Le tuyau Hobas fut mis au point dans les années soixante par deux sociétés qui ont depuis fusionné : Högans en Suède et Basler Stückfarben en Suisse. L’originalité du procédé reposait sur l’utilisation de la centrifugation pour la mise en œuvre, et de fibres de verre coupées pour le renfort, par opposition aux techniques de bobinage alors en vigueur, qui sont cependant toujours utilisées. Le développement du marché de ce tuyau a tout d’abord débuté en Scandinavie, en Suisse et en Autriche. Depuis les années quatre-vingt, la prise en compte des exigences écologiques a permis une croissance rapide de son utilisation. Des usines opérationnelles ou en cours d’implantation existent déjà dans plus de quinze pays et ces tuyaux sont utilisés maintenant à grande échelle dans une trentaine d’États.
Fabrication et matières premières
Les tuyaux sont fabriqués en utilisant la technique de centrifugation. À cet effet, on répartit par couches successives, dans un moule cylindrique tournant, la résine, la fibre de verre et la charge minérale constituée de silice. La résine ne commence sa polymérisation que lorsque le remplissage du moule est terminé. Pendant la première partie de la fabrication, la vitesse de rotation du moule est modérée, pour être ensuite considérablement accélérée jusqu’à produire une force centrifuge égale à cinquante fois celle de la gravité, ce qui entraîne une remarquable compacité de l’ensemble, les matières étant comprimées sur la paroi et les gaz extraits. Après cette opération de compactage, une source de chaleur additionnelle à la naturelle exothermie accélère la polymérisation du polyester et conduit en quelques minutes à donner au produit ses caractéristiques finales.
La composition des couches est déterminée de façon à créer, selon un modèle de poutre en « I », une paroi fortement armée de verre à l’intérieur et à l’extérieur du tuyau, alors que vers son milieu, le verre est progressivement remplacé par des charges de silice.
Cette technique permet d’optimiser le produit et de répondre aussi bien aux charges extérieures d’ovalisation, statiques ou dynamiques, qu’aux pressions hydrauliques intérieures, constantes ou pulsatoires. La grande compacité de la paroi, alliée à une grande rigidité confèrent aux tuyaux centrifugés des performances très supérieures à celles des tuyaux bobinés sur mandrin par enroulement filamentaire. De nombreux essais normalisés permettent d’en vérifier la constance.
Les matières premières
Les matières premières sont de trois types : les résines, la fibre de verre, les charges.
Les résines
Les résines de polyester peuvent être choisies en fonction de l’utilisation prévue. Quatre types de résines sont utilisées, leurs performances pouvant être résumées comme indiqué sur le tableau I.
Tableau I
| Type de résine |
Température maximum en °C (1) |
pH d’utilisation |
| VA |
35 |
1,0–9 |
| DA |
50 |
0,8–10 |
| DS |
75 |
0,5–13 |
| HP |
90 |
0,2–14 |
La fibre de verre
En général, on utilise un verre de silicate de bore et d’aluminium appelé « verre E ». La section des fibres varie de 9 à 14 microns. Ce verre de haute qualité est muni d’un revêtement
dénommé ensimage, destiné à obtenir une adhérence optimale avec la résine et son maintien à long terme.
Les charges
Le sable de quartz ne joue qu’un rôle de charge : il contribue à diminuer le coût du produit tout en augmentant la rigidité des tuyaux. On choisit un sable lavé, séché à haute température et de granulométrie maximum de 0,8 mm.
Caractéristiques
Les tuyaux sont fabriqués dans la gamme de diamètres s’étendant de DN 200 à DN 2500. Les pressions nominales sont PN1, PN6, PN10, PN16, PN20, PN25 (tableau II). Deux valeurs de rigidité annulaire spécifiques sont utilisées de façon courante : 5 000 N/m² et 10 000 N/m² (la rigidité, dont la détermination est définie par les normes ISO ou NF, définit l’aptitude du tuyau à résister à l’ovalisation).
Cependant, pour certaines applications, des rigidités plus faibles peuvent être adoptées.
Les longueurs standards sont de 6 m mais peuvent aussi être réduites à 1, 2 ou 3 m. Le joint est composé d’un manchon en polyester fibres de verre comportant à l’intérieur une manchette de caoutchouc moulée en EPDM, muni de lèvres d’étanchéité et d’un talon de butée. Il existe d’autres types de joints en fonction des applications : joints autobutés, joints pour fonçage-forage ou micro-tunnelage, joints pour tuyaux de rénovation par retubage.
