Brevet FR2601056A1 — publié le 19880108

26Or1.56 La présente invention concerne un procédé de nettoyage de systèmes d'extraction d'eau disposés horizontalement ou approximativement horizontalement et comportant des filtres métalliques solides, notamment de fontaines à filtres 5 horizontaux, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Dans les régions dans lesquelles les conditions géohydrologiques en offrent la possibilité, c'est-à-dire o on peut trouver des couches de gravier disposant d'un écoulement d'eau souterrain constant et important, les fontaines à filtres horizontaux installées dans de tels endroits sont appropriées pour couvrir une consommation d'eau importante. Ces fontaines à filtres horizontaux comportent généralement un puits d'une profondeur de 12 à 15 m, qui a un diamètre de 2 à 5 m, et de ce puits partent en forme de rayons six à huit tubes de filtrage en métal qui sont fendus, disposés horizontalement ou approximativement horizontalement et qui ont généralement une longueur de 40 à 70 m. Lors de la construction de fontaines à filtres horizontaux, avant leur mise en service, les tubes de filtrage sont soumis à un nettoyage en vue d'améliorer le passage de eau et d'obtenir ainsi un plus grand débit, ou bien en vue d'empêcher une réduction du débit d'eau par suite de dépôts qui se sont formés par voie chimique ou mécanique pendant le 25 fonctionnement de systèmes déjà en service. Dans la pratique courante jusqu'à maintenant, le nettoyage des fontaines à filtres horizontaux a été généralement réalisé au moyen de pompes à haute pression et à l'aide de têtes de lavage introduites dans les tubes de 30 filtrage. Pendant le lavage, la pompe, qui dispose d'une puissance maximale, effectue le nettoyage des fentes de filtre ou de la paroi de tube avec de l'eau de lavage introduite sous une pression de 180 x 105 Pa. Le rendement de cette opération de traitement dépend de l'efficacité chimique (pouvoir de dissolution) et de l'efficacité mécanique du liquide utilisé. Les possibilités d'utilisation de solvants chimiques sont fortement limitées par le risque de corrosion des tubes de filtrage qui sont a6Ql0156 constitués par des tubes en acier, et simultanément les possibilités techniques limitent également l'augmentation de l'action mécanique. Cela signifie que l'efficacité du nettoyage réalisé d'une manière classique ne peut pratiquement plus être augmentée. Le problème à résoudre avec l'invention consiste à mettre au point une solution permettant un nettoyage de systèmes d'extraction d'eau du type défini cidessus, notamment de fontaines à filtres horizontaux, cette 10 solution permettant, par rapport aux réalisations connues, d'effectuer un nettoyage plus efficace, plus rapide et moins coûteux et évitant simultanément complètement la corrosion chimique agissant de façon perturbatrice sur les tubes en acier. L'invention est basée sur la découverte de ce que le problème posé peut être résolu au moyen d'une explosion déclenchée en correspondance dans les tubes de filtrage, auquel cas pendant l'explosion il se produit d'abord une action de poussée e. ensuite une action d'aspiration qui s'atténue de façon amortie. Par l'intermédiaire de l'action mécanique immédiate, la force d'explosion déplace, par l'intermédiaire des fentes, également le liquide se trouvant dans la couche de gravier environnante et aspire la fraction à grains fins, de sorte que la perméabilité dans la zone entourant le tube de filtrage est améliorée et qu'ainsi le débit d'eau est augmenté. Ce procédé peut par conséquent être également utilisé avantageusement lors de la mise en service de nouvelles fontaines à filtres horizontaux en vue d'augmenter le débit d'eau. Le problème posé est résolu selon l'invention en ce que dans chacun des tubes de filtrage horizontaux ou approximativement horizontaux est introduit un cordon détonant et le tube de filtrage, ou bien son environnement, est nettoyé par explosion du cordon détonant disposé axialement. 35 Dans le cadre de l'invention, il est avantageux que le nettoyage effectué au moyen du cordon détonant soit réalisé progressivement depuis l'extrémité intérieure des tubes de filtrage et vers l'extérieur par tronçons de 10 à 20m. 264 105 6 Dans un mode de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, le cordon détonant, fixé sur un dispositif de charge.ent pouvant être allongé tronçon par tronçon au moyen d'un accouplement rapide est guidé dans le tronçon du tube de filtrage à nettoyer, en partant de la fosse de la fontaine à filtres horizontaux. Dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, le cordon détonant est fixé, par l'intermédiaire d'un tube cintré, relié au tube de filtrage et sortant au10 dessus du niveau d'eau stable de la fontaine, sur un élément flexible de guidage etilestainsiguidédans le tronçon du tube de filtrage à nettoyer. Dans le cadre de