Canalisation

Conduite d'eau en bois, Ogden Canyon Conduit, Ogden, Comté de Weber

Ancienne canalisation, vestige de la machine de Marly à Bougival.

Sections de canalisation enterrée.

Égouts de Paris.

Une canalisation est un tuyau ou un canal destiné à l'acheminement de matières gazeuses, liquides, solides ou polyphasiques.

Lorsqu’il s'agit d'un tuyau, dont le diamètre nominal (DN) peut aller de 30 mm environ (un pouce un quart) pour des fluides spéciaux jusqu'à plus de 3 m pour les adductions d'eau.

Le terme pipeline est utilisé pour les conduites de fluides sous pression et sur de grandes distances.

Pour une canalisation de petit diamètre (< 30 mm environ), on parle de tuyauterie.

Différentes types de canalisations sont fabriquées et posées par des entreprises et corps de métiers spécialisés pour l'eau potable, le gaz, le pétrole, l'oxygène, l'hydrogène, les eaux résiduaires et dégouts et divers autres fluides, dont caloporteur ou porteurs de frigories, pour les réseaux de chaleur et les réseaux de froid. Il existe en France une organisation professionnelle dénommée « les Canalisateurs » (rassemblant environ 300 entreprises en 2019), membre de la Fédération nationale des travaux publics (FNTP).

Parmi les enjeux de ce secteur figurent la sécurité (ex : risques d'explosion ou de feu pour les canalisations d'hydrocarbures ou de fluides sous très haute-pression, risques toxiques et écotoxiques avec les canalisations en amiante-ciment qui se dégradent plus vite que celles construites avec d'autres matériaux...) et la lutte contre les fuites, la cartographie des réseaux souterrains, la recherche de nouveaux matériaux, les réseaux intelligents, l'installation de canalisations "sans tranchées"...

Histoire et étymologie

Les canalisations étaient autrefois constituées par un tunnel creusé dans la roche (« qanat »), ou réalisées en bois (par exemple un tronc d'arbre percé dans la longueur), en pierre et en plomb (source de saturnisme notamment quand l'eau qui y circule est naturellement acide et/ou chaude ou sous forte pression) ; on a aussi constaté des relargages de plomb induits par la corrosion galvanique (quand et là où le plomb est contact avec un autre métal dont le potentiel électrochimique est différent).

En Europe, le plomb a été abondamment utilisé jusque dans les années 1960. En France, il est devenu plus marginal des années 1960 jusqu’en 1995 où il était parfois encore utilisé pour des branchements entre réseaux privés et publics de distribution d’eau, de même pour les réseaux intérieurs du domaine privatif ; il a été interdit pour tout nouveau réseau de distribution d'EDCH par décret. En 2012, une modélisation a estimé ) que 2,9 % environ des logements français recevaient encore une EDCH contenant plus de 10 μg/L de plomb et une étude de 2015, à partir de vrais prélèvement a montré que près de 4 % (3,9 %) des logements recevaient une eau non conforme pour le plomb (mais dans 14 départements aucune non-conformité n'a été détectée). Ces résultats doivent cependant être pris avec précaution car on manque de données sur le domaine privé et les réseaux prioritairement rénovés sont publics (écoles, crèches, hôpitaux, etc.)

Types de canalisation

Le type et le nom d'une canalisation dépendent des caractéristiques physiques et des conditions d'acheminement du produit à déplacer.

• Pour le gaz naturel, on parle de gazoduc ;
• pour le pétrole et les hydrocarbures, on parle d'oléoduc ;
• pour l'eau industrielle ou alimentaire, on parle de canal ou d'aqueduc si l'écoulement se fait à l'air libre, de conduite, de conduite hydraulique ou d'émissaire si constitué de tuyaux. Pour les eaux d'égouttage, on parle d'égout.
• pour l'eau salée, on utilise le terme de saumoduc ;
• pour l'oxygène, on utilise le terme d'oxygénoduc ou d'oxyduc ;
• pour l'hydrogène, on utilise le terme d'hydrogénoduc ;
• pour les grumes, on parle d'arboriduc.

De manière générale, le suffixe « -duc », d'origine latine — « ductus » dérive de « ducere » qui veut dire « conduire » — permet ainsi de construire le nom français d'une canalisation spécialisée pour l'acheminement d'un type de produit particulier.

Matériaux constitutifs d'une canalisation

Installation d'une canalisation en polyéthylène haute densité à Mexico par la compagnie Krah Mexico.

À l'intérieur d'une canalisation de la même compagnie.

Les matériaux constitutifs d'une canalisation dépendent de la nature et de l'état des produits qu'elle doit acheminer.

