Va-t-on vers une extension à l'ensemble des communes de l'obligation de publier les taux de fuites et le rendement des réseaux ? Vers un conditionnement des aides des agences pour la création de ressources à des valeurs minimales de rendement ? C?est désormais une certitude, les collectivités vont devoir se pencher de très près sur l'état réel de leur réseau d'eau potable et travailler les rendements. Plusieurs méthodes existent et de nombreux équipements sont disponibles pour détecter les fuites et minimiser les pertes d'eau.
Technoscope
En déplacement à Nancy à l’occasion de la journée mondiale de l'eau le 20 mars dernier, Jean-Louis Borloo a appelé l'ensemble des collectivités à « engager très vite des diagnostics de leurs réseaux pour identifier les secteurs fuyards et établir un programme de travaux pour y remédier ». Le ministre de l’écologie a été aussi ferme que clair : « Avant de chercher à mobiliser de nouvelles ressources, il faut utiliser de la façon la plus efficace possible l’eau disponible et éviter les gaspillages (...). Un réseau bien entretenu peut atteindre un taux de fuite de 15 % ». Il s'agit donc bien d'inciter à la généralisation des inventaires du patrimoine à la base de toute stratégie d’entretien et de renouvellement des réseaux en vue de réduire les pertes. Et pour inciter les collectivités à agir vite, le ministère souhaite étendre à l’ensemble des communes l’obligation de publier les taux de fuites et le rendement des réseaux et conditionner les aides des agences pour la création de ressources à des valeurs minimales de rendement des réseaux d'eau et/ou de valeurs maximales des indices linéaires de perte. Le marché de la détection des fuites est donc promis à un bel avenir...
Avant de décrire les techniques de détection de fuites, il convient d’évaluer le volume qu’elles représentent sur l’ensemble du réseau français d’après une enquête menée conjointement par l'IFEN (Institut
Hydreka
français de l’Environnement) et le SCEES (Service central des enquêtes et études statistiques). En 2004, 900 000 kilomètres de canalisations d’adduction d’eau potable ont fourni 6 milliards de mètres cubes sur lesquels un volume de 1,6 milliard a été perdu. Ces pertes ont bien sûr des conséquences sur la facturation des services (qui, sinon le consommateur final, en supporte le coût ?) mais aussi sur la qualité de l’eau. Des risques sanitaires peuvent ainsi être engendrés par une contamination des conduites à la suite d’infiltrations dans le sol. Même sur le seul critère sanitaire, une surveillance permanente des réseaux d’eau potable est donc à l’ordre du jour. Cette surveillance passe d’abord et avant tout par la détection des fuites. La procédure se fait en deux phases : la prélocalisation et la localisation.
La prélocalisation, un premier pas vers la détection des fuites
Traduisant une chute brutale de pression, une fuite d’eau génère des bruits qui se propagent par vibrations le long des canalisations et dans le sol. Généralement non intrusives, les écoutes d’écoulement d’eau dans les canalisations ont lieu au milieu de la nuit afin d’éviter d’autres interférences sonores tout en profitant d’une utilisation quasi nulle du réseau. Cette écoute peut être ciblée ou systématique et s’opère en auscultant les points d’accès du réseau (bouches d’incendie et vannes).
Il existe divers prélocalisateurs sur le marché.
En partenariat avec la société Gutermann, T.D. Williamson (France) S.A.S. a développé le Zonescan 800. Il peut être piloté soit par une fréquence radio traditionnelle, soit via un concentrateur GSM sur lequel on peut mettre jusqu’à 5 loggers, ce qui divise par 5 le coût d’un logger traditionnel par GSM, ou encore être intégré à un système radio existant (ex. HEXAGRAM aux U.S.A.). Dans tous les cas de figure, il conserve toutes les fonctions du logger. Le Zonescan 800 présente par ailleurs l’avantage d’une autonomie de 4 à 5 ans et d’un encombrement réduit qui lui permet de s’adapter à tous les environnements.
