Techniques de détection des fuites pour les systèmes de distribution : FEMP, États-Unis

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Selon l’Association of Civil Engineers 2017, l’Infrastructure Report Card estime que les États-Unis perdent environ 2 000 milliards de gallons d’eau potable traitée chaque année. Le rapport met en évidence la demande d’évaluation, de maintenance et de réparation des systèmes de distribution aux États-Unis.

À la lumière de cette découverte, le programme fédéral de gestion de l’énergie (FEMP) a identifié quelques technologies efficaces de détection des fuites qui peuvent aider les agences fédérales à détecter et à réparer tous les types de fuites d’eau.

Cet article traite des technologies de détection des fuites utilisées pour les systèmes de distribution petits à moyens et grands selon le FEMP.

Technologies de détection des fuites pour les petits et moyens réseaux de distribution d’eau potable

Un petit à moyen réseau de distribution d’eau potable alimente en eau un seul bâtiment ou un petit ensemble de bâtiments. Les technologies de détection de fuites utilisées pour les petits et moyens réseaux de distribution sont :

1. Enregistreurs de bruit

Les enregistreurs de bruit utilisent la technologie de détection acoustique des fuites. Ici, les ondes sonores sont utilisées pour détecter les fuites dans le système de tuyauterie. Une petite fuite produit un son à haute fréquence et une grande fuite produit un son à basse fréquence.

Un enregistreur de bruit est fixé magnétiquement avec le système de distribution et laissé en place pendant de plus longues périodes pour enregistrer les niveaux de bruit et enfin détecter les fuites. Le système comporte un capteur avec une tête d’écoute et un enregistreur numérique.

Enregistreurs de bruit pour la détection de fuites dans le système de distribution
Fig. 1. Enregistreurs de bruit pour la détection de fuites dans le système de distribution

2. Bâtons d’écoute

Les bâtons d’écoute sont des appareils portatifs à base acoustique utilisés pour vérifier manuellement les fuites dans un système de distribution. Ceux-ci sont utilisés pour vérifier les fuites dans les tuyaux exposés ou les points de contact tels que les bouches d’incendie, les compteurs, les vannes, etc. Cette méthode nécessite des procédures supplémentaires pour détecter l’emplacement exact de la fuite dans le système.

Bâtons d'écoute de détection de fuites
Figure 2 : Bâtons d’écoute de détection de fuites

3. Imagerie thermique portative

La technique d’imagerie thermique portative détecte les fuites d’eau dans un système de tuyauterie en détectant les différences de température subtiles et les modèles qui révèlent la présence d’eau. Par exemple, si la température de l’eau est d’environ 40 °F à 70 °F, les fuites sont plus chaudes en hiver et plus fraîches en été.

Technologies de détection de fuites pour les grands réseaux de distribution d’eau potable

De grands systèmes de distribution alimentent en eau un vaste campus. Les technologies de détection de fuites utilisées pour un grand système peuvent être utilisées individuellement ou en combinaison.

1. Capteurs dans le tuyau

Il s’agit de capteurs attachés ou flottants utilisés dans les conduites d’eau qui utilisent des données GPS pour cartographier numériquement le système de canalisations lors des inspections. Le dispositif peut être un capteur acoustique, de pression ou électromagnétique qui fournit finalement les emplacements des fuites sur les cartes générées des pipelines.

2. Fibre Optique

Les lignes de surveillance à fibre optique détectent les fuites dans les lignes de tuyaux cylindriques en béton précontraint (PCCP). Ici, les ruptures ou les dommages dans les fils d’acier d’armature utilisés dans les tuyaux en béton sont détectés. Cette méthode détecte l’usure des tuyaux PCCP mais ne précise pas l’emplacement exact de la fuite.

3. Satellite

Des capteurs radar transportant des satellites balayent une zone et détectent les fuites dans les tuyaux placés sous la surface du sol. La méthode convient aux sites disposant de données détaillées sur les pipelines du système d’information mondial (SIG).

4. Radar pénétrant au sol (GPR)

Un radar à pénétration de sol (GPR) envoie des ondes électromagnétiques dans le sol et les ondes réfléchies par les objets ci-dessous sont enregistrées. Les ondes réfléchies par un plan d’eau ou une fuite sont observées comme des ondes différentes. Les données retournées sont interprétées par un professionnel formé pour finalement déterminer l’emplacement de la fuite.

5. Imagerie thermique par drone

La technologie d’imagerie thermique par drone est utilisée pour mesurer les différences de température du sol. Semblable à l’imagerie thermique normale, si la température de l’eau est d’environ 40 ° F à 70 ° F, les fuites sont plus chaudes en hiver et plus fraîches en été.

Cette méthode est utilisée pour les longs pipelines de transport enfouis sous terre ou dans les champs.

Les technologies évoquées sont disponibles dans le commerce et permettent potentiellement d’importantes économies d’eau.

FAQ

Quelles sont les technologies de détection de fuites pour les grands réseaux de distribution d’eau ?

Les technologies de détection de fuites utilisées pour un grand système de distribution d’eau sont :
1. Capteurs intégrés au tuyau
2. Fibre optique
3. Satellite
4. Pénétration au sol
5. Imagerie thermique par drone

Comment détecter les fuites dans les canalisations à l’aide d’enregistreurs de bruit ?

Les enregistreurs de bruit utilisent la technologie de détection acoustique des fuites. Ici, les ondes sonores sont utilisées pour détecter les fuites dans le système de tuyauterie. Une petite fuite produit un son à haute fréquence et une grande fuite produit un son à basse fréquence.

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