenser. Sur les opérations suivies par Progineer, ces points sont figés au CCTP et vérifiés au visa des plans d'exécution puis lors de l'épreuve hydraulique contradictoire.

Qu'est-ce que DTU 65.3 (NF P 52-211-1 et -2, P 52-211) ?

DTU 65.3 - Installations de sous-stations d'échange à eau chaude sous pression. CORRECTION DE RÉFÉRENTIEL : le DTU 65.3 ne traite pas de la distribution de chauffage en cuivre ou en acier chez l'usager. Il s'intitule « Travaux relatifs aux installations de sous-stations d'échange à eau chaude sous pression » (NF P 52-211-1, mai 1993, reprenant le DTU 65.3 d'avril 1968) et vise les sous-stations raccordées à un réseau de chaleur dont le circuit PRIMAIRE reçoit de l'eau à une température comprise entre 110 et 240 °C. Il classe les sous-stations en trois classes de puissance, impose des pressions nominales PN 16 à PN 64 selon la pression maximale en service, des tubes acier sans soudure, des soudeurs qualifiés depuis moins d'un an avec contrôle radiographique par sondage sur 10 % des soudures, et une épreuve hydraulique à 1,5 fois la pression effective maximale. L'aménagement des locaux relève du document joint « Instructions relatives à l'aménagement général des locaux », à caractère contractuel. Ce document relève de documents techniques unifiés.

Quels projets sont concernés par DTU 65.3 (NF P 52-211-1 et -2, P 52-211) ?

Le domaine d'application couvre : Installations de sous-stations d'échange à eau chaude sous pression, à réaliser à l'intérieur ou à l'extérieur des immeubles d'habitation et de bureaux, ou recevant du public, lorsque le circuit primaire reçoit de l'eau à une température comprise entre 110 et 240 °C (température maximale). Applicable dans toutes les zones climatiques ou naturelles françaises, y compris en climat tropical humide (Guadeloupe, Martinique, Guyane, Réunion). Ne s'applique PAS aux sous-stations par mélange. Couvre les canalisations, la robinetterie, les pompes, les échangeurs, les réservoirs d'eau chaude sanitaire et les appareils annexes du circuit primaire, ainsi que l'aménagement général des locaux.. Toute opération entrant dans ce périmètre doit intégrer ces exigences dès la phase de conception.

Comment garantir la conformité à DTU 65.3 (NF P 52-211-1 et -2, P 52-211) sur un projet ?

En tant que maître d'œuvre, Progineer vérifie l'application des référentiels à chaque phase — conception, consultation des entreprises, suivi de chantier et réception — et coordonne les bureaux d'études spécialisés lorsque le projet l'exige.

Le DTU 65.3 traite-t-il de la distribution de chauffage en cuivre ou en acier ?

Non. C'est une confusion à corriger. Le DTU 65.3 s'intitule « Travaux relatifs aux installations de sous-stations d'échange à eau chaude sous pression » : il vise l'ouvrage d'échange entre un réseau de chaleur primaire et l'installation secondaire du bâtiment. Les canalisations d'eau chaude ou froide sous pression à l'intérieur des bâtiments relèvent du NF DTU 65.10 et les dispositifs de sécurité des installations de chauffage central du NF DTU 65.11.

Quel est le domaine de température du DTU 65.3 ?

Le cahier des charges est applicable aux installations de sous-stations d'échange à eau chaude sous pression lorsque le circuit PRIMAIRE reçoit de l'eau à une température comprise entre 110 et 240 °C, cette dernière étant la température maximale. Il ne s'applique pas aux sous-stations par mélange.

Comment se classent les sous-stations et quelle conséquence sur l'implantation ?