Fast Détection, spécialisée dans la détection de fuites, procède par méthode acoustique pour pré-localiser une fuite. L’Aqua M 70 et l’Aqua M 100 permettent une détection facile et rapide des fuites dans les réseaux d’eau potable. Le capteur avec l’aimant descend dans la bouche à clé et se colle sur le carré de manœuvre. Le capteur avec le trépied permet une écoute au sol et le capteur avec rallonge et pointe permet d’effectuer une écoute sur tous types de sol, y compris les sols meubles.
Neotek dispose également d’une offre en propre en matière de prélocalisateurs, de corrélateurs et d’écoute au sol. Cette société proposera dès le mois de septembre de nouveaux systèmes de prélocalisation autonomes sur 8 à 10 ans. « Ces systèmes seront équipés de capteurs qui mesurent non pas la vitesse de transmission du bruit dans le matériau, mais la vitesse de transmission du bruit dans l’eau », souligne Nicolas Marion, Chef de produit chez Neotek. Le rapatriement des données pourra s’effectuer par radio, infrarouge ou sms.
Parmi les nouveautés, le SePem 02 GSM de Sewerin commercialisé depuis deux ans est un prélocalisateur que l’on peut poser à chaque point de mesure et dont on peut récupérer les informations à volonté. Son prix avoisine les 1 200 euros environ par point de mesure. Alimenté par piles LR6 d’une autonomie de 2 ans en fonctionnement continu il dispose de capteurs interchangeables en fonction de la nature de la canalisation. « Le SePem 02 GSM est programmable à souhait » assure Thierry Hoffmann, gérant de Sewerin. Adapté à toutes les bouches à clé, il s’utilise en trois modes : soit par le biais d’un technicien avec un appareil de relève ou une valise de programmation-lecture et le logiciel SePem 02. Soit à distance par GSM qui transmet les résultats d’écoute sur un téléphone par SMS ou sur un ordinateur par e-mail. Cette technique évite ainsi à l’exploitant de « courir après les fuites. Ce sont les fuites qui viennent à lui » précise Thierry Hoffmann qui insiste sur la fonction enregistrement d’historique des bruits proposée par son prélocalisateur. Cette fonction liée à l’extrême sensibilité des capteurs placés en poste fixe par simple contact permet un contrôle continu et « une pertinence monumentale » d’analyse des bruits. Une pertinence qui a valu à ce prélocalisateur d’être retenu par Suez-Lyonnaise des Eaux à Dijon, Bordeaux et Paris. Dans ce premier cas de prélocalisation permanente, l’exploitant mettait en place pour la première fois, en 2006, ce nouveau système de recherche de fuites sur une grande échelle. 165 capteurs Sewerin ont été mis en œuvre sur l’ensemble du réseau dijonnais ainsi soumis à une surveillance en temps réel. L’objectif du rendement alors estimé à 81 % était de 85 % pour Lyonnaise des Eaux. En 2006, les économies d’eau réalisées étaient proches d’un million de mètres cubes. D’autre part, les exploitants font aussi appel à des capteurs hydrophones installés en contact direct avec l’eau sur des postes
n’est pas en reste à Brive la Gaillarde avec 90 prélocalisateurs, Rixheim (60) et Saint Gély du Fesc (17).
Ce segment de marché est aujourd'hui le plus concurrentiel, la surveillance permanente des réseaux avec les prélocalisateurs à poste fixe GSM (1 tous les 400 à 500 mètres de réseau métallique), permettant d’atteindre des rendements de réseau jamais imaginés avec les méthodes traditionnelles, « de l’ordre de 90 % de rendement et ce en réduisant le temps passé à chercher les fuites » souligne-t-on chez Sewerin. Au cours du second semestre 2007, le SIVOM de Saint Rémy (Châlons sur Saône) dont le réseau avoisine les 150 km, est passé, avec l’installation de 61 capteurs SePem GSM de Sewerin, de 82,1 % à 84,6 % de rendement. « Ce qui est intéressant dans cette expérience, précise Maxime Kieffer, Chef Produit Gammes Eau et Réseaux chez Sewerin, c'est que jusqu’à présent le technicien en charge du réseau et de la recherche de fuites, passait 6 mois par an à faire de la recherche systématique pour maintenir le rendement. Au deuxième semestre, il y a consacré seulement 10 jours qui lui ont permis de trouver 9 fuites améliorant encore le rendement alors que le taux initial était déjà largement supérieur à la moyenne nationale ».
