Opération de recherche de fuites retenue par l’O.N.E.P

La méthodologie de recherche de fuites retenue par l’ONEP s’articule sur 3 phases à savoir : phase préliminaire, travaux de rectification et de changement des vannes défectueuses et la phase finale.

4.1- Opérations préliminaires : 4.1.1- Analyse du réseau :

A Partir du plan général du réseau, l’équipe de recherche de fuites analyse avec le chef de centre la structure et le fonctionnement hydraulique du réseau :

- Les productions, les stations de pompage (exhaures,reprises ou suppres- sions), les réservoirs et les points de comptage,

- Les différents services et interconnexions quels que soient leurs diamètres. - L’état des vannes de sectionnement (ouvertes ou fermées).

- La localisation des gros consommateurs.

- Les zones à caractère industriel ou à abonnés particuliers.

Cette analyse sur le plan est complétée s’il y a lieu, par les dernières extensions et les petites antennes 50 ou 60 mm : les vannes et les conduites.

Les problèmes rencontrés doivent être tous évoqués dans l’exploitation (fortes pres- sions, vétusté du réseau, nature des canalisations et des joints, état d’étanchéité des vannes, nature des terrains, fréquences des réparations, anomalies restées sans explication, etc.….) de façon à mieux percevoir l’originalité du réseau et en tenir compte dans les opérations suivantes.

L’analyse du plan général est suivie d’une visite des principaux ouvrages permettant de mieux comprendre le fonctionnement général du réseau. Quelques opérations simples peuvent être effectuées à cette fin :

 Arrêt d’un refoulement et contrôle du manomètre (si la pression baisse rapi- dement, cela veut dire que des fuites existent sur la conduite, une étanchéité

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des clapets anti-retour est mauvaise ou des branchements clandestins exis- tent sur la conduite).

 Vérification d’organes tels que les interrupteurs de niveau pour comptage ou robinets à flotteurs (risques de débordement, défaillance etc.).

 Vérification de la fermeture ou de l’étanchéité du by-passe.

 Contrôle du fonctionnement apparent des compteurs généraux (conditions d’installations, hauteur d’eau minimale), repérage de leurs principales caracté- ristiques (diamètre, marque, type, année de pose, désignation). Mesure, si possible, du débit lors des périodes de forte consommation de façon à confir- mer ultérieurement que les conditions essentielles sont conformes à la fiche technique des compteurs.

 Savoir comment est réalisé l’étalonnage d’un compteur par une mesure du vo- lume d’eau dans le réservoir (on arrête le remplissage, on mesure les dimen- sions intérieures du réservoir et on mesure les variations de niveau avec une précision suffisante). On peut aussi procéder par comparaison des valeurs re- levées sur le compteur et celles d’un débitmètre à ultrasons à sondes externes certifié.

 Mesure de quelques valeurs de la pression sur le réseau pendant les heures creuses.

Enfin il est fortement conseillé d’aller mesurer, pendant les heures creuses, le débit de nuit de chaque secteur afin de disposer d’un ordre de grandeur qui permettra d’orienter les différentes phases. Il est dangereux d’extrapoler ce débit à partir d’un volume de fuites car, outre la précision du compteur, ce débit intègre toutes les con- sommations enregistrées pendant la nuit. De plus, pendant la nuit, les débits de fuites atteignent leurs valeurs maximales. En effet, pendant un cycle journalier, le débit d’une fuite varie pratiquement comme la racine carrée de la pression, il est mi- nimal pendant les heures de fortes consommations (pression faible) et maximal la nuit (pression voisine de la pression statique).

Par ailleurs, le chef de centre fait établir la liste des gros consommateurs et notam- ment ceux qui sont susceptibles de consommer la nuit, soit par la nature de leur acti- vité, soit si on soupçonne que leur réseau intérieur n’est pas étanche. Cette liste permettra de prévenir les intéressés si nécessaires avant les mesures de nuit pour

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qu’ils puissent constituer des réserves pendant les opérations de nuit, contrôler leurs compteurs et fermer leurs branchements.

