Technologie novatrice de réparation de conduites d'eau au service des réseaux d'aqueduc des villes

Une nouvelle technologie de revêtement permet de remettre en état des conduites d'eau principales sans devoir creuser de tranchée

Imaginez la scène… C'est l'été et les rues de la ville sont éventrées par des travaux. Les trottoirs sont fermés et la circulation est redirigée. Les commerces de détail et les restaurants perdent de la clientèle. Comme les rues étaient déjà très passantes, la circulation devient tout simplement cauchemardesque. Et comme si ce n'était pas assez, revisualisez le même scénario, mais au cœur d'un hiver canadien glacial.

Pour les habitants de la ville, il s'agit d'une situation trop familière. Nous sommes alimentés en eau par d'énormes réseaux de conduites souterraines, qui au fil des années se dégradent et peuvent présenter des fuites, ce qui oblige les villes à dépenser des millions de dollars pour leur réfection et leur remplacement. Or, de tels travaux peuvent nécessiter que soient creusées de longues tranchées pour accéder aux conduites vieillissantes, ce qui, dans certains cas, pourra potentiellement paralyser la circulation pendant des mois.

Qu'en serait-il si, au lieu de remplacer complètement les vieilles conduites d'eau principales, nous avions accès à d'autres moyens de remise en état? En fait, deux entreprises canadiennes, Sanexen et Niedner, ont mis au point une nouvelle méthode de réfection des conduites d'eau en collaboration avec le CNRC, le Centre de développement des composites du Québec (CDCQ) et le pôle de recherche et d'innovation en matériaux avancés PRIMA Québec. Plutôt que de remplacer les conduites d'eau principales, cette méthode consiste en une forme de remise en état qui reconstruit les conduites endommagées de l'intérieur, réduisant ainsi les coûts pour la ville de 20 % à 30 % et limitant, du même coup, la durée des travaux et les perturbations de la circulation.

Intégration d'une nouvelle technologie à une ancienne infrastructure

« Cette nouvelle solution est un revêtement en composite tissé en forme de tube qui se glisse dans les conduites d'eau principales ayant un diamètre de 300 mm à 600 mm, explique David Trudel-Boucher, spécialiste des composites polymères du Centre de recherche sur l'automobile et les transports de surface du CNRC. Pour exécuter des travaux de réfection des conduites d'eau principales, il n'est alors nécessaire que de creuser des trous à intervalle de 100 m à 150 m, ou plus, plutôt que d'excaver des rues entières. »

En gros, un tube de revêtement est placé à l'intérieur de la conduite d'eau principale endommagée, ce qui permet d'espacer les travaux à effectuer selon un intervalle régulier au lieu de devoir creuser sur toute la longueur du tronçon de conduite à réparer. Bien que cette solution puisse sembler simple en théorie, sa réalisation peut en pratique constituer un défi colossal. Une technologie semblable existe déjà pour les tuyaux de petite taille, mais, pour les conduites d'eau municipales, il a fallu mettre au point des matériaux composites suffisamment robustes pour résister à la pression de l'eau circulant dans des tuyaux de grande taille. En plus d'optimiser le processus de réfection, cette nouvelle technologie possède une durée de vie utile aussi longue, sinon plus longue, que de nouvelles conduites!

« Nous avons dû concevoir une nouvelle architecture hybride afin de créer des tubes tissés circulaires et lisses qui sont à la fois très résistants et assez minces pour ne pas nuire à la circulation de l'eau », précise David Trudel-Boucher.

En étroite collaboration avec Sanexen, le CNRC a fabriqué et mis à l'essai diverses architectures de composite hybride dans son laboratoire. Grâce à des discussions constantes et à des visites périodiques des installations de l'un et de l'autre, les partenaires ont réussi à concevoir une solution réaliste et efficiente tout au long du processus, de la fabrication du revêtement à son installation sur le terrain. De plus, le CDCQ a contribué à la mise au point de la technologie de revêtement de conduites à large diamètre Aqua-Pipe, en effectuant des essais de caractérisation sur des prototypes tissés et circulaires après leur installation.

Le travail d'équipe a porté ses fruits. Niedner a déposé une demande de brevet et a tiré parti de la technologie pour concevoir des produits novateurs dans d'autres industries, y compris les secteurs minier et pétrolier. En parallèle, Sanexen a mis en marché le revêtement, qui est utilisé à Montréal, à Toronto et dans d'importants marchés américains. L'entreprise estime que d'ici à 2021 les ventes de revêtement à large diamètre augmenteront de 20 % dans divers marchés, y compris au Canada, aux États-Unis et en Australie. En prévision de cette croissance, elle a mis en place une nouvelle chaîne de fabrication pour s'assurer que la production demeurera au Québec et pour continuer de créer des emplois locaux. Également, le projet a été mis en nomination pour un Prix Innovation 2019 de l'Association pour le développement de la recherche et de l'innovation du Québec (ADRIQ).

Suivre la vague de l'innovation vers l'avenir

« La réussite de ce projet illustre bien avec quelle efficacité les compétences du CNRC peuvent être transférées à l'industrie, conclut David Trudel-Boucher. Lorsqu'une entreprise a un problème, elle cherche une certaine expertise… Si nous avons la capacité de résoudre le problème dans l'une ou l'autre des divisions du CNRC, nous transposerons la solution dans l'industrie afin de créer de nouvelles possibilités commerciales. »

C'est ce type d'approche collaborative qui, de toute évidence, maintiendra le flot de l'innovation dans les secteurs canadiens du génie et des technologies et transportera ceux-ci loin dans l'avenir.

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