A - N° 177 / 11 septembre 2014
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Étude de dangers d'un ouǀrage
de transport de gaz naturel -Partie Générique
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Sommaire et tables
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Table des matières
CHAPITRE 1. PRÉAMBULE ................................................................................................... 13
CHAPITRE 2. PRSENTATION DE L'TUDE ET DE SON CONTENU .......................................... 171. PRSENTATION DE L'TUDE ............................................................................................. 19
1.1. CADRE RÉGLEMENTAIRE DE L'ÉTUDE DE DANGERS ................................................................. 19
1.1.1. De 1995 à 2003 ................................................................................................. 19
1.1.2. De 2003 à 2006 ................................................................................................. 19
1.1.3. Depuis 2006 ...................................................................................................... 20
1.1.4. Depuis le 2 mai 2012 ......................................................................................... 20
1.1.5. Depuis le 1er juillet 2014 ................................................................................... 20
1.2. OBLIGATIONS RÉGLEMENTAIRES....................................................................................... 21
1.3. PROPRIÉTÉ DU RÉSEAU DE TRANSPORT............................................................................... 22
1.4. FINALITÉ DU RÉSEAU DE TRANSPORT ................................................................................. 22
1.5. DÉSIGNATION ET IMPLANTATION ..................................................................................... 23
1.6. LIMITES RÉGLEMENTAIRES ENTRE LES OUVRAGES RACCORDÉS ................................................... 24
1.6.1. Interfaces avec les stockages souterrains et les terminaux méthaniers .......... 25
1.6.2. Réseau aval des postes de distribution publique ............................................. 25
1.6.3. Réseau aval des postes de livraison à des clients industriels ........................... 25
1.6.4. Réseau amont des producteurs de bio-méthane ............................................. 26
1.6.5. Cas des stations de compression de GRTgaz .................................................... 26
1.7. RÉALISATION DE L'ÉTUDE DE DANGERS ............................................................................... 28
1.8. PROCESSUS DE MODIFICATION/RÉVISION DE L'ÉTUDE ............................................................ 28
2. CONTENU DE L'TUDE DE DANGERS................................................................................. 28
CHAPITRE 3. DESCRIPTION GÉNÉRALE DES OUVRAGES DE TRANSPORT DE GAZNATUREL ....................................................................................................... 31
1. CARACTÉRISTIQUES DU GAZ TRANSPORTÉ ....................................................................... 33
Sommaire et tables
Page 4 / 302 Rév. : 2016 Ȃ décembre 20171.1. CARACTÉRISTIQUES DU GAZ NATUREL ................................................................................ 33
1.2. NON CORROSIVITÉ DU GAZ NATUREL ................................................................................. 34
1.3. POUVOIR CALORIFIQUE ................................................................................................. 35
1.4. ODORISATION ............................................................................................................ 35
2. TRAC DE L'OUVRAGE ET SON ENVIRONNEMENT ............................................................. 36
2.1. LE TRACÉ ................................................................................................................... 36
2.2. L'ENVIRONNEMENT HUMAIN, ÉCONOMIQUE ET NATUREL ........................................................ 36
3. EQUIPEMENTS DU RÉSEAU DE TRANSPORT ...................................................................... 37
3.1. DIMENSIONNEMENT ET CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES ........................................................ 37
3.2. LES TUBES .................................................................................................................. 37
3.2.1. Répartition des coefficients de sécurité minimaux des tubes .......................... 38
3.2.2. Matériaux utilisés .............................................................................................. 39
3.2.3. Les revêtements de la canalisation ................................................................... 41
3.2.4. Soudures et raccords ........................................................................................ 43
3.2.5. Poses des ouvrages ........................................................................................... 44
3.3. LES INSTALLATIONS ANNEXES .......................................................................................... 54
3.3.1. Les postes de sectionnement ........................................................................... 55
3.3.2. Les postes de coupure ...................................................................................... 56
3.3.3. Les postes de livraison ou poste de détente .................................................... 58
3.3.4. Les postes de régulation / pré-détente ............................................................ 58