Tableau II
| PN | DN |
|---|
| PN1 | DN 200 à 2400 |
| PN6 | DN 200 à 2400 |
| PN10 | DN 200 à 1600 |
| PN16 | DN 200 à 1200 |
| PN20 | DN 200 à 600 |
| PN25 | DN 100 à 500 |
Par rapport aux matériaux traditionnels à base de métal ou de ciment, les tuyaux possèdent un certain nombre de qualités spécifiques qui leur permettent de résoudre, pour un prix compétitif, la plupart des problèmes liés à la mise en œuvre et à l’exploitation des réseaux. Leurs qualités les plus frappantes sont :
- la résistance à la corrosion : le choix des types de résine permet d’obtenir de hautes résistances à la corrosion et de résoudre de nombreux problèmes de transport de fluides corrosifs ou de traversée de terrains agressifs (pH de 0,2 à 14 par exemple) ;
- une bonne tenue à la température en service continu, pouvant atteindre 75 °C pour la résine DS ;
- un faible poids, qui facilite la pose sur des sites particulièrement difficiles d’accès (chantiers en montagne) : par exemple, un diamètre DN500 ne pèse que 31 kg par mètre ;
- une excellente tenue à l’abrasion : les tests comparatifs effectués à l’université de Darmstadt montrent que la résistance à l’abrasion de ces tuyaux est l’une des meilleures, largement supérieure à celles des matériaux traditionnels.
Utilisation
Adduction d’eau
Ils trouvent une excellente utilisation dans les travaux d’adduction d’eau où leurs qualités de résistance à la corrosion présentent un grand avantage, la conception du matériau permettant une mise en œuvre facile, ainsi que la réalisation des coupes et des perçages, en charge ou non.
Le diamètre extérieur des tuyaux DN 200 à 500 est le même que celui de la fonte, ce qui simplifie les opérations d’intervention et de gestion des stocks de pièces de raccord. Leur tenue à la température les impose dans les sols tropicaux où se combinent des terrains agressifs (acide humique) et de hautes températures.
Industrie
Le choix des résines polyester ou vinylester permet d’adapter l’offre aux contraintes techniques rencontrées dans les réseaux industriels. De nombreuses références ont été enregistrées dans les industries du papier, dans l’agro-alimentaire, dans l’industrie chimique. Toute une gamme compatible de raccords PRV présentant les mêmes garanties de résistance à la corrosion (coudes, tés, branchements) y est associée.
Assainissement
De même que pour les réseaux industriels, par leur haute résistance à la corrosion, ils permettent de résoudre la plupart des problèmes des réseaux publics ou privés, en particulier les corrosions acides dues aux fermentations septiques. Là encore des regards de visite en DN 800, 1 000 ou 1 200 présentent la même résistance à la corrosion.
Rénovation de canalisations d’eaux usées ou d’eau potable sous pression
Légèreté, résistance à la corrosion, résistance longitudinale et transversale sont les qualités indispensables à la rénovation par tubage de réseaux dégradés. L’excellent coefficient hydraulique (A < 0,01 mm) permet, malgré la réduction de diamètre qu’elle entraîne, de conserver un débit satisfaisant.
Cas particuliers
La légèreté du tuyau permet de réaliser des poses difficiles : pose en élévation ou à grande profondeur, transport à la main ou par hélicoptère, pose en galerie ou dans un sous-sol encombré de tuyauteries diverses.
Références
Bien que l’utilisation des tuyaux Hobas soit récente en France, de nombreuses références peuvent témoigner de son succès et de ses performances :
- à Meulan (78) un collecteur en béton de DN 700 était dégradé par corrosion. Un retubage en DN 600 sur 380 m a permis de rendre à l’ouvrage son étanchéité et sa résistance mécanique, qui est particulièrement importante car la conduite est placée sous une route à grande circulation ;
- l’implantation d’une papeterie à Saillat (87) par la Société Aussedat-Rey a conduit à utiliser largement ces tuyaux : près de 1 800 m de DN 200 à 700 en résine DS véhiculeront des effluents particulièrement agressifs ;
- à Jarcy (51) un réseau d’aspersion de vignes de plus de 1 000 m de développement a été réalisé avec des tuyaux de DN 200 PN 10.
Conclusion
Comme dans tous les secteurs et en particulier celui de l’industrie, les polyester « renforcés verre » vont se développer dans les marchés des travaux publics. Le tuyau Hobas apportera les qualités propres à ces matériaux : légèreté, facilité de mise en œuvre, résistance et pérennité, pour un prix de même ordre de grandeur que celui des matériaux traditionnels, en apportant ainsi sa contribution aux progrès techniques des métiers du cycle de l’eau.
