L'ENDOSCOPIE DES FORAGES PAR GEOCAMERA AU SERVICE DE L'UTILISATION THERMIQUE DE LA NAPPE PHREATIQUE D'ALSACE :

constats et diagnostics

Octobre 1989

C. BUARD

J.P. LAMOTTE

J.J. RISLER

R 30446 ALS 4S 90

SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL ALSACE 204. route de Schirmeck - 67200 STRASBOURG - Tél.: 88.30.12.62"

CENTRE FRANCAIS DE LA CORROSION

ELECTRICITE DE STRASBOURG

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES ARTS ET INDUSTRIES DE STRASBOURG

Journées d'études

B I O C O R R O S I O N

P R E V E N T I O N ET M A I N T E N A N C E

26 - 27 Octobre 1989 - Strasbourg

L'ENDOSCOPIE DES FORAGES PAR GEOCANERA AU SERVICE DE L'UTILISATION THERMIQUE

DE LA NAPPE PHREATIQUE D'ALSACE : constats et diagnostics

par

J.J. RISLER, C. BUARD et J.P. LAMOTTE

B.R.G.M.

Service Géologique Régional Alsace

BRGM

L'ENDOSCOPIE DES FORAGES PAR GEOCAMERA AU SERVICE DE L'UTILISATION THERMIQUE DE LA NAPPE PHREATIQUE D'ALSACE :

constats et diagnostics

R 30446 ALS 4S 90 Octobre 1989

R E S U M E

Bien des forages d'eau pour pompes à chaleur eau-eau, exé­cutés de longue date, sont endommagés par des encroûtements ou des corrosions qui menacent leur durée de vie. Ces détériorations peuvent maintenant être mises en évidence par l'examen interne des tubages et des crépines à l'aide de caméras vidéo couleur miniaturisées ("géo­caméra") .

L'inspection périodique du parc de forages existant conduit à la détection précoce d'anomalies appelant des interventions préven­tives en général légères qui éviteront de futurs travaux lourds de réhabilitation ou la perte de certains forages.

Rapport réalisé par Claude BUARD, Jean-Paul LAMOTTE, Jean-Jacques RISLER, ingénieurs hydrogéologues.

17 pages.

SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL ALSACE 204, Route de Schirmeck - 67200 STRASBOURG

1. PROBLEME POSE.

L'utilisation de la caméra-vidéo pour l'inspection interne, ou endoscopie, des réseaux est une technique mise en oeuvre depuis déjà plu­sieurs années.

Elle connaît actuellement un développement rapide lié en parti­culier à l'utilisation énergétique des nappes d'eau souterraine par les pompes à chaleur eau-eau.

Ces dernières sont alimentées en plaine alluviale d'Alsace par des doublets de forages formés d'un puits de pompage et d'un puits de rejet.

Des dégradations du fonctionnement des rejets et des captages sont constatées, dix ans après la mise en service des premiers ouvrages, qui se manifestent par des débordements de rejets et des diminutions de productivité de captages.

Actuellement cette technique s'étend aux ouvrages de captage d'eau industrielle et d'eau potable, non seulement pour l'identification des causes de vieillissement des ouvrages (corrosion, colmatage, cassures, écrasements des tubages) mais aussi pour la mise en évidence des malfaçons (soudures, cimentations) et ceci dès la réception de l'ouvrage.

La caméra-vidéo fournit des diagnostics précis sur la cause des désordres et sur les remèdes appropriés (traitements de régénération des ouvrages).

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2. MOYENS MIS EN OEUVRE.

Le matériel mis en oeuvre, installé dans un véhicule Renault Master aménagé, comprend :

. des caméras couleur Thomson, compactes (90 et 120 mm de dia­mètre extérieur) et maniables (20 à 40 kg), qui permettent d'obtenir une vision axiale et radiale de l'intérieur d'un forage ;

. la mise au point est télécommandée et la profondeur d'investi­gation atteint 200 m actuellement.

Le câble de support et de commande se déroule sur un treuil enre­gistreur installé sur le véhicule, mais pouvant aussi être transporté à distance en fonction des difficultés d'accès aux ouvrages.

L'image de la caméra est contrôlée sur l'écran d'un moniteur et fait l'objet d'un enregistrement sur cassettes par un magnétoscope et elle peut être fournie dans les systèmes PAL ou SECAM.

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3. EXEMPLES D'INTERVENTION-TYPE.

Des exemples de comportement vis-à-vis de la corrosion de diffé­rents matériaux équipant des forages sont décrits ci-après.

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A. MATERIAUX RESISTANTS A LA CORROSION

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PVC

Forage à Illkirch-Graffenstaden

Usage : refroidissement industriel d'une usine de produitsfrigorifiques

Profondeur : 12 m dans les alluvions rhénanes

Diamètre : 600 mm

Enregistrement du 21 Février 1989

Cet ouvrage, créé en 1986, a été inspecté 3 ans plus tard,

Un très léger film de carbonate de calcium apparaît.