3.3.5. Les postes de comptage ou filtration / comptage ............................................ 58
3.3.6. Matériel utilisé pour les installations annexes ................................................. 59
3.3.7. Construction des installations annexes ............................................................ 59
3.4. LES INSTALLATIONS DE PROTECTION CONTRE LA CORROSION .................................................... 59
3.5. SIGNALISATION ET REPÉRAGE DU TRACÉ ............................................................................. 61
4. CONDITIONS D'OPRATIKE>[KhsZ' ..................................................................... 62
4.1. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE L'OUVRAGE ................................................................... 62
4.2. PRINCIPES D'ORGANISATION DE L'EXPLOITATION .................................................................. 62
4.3. PROGRAMME PÉRIODIQUE DE SURVEILLANCE ET DE MAINTENANCE ............................................ 63
4.3.1. Les canalisations ............................................................................................... 63
4.3.2. Les postes .......................................................................................................... 65
4.3.3. Surveillance de la protection cathodique (PC) ................................................. 66
Sommaire et tables
Rév. : 2016 Ȃ décembre 2017
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4.4. INTERVENTION DE SECOURS ............................................................................................ 68
4.4.1. Principes gĠnĠraudž du Plan de SĠcuritĠ et d'Interǀention (P.S.I.) .................... 68
4.4.2. Scénarios de référence pour le P.S.I ................................................................. 70
4.4.3. Critères pour le P.S.I. ......................................................................................... 70
4.4.4. Organisation gĠnĠrale de l'interǀention ........................................................... 71
4.4.5. Les diffĠrentes phases de l'interǀention........................................................... 72
4.4.6. Moyens propres d'interǀention ........................................................................ 74
4.5. FORMATION DU PERSONNEL ........................................................................................... 74
5. ACTIONS D'INFORMATION DES TIERS .............................................................................. 75
5.1. INFORMATIONS DES MAIRIES ET ORGANISMES PUBLICS .......................................................... 75
5.2. TRAVAUX AU VOISINAGE DE L'OUVRAGE ............................................................................ 76
5.2.1. Déclarations préalables aux projets de travaux et aux travaux ....................... 76
5.2.2. Guide technique relatif aux travaux à proximité des réseaux .......................... 79
5.3. INFORMATION / SENSIBILISATION DES TIERS ........................................................................ 79
6. LE SYSTÈME DE GESTION DE LA SÉCURITÉ ........................................................................ 79
CHAPITRE 4. ANALYSE ET ÉVALUATION DES RISQUES - GÉNÉRALITÉS ................................. 83
1. MÉTHODOLOGIE.............................................................................................................. 85
2. PRÉSENTATION DU RETOUR D'EyPRIENCE SUR LES INCIDENTS ....................................... 85
2.1. PRÉSENTATION DES BASES DE DONNÉES ............................................................................. 86
2.1.1. Bases de données GRTgaz................................................................................. 86
2.1.2. Base de données EGIG ...................................................................................... 87
2.2. ANALYSE DES INCIDENTS ................................................................................................ 87
2.2.1. Canalisations ..................................................................................................... 87
2.2.2. Installations annexes ......................................................................................... 91
2.3. BILAN DES ACCIDENTS CONSTATÉS SUR LES RÉSEAUX DE TRANSPORT .......................................... 94
3. IDENTIFICATION DES SOURCES DE DANGERS ET MESURES COMPENSATOIRES
ASSOCIÉES ..................................................................................................... 94
3.1. SOURCES DE DANGERS PROPRES À LA PHASE CONSTRUCTION ................................................... 95
3.1.1. Sources de dangers pour le personnel impliqué dans la phase chantier ......... 96
3.1.2. Sources de dangers pour les riverains dans la phase chantier ......................... 96
3.1.3. Sources de dangers prĠsentĠs par l'Ġǀentuel ǀoisinage de canalisations
existantes dans la phase chantier ..................................................................... 96
Sommaire et tables
Page 6 / 302 Rév. : 2016 Ȃ décembre 20173.2. SOURCES DE DANGERS ASSOCIÉES AU RACCORDEMENT ET À LA MISE EN SERVICE D'UN NOUVEL
OUVRAGE ........................................................................................................................... 97
3.2.1. Travaux de raccordement des ouvrages ........................................................... 97
3.2.2. Mise en gaz / mise en service ........................................................................... 99
3.3. DANGERS LIÉS À LA QUALITÉ DE L'OUVRAGE ...................................................................... 100
