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Analyse de la sécutiré et de la protection anti-bélier de réseaux d'adduction d'eau potable en polyéthylène HD renforcé

PHC : Utique
Codes du projet : 14G1126 -- Campus N° 30527QB
Domaine : Sciences de l'ingénieur (SI)
Intitulé : Analyse de la sécutiré et de la protection anti-bélier de réseaux d'adduction d'eau potable en polyéthylène HD renforcé
Porteur(s) : SCHMITT Christian M. HAJ TAÏEB Ezzeddine
Date de début : 01/01/2014
Date de fin : 31/12/2016

La gestion des ressources hydriques a consisté d’abord et naturellement à s’assurer de la disponibilité de la ressource puis de laqualité des eaux en fonction de la pollution des eaux usées. Ce n’est que récemment que le problème du rendement de la distribution s’est posé avec une certaine acuité. Il est vrai que l’on estime que 30 % de l’eau distribuée sont perdus par le fait defuites le long des canalisations. La rupture des canalisations, phénomène assez fréquent en milieu urbain, s’amorce sur un défautsous l’effet des contraintes engendrées par un chargement inhabituel (coup de bélier, phénomène de résonance) aussi bien quepar le mouvement des canalisations par la modification de la rigidité des fondations. Les défauts peuvent avoir des originesdiverses. Si l’on excepte les défauts de fabrication, les défauts les plus fréquents sont ceux dus à la corrosion en raison del’ancienneté des réseaux et ceux dus à des agressions externes. Ces derniers sont occasionnés le plus souvent lors de la posedes conduites ou lors de travaux de terrassement. La conduite, heurtée par un engin de chantier (choc avec les dents d’un godetde pelle mécanique par exemple) est endommagé localement. L’incident passe le plus souvent inaperçu, soit il n’est pas signalépar l’opérateur, soit tout simplement non détecté. Le défaut créé par l’agression externe a le plus souvent la forme d’une rayure ougriffure plus ou moins large et profonde que l’on peut assimiler à une entaille.Le dimensionnement et la protection des canalisations, en général basé sur la mécanique des fluides et l’analyse limite de lamécanique des ruptures, ont fait l’objet de nombreux codes. Ces derniers présentent actuellement les faiblesses suivantes : lescoups de bélier s’accompagnent d’une vitesse de déformation élevée. Consécutivement on assiste à une modification de la loi decomportement du matériau et d’une baisse de sa ténacité. Ce fait n’est pas actuellement pris en compte et constitue un risqueaggravant.Lorsque les défauts des canalisations sont assimilés à des fissures, l’acuité du défaut est considérée comme infinie. Cetteapproche conduit à des conditions d’analyse des ruptures conservatives. Les coudes des canalisations sont traités de façon nonsatisfaisante en les considérant comme des éléments droits affectés d’une correction.Les premiers réseaux de distribution d’eau potable étaient en fonte grise. Ce matériau a le désavantage d’être fragile et sensible àla corrosion. Le polyéthylène à haute densité est actuellement utilisé aussi bien pour le renouvellement des réseaux anciens quepour la mise en ouvre de réseaux nouveaux.

Objectifs

Ce programme a pour objet de faire progresser et améliorer les connaissances sur :1) la modélisation des systèmes de protection, de contrôle et de gestion des réseaux de conduites sollicitées par les phénomènesde coup de bélier et de résonance2) le comportement du polyéthylène renforcé de fibres de verre ou naturelles . Une comparaison des résultats obtenus pour uneconduite en polyéthylène non renforcé (cadre des thèses en cours de M.Bouaziz et M.Guidara) et une conduite en polyéthylènerenforcé sera effectuée et pourra mettre en évidence l'intérêt du renforcement.Cette étude permettra également de définir les dispositifs de sécurité et de contrôle à mettre en place en vue d’une protection antibélierdes installations hydrauliques. Elle permettra également d’analyser la distribution des contraintes dans les points chauds dusystème de conduite examiné. La comparaison de la distribution de la contrainte effective avec la contrainte locale de ruptureconduira à l’établissement des facteurs de sécurité au sens probabiliste.

Résultats

Les équipes engagées dans cette action devront mettreen commun leurs connaissances dans les divers domaines concernés ainsi que leurs infrastructures analytiques. L’équipetunisienne assurera l’élaboration des codes de calcul numérique pour la détermination des contraintes maximales, ledimensionnement des conduites et des systèmes de protection. L’équipe française complètera l’aspect analytique et en particuliercelui de la rupture des structures cylindriques en polyéthylène renforcé.Les résultats obtenus seront publiés dans des journaux internationaux comme International Journal of Pressure Vessels andPiping, Engineering Failure Analysis et Fatigue & Fracture Engineering Materials and Structure, et autres

Informations supplémentaires

NR

ENIM

Partenaire français
Metz
http://www.enim.fr/portail/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire de Mécanique Biomécanique PolymèreStructures LaBPS


Responsable(s)
Christian SCHMITT - Laboratoire LaBPS - Metz - Tél : 0387346900 - Email : enim@enim.fr

Ecole Nationale d'Ingénieurs de SFAX

Partenaire tunisien
Sfax
www.enis.rnu.tn

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Mécanique des Fluides Appliquée

Génie desProcédés et Environnement MFAGPE


Responsable(s)
Ezzeddine HAJ TAÏEB - Laboratoire MFAGPE - Sfax - Tél : 21674274409 - Email : ezed.hadj@enis.rnu.tn

Etude de la rupture de conduites d'eau en polyéthylène haute densité renforcé de fibres de verre et de fibres naturelles sous l'effet d'un coup de bélier ou d'un phénomène de résonance

Cotutelle - These - En cours
Par : Bacem FARHAT
Début de thèse : 01/01/2014
Présenté le : 01/01/2018
A : En cours
Co-directeurs :
  • SCHMITT Christian
  • ENIM, Metz
  • HAJ TAÏEB Ezzeddine
  • Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax, Sfax

    Conférences et séminaires

    NR

    NR
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    A : NR
    Du : 01/01/2015
    Au : 01/01/2015
    Participants :
    NR

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01