Différence entre le PE80 et le PE100

RYB_Blog_20150630_Technique_difference PE80-PE100Les propriétés mécaniques apportées par les matériaux PE80 et PE100 ont contribué à l’essor des conduites en Polyéthylène pour l’adduction d’eau potable et la distribution du gaz.

Les conduites en Polyéthylène ont été introduites dans les années 1950 aux Etats-Unis où l’avantage vis-à-vis des conduites métalliques fut rapidement démontré. Le premier réseau de distribution de gaz apparut au Royaume-Uni en 1969. Deux grandes familles de résines Polyéthylène de nouvelle génération sont aujourd’hui utilisées pour les conduites en Polyéthylène destinées à la fourniture d’eau potable et de gaz : les PE80 et les PE100. Les PE80 ont été introduits dans les années 1970 et ont apporté, avec des cristallinités plus faibles que les HDPE alors utilisés, des propriétés mécaniques qui ont donné une fiabilité accrue. Les PE100 sont plus récents, le premier PE100 a été produit en 1988 par Solvay (aujourd’hui INEOS) à l’usine de Sarralbe en Meurthe-et-Moselle.

Le Polyéthylène pour canalisations sous pression est défini selon trois propriétés clés :

–       La résistance au fluage déterminant la résistance à la pression sur le long terme. Le PE80 est classé MRS 8 (Minimum Required Strength) selon la norme ISO12162, c’est-à-dire que la durée de vie d’un tube à base de matière PE80 est au minimum de 50 ans à 20°C sous une contrainte de 8 MPa. Un PE100 a une MRS significativement supérieure de 10 MPa. Dans la pratique la durée de vie extrapolée d’un PE100 est de 100 ans.

–       La résistance à la fissuration lente. La fissuration lente est un processus de vieillissement long terme menant à des ruptures fragiles accéléré par des griffes ou la présence de pierres. Le test « Notch » est un test pression normalisé de résistance à la pression ou un tube préalablement entaillé est soumis à une température de 80°C sur une période de 500 heures. Un PE80 est soumis à une pression de 8.0 bar, un PE100 doit passer ce même requis sous une pression de 9.2 bar. Dans la pratique, certains PE100 de dernière génération excèdent très largement ce requis de 500 heures sans rupture.

–       La résistance à la propagation rapide de fissure. Sous des conditions adverses de hautes pressions et/ou basses températures, un impact violent porté à un tube pressurisé peut mener à la propagation rapide d’une fissure. Le test instrumenté S4 détermine pour une température donnée la pression à laquelle une fissuration ne se propage pas après une initiation de fissure. Un PE80 démontre un arrêt de propagation de fissure à des pressions d’environ 2 bar, alors qu’il est de minimum 10 bar pour un PE100.

La résistance accrue des PE100 à la pression permet soit une augmentation des pressions de service, soit une diminution des épaisseurs des canalisations pour une pression de service identique à des canalisations en PE 80.

En pratique, un tube PE 80 ayant une pression nominale (PN) de 10 bar doit avoir un SDR 17, le SDR étant le ratio entre le diamètre externe du tube et son épaisseur. Un tube SDR11 en PE100 permet d’atteindre une pression nominale identique de 10 bar. Dans ce cas le gain d’épaisseur permet une économie de 33% de matière et une réduction significative du coût. De plus les temps de soudure bout à bout sont réduites avec des tubes ayant un SDR plus faible.

La diminution des épaisseurs apporte également un gain de section utile ce qui procure un avantage lors de la réhabilitation de conduites existantes.

L’excellente résistance à la fissuration rapide des PE100 a permis l’accès aux gros diamètres et à des pressions d’utilisation plus importantes.

Les PE80 malgré des performances mécaniques moindres sont aussi fiables que les PE100 et restent largement utilisés et adéquats pour les canalisations de petit diamètres où la flexibilité apportée par une conduite en PE80 est appréciée.

Les performances améliorées des PE100 par rapport au PE80 permettant des réductions de matière et un gain de section utile apportent une compétitivité accrue pour les gros diamètres par rapport aux matériaux tels que la fonte par exemple.

Les derniers développements de PE100 (PE100RC) avec des performances de résistance à la fissuration lente (ESCR) largement supérieures aux requis normatifs Européens permettent l’installation des tubes via des techniques de poses alternatives, sans utilisation de lit de sable ou de tranchée.

LP

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