3.3.1. Fragilité ........................................................................................................... 100
3.3.2. Fatigue ............................................................................................................. 101
3.3.3. Défaut de matériau / Défaillance matériel ..................................................... 102
3.3.4. Défaut de construction ................................................................................... 103
3.3.5. Résistance à la pression .................................................................................. 104
3.4. DANGERS LIÉS À L'INTERACTION FLUIDE - OUVRAGE ............................................................ 105
3.4.1. Corrosion interne ............................................................................................ 105
3.4.2. Abrasion due à la présence de particules de rouille ....................................... 107
3.5. DANGERS LIÉS À L'ENVIRONNEMENT NATUREL ................................................................... 108
3.5.1. Dangers liés à la végétation ............................................................................ 108
3.5.2. Dangers liés à la nature du sous-sol ............................................................... 109
3.5.3. Dangers liés à la corrosion externe ................................................................. 110
3.5.4. Dangers liés à la foudre ................................................................................... 112
3.5.5. Dangers liés aux vents violents et tempêtes .................................................. 115
3.5.6. Dangers liés aux autres phénomènes climatiques ......................................... 116
3.5.7. Dangers liés aux mouvements de terrain ....................................................... 116
3.5.8. Dangers liés aux séismes ................................................................................. 124
3.5.9. Dangers liĠs ă l'hydrographie ͬ Ġrosion du lit des riǀiğres ............................. 128
3.5.10. Dangers liés aux inondations .......................................................................... 131
3.6. DANGERS LIÉS À L'ENVIRONNEMENT HUMAIN OU AUX ACTIVITÉS EXTÉRIEURES À L'OUVRAGE .......... 133
3.6.1. Dangers liĠs audž traǀaudž au ǀoisinage de l'ouǀrage ....................................... 133
3.6.2. Dangers liés aux activités industrielles ........................................................... 135
3.6.3. Dangers liés aux voies de circulation et accidents de circulation ................... 136
3.6.4. Dangers liés aux lignes électriques haute tension (> 63 kV) .......................... 137
3.6.5. Incendie à proximité ....................................................................................... 139
3.6.6. Dangers liés à la proximité des éoliennes ....................................................... 140
3.6.8. Dangers liĠs audž chutes d'aǀion ...................................................................... 141
3.6.9. Dangers liés aux autres réseaux enterrés ....................................................... 141
3.7. DANGERS LIÉS À L'EXPLOITATION ................................................................................... 144
3.7.1. DĠfaut d'ĠtanchĠitĠ des appareils .................................................................. 144
Sommaire et tables
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3.7.2. Surpression ..................................................................................................... 145
3.7.3. Inflammation intérieure .................................................................................. 146
3.7.4. Circulation sur les sites GRTgaz (hors travaux) ............................................... 147
3.7.5. Travaux sur site GRTgaz .................................................................................. 147
4. QUANTIFICATION DES RISQUES ..................................................................................... 149
4.1. IDENTIFICATION DES PHÉNOMÈNES DANGEREUX ................................................................. 149
4.1.1. Que se passe-t-il en cas de rejet accidentel de gaz ? ..................................... 149
4.1.2. Lien entre les facteurs de risque et les scénarios de fuite représentatifs ...... 149
4.1.3. Les phénomènes dangereux potentiels .......................................................... 153
4.1.4. Intensité des phénomènes dangereux ........................................................... 158
4.2. MODÉLISATION ......................................................................................................... 160
4.2.1. Calcul du débit de gaz émis à l'atmosphère ................................................... 160
4.2.2. Étude de la dispersion du jet de gaz naturel .................................................. 160
4.2.3. Étude de la surpression en cas d'inflammation .............................................. 161
4.2.4. Étude du rayonnement thermique ................................................................. 161
4.3. ÉCHELLES RELATIVES À L'INTENSITÉ ................................................................................. 162
4.4. GRAVITÉ DES PHÉNOMÈNES DANGEREUX .......................................................................... 164
4.5. EVALUATION DES EFFETS DOMINO .................................................................................. 164
4.5.1. Généralités ...................................................................................................... 164
