Comment la corrosion menace-t-elle l'approvisionnement en eau des ménages et que pouvons-nous faire pour y remédier ?

Il y a plus de 2,2 millions de kilomètres d'infrastructures hydrauliques souterraines aux États-Unis, dont une grande partie a largement dépassé la durée de vie prévue. Plus la population augmente et plus les catastrophes climatiques, telles que les inondations, les ouragans et les températures extrêmes, ont un impact sur ces systèmes, plus le risque de corrosion augmente.

Il est beaucoup trop facile d'oublier ce risque lorsque ces pipelines sont enterrés. La mentalité "loin des yeux, loin du cœur" augmente le risque d'interruptions de service et d'atteintes à la santé publique. Les municipalités doivent prendre certaines mesures pour que l'approvisionnement en eau des habitations reste fiable, sûr et accessible à tous ceux qui en ont besoin.

Corrosion et infrastructures d'eau potable

Quand le métal est exposé à la corrosion, il subit une détérioration progressive. Dans les réseaux d'eau potable, cela peut se produire à l'intérieur, lorsque l'eau réagit aux parois des tuyaux, et à l'extérieur, en raison de l'humidité du sol, de la salinité et des contaminants. La corrosion décompose le métal, entraînant la lixiviation du plomb, du cuivre, du fer et du manganèse dans l'eau potable. La rouille s'accumule et restreint l'écoulement, ce qui entraîne une défaillance des parois des canalisations et augmente le risque de rupture.

L'EPA (Agence pour la protection de l'environnement) prévoit que nos systèmes d'eau potable nécessiteront plus de $470 milliards de réparations d'ici à 2037 pour éviter un risque sanitaire accru. La corrosion est l'une des principales causes de ce coût élevé.

Inondations, eau salée et menace croissante de corrosion

Personne ne souhaite un nouveau scénario à la Flint, dans le Michigan. Les municipalités sont confrontées à des décisions difficiles et Flint n'était pas différent. Le transfert de l'approvisionnement en eau de Détroit à la rivière Flint en 2014 a exposé la communauté locale à de graves problèmes de santé qui ont fini par faire l'objet de reportages nationaux et de poursuites judiciaires, ce qui a entraîné des coûts beaucoup plus élevés que prévu.

Certaines des options liées à la gestion de l'approvisionnement en eau ne relèvent pas des processus décisionnels des conseils municipaux ou des bureaux municipaux. La volatilité du climat augmente, exposant les systèmes à des risques de corrosion plus importants, en particulier dans les zones côtières, de basse altitude ou sujettes aux inondations. Il faut donc redoubler d'attention pour éviter cela :

• Saturation du sol et blindage de l'anode : La remontée des nappes phréatiques augmente la conductivité de l'environnement des infrastructures enterrées. Les courants vagabonds s'intensifient et les revêtements protecteurs saturés ne peuvent plus fonctionner efficacement. Cela crée des zones appauvries en oxygène qui favorisent la corrosion sous influence microbienne (MIC).
• Intrusion d'eau salée : Les régions côtières, du Maine à la Floride, connaissent déjà des ondes de tempête et une élévation du niveau de la mer. L'eau salée est alors introduite dans des systèmes conçus à l'origine pour l'eau douce. Le sel (en particulier les ions chlorure) est très agressif pour les métaux tels que l'acier et le cuivre. Les eaux de crue chargées de sel pénètrent dans les boîtes à vannes, les bouches d'incendie et les locaux techniques. Vous n'avez qu'à regarder L'ouragan Katrina de 2005 à la recherche de preuves de ces dommages.  
• Températures extrêmes et mouvements de terrain : Un changement dans les cycles soudains de gel et de dégel peut fissurer et déplacer les revêtements protecteurs ou des systèmes entiers de canalisations et de réservoirs enterrés. Dès que la barrière protectrice est rompue, la corrosion commence à agir. Le déplacement des sols dû aux mêmes processus soumet les joints à des contraintes physiques, ce qui entraîne des fuites et une augmentation de la corrosion.

Le fait est que le changement climatique entraîne un risque accru d'éléments corrosifs. Ce n'est pas pour rien que le Corps des ingénieurs de l'armée américaine publie des plans d'adaptation au changement climatique actualisés. Il ne s'agit plus d'une préoccupation théorique.

Pourquoi les propriétaires doivent-ils s'en préoccuper ?

Plus les installations et les infrastructures municipales sont exposées à la corrosion, plus le risque est grand pour les femmes, les hommes et les enfants qui reçoivent de l'eau à domicile. Le plomb s'infiltre dans l'eau et la pression diminue. Même quelque chose d'aussi simple qu'une fuite non réparée peut entraîner des factures mensuelles élevées.

Votre maison peut être menacée si :

• Il a été construit avant 1986
• Votre eau a un goût de métal ou est décolorée.
• Vous vivez dans une région côtière ou sujette aux inondations
• Votre plomberie comprend de l'acier galvanisé

La corrosion compromet la plomberie interne. Il en résulte des réparations coûteuses, une diminution de la qualité de l'eau, une baisse de la valeur des biens immobiliers et un risque accru pour la santé (en particulier pour les jeunes enfants et les femmes enceintes).

Comment les ingénieurs luttent contre la corrosion des infrastructures hydrauliques

La bonne nouvelle, c'est qu'il existe de l'aide. La corrosion est peut-être inévitable, mais avec les bons outils, elle est aussi gérable. Les professionnels ayant une expérience directe de la science de la corrosion, de la protection cathodique et de l'ingénierie environnementale sont essentiels pour garantir la sécurité et la longévité des réseaux d'eau municipaux.

