L’exploration de la technologie des pipelines : les capteurs numériques et la détection des fuites

Cette semaine, nous poursuivons notre examen des technologies de pointe potentiellement disponibles qui pourraient aider l’industrie pipelinière à tenir ses engagements à l’égard de la sécurité et de l’intégrité des pipelines.

Les chercheurs de l’Université de l’Alberta explorent actuellement l’usage potentiel de capteurs numériques pour la détection des fuites de pipelines. L’existence des capteurs numériques remonte à plus de onze ans à l’université : cette technologie a été développée pour divers usages pratiques tels que le monitorage de la santé d’un implant dans un os, la mesure des taux d’alcoolémie des automobilistes et le monitorage de la santé structurale des infrastructures essentielles telles que les ponts.

Walied Moussa, ingénieur et professeur du département de génie mécanique de l’Université de l’Alberta, travaille au développement de cette technologie déjà existante pour en faire un outil de monitorage de pipelines et de détection des fuites. La CEPA a interrogé M. Moussa sur sa recherche et a obtenu plus de détails sur quatre technologies sans fil et sur leur utilisation éventuelle par l’industrie pipelinière.

La technologie des cellules détectrices de l’Université de l’Alberta

La première technologie se compose de minuscules capteurs placés à intervalles réguliers tout au long d’une structure telle qu’un pont ou un pipeline. Ces capteurs sans fil envoient des données relatives à l’état de la structure qui indiquent notamment les zones de fatigue ou de dégât imminent. Les données de ce genre sont d’une grande utilité pour le monitorage et la maintenance routiniers de l’intégrité des pipelines effectués par l’industrie pipelinière.

Ces capteurs peuvent être utilisés en tandem avec ce que M. Moussa appelle « une membrane intelligente » qui enveloppe un pipeline et est capable de détecter les fuites de liquide. Pour illustrer le fonctionnement de cette membrane, il la compare aux « bandages intelligents ou ‘smart-skin’ » utilisés pour les coupures.

« C’est comme si on enveloppait un doigt coupé d’un bandage intelligent capable de détecter l’écoulement de sang et à partir de ceci, sentir le pouls de l’individu. Si l’on enveloppe une canalisation dans notre membrane intelligente et qu’on la place sur le sol, la technologie sans fil que nous sommes en train de développer permettra de détecter la moindre fuite et de la localiser avec précision, » explique-t-il.

La seconde technologie mettant à profit des capteurs numériques s’utilise dans le sol à l’extérieur d’un pipeline. Ces capteurs sont utilisés pour surveiller la cicatrisation entre les os et les implants et pour mesurer les taux d’alcoolémie des automobilistes. De la même façon, cette technologie peut détecter la présence d’hydrocarbures dans le sol. M. Moussa surnomme ces capteurs des « boules de cristal ». Son idée est de les insérer dans le sol à intervalles réguliers autour d’un pipeline déjà installé, à environ cinq pouces de la canalisation. S’il se produit une fuite, les capteurs la détecteront et enverront, en mode sans fil, les données relatives à l’emplacement de la fuite aux exploitants pipeliniers.

Et en dernier lieu, M. Moussa effectue des recherches sur l’emploi d’un « mini-racleur », qui est une balle munie de capteurs que l’on insère dans un pipeline et qui détecte les changements internes.

Ces capteurs ont la capacité de détecter les forces appliquées à une surface, de façon semblable à une tablette, qui détecte la force du doigt lorsqu’on appuie dessus. Chaque balle comporte de nombreux capteurs et l’on peut utiliser de multiples balles simultanément pour recueillir et corroborer les données.

« Ces balles font fonction de patrouille de police. On peut en envoyer un nombre illimité, l’une après l’autre, et elles communiquent toutes entre elles du fait qu’elles ne comportent pas de fils. Les nœuds restent en contact les uns avec les autres et si l’un d’eux détecte quelque chose et que le suivant constate la même chose, on sait qu’il y a un problème et on sait exactement où il se trouve. »

Selon M. Moussa, les exploitants pipeliniers pourraient potentiellement utiliser ces capteurs individuellement ou réunis en un système dans le cadre des mesures visant à maintenir l’intégrité des pipelines. Il poursuit ses recherches et s’attend à ce que cette technologie soit disponible dans le commerce au cours des trois à cinq prochaines années.


L’Association canadienne de pipelines d’énergie (CEPA) représente les sociétés de pipelines de transport qui exploitent 110 000 kilomètres de pipelines à travers le Canada. En 2011, les sociétés membres de la CEPA ont transporté environ 5,3 billions de pieds cubes de gaz naturel et 1,2 milliard de barils de pétrole brut et de produits pétroliers raffinés. Les sociétés membres de la CEPA transportent 97 pour cent de la production quotidienne de gaz naturel et de pétrole brut des régions productrices vers les marchés d’Amérique du Nord.