Estimating time to failure of cast-iron water mains

Factors leading to the failure of water pipes include operational conditions, design parameters, external loads (traffic, frost, etc.), internal loads (operating and surge pressures), temperature changes, loss of bedding support, pipe properties and condition, and corrosion pit geometry. Any attempt to estimate the condition of a pipe would involve considerable uncertainty due to large spatial and temporal variability that is inherent in information about such factors. Estimation of time to failure is made further difficult by the uncertainties in determining future corrosion rates. In this paper, corrosion models and a previously developed analytical model based on Winkler-type pipe-soil interaction are used to estimate time to failure. Since available data are insufficient to establish credible probability distributions, uncertainties in the input data/parameters are handled using possibility theory and fuzzy arithmetic. Sensitivity analyses are carried out to identify the critical data/parameters that merit further investigation.Parmi les facteurs qui entra\ueenent la d\ue9faillance des conduites d'eau, on note les conditions d'exploitation, les param\ue8tres de conception, les charges externes (circulation, gel, etc.), les charges internes (pressions de fonctionnement et surpressions), les variations de temp\ue9rature, la perte de mat\ue9riau d'assise, les diff\ue9rentes propri\ue9t\ue9s des tuyaux et leur \ue9tat, ainsi que la g\ue9om\ue9trie des piq\ufbres de corrosion. Toute tentative d'estimation de l'\ue9tat d'une tuyauterie comporte une part appr\ue9ciable d'incertitude en raison de l'importante variabilit\ue9 spatiale et temporelle qui fait partie intrins\ue8que de l'information li\ue9e \ue0 ces facteurs. Plus difficile encore est l'estimation de la dur\ue9e de fonctionnement avant d\ue9faillance, \ue0 cause des incertitudes que comporte la d\ue9termination des valeurs de vitesse de corrosion futures. Dans ce document, on utilise des mod\ue8les de corrosion et un mod\ue8le analytique ant\ue9rieurement d\ue9velopp\ue9, fond\ue9 sur l'interaction conduite-sol du type Winkler, dans le but d'estimer le temps de fonctionnement avant d\ue9faillance. Comme les donn\ue9es disponibles ne permettent pas de d\ue9gager des distributions de probabilit\ue9 plausibles, les incertitudes des donn\ue9es/param\ue8tres d'entr\ue9e sont trait\ue9es au moyen de la th\ue9orie des possibilit\ue9s et de l'arithm\ue9tique floue. On effectue des analyses de sensibilit\ue9 dans le but d'identifier les donn\ue9es/param\ue8tres critiques qui demandent une investigation plus pouss\ue9e.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye