La contribution des canalisations en matière plastique au transport des fluides

Directeur du Département Appui et Promotion des Ventes Société ARMOSIG

HISTORIQUE

Les premières applications des MATIÈRES PLASTIQUES qui furent faites dans le domaine de la canalisation remontent à 1937. Dès cette époque, et dans plusieurs grandes villes allemandes, le PVC (polychlorure de vinyle) fut utilisé, avec succès, pour la constitution de lignes d’adduction d’eau potable ainsi que de collecteurs dans le bâtiment, les travaux publics et l'industrie.

C’était à l'époque, et pour ce pays vivant en économie fermée, un appel fait aux matériaux de remplacement, à l'instar du caoutchouc BUNA et de l’essence synthétique.

Au lendemain de la Seconde Guerre mondiale en France, les fabrications de tubes PVC et POLYÉTHYLÈNE devaient quitter le stade de l'atelier pilote pour entrer dans la voie de l'industrialisation.

Dès 1950, les premières cellules de production étaient en place.

Aujourd'hui, en 1979 plus exactement, l'industrie française a commercialisé 205 000 tonnes, 200 000 kilomètres environ de tubes PVC et 12 000 tonnes de tubes polyéthylène, haute et basse densité.

De leur côté, les fabricants de raccords PVC, pression et évacuation, ont sorti de leurs usines plus de 80 millions de ces pièces.

LA PLACE QU’ELLES ONT PRISE À L’HEURE ACTUELLE

Il est à présent possible d'affirmer que les MATIÈRES PLASTIQUES et plus particulièrement les CANALISATIONS en MATIÈRES PLASTIQUES sont des matériaux de construction au même titre que les autres.

Examinons en effet la place qu'elles ont prise dans deux des secteurs clé de l'économie française, le bâtiment et les travaux publics :

— l'on peut estimer aujourd'hui à plus de 300 000 les logements dans lesquels, chaque année, partiellement ou intégralement, le PVC, sous forme d'évacuations diverses, de ventilations ou de colonnes de distribution d'eau froide ;

— dans l’adduction d’eau potable, secteur essentiellement rural, 54 000 tonnes, 30 000 kilomètres environ, du Ø 25 mm ou Ø 400 mm, ont été posées l'an passé ;

— dans l'assainissement, du Ø 110 au Ø 710 mm, 13 000 tonnes, 7 000 kilomètres environ, ont été utilisées cette même année ;

— le gainage PVC et PE des câbles d’énergie et de télécommunication a conduit à l'utilisation de 41 000 tonnes de tubes, 70 000 kilomètres environ, du Ø 50 mm au Ø 160 mm ;

— plusieurs milliers de kilomètres de drains ont, pour la même période, contribué de leur côté, à l'équipement des grands axes routiers.

Il est aujourd'hui peu de domaines où, suivant des diamètres variables et des qualités adaptées, de telles conduites ne peuvent présenter une solution fiable et économique.

LA GAMME

Elle est fonction, cela est bien évident, de l'application envisagée :

— Distribution de fluides et d'eau potable sous pression : du Ø 25 mm au Ø 250 mm, série 16 bars. du Ø 25 mm au Ø 400 mm, série 10 bars. du Ø 25 mm au Ø 500 mm, série 6 bars. raccords : du Ø 25 mm au Ø 200 mm, série 16 et 10 bars (Ø 140 mm et au-dessus).

— Chutes d'eaux pluviales : Ø 80 mm, Ø 100 mm et Ø 125 mm.

— Evacuation des eaux usées, ménagères et vannes : Ø 32 mm, Ø 40 mm et Ø 50 mm, petites évacuations, Ø 63 mm au Ø 125 mm, chutes verticales, Ø 140 mm au Ø 500 mm, collecteurs en cave, raccords : du Ø 32 mm au Ø 200 mm.

— Branchements et collecteurs d'assainissement : du Ø 110 mm au Ø 170 mm et, suivant les diamètres : ● en série I, qui correspond à la classe 13500, ● en série II, qui correspond à la classe 9000, ● en série III, qui correspond à la classe 6000. Accessoires de déviation, de piquage et de liaison aux matériaux traditionnels, pour l'ensemble de la gamme.

— Drainage routier et industriel : du Ø 63 mm au Ø 315 mm.

— Gainage de câbles : du Ø 28 mm au Ø 160 mm.

LES MODES DE JONCTION

— Le PVC : sensible à l'action de certains solvants (chlorés, cétoniques, hydrocarbures aromatiques), le PVC peut être lié à lui-même sous l'action d'adhésifs réalisant une interpénétration superficielle des parois en présence.

L’on procède ainsi pour le gainage des câbles, les évacuations du bâtiment, l'adduction d'eau jusqu'au Ø 63 mm, ainsi que les conduites de tous diamètres, véhiculant des fluides corrosifs.

