Fiche Résumé 06-AEP-13

Afin de respecter la nouvelle réglementation sur l’eau potable imposant que la concentration maximale admissible en plomb mesurée chez l’abonné ne doit pas excéder 10 µg/L à partir du 25 décembre 2013, de nombreux chantiers de renouvellement de branchements sont actuellement en cours sur les réseaux de distribution, remplaçant des canalisations en plomb par du PEHD (polyéthylène haute densité). Or, sur certains sites utilisant le dioxyde de chlore comme désinfectant de l’eau, des casses prématurées ont été observées sur les branchements en PEHD, ces casses pouvant se manifester dans le pire des cas après seulement 2 à 5 ans de pose. Une étude récente a d’ailleurs confirmé la sensibilité du PEHD au dioxyde de chlore.

La question s’est donc posée sur le choix du matériau à utiliser pour remplacer le PEHD sur les sites utilisant le dioxyde de chlore. Malgré les coûts prohibitifs des matériaux métalliques actuels, l’hypothèse d’utiliser le cuivre a été avancée car ce matériau est bien connu pour sa bonne tenue à la corrosion et ses conditions de pose bien maîtrisées. Cependant, le cuivre peut avoir un impact négatif (corrosion accélérée) sur les réseaux privés en acier galvanisé situés en aval du branchement.

L’objectif de l’étude est donc d’évaluer le risque potentiel de la présence de cuivre en amont d’un réseau en acier galavanisé. Des essais ont donc été réalisés sur un pilote situé à l’usine de production d’eau potable d’Arvigny. Le pilote est alimenté par l’eau traitée de l’usine. Il est constitué de six lignes avec deux types de matériaux de branchements d’une longueur de 5 m et deux types de matériaux de réseaux d’une longueur de 11 m :
- branchement PEHD/réseau PVC-C
- branchement PEHD/réseau acier galvanisé
- branchement cuivre gainé PE/réseau PVC-C
- branchement cuivre gainé PE/réseau acier galavnisé
- branchement cuivre gainé PE/réseau PVC-C avec temps long de stagnation (pour simuler la stagnation de nuit)
- branchement cuivre gainé PE/réseau acier galvanisé avec temps long de stagnation (pour simuler la stagnation de nuit).
Le pilote est intrumenté de manière à simuler le comportement de l’usager : le débit est de 150 l/h soit environ 600 l/j (consommation caractéristique d’une famille de 4 personnes) avec des phases successives d’écoulement et de stagnation. La stagnation est plus ou moins longue pour reproduire les périodes noctures (9 h) ou diurnes (de 1h30 à 6h30).

Les résultats obtenus sur le pilote pendant les 10 mois d’essais ont montré, malgré cette courte durée pour des observations de phénomènes de corrosion, que le cuivre, naturellement relargué par les phénomènes de corrosion liés à l’eau, a une forte influence sur la nature du dépôt retrouvé sur l’acier galvanisé :
- En absence de cuivre, une couche de carbonate de calcium et de zinc se forme sur la surface de l’acier galvanisé le protégeant ainsi de la corrosion en formant une barrière physique avec l’eau.
- En présence d’une faible quantité de cuivre dans l’eau (environ 0,15 mg/l), un dépôt mixte se forme contenant des carbonates de calcium et de zinc mais aussi des oxydes de zinc (sous forme de boules) sur lesquels du cuivre est visible ; le dépôt est moins protecteur et des phénomènes de corrosion localisée apparaissent.
- En présence d’une grande quantité de cuivre (environ 2,5 mg/l), dans une eau plutôt stagnante, le dépôt est caractérisé par la présence, en grande quantité et réparties de manière homogène, de boules d’oxydes de zinc sur lesquelles du cuivre est visible ; le dépôt n’est alors plus du tout protecteur et le phénomènes de corrosion mis en jeu ressemblent à de la corrosion généralisée.

L’ensemble de ces résultats semblent être en accord avec la littérature et confirment que la présence de cuivre en amont de canalisation en acier galvanisé est dangereuse pour la pérennité des installations même en eau froide : le cuivre inhibe la formation d’un dépôt protecteur d’oxy-carbonates de zinc et favorise ainsi l’oxydation de l’acier galvanisé. La concentration en cuivre et la stagnation de l’eau joue un rôle non négligeable sur ces phénomènes de corrosion.

Au niveau microbiologique, la présence de cuivre en quantité non négligeable dans l’eau ne semble pas influencer le développement bactérien ce qui peut provoquer une interrogation sur le pouvoir bactéricide potentiel de ce matériau. Par contre, le PVC-C et les temps longs de stagnation semblent favoriser la croissance bactérienne alors qu’il n’y a pas d’effet significatif observé vis-à-vis des phénomènes de corrosion pour ce type de matériau.