Le projet d’explosions sous-marines, sensibilisé par l’environnement dans le Fleuve Columbia, respecte des limites rigoureuses de sécurité grâce à l'équipement de mesure Genesis de HBM

Deux entrepreneurs américains : Contract Drilling & Blasting et Aimone-Martin Associates, ont employé le système rapide d’acquisition de données GEN7t de la famille Genesis de HBM pour surveiller avec succès des explosions sous-marines sur un mille de long, dans une partie sensible pour l’environnement sur le fleuve Columbia près de St Helens en Orégon.

Managé par les ingénieurs de l’US Army Corps, le projet de 52 million US$, permettant d’augmenter la profondeur navigable du fleuve était unique en son genre parce que c'était la première fois que des capteurs et un système d’acquisition ont été utilisés dans de telles conditions extrêmement exigeantes.

Le courant du fleuve Columbia peut atteindre huit à dix noeuds (11.5 milles par heure) tandis que des débris présents dans l'eau accrochaient fréquemment les lignes de capteurs et causaient une usure élevée et un arrachage des capteurs et des connexions pendant la période stricte d’explosion.

Le Fleuve Columbia près de St Helens, en Orégon. © Kenneth Korb, shutterstock.com

Description de projet

Le Fleuve Columbia bénéficie d'une industrie du saumon bien établie qui a été le centre de grandes affaires environnementales au cours de ces dernières années. Cela fait qu’il est impératif d’avoir un risque minimal sur la vie marine pendant les opérations d’explosion.

Pour répondre à ces exigences, l’US Army Corp of Engineers, en tant que chef de projet, a stipulé une surpression sous-marine maximale admissible de 70 psi (4.83 bar) à une distance de 140 ft (42.7 mètres) du trou d’explosion le plus proche. Les opérations d’explosion ont été entreprises en dehors de la saison des saumons pour limiter tous  dommages éventuels aux poissons.

Perçage et explosions contrôlés

 

Le projet, qui a été accompli fin février 2010, a permis d’enlever approximativement 380.000 mètres cubes de basalte et de sédiment du fond du fleuve et d’augmenter ainsi la profondeur de 13.1 m à 14.9 pour permettre le passage des  grands bateaux modernes de dernière génération. Contract Drilling & Blasting de Bayonne dans le New Jersey, avec plus de 18 ans d'expérience dans le perçage et l’explosion contrôlés sur de nombreux projets importants de canaux de navigation et d’expansion de port en Amérique du Nord et Caraïbes a été responsable pour la préparation du fond du fleuve.

Aimone-Martin Associates, de Socorro, au Nouveau Mexique, avec ses 35 ans d'expérience dans la surveillance d’explosion et l’instrumentation des grandes constructions, exploitations et projets du gouvernement a déployé les capteurs près du fond du fleuve pour enregistrer les pressions dues aux explosions.

Conditions d'essai extrêmes

Le contrat stipulait que le projet entier devait être arrêté si le système de surveillance de pression ne fonctionnait plus. Cela a donc créé une très grande pression sur les équipes pour fournir un système redondant avec de multiples capteurs constants en fonctionnement même dans des conditions d’utilisation extrêmes et non favorables quelque soit le type d'instrumentation employé.

L’appareil Genesis HighSpeed GEN7t a été utilisé pour enregistrer les pressions sous-marines à partir de deux capteurs de pression différents. Les deux capteurs ont été déployés sous l'eau à 3 m du fond du fleuve pour répondre aux spécifications demandées et à une distance 140 pieds et 300 pieds de chaque explosion.

Système Genesis HighSpeed embarqué pendant les tests d’explosion sous-marine.

Utilisation du Genesis HighSpeed

Le Genesis GEN7t de HBM a été choisi parce qu'il y avait besoin d’acquérir plusieurs voies de mesure simultanément à 1 MS/s. Les possibilités d’enregistrement continu directement sur le disque du GEN7t, même à ces taux d'échantillonnage, a permis l’acquisition des données sans utiliser de triggers. Cela signifie qu’il y avait peu de risque de manquer une des explosions.

Un autre avantage de Genesis GEN7t a été ses possibilités d'afficher en temps réel ce qui a été une très grande aide utile pour le préréglage des capteurs pendant les explosions et applications.

Projet en pratique

Pour ce projet, les opérations d’explosion et de surveillance ont respecté un calendrier extrêmement exigeant à partir du 1er novembre 2009, jusqu'au 28 février 2010, avec des opérations allant de 5h du matin à 20h le soir pendant six à sept jours par semaine pendant le projet.

Le processus de perçage a impliqué l'aide d'une barge de forage avec trois installations de perçage pour forer une rangée de trous pour les explosifs. Une fois qu'une rangée était forée, la barge s’écartait de 3 m à 3.7 m pour forer une autre rangée jusqu'à ce qu'un modèle rectangulaire donné ait été foré et soit ainsi prêt à être chargé d’explosifs.

Le Genesis GEN7t, système d’acquisition de données et l’équipement de surveillance ont été placé sur un bateau de travail séparé et ancrée en amont du site de dragage. L'équipe de surveillance était mise en place deux heures avant le moment de l’explosion de sorte que les marées et les courants à l'emplacement de l’explosion aient pu être vérifiés, les systèmes de capteurs déployés et la qualité des données initiales vérifiée. Le Data streaming était démarré 5 minutes avant l’alerte de pré-explosion avec la prise des données fonctionnant à partir d’un avertissement de 1 minute. L'enregistrement était arrêté environ trois secondes après que la détonation ait eu lieu.

Toutes les données ont été affichées en temps réel et analysées juste après l'explosion avec des pressions maximales transmises à la barge de forage dans un délai de deux minutes. Un rapport circonstancié complet était effectué dans un délai de 15 minutes après chaque souffle. Ils étaient téléchargés sur un site FTP qui pouvait être accessible par tous les participants.

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