4.1.2- Schématisation du réseau :

Pour réaliser efficacement les recherches de fuites de nuit, il est nécessaire d’établir un schéma fonctionnel planimétrique clair du réseau où ne seront portés que les éléments essentiels. Le schéma est du type organigramme où ne sont mention- nés que :

 Les réservoirs (avec leurs noms) ;  Les points de mesures ;

 Les canalisations (conduites maîtresses et antennes significatives) ;  Les vannes (préciser si elles sont fermées ou non) ;

 Quelques indicateurs très simples (traversées de voies ferrées, ruisseaux, ponts etc.) sans surcharger le schéma ;

 La situation sur le schéma du réseau des gros consommateurs d’eau ;

 Les vannes qui vont servir pour le découpage du réseau en secteurs de re- cherche sont numérotées suivant l’ordre le plus logique possible.

Enfin, il convient de préparer des tableaux destinés à la réparation et à la vérification des vannes sur le terrain et au découpage retenu. Ces tableaux permettent d’inventorier toutes les actions menées sur le terrain.

4.1.3- Contrôle du schéma et des équipements :

L’équipe de recherche de fuite et le chef du centre ou du réseau accompagné du personnel nécessaire pour manœuvrer les vannes, parcourent le réseau principal (ossature et antennes principales) pour :

Visualiser le réseau,

Repérer les vannes (établir un croquis, s’il y a lieu, pour éviter toute ambiguïté) ainsi que les équipements tels que ventouses, réducteurs de pression etc.

Vérifier les vannes à manœuvrer (écouter si elles «laissent passer»), vérifier qu’il n’y a pas de fuite aux jonctions et les marquer si possible.

Consigner toutes les informations et les observations sur les tableaux du rapport de recherche de fuites.

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Observer et noter toutes les anomalies telles que : tâches humides, bouche d’incendie ou ventouse non étanches, bornes fontaines endommagées ou d’autres sources suspectes.

Repérer les endroits où il est facile d’implanter un appareil de mesure de débit.

Remarque :

Il est nécessaire de démailler le réseau avant l’opération. Dans le doute, on peut ouvrir une bouche d’incendie pour augmenter artificiellement le tirage. En dernier lieu, on contrôle les vannes de « démaillage » en procédant à une nouvelle coupure des mailles à l’aide de vannes contrôlées.

Les vannes qui séparent deux services de pression différents doivent être également contrôlées :

Par mesure des pressions de part et d’autre des vannes.

En les ouvrants légèrement, on doit entendre le passage de l’eau (sifflement).

Pour éviter des pertes de temps inutiles, il est indispensable que le personnel ait préalablement dégagé ou remis en état les têtes et les tubes de bouches à clé ainsi que les regards.

4.1.4- Découpage du réseau en secteurs de recherche :

A partir de la schématisation du réseau effectuée au cours de la phase précédente, on procède à un découpage en secteurs lesquels font chacun l’objet d’une mesure de nuit. Certains critères sont à considérer pour exécuter ce découpage en secteurs : Alimenter les secteurs par des conduites de gros diamètres en respectant les ramifi- cations : du plus gros au plus petit diamètre.

Respecter les points de mesures pour l’implantation des débitmètres et les enregis- treurs de débits.

Décomposer chaque secteur en sous secteurs, ce qui ne doit pas présenter de diffi- cultés en fermant des vannes. Des vannes peuvent être rajoutées si nécessaire afin de faciliter l’exploitation.

Le linéaire du secteur et sans importance, mais de préférence pour raffiner le travail il doit être entre 5 et 10 km de telle façon que son inspection par corrélateur acous- tique soit faite en 72 heures au maximum.

Tenir compte de l’homogénéité des secteurs (secteur industriel, secteur à abonnés particuliers).

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Il va sans dire que lorsque la première recherche aura été réalisée, le découpage pourra être modifié selon les difficultés rencontrées. Le linéaire du secteur peut être réduit ou augmenté selon la disponibilité du matériel de mesures existant ou selon la mise à jour du réseau lorsque le plan de celui-ci ne reflète pas la réalité du terrain. En l’absence de compteurs sectoriels et en utilisant des débitmètres portables pour la mesure de débit de nuit, l’implantation des débitmètres à ultrasons doit être guidée par les critères suivants :

Optimiser les coûts des installations ou des raccordements, Respecter les conditions d’implantation des débitmètres,

S’assurer qu’au démarrage de la mesure le réservoir est pratiquement plein.

Figure 2.3 : Exemple de découpage du réseau en secteurs

4.2- Phase intermédiaire :

Dés que le découpage est arrêté, et suite au repérage et à la vérification des vannes séparant les secteurs, un programme de réparation ou de changement des vannes non étanches doit- être établi en fonction de l’ordre dans lequel seront réalisées les recherches de fuites de nuit. Parallèlement, les équipes dotées du matériel adéquat définissent les emplacements des débitmètres à ultrasons et précisent les modes de terrassement et de réalisation des installations.

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4.2.1- Réparation des vannes et mise en place des débitmètres :

Les vannes et les débitmètres doivent être réparés avant toute action sur le secteur de recherche.

4.2.2- Précautions :

Certaines précautions sont nécessaires lors de la vérification des vannes :

La fermeture des vannes doit être suffisamment lente pour limiter les coups de bélier, éviter des surpressions dangereuses pour le réseau. Ce phénomène est d’autant plus important que la vitesse dans la section est élevée et que la distance au réser- voir est grande. La fermeture de la vanne peut être rapide jusqu’au 3/4, mais elle doit être faite avec une grande précaution sur les derniers tours où les variations de dé- bits sont importantes. Pour gagner du temps, il est conseillé de relever le nombre de tours lors de la phase de contrôle des vannes. Notons que lorsque le débit com- mence à diminuer, on entend un bruit caractéristique qui s’amplifie pour s’annuler lorsque la vanne est complètement fermée.

L’ouverture des vannes doit aussi être contrôlée : une ouverture trop rapide peut provoquer tout d’abord une dépression à l’amont, un remplissage trop rapide du ré- seau ensuite a pour effet la formation de poches d’air. L’écoulement est ainsi pertur- bé par les ondes de surpressions dues à la variation brutale de débit en fin de rem- plissage et aux déplacements rapides de poches d’air dans les canalisations.

4.3- Phase finale : recherche de fuites 4.3.1- Mesure de nuit :

4.3.1.1- Documents à préparer :

Avant toute mesure, le programme des opérations doit- être établi de façon précise : - Préparer un tableau dans lequel sera mentionné : N° du secteur, N° du matériel qui sera utilisé pour la mesure du débit de nuit en secteur.

- Etablir les listes des branchements d’abonnés considérés comme gros consomma- teurs ou pouvant consommer de l’eau pendant la nuit pour des raisons profession- nelles dans le but d’avertir les intéressés d’une éventuelle coupure et de contrôler le débit ou de fermer leurs branchements pendant les mesures de nuit.

37 4.3.1.2- Matériel :

S’assurer que tout le matériel est fonctionnel et que rien ne manque, l’enregistreur de débit doit porter le même N° que celui du secteur, programmé en particulier pour la période de consommation nocturne entre 1 h et 4 h du matin.

4.3.1.3- Préparation des secteurs :

Elle consiste en la préparation aux mesures de nuit par fermeture des vannes limi- trophes des secteurs après la vérification du bon fonctionnement des vannes, mêmes celles nouvellement posées au cours de la phase intermédiaire. Il est préfé- rable de dresser un plan de sectorisation du réseau en précisant les limites des sec- teurs, les points d’injections ainsi que le feeder servant pour le transport de l’eau vers les secteurs.

4.3.1.4- Terrassements de points de mesures et pose du matériel :

Les terrassements des conduites aux points de mesures doivent être faits en dernier lieu pour des raisons de sécurité. L’étape de l’installation du matériel doit se dérouler lentement et de manière méthodique en respectant les techniques de pose et d’exploitation des différents appareils.

4.3.1.5- Opération de nuit :

Après installation du matériel et contrôle de son bon fonctionnement (le jour), et avant le lancement des mesures de nuit, un dernier contrôle sera effectué par ferme- ture des bornes fontaines et des branchements de gros consommateurs d’eau.