A incendie, regards de vannes ou de purges. Cette solution est retenue « quand on rencontre des difficultés d’accès et de distance entre ces accès » explique Gilles Boulanger, directeur technique eau de Lyonnaise qui a installé à ce jour une vingtaine de prélocalisateurs Sewerin à Paris et une soixantaine à Bordeaux. « Avec des capteurs hydrophones, l’espace entre chaque point de mesure peut aller jusqu’à 1 km tout en conservant une très bonne qualité d’écoute ». Un argument de poids lorsque l'on sait qu'une canalisation en fonte nécessite une pose tous les 400-500 mètres et le plastique une distance de 100 mètres maximum entre chaque capteur. En ce qui concerne Veolia, c'est à Toulouse que 50 prélocalisateurs acoustiques à poste fixe GSM ont été installés en 2007. Six mois plus tard, 12 fuites avaient été détectées avant la déclaration d’un sinistre. En comparaison avec le rendement moyen national de 72 %, signifiant une perte de 28 % d’eau potable, la ville de Toulouse affiche aujourd’hui une perte de 8 %.
SAUR
Les techniques s’élargissent pour plus de fiabilité
Pour sa part, la société Hydreka a mis au point et commercialisé depuis l’automne dernier Permalog +, 4ᵉ génération de sa gamme de prélocalisateurs de fuite. Chaque capteur se fixe par aimantage sur une canalisation et de préférence directement sur les carrés de vannes qui offrent le meilleur rendu acoustique possible. « Toute la conception du produit est basée sur la qualité de construction de l’accéléromètre d'une extrême sensibilité et d'une excellente répétabilité, ainsi que sur une analyse embarquée éprouvée du signal conduisant à la prise de décision fuite/non fuite » précise Pierre Bossy, responsable produits communicants radio chez Hydreka. Les données peuvent se lire par une LED qui clignote en rouge en cas de fuite et en vert en cas de non fuite ou par le biais d’un patrouilleur depuis un véhicule roulant à 50 km/h maximum. Permalog + propose également 2 utilisations poste fixe avec relève à distance, sans déplacement sur site. La première, par ajout d’un SMS Repeater à chaque prélocalisateur, émet les résultats « fuite/non fuite » par SMS. Cette solution, impliquant la présence d’une carte SIM pour chaque capteur, peut présenter un coût d’exploitation élevé. Pour cette raison, Pierre Bossy met en avant la deuxième solution : la technologie radio longue portée HMS (Hydreka Monitoring System) proposée depuis septembre 2006 par la société de Saint-Cyr au Mont d'Or (69). « Cette fréquence radio VHF 169 MHz, libre de droit d’utilisation, ex fréquence ERMES, permet des portées supérieures à 1,5 km de rayon quelle que soit la nature des obstacles qu’elle rencontre, contrairement aux fréquences 868 MHz couramment utilisées d’une portée pratique d’environ 200 m. Actuellement, Hydreka est la seule société du marché proposant cette technologie dans le domaine de la gestion de l’eau » affirme Pierre Bossy. La technologie radio permet d’extraire à coup sûr des bouches à clé les informations en direction d’un concentrateur qui les retransmet ensuite par SMS ou GPRS. L’exploitant peut alors consulter les données directement via Internet de n'importe quel PC. La réception radio des données quotidiennes s’effectue grâce à une antenne fixée, en règle générale, sur un château d’eau. « Outre le fait qu'ils représentent les points les plus hauts accessibles, les châteaux d’eau sont souvent administrés par la compagnie gestionnaire des eaux et ils disposent d'électricité dont nous avons besoin pour alimenter le concentrateur ». Pour un concentrateur, une carte SIM permet de lire en pratique entre 30 et 50 prélocalisateurs Permalog + et plusieurs milliers de compteurs, de débitmètres ou d'autres capteurs pour un coût d’exploitation infime par rapport aux solutions de relevé individuelles par GSM.