La puissance à prendre en compte est la somme des puissances nominales de tous les appareils raccordés au réseau primaire. Sous-stations de 1re classe : puissance supérieure à 5 000 000 kcal/h — elles doivent être placées EN DEHORS de tout immeuble d'habitation, de bureaux ou recevant du public. 2e classe : puissance supérieure à 60 000 kcal/h et inférieure ou égale à 5 000 000 kcal/h. 3e classe : puissance inférieure ou égale à 60 000 kcal/h. Les 2e et 3e classes peuvent être placées à l'intérieur de ces immeubles, sans limitation de nombre, dans les conditions des Instructions relatives à l'aménagement général des locaux.

Comment se calcule la pression maximale en service et quel PN retenir ?

La pression effective maximale en service en un point est la somme de la pression correspondant au timbre de la chaudière, de la pression statique due à la hauteur d'eau, et de la pression donnée par les pompes de circulation à débit nul. Les pressions nominales correspondantes sont : PN 16 jusqu'à 13 bars de pression maximale en service ; PN 25 jusqu'à 20 bars ; PN 40 jusqu'à 32 bars ; PN 64 jusqu'à 50 bars.

Quelles pressions d'épreuve pour les tubes et la robinetterie ?

Les tubes en longueurs doivent avoir subi en usine : 25 bars pour une pression maximale en service de 13 bars, 40 bars pour 20 bars, 60 bars pour 32 bars, 96 bars pour 50 bars. La robinetterie subit en usine une épreuve de résistance (obturateur ouvert) et, pour les appareils de sectionnement seulement, une épreuve d'étanchéité (obturateur fermé) : PN 16 → 25 et 16 bars ; PN 25 → 40 et 25 ; PN 40 → 60 et 40 ; PN 64 → 96 et 64. On ne devra constater ni fuite ni suintement.

Quelle est la pression de l'épreuve hydraulique de la sous-station ?

L'ensemble de la sous-station et de ses tuyauteries de raccordement est soumis, avant l'installation et avant mise en service, à une épreuve hydraulique dont la pression est égale à 1,5 fois la pression effective maximale dans l'installation. Les appareils de robinetterie et les pompes y sont soumis après leur montage, la robinetterie obturateur ouvert.

Quels tubes sont admis sur le circuit primaire ?

Exclusivement des tubes en acier soudable, non allié, d'usage courant, SANS SOUDURE, laminés à chaud ou étirés à froid et recuits, suivant les normes NF A 48-005, A 48-001 et E 29-025. Pour les diamètres extérieurs supérieurs à 33,7 mm, l'emploi des tubes de la norme E 29-025 (dits tarif III) est limité aux températures inférieures à 200 °C et aux pressions au plus égales à 16 bars.

Quelles règles pour les coudes et les cintrages ?

Les changements de direction sont assurés par des coudes à souder ou par des tubes cintrés réalisés en atelier au-delà du diamètre de 50 mm. Les coudes à souder doivent être du type 3 d au minimum (le type 5 d étant avantageux). L'exécution sur place de coudes plissés au chalumeau est interdite. Pour les coudes cintrés : pas d'ondulations visibles ; ovalisation limitée à 10 % du diamètre extérieur des parties droites du même tube ; rayon de courbure mesuré à l'axe au moins égal à quatre fois le diamètre extérieur.

Quelles exigences de qualification pour les soudeurs ?

Les soudeurs doivent avoir passé avec succès, depuis moins d'un an, une épreuve de qualification professionnelle pour le type et le mode opératoire de soudures à réaliser, reconnue par un certificat délivré depuis moins d'un an par un organisme qualifié et sujet à renouvellement annuel. Les certificats sont présentés au maître d'ouvrage à l'ouverture du chantier ; à défaut, le soudeur subit sur place l'épreuve de l'annexe I (soudure circulaire sur tube de diamètre intérieur ≥ 50 mm et piquage à 45°, avec radiographie, traction et deux essais de pliage).

Quel taux de contrôle radiographique sur les soudures ?

Les contrôles radiographiques sont, en fin d'exécution, choisis par sondage sur 10 % des soudures effectuées sur des tubes d'un diamètre intérieur supérieur à 35 mm ; dans le cas d'un piquage, c'est le plus petit diamètre qui est pris en considération. Un poinçon doit être appliqué à côté de chaque soudure afin de permettre l'identification du soudeur.

