Les différents types de navires imposent des exigences différentes aux tracés de tuyauteries
La conception des réseaux de tuyauteries constitue un élément essentiel de la fiabilité technique et de la durée de vie d’un navire. Les différences entre les types de navires concernent principalement le niveau de redondance requis, la résistance du matériau au fluide transporté et l’intégration des tuyauteries dans la structure du navire.
Sur les navires standardisés, tels que les vraquiers, l’accent est souvent mis sur la rentabilité. Les navires spécialisés, tels que les méthaniers ou les navires de croisière, nécessitent en revanche des solutions techniques nettement plus complexes.
Navires de croisière : forte densité d’installations et Safe Return to Port
Les navires de croisière comptent parmi les applications les plus complexes en matière d’installations techniques. Les navires de croisière modernes peuvent contenir au total plusieurs centaines de kilomètres de réseaux de tuyauteries. Ceux-ci constituent donc littéralement l’un des principaux systèmes nerveux techniques du navire.
Selon les directives IMO relatives au Safe Return to Port (SRtP), les systèmes critiques, tels que l’eau d’extinction, le refroidissement de la propulsion et les systèmes d’eaux de cale, doivent être physiquement séparés. L’objectif est de garantir que le navire reste manœuvrable et conserve ses fonctions essentielles même en cas de défaillance complète d’un compartiment à la suite d’un incendie ou d’une voie d’eau.
Cette exigence entraîne des tracés de tuyauteries complexes à travers plusieurs compartiments coupe-feu verticaux. Sur les navires de croisière, le poids des superstructures joue également un rôle important dans la stabilité. La réduction du poids au niveau des ponts supérieurs présente donc un intérêt particulier.
L’utilisation de matériaux synthétiques tels que le PP-RCT à la place de systèmes en CuNiFe ou en acier peut réduire considérablement le poids des installations techniques et ainsi contribuer à améliorer l’efficacité énergétique et le score CII.
Grands porte-conteneurs et vraquiers : contraintes structurelles et gestion des eaux de ballast
Sur les grands navires de charge, le tracé des tuyauteries est étroitement lié aux caractéristiques structurelles de la coque. Les porte-conteneurs de grande longueur sont soumis à d’importantes contraintes de torsion et de flexion. Les conduites qui parcourent pratiquement toute la longueur du navire, par exemple les réseaux d’extinction ou les conduites d’eaux de ballast, doivent pouvoir absorber ces mouvements.
Il est donc nécessaire de prévoir des possibilités de dilatation appropriées et des propriétés de matériau suffisamment flexibles afin d’éviter les dommages liés à la fatigue. L’installation a posteriori de systèmes de traitement des eaux de ballast peut également nécessiter d’importantes modifications de la structure existante.
La préfabrication de modules de tuyauteries (spooling) peut alors jouer un rôle important pour réduire le temps nécessaire au chantier naval.
Pétroliers et méthaniers (LNG/LPG) : conditions cryogéniques et zones ATEX
La conception des navires destinés au transport de gaz liquéfiés repose sur le principe de la double barrière. Les conduites LNG fonctionnent à des températures cryogéniques pouvant atteindre environ -162 °C et nécessitent donc des matériaux et des systèmes d’isolation spécifiques.
Parallèlement, les systèmes auxiliaires associés, notamment pour le refroidissement et l’inertage à l’azote, doivent pouvoir résister à des conditions particulièrement corrosives. La séparation stricte entre les zones présentant un risque lié au gaz et les zones sûres détermine en grande partie le tracé des tuyauteries.
Les traversées de tuyauteries à travers les cloisons doivent non seulement être étanches à l’eau, mais également, lorsque cela est requis, étanches aux gaz et résistantes aux explosions.
Mégayachts et voiliers : acoustique et utilisation efficace de l’espace
Pour les mégayachts et les voiliers, l’attention se porte davantage sur l’ingénierie NVH : Noise, Vibration & Harshness. Afin de répondre aux exigences élevées en matière de confort, les vibrations générées par les pompes et les installations techniques doivent être transmises le moins possible à la structure des cabines par l’intermédiaire des tuyauteries.
Les tuyauteries métalliques conduisent relativement bien le bruit. Grâce à leur module d’élasticité plus faible, les matières synthétiques présentent naturellement de meilleures propriétés d’amortissement. Les formes organiques des yachts modernes laissent par ailleurs peu de place aux tracés rectilignes traditionnels.
L’utilisation de connexions soudées par fusion permet de réaliser des configurations de tuyauteries plus compactes qu’avec des assemblages traditionnels par brides ou par sertissage.
Navigation intérieure et flottes spécialisées : modularité et Stage V
La conception des bateaux de navigation intérieure évolue fortement sous l’effet de la réglementation Stage V sur les émissions et du développement des systèmes de propulsion hybrides. Des systèmes supplémentaires de post-traitement des gaz d’échappement, tels que les installations SCR, ainsi que des systèmes de stockage par batteries doivent être intégrés dans les structures existantes.
Les circuits d’eau de refroidissement doivent donc souvent être adaptés de manière flexible ou entièrement repensés. En raison de la faible profondeur des voies navigables et du risque de contact avec le fond, les systèmes d’aspiration et les tuyauteries internes doivent également présenter une résistance suffisante à la sédimentation et à la cavitation.