Phocus.sms de Primayer est une variante des prélocalisateurs de fuites Phocus 2 équipée d'une fonction d’alarme à distance. L’enregistreur fournit également une indication visuelle sur site de l'intensité du bruit de fuite ainsi qu'un facteur de confiance de
fuite. Phocus.sms échantillonne le niveau de bruit sur un intervalle d'une seconde et sur trois périodes différentes durant la nuit, lorsque les bruits parasites sont les plus faibles. Il effectue ensuite une analyse statistique sur chacun des trois échantillons pour déterminer le facteur de confiance de fuite. Si ce facteur est élevé, un message d’alarme est alors transmis par SMS. Ce message d’alarme intègre également le niveau de bruit le plus faible mesuré afin d’orienter la localisation. Des prélocalisateurs Primayer équipent les réseaux de Lyonnaise des Eaux à Lyon et à Chaumont (52).
Chez SebaKMT, le nouveau Sebalog analyse les niveaux de bruit, mais aussi les fréquences. Cela signifie une sécurité accrue (particulièrement sur la matière plastique) lors de la reconnaissance des fuites lors du pré-repérage. Le module Funk du Sebalog permet une programmation et une interprétation rapide et simple sans câbles ou autres interfaces (RS232, infrarouge, etc.).
De son côté, la société autrichienne Martinek-Water-Management a mis au point un système de sonde WLM dont le brevet a été déposé pour le monde entier. Le capteur WLM qui, connecté à un corrélateur, peut également être utilisé comme hydrophone, est composé de trois éléments : un débitmètre inductif, un capteur de pression (piézo céramique) et un enregistreur de bruit (piézo électrique). Installé de telle manière que sa tête de mesure soit positionnée à 11 % du diamètre intérieur de la canalisation d’eau (point d'intersection entre l’écoulement laminaire et l’écoulement turbulent), le capteur permet de prendre ces valeurs en compte. Les paramètres débit, pression, bruit et en supplément température sont régulièrement enregistrés, calculés conformes, enregistrés et transférés plus tard vers un calculateur central. Chaque modification significative qui apparaît en comparant les données actuelles avec les données précédentes, comme par exemple augmentation du débit, modification de la direction du flux, baisse de pression et augmentation du bruit (bruit de fuite et de flux) est automatiquement enregistrée et indiquée comme signal avertisseur par le logiciel Aqualys. Par suppression des fuites connues le système WLM reconnaît chaque perte d’eau provoquée par de nouvelles fuites prépondérantes en constitution et permet ainsi une baisse constante des volumes d’eau perdus. À condition que les fuites trouvées soient immédiatement réparées, le système WLM garantit la baisse significative des pertes d’eau et les maintient au niveau minimum souhaité.
La corrélation acoustique affine la recherche
Une fois les fuites prélocalisées sur un tronçon de réseau, l’étape suivante consiste à déterminer leur position précise, c’est le rôle de la corrélation acoustique. Cette technique consiste à calculer par algorithme la vitesse du son produit par la fuite entre des points différents.
Dans ce domaine Sewerin vient de commercialiser le corrélateur Secorr® 300 en janvier 2008. « Ce nouveau produit a été développé depuis 2 ans en Allemagne dans notre maison-mère. Il a été ensuite mis au point sur notre site alsacien grâce à une collaboration de longue date avec les trois opérateurs français Veolia, Suez et Saur qui nous ont permis d’effectuer les tests nécessaires. C’est le seul corrélateur radio 100 % numérique existant à l’heure actuelle » affirme Thierry Hoffmann. Le Secorr® 300 numérise le son des fuites émis par les microphones piézo (version pour conduites métalliques ou non métalliques) dotés de transmission radio numérique.
L'utilisateur peut choisir entre le mode auto ou manuel, ce qui le rend utilisable par tous. Le signal d'analyse peut être modifié tout au long de la corrélation. Un mode de corrélation en temps réel indique la qualité des signaux de la mesure de la corrélation. Est enregistré par
LED intégrées permettant d’éclairer les bouches à clé et transmet l'information via un signal numérique à partir de deux émetteurs enregistreurs RT300. Pour des conduites de gros diamètre ou en plastique deux micros hydrophones sont proposés. L'ensemble est relié à un PC utilisable à distance, dans un véhicule embarqué ou sur place par le technicien chargé de la détection de fuites. Dans un contexte sans bouches à clé, les points de contacts doivent être placés tous les 500 mètres. Son prix est d’environ 12 000 euros hors équipement informatique.
