[TO] Règles techniques

Cadences records pour un gazoduc

Mots clés : Acier - Béton - Eau - Gaz - Matériel - Equipement de chantier - Travail

LE CHANTIER Le gazoduc Norfra entre le site de Draupner (Norvège) et Dunkerque. LE PROGRAMME Poser un tube de 42 pouces de diamètre ( 1,07 m) au fond de la mer du Nord, sur 826 km, en six mois, en croisant douze canalisations. LES SOLUTIONS 25 à 30 mm d’épaisseur d’acier enrobé de 65 à 110 mm de béton ; deux barges pour la soudure des pipes et la dépose en mer ; sept cents hommes répartis sur quatre lignes de production de cinq postes chacune ; lestage et création de rampes et d’arases au fond de l’eau pour aplanir le tracé.

Le gazoduc Norfra bat décidément tous les records ! Le plus long pipe du monde (826 km) et le plus gros (42 pouces, soit 1 m environ) sur cette longueur est construit actuellement en mer du Nord à des cadences infernales. Dernière performance, enregistrée le 20 juillet : un tronçon de 8 483 m a été réalisé par l’ensemble des équipes en une seule journée. Pour y parvenir, outre le savoir-faire, il a fallu adapter les outils et les méthodes.

« La mobilisation de deux barges permet de gagner du temps, explique Jean-Philippe Alby, directeur commercial de McDermott-ETPM pour la mer du Nord, mais elle pose le problème de la répartition des personnels entre elles. Norfra emploie sept cents personnes, qui travaillent en 2/12 sur des séquences de six semaines, interrompues par trois semaines de congé. » Le succès de l’opération est donc avant tout à mettre au crédit de ces hommes dont les conditions de travail sont particulièrement difficiles.

Parties toutes les deux début avril, les barges LB200 et DLB1601 progressent vers le sud. La première achève sa course au PK 546 (point kilométrique 546), qui est le point de départ de la DLB1601, cette dernière terminant la sienne à 5 km au large de Dunkerque.

La plus au nord – la LB200 – est une barge semi-submersible, spécialisée dans la pose de pipes. Elle mesure 180 X 58 X 33 m, offre une capacité d’accueil de 403 lits et dispose d’une aire de stockage de 995 m2. Après avoir posé Zeepipe IIB (292 km), puis Norfra, elle travaillera, l’année prochaine, sur Asgard (695 + 100 km). Elle est équipée, à l’arrière, d’une rampe fixe et rigide de 110 m de long (poids : 900 t), plongeant à 20 m sous l’eau et permettant de descendre le gazoduc en pente douce jusqu’à 70 m de profondeur en moyenne : le pipe roule dans un treillis constitué de tubes métalliques, grâce à quatre trains de rouleaux en « V » ; il dessine ainsi un « S » qui donne son nom à la méthode de pose, en suivant une pente moyenne de 1 pour 1, ce qui lui fait toucher le fond à environ 300 m derrière la barge.

Maintenir une tension constante

« Point crucial des travaux : le maintien d’une tension constante dans le gazoduc », indique Frédéric Bost, ingénieur chez McDermott-ETPM, chargé des procédures. « Pour cela, nous disposons de quatre tensionneurs qui régulent les efforts (environ 140 t) avant la descente dans la rampe. En réalité, nous ajoutons depuis la surface des tronçons de tube à un pipe posé au fond de la mer en position définitive, ce qui signifie que le tube en acier est fixe par rapport au sol, et que c’est la barge qui avance par rapport au tube. »

Autre difficulté : empêcher le gazoduc de remonter. Le béton qui l’enrobe vise entre autres à le lester, mais par endroits, il doit être couvert d’enrochements.

Plus au sud, la DLB1601 est quant à elle une barge pluri-disciplinaire. Il s’agit en fait d’un bateau (185 X 35 X 15 m) capable de construire des plates-formes, des derricks et des pipes. Capacité : 418 lits ; aire de stockage : 576 m2. Elle pose Norfra grâce à un « stinger » de 83 m de long, une rampe de section triangulaire, articulée dans un plan vertical et positionnée en intervenant sur des ballasts d’eau (poids du stinger : 800 t). Celui-ci permet d’ajuster la pente de descente du tube en fonction de son poids et surtout de la profondeur d’eau : la DLB1601 intervient sur la partie la moins profonde du tracé (entre 16 et 20 m), avec des marées de 3,20 m d’amplitude.

« Toutes les dispositions sont prises par Statoil, précise Michel Le Bihan, coordonnateur du projet Statoil 2000 pour McDermott-ETPM. Notre client a par exemple préparé le corridor de pose en draguant le fond sur une distance cumulée d’approximativement 500 km. »

La DLB1601 est par ailleurs équipée d’une grue de 1 800 t et de 94 m de flèche, mue par quatre moteurs électriques.

