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Articles techniques

PEHD, fonte ductile ou PVC : une comparaison honnête, par un fabricant de tubes

Presque tout ce qui s’écrit sur cette comparaison est publié par quelqu’un qui vend l’un des trois. Cette page ne fait pas exception — nous extrudons du polyéthylène. Plutôt que de vous demander de croire la conclusion, elle expose où chaque matériau l’emporte réellement, y compris les deux arguments contre notre propre produit que nous jugeons fondés.

Rédigé par Chen Hao, Directeur technique, HDPE Factory13 min de lecture
Tube PE 100 de gros diamètre et gaines colorées remplissant la cour de stockage derrière l’usine

La littérature sur cette question est exceptionnellement partisane. Les comparaisons les plus fouillées entre fonte ductile et plastiques sont publiées par l’association de recherche de l’industrie de la fonte elle-même ; les réfutations les plus fouillées, par les associations de plasturgie. Les deux jeux de chiffres sont défendables et les deux sont sélectionnés.

Nous ne sommes pas neutres non plus. Ce qui suit tente d’être utile malgré tout, en précisant les conditions dans lesquelles la réponse change.

Deux arguments contre le PEHD qui sont justes

Aucun de ces deux arguments ne disqualifie le polyéthylène. Tous deux changent la réponse sur un ensemble de projets bien défini, et un fournisseur qui refuse de le dire ne mérite pas d’être écouté sur le reste.

Où le PEHD gagne réellement

  • Les fuites. Les soudures n’ont ni joint qui se relâche ni emboîtement qui se déchausse. Dans un réseau de distribution, l’eau se perd à l’assemblage, et supprimer l’assemblage supprime la perte.
  • Les mouvements de terrain. Le PE plie. En zone sismique, en affaissement minier, en alluvions molles, une conduite capable de se déformer survit à des événements qui fissurent les matériaux rigides.
  • Sols et eaux agressifs. Pas de protection cathodique, pas de revêtement intérieur, pas de peinture à ne pas abîmer à la manutention. C’est l’argument qui tranche la plupart des projets littoraux et industriels.
  • La pose sans tranchée. De longs trains soudés se tirent dans un forage ou à l’intérieur d’une conduite défaillante. Les matériaux rigides en barres courtes assemblées ne le peuvent pas sans une méthode entièrement différente.
  • La manutention. Une longueur de PE se déplace à deux, là où l’équivalent en fonte demande une grue. Sur un site isolé sans moyen de levage, ce n’est pas un confort, c’est la faisabilité.
Relative performance on six criteria. HDPE leads on leak-tight joints, ground movement, corrosion resistance and trenchless installation. Ductile iron leads on bore for a given nominal size and on tensile strength. PVC matches HDPE on corrosion and sits between the two elsewhere.HDPEDuctile ironPVCLeak-tight jointsBore for nominal sizeTensile strengthGround movementCorrosion resistanceTrenchless install
Les trois matériaux sur les critères qui tranchent habituellement une conduite d’eau municipale. Aucun ne mène partout, et c’est la forme du profil qu’il faut faire correspondre au projet.

Face à face

Comparaison pour conduites d’eau potable enterrées
CritèrePEHD (PE 100)Fonte ductilePVC-U / PVC-O
Type d’assemblageSoudé, monolithiqueEmboîtement à jointJoint ou collage
Fuites aux assemblagesNulles par conceptionDépend du jointDépend du joint
CorrosionInsensibleRevêtement, souvent protectionInsensible
Alésage à taille nominale donnéePlus petitLe plus grandEntre les deux
Résistance en tractionLa plus faibleLa plus élevéeMoyenne
Mouvements de terrainExcellentFaible à moyenFaible
Pose sans tranchéeExcellenteLimitéeLimitée
Poids à manutentionnerLe plus légerLe plus lourdLéger
Tenue au coup de bélierÉlevéeMoyenneFaible — fragile au-delà de la classe
Réparation sur siteSoudure, exige du courantManchon mécaniqueManchon mécanique
Durée de vie50+ ans50+ ans50+ ans
Le PVC-O (orienté moléculairement) comble une grande part de l’écart de résistance avec le PVC-U et mérite d’être distingué là où il existe ; il reste un système à joints.

Le coût, honnêtement

Les comparaisons publiées placent le PEHD 40 à 45 % sous la fonte ductile sur cinquante ans, et elles émanent de parties intéressées. Les comparaisons du côté fonte donnent la fonte gagnante dès que l’énergie de pompage est comptée. Les deux ont raison pour leur propre modèle, et les modèles diffèrent sur l’inclusion de l’énergie de pompage et sur la valorisation des fuites.

