Résilience au feu

L’importance d’avoir
les eaux pluviales résistantes au feu;
les réseaux d’égouts.

Votre infrastructure est-elle résistante au feu?

 

Les réseaux d’eaux pluviales et d’égouts sont conçus principalement pour transporter l’eau et résister à des charges sous pression, de sorte qu’il n’est pas courant que nous considérions la possibilité que les tuyaux dont nous dépendons puissent être exposés à un incendie ou à une chaleur extrême. Cependant, avec les mouvements vers des communautés plus résilientes, nous devons être conscients des effets possibles que les événements météorologiques extrêmes peuvent avoir sur ce que nous construisons. Plongeons dans ce que cela signifie pour les tuyaux de drainage enterrés et répondons à quelques questions fréquemment posées.

Le feu est-il une menace légitime sur les infrastructures enfouies?

Les feux de forêt peuvent décimer des quartiers entiers et des centaines d’acres de forêts en quelques heures, et leurs effets sur les pipelines peuvent être tout aussi dévastateurs.

Ces dernières années, les États occidentaux ont été au centre de feux de forêt qui ont brûlé d’innombrables maisons en quelques jours seulement. À la suite de ces incendies, des kilomètres de tuyaux de drainage ont été compromis. Les tuyaux fondus ont causé des dolines, fermé des routes et mis les résidents de la ville en garde contre d’éventuels effondrements de routes lors de fortes pluies. Il est clair que les effets des feux de forêt peuvent aller beaucoup plus loin que ce que nous voyons à la surface.

Gouffre

Fermeture de route

Ruissellement de l’eau/inondation

Selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), au cours de chacune des sept dernières années (2016-2022), les États-Unis ont connu un incendie de forêt majeur avec des dommages s’établissant en moyenne à plus de 13 milliards de dollars par événement.

NOAA National Centers for Environmental Information (NCEI) U.S. Billion-Dollar Weather and Climate Disasters (2023).

https://www.ncei.noaa.gov/access/billions/summary-stats/US/2016-2022

Comment le feu affecterait-il un tuyau de drainage?

 

La plupart des tuyaux sont enfouis avec plusieurs pieds de couverture de terre sur le dessus, les protégeant du contact direct avec les incendies de surface. Cependant, chaque système de drainage a également plusieurs points d’exposition qui doivent être prises en compte. Les ponceaux, par définition, auront presque certainement deux extrémités exposées au niveau de la surface (tant qu’elles ne sont pas submergées de façon permanente). Si la résilience au feu est une priorité, ces sections d’extrémité devraient être conçues pour résister au contact des flammes et des températures radiantes élevées. Les égouts pluviaux sont ouverts à la surface à chaque entrée du réseau. Ces points d’accès peuvent mettre en danger les systèmes souterrains.

Les feux de forêt sont-ils la seule préoccupation?

 

Outre les feux de forêt évidents, il existe plusieurs autres avenues qui peuvent introduire le feu dans un système de drainage.

Brûlages de routine dans les fossés

Les brûlages courants de fossés qui sont courants dans de nombreuses collectivités pour gérer la végétation excessive introduisent un risque d’incendie dans tout ponceau ou égout pluvial qui se débarrète dans un fossé.

Un simple mégot de cigarette ou pétard

Un simple mégot de cigarette, un pétard ou des charbons de bois chauds provenant du talonnage tombés dans une grille d’égout pluvial peuvent enflammer les feuilles sèches au fond d’un bassin de captage et créer une réaction en chaîne dans les systèmes orageux sous nos pieds.

Déversements de carburant

Le carburant déversé sur une route s’écoulera naturellement dans un certain type de système de drainage. Si ce combustible s’enflamme, les pipelines enfouis pourraient être compromis.

Quel effet le feu peut-il avoir sur un pipeline?

 

La menace la plus évidente pour un pipeline d’un incendie est la possibilité d’enflammer le matériau du tuyau lui-même. Pour répondre correctement à cette préoccupation, il est important de comprendre qu’il existe des différences dans la façon dont les différents matériaux de tuyaux réagissent à l’exposition aux flammes.  Le tableau ci-dessous montre le béton par rapport aux matériaux alternatifs et les températures qui induisent l’inflammation et la fusion. Notez que le béton est classé comme matériau incombustible par l’Agence nationale de protection contre les incendies, répondant aux exigences fixées par la norme ASTM E136.

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À titre de référence, la température d’inflammation (ou point d’éclair) du bois est d’environ 299 °C. Une allumette éclairée peut atteindre des températures allant jusqu’à 427 °C. Un feu de forêt entièrement formé peut brûler à 816 °C ou même plus. Un feu d’herbe de faible altitude peut être moins intense, mais peut tout de même générer de la chaleur supérieure à 288 °C. L’inflammation du matériau de la conduite est particulièrement préoccupante en raison de la probabilité que la flamme se propage maintenant au-delà du point d’exposition isolé et à travers l’ensemble du pipeline. Mais que le matériau fonde ou s’enflamme, il est clair que le feu peut constituer une menace sérieuse pour certains matériaux de tuyaux.

