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À l’usine d’eau lacustre d’Ipsach, au bord du lac de Bienne (Suisse), la prise d’eau brute a été fondamentalement repensée en raison de la moule quagga invasive. Deux systèmes de conduites en plastique AGRULINE DN/OD 700 en PE 100-RC, d’une longueur de 750 mètres chacun, permettent un nettoyage intérieur entièrement automatisé de tous les composants de la prise d’eau lacustre, y compris de la crépine de prise d’eau. Le système de conduites en plastique mis en œuvre n’est donc pas seulement un moyen de transport, mais aussi un élément constitutif du système de nettoyage.
La précision dimensionnelle continue des tubes ainsi que l’exécution homogène des assemblages soudés permettent de faire circuler sur toute la longueur un dispositif de nettoyage mécanique, sous pression d’eau, sans ressaut de section. La conduite, les pièces façonnées et la crépine de prise d’eau sont harmonisées hydrauliquement et présentent le même diamètre intérieur. Le point décisif est que tous les composants de la conduite sont réalisés avec une continuité géométrique parfaite et sans saut de section.
Le projet de prise d’eau brute a été déclenché par la rénovation complète de l’usine d’eau lacustre d’Ipsach, dans le cadre de laquelle il a fallu tenir compte de l’encrassement croissant dû à la moule quagga invasive (Dreissena rostriformis bugensis), qui se propage dans le lac de Bienne depuis environ 2019. Les larves libres en suspension dans l’eau se fixent sur les surfaces en l’espace d’environ quatre semaines, puis forment une coquille. Dans la prise d’eau lacustre existante des années 1970 – une conduite en acier revêtue de ciment avec construction à clapets – un nettoyage mécanique n’était pas possible. Dans les nettoyages conventionnels de conduites, un dispositif de nettoyage est poussé dans la conduite ; il en sort dans le lac, puis est récupéré par bateau. Les nettoyages de ce type nécessitent des interventions de plongeurs et de bateaux et perturbent l’exploitation. À Ipsach, l’objectif était de développer un système permettant des nettoyages sans intervention sur le lac. Cela doit permettre une exploitation entièrement automatisée, indépendante des conditions météorologiques, avec des coûts de cycle de vie optimisés.
Le cœur du nouveau système de conduites en plastique est constitué de deux conduites parallèles en PE 100-RC, avec une pression de service de 2 bar et des diamètres intérieurs identiques depuis le bâtiment d’exploitation jusqu’au point de prise situé à environ 38 mètres de profondeur. Le concept est complété par un sas de lancement et de réception, une conduite de retour séparée ainsi qu’une crépine de prise d’eau brevetée (« passoire ») présentant le même diamètre hydraulique que la conduite. Cette continuité géométrique est la condition préalable pour que le dispositif de nettoyage puisse parcourir l’ensemble du trajet dans les deux sens sans devoir être récupéré.
Pour une utilisation dans la conduite sous pression de 750 mètres de long, aucune ovalisation significative, aucun écart de diamètre notable ni aucun désaffleurement appréciable au droit des soudures ne sont admissibles. Même de faibles écarts de forme augmentent la résistance mécanique et compromettent l’aptitude au passage. Le profil intérieur doit rester constant sur toute la longueur.
AGRU a fabriqué les tubes sous pression dans des fenêtres de production définies afin d’éviter les dérives de tolérances liées aux déformations dues à un stockage prolongé. Les tronçons de tube à souder provenaient d’un même lot matière et ont été marqués comme appartenant au même ensemble. AGRU a ainsi fourni un système de conduites en plastique exactement adapté au projet. L’assemblage des tronçons de conduite a été réalisé par soudage bout à bout à l’élément chauffant afin d’obtenir des unités homogènes, solidaires en traction longitudinale. L’objectif était d’obtenir une géométrie intérieure uniforme avec un désaffleurement minimal des cordons sur toute la longueur de la conduite. Selon l’exploitant, les exigences dépassaient les tolérances habituellement admises dans la branche, qu’AGRU a respectées grâce à une préparation minutieuse.
Après examen de plusieurs variantes, le choix du matériau s’est porté sur le PE 100-RC. Les critères déterminants ont été l’absence de corrosion, la résistance à l’abrasion ainsi que l’aptitude à supporter des cycles de nettoyage mécanique répétés. ¶ Par rapport à l’acier revêtu, les revêtements intérieurs et les mesures complémentaires de protection anticorrosion deviennent inutiles.
Le PE 100-RC présente une résistance accrue à la croissance lente des fissures et atteint, lors de l’essai FNCT selon l’ISO 16770, des durées minimales supérieures à 8760 heures. Pour les systèmes de conduites sous pression soudés, cela signifie une sécurité supplémentaire à long terme, en particulier dans les zones de soudure soumises à des sollicitations cycliques. Le soudage en continuité matière sur toute l’épaisseur de paroi crée un système monolithique sans assemblages d’étanchéité démontables – une solution constructive pertinente pour une durée d’utilisation prévue sur plusieurs décennies.
Les travaux de soudage, l’immersion contrôlée des conduites de pression lacustres et leur ancrage sûr dans le fond du lac ont été réalisés par Hydrokarst Swiss SA, spécialisée dans les travaux sous-marins. L’entreprise a apporté son expérience notamment pour l’alignement précis et le positionnement des conduites DN/OD 700 à environ 38 mètres de profondeur. En raison de la densité du PE, proche de celle de l’eau, la conduite de pression lacustre a pu être amenée flottante jusqu’à sa position finale exacte. L’immersion contrôlée en courbe en S a été réalisée par remplissage coordonné de la conduite de pression lacustre. La crépine de prise d’eau, d’environ dix mètres de haut, est située sur une pente du fond du lac et orientée de manière à suivre la géométrie de la rive et à résister aux mouvements potentiels de sédiments. La mise en service du système a eu lieu fin 2025.
« Pour le bon fonctionnement du nouveau système de nettoyage, une précision dimensionnelle exacte des conduites était indispensable. La société AGRU a réalisé un excellent travail pour répondre à nos exigences élevées », déclare Hanna Schiff, cheffe de projet de l’usine d’eau lacustre d’Ipsach.
Le projet présente un caractère de référence pour les prises d’eau lacustre dans les eaux touchées par les moules quagga. Il montre que la maîtrise de l’encrassement des installations techniques face à cet organisme invasif constitue un défi technique. Lorsque la géométrie de la conduite, le matériau, les pièces façonnées et la technique d’assemblage sont conçus de telle sorte que le nettoyage mécanique puisse être automatisé et effectué sans interruption d’exploitation, le mode de maintenance s’en trouve fondamentalement modifié. À Ipsach, le système de conduites en plastique utilisé constitue ainsi la condition structurelle essentielle d’une prise d’eau lacustre durablement fiable en exploitation.
