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2001 Planification – Gagnant ex æquo 1

Ville de Beauséjour, Manitoba

Moderniser le système de distribution pour contrôler la corrosion dans les conduites de distribution en métal

Population : 2 750

La Ville de Beauséjour a résolu le problème des ruptures des cprincipales de distribution en métal en recourant à un procédé que nombreux experts de l'industrie du traitement des eaux considéraient comme une "science occulte". Au lieu de remplacer ses canalisations d'eau, la Ville est en train de moderniser sonde conduites de distribution métalliques grâce à l'installation d'un système de protection cathodique, une solutionrechange rentable. Lancé en 1993, ce programme a réduit la fréquence des ruptures de canalisation, abaissé les coûde fonctionnement et d'entretien du système de distribution d'eau de la collectivité et allongé de 40 ans le cycle de vicanalisations principales protégées – pour environ 10 à 15 p. 100 de ce qu'aurait coûté leur remplacement. Le programme a également permis de réduire les émissions de gaz à effet de serre et la consommation de ressourcespétrochimiques non renouvelables en limitant la consommation d'eau de la ville et en évitant l'achat de nouvelles conduites de distribution.

Contexte

Les experts ont depuis longtemps reconnu que la corrosion externe – causée lorsque des métaux différents entrent en contact – est une importante cause de rupture précoce des canalisations métalliques enterrées dans le sol. Par exemple, en 1985, Beauséjour a dû remplacer toute une section d'une conduite principale en fonte ductile qui avait été érodée par la corrosion externe en moins de 10 ans.

En 1991, la Ville a résolu le problème en installant des dispositifs de protection cathodique aux points névralgiques de ses canalisations principales. La protection cathodique engendre un processus électrochimique qui contrôle la corrosion des structures métalliques telles que les conduites d'amenée d'eau. On protège la canalisation souterraine en faisant passer, à travers le sol, un courant électrique entre elle et une anode métallique. Le procédé concentre la corrosion à l'anode tout en préservant la canalisation. On évite ainsi la corrosion des conduites de distribution. Il existe deux méthodes de protection cathodique : l'une fait passer le courant par une anode soluble; l'autre repose sur l'application d'un courant imposé.

Les employés des travaux publics de Beauséjour ont connecté des anodes solubles en zinc aux points névralgiques du pipeline - là où se sont produites les ruptures ou à toutes les autres sections excavées où les travailleurs ont détecté de la corrosion. (Le Service des travaux publics a amélioré depuis ses méthodes et, en 1995, il a adopté les anodes en magnésium qui offrent une protection deux fois et demi supérieure aux anodes en zinc.) Ces mesures, toutefois, n'ont pas permis d'éliminer la corrosion d'importantes sections des conduites de distribution en place.

En 1992, la Ville a entrepris d'importants travaux de reconstruction des routes et de réfection du revêtement. Ce projet a permis au Service des travaux publics de remplacer la plus grande partie des canalisations d'eau corrodées; la Ville savait que ses conduites principales d'eau étaient mal en point et qu'il faudrait redresser la situation à un moment donné. Toutefois, elle était aux prises avec une décision épineuse : pourrait-elle se permettre de reconstruire les rues et de remplacer ses canalisations d'eau principales en même temps? Lorsqu'il s'est avéré évident que le remplacement serait beaucoup trop coûteux, Beauséjour a envisagé de généraliser l'usage de la protection cathodique.