Le SeCorrPhon AC06 de Sewerin combine de son côté prélocalisation et corrélation. Un corrélateur portable modèle SeCorr 08 et un détecteur électro-acoustique Aquaphon A100 dans le même boîtier. Thierry Hoffmann insiste sur le caractère unique au monde de cet appareil mis en vente à l’automne dernier. « L’Aquaphon était déjà une référence chez les chercheurs de fuite depuis les années soixante, un phénomène équivalent à celui du frigidaire… Aujourd’hui pour désigner un détecteur électro-acoustique on parle d’un Aquaphon ». La position du point de fuite est confirmée par un calculateur bi-fonctions. Prix : 10 000 à 12 000 euros selon version.
T.D. Williamson (France) S.A. propose de son côté l’Aquascan 610, un corrélateur numérique sans câble avec casque Bluetooth, dernier modèle de la série des corrélateurs Aquascan développée avec la société G. Mannesmann.
Parmi les avantages de l'Aquascan 610, les micros et les émetteurs de faible dimension s’introduisent directement dans la bouche à clé, évitant ainsi tous les dangers liés à la circulation. Son faible poids et le fait qu’il enregistre par ailleurs le bruit réel de la fuite, ce qui permet de le réécouter à tout moment et de recorréler après coup. Un soin tout particulier a été apporté pour l’analyse des filtres de fuite, pour ajuster au mieux la bande des filtres. D’une seule touche, on affiche à l’écran l'analyse complète des fréquences et l'on peut voir la meilleure plage de fréquence pour une optimisation de la détection et précision de la mesure. L’appareil offre aussi la fonction détection acoustique, simplement en branchant le micro de sol ou de contact de l’Aquascope 3.
Fast Détection commercialise un nouveau corrélateur, le Lokal 200 PC. Ce matériel dispose de quatre fréquences de réception permettant la recherche de fuites par corrélation. Il peut également réceptionner les données émises par des enregistreurs de zone, relevables à distance, type AZ 100, ainsi que les données émises par les enregistreurs de pression, type Drulo. Une fuite est une source de bruit. Elle génère des vibrations qui se propagent dans une canalisation. Grâce au Lokal 200 PC, ces vibrations sont transformées en signal électrique par le capteur, amplifiées et envoyées par onde radio vers le corrélateur. Le Lokal 200 PC fonctionne sous Windows. Ce matériel est compact et simple d'utilisation.
Chez Primayer, le corrélateur Eureka Digital est à transmission radio numérique. Il transmet le bruit sans parasite ou bruits électroniques. Quant au corrélateur multipoints Enigma, il permet de localiser les fuites les plus silencieuses. Une version hydrophones a donné de très bons résultats sur des recherches de fuites sur des conduites de gros diamètres.
SebaKMT propose de son côté Correlux PL qui permet des mesures sur des réseaux de canalisation comportant jusqu’à six matériaux différents. Compact et léger, simple de maniement grâce à un bouton unique, ce corrélateur numérique est doté d'un filtre 0-4000 Hz à large bande passante.
Dans la série des corrélateurs acoustiques, Hydreka propose le “SoundSens i”, corrélateur multicapteurs synchronisés existant en valise de quatre, huit capteurs ou plus : ces derniers sont programmés simultanément pour effectuer l'acquisition des bruits de fuite immédiatement ou de manière différée (enregistrement de nuit sans la présence de l'opérateur).
L’absence de chaîne de transmission radio permet de minimiser au maximum les bruits électroniques parasites, d’où un rapport signal/bruit extrêmement élevé pour une discrimination des bruits de fuite jamais atteinte auparavant. “SoundSens i” fait partie des corrélateurs les plus performants actuellement pour positionner les fuites dans les conditions les plus difficiles, sur conduites synthétiques notamment.
