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Technique

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(R) Evolution du cadre normatif

Depuis plusieurs années maintenant les règles EN 12201 - 2 (eau potable - eaux usées), EN 1555 (gaz) régissaient la fabrication des tubes PE-HD pour la pression.

Pour rappel l‘exception française de la Marque de Qualité NF: c‘est un label qui n‘a pas le statut de norme.

 

Pendant les deux dernières décennies, les techniques de pose alternatives s‘étaient développées (trancheuses, machines de forage dirigé, d‘éclatement...) sans qu‘il y ait d‘évolution des normes pour les tubes qui pourtant subissaient des contraintes bien plus importantes du fait de ces modes de pose. Il convenait de ne pas dépasser les 10% d‘entaille maximale sur l‘extérieur du tube, sans quoi il ne faut plus le poser.

 

Certains extrudeurs de tube avaient développé des solutions, avec une grande hétérogéneïté au niveau des offres (pour sa part egeplast déléguait l‘entier contrôle au Hessel Institut qui certifiait l‘adéquation à ce mode de pose par un Avis Technique déjà étayé sur certains tests de la PAS 1075), d‘où la nécessité d‘évoluer dans la réglementation  pour  défendre  les  intérêts des professionnels que vous êtes.

Petit rappel concret sur la nécessité de rester dans la tolérance de 10% de l'épaisseur au niveau des entailles appliquées à un DN160 PN16 (ép. 14.6mm) : 

 

Cela signifie des entailles maximum de 1.46mm de profondeur pour que le tube reste intègre.

Ensuite la courbe de risque est exponentielle : durée de vie maximale de 3ans pour une entaille de 3.5mm !

D'où la nécessité en amont de prévoir les matériaux adéquats afin de ne pas s'exposer à des fuites prématurées liées à la mise en oeuvre, alors que ce matériau est par définition étanche et durable.

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Forage horizontal dirigé

Le procédé de forage horizontal dirigé est un procédé de forage pilotable. Selon la nature du sol et du rayon de forage, des rayures et des entailles ainsi que des charges ponctuelles via des pierres peuvent affecter le tube nouvellement posé.

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Pose par fusée avec compression du sol

D’une manière générale, une fusée est tirée pour raccorder sur quelques mètres, par exemple pour les branchements des immeubles. Les cailloux autour du tube neuf le rayent et créent des charges ponctuelles.

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Réhabilitation de conduites

Ce procédé convient pour la réhabilitation des tuyauteries défectueuses. Selon l’état intérieur de l’ancien tube, des rayures et des entailles peuvent s’ensuivre sur la surface du tube neuf. Les tubes d’acier soudés en particulier comportent un risque élevé. Pas de charge ponctuelle par cette méthode.

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Eclatement

Pose de conduite neuve avec destruction de l’ancien tuyau

Cette méthode implique une technique exigeante. Selon le matériau et l’état de l’ancien tube, des rayures et des entailles peu- vent apparaître. Des cailloux de même que des morceaux de la canalisation éclatée provoquent des entailles. Charges ponctuelles pendant l’opération.

 
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Classification des matériaux PE

Les matières modernes PE 80 et PE 100 sont adaptées pour l’application tubes sous pression. Ces matériaux en polyéthylène pour les conduites sont classifiés selon la résistance du matériau:

  • PE 80 (= MRS 8,0 N/mm2)

  • PE 100 (= MRS 10,0 N/mm2)

  • PE 100-RC (= MRS 10,0 N/mm2)

 

Assurance Qualité

Des Contrôles Qualité étendus portant sur les matériaux et les conduites utilisées garantissent la sécurité exigée par les entreprises de pose comme pour les exploitants de réseaux. Des Conventions Qualité étendues ont été développées au fil des ans, si bien qu’aujourd’hui les normes supranationales et européennes EN 1555, 12201 décrivent les exigences en matière de tubes pour l’adduction et l’assainissement.

 

Les matériaux ainsi que les tubes finis sont en permanence soumis au Contrôle Qualité :  outre les contrôles d’entrée des matériaux de toute nature, les contrôles les plus divers

sont effectués au cours de la production, mais aussi des contrôles sur le produit fini. Des Contrôles Qualité internes et externes réguliers ainsi que des Audits Qualité et des Audits Système ont lieu, assurant du même coup une qualité élevée et durable des tubes fabriqués.