  1. 1

    Le prix matière est le nombre le moins utile

    C’est celui qu’on compare le plus et la plus petite part d’une conduite achevée. La pose, la main-d’œuvre d’assemblage, la largeur de terrassement et les moyens de levage dominent généralement.

  2. 2

    L’énergie de pompage favorise le plus grand alésage

    Sur un réseau gravitaire, elle est sans objet. Sur un réseau pompé en continu, elle peut dépasser tout l’écart d’investissement sur cinquante ans, et elle favorise la fonte ductile.

  3. 3

    Les fuites favorisent le système soudé

    Un réseau de distribution qui perd un cinquième de son entrée — courant sur les réseaux anciens — le perd aux assemblages et aux branchements. C’est le chiffre qui bouge le plus en faveur du PEHD, et celui que les modèles du côté fonte omettent le plus souvent.

  4. 4

    Faites le calcul pour votre réseau

    Pompé ou gravitaire, taux de fuite, tarif de l’énergie, nature du sol. La réponse bascule sur ces quatre entrées, ce qui explique précisément que les conclusions publiées se contredisent.

Une règle de décision courte

Ce que nous prescririons, et quand
Caractère du projetPremier choixRaison
Réseau de distribution, objectif réduction des fuitesPEHDLes soudures suppriment le mécanisme de perte
Long feeder pompé, l’énergie domineFonte ductileAlésage plus grand à taille nominale égale
Zone sismique ou en affaissementPEHDSe déforme au lieu de se rompre
Sol agressif ou nappe saléePEHD ou PVCAucun chemin de corrosion
Renouvellement sans tranchée d’une conduite défaillantePEHDSeul système tiré en train continu
Apparent ou aérien avec charges ponctuellesFonte ductileMarge en traction
Assainissement gravitaire, piloté par le coûtPVC ou PE à paroi structuréeLa base de calcul est la rigidité annulaire, pas la classe de pression
Conduite d’eau et faisceaux de gaines posés le long d’une tranchée ouverte sur chantier
L’essentiel du coût d’une conduite d’eau est sur cette photo, pas dans le tube. Les comparaisons qui s’arrêtent au prix matière au mètre répondent à la mauvaise question.
Tube à paroi structurée dans un réseau de drainage agricole. Là où la base de calcul est la rigidité annulaire plutôt que la pression, la comparaison des matériaux change encore de forme.

Questions à poser à tout fournisseur, nous compris

  • Quelle hypothèse de pompage figure dans votre modèle de coût global, et que devient la réponse si je la change ?
  • Quel taux de fuite avez-vous retenu pour l’alternative assemblée par joints, et d’où vient ce chiffre ?
  • L’affirmation sur la durée de vie est-elle la vôtre ou celle de la norme ?
  • Quel est l’alésage — pas la taille nominale — à la classe que vous proposez ?
  • Qui a testé le lot de résine de cette commande, et puis-je voir le certificat ?

Sources et normes

Questions fréquentes

Le PEHD revient-il vraiment moins cher que la fonte ductile sur la vie d’une conduite ?
En général oui, mais pas toujours, et les 40 à 45 % publiés émanent de parties intéressées. Cela dépend surtout du caractère pompé ou non du réseau et du taux de fuite retenu pour l’alternative à joints. Sur un feeder pompé en continu au dimensionnement serré, l’alésage plus grand de la fonte peut l’emporter sur l’économie d’investissement.
Pourquoi un DN315 en PE fait-il passer moins d’eau qu’un DN300 en fonte ductile ?
Parce que les tailles PE sont des diamètres extérieurs et que la paroi est épaisse. Un DN315 SDR 17 a un alésage proche de 277 mm, tandis qu’un DN300 en fonte ductile avoisine 300 mm intérieur. Dimensionnez le PE sur l’alésage et le débit requis, pas sur le nombre nominal.
Le PEHD lâche-t-il en cas de séisme ?
Il se comporte mieux que les solutions rigides. Le polyéthylène se déforme et revient, là où fonte et PVC se rompent aux assemblages — d’où sa prescription en zone sismique et en zone d’affaissement minier.
Le PVC est-il un juste milieu raisonnable ?
Pour le gravitaire à faible pression, souvent oui, et le PVC-O réduit l’écart de résistance en pression. Il reste un système à joints, il n’offre donc pas l’étanchéité d’une conduite soudée, et il est fragile au-delà de sa classe là où le PE tolère le bélier.
Quel matériau dure le plus longtemps ?
Les trois sont conçus pour 50 ans ou plus et les trois dépassent régulièrement cette durée lorsqu’ils sont posés correctement. La durée de vie est rarement le facteur décisif ; le sol, la technique d’assemblage et la pose le sont.

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