Neotek propose de son côté trois types de corrélateurs en temps réel, les CorTEK 100, 200 et 300. Le CorTEK 300, le plus vendu, est un corrélateur temps réel simple, capable de travailler en corrélation ou avec un seul capteur mais aussi avec un dispositif d’écoute au sol. Avec une seule unité, un technicien peut donc faire de la corrélation et de l’écoute au sol. C’est un matériel portable, simple d'utilisation et accessible à tous. Le CorTEK 200 est un outil de chercheur de fuite polyvalent. Il est capable de travailler à la fois en portable et en application embarquée fixe en
véhicule. « L'intérêt de cet appareil réside dans le fait que l'on peut travailler sur un support informatique, par exemple un tablet PC et ainsi récupérer les données des prélocalisateurs acoustiques et des enregistreurs de pression », souligne Nicolas Marion, Chef de produit chez Neotek. Facile d'utilisation, le CorTEK 200, qui peut travailler sur 3 amplis radio, est dédié aussi bien aux collectivités qui souhaitent monter une unité de recherche de fuites qu’aux techniciens déjà formés à la corrélation. Quant au CorTEK 100, c’est un outil 100 % poste fixe, généralement intégré dans un véhicule. Plus puissant dans sa résolution, il est plutôt destiné aux techniciens de recherche de fuites. Ces trois corrélateurs permettent de travailler avec tous types de matériaux. « Nous mettons en œuvre des capteurs basse fréquence spécialement adaptés aux matériaux plastiques PE, PVC, PEHD mais aussi des nouveaux capteurs hydrophones équipés de capteurs qui mesurent non pas la vitesse de transmission du bruit dans le matériau mais la vitesse de transmission du bruit dans l'eau. Du coup la nature de la conduite n’est plus un obstacle à la corrélation », souligne Nicolas Marion. « Ceci permet de réaliser des tirs de 200 à 400 mètres dans du PVC par exemple ».
Des ultrasons pour les cas particuliers
La nature des terrains et des canalisations influe sur la qualité de la détection acoustique. Ainsi, les tubes en plastique peuvent s’avérer moins performants que les tuyaux métalliques (le plus souvent en fonte) dans la transmission des bruits. D’autres techniques de détection sont donc parfois retenues. Parmi elles, la débitmétrie ultrasonore. Ultraflux, seul fabricant français à proposer des instruments de débitmétrie ultrasonore et ce depuis plus de 30 ans, vient de mettre sur le marché un nouvel appareil portable, l’UF 801-P. Doté d’un logger de 4 Mo, il a été développé, d'après Laurent Bonfils, technico-commercial chez Ultraflux, « suite aux questionnements de nombreux clients qui utilisaient notre Digisonic dans le domaine de la sectorisation. L'une des demandes majeures portait sur la possibilité de pouvoir programmer l’heure de départ et d'arrêt de l’appareil, de pouvoir enregistrer des mesures selon des intervalles et des normes choisis, mesurer le débit moyen sur 5 minutes par exemple, ou enregistrer des mesures de débit minimum et maximum ». Ces fonctions désormais disponibles sur l'UF 801-P permettent par ailleurs une économie d’énergie. Les sondes non intrusives s'adaptent sur des conduites de diamètre de 15 mm à 10 m dans toutes les conditions de terrain et de nature de canalisations. L’appareil est équipé par ailleurs d’un mesureur d’épaisseur permettant ainsi d’appréhender au mieux son installation. Les échos ultrasonores sont ensuite visualisés sur écran graphique. Développé pendant trois ans sur le siège de Poissy et mis en vente en décembre dernier, l'UF 801-P est à même de mesurer tout type de fluides liquides non conducteurs, y compris les hydrocarbures. Plusieurs exploitants ont retenu l'UF 801-P : notamment l’activité recherche de fuites de la SAUR en Bretagne, la ville d’Haguenau dans le Bas-Rhin pour sa step et le CERN à Genève, etc.
