Impact de la sismicité sur les réseaux : catastrophe naturelle

RYB_Blog_20151005_Billet27_Transport_Impact de la sismicité sur les réseaux - catastrophe naturelleLes catastrophes naturelles et notamment les tremblements de terre sont sources de dégâts matériels et humains souvent très importants. Les infrastructures aériennes sont soumises à rude épreuve, des bâtiments peuvent s’effondrer, des routes peuvent être coupées, des ponts peuvent tombés, mais qu’en est-il des réseaux enterrés ?

Lors de tremblements de terre, les réseaux enterrés peuvent également subir des dégâts importants, déformations, casses, déboitements, etc… Les  conséquences peuvent être multiples et parfois très dangereuses : inondation suite à la casse des réseaux d’eau, explosion et incendie dans le cas de dommages sur le réseau gaz…

Mais alors, comment intégrer les paramètres de sismicité dans la conception d’un réseau enterré ?

Afin de récolter des données et apporter de la connaissance sur le comportement des matériaux lors de séisme de forte magnitude, des analyses statistiques de casse post-séisme ont été réalisées sur les réseaux enterrés d’eau et de gaz.

En 1989, à Loma Prieta aux Etats Unis, magnitude de 7,1 à 100km au sud de San Francisco. Statistiques de fuite sur le réseau Gaz :

Type de canalisation Taux de fuites/100 miles Distribution Taux de fuites/100 miles Branchement
PE 0,1 0,007
Fonte 2,8 0,03
Acier 0,2 0,03

Sources PPI

En 1995, à Kobé au Japon, magnitude de 6,9. Statistiques de fuite sur le réseau gaz et eau :

Type de canalisation Casses/km Réseau gaz Casses/km Réseau eau
PE 0 0
Acier 1,1 0,4
Fonte Ductile 0,1 0,4
Fonte 1,5
Ciment 1,7
PVC 1,4

Sources PPI

Sur 1600 fuites recensées sur le réseau d’eau potable, 63% ont pour origine le déboitement des canalisations, 20% la casse des canalisations et 17% autres types de rupture.

En 1999, à Armenia en Colombie, magnitude de 5,9. Statistiques de fuite sur le réseau gaz et eau :

Type de canalisation Longueur du réseau (km) Casses/km
PE (gaz) 115 0
Béton âme tôle (eau) 1,1 0
Fonte Ductile (eau) 5,7 0
Fonte (eau) 1,1 0,97
Ciment (eau) 222 0,95
Acier galvanisée (eau) 3,8 0,52
PVC 100 0,80

Sources : EPA Colombia, March 1999 and Gases del Qundio E.S.P

En 2009, à L’Aquila en Italie, magnitude de 5,8. Statistiques de fuite sur le réseau gaz :

Type de canalisation Longueur du réseau (km) Nb Casses/km 
PE 80 0,05
Acier 430 0,09

Sources : Enel Rete Gas spa gruppo F2i Reti Italia

Le résultat de ces études montre que les canalisations polyéthylène, grâce à leur ductilité et leur système d’assemblage par soudage ont une très grande résistance face aux contraintes mécaniques provoquées par les tremblements de terre.

Le réseau d’eau ou de gaz en polyéthylène est aujourd’hui le réseau qui offre la plus grande sécurité d’exploitation face à des évènements de catastrophe naturelle comme les tremblements de terre.

Face à ce constat et au retour d’expérience de la catastrophe de la centrale nucléaire de Fukushima, qui a manqué d’eau après le séisme, l’industrie nucléaire fait aujourd’hui le choix des systèmes en polyéthylène pour la sécurisation des réseaux de refroidissement en eau.

MPS

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