L'utilisation de systèmes de protection cathodique fournit une assurance avancée et surveillée qui redirige l'activité de corrosion loin des pipelines critiques, des réservoirs et d'autres installations (comme une usine de traitement de l'eau). Lorsqu'ils sont correctement conçus et entretenus, ces systèmes peuvent prolonger la durée de vie des ressources de plusieurs décennies, en particulier lorsqu'ils sont associés à des capteurs IoT (Internet des objets), à l'informatique en nuage et à des intégrations ML (apprentissage automatique).

Des ingénieurs expérimentés recommanderont et installeront également des matériaux résistants à la corrosion. Les tuyaux en cuivre, en acier galvanisé et en plomb des anciens systèmes peuvent être remplacés par de nouveaux matériaux tels que le polyéthylène haute densité ou le PVC. Les revêtements en fonte ductile revêtus d'époxy ou les revêtements liés par fusion garantissent une bonne protection des canalisations enterrées. Même quelque chose d'aussi simple que des raccords en acier inoxydable réduit l'exposition à la salinité.

L'accent doit être mis sur les revêtements et les revêtements de protection, tels que les revêtements époxy sur les conduites en acier ou les revêtements en mortier de ciment à l'intérieur des conduites d'eau. Cependant, tous ces produits nécessitent un entretien régulier et une surveillance en temps réel.

C'est pourquoi il est essentiel de travailler avec des équipes comme la nôtre, Dreiym Engineering. Vous avez besoin de ces études de corrosion avancées et de ces tests de résistivité du sol pour vous assurer que le milieu environnant ne créera pas de dommages à l'avenir. Au minimum, vous feriez appel à une équipe comme la nôtre pour des rapports d'évaluation ou d'estimation lorsque vous envisagez d'utiliser une protection cathodique pour l'infrastructure de l'eau.

Ce que les municipalités peuvent faire

La responsabilité de fournir une eau potable propre, sûre et utile repose souvent sur les épaules des municipalités et des conseils d'administration. Cela peut s'avérer un véritable défi à l'heure où les budgets se resserrent et où le changement climatique a des répercussions sur la manière d'utiliser au mieux les ressources disponibles. La fin Il en résulte que la corrosion est souvent retardée au profit d'une autre situation "plus critique".

Afin de prévenir de telles situations, une municipalité prévoyante devrait :

• Programmer et réaliser des évaluations régulières des risques pour les infrastructures les plus vulnérables
• Mettre en œuvre des dispositifs de surveillance intelligents comme le ML, l'IoT et les systèmes de protection cathodique.
• Planifier une infrastructure "résistante au climat" en repensant les systèmes pour qu'ils résistent aux inondations, à l'exposition au sel et aux changements de température.
• S'associer avec des spécialistes qui peuvent offrir une planification à long terme de la corrosion

Il est impératif que les municipalités reconnaissent les économies à long terme et la réduction des risques pour la santé associées à ces mesures, plutôt que de se concentrer uniquement sur les coûts initiaux. Il sera probablement beaucoup plus rentable de procéder à ces changements maintenant que de reporter le vote à des années ou des décennies plus tard, lorsqu'il sera beaucoup trop tard.

Ce que les propriétaires peuvent faire

Bien que les municipalités contrôlent la plupart des infrastructures d'eau, les propriétaires peuvent prendre plusieurs mesures pour réduire le risque de problèmes d'eau liés à la corrosion. De nombreuses communautés rurales utilisent des puits ou ont des systèmes obsolètes qui doivent être remplacés. Un propriétaire responsable doit prendre en compte les points suivants

• Effectuer des analyses annuelles de l'eau pour détecter les minéraux, les métaux et les niveaux de pH/dureté afin de déceler les risques de corrosion.
• Vérifier le type de plomberie déjà installée dans la maison pour s'assurer qu'elle ne contient pas de cuivre, de plomb ou d'acier galvanisé à risque.
• L'installation d'une filtration avancée pour l'eau au point d'utilisation, en particulier dans les foyers où vivent de jeunes enfants.
• Faites couler de l'eau froide pendant 30 à 60 secondes avant de boire pour éliminer tout contaminant potentiel.

Un peu d'éducation du public permet de réduire considérablement les risques pour la santé de la population. La communication doit émaner des autorités municipales et des organismes de santé publique, mais elle doit s'appuyer sur les connaissances et l'expertise de bureaux d'études respectés, tels que Dreiym Engineering.

La santé des infrastructures, c'est la santé publique

Le risque de corrosion n'est peut-être pas aussi intriguant qu'un scandale politique ou qu'un incendie massif causant des dégâts dans un centre-ville. Le problème est que cette menace silencieuse et persistante aura un impact sur l'eau potable de millions de foyers. Lorsqu'un système est endommagé ou que des contaminants s'infiltrent dans l'infrastructure, le risque augmente de façon exponentielle.

L'atténuation de la menace des événements liés au changement climatique, tels que les inondations, l'exposition à l'eau salée, les ouragans et d'autres catastrophes, doit occuper le devant de la scène. La conception intelligente, la science des matériaux et la surveillance proactive sont essentielles à la maintenance préventive.

Travailler avec notre équipe à Dreiym Engineering vous assure d'avoir un partenaire expérimenté qui peut vous offrir des conseils et une conception en matière de systèmes de protection cathodique et de solutions de surveillance avancées. Nous sommes prêts à soutenir la prochaine génération de systèmes d'eau résilients.