Le traçage au gaz fait sa percée
Il arrive qu'une trop faible pression empêche la fuite de générer suffisamment de bruit pour être détectable. Un diamètre trop important de canalisations ou l’absence de points d’accès ont également pour conséquence de rendre la détection moins fiable. D’autres solutions ont donc été récemment mises en œuvre. Ainsi le traçage à l'hélium ou à un gaz composé d’hydrogène à 5 % et d’azote à 95 %. Héliotrace, basée depuis 2004 dans le Loiret, est pour le moment la seule société en France à faire de la technique par hélium son activité principale, selon son gérant Jean-Marc Chéradame. Elle consiste à injecter de l'hélium bulle à bulle via un piquage ou un robinet de la colonne de château d’eau ou d’une station de pompage. L’hélium, gaz totalement inerte, se dissout dans l'eau potable en quelques secondes. On pratique une injection durant 3 heures environ pour permettre une accumulation suffisante d’hélium dans le sol aux points de fuite. S'il y a fuite, l'eau se répand dans le sol et perd son hélium. Le lendemain, le technicien parcourt toutes les canalisations avec une canne en acier dotée d’un rebord en mousse étanche et reliée par un flexible à une pompe à air. L'air est envoyé vers le spectromètre de masse installé dans la voiture qui fait l'analyse de l’air reçu. La fréquence d’échantillonnage de l’air du sol est de 3 mètres tout au long du parcours de la canalisation. L’aspiration dure 10 secondes. Il faut un jour pour couvrir une longueur allant de 4 à 10 km de canalisations. Pour Jean-Marc Chéradame, « la corrélation est basée sur le calcul des temps de transit. Les canalisations en plastique absorbant les vibrations, le son ne se propage pas très loin ce qui réduit la sensibilité de l’acoustique. Le traçage à l'hélium est une méthode plus universelle, ne dépendant pas de la nature et du diamètre des canalisations ni des bruits de l’environnement. Elle est particulièrement sensible, fiable et rapide. Il faut une demi-journée pour l’injection d’hélium dans le robinet du château d’eau et, le lendemain, on peut procéder à l’analyse ».
Héliotrace déploie cette technique principalement dans la région Bourgogne-Centre sur une aire d'intervention d’environ 200 km pour les réseaux communaux ordinaires d'eau potable. Dans ce cas précis, le traçage à l’hélium présente un coût moyen de 160 euros par kilomètre de canalisation pour une charge fixe approximative de 390 euros. La société étend par ailleurs son savoir-faire à la France entière pour les cas difficiles (petites fuites, réseaux en PVC, canalisations de gros diamètre...) et au monde entier pour la formation d’équipes locales (Maroc, Indonésie...). Ces interventions plus spécifiques ou plus lointaines font l'objet d'un devis particulier, avec garantie de résultat. On fait également appel à Héliotrace pour sa technique à l'hélium dans les réseaux de chauffage et d'incendie, mais aussi dans des process industriels (canalisation de transport de produits pétroliers ou chimiques).
Le mélange gazeux hydrogène-azote a été adopté, lui, par Lyonnaise à Dignes-les-Bains dans les Alpes-de-Haute-Provence où un adducteur enterré sur une longueur de 7 km ne présentait aucun point d’accès. Son diamètre trop important empêchait par ailleurs de faire appel à la technique de la détection acoustique. La recherche qui s'est étendue sur deux jours a permis de détecter et de réparer deux fuites.
Sewerin occupe de son côté une place prépondérante sur ce marché grâce au Variotec 8 (176 systèmes en France) commercialisé depuis 1998. Variotec 8 prend la forme
d'un boîtier électroportatif léger (moins de 2 kg), simple à utiliser. Il permet de trouver des fuites qui, acoustiquement, seraient très difficiles à détecter et constitue chez certains distributeurs comme Suez par exemple, une référence en matière de gaz traceur.
T.D. Williamson (France) S.A.S. a développé de son côté un nouvel appareil de détection au gaz traceur (type hydrogène), le Catex3, d'une grande sensibilité. Cet appareil est agréé par Gaz de France.
Sur les conduites d’adduction de grand diamètre : une méthode originale
À ce jour aucune technique ne permettait d’obtenir une information complète, fiable et rapide sur la localisation précise de fuites sur les canalisations de grand diamètre (DN > 300 mm). SoundPrint® SmartBall™ a été développé par Advitam, une filiale du groupe Vinci, pour apporter à la profession une solution opérationnelle. Cette solution est basée sur la technique acoustique SoundPrint® qui est utilisée depuis 1994 pour la surveillance en continu des ouvrages d'art. Elle se présente sous la forme d'une balle qui, introduite à un point singulier de la conduite, sera portée par le flux et récupérée en aval de la conduite. Pendant son déplacement, elle enregistre les informations acoustiques des fuites qu’elle rencontre. Après récupération, les informations enregistrées seront analysées pour donner une localisation précise des fuites.
