Notre compétence au service de l'eau


Ecoute au sol et corrélation acoustique

En France, les fuites d'eau évacuées par les canalisations font perdre chaque année une somme colossale d'argent au réseau français de distribution.

La raison tient du fait qu'au fil des années, les canalisations d'eau s'usent et se cassent sans parler des installations douteuses. Conscient des dommages environnemental, économique et hygiénique que peut engendrer la fuite d'eau, Serv’eau propose des services de recherche de fuite par corrélation acoustique.

Les méthodes acoustiques permettent la détection des fuites d’eau sur les réseaux sous pression grâce au bruit généré par celles-ci. Comme les fuites émettent un son plus ou moins aigu, il est possible de localiser ce bruit grâce à la technique de la corrélation acoustique. En effet, une fuite d’eau émet un bruit particulier qui varie en fonction de son débit, la pression de service, la forme et la taille de la cassure. D’autres paramètres agissent également comme la nature de la conduite, sa profondeur, ainsi que la texture et la perméabilité du sol.

Ceci fait partie des techniques de localisation de fuite dans les canalisations souterraines. La localisation se fait au moyen des capteurs placés à des endroits stratégiques. Avec les données perçues, cette technique va permettre au dépisteur de trouver l'orifice même de la fuite.

Correlation sous pression
Correlation sous pression
Correlation
Correlation

Pourquoi utiliser la corrélation acoustique ?

L'objectif de la technique est de repérer facilement l'orifice même de la fuite afin d'éviter le gaspillage d'eau et de réduire les coûts associés. Elle permet également d'empêcher que la chaussée ainsi que les autres infrastructures autour de la fuite ne se dégradent. Mais la maîtrise de la technique de la corrélation acoustique relève d'une bonne manipulation des équipements spécifiques et d'une expérience que seul un dépisteur peut avoir.

Mode opératoire:

Cette prestation se décompose en trois phases principales :

La pré-localisation:

C’est une écoute au sol, systématique et intégrale réalisée par le technicien. L’ensemble du réseau est parcouru afin de déterminer les tronçons fuyards en fonction du bruit généré par la fuite. L'écoute au sol se fait à l'aide d'une canne d'écoute électronique et d'un micro de sol. Cette phase dans la recherche de fuite permet de sectoriser et de réduire le secteur d'intervention.

En outre, la nature du matériau de la canalisation va également jouer un rôle important sur le résultat de la recherche. En effet, dans les canalisations dures (souvent faites en ciment, en acier et en fonte), la détection de la fuite est beaucoup plus facile que dans les canalisations où les conduites sont en PVC ou en polyéthylène car ces matériaux ont la particularité d'atténuer les vibrations de la fuite et de rendre la progression délicate.

Une fois la zone fuyarde mise en évidence, le bruit est cerné plus précisément par corrélation entre les capteurs du corrélateur.

La corrélation acoustique :

L’écoute électro-acoustique ou ultrason consiste d’une part à mettre en évidence, à temps réel, le bruit qu’émet la fuite et, d’une autre part, à mesurer la fréquence et le volume des signaux. Elle s’effectue à l’aide d’un émetteur d’ondes ultrasons qui est capable de passer à travers des conduites et des canalisations, qu’elles soient enterrées au sol ou encastrées. En outre, des capteurs de fuite sont installés en des lieux stratégiques.

En effet, une fuite sur un réseau génère une onde acoustique qui se propage à une vitesse spécifique et constante dans le matériau de la conduite. L’amplitude de l’onde acoustique s’atténue en se propageant, jusqu’à ne plus être distinguable du bruit de fond. La corrélation consiste à positionner 2 amplificateurs de bruits chacun en contact avec la canalisation (de part et d’autre de la fuite) et à chercher les similitudes entre les bruits qu’ils enregistrent. Le relevé des capteurs peut se faire par liaison radio, GSM ou filaire.

Le signal transmis dans les canalisations est analysé par ordinateur, afin de déterminer par un algorithme de calcul, l’emplacement théorique de la fuite à quelques centimètres près. Il est possible de calculer sa position, connaissant :

  • la distance entre les deux capteurs,
  • la vitesse de propagation du bruit dans le matériau ou dans l’eau,
  • le décalage temporel à l’enregistrement par les 2 capteurs du bruit généré par la fuite (perçu atténué et retardé pour le capteur situé le plus loin de la fuite).

