La nouvelle installation d’écoulement de l’Université de Calgary contribue à faire progresser la recherche sur la détection des fuites dans les pipelines

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Le laboratoire de recherche et d’innovation sur les pipelines de pointe da
Le laboratoire de recherche et d’innovation sur les pipelines de pointe dans le bâtiment de génie mécanique de l’université de Calgary. Ron Hugo
Les fuites de canalisations d’eau ont été un problème majeur à Calgary l’été dernier, plongeant la ville entière dans deux périodes prolongées de restriction de l’utilisation de l’eau après la rupture d’une canalisation principale en juin.

Mais les recherches menées dans une nouvelle installation de flux de l’université de Calgary contribuent à faire progresser la détection des fuites dans les pipelines et les infrastructures hydrauliques connexes, et notamment à trouver des moyens de réduire la perte d’énergie dans le traitement de l’eau lorsque de tels incidents se produisent.

"Les recherches que je mène concernent les systèmes de pipelines et nous nous intéressons plus particulièrement aux méthodes permettant de détecter si un pipeline fuit ou non", explique Ron Hugo, BSc (Eng) ’89, PhD, professeur au département d’ingénierie mécanique et de fabrication et directeur du centre d’ingénierie des pipelines de l’école d’ingénieurs Schulich.

"Ce que nous recherchons, ce sont des moyens de trouver des signatures mécaniques qui nous indiqueraient qu’une panne est imminente ou qu’une panne s’est produite.

La recherche suit l’approche unique consistant à recréer une rupture naturelle de pipeline afin d’obtenir les résultats les plus authentiques.

"Nous prenons une section de tuyau et nous l’endommageons intentionnellement", explique Hugo. "Nous la plaçons dans une installation d’écoulement dont nous disposons et qui nous permet de modifier le débit ou la pression. Ainsi, à un débit fixe, nous augmentons la pression jusqu’au point où la conduite se rompt.

L’Advanced Pipeline Research and Innovation Laboratory (APRIL) est une installation de flux qui a commencé à recevoir un financement de Plains Midstream Canada en 2019, puis de l’ancienne Association canadienne de pipelines d’énergie, mais qui est devenue opérationnelle en février de cette année. Ce nouveau laboratoire, situé dans le bâtiment d’ingénierie mécanique, permet une recherche mieux contrôlée.

"Il s’agit d’une installation unique au monde, car elle nous permet de contrôler un grand nombre de variables différentes au sein d’un réseau de pipelines", explique M. Hugo.

Hugo espère collaborer à l’avenir avec le Hub de l’Université des Nations Unies (UNU) de Calgary, qui se concentre sur l’eau, afin de faire avancer ses recherches.

Il indique qu’il travaille avec des professeurs de génie civil sur une proposition qui sera soumise au Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et qui permettra de collaborer à l’avenir sur ce défi.

"Ce serait un bon mélange, en prenant des gens du génie civil qui étudient les structures en béton armé et le travail que nous faisons avec les réseaux de pipelines, et en les réunissant pour des projets de recherche en collaboration", dit Hugo.

Le lien entre la recherche d’Hugo et l’infrastructure de l’eau concerne la manière dont l’eau est distribuée dans la ville et le fait que même une petite fuite - celle qui n’est pas détectée et qui n’entraîne pas de restrictions de l’utilisation de l’eau - gaspille des ressources, de l’eau et de l’énergie.

"On estime qu’entre 20 et 25 % de l’eau potable s’échappe des systèmes de distribution", explique M. Hugo. "Ainsi, une grande quantité d’énergie est consacrée au traitement de l’eau et c’est de l’énergie qui est gaspillée lorsqu’il y a des fuites.

"Nous pensons qu’il est possible de contribuer au développement d’une meilleure technologie de détection afin d’empêcher ces fuites de se produire.

Avec l’aide de l’installation de débit d’APRIL et des personnes impliquées dans la recherche sur la détection des fuites dans les pipelines, Hugo pense que de réels progrès peuvent être réalisés.

"Ce type d’environnement a permis de mener de nombreuses recherches en collaboration avec l’industrie, ce qui a permis de former des étudiants de troisième cycle", explique M. Hugo. "Le fait d’être dans cet écosystème et l’Université de Calgary ont donc joué un rôle déterminant dans le développement de ces relations, ce qui a permis à la recherche de s’épanouir.

"Il nous a permis de bénéficier d’une infrastructure de classe mondiale que l’on ne trouve nulle part ailleurs.