Si un compteur général de distribution est placé en tête du réseau, il serait préférable de faire des relevés de nuit pour pouvoir vérifier l’homogénéité des mesures et éven- tuellement contrôler les fuites sur les feeders.

4.3.2- Analyse des résultats :

Une fois que les résultats sont reportés sur le schéma du réseau lors de la mesure de nuit, on procède à la vérification rapide des calculs en tenant compte des diffé- rentes observations notées au cours des mesures (débits mesurés aux compteurs d’abonnés, fuites aux bornes fontaines…) et à une analyse critique des résultats en se méfiant particulièrement des faibles débits sur un secteur lorsqu’un doute aura été émis quant à l’étanchéité d’une vanne.

En effet, si une vanne n’est pas étanche, le débit de fuite peut être affecté par la contre pression si deux secteurs communiquent entre eux, alors qu’en réalité les

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fuites peuvent se situer sur le secteur où le débit calculé est faible. Dans ce cas, on compare les débits au niveau de ces deux secteurs car cette communication peut engendrer une variation considérable du débit.

Dans l’ensemble, les résultats obtenus doivent être cohérents, ils devront être renou- velés après les réparations des fuites détectées pour évaluer le gain obtenu.

Les débits nocturnes minimums des secteurs doivent être homogènes, correspon- dant bien au débit total relevé au compteur général du réseau. Si un décalage est constaté, l’équipe de recherche de fuite recherche l’anomalie. Cette dernière peut être liée à la combinaison des incertitudes de mesures des débitmètres et du comp- teur, à la présence de fuite sur le feeder ou à un mauvais fonctionnement du comp- teur de tête. D’où la nécessité d’étalonner ce compteur en procédant à un dépotage du réservoir si possible. Si un secteur présente un débit nocturne minimum très im- portant, il est préférable de le scinder en sous secteurs et de refaire une mesure de nuit au niveau de ces derniers.

4.3.3- Identification des pertes :

Les débits de fuites mesurés sont ramenés au km de canalisation (m3/(km.J)), la comparaison des valeurs obtenues sur chaque secteur permet ainsi d’identifier les pertes, les secteurs éventuellement fuyards et de définir les priorités d’interventions. Le choix des zones, objet d’une détection sur le terrain, s’effectue en classant les secteurs par les indices de pertes linéaires décroissants (tout secteur de recherche confondu). D’une façon générale, les zones prioritaires se dégagent assez bien, si non, le programme de détection s’établit suivant des objectifs que les responsables se donnent :

Soit par un volume ou un pourcentage de diminution du débit de fuite à atteindre. Soit par une durée d’intervention maximale, dans la mesure où d’autres centres doi- vent faire l’objet de recherche de fuites par la même équipe.

Mais avant de lancer une campagne de détection de fuites par corrélation acous- tique, on compare l’indice de perte général IPG avec l’indice linéaire de perte de nuit ILP :

- IPG = ILP de nuit : les fuites constituent 90% des pertes.

- IPG > ILP de nuit (caution inférieur à 0,5) : présence de branchements clan- destins, vol d’eau, défaut du comptage général.

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Le choix des secteurs, objet d’une intervention, peut être optimisé en classant ceux-ci en fonction du débit ramené à l’unité de longueur (ceci nécessite la connais- sance de la longueur de chaque secteur). Cette méthode peut d’ailleurs servir de base à une approche graphique plus fine en y introduisant des critères économiques. Ainsi, sur l’axe des abscisses on porte soit les longueurs à inspecter soit les indices de pertes linéaires ; sur l’axe des ordonnées, plusieurs facteurs peuvent être portés : Débits cumulés ,

-Economie réalisée en exploitation et en report d’investissement (fonction du taux de réduction des fuites),

-Coût des recherches et des réparations de fuites.

Cette analyse ne peut être mise en œuvre que lorsqu’on a suffisamment de données statistiques disponibles et connues avec des incertitudes acceptables.

4.3.4- Détection et réparation des fuites :

Une fois le programme établit, l’équipe de recherche de fuites parcourt les sous sec- teurs ou les secteurs retenus et procède à la localisation des fuites à l’aide du maté- riel de détection.