Il ne justifie pas d'intervention immédiate.

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PVC

Forage à Strasbourg - Robertsau

Usage : chauffage PAC d'immeubles scolaires

Profondeur : 32 m dans les alluvions rhénanes

Diamètre : 200 mm

Enregistrement du 14 Juin 1989

Cet ouvrage, créé en 1985, a été inspecté 5 ans plus tard,

II montre des dépôts ferrugineux d'origine bactérienne.

- 7 -BOIS LAMELLE-COLLEForage à Strasbourg-NeudorfUsage : incendie et refroidissement industriel d'une usine

de produits agro-alimentairesProfondeur : 46 m dans les alluvions rhénanesDiamètre : 400 mmEnregistrement du 15 Février 1989

Cet ouvrage a été inspecté après 16 années d'utilisation. Unentartrage important par du carbonate de calcium a été observé.

Le traitement de régénération du forage a consisté en un détar-trage par acidification ; ce dernier a été réalisé avec un succès visiblesur l'enregistrement du 10 Mars 1989 et attesté par un pompage d'essai.

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BETONForage dans la région parisienneUsage : refroidissement industriel d'une usine de produits

agro-alimentairesProfondeur : 20 m dans les alluvions de la MarneDiamètre : 1000 mmEnregistrement du 5 Février 1987

Cet ouvrage vieux de 25 ans montrait une baisse de productivitéimportante. Un entartrage par du carbonate de calcium a été constaté, asso-cié à la présence d'algues. On y a observé aussi une crevette d'eau.douce.

Le traitement de régénération du forage a consisté en un détar-trage par acidification le 14 Septembre 1989. Mais le remplacement de1'ouvrage vétusté a été néanmoins préconisé.

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ACIER RILSANE

Forage à Mulhouse

Usage : alimentation en eau potable

Profondeur : 81 m dans les alluvions rhénanes

Diamètre : 600 mm

Enregistrement du 20 Avril 1988

Cet ouvrage, vieux de 15 ans, a été trouvé dans un état parfait.

Il faut signaler qu'il est pourvu d'une obturation étanche entête.

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B. MATERIAUX CORRODABLES

ACIER NOIR E 24-2Forage à MittelhausbergenUsage : chauffage PAC et climatisation d'immeubles tertiairesProfondeur : 33 m dans les alluvions rhénanesDiamètre : 300 mmEnregistrement du 28 Avril 1987

Cet ouvrage vieux de 22 ans est entartré et envahi par des colo-nies bactériennes ferrugineuses.

Le traitement de régénération du forage a consisté en un détar-trage à 1'acide réalisé avec succès comme le montre 1'enregistrement du12 Juin 1987.

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ACIER SEMI-INOXYDABLE APS 20 A

Forage à Schiltigheim

Usage : chauffage PAC

Profondeur : 31 m dans les alluvions rhénanes

Diamètre : 600 mm

Enregistrement du 24 Janvier 1989

Cet ouvrage réalisé en 1984, a été inspecté 5 ans plus tard.

Il montre la présence d'entartrage et de colonies bactériennes

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C. ANOMALIES

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ACIER INOXYDABLE AISI 430

Forage à Illkirch-Graffenstaden

Usage : refroidissement industriel

Profondeur : 36 m dans les alluvions rhénanes

Diamètre : 950 mm

Enregistrement du 15 Février 1988

On voit ici la corrosion d'une soudure selon une génératricedes crépines.

Des arrivées d'eau sont particulièrement visibles à la base des

crépines,

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ECRASEMENT DU TUBE CREPINE

Forage à Illkirch-Graffenstaden

Usage : refroidissement industriel

Profondeur : 36 m dans les alluvions rhénanes

Diamètre : 950 mm

Enregistrement du 15 Février 1988

On voit ici un écrasement de crépines, constaté 3 ans après lamise en service du forage.

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CONCRETION DE BETON

Forage à Strasbourg-Neudorf

Usage : chauffage PAC d'un groupe d'immeubles d'habitation

Profondeur : 49 m dans les alluvions rhénanes

Diamètre : 800 mm

Enregistrement du 8 Décembre 1986

Une concrétion de ciment, décrochée des crépines est visibleau fond du forage.

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CONCRETIONS CARBONATEES

Forage dans la région parisienne

Usage : alimentation en eau industrielle d'une usine de produitsagro-alimentaires

Profondeur : 54 m dans les calcaires de Brie

Diamètre : 600 mm

Enregistrement du 14 Septembre 1989

Une stalactite de carbonate de calcium s'est développée sur laparoi de la crépine.