Étude de cas d'un fabricant de tuyaux pour pompe à béton : 1 100 m à l'intérieur d'un tunnel

Un entrepreneur de travaux souterrains devait réaliser un coulage continu à l'extrémité d'une ligne horizontale de 1 100 mètres, avec des coudes à chaque changement d'alignement. Les longues lignes tombent en panne au même endroit : les coudes s'amincissent là où la direction change, et personne ne s'en rend compte avant que la ligne ne se bouche. Nous avons fourni des tuyaux résistants à l'usure trempés avec un programme de rotation intégré au plan de coulage, et le projet s'est achevé sans éclatement.

Aperçu du projet

Le problème : une usure invisible et une ligne inaccessible

Dans un tunnel, la ligne est le seul moyen d'accès. Une fois les tuyaux déployés le long du radier, les inspecter signifie parcourir toute la longueur à pied, et les pièces qui se détériorent en premier sont les coudes, qui sont aussi les pièces les plus sollicitées.

Les tronçons horizontaux s'usent différemment des tronçons verticaux. Dans une colonne montante, c'est la partie supérieure du tuyau qui s'amincit en premier, mais dans une longue ligne horizontale, l'usure se concentre à chaque changement de direction et au fond de l'alésage où le granulat grossier glisse. Un tuyau générique à paroi simple atteint son épaisseur de retrait aux coudes bien avant que les tronçons droits ne soient à moitié usés.

Le programme a aggravé la situation. Le coulage était continu, et un bouchage au milieu d'un tunnel ne constitue pas un simple retard : c'est une équipe perdue à cause du débouchage et du réamorçage.

Pourquoi nous avons choisi des tuyaux résistants à l'usure trempés avec rotation plutôt que des tuyaux génériques à paroi plus épaisse et le débouchage réactif

Tuyau générique à paroi plus épaisse. Écarté. Il ajoute environ vingt pour cent de poids sur une ligne qui doit être manipulée par deux personnes, et il perce toujours aux coudes en premier.

Tuyau standard à paroi simple remplacé en cas de panne. Écarté. Le remplacement en cas de panne signifie que la panne survient d'abord, et dans un tunnel, cela signifie une ligne bouchée.

Prévoir un pompage inverse lorsque la ligne se bouche. Écarté. Cela traite le symptôme. Deux ou trois inversions de débit débouchent la ligne mais ne résolvent rien au niveau du coude qui a causé le bouchage.

Tuyau résistant à l'usure trempé avec un programme de rotation écrit. Sélectionné. La couche durcie prolonge la durée de vie, et la rotation déplace l'usure d'un côté à l'autre.

Le tuyau que nous avons fabriqué

Les tronçons droits sont des tuyaux résistants à l'usure trempés avec une couche de surface à 55 à 62 HRC, valeur à laquelle le processus est maintenu. La couche durcie traverse la paroi plutôt que de n'en former qu'une fine couche superficielle, de sorte qu'un tuyau déjà légèrement usé conserve sa forme.

Les coudes sont la pièce qui détermine le résultat, c'est pourquoi le coudé en acier moulé a été spécifié à chaque changement de direction, et pas seulement sur les plus serrés. Les colliers et les réducteurs provenaient du même catalogue, et l'interface de la pompe a été adaptée à la machine de l'entrepreneur, de sorte qu'aucun adaptateur n'était nécessaire au début de la ligne.

Le tuyau de transport résistant à l'usure trempé a été fourni avec le même alésage sur toute la longueur, ce qui a permis à l'équipe de faire tourner les tronçons librement au lieu de devoir mémoriser ce qui s'adapte à quel endroit.

Installation : déroulement des travaux

La ligne a été déployée en une seule passe avant le coulage, avec des coudes numérotés et référencés par rapport à un chaînage.

La rotation a été intégrée au plan de coulage plutôt que de la laisser à l'appréciation de l'équipe. Tous les 3 500 mètres cubes, les coudes étaient démontés puis remontés après avoir été tournés de 180 degrés, ce qui déplace l'usure du côté opposé de l'alésage. Les tronçons droits étaient tournés selon le même cycle.

Les colliers étaient vérifiés à chaque rotation, et pas seulement au début. Un collier qui a été dérangé est une fuite qui n'attend que la pression, et la vérification ne prend qu'une minute.

Essais et contrôle qualité

La dureté est vérifiée sur chaque lot traité thermiquement et enregistrée, et la couche trempée est vérifiée sur des échantillons