La liaison de tube à tube et de tube à raccord par l'intermédiaire d’une bague de joint caoutchouc (à 1 ou 2 lèvres) s'est toutefois généralisée au cours de ces dernières années : Ø le joint « AS » pour l’adduction d'eau, du Ø 75 mm au Ø 50 mm ; Ø le joint « ST » pour l’assainissement, du Ø 110 mm au Ø 710 mm, ainsi que dans certains réseaux d'évacuation d’eaux usées dans le bâtiment, les collecteurs en cave, sous-sol et vide sanitaire, par exemple.

— Le polyéthylène : il n'est pas sensible, lui, à l'action des solvants. La jonction entre éléments sera donc assurée par raccords mécaniques (métal ou plastique). L'on peut également lier le polyéthylène HD à lui-même par thermofusion, la mise en température des parois à assembler étant effectuée à l'aide d'un miroir chauffant ou d'une résistance électrique incorporée au sein même de l'emboîtement.

LES PROPRIÉTÉS DES CANALISATIONS EN MATIÈRE PLASTIQUE

L'extension considérable prise à l'heure actuelle par ce type de conduits dans les divers secteurs de notre économie tient à un certain nombre de propriétés ou d'avantages que nous énumérons ci-dessous :

• — parfaite résistance à l’agression d’ordre chimique : le PVC n'est pratiquement sensible qu’à l’action de certains solvants que nous avons déjà évoqués dans le corps de cet article. Le comportement du PE est plus favorable encore que celui du PVC puisqu'il résiste, en plus, aux solvants précités (PE = polyéthylène).
• — Insensibilité aux courants telluriques et vagabonds : comme la plupart des matières plastiques, le PVC et le PE ne conduisent pas l’électricité. Ce sont même, en ce domaine, de parfaits isolants. Contrairement à ce que l'on peut constater sur certains métaux ferreux, ils ne sont pas sensibles à la décomposition électrolytique ni aux courants galvaniques.
• — Légèreté : la densité du PE est de 0,95 ; celle du PVC de 1,42 et 0,85, même pour certaines variétés cellulaires telles que l'ARMOCEL. Le déchargement, le transport sur chantier, la descente en fouille restent aisés. Aucun engin de levage (grue, chèvre, portique), même celui que peut constituer la pelle de chantier, ne sera par conséquent nécessaire. La vitesse d'avancement des travaux s'en trouvera, de ce fait, considérablement améliorée.

CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES

Mise en œuvre : elle est rapide, quoique fiable, parce que d'une relative simplicité, et faisant appel à la manutention d’éléments légers.

Qualité de la paroi : celle-ci est lisse, non microporeuse. Par un phénomène de tension superficielle, elle ne se « mouille » pas, réduit notablement les pertes de charge dans les canalisations de type pression, s'oppose à tout amas et a fortiori toute incrustation de dépôts solides sur les parois intérieures des collecteurs de bâtiment, d’assainissement ou industriels.

Insensibilité à l'abrasion : les particules solides (même abrasives) n'ont aucune action sur la paroi contre laquelle elles glissent, lorsqu’elles sont véhiculées au sein d’une veine liquide.

Esthétique : l’épiderme lisse et brillant, les emboîtements peu saillants contribuent à la présentation de canalisations discrètes. Lorsqu'il est revêtu de peinture laquée, glycérophtalique par exemple, le PVC prend un aspect « émaillé ».

Universalité : les tubes PVC, POLYÉTHYLÈNE dans certains cas, par simple modification de leur diamètre extérieur, de leur épaisseur de paroi, peuvent pratiquement se substituer, dans les travaux du bâtiment et des travaux publics, à presque tous les conduits minéraux ou métalliques traditionnels.

Feu : le PE est inflammable, le PVC ne l'est pas (M1).

Conductibilité calorifique : ces matières sont très mauvaises conductrices de la chaleur. La valeur moyenne de la température de leur paroi ne s'élève que lentement lors de la circulation momentanée de fluides très chauds. Cette propriété permet au PVC, à l'ARMOCEL en particulier, de conduire les eaux bouillantes et sans pression des machines à laver domestiques.

Raccords : gamme très étendue : tous les accidents de parcours (piquages, déviations, augmentations, etc.) peuvent et doivent être résolus par l’interposition d'un raccord injecté.

Coût : malgré tous ces avantages, le coût de telles canalisations reste néanmoins compétitif avec le matériau traditionnel de l'application correspondante.

LES APPLICATIONS

Elles sont de plus en plus nombreuses. Citons, pour l'instant :

A) INDUSTRIE :

Chimique et para-chimique : photographie, papeterie, traitement de surface, imprimerie, traitement des eaux de consommation et polluées, etc.

Alimentaire : vins, alcools, vinaigres, bière, huile, lait, sel, etc.

Lourde : charbonnages, sidérurgie, chantiers navals, raffineries, etc.

B) AGRICULTURE :

• — irrigation enterrée et de surface,
• — drainage de type agricole.