4.5.2. Seuils réglementaires ...................................................................................... 165
4.5.3. Approche retenue ........................................................................................... 165
CHAPITRE 5. ANALYSE ET ÉVALUATION DU RISQUE : APPLICATION AU TRACÉCOURANT .................................................................................................... 171
1. DÉFINITION DES SCÉNARIOS DE FUITE ............................................................................ 173
2. TABLEAUX DES DISTANCES D'EFFETS .............................................................................. 174
2.1.1. Rupture complğte d'une canalisation enterrĠe ............................................. 174
2.1.2. Brèche moyenne (canalisation enterrée) ....................................................... 175
2.1.3. Petite brèche (canalisation enterrée) ............................................................. 176
2.1.4. Tableau pour le Plan de SĠcuritĠ et d'Interǀention (PSI) ............................... 176
3. PROBABILIT D'ATTEINd[hEWK/Ed ........................................................................... 178
3.1. DÉTERMINATION DE LA PROBABILITÉ ............................................................................... 179
3.2. FRÉQUENCE D'OCCURRENCE DES INCIDENTS ET PROBABILITÉ D'INFLAMMATION ........................... 182
Sommaire et tables
Page 8 / 302 Rév. : 2016 Ȃ décembre 20173.2.2. ProbabilitĠ d'inflammation ............................................................................. 183
4. DÉFINITION DES TRONÇONS HOMOGÈNES ..................................................................... 184
5. MATRICES D'VALUATION DU RISQUE ET ACCEPTABILITÉ .............................................. 185
6. MESURES COMPENSATOIRES DE SÉCURITÉ .................................................................... 187
CHAPITRE 6. ANALYSE ET ÉVALUATION DU RISQUE : APPLICATION AUXINSTALLATIONS ANNEXES ............................................................................ 189
1. DÉFINITION DES SCÉNARIOS DE FUITE ............................................................................ 190
1.1. INSTALLATIONS ANNEXES RÉPÉTITIVES (POSTE DE SECTIONNEMENT, COUPURE, LIVRAISON) ............ 190
1.2. INSTALLATIONS ANNEXES EN BÂTIMENT ........................................................................... 191
1.3. INSTALLATIONS ANNEXES COMPLEXES .............................................................................. 191
2. TABLEAUX DES DISTANCES D'EFFETS .............................................................................. 191
2.1. RAYONNEMENT THERMIQUE ......................................................................................... 191
2.2. SURPRESSION ........................................................................................................... 192
3. EXAMEN DES EFFETS DOMINO ....................................................................................... 193
3.1. EFFETS DOMINO INTERNES ........................................................................................... 194
3.2. EFFETS DOMINO EXTERNES PROVENANT DES CANALISATIONS GRTGAZ HORS SITE ........................ 194
3.2.1. Installations annexes simples ......................................................................... 194
3.2.2. Installations complexes ................................................................................... 196
3.3. EFFETS DOMINO EXTERNES PROVENANT D'INDUSTRIELS TIERS ................................................ 197
4. PROBABILIT D'ATTEINd[hEWK/Ed ........................................................................... 197
4.1. DÉTERMINATION DE LA PROBABILITÉ ............................................................................... 197
4.2. FRÉQUENCE D'OCCURRENCE DES INCIDENTS ET PROBABILITÉ D'INFLAMMATION ........................... 197
4.2.2. ProbabilitĠ d'inflammation ............................................................................. 198
5. MATRICES D'VALUATION DU RISQUE ........................................................................... 199
CHAPITRE 7. ÉTUDE DES POINTS SINGULIERS ET AUTRES POINTS D'ATTENTION ................ 2011. CANALISATIONS AÉRIENNES OU ASSIMILÉES HORS SITE CLOS ........................................ 203
1.1.1. Analyse des facteurs de risques ...................................................................... 203
1.1.2. Scénarios de référence ................................................................................... 204
1.1.3. IntensitĠ des phĠnomğnes dangereudž (Distances d'effets) ........................... 204
Sommaire et tables
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1.1.5. Mesures spécifiques en exploitation .............................................................. 206
1.1.6. Mesures compensatoires ................................................................................ 206
1.1.7. PSI .................................................................................................................... 206
2. LES AUTRES POINTS D'ATTENTION ................................................................................. 206
2.1. PASSAGE À PROXIMITÉ D'AUTRES RÉSEAUX ENTERRÉS .......................................................... 206
2.1.1. Analyse des facteurs de risques ...................................................................... 206
2.1.2. Scénarios de référence ................................................................................... 208
