réservoir (suite)

Conception et constitution

La hauteur de la tranche d’eau est, en général, de l’ordre de 5 m ; au niveau du fond du réservoir se trouve une canalisation de vidage. Quant aux canalisations d’amenée et de départ, elles doivent être placées de manière que la masse d’eau puisse se renouveler régulièrement, sans stagnation. Les réservoirs d’eau potable sont soit enterrés, soit, plus souvent, aériens ; ils sont toujours couverts pour les garantir des pollutions. Les réservoirs enterrés ou semi-enterrés ont une température plus constante. Ils sont généralement en béton armé et rendus étanches par des enduits intérieurs appropriés, non solubles et ne communiquant aucun goût à l’eau. Les réservoirs surélevés, de forme cylindrique, sont supportés par des piliers. Quand un réservoir ne peut assurer par lui seul la pression voulue, un système de pompage donne le supplément de pression nécessaire. On exécute aussi des réservoirs en béton précontraint, moins susceptibles de se fissurer. Les enduits imperméabilisants ont jusqu’à 4 cm d’épaisseur et sont souvent complétés par un enduit final mince à base d’un bitume spécial, ne donnant aucun goût à l’eau. L’isolation thermique des réservoirs aériens est assurée par des doubles parois. Les organes accessoires sont (outre la conduite de vidage au point bas) une conduite de trop-plein et un indicateur de niveau. Les tuyauteries doivent être protégées contre le gel.

Réservoir de stockage pour hydrocarbures

Il faut prévoir le stockage du pétrole brut, du fuel, du gas-oil, de l’essence et du gaz naturel. Pour le pétrole brut, il faut constituer des stocks permettant la marche continue des raffineries. La consommation de fuel et de gaz croît durant la saison froide, alors qu’au contraire celle de gas-oil et d’essence augmente pendant l’été. Les réservoirs sont groupés autour des raffineries.

Stockage à l’air en réservoirs métalliques

Les vingt raffineries françaises peuvent stocker 18 millions de mètres cubes ; en outre, les centres de distribution peuvent en stocker 6 millions, soit au total 24 millions de mètres cubes. Mais cela ne représente que dix jours de fonctionnement pour un oléoduc moderne. Les réservoirs présentent une gamme très étendue de capacités (de 5 000 à 50 000 m³). Également variées, leurs formes dépendent de la nature et de la volatilité des produits stockés : pétrole brut, hydrocarbures lourds et légers, gaz naturel liquéfié. Deux types de pression sont à prendre en compte : d’une part la pression créée par les liquides contenus ; d’autre part la pression de la phase gazeuse qui surmonte la surface des liquides volatils. Suivant leur volatilité, les produits pétroliers sont rangés en quatre classes, et à chaque classe correspond un type particulier de réservoir. La classe 1 correspond aux tensions de vapeur supérieures à 1 bar aux températures de stockage (propane liquéfié). La forme du réservoir correspondant est celle d’un cocon avec fonds hémisphériques. Les capacités vont de 20 à 150 m³. La classe 2 concerne les tensions de vapeur légèrement inférieures à 1 bar (butane liquéfié). On adopte alors la forme sphérique ou cylindrique, et les capacités s’étagent de 250 à 3 000 m³. La classe 3 comprend les produits dont les tensions de vapeur sont nettement inférieures à 1 bar (pétrole brut et carburant pour moteurs à essence). La forme utilisée est celle d’un cylindre toujours vertical à toit flottant ou à soupapes tarées. Aucune limite n’est imposée à la capacité. Enfin, la classe 4 concerne les produits pétroliers dont les pressions de vapeur sont négligeables aux températures de stockage (kérosène, fuel, gasoil, huile de graissage, bitume fluide). On utilise la forme cylindrique (cylindre vertical ou cylindre horizontal). Le réservoir est en acier ; les contraintes ne doivent jamais excéder 15,5 hbar pour les tôles et 13,4 hbar pour les cornières.

Réservoirs de stockage souterrain

Le stockage souterrain en très grand volume est devenu une nécessité absolue. Toute société pétrolière résidant en France doit constituer un stock égal au quart des quantités livrées dans les douze mois précédents ; mais, au rythme actuel de consommation, il faudra doubler ces stocks de réserve avant 1978. Il existe trois différents modes de stockage souterrain.
1. On peut utiliser d’anciens gisements de gaz ou de pétrole aujourd’hui épuisés. Cette méthode ne convient que pour le gaz naturel, car il s’agit de formations géologiques très profondes.
2. On peut employer des excavations proches de la surface, poreuses et aquifères, dont l’étanchéité est assurée par congélation. Très coûteux, ce procédé n’est utilisé que pour les gaz liquéfiés à basse température.
3. On peut stocker dans des cavernes obtenues par minage ou dans des excavations réalisées dans des couches de sel à l’intérieur de roches imperméables et que l’on dissout. Dans ce dernier cas, on injecte de l’eau douce par un tubage d’alimentation et l’on recueille de la saumure par une colonne montante. Bien entendu, le stockage souterrain entraîne des pertes et des difficultés de reprise par soutirage ou pompage.

Grands réservoirs à ciel ouvert

Les grands réservoirs, parfois naturels et aménagés, parfois créés, peuvent jouer des rôles très variés.

Alimentation de canaux de jonction en navigation intérieure

Ces canaux, qu’on désigne aussi sous le nom de canaux à point de partage, ont une alimentation en eau plus difficile que celle des canaux latéraux : ils traversent la ligne de partage des eaux séparant deux bassins en franchissant un col ; les ressources en eau doivent provenir de l’eau des deux massifs qui encadrent et dominent le col. Si la pluviosité est réduite pendant certaines saisons, il convient d’établir dans l’un de ces massifs un réservoir de capacité suffisante. Pour le canal du Midi, construit sous Vauban, le mérite de l’ingénieur Pierre Paul de Riquet (1604-1680) a été de découvrir dans la Montagne Noire le site de Saint-Ferréol, qui permit de construire un réservoir d’alimentation. On a aussi parfois utilisé des étangs naturels, que l’on a agrandis et aménagés. À défaut, on procède par pompage.