l'invention, il est avantageux que; après l'explosion du cordon détonant, un lavage de type 15 connu soit effectué au moyen d'une tête de lavage sous haute pression. Un dispositif conforme à l'invention, approprié pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, plus précisément pour l'introduction du cordon détonant dans le 20 tronçon de tube à nettoyer, comporte des barres individuelles pouvant être jointes l'une avec l'autre et dont les extrémités de jonction sont pourvues sur la même longueur d'une section réduite de moitié, une des extrémités de jonction est pourvue d'un trou radial et l'autre extrémité de jonction est pourvue 25 d'une broche s'adaptant dans le trou, et en outre il est prévu sur les barres individuelles, avant les extrémités de jonction, respectivement une bague de butée; en outre il est prévu contre une bague de butée un manchon entourant les deux extrémités de jonction, et sur l'autre bague de butée s'appuie 30 un ressort de compression qui pousse le manchon contre la première bague de butée, et en outre des éléments de retenue servant à la fixation du cordon détonant sont fixés sur la périphérie des barres individuelles. Pour la mise en oeuvre d'une autre variante du procédé conforme à l'invention, il est prévu un autre dispositif qui comporte un corps de base flexible, long, pouvant être engagé dans le tube de filtrage et sur lequel sont fixés à intervalles prédéterminés des éléments de retenue assurant la 260.1056 fixation du cordon détonant. Le corps de base peut être par exemple une bande d'acier élastique ou bien une barre de polyester avec renforcement en fibres de verre. D'autres caractéristiques et avantages de 5 l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente en vue en perspective éclatée une partie d'un dispositif de chargement agencé conformément à l'invention et approprié pour l'introduction du cordon détonant, la figure 2 est une vue latérale du dispositif de chargement conforme à la figure 1, dans la condition assemblée, et la figure 3 montre la disposition d'un dispositif de charge15 ment, pouvant être introduit de l'extérieur dans les tubes de filtrage d'une fontaine à filtres horizontaux, représentée schématiquement. Comme cela a déjà été décrit ci-dessus, le principe du procédé conforme à l'invention consiste en ce qu'on introduit dans les tubes de filtrage à nettoyer d'une fontaine à filtres horizontaux un cordon détonant de type connu et disponible dans le commerce et on nettoie le tube de filtrage ou son environnement par explosion du cordon détonant. Pour l'introduction du cordon détonant dans les tubes de filtrage et pour la mise en place de ce cordon détonant dans lesdits tubes, on a mis au point plusieurs solutions. Un dispositif approprié pour la mise en oeuvre d'une des variantes possibles est représenté sur les figures 1 et 2. Le dispositif de chargement représenté sur ces figures comporte des 30 barres individuelles 1 d'une longueur de un à deux mètres, pouvant être assemblées par tronçons au moyen d'accouplements rapides et dont les extrémités de jonction 2 et 3 ont la même longueur mais une section réduite de moitié; une des extrémités de jonction 2 est pourvue d'un trou radial 4 tandis que 35 l'autre extrémité de jonction 3 est pourvue d'une broche 5 s'adaptant dans le trou 4. Sur les barres individuelles 1, il est prévu avant les extrémités de jonction 2, 3 une bague de butée respective 6; une des bagues de butée 6 est associée 260-1056 à un manchon 7 entourant les deux extrémités 2, 3 appliquées l'une contre l'autre tandis que sur l'autre bague de butée 6 s'appuie un ressort de compression 8 qui applique le manchon 7 contre la première bague de butée 6, ce qui établit une liaison stable. Sur la périphérie des barres individuelles 1 sont fixés des anneaux de retenue 9 qui servent à maintenir le cordon détonant 10 et à assurer sa tension lors de son introduction dans les tubes de filtrage. Lors de l'utilisation 10 du dispositif décrit ci-dessus, on opère de telle sorte que les tubes de filtrage de la fontaine à filtres horizontaux soient obturés à l'exception du tube de filtrage à nettoyer, on évacue par pompage l'eau se trouvant dans le puits de la fontaine à filtres horizontaux au moins jusqu'à ce l'accès à 15 l'embouchure du tube de filtrage à nettoyer soit assuré- et on introduit à partir du puits le dispositif de chargement en l'allongeant progressivement par tronçons, le cordon détonant étant fixé sur ce dispositif de chargement. Le boltier du détonateur servant à l'allumage du cordon détonant est 20 également fixé sur le dispositif de chargement. Après que le cordon détonant a été introduit au moyen du dispositif de chargement dans le tronçon à nettoyer, dont la longueur s'élève avantageusement entre 10 et 20 m, on déclenche depuis la surface, au moyen d'une machine d'explosion, l'explosion du cordon détonant, dont la