Mesure des mouvements du sol et pipelines : comment les satellites signalent les problèmes à l’avance

Parce que les pipelines de transport sont enfouis en toute sécurité sous terre, ils sont en grande partie à l’abri de tout danger éventuel. Cependant, comme nous l’avons vu lors de précédents billets, les exploitants pipeliniers doivent tout de même les protéger contre des problèmes tels que la corrosion, les travaux d’excavation non autorisés, les inondations et bien d’autres encore.

Il n’en reste pas moins que certains dangers sont moins évidents à détecter et plus difficiles à anticiper, par exemple les géorisques, qui comprennent les mouvements progressif de pentes, la subsidence et les glissements de terrain.

Lorsque le sol autour d’un pipeline bouge lentement mais en permanence, il soumet la canalisation à des contraintes, ce qui accroît le risque de détérioration des matériaux au fil du temps. Heureusement, les sociétés pipelinières disposent de la technologie d’imagerie satellitaire pour détecter et surveiller les mouvements du sol, même s’ils ne sont que de l’ordre de quelques millimètres par mois — soit bien avant qu’ils n’exercent une force suffisante pour compromettre la sécurité du pipeline.

MDA est une entreprise canadienne qui recourt à l’imagerie satellitaire pour aider les sociétés pipelinières à surveiller les mouvements du sol. Afin d’en savoir plus sur le sujet, nous nous sommes entretenus avec Mauro Sartoni, gestionnaire du développement pour la Division de l’énergie et des mines.

Mauro nous a expliqué que chaque image satellite couvre habituellement une zone d’environ 50 kilomètres sur 50 kilomètres. Dès lors, bien qu’un pipeline puisse faire des kilomètres de long, il est possible de surveiller des grandes sections de l’emprise pour détecter et surveiller les zones problématiques.

« Les images satellite sont capables de couvrir de grandes zones, de détecter des mouvements là où on n’en soupçonnerait même pas l’existence et de mesurer l’amplitude de ceux-ci », a affirmé Mauro. Ces mesures obtenues par satellite, de même que d’autres mesures effectuées par des instruments au sol, sont analysées par des ingénieurs en géotechnique afin d’évaluer les risques auxquels le pipeline fait face. On peut alors prendre les mesures qui s’imposent pour réduire les contraintes exercées sur le pipeline et ainsi réduire les risques de voir un problème apparaître sur ce dernier.

La technologie dont se sert MDA est appelée « analyse de données obtenues par radar interférométrique à synthèse d’ouverture » (InSAR). « Cette analyse calcule les changements de distance entre le satellite et chaque pixel du sol à partir de la différence de phase du signal radar réfléchi entre deux images prises à 24 heures d’intervalle », a expliqué Mauro. « La longueur d’onde du radar est de cinq virgule six centimètres et en mesurant la phase, on peut mesurer des fractions de longueur d’onde. On obtient alors une forte densité de mesures indépendantes, sur des zones étendues, et ce avec une grande précision. En outre, la technologie InSAR est capable de retracer l’évolution de chaque point de mouvement au cours d’un certain nombre de mois ou d’années afin de montrer la progression des mouvements au fil du temps. »

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Le satellite radar RADARSAT-2 de MDA peut mesurer de petits mouvements du sol sur des zones étendues afin d’aider à évaluer les risques qui pèsent sur les pipelines. Les mesures effectuées grâce à l’analyse des données InSAR constituent l’un des outils dont dispose l’industrie pour gérer son infrastructure pipelinière. (RADARSAT est une marque officielle de l’Agence spatiale canadienne)

Un autre outil de sécurité

Les sociétés pipelinières utilisent la surveillance par satellite conjointement avec d’autres outils de contrôle tels que les systèmes d’information géographique (SIG), les instruments de forage, les systèmes GPS, les levés et les jauges de contrainte. L’efficacité unique de la surveillance satellite par InSAR réside dans sa capacité à mesurer de petits mouvements, sur des zones très étendues, régulièrement, et sans avoir à envoyer de personnel sur le terrain. Cela fait maintenant plus de 20 ans que MDA fournit ce service à l’industrie pétrolière et gazière ainsi qu’à l’industrie minière, et on y a de plus en plus recours dans l’industrie pipelinière du fait que c’est un outil pratique contribuant à préserver l’intégrité des réseaux de pipelines.

Une solution 100 % canadienne

MDA a conçu et construit le satellite RADARSAT-2, un satellite radar à synthèse d’ouverture (ou SAR pour Synthetic Aperture Radar) qui fait appel aux micro-ondes et à des méthodes de traitement particulières pour créer des images en haute résolution. Le satellite SAR peut capturer des images dans l’obscurité, sans se préoccuper d’évènements météorologiques tels que les nuages ou la pluie, constituant ainsi une source d’informations fiable pour surveiller la planète entière. Les données fournies par le satellite sont utilisées partout à travers le monde pour mesurer les mouvements du sol, cartographier les inondations, repérer les secteurs sujets à la déforestation, suivre le déplacement d’icebergs, cartographier l’épaisseur de la glace, détecter les bateaux, cartographier le pétrole sur l’eau et bien plus encore.

Pour l’industrie pipelinière, cette technologie s’avère utile pour mesurer où le sol bouge et l’importance des mouvements. On peut même l’employer pour déterminer les endroits où le sol ne bouge pas, afin de trouver des endroits adaptés où faire passer le pipeline.

Revenez bientôt nous lire car nous continuerons d’étudier certaines des technologies mises au point pour rendre les pipelines plus sécuritaires et plus fiables.