 

La haute flexibilité et robustesse du matériau PEHD le destinent aux nouvelles techniques de pose alternatives. A l’opposé de la pose en tranchée où les paramètres sont connus et vérifiables de visu, les techniques sans  tranchée  imposent  d’autres   caractéristiques aux tubes qui vont être posés par éclatement, forage ou bien par tubage : il y a risque de dommages par des pierres, ou bien des éclats de l’ancienne conduite ou points durs tout au long du parcours. Ces dommages et forces exercées sont avec la pression et le temps autant de risques d’amorces de fissuration et donc de fuite à plus ou moins court terme.

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Conduites en polyéthylène pour les techniques de pose alternatives

 

•Test de résistance à la fissuration sous contrainte

•Test de charge ponctuelle

•Test de pénétration

 
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Résistance aux produits chimiques

En préambule, quelques points fondamentaux différenciant la construction de 

réseaux PE-HD par rapport aux autres en matériaux plus traditionnels:

 

  • le PE-HD est insensible aux mouvements de terrain et aux coups de bélier

  • flexible, il se déforme sans dommage  permanent

  • il est soudable et permet aux réseaux d‘être 100% étanches et homogènes

  • pertes de charges limitées du fait de la très faible rugosité d‘une part, et des moindres raccords et coudes d‘autre part

  • auto-butage : points d‘ancrage limités à leur strict minimum.

 

D‘où la nécessité en amont pour de prévoir les matériaux adéquats afin de ne pas s‘exposer à des fuites prématurées liées à la mise en œuvre, alors que ce matériau est par définition étanche et durable.

 

Rayons de courbure autorisés en PE 100 / PE 100-RC

Pour les changements directionnels, la souplesse du PE-HD permet de se passer de nombreux coudes nécessaires avec des matériaux plus raides.

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Calcul des pertes de charge

Les pertes de charge dans des conduites rectilignes se calculent comme suit :

Représentées par les pertes de hauteur :

Avec :

ID = Diamètre intérieur du tube [mm]

w = Vitesse de circulation [ m s ]

λ = Coeffi cient de rugosité du tube [–]

l = Longueur de canalisation [m]

ρ = Densité du fl uide [ kg m3 ]

g = Accélération terrestre [9,81 m s2 ]

Pour le calcul approximatif des pertes de charge, le tableau suivant peut être utilisé. 

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Efforts de traction autorisés pour les tubes polyéthylène PE 100 et PE 100-RC

Les valeurs sont valables pour des  tubes  en  PE100,  en  PE100-RC,  ainsi que pour les tubes egeplast revêtu par manteau de protection en polypropylène (puisque seul le tube central est soumis à effort pendant la phase de tirage).

 

Un dépassement des limites autorisées entraîne un dommage irréversible sur le tube et est donc à proscrire.

Dans le cas de tubes avec manteau de protection, il est nécessaire d‘utiliser des têtes de tirage enveloppantes adaptées. Ceci afin d‘éviter toute amorce de blocage sur la face extérieure et protéger le départ du manteau : il faut utiliser des têtes enveloppantes qui viennent recouvrir le manteau au niveau de l‘amorce du tube.

Force de tirage : force maximale autorisée en kN pour des tubes en PE100 et PE100-RC avec une température ambiante de 20°C

Remarque : dans le cas d‘un tirage d‘une durée > 30 min., les valeurs sont à diminuer de 10%; et à diminuer de 25% dans le cas d‘un tirage > 20h.

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Techniques d'assemblage pour tube PE

Le PE-HD est le seul matériau à garantir à la fois un réseau 100% étanche, continu et homogène. Les 2 techniques sont dé- taillées ci-dessous.

Toutes les techniques d’assemblage habituelles sont cependant possibles. Outre l’électrofusion et la soudure bout-à-bout, l’utilisation de raccords mécaniques est également possible. Chaque fois les informations du fabricant doivent être respectées.

 

Techniques de pose

Les travaux sans tranchée se sont beaucoup développés durant les 20 dernières années. La France rattrape depuis peu son retard en la matière par rapport aux pays environnants. Pour ces travaux, les conduites sont soumises à un risque d’endommagement supplémentaire à prendre impérativement en compte. Le DVGW (Syndicat allemand des industriels pour le gaz et l’eau) a recommandé dans un premier temps un manteau de protection. Désormais c’est la PAS1075, publiée par la DIN en 2009, qui constitue le texte normatif de référence pour ces applications.

Pose sans lit de sable.jpg

Pose sans lit de sable

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Procédé de Réduction

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Trancheuse à soc

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Close-Fit-Lining

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Trancheuse à chaine

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Forage horizontale dirigé

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Fusées de terre

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Retubage