L'acier : un matériel adapté au transport de l'eau

Fonte, acier, PVC, PE, amiante-ciment, béton ?

Le choix du matériau constitutif d’une canalisation d’eau est systématiquement déterminé après une étude qui prend en compte un certain nombre de critères tels que :

• les conditions de service,
• les contraintes mécaniques,
• la configuration du terrain,
• la nature des sols (stabilité ou efforts alternés risquant de provoquer des déformations, voire des ruptures),
• les agressions externes et internes,
• le prix, tout en gardant à l’esprit que la solution la moins chère, en « coût matière », n’est pas obligatoirement la plus économique à terme.

Face à ces diverses contraintes, l’acier offre des performances techniques exceptionnelles, des possibilités variées de revêtements anti-corrosion adaptés à toutes les conditions de service et enfin des solutions d’assemblage originales.

Les qualités traditionnelles de l’acier sont multiples et ont été mises en valeur à travers ses nombreuses applications dans l’industrie : résistance mécanique aux contraintes et aux efforts alternés, étanchéité et caractère monobloc des joints soudés, tenue aux pressions élevées et aux coups de bélier, stabilité dans les remblais et les zones instables ou marécageuses (sans nécessiter de butées, ancrages ou blocages), souplesse et adaptation aux tracés les plus complexes, aériens, en galerie ou enterrés, sécurité en cas d’incendie.

À ces qualités intrinsèques s’ajoutent celles des revêtements anti-corrosion internes et externes qui lui sont associés, notamment les revêtements intérieurs de mortier de ciment ou de résine époxy, selon les cas, qui garantissent la protection du métal. Des essais sévères du revêtement intérieur en ciment des tubes d’acier, effectués en présence du Bureau Veritas et reproduisant les conditions d’utilisation les plus défavorables, démontrent notamment sa bonne résistance à la circulation d’eau à grande vitesse, sa flexibilité et sa résistance aux chocs.

Le revêtement intérieur par mortier de ciment CHF, notamment, appliqué par projection et centrifugation, répond aux normes NFA 49701 ou AWWA C205 réglementant les réseaux d’eau potable ; le revêtement à base de mortier de ciment aluminé, de son côté, résiste aux effluents dont le pH est supérieur à 4,5. La protection extérieure est assurée par tous revêtements traditionnels, notamment par bande polyéthylène (norme NFA 49703) ou PE extrudé (NFA 49704) pour les réseaux enterrés ; elle garantit une inertie chimique aux actions des sols et des eaux. Enfin, la souplesse d’assemblage des canalisations en acier est un avantage déterminant.

Les assemblages par soudure sont de trois sortes, selon le diamètre de la canalisation et son revêtement intérieur : slip-joint pour le ciment (ou joint S, avec rondelle de caoutchouc), joint E (avec manchette) pour l’époxy, tous deux s’effectuant par emboîtement et soudure à clin, et enfin soudure bout à bout sur extrémités chanfreinées (à partir du DN 700).

Les assemblages par raccords mécaniques offrent une grande souplesse d’utilisation face à des contraintes dimensionnelles (raccords Viking Johnson), ou s’imposent comme une véritable nécessité dans certains cas.

Une table alternative à la soudure (système Victaulic).

Parmi les raccords de jonction du type Viking Johnson, les raccords « Maxi » et « Flexlock » constituent deux gammes nouvelles qui présentent de nombreux avantages. Les premiers acceptent des tolérances exceptionnelles (jusqu’à 17 mm), facilitent un assemblage rapide et efficace de tuyauteries de natures différentes, y compris sur des réseaux anciens et fortement corrodés (figure 1). Les seconds (raccords et adaptateurs) gardent les possibilités de déviation angulaire et la simplicité de montage des pièces Viking Johnson traditionnelles. Ils offrent en plus, sans préparation particulière des extrémités de tube, la meilleure résistance aux effets de fond, grâce aux inserts métalliques vulcanisés placés dans les garnitures (figure 2). L’autobutage des tubes est assuré jusqu’à des pressions de service de 16 bars ; la pression interne a pour effet d’augmenter la pénétration des inserts dans le tube et d’assurer un accrochage plus efficace. L’élastomère enrobe le point d’accrochage et protège contre la corrosion. Ces dispositions permettent de supprimer ancrages, soudures, tirants de blocage.

Le système Victaulic, quant à lui, déclinant toute une gamme de raccords à partir d’un collier de base, permet l’accrochage mécanique de deux éléments d’acier rainurés à leurs extrémités. La garniture autoclave assure une étanchéité indépendante du système de serrage. Le système comporte quatre composants principaux : la garniture d’étanchéité, le collier, les boulons et la rainure (figure 3). L’assemblage est flexible ; il s’adapte au profil du terrain, rattrape les défauts d’alignement, absorbe les tassements de terrain et compense la dilatation du métal. L’assemblage peut également être rigide ; il assure alors une forte tenue mécanique et il facilite le pré-assemblage d’éléments de tuyauterie. On mesure l’intérêt du système Victaulic à la simplicité et la rapidité de montage des tuyauteries aériennes, ainsi qu’à la facilité d’intervention des services d’entretien.

Les conduites en acier s’avèrent donc parfaitement adaptées au transport de l’eau et d’une grande qualité. Dans les fabrications standard, l’acier mis en œuvre est de la nuance TSE 235 et le tube produit répond à la norme NFA 49150. Les pièces de raccordement (coudes, tés, réductions) possèdent les mêmes caractéristiques mécaniques que les tubes et sont équipées de revêtements extérieurs et intérieurs identiques.

Les applications de ces conduites dans le transport de l’eau sont nombreuses et diverses ; le traitement et le transport de l’eau potable, le bâtiment, les stations de pompage, les installations d’assainissement et les canalisations utilitaires (notamment les circuits d’incendie) dans l’industrie. En particulier, l’acier prend ainsi tout à fait sa place, et une place de qualité, dans les domaines de l’adduction comme de l’assainissement.