Brevet FR3050856A1 — publié le 20171103

Procédé et dispositif de sélection d'un type de tuyau pour la réalisation d'un réseau de distribution de fluide La présente invention concerne un procédé de sélection d'un type de tuyau pour la réalisation d'un réseau de distribution d'un fluide. Les réseaux de distribution de fluide, notamment les réseaux de distribution d'eau potable, sont des installations complexes et ayant une durée de vie longue, de l'ordre d'une centaine d'années. Au cours de sa vie, l'installation engendre des coûts d'exploitation importants. Par exemple, des fuites d'eau pouvant se produire, augmentant considérablement le coût de distribution, si elles ne sont pas réparées et/ou occasionnant des coûts importants de réparation. Lors de la construction d'un réseau de distribution d'eau, les travaux engagés, ainsi que les matériels mis en oeuvre, sont très importants et très coûteux. En particulier, le choix du type de tuyau utilisé pour réaliser le réseau de distribution est particulièrement décisif pour le coût de construction et d'exploitation du réseau. De très nombreux paramètres sont pris en considération pour choisir ce type de tuyau, et notamment le prix initial des tuyaux, ainsi que la durée de vie prévisible de ceux-ci. La prise en compte de ces paramètres permet de définir le type de tuyau retenu et de construire l'installation, puis de l'exploiter à partir des tuyaux du type retenu. Le procédé de sélection et d'exploitation couramment utilisé est relativement sommaire et largement fondé sur une appréciation subjective des différents types de tuyaux dans une situation donnée. L'invention a pour but de proposer un procédé de sélection d'un type de tuyau pour une installation et un procédé de réalisation de cette installation, qui permettent un choix plus pertinent du type de tuyau permettant de réduire sur tout le cycle de vie de l'installation le coût économique global et/ou les impacts environnementaux dus à cette installation. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de sélection d'un type de tuyau pour la réalisation d'un réseau de distribution d'un fluide, comportant les étapes de : a) créer une base de données techniques et économiques pour au moins deux types de tuyaux retenus ; 3050856 2 b) renseigner dans un calculateur les données caractéristiques du projet communes à tous les types de tuyaux et les données propres à chaque type de tuyau ; c) calculer, pour chaque type de tuyau retenu, au moins une fonction d'évaluation 5 sur une durée d'exploitation prédéterminée ; d) choisir le type de tuyau en fonction des résultats comparés des fonctions d'évaluation pour les différents types de tuyaux. Suivant des modes particuliers de mise en oeuvre, le procédé de sélection comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 10 - au moins une fonction d'évaluation comprend : - le coût d'acquisition des tuyaux ; - le coût d'exploitation du réseau sur une période de temps prédéterminée. - le coût d'acquisition comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : 15 - le coût financier d'acquisition des tuyaux ; - le coût financier de financement ; - le produit financier de subvention ; - le coût financier de pose. - le coût d'exploitation comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le 20 groupe consistant en : - le coût financier de pompage ; - le coût financier de réparation ; - le coût financier de maintenance ; - le coût financier des pertes de fluide dues aux fuites. 25 - ladite au moins une fonction d'évaluation comprend le coût de recyclage des tuyaux ; - le coût de recyclage comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : - le coût financier de démantèlement ; 30 - le produit financier issu du recyclage. - le coût d'acquisition comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : - le coût environnemental des matières premières ; - le coût environnemental de la fabrication des tuyaux ; - le coût environnemental du transport des tuyaux ; 3050856 3 - le coût environnemental de la pose des tuyaux. - le coût d'exploitation comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : - le coût environnemental de pompage ; 5 - le coût environnemental de protection cathodique ; - le coût environnemental de réparation ; - le coût environnemental des pertes de fluide dues aux fuites. - le coût financier des pertes de fluide dues aux fuites et le coût environnemental des pertes de fluide dues aux fuites est calculé à partir de la quantité de fluide 10 perdue pour 1m3 de fluide pour l'année N, cette quantité de fluide perdue étant calculée comme suit : 1, - ( 1 (1 ± où : est l'indice prévisionnel d'augmentation annuelle des pertes d'eau 15 WLfinai sont les pertes d'eau à la fin de la durée de service en m3/ année Final est la durée de service prévisionnelle, exprimée en années N est l'âge de la canalisation et : - 3é.5.25 20 Où : 1.. REVENDICATIONS1.