Les tronçons du gazoduc sont rapprochés puis ajustés à 0,5 mm près. Préalablement chanfreinés en « X » pour les doubles joints, normalement sur la ligne principale (avec seulement 7 mm d’ouverture), ils subissent successivement trois passes de soudure : la racine; une double soudure externe et interne simultanée grâce à un un robot interne de soudage introduit à l’intérieur; une troisième passe après meulage, avec des buses qui projettent des graviers afin de protéger le bain de fusion. Les soudures sont vérifiées aux rayons X ou gamma, puis démagnétisées par application d’un champ magnétique qui oriente toutes les particules métalliques dans le même sens.

Douze ancres pour se déplacer

Les joints sont finalement enrobés de bitume mis en oeuvre à 190 °C, à l’intérieur d’un coffrage métallique perdu obtenu, par enroulement et cerclage d’une tôle autour du tube, au droit de chaque soudure.

Les deux barges progressent en s’accrochant au fond de la mer à l’aide de douze ancres : des « Delta Finger » de 15 et 22 t sur la LB200, et des « Bruce » de 9 t sur la DLB1601. « Le principe consiste à tirer sur leurs câbles (2 400 à 3 000 m de long), ce qui fait avancer la barge, puis à les déplacer toutes les huit minutes de 24 m, les unes après les autres, à l’aide de remorqueurs, précise Gérard Dubreil, capitaine de la DLB1601. Chaque ancre, repérée par une bouée, peut voir son câble relevé sur une partie de sa longueur pour l’empêcher de toucher des tubes sous-marins existants. »

FICHE TECHNIQUE

Maître d’ouvrage et maître d’oeuvre : Statoil.

Entreprises : McDermott-ETPM et Sérimer (soudures).

Marché : 650 millions de francs HT.

Livraison : fin août 1997, avec un mois d’avance.

PHOTOS :

Pour la pose de Norfra (7,15 km/jour en moyenne), deux chantiers se suivent en mer du Nord : la barge LB200 (à gauche), spécialisée dans la pose de pipes, est partie du site de Draupner en avril et achèvera sa course au point de départ de la barge DLB1601 (à droite), un bateau multifonctionnel pour travaux off-shore. La différence entre les deux? La rampe de descente du gazoduc, rigide sur la première, articulée sur la seconde, qui évolue dans des eaux peu profondes.

Michel Le Bihan coordonne le projet.

Frédéric Bost prépare les procédures.

Olivier Hernandes effectue les calculs de pose.

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ENCADRE

Norfra doit croiser douze canalisations !

Sur environ 600 km, Norfra est posé parallèlement et à une cinquantaine de mètres du gazoduc Zeepipe IA, à la fois pour rester dans les eaux territoriales norvégiennes, pour rendre possible une éventuelle connexion des deux tubes, et surtout pour économiser une campagne de reconnaissance des fonds. La barge LB200 évolue dans un couloir de 10 m de large. Le nouveau pipe croise sur son parcours douze canalisations existantes (gazoducs, oléoducs, câbles de télécommunication…). Leur franchissement s’effectue sur des « gravel dumps », c’est-à-dire des rampes en enrochements et en graviers, qui isolent et protègent les tubes l’un par rapport à l’autre, à hauteur du croisement. Surtout sollicité pendant la pose par des efforts de flexion et de torsion à l’initialisation, le gazoduc est supposé épouser le relief des fonds marins. Toutefois, pour empêcher sa vibration en cas de trop grand porte-à-faux ou pour éviter sa détérioration par accrochage ou choc d’une ancre de bateau, le fond marin est modifié par un jeu de déblais/remblais (des arases et des rampes) avant le passage de la barge. Dans les cas extrêmes, le tracé en plan peut aussi être modifié.

ENCADRE

Livraison par babord

Norfra est un gazoduc en acier de 42 pouces de diamètre intérieur et dont l’épaisseur varie de 25 à 30 mm. Il est revêtu d’une protection anticorrosion bitumineuse, et enrobé de béton armé sur 65 à 110 mm d’épaisseur. L’intérieur est traité par une peinture époxy. Le tube est livré par bateau – des «pipe carriers», qui déchargent exclusivement par babord. En effet, Norfra est posé parallèlement au gazoduc Zeepipe IA, situé à tribord, et qui neutralise ce côté de la barge pour des raisons de sécurité : il représente une véritable bombe potentielle, puisque sa pression interne est de 190 bar !

Les éléments de tube arrivent en tronçons de 12,50 m (poids : 22 t); la barge peut en stocker une centaine représentant un quart de journée de production. Ils sont ensuite assemblés par paires, uniquement par soudure, sur deux lignes de fabrication. Une ligne principale permet de les souder ensuite bout à bout avant immersion.

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