force n'endommage ni le tube de filtrage ni le dispositif de chargement mais qui permet cependant d'augmenter considérablement l'efficacité du nettoyage par rapport aux réalisation connues. Une autre possibilité d'introduction du cordon détonant dans les tubes de filtrage est mise en évidence sur la figure 3. La figure 3 montre.qu'un tube de filtrage 12, partant de la partie inférieure d'un puits 11 de la fontaine à filtres horizontaux et disposé horizontalement ou approximativement horizontalement, est relié à un tube cintré 14 qui dépasse 35 supérieurement du niveau d'eau stable 15 de la fontaine à filtres horizontaux. Avec cette solution, le cordon détonant est fixé sur un élément flexible de guidage 16 et est ainsiguidé dans le tronçon du tube de filtrage à nettoyer, auquel cas le 2-6 10-66 corps de base de l'élément de guidage peut être constitué par exemple d'une bande d'acier élastique ou bien d'une barre de polyester renforcé par des fibres de verre ou bien d'un autre matériau ayant des propriétés analogues. L'élément flexible de guidage 16 est avantageusement pourvu d'anneaux de retenue 9 semblables à ceux du dispositif de chargement représenté sur les autres figures ou bien d'autres éléments de retenue servant à maintenir le cordon détonant 10 et assurer sa tension lors de son introduction dans le tube de filtrage. L'explosion du cordon détonant est réalisée également dans cette forme de réalisation à partir de la surface et au moyen d'une machine d'explosion. L'utilisation du procédé conforme à l'invention et des dispositifs servant à sa mise en oeuvre ont été expli15 qués en relation avec des fontaines à filtres horizontaux mais la solution conforme à l'invention peut cependant être appliquée à tous les systèmes de structures semblables servant à extraire de l'eau, par-exemple à des systèmes de puisage d'eau de nappes souterraines. REVENDICATIONS 1. Procédé de nettoyage de systèmes d'extraction d'eau disposés horizontalement ou approximativement horizontalement et comportant des filtres métalliques solides, notamment de fontaines à filtres horizontaux, caractérisé en ce qu'un cordon détonant est introduit dans chacun des tubes de filtrage horizontaux ou approximativement horizontaux et le tube de filtrage ou son environnement est nettoyé par explosion du cordon détonant disposé axialement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nettoyage est effectué au moyen d'un cordon détonant en opérant progressivement depuis l'extrémité intérieure des tubes de filtrage et vers l'extérieur par tronçons de 10 à m. 3. Procédé selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cordon détonant,fixé sur un dispositif de chargement pouvant être allongé tronçon par tronçon au moyen d'un accouplement rapide est guidé dans le tronçon du tube de filtrage à nettoyer, en partant de la fosse de la 20 fontaine à filtres horizontaux. 4. Procédé selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cordon détonant est fixé, par l'intermédiaire d'un tube cintré, relié au tube de filtrage et sortant au-dessus du niveau d'eau stable de la fontaine, 25 sur un élément flexible de guidage et il est ainsiguidédansle tronçon du tube de filtrage à nettoyer. 5. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, après l'explosion du cordon détonant, un lavage de type connu est effectué. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 ou 5, caractérisé en ce qu'il est prévu des barres individuelles (1) pouvant être jointes les unes avec les autres par tronçons et comportant des extrémités de jonction (2, 3) qui ont la même 35 longueur et qui sont pourvues d'une section réduite de moitié, une des extrémités de jonction (2) étant pourvue d'un trou radial (4) tandis que l'autre extrémité de jonction (3) comporte une broche (5) s'adaptant dans le trou (4), en ce 26D1056 qu'en outre une bague de butée (6)respectiveestfixéesurlesbarres individuelles (1) avant les extrémités de jonction (2, 3), en ce qu'il est prévu contreune des bagues de butée (6) un manchon (7) entourant les deux extrémités de jonction (2, 3), en ce que sur l'autre bague de butée s'appuie un ressort de compression (8) poussant le manchon (7) contre la première bague de butée (6) et en ce qu'en outre des éléments de retenue servant à la fixation du cordon détonant (10) sont fixés sur la périphérie des barres individuelles (1). 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il est prévu un corps de base flexible, long, pouvant être engagé dans le tube de filtrage et sur lequel sont fixés, a intervalles prédéterminés, des éléments de retenue servant à la 15 fixation du cordon détonant (10). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps de base est constitué d'une bande d'acier élastique. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps de base est constitué d'une barre de polyester avec renforcement en fibres de verre.