- Procédé de sélection d'un type de tuyau pour la réalisation d'un réseau de distribution d'un fluide comportant les étapes de : a) créer (100) une base de données techniques et économiques pour au moins deux types de tuyaux retenus ; b) renseigner (102) dans un calculateur les données caractéristiques du projet communes à tous les types de tuyaux et les données propres à chaque type de tuyau ; c) calculer (104), pour chaque type de tuyau retenu, au moins une fonction d'évaluation (CF, CE) sur une durée d'exploitation prédéterminée ; d) choisir (306) le type de tuyau en fonction des résultats comparés des fonctions d'évaluation pour les différents types de tuyaux. 2.- Procédé de sélection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une fonction d'évaluation (CF, CE) comprend : - le coût d'acquisition des tuyaux (CFA ; CEA) ; - le coût d'exploitation du réseau sur une période de temps prédéterminée (CFE ; CEE). 3.- Procédé de sélection selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coût d'acquisition (CFA) comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : - le coût financier d'acquisition des tuyaux (CFA1) ; - le coût financier de financement (CFA2) ; - le produit financier de subvention (CFA3) ; - le coût financier de pose (CFA4). 4.- Procédé de sélection selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le coût d'exploitation (CFE) comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : - le coût financier de pompage (CFE1) ; - le coût financier de réparation (CFE2) ; - le coût financier de maintenance (CFE3) ; - le coût financier des pertes de fluide dues aux fuites (CFE4). 5.- Procédé de sélection selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite au moins une fonction d'évaluation comprend : - le coût de recyclage des tuyaux (CFR, CER). 3050856 38 6.- Procédé de sélection selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coût de recyclage (CFR) comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : 5 - le coût financier de démantèlement (CFR1) ; - le produit financier issu du recyclage (CFR2). 7.- Procédé de sélection selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le coût d'acquisition (CEA) comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : 10 - le coût environnemental des matières premières (CEA1) ; - le coût environnemental de la fabrication des tuyaux (CEA2) ; - le coût environnemental du transport des tuyaux (CEA3) ; et - le coût environnemental de la pose des tuyaux (CEA4). 8.- Procédé de sélection selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, 15 caractérisé en ce que le coût d'exploitation (CEE) comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe consistant en : - le coût environnemental de pompage (CEE1) ; - le coût environnemental de protection cathodique (CEE2) ; - le coût environnemental de réparation (CEE3) ; et 20 - le coût environnemental des pertes de fluide dues aux fuites (CEE4). 9.- Procédé de sélection selon la revendication 4 ou 8, caractérisé en ce que le coût financier des pertes de fluide dues aux fuites (CFE4) et le coût environnemental des pertes de fluide dues aux fuites (CEE4) est calculé à partir de la quantité de fluide perdue pour 1m3 de fluide pour l'année N, cette quantité de fluide perdue - étant 25 calculée comme suit : où : VVLN = - ((-1 - 1) est l'indice prévisionnel d'augmentation annuelle des pertes d'eau WLfinai sont les pertes d'eau à la fin de la durée de service en m3/ année 30 Final est la durée de service prévisionnelle, exprimée en années N est l'âge de la canalisation et : 35 Où : L est la longueur du réseau, en km 3050856 39 est l'indice linéaire de perte d'eau à la fin de la durée de service prévisionnelle. 10.- Procédé de sélection selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le coût de recyclage (CER) comprend un ou plusieurs des coûts compris dans le groupe 5 consistant en : - le coût environnemental de démantèlement (CER1) ; - le coût environnemental du traitement (CER2) ; et - le produit environnemental du recyclage (CERS). 11.- Procédé de sélection selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que les types de tuyaux comprennent au moins deux types compris dans le groupe consistant en : - des tuyaux en fonte ductile ; - des tuyaux en acier soudés ; - des tuyaux en polyéthylène ; 15 - des tuyaux en polychlorure de vinyle ; - des tuyaux en polychlorure de vinyle bi-orienté ; et - des tuyaux en plastique renforcé de fibres de verre. 12.- Procédé de sélection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite durée d'exploitation prédéterminée est comprise entre 75 et 20 125 ans. 13.- Procédé de sélection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données caractéristiques du projet comprennent une ou plusieurs des données comprises dans le groupe consistant en : - la situation géographique du réseau ; 25 - le lieu de pose ; - la longueur du réseau ; - la pression de service du réseau ; - le type de distribution ; et - le diamètre nominal des tuyaux. 30 14.- Procédé d'installation d'un réseau de distribution de fluide comportant : a) une phase de sélection d'un type de tuyau selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 pour la réalisation du réseau ; b) une phase de pose des tuyaux du type sélectionné pour réaliser le réseau de distribution. 3050856 15.- Dispositif comportant des moyens informatiques spécifiques pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.