Entretien préventif du réseau de distribution: une approche réaliste!

 

Par Jean-Christophe Labruguière, ing., M.ing.
collaboration spéciale

 

L'entretien préventif est un entretien organisé qui sert à éliminer ou minimiser les bris ou l'entretien correctif et à prolonger la vie utile du système de distribution d'eau. Par bris et entretien correctif ; on entend l'entretien et les réparations causées par une défaillance, et qui requièrent une action immédiate.

Un programme d'entretien préventif bien effectué permettra d'obtenir les résultats suivants :

1. réduire les coûts d'entretien.

2. prévenir les défaillances du système de distribution d'eau ;

3. déceler et éliminer les points faibles du système ;

4. déterminer le type et la quantité de matériel ainsi que de pièces de remplacement qu'il faut entreposer pour les réparations ;

5. analyser le comportement actuel du système et utiliser cette information comme guide pour des installations futures (déplacement des populations) ;

6. entretenir de bonnes relations publiques en effectuant les réparations avant que les interruptions se produisent ;

7. déceler et éliminer les risques à la sécurité;

8. mieux répartir les charges de travail.

Essentiellement l'entretien préventif se résume à l'inspection et aux soins réguliers apportés aux équipements selon les exigences de chacun. Il est important que le personnel d'entretien ait une connaissance approfondie du système de distribution et de ses composantes. Nous allons maintenant présenter quelques remarques sur les différentes composantes d'un système de distribution d'eau en ce qui concerne l'entretien préventif.

Les conduites
À ce jour, les méthodes disponibles pour détecter les défaillances possibles sont les suivantes :

  1. la détection des fuites d'eau ;
  2. le taux des bris ;
  3. les pressions maintenues ;
  4. la capacité possible ;
  5. les coefficients de Hazen-Williams mesurés (coefficient de débitance).

Les principaux problèmes rencontrés sont les suivants :

L'intégrité structurale
La conception et l'installation d'une conduite constituent une phase très importante dans la prévention des problèmes futurs. Une fois une conduite rendue structuralement inadéquate, il y a peu de chose que l'on peut faire pour améliorer sa condition ; le remplacement est fréquemment le seul remède. Un bon entretien peut empêcher ou ralentir la détérioration de la conduite. L'insuffisance d'une conduite peut provenir de la corrosion externe ou interne, les charges excessives et les vibrations, et les fluctuations des pressions internes causées par les coups de bélier.

L'insuffisance de capacité
L'insuffisance de capacité peut provenir de:

  1. une demande en eau supérieure à la capacité de conception ;
  2. une section d'écoulement réduite à cause de l'entartrage, des dépôts ou de blocages ;
  3. une combinaison des deux.

Si l'insuffisance de capacité de conception est le problème majeur, la seule façon d'y rémédier est de remplacer la conduite actuelle par une autre de diamètre plus important ou de pourvoir un supplément de capacité en plaçant une seconde conduite en parallèle. Si le problème en est un de tuberculination ou de dépôts, dans ce cas le nettoyage se présente comme première alternative et, si nécessaire, un revêtement interne peut s'ajouter. La façon de prévenir ou prévoir la tuberculination ou les dépôts consiste à mesurer régulièrement les débits (comportement du coefficient de Hazen-Williams, CHW) et les pressions sans oublier un traitement approprié de l'eau dans certains cas. L'utilisation d'un modèle de simulation bien calibré est un outil très utile.

Qualité de l'eau
Il est important de s'assurer que la qualité de l'eau demeure acceptable de la source d'approvisionnement au consommateur. Il faut donc que le système de distribution d'eau soit pourvu d'un programme de surveillance pour vérifier constamment l'effet du temps de séjour, du trajet effectué et de la condition des conduites sur la condition physique et la qualité de l'eau. Pour ce faire, il faut installer des stations de prélèvement d'échantillon en différents points du système. Normalement, il existe des normes pour la fréquence et les critères de qualité à maintenir. Les analyses devraient inclure celles qui touchent la tendance de l'eau à corroder les métaux ou à causer des dépôts ; on y retrouve le pH, l'acidité, l'alcalinité, la dureté, l'oxygène dissous et la concentration en chlore et en sulfates. Le taux de corrosion d'un métal correspond au taux auquel les réactions se produisent à l'anode et se mesure en terme de gr I année . La théorie indique que le taux de corrosion dépend de l'intensité du courant électrique entre la zone de l'anode et la zone de la cathode. Les propriétés du métal qui contribuent au taux de la corrosion incluent les suivantes :

  1. la position relative du métal dans l'échelle galvanique ;
  2. la facilité relative avec laquelle le métal peut former des composés solubles pouvant agir comme
  3. couche protectrice ;
  4. les impuretés, les différences dans la microstructure et les différences de contraintes.

Il y a aussi certaines caractéristiques de l'eau qui influe sur le taux de corrosion :

  1. la quantité d'oxygène dissous ;
  2. le pH ;
  3. la concentration du dioxyde de carbone, CO2 ;
  4. la température ;
  5. la vitesse de l'écoulement.

L'eau provenant d'une source d'approvisionnement de bonne qualité peut se détériorer à mesure qu'elle se déplace dans le système de distribution à cause de la corrosion sur les parois des conduites. Les résidus de la corrosion demeurent en suspension dans l'eau jusqu'à ce que surviennent des basses vitesses qui permettent les dépôts ; ces dépôts s'accumulent et redeviennent en suspension lorsque les vitesses augmentent de nouveau. Dans la plupart des systèmes de distribution, il est alors nécessaire d'effectuer des rinçages pour enlever ces dépôts.

