Dans un monde où les infrastructures souterraines deviennent de plus en plus complexes, la localisation précise des conduites en plastique enterrées est devenue un défi majeur. Une collaboration entre le NETL, l’École des Mines du Colorado et le Corps des Ingénieurs de l’Armée américaine pourrait bien apporter une solution innovante à ce problème.
Les systèmes de tuyauterie en plastique ont gagné en popularité à la fin des années 1950 et au début des années 1960, selon l’Association des Tuyaux et Raccords en Plastique. Depuis lors, leur utilisation souterraine a considérablement augmenté chaque année.
Ces systèmes sont devenus un choix populaire pour l’utilisation souterraine dans les conduites d’eau principales, les systèmes de distribution d’eau chaude et froide, les égouts, les réseaux de distribution de gaz, les systèmes d’irrigation, les conduits, les systèmes de sprinklers d’incendie et la tuyauterie de processus à travers le monde.
En plus de leurs faibles coûts d’installation, les tuyaux en plastique sont attrayants pour les applications non pressurisées car leurs parois internes lisses assurent des taux d’écoulement par gravité élevés qui minimisent les chances de développer des blocages. De plus, les tuyaux en plastique ont une résistance adéquate aux charges terrestres et une haute résistance chimique.
Le défi de la localisation des conduites en plastique
Un inconvénient de la popularité croissante et de l’utilisation des tuyaux en plastique souterrains est qu’ils sont difficiles à trouver lorsque les entreprises de services publics doivent effectuer des travaux de maintenance ou que de nouveaux projets de construction nécessitent que les lignes soient déplacées. C’est là que le projet NETL/École des Mines du Colorado/Corps des Ingénieurs de l’Armée entre en jeu.
« Les conduites en plastique ne sont ni conductrices ni magnétiques, ce qui les empêche d’être localisées en utilisant les méthodes disponibles pour les entrepreneurs en localisation de services publics », a expliqué Rick Hammack du NETL.
« Cette étude a évalué le radar à pénétration de sol, les méthodes sismiques, la résistivité à courant continu, la gravimétrie de gradient et les méthodes photoacoustiques en modélisant leur réponse aux conduites en plastique de divers diamètres lorsqu’elles sont enterrées sous des matériaux géologiques typiques des sols américains. »
Une solution potentielle : le « land streamer »
Les résultats du projet suggèrent qu’un engin terrestre (land streamer) remorqué qui peut acquérir simultanément plusieurs types de données géophysiques en utilisant un radar à pénétration de sol à multi-offset, une résistivité multicanal, un géophone sismique et/ou une détection acoustique distribuée, et potentiellement des données photoacoustiques / thermoacoustiques, serait une plateforme appropriée pour localiser les conduites en plastique enterrées.
Rick Hammack a expliqué qu’un engin terrestre pour la localisation des tuyaux en plastique serait un ensemble intégré de plusieurs instruments géophysiques conçus pour être remorqués le long du sol. Le concept est basé sur les engins terrestres / marins – des ensembles d’hydrophones qui sont remorqués derrière les navires.
Les géophysiciens ont emprunté le concept et l’ont appliqué à des utilisations terrestres. Les enquêtes de sondes terrestres sont à faible coût et faciles à déplacer, déployer et collecter.
Les réseaux de balises terrestres qui, selon l’étude, peuvent être efficaces pour localiser les conduites souterraines en plastique sont les suivants :
Le géoradar – Méthode géophysique non invasive qui utilise la réflexion de l’énergie électromagnétique pour produire des images des interfaces et des caractéristiques du sous-sol. Elle permet d’obtenir un profil continu et en temps réel des caractéristiques du sous-sol dans le sol et les dépôts géologiques.
Résistivité multicanaux – Méthode permettant de déterminer les propriétés électriques du sol en injectant du courant et en mesurant la tension à différents endroits.
Géophones – Utilisés dans les études sismiques pour transformer les vibrations du sol en tension.
Détection acoustique distribuée – Câble à fibre optique qui utilise des impulsions laser pour mesurer les vibrations du sol à différents endroits sur sa longueur.
Effets thermoacoustiques et photoacoustiques – Nouvelle méthode utilisant l’irradiation par micro-ondes ou laser pour induire des vibrations du sol qui sont détectées par des transducteurs ultrasoniques sensibles.
En synthèse
La localisation précise des conduites en plastique enterrées est un défi majeur dans le monde moderne. Avec la collaboration entre le NETL, l’École des Mines du Colorado et le Corps des Ingénieurs de l’Armée américaine, une solution potentielle a été trouvée. Le « land streamer », un ensemble intégré de plusieurs instruments géophysiques conçus pour être remorqués le long du sol, pourrait être la clé pour localiser ces conduites de manière efficace et économique.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le land streamer ?
Le « land streamer » est un ensemble intégré de plusieurs instruments géophysiques conçus pour être remorqués le long du sol. Il est basé sur le concept des flux marins, qui sont des ensembles d’hydrophones remorqués derrière les navires.
Pourquoi les conduites en plastique sont-elles difficiles à localiser ?
Les conduites en plastique ne sont ni conductrices ni magnétiques, ce qui les empêche d’être localisées en utilisant les méthodes traditionnelles disponibles pour les entrepreneurs en localisation de services publics.
Quels sont les avantages des tuyaux en plastique ?
Les tuyaux en plastique ont des coûts d’installation faibles, assurent des taux d’écoulement par gravité élevés qui minimisent les chances de développer des blocages, ont une résistance adéquate aux charges terrestres et une haute résistance chimique.
Quels sont les inconvénients des tuyaux en plastique ?
Un inconvénient majeur de l’utilisation des tuyaux en plastique est qu’ils sont difficiles à localiser lorsque les entreprises de services publics doivent effectuer des travaux de maintenance ou que de nouveaux projets de construction nécessitent que les lignes soient déplacées.
Qu’est-ce que le NETL ?
Le NETL est un laboratoire national du DOE qui stimule l’innovation et fournit des solutions technologiques pour un avenir énergétique durable et prospère.
Références
Légende illustration principale : Le NETL s’est associé à la Colorado School of Mines et au U.S. Army Corps of Engineers pour identifier les meilleures méthodes de localisation des canalisations en plastique enterrées.
U.S. Department of Transportation’s Pipeline and Hazardous Material Safety Administration, NETL, Colorado School of Mines, U.S. Army Corps of Engineers, Plastic Pipe and Fittings Association