Par exemple, un centre commercial à Northridge, en Californie, a utilisé des produits alternatifs pour son système de drainage des eaux pluviales. Lorsque le système d’égout pluvial est entré en contact avec des braises d’incendie d’un incendie de forêt majeur, le système n’était pas résistant au feu, ce qui a causé la défaillance du système.

Même en l’absence d’inflammation, un autre facteur qui peut avoir une incidence sur le rendement du tuyau est la chaleur rayonnante du feu qui peut rapidement déprécier les attributs physiques du tuyau. Le flux de chaleur radiante est une variable couramment mesurée dans la conception du feu. Si un feu de joie peut émettre de la chaleur aux personnes qui se tiennent à 10 pieds, le flux de chaleur rayonnante du feu de forêt chauffera certainement des objets beaucoup plus loin. La FEMA note que les feux de forêt peuvent enflammer des objets à plus de 100 pieds du point source. Chaque matériau de tuyau réagit différemment à la chaleur, mais il est bien documenté que des températures élevées peuvent adoucir d’autres matériaux, tandis que le béton n’est généralement pas affecté par une exposition à court terme à des températures extrêmes.
La figure suivante du journal de l’ASCE illustre que le béton voit très peu de baisse de la résistance à la compression pour des températures allant jusqu’à 648 degrés.
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Que se passe-t-il lorsqu’un tuyau brûle?

 

Si des incendies causent l’incendie d’un ponceau ou d’un égout pluvial, un certain nombre de problèmes peuvent survenir. Un ponceau brûlé peut certainement entraîner un effondrement immédiat, causant des perturbations à la surface au-dessus, mais certains des effets secondaires peuvent être encore plus graves. Une fois qu’un ponceau ou un égout pluvial a été brûlé, il laisse derrière lui une caverne de terre sous le sol. Les précipitations qui suivent un épuisement du drainage peuvent causer des dommages catastrophiques à des collectivités entières, car l’eau érode rapidement les routes, les fondations et d’autres infrastructures sous le sol. Cela est particulièrement dangereux à la suite d’un feu de forêt, car la perte de végétation en surface peut créer des conditions d’écoulement plus sévères que la normale. Les routes qui sont affectées négativement par ces affouillements et/ou effondrements peuvent avoir une incidence sur les routes d’accès essentielles, ce qui rend difficile ou presque impossible pour les résidents d’évacuer ou pour les premiers intervenants d’accéder aux collectivités directement touchées par l’incendie. Le chaos qui s’ensuit à la suite de l’incendie d’un pipeline montre clairement l’importance de construire une infrastructure résistante au feu.

En plus des effets immédiats sur la communauté, un pipeline brûlé peut également introduire des toxines dans l’air et les cours d’eau qui polluent l’environnement et peuvent être dangereuses pour les passants sans méfiance. Les substances toxiques irritantes qui sont émises pendant la combustion, la combustion et la décomposition peuvent constituer un danger pour le public. Les eaux de ruissellement provenant de la lutte contre les incendies peuvent également avoir des effets corrosifs.

Quelles sont les pratiques exemplaires qui peuvent rendre nos systèmes de drainage plus résistants au feu?

 

La solution à ces problèmes est relativement simple : pour les tuyaux qui peuvent être exposés à des flammes ou à des températures radiantes élevées au cours de leur durée de vie, utilisez des matériaux de tuyaux qui ne sont pas affectés par ces conditions. De ce point de vue, il n’est que raisonnable d’éviter l’utilisation de matériaux alternatifs dans ces contextes. À tout le moins, il est recommandé que les sections d’extrémité des ponceaux ou des égouts pluviaux à la lumière du jour soient composées de matériaux ininflammables.

Pour une solution entièrement résiliente, les tuyaux en béton armé (RCP) sont le matériau le plus universellement fiable pour les tuyaux de drainage face à un large éventail de menaces naturelles - en particulier les incendies de forêt. Comme il a été mentionné précédemment, le béton est intrinsèquement un matériau incombustible et peut supporter sans effort l’exposition à court terme aux flammes ou aux températures extrêmes sans pratiquement aucun risque pour l’intégrité structurelle du système enterré. Spécifier et utiliser le RCP sur vos projets aide à construire des communautés plus résilientes et à pérenniser notre infrastructure.

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Résistance et durabilité

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Résistant au feu

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Durée de vie utile de plus de 100 ans

Rinker s’engage à fournir des solutions résilientes aux catastrophes naturelles et à d’autres menaces imposantes qui peuvent compromettre les systèmes d’infrastructure. Nous fournissons des tuyaux en béton, des trous d’homme et des ponceaux à boîtes de plus de 70 usines à travers le pays. Contactez-nous si vous souhaitez en savoir plus sur la façon dont nous pouvons rendre votre prochain projet résistant au feu.

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