Fuites d'eau
Un programme de détection des fuites d'eau est une autre activité d'entretien préventif qui peut avoir un effet bénéfique. Il est important de consigner toute l'information obtenue d'un programme de détection des fuites d'eau, car elle servira à évaluer l'état du système de distribution d'eau.

Les vannes
Les vannes servent à isoler des parties du système de distribution pour l'entretien et les réparations. Comme elles sont généralement maintenues ouvertes, elles souffrent principalement du manque d'activité plutôt que de l'usure. Toutes les vannes devraient être vérifiées et manuvrées au moins une fois par année ; les vannes plus critiques devraient l'être au moins à chaque semestre. Il faut s'assurer que toutes les vannes sont répertoriées et localisées. Avant de vérifier le bon fonctionnement des vannes dans les deux sens, elles devraient être complètement fermées et ouvertes de nouveau jusqu'au quart de la course, puis refermer..., la manuvre étant répétée jusqu'à ce que l'opercule scelle proprement et facilement en position fermée. Cette opération permet d'enlever la rouille des parties mobiles et de leurs assises. Il est important de noter, pour chaque vanne, le nombre de tours pour la fermer complètement lorsque complètement ouverte, et ensuite pour l'ouvrir complètement lorsque complètement fermée. Il faut consigner les dates des visites, la condition de fonctionnement et les réparations effectuées.

Les bouches d'incendie
Une protection adéquate contre les incendies exige que les bouches d'incendie soient fonctionnelles et en mesure de fournir les débits requis avec les pressions nécessaires. La fiabilité du système de distribution d'eau sur ce plan joue un rôle primordial sur les primes d'assurances et le développement économique. Toutes les bouches d'incendie devraient être vérifiées au moins une fois par année et après chaque utilisation. Un système de couleur de la tête des bouches d'incendie devrait permettre d'indiquer la capacité de chacune, ce qui constitue une information utile lors d'un incendie. La capacité d'une bouche d'incendie se détermine lorsqu'elle fonctionne seule, les autres étant fermées. Il faut garder un registre de toutes les bouches d'incendie ainsi que des dates d'inspection et de leur condition, sans oublier les résultats des tests de capacité de chaque bouche d'incendie.

Les branchements aux consommateurs
C'est le lien entre le système de distribution d'eau et les consommateurs. La partie entre la conduite dans la rue et la ligne de propriété est la responsabilité des personnes garantes du système de distribution d'eau, tandis que la partie comprise entre la ligne de propriété et le consommateur tombe sous la responsabilité de ce dernier. Il ne faut pas oublier que ces conduites sont souvent le siège de fuites d'eau. Si la municipalité utilise des compteurs d'eau de façon universelle, une inspection régulière permet de trouver les délinquants. Il faut noter toute activité de construction dans une zone, car toute excavation peut devenir une cause de bris et de fuite d'eau. Un enregistrement d'information d'un branchement à un consommateur doit contenir les informations suivantes :

  1. le nom du propriétaire et l'adresse civique;
  2. la date de mise en service ;
  3. l'importance de la consommation d'eau ;
  4. le type, le diamètre et la profondeur du branchement de service ;
  5. la localisation à partir d'un point de référence fixe ;
  6. la localisation exacte de la vanne d'entrée sur le branchement de service.

Les compteurs d'eau
L'American Water Works Association (AWWA) présente de l'information sur le choix, l'installation, la vérification et l'entretien des compteurs d'eau. Lorsque les compteurs manifestent de l'usure, ils indiquent une diminution dans enregistrement des débits, ce qui occasionnent des baisses des revenues et l'augmentation des débits d'origine inconnue. L'intervalle de temps entre les vérifications dépend des taux chargés et des coûts d'enlever, vérifier, réparer et réinstaller les compteurs. La vérification d'un compteur devrait se faire pour trois débits : la consommation minimum, moyenne et maximum. Il faut conserver un enregistrement de tous les compteurs d'eau (type, capacité, dates d'inspection et entretien).

Les contre-courants et les jonctions fautives
Un contre-courant signifie l'écoulement de gaz, de substances quelconques et de liquides autres que l'eau potable dans le système de distribution d'eau. Une jonction fautive signifie tout branchement entre un système d'eau potable et une source non potable ou un système par lequel un contre-courant est possible. Inutile de souligner ici l'importance de bien vérifier les systèmes de protection qui assurent la séparation.

Les réservoirs d'eau potable
Ils se fabriquent en béton ou en acier, ils peuvent se trouver au niveau du sol ou sous forme de château d'eau. Une visite visuelle hebdomadaire est conseillée ; une vérification devrait inclure les indicateurs de niveau, la condition générale du sol, la condition des parois du réservoir y compris le toit, les traces de vandalisme, la détérioration de la peinture, les traces de corrosion et les fuites.

Les stations de pompage et l'instrumentation
Il faut tout d'abord inspecter l'état de la station proprement dite. Puis, sur une base annuelle, vérifier la courbe caractéristique de la pompe ainsi que son rendement. Si une pompe fonctionne continuellement, il est prudent d'y effectuer une visite quotidienne pour vérifier le bon fonctionnement mécanique, les bruits suspects, les vibrations.


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