C) BÂTIMENT ET TRAVAUX PUBLICS :

• — colonnes montantes et ceintures de distribution d'eau froide,
• — éléments de gouttières et de chéneaux,
• — évacuation des eaux pluviales,
• — petites évacuations des appareils sanitaires et ménagers,
• — chutes verticales d'eaux vannes et usées,
• — collecteurs de sous-sol,
• — ventilations primaires,
• — ventilations secondaires,
• — ventilations simples ou forcées des locaux sanitaires de position centrale,

• — fourreaux et gaines de passage de tuyauteries ou de câbles,
• — ceintures et lignes de drains du type routier,
• — conduites maîtresses, branchement d’adduction d’eau potable,
• — réseau principal et branchements d’assainissement urbain et rural en systèmes :

• ● unitaire (eaux usées et pluviales mélangées),
• ● séparatif (eaux usées et pluviales séparées),
• ● semi-unitaire et pseudo-séparatif (eaux usées et pluviales de toiture uniquement).

LES TEXTES OFFICIELS QUI LES CONCERNENT

Quelle que soit l'application qui en est faite, les conduites PVC et POLYÉTHYLÈNE bénéficient d’un ensemble de textes officiels qui les admettent, pour chaque domaine particulier, dans le cadre de spécifications bien précises, tant en ce qui concerne les éléments à choisir que les conditions de leur mise en œuvre.

Il s'agit, en tout premier lieu, d’un recueil de normes dont voici les plus importantes :

• ● NF T 53000 Matières plastiques — Normes de désignation et de spécification.
• ● NF T 53020 Cas du polyéthylène basse densité pour tubes avec pression.
• ● NF T 54002 & 54090 Tubes en matière plastique (essentiellement PVC et PE) — Définition, dimensions, spécifications générales, applications particulières, caractéristiques dimensionnelles, physiques et de résistance intrinsèque. Cas des tubes, cas des raccords, systèmes de jonction, aptitude à l'emploi, bagues de joint en élastomère. Matériaux composites.
• ● NF P 16351 Drains ronds pour l’équipement des voies routières et autoroutières.
• ● NF P 16352 (décembre 1978) Caractéristiques des tubes et raccords PVC destinés à l’assainissement urbain et rural, ainsi que les exigences auxquelles ces conduits doivent satisfaire (caractéristiques dimensionnelles et intrinsèques, tests d’essais, etc.).

Certains labels, de dénomination variable, essentiellement suivant la fonction de la canalisation, sont en outre accordés aux fabrications qui veulent bien s’en montrer dignes, vérifications de la constance de cette qualité étant assurées, à la fois régulièrement et inopinément, par les contrôleurs du CEMP (Centre d’Études des Matières Plastiques) et du C.S.T.B. (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment).

Citons, déjà, la marque nationale de qualité PF (Plastique France) s'appuyant sur un règlement particulier, et dont le respect des exigences conduit cet organisme à délivrer aux cellules de fabrication concernées un numéro d'agrément.

C’est ainsi qu’ARMOSIG voit les fabrications de ses usines référencées 703 (pour GAILLON) et 705 (pour GAILLAC). GIRPI, de son côté, bénéficie des numéros 751 (usine d’HARFLEUR) et 752 (usine de ROGNAC).

Pour certaines applications spécifiques, un « label » complémentaire est accordé aux productions correspondantes par les organismes ou administrations concernées. Dans le cadre, par exemple, de l’assainissement urbain et rural, la Direction Nationale de l’Équipement l’exige des éléments constitutifs des ouvrages d’assainissement pour lesquels elle ne tient pas à vérifier, a posteriori sur chantier, par des essais appropriés, les caractéristiques particulières, l’appartenance à une marque SP (Service Public). Là encore, un numéro d’identification de la cellule de production permet de distinguer, par exemple, les articles issus de l’usine ARMOSIG de GAILLAC (n° 94) de ceux de GAILLON (n° 95).

Certains systèmes ou principes, enfin, et de commercialisation plus récente, quoique bénéficiant pour certains d’eux de dix années d’application — c’est notamment le cas de l’ARMOCEL, PVC cellulaire — sont justiciables du régime de l’avis technique du C.S.T.B., avis délivré (favorablement ou non), par un groupe d’experts spécialisés. L’ARMOCEL, déjà cité, après avoir été titulaire d’un agrément C.S.T.B. n° 3628, s’est vu « décerner » l’ATEC n° 15/74.05, puis le n° 15/79.46, dernièrement, sans limitation de durée.

CONCLUSION

Il serait aisé de s’étendre davantage encore sur un si vaste sujet, ce n’est toutefois pas notre propos dans le cadre d’un tel article. Nous espérons néanmoins que le lecteur aura pu prendre conscience, à la lecture de ces lignes et des nombreuses photographies qui l’illustrent, de la place prise à ce jour par les conduites PVC et PE. Cette place, parmi les toutes premières au sein des applications précitées et la notoriété qui s’y attache, n’est-elle pas la preuve matérielle la plus formelle des multiples avantages que nous avons précédemment énumérés ?

Les spécialistes sont, chaque jour, à même d’en juger.

Guy MONTEL.