2.1.3. Mesures compensatoires ................................................................................ 208
2.1.4. PSI .................................................................................................................... 209
2.2. PROXIMITÉ DE PARCS ÉOLIENS ....................................................................................... 209
2.2.1. Analyse des facteurs de risques ...................................................................... 209
2.2.2. Scénarios de référence ................................................................................... 211
2.2.3. Mesures compensatoires ................................................................................ 212
2.3. PROXIMITÉ DES ICPE .................................................................................................. 212
2.3.1. Analyse des facteurs de risques : Effets domino ............................................ 212
2.3.2. Scénarios de référence ................................................................................... 213
2.3.3. Dispositions particulières au regard de la gravité .......................................... 213
2.4. PROXIMITÉ D'INB ..................................................................................................... 214
ANNEXE N° 1 : DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE ........................................................................ 229
ANNEXE N° 2 : FICHE DE DONNEES DE SECURITE .................................................................. 231
ANNEXE N° 3 : CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES DES TUBES .............................................. 245
ANNEXE N° 4 : PRÉSENTATION DES PHÉNOMÈNES PHYSIQUES, DES MODÈLES UTILISÉSET DE LEUR VALIDATION .............................................................................. 249
ANNEXE N° 5 : HYPOTHÈSES POUR LES CALCULS DES EFFETS................................................ 283
ANNEXE N° 6 : EVALUATION DE LA GRAVITE - DÉCOMPTE DES PERSONNES ........................ 285 ANNEXE N° 7 : DÉTERMINATION DE LA PROBABILITÉ D'ATTEINTE D'UN POINT DE L'ENVIRONNEMENT DE LA CANALISATION .................................................... 291ANNEXE N° 8 : CRITERES DE DÉFINITION DES TRONÇONS HOMOGÈNES ............................... 295
ANNEXE N° 9 : TABLEAU DE FACTEURS DE RÉDUCTION OU D'AGGRAVATION DESRISQUES ...................................................................................................... 297
ANNEXE N° 10 : PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D'UN POSTE DE LIVRAISON........................ 301Sommaire et tables
Page 10 / 302 Rév. : 2016 Ȃ décembre 2017Tableau n° 1 : Coefficients de calcul et coefficients de sécurité des canalisations de transport ................................ 38
Tableau n° 2 : Liste des spécifications utilisées depuis 1970 avant la norme NF EN 10208-2 .................................... 40
Tableau n° 3 : Apport de la norme EN ISO 3183 .......................................................................................................... 41
Tableau n° 4 : Liste des normes relatives au soudage des tubes ................................................................................ 43
Tableau n° 6 : Distances minimales lors de parallĠlisme ͬ croisement aǀec d'autres rĠseaudž ................................... 51
Tableau n° 7 : Protection cathodique : Synthèse des contrôles réglementaires et normatifs depuis 1970 ............... 68
Tableau n° 8 : Répartition des principaux facteurs de risques toutes tailles de brèches confondues ........................ 87
Tableau n° 9 : Fréquence des incidents sur le réseau de transport de GRTgaz sur la période 1970- 2014 ................ 90
Tableau n° 10 : Sources de dangers pour le personnel impliqué dans la phase chantier ............................................. 96
Tableau n° 11 : Température critique de formation des hydrates en fonction de la pression ................................... 106
Tableau n° 12 : Corrosivité des produits transportés dans les canalisations voisines dans le cas d'une fuite
localisée sans inflammation ............................................................................................................... 142
Tableau n° 14 : Tables des seuils rĠglementaires d'Ġǀaluation des effets de la surpression et du rayonnement
thermique sur les personnes .............................................................................................................. 163
Tableau n° 15 : Tables des seuils rĠglementaires d'Ġǀaluation des effets de la surpression et du rayonnement
thermique sur les structures .............................................................................................................. 164
Tableau n° 16 : Tables d'effets de la surpression sur les structures ............................................................................ 169
Tableau n° 17 : Scénarios retenus sur les canalisations en tracé courant ................................................................... 174
Tableau n° 18 : Distances d'effets (en mètres) pour le scénario de rupture de la canalisation enterrée (rejet
vertical) ............................................................................................................................................... 175
Tableau n° 19 : Distances d'effets (en mètres) pour le scénario de brèche moyenne - canalisation enterrée
(rejet vertical) ..................................................................................................................................... 176