Les résultats sont alors consignés sur le tableau ci- dessous (Tableau 2.1) où sont indiqués tous les éléments de réparation de fuites. Ce tableau doit être transmis au chef du centre chaque jour, si possible, au moment de la recherche de fuites de fa- çon à réduire les délais de repérage et de réparation.

Ces fuites seront récapitulées précisément dans le tableau 2.1 suivant par nature de défaillance

Tableau 2.1 : grille récapitulant les fuites par nature de défaillance N° Secteur Localisation,

marquage ; Adresse, Police.

Observation : fuites sur conduite, branchement ; nature de la défaillance Date de l’intervention. Détection Réparation Exemple : N° Secteur Localisation, marquage ; Adresse, Police.

Observation : fuites sur conduite, branchement ; nature de la défaillance

Date de l’intervention. Détection Réparation

40 Secteur : I Adresse : (*) Cassure de la jonction 7/06/2008 à11H 8/6/2008 à 10H

(*) Modèle d’adressage utilisé :

Ce tableau sera comme un document de base pour les futures interventions et aidera par la suite à établir l’origine de toutes les fuites réparées au niveau du centre. On enregistre ainsi le rapport des fuites sur canalisations, sur branchements et sur pièces spéciales afin de clarifier les actions d’accompagnements à entreprendre pour la recherche de fuites.

Les interventions de réparation consistent à la protection des réseaux contre les fortes pressions et par l’amélioration de la conception et la fabrication du matériel de détection de fuites .

4.3.5- Contrôle après réparation :

Dès les premiers jours qui suivent les réparations, une attention toute particu- lière doit être apportée au suivi des comptages de production et une amélioration sensible doit ainsi être constatée. La comparaison des volumes moyens journaliers calculés sur environ une semaine ; avant et après la réparation des fuites permet d’obtenir un premier ordre de grandeur. Il est possible également de contrôler l’évolution du débit de nuit sans effectuer de manœuvre.

Pour mieux contrôler l’efficacité des réparations vis-à-vis de l’importance des fuites et définir les orientations des futures interventions, il est recommandé de pro- céder à une mesure de nuit sur les secteurs qui ont fait l’objet des réparations (de préférence sur le même jour calandre que la mesure initiale).

20 3 3004 1 1 SECTEUR N°AFFECTE A LA PARCELLE (NUM) ETAGE N°APP. SOUS SECTEUR

20 3

3004

1

1

SECTEUR N°AFFECTE A LA PARCELLE (NUM) ETAGE N°APP. SOUS SECTEUR

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En effet, si des indices linéaires de pertes importants persistent sur certains secteurs, on peut être amené à effectuer un nouveau contrôle à l’aide d’un amplificateur de bruit où à entreprendre directement des sondages si la nature du terrain peut être une cause de défaut de détection.

Cependant, dans le cas d’un appareil du type « corrélateur acoustique », la mise en évidence d’une fuite entre les deux capteurs peut masquer une fuite dont le bruit est moindre, le bruit n’est malheureusement pas proportionnel au débit de la fuite : une casse franche émet souvent un son plus faible qu’une fissure ou un joint non étanche.

4.3.6- Evaluation du gain :

Après la réparation de toutes les fuites détectées, il sera procédé à des me- sures de nuit sur les mêmes jours calandres que les mesures initiales (avant inter- vention). Le but de cette quantification des débits de nuit permet d’évaluer le gain apporté par cette campagne.

Normalement, pour les campagnes ayant donné satisfaction, les courbes des me- sures de nuit avant et après l’intervention, sur les mêmes jours calandres, ont des allures identiques à celles de la figure 2.2. L’efficacité des recherches et des répara- tions peut-être jugée en analysant l’évolution de ces courbes.

4.3.7- Indice linéaire de pertes après réparation des fuites.

La mesure de l’indice linéaire de perte permet d’évaluer rapidement le gain due

Dans le document Contribution aux méthodes de détection des fissures et des obstacles dans les conduites d’eau potable du réseau urbain (Page 31-45)