Résultats

  • En modernisant ses canalisations d'eau métalliques en place au moyen d'un dispositif de protection cathodique, Beauséjour n'a pas eu à remplacer les canalisations principales. En gardant la responsabilité du processus d'installation, le Service des travaux publics s'est assuré qu'il pourrait, au besoin, reproduire les résultats. En outre, les travailleurs ont eu l'avantage d'acquérir de nouvelles habiletés et connaissances et d'acquérir de l'expérience dans un nouveau champ. La Ville a également évité toute interférence avec d'autres équipements souterrains des services publics.
  • En faisant installer des dispositifs de protection cathodique, la Ville a réduit le nombre des ruptures de canalisations de huit à 10 à une à deux par année. Les ruptures se sont produites dans des secteurs où la protection cathodique n'avait pas été appliquée. Cette diminution des interruptions du service d'approvisionnement en eau a permis à la Ville de mieux servir ses contribuables. En outre, elle a réduit les problèmes de santé qui peuvent résulter de la rupture d'une canalisation d'eau.
  • La perte totale d'eau non comptabilisée de la ville a diminué de 5 p. 100 pour passer de 20 à 15 p. 100 de l'eau consommée par la collectivité. Cela contribue à préserver les eaux de surface dont dépend la ville, à économiser
  • 16 000 $ par an en frais de pompage et à réduire les émissions connexes de gaz à effet de serre provenant de la consommation d'électricité.
  • La Ville a étendu le cycle de vie de ses canalisations d'eau de 30 à 40 ans pour une somme équivalant à 10 ou 15 p. 100 de ce qui lui en aurait coûté pour les remplacer. L' argent ainsi économisé en frais d'intérêts a pratiquement suffi à payer le programme de protection cathodique.
  • Cette approche réduit les retombées environnementales qui découleraient d'un programme de remplacement des canalisations. Le remplacement des conduites de distribution exige des excavations profondes et d'énormes machines de manipulation des terres qui perturbent le paysage et consomment des combustibles fossiles alors que la protection cathodique ne cause que des dommages superficiels. En outre, le remplacement des conduites de distribution d'eau exige la fabrication de tuyaux en plastique qui consomment d'autres combustibles, lubrifiants et autres matériaux amorphes. 
  • La Ville de Beauséjour a contribué à assurer la croissance de sa population et de son économie en préservant et en entre tenant son infrastructure, grâce à l'adoption des solutions les plus économiques. Elle continuera à se servir des fonds économisés grâce à la protection cathodique pour étendre et améliorer son système de distribution d'eau.

Leçons apprises

  • Au cours de la première phase du projet de protection cathodique mis en oeuvre à Beauséjour, le personnel du Service des travaux publics de la Ville ont préparé des tranchées pour les câbles au moyen d'une excavatrice. Cette pratique a exigé des investissements considérables en main-d'oeuvre, en temps et en équipement. Au cours des deuxième et troisième phases, les ouvriers ont enterré les gaines de câble au moyen d'une machine qui les faisait pénétrer, par vibration, directement dans le sol sans ouvrir de tranchée. (Ils ont ensuite tiré le câble dans la gaine.) Les employés de la Ville ont réussi à trouver des gaines bon marché en polyéthylène et à en installer jusqu'à 600 mètres par jour. Cette nouvelle méthode d'enfouissement des gaines n'a causé que très peu de dommages de surface et a permis de maintenir les dépenses à un niveau minimal.
  • Les activités du processus de construction telles que le forage de l'anode, la pose des gaines, la traction des câbles et l'épissage de l'anode en plomb ne doivent pas être effectuées concurremment. Le personnel peut quitter le projet pour travailler à d'autres tâches et revenir plus tard pour reprendre le travail où il l'a laissé. Cela permet des horaires souples, une considération importante pour un effectif de taille modeste.
  • La conception d'origine du système DICCAP prévoyait l'installation de redresseurs cc à 100 mètres d'intervalle le long de la canalisation principale; ces redresseurs étaient alimentés par le circuit prévu pour l'éclairage des rues. La recherche a montré qu'Hydro Manitoba considérait chaque emplacement comme un service distinct avec des frais de service concomitants de 17 dollars par mois pour chaque dispositif. Puisque le courant alimentant chaque redresseur ne coûte que cinq dollars par an, le Service des travaux publics a estimé que les frais de service étaient prohibitifs. Le personnel a décidé de modifier la conception en groupant les redresseurs de façon à ce qu'une seule centrale électrique puisse en alimenter plusieurs à la fois. Pour économiser davantage, le personnel a placé les groupes de redresseurs, autant que possible, dans des immeubles publics où les services d'électricité étaient déjà en place.
  • Les petites villes dotées d'un effectif modeste peuvent aspirer à des solutions novatrices. Passant outre à la mauvaise réputation de la protection cathodique, les six employés des Travaux publics et de l'aménagement des eaux de la Ville de Beauséjour ont compris la science difficile de la procédure et l'ont appliqué avec beaucoup de succès.
Mise à jour : 26/11/2013