Tableau n° 20 : Distances d'effets (en mètres) pour le scénario de petite brèche - canalisation enterrée (rejet
vertical) ............................................................................................................................................... 176
Tableau n° 21 : Distances d'effets (en mğtres) pour le PSI et pour le scĠnario de rupture de la canalisation
enterrée .............................................................................................................................................. 177
Tableau n° 22 : Valeurs des coefficients pour le calcul de la probabilitĠ d'atteinte dans le cas des canalisations
enterrées. ........................................................................................................................................... 179
Tableau n° 23 : Coefficient de profondeur retenu en fonction de l'annĠe de pose et la catĠgorie d'emplacement
............................................................................................................................................................ 181
Tableau n° 24 : Fréquences issues du retour d'edžpĠrience de GRTgaz et TIGF sur la pĠriode 1970-1990 ................. 182
Tableau n° 25 : Fréquences applicables pour les canalisations de DN < 150 .............................................................. 183
Tableau n° 26 : Fréquences retenues pour les canalisations en PE ............................................................................. 183
Tableau n° 27 : ProbabilitĠ d'inflammation selon le rapport EGIG 2010 .................................................................... 184
Tableau n° 28 : ProbabilitĠ d'inflammation retenue pour les canalisations de petit diamğtre .................................. 184
Tableau n° 29 : Scénarios retenus pour les installations annexes répétitives ............................................................. 191
installations annexes aériennes.......................................................................................................... 192
Tableau n° 31 : Distances d'effets (en mğtres) de la surpression des scĠnarios de rĠfĠrence des installations
annexes aériennes .............................................................................................................................. 192
Sommaire et tables
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Tableau n° 32 : Distances (en mètres) des effets domino thermiques des scénarios de référence des
installations annexes .......................................................................................................................... 193
Tableau n° 33 : Tableau de synthèse des effets domino thermiques externes pour les installations annexes
simples ................................................................................................................................................ 196
Tableau n° 35 : ProbabilitĠ d'inflammation des incidents aǀec dĠgagement de gaz ă l'atmosphğre par scĠnario
sur les installations annexes de GRTgaz ............................................................................................. 199
Tableau n° 36 : Distances d'effets (en mğtres) pour le scĠnario de petite brğche 12 mm horizontal pour les
canalisations aériennes (cas majorant : cible à la même altitude que le rejet) ................................. 204
Tableau n° 37 : Valeurs de coefficients pour le calcul de la probabilitĠ d'atteinte dans le cas des canalisations. ..... 205
Sommaire et tables
Page 12 / 302 Rév. : 2016 Ȃ décembre 2017Figure n° 1 : Carte du réseau de transport de gaz naturel GRTgaz et points d'approǀisionnement ........................ 23
Figure n° 2 : Limites réglementaires entre GRTgaz et les stockages souterrains / terminaux méthaniers :
schéma de principe ............................................................................................................................... 25
Figure n° 3 : Limite réglementaire en aval d'un poste de distribution publique ...................................................... 25
Figure n° 4 : Limite réglementaire en aval d'un poste client industriel (DESP) ........................................................ 26
Figure n° 5 : Limite réglementaire en amont d'un poste d'injection de bio-méthane. ............................................ 26
Figure n° 6 : Station de compression de GRTgaz et raccordement au réseau .......................................................... 27
Figure n° 7 : Opération de cintrage des tubes (©MEDIATHEQUE GDF Suez) ............................................................ 46
Figure n° 8 : Pose et remblai de la tranchée ............................................................................................................. 47
Figure n° 9 : Etapes de pose par forage horizontal dirigé ......................................................................................... 50
Figure n° 10 : Poste de sectionnement ....................................................................................................................... 56
Figure n° 11 : Poste de demi-coupure ........................................................................................................................ 57
Figure n° 12 : Raccord isolant ..................................................................................................................................... 60
Figure n° 13 : Balise (à gauche) et borne (à droite) de signalisation .......................................................................... 62
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