• Les oléoducs et gazoducs sont le plus souvent construits à partir de tubes d'acier soudés bout à bout, revêtus extérieurement voire intérieurement et généralement enfouis dans le sol ;
• Les saumoducs ainsi que les oléoducs et les gazoducs de transport à haute pression sont construits avec des tubes d'acier soudés bout à bout et revêtus ;
• Les gazoducs de distribution de gaz moyenne pression sont généralement en polyéthylène haute densité (PEHD) ;
• Les canalisations d'eau, jadis en bois puis maçonnées ou en fonte grise à graphite lamellaire, sont aujourd'hui en fonte grise à graphite sphéroïdal (également appelée fonte ductile), en polychlorure de vinyle, le polyéthylène mais également en béton armé ou en acier ; Début XX^e siècle, des pipelines en bois ont été construits aux États-Unis;
• Les canalisations d'évacuation des eaux usées sont en polychlorure de vinyle, en polyéthylène ou en grès cérame
• Les canalisations de produits alimentaires sont souvent en acier inoxydable ;
• Les conduites en PRV.

Pour l'eau potable, selon une extrapolation à partir de l’étude des canalisations de 8 départements, environ 36 000 kilomètres de canalisations de France seraient en amiante-ciment, soit 4,2 % des installations totales ; mais 9 % dans l’Allier, 7 % dans la Manche et la Somme selon un rapport de 2002

Risques liés aux canalisations

Certaines canalisations en plomb ou en amiante-ciment sont sources de produits toxiques durant leur fabrication, mise en œuvre et fin de vie ou recyclage.

Les risques majeurs de défaillance physique des pipelines sont liés aux agressions (volontaires ou involontaires) et à la corrosion interne ou externe.

La corrosion externe des tubes enterrés en acier est contrôlée par des dispositifs de protection cathodique. Pour la corrosion interne on injecte parfois des additifs (orthophosphates par exemple) destinés à déposer un film protecteur.

Économie du transport par canalisation

Empilement d'un pipeline connecté pour le transport de produits pétroliers

Au contraire de leur investissement initial ; l'utilisation des canalisations est relativement moins coûteuse par rapport à d'autres formes de transport concurrentes, au moins sur de petites et moyennes distances.

Certaines canalisations de gros diamètre et ou de grande longueur s'avèrent coûteuses et parfois difficiles à mettre en œuvre selon les caractéristiques des terrains traversés. C'est le cas des ouvrages subaquatiques, des ouvrages enterrés au passage des fleuves, des ouvrages aériens sur du pergélisol qui fond, en zone de risque sismique ou politiquement instable).

Pour l'exemple de la France, les canalisations d'eau potable - hors branchement - représentent 800 000 à 850 000 km (évaluations IFEN et ADF en 2002). 10 % ont plus de 50 ans, 44 % ont plus de 30 ans. Les canalisations installées avant 1970 sont majoritairement en fonte. Les canalisations installées après 1970 sont majoritairement en plastique (PVC-PEHD). La longueur des canalisations est en moyenne de 40 mètres par abonné. Les communes rurales ont des réseaux plus longs, mais aussi moins performants. Le rendement primaire, défini par le pourcentage entre le volume comptabilisé et facturé et le volume mis en distribution atteint 72 % en moyenne, mais seulement 55 % pour les communes de moins de 1 000 habitants. La différence entre le volume distribué et le volume consommé (définie par le rendement du réseau) est liée aux fuites et aux quantités consommées non facturées, telles que les eaux de lavage du domaine public ou les eaux utilisées pour la lutte contre l'incendie. Dans le cas des petites communes, l'écart vient majoritairement de fuites.

Le cas des tuyaux en amiante-ciment

Selon le rapport Cador de 2002, l'amiante ciment (des tuyauteries) est « souvent dégradé et pose des problèmes techniques, en particulier en environnement agressif. De nombreux départements envisagent sa dépose systématique. Avec 4% d'amiante ciment sur notre échantillon de huit départements, le linéaire national dans ces conditions représenterait 36 000 km, soit 3,6 milliards d'euros. Toutefois, il semblerait que des pratiques locales aient favorisé l'implantation de ce matériau en de large proportions dans quelques départements français ».

En 2017, la question d'un éventuel risque sanitaire est évoquée de nouveau par l’Anses après que deux études récentes (2015, 2017) aient conclu à un lien entre exposition à l’amiante et le cancer du colon et le cancer colorectal (avec une relation dose-réponse). Le cancer de l'estomac et celui de l'œsophage pourraient aussi être concernés, mais sous réserve de confirmation par d’autres études. À ce jour les études n'évoquent pas de lien direct avec l’eau potable ayant circulé dans des tuyaux en amiante-ciment mais fin 2017 l'Anses a décidé de s'auto-saisir du sujet.

Notes et références

Articles connexes

• Transport par canalisation
• Hydraulicien
• Système hydraulique
• Hydromécanique
• Oléohydraulique
• Organe déprimogène
• Tuyau rigide
• Plomb, amiante-ciment

Bibliographie

• INERIS (2015) Guide méthodologique pour l’analyse des risques des canalisations de transport sous-marines et subaquatiques ; Rapport d'étude 10/06/2015 DRA-13-133667-03310 C