C’est dans ce cadre qu’une inspection a été réalisée en février dernier, avec Lyonnaise des Eaux, sous l’autorité de Gilles Boulanger, directeur technique eau. Cette inspection de 12,5 km, sur une conduite fonte de DN 800, réalisée en 13 heures a permis de valider des fuites créées par le client mais aussi d'en détecter et d’en localiser un certain nombre d'autres. La dizaine d’inspections concluantes récemment conduites dans le monde a sensibilisé la profession sur la nécessité de mettre en place une approche structurée sur la localisation de fuites dans les conduites d’adduction de grands diamètres, à ce jour rarement inspectées.
Des réseaux de plus en plus surveillés et de plus en plus intelligents
Une planification des tâches, l’établissement de bases de données, une meilleure connaissance du réseau via la sectorisation, c’est-à-dire la division par secteurs (20 à 30 km de canalisations) en zones hydrauliques homogènes pouvant être isolées, contribuent à optimiser la gestion de l'eau potable. Acteur majeur dans le domaine de la télégestion, Lacroix Sofrel vient ainsi de lancer un tout nouveau poste local de sectorisation : le LS42. Connecté sur des compteurs ou débitmètres disposés en des points stratégiques du réseau d'eau, il permet aux exploitants de mieux connaître le comportement de chaque zone surveillée et détecte la présence éventuelle de fuites ou de problèmes de débit. Équipé d’une pile lithium, le LS42 offre une autonomie de fonctionnement de plusieurs années.
Son mode de communication GSM en mode SMS repose sur une antenne spécialement étudiée pour une installation souterraine en regard. Une fois en place, le LS42 enregistre les données de comptage selon une période de temps configurable. Il calcule également les débits moyens, les volumes journaliers et les débits de nuit. Toutes ces informations sont envoyées quotidiennement par SMS vers un ou deux postes centraux pour exploitation.
La modélisation du réseau, de nouveaux outils comme le SIG (Système d'information géographique) sont également apparus ces dernières années. À ces procédés s'ajoutent la télésurveillance et la télérelève des compteurs en réseau fixe proposées par Actaris, Sensus Metering Systems ou Sappel. Développé par Lyonnaise des Eaux notamment dans une commune des Ardennes et sur la rive gauche de Paris ainsi que par Veolia sur la rive droite, ce système en temps réel est composé de trois éléments. Un module radio placé sur le compteur transmet par voie hertzienne les données à un récepteur qui les envoie instantanément via réseau GSM à un système informatique central. Cette technologie induit des gains de temps de facturation pour l'exploitant mais aussi de détection de fuite en repérant toute anomalie de débit sur un compteur. La ville de Paris envisage ainsi d'établir un suivi systématique de consommation entre 3 h et 4 h du matin afin de faire apparaître ces chiffres sur la facture du consommateur.
Les deux plus importants exploitants d’eau développent par ailleurs une politique de recherche et des plateformes de tests techniques visant à optimiser la qualité et les coûts liés aux recherches de fuites. La Fédération professionnelle des entreprises de l'eau (FP2E), qui regroupe la quasi-totalité des entreprises privées gestionnaires des services d'eau, a établi une charte en 2005 pour s'engager sur la gestion patrimoniale des réseaux. Un moyen sans doute de devancer l’obligation qui est faite depuis le 1er janvier 2008 aux opérateurs publics et privés de collecter les données relatives à la mesure de leur performance. Ces données doivent désormais figurer dans le rapport annuel du maire, quelle que soit la taille de la commune.
Quant aux nombreuses petites structures qui n’ont pas toujours les moyens de mobiliser à plein temps un ou plusieurs techniciens sur une application dédiée à la détection des fuites, il est toujours possible de déléguer cette tâche en faisant appel à un prestataire de service spécialisé dans ce type d’activité. Certaines sociétés, comme par exemple Gerris ou Fast Détection, mettent en œuvre l'ensemble des techniques existantes dans le domaine de la recherche des fuites, de la prélocalisation à la corrélation en passant par l’écoute au sol et les gaz traceurs. Un moyen de mieux gérer son réseau même quand on ne dispose pas de moyens importants...