Que se passe-t-il si une soudure est jugée inacceptable ?

Elle est refaite ou réparée, et la soudure réparée est contrôlée à nouveau. Il est ensuite procédé à des contrôles supplémentaires portant sur deux soudures nouvelles par soudure inacceptable en provenance du même soudeur. Si le nouvel examen révèle encore des défectuosités, toutes les soudures exécutées par ce soudeur sont soumises à radiographie et tout travail sur le chantier lui est interdit jusqu'à ce qu'il ait subi avec succès un nouvel examen de qualification.

Quand un échangeur doit-il être timbré par le Service des Mines ?

Lorsque la capacité du primaire dépasse 100 litres. Le timbre correspond à la puissance maximale en service. Les échangeurs non soumis au timbrage doivent avoir subi en usine une pression d'épreuve hydraulique à l'eau froide égale à une fois et demie la pression maximale de service.

Quelle ventilation haute pour une sous-station ?

La sous-station doit comporter un ou plusieurs orifices de ventilation pratiqués à la partie supérieure du local, dont la surface libre est calculée sur la base de 8 dm² par tranche de 1 000 000 kcal/h de puissance calorifique installée, avec un minimum de 16 dm². Ces orifices sont prévus pour faciliter un dégagement éventuel de vapeur. Une ventilation basse est également nécessaire, réalisée de manière à ne pas favoriser le gel d'éléments situés à proximité.

Quelle cuvette de rétention pour une sous-station de 2e classe en immeuble ?

Le sol du local doit constituer une cuvette de rétention étanche de 0,40 m de profondeur ou de 5 m³ au moins de capacité lorsque la puissance des échangeurs ne dépasse pas 2 000 000 kcal/h, et de 0,40 m de profondeur ou d'au moins 10 m³ lorsque cette puissance excède 2 000 000 kcal/h, capacité calculée déduction faite des massifs supportant les appareils. Un puisard avec pompe de relevage à commande manuelle est installé, SANS connexion avec l'égout public, et tout le matériel électrique doit être placé au-dessus du niveau supérieur de sécurité ainsi défini.

Le primaire peut-il traverser des locaux du bâtiment ?

Les tuyauteries du réseau primaire doivent, dans toute la mesure du possible, passer à l'extérieur des bâtiments. L'intérieur d'une gaine en béton armé dont les parois ont au moins 10 cm d'épaisseur et ne présentent aucune ouverture est considéré comme un emplacement extérieur. Si la traversée des sous-sols est inévitable, le passage est interdit dans les caves individuelles, les locaux de machinerie d'ascenseurs, les locaux de compteurs à gaz, à eau et d'électricité, et les locaux de réception des vide-ordures. Ailleurs qu'en sous-sol, la traversée doit s'effectuer dans des gaines ou caniveaux ventilés, suffisamment résistants.

Comment isoler la sous-station en cas d'incident ?

L'isolement doit pouvoir se faire depuis l'EXTÉRIEUR de la station, par l'une de trois solutions : robinetterie intérieure à commande manuelle par volant complétée d'une tringlerie vers un volant extérieur (non placé en face d'un orifice de ventilation) ; robinetterie à commande manuelle placée dans des chambres étanches extérieures, non susceptibles d'être envahies par l'eau chaude ou la vapeur ; ou robinetterie télécommandée. La coupure des circuits électriques doit également pouvoir se faire de l'extérieur, et un filtre inaltérable à l'eau chaude sous pression est placé à l'entrée, immédiatement après la vanne amont.

Quel calorifuge dans une sous-station ?

Les canalisations, récipients et réservoirs d'eau chaude parcourus par un fluide chaud doivent être calorifugés avec un matériau ayant un coefficient d'efficacité d'au moins 85 %, l'efficacité étant définie à partir des pertes de chaleur sans et avec calorifuge. L'objectif énoncé est que la température dans la sous-station permette au personnel d'y travailler sans être incommodé par la chaleur.