Détection thermique des fuites - surveillance des structures

Principe de la détection thermique des fuites

Les mouvements de fluides dans le sous-sol entraînent souvent des anomalies de température, car l'eau d'infiltration présente généralement une température initiale différente de celle du sol. Le transport de chaleur advectif couplé au mouvement du fluide entraîne, dans les zones traversées et dans leur environnement immédiat, une égalisation de la température du sol à celle de l'eau d'infiltration. Celle-ci convient donc comme traceur, c'est-à-dire pour détecter et délimiter le mouvement du fluide.

Applications

Le procédé de sondage de température développé et breveté par GTC Kappelmeyer® en 1989 a déjà permis de réaliser

• plus de 500 km de digues et de nombreux ouvrages d'écluses ont été examinés.
• De nombreux dommages aux éléments d'étanchéité ont pu être localisés avec précision.
• et les zones de digues présentant un débit ou un affaissement accru ont pu être délimitées à temps et sans équivoque.
• La méthode de mesure a également été utilisée pour contrôler les digues de protection contre les inondations endiguées.
• La conservation de preuves lors de mesures de construction ou de réhabilitation et la surveillance de travaux hydrauliques tels que les sous-douches
• et les travaux sur l'étanchéité constituent d'autres applications du procédé.
• Les mesures à long terme permettent de mettre en évidence les modifications sur et dans les ouvrages.
• Il est possible de déterminer d'autres paramètres, tels que la densité du dépôt, la perméabilité et la vitesse d'écoulement in situ.

Les sondages thermiques peuvent être réalisés dans des sédiments et des corps en vrac - en fonction de la densité du dépôt et de la répartition des grains - jusqu'à une profondeur d'environ 40 mètres. Pour des profondeurs d'exploration plus importantes ou des densités de stockage très élevées ou une proportion élevée de gros grains, des forages préliminaires doivent être effectués.

Monitoring permanent

Outre les mesures individuelles, il est également possible d'effectuer des surveillances illimitées dans le temps avec évaluation automatique. Les données sont généralement saisies à l'aide d'enregistreurs fonctionnant sur batterie, puis téléchargées via le réseau de téléphonie mobile, traitées sous forme de graphiques et peuvent être consultées sur Internet via la surveillance en ligne. Avec des séries de mesures plus longues, il est possible d'effectuer des analyses du déphasage et de déterminer les vitesses de suintement. Le système de surveillance calcule les paramètres. En cas de dépassement des valeurs seuils, des messages d'avertissement sont envoyés par SMS ou par e-mail.

Mesures de température par fibre optique

Les fibres optiques permettent de mesurer des températures sur plus de 30 km avec une résolution spatiale de 0,5 m en une seule mesure. L'installation des fibres optiques se fait idéalement lors de la construction de l'ouvrage à étudier, mais peut aussi, selon les cas, être effectuée ultérieurement (méthode Retrofit).

S'il existe une différence suffisamment importante entre la température dans l'environnement du câble à fibres optiques et la température de l'eau, une fuite peut être détectée par le fait que le gradient de température entre la température du sol non perturbée et celle de l'eau d'infiltration diminue de manière significative (méthode du gradient).

S'il n'y a pas de différence de température suffisante, on utilise la méthode du chauffage ou de l'impulsion de chaleur (HPM). On utilise des câbles hybrides en fibre de verre avec des conducteurs électriques. Une tension électrique est appliquée à ces conducteurs, de sorte que le câble se réchauffe. L'augmentation de la température est mesurée à l'aide des fibres optiques. Lorsqu'un fluide (par exemple de l'eau) circule autour du câble, un transport de chaleur advectif supplémentaire se produit. Celui-ci entraîne un réchauffement nettement plus faible du câble. Cela permet de mettre en évidence les processus d'écoulement et de localiser les fuites. Presque tous les systèmes d'étanchéité peuvent être contrôlés indépendamment des variations de température saisonnières.

• Détection thermique de fuites sur les canalisations
• Détection thermique de fuites dans les excavations
• Détection thermique des fuites dans les barrages

Downloads