Plus la distance entre 2 points de corrélation est courte, meilleur est le résultat.

La corrélation nécessite une bonne connaissance de la méthode afin de procéder à un réglage fin du corrélateur (bandes de fréquences, vitesse de propagation du son, distance entre capteurs, milieu de propagation). Pour une bonne efficacité, il est important de bien connaître les paramètres de la corrélation (distance entre les capteurs, matériau, etc.) et d’avoir une bonne synchronisation temporelle entre les 2 capteurs (inférieure à la milliseconde).

La localisation fine :

Cette étape nous permet de confirmer par écoute au sol à l’aplomb de la canalisation la position théorique de fuite donnée par le corrélateur. Nous utilisons également cette méthode pour détecter une fuite sur une zone plus grande dans le cas où le corrélateur n’est pas en en mesure d’obtenir une précision suffisante. L’expérience de nos techniciens prend alors tout son sens !

Pour capter et entendre les bruits émis par la vibration des canalisations, on utilise la cloche acoustique. La terre aussi vibre à cause des effets du jet d'eau provoqué par la fuite. Cette vibration peut alors être perçue comme un son à repérer.

En plus du capteur de son, le technicien doit utiliser un casque d'écoute stéréo, puisque l'oreille humaine joue un rôle non négligeable dans la détection des sons. Pour être complet, l'équipement se compose aussi de micros de sol, d'un microphone, d'une pointe de contact, de système de transport "triangle" et d'un amplificateur acoustique. Chaque appareil a un rôle bien précis. À titre d'exemple, la pointe de contact permet la pré-localisation. Quant au microphone, il sert à capter les sons des fuites situées dans des endroits inaccessibles. Ces appareils vont percevoir le bruit généré par la fuite et le retransmettre par voie radio à l'unité centrale, le corrélateur acoustique. Le corrélateur acoustique constitue un outil d’aide à la décision. La décision de l’opérateur est une réflexion très précise de la situation par rapport à son environnement et ses caractéristiques. La recherche de fuite par corrélation acoustique est une véritable traque de la fuite, et nécessite de connaître tous les tenants et aboutissants du réseaux, pour déjouer les pièges.

Nos équipes interviennent aussi bien sur des réparations ponctuelles ou urgentes que sur des campagnes de plusieurs semaines. Nos techniciens spécialisés sont équipés de tout le matériel nécessaire pour mener à bien leur mission.

photo Serveau
Serv'eau

Foire aux questions:

Les méthodes acoustiques permettent la détection des fuites d’eau sur les réseaux sous pression grâce au bruit généré par celles-ci. Comme les fuites émettent un son plus ou moins aigu, il est possible de localiser ce bruit grâce à la technique de la corrélation acoustique. En effet, une fuite d’eau émet un bruit particulier qui varie en fonction de son débit, la pression de service, la forme et la taille de la cassure. D’autres paramètres agissent également comme la nature de la conduite, sa profondeur, ainsi que la texture et la perméabilité du sol.

Les conduites en PVC ou en polyéthylène ont la particularité d'atténuer les vibrations de la fuite et de rendre la progression délicate. Aussi, selon l'environnement sonore et pour éviter les erreurs de corrélation, la recherche de fuite devra se faire en décaler de l'activité ou de la circulation, de nuit ou le week-end.

Cette opération doit être préparée à l’aide d’un plan détaillé du réseau sur lequel figurent les équipements (vannes et prises en charge sur lesquelles pourront être placés les capteurs) et les matériaux des conduites.

La corrélation acoustique se pratique à l’aide de :

  • capteurs mobiles, lorsqu’une fuite a été pré-localisée sur un tronçon,
  • capteurs à poste fixe, installés pour réaliser une surveillance quotidienne du réseau.

Le choix du capteur (accéléromètre ou hydrophone) se fait principalement en fonction :

  • du matériau des conduites du réseau (l’hydrophone est préféré pour les matériaux plastiques).
  • des bouches à clés ou des prises en charge suffisamment rapprochées pour installer les capteurs pour réaliser la corrélation.

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