Que sont les joints de pont ?

Les pétroliers sont désignés pour transporter des substances à base de pétrole sous forme liquide. À l'intérieur de ces citernes, il y a une tendance à la formation de vapeurs gazeuses au-dessus du niveau de la cargaison liquide. Même après le déchargement de la cargaison, lorsque nous avons des citernes vides, ces gaz sont laissés sur place et posent souvent des conditions dangereuses.

Ces contenus gazeux, riches en concentration d'oxygène, sont de nature hautement inflammable et explosive, aggravant souvent les risques de combustion, qui peuvent être extrêmement dangereux.

Par conséquent, conformément aux directives réglementaires, tous les navires-citernes doivent être équipés d'un système de gaz inerte (IGT) qui réduit considérablement ce risque.

Les gaz inertes, également connus sous le nom de gaz nobles, sont des gaz non réactifs ou négligeablement réactifs qui n'ont pas de caractéristiques de combustion ou d'oxydation.

En d'autres termes, ces gaz ne réagissent pas pour provoquer un incendie. Les gaz inertes idéaux sont l'hélium, le néon, l'argon, le krypton, etc. En dehors de ceux-ci, les gaz à faible teneur en oxygène et ceux qui n'ont pas de capacité de combustion sont également classés comme gaz inertes car ils présentent des risques négligeables d'explosion ou d'incendie.

Un système de gaz inerte utilise le concept de soufflage forcé de gaz inertes à l'intérieur du réservoir à travers un vaste agencement de tuyauterie pour réduire la concentration d'oxygène inflammable emprisonné à l'intérieur et les rendre moins réactifs aux combustions. Essentiellement, en pompant des gaz inertes à l'intérieur du réservoir, il se crée un mélange de gaz inertes et de vapeurs d'huile qui est beaucoup moins réactif.

À toutes fins pratiques, pour qu'un gaz soit qualifié de gaz inerte à bord d'un navire, conformément aux exigences SOLAS, il doit avoir une teneur maximale en oxygène de 8 % en volume.

En outre, le mélange de gaz résultant doit avoir une concentration maximale en oxygène de 10 % dans le pire des cas. À toutes fins pratiques, toute concentration supérieure à 11-12 % est considérée comme nocive et explosive.

Aussi, la quantité de gaz inertes à fournir à l'intérieur des cales des réservoirs ne peut être indéfinie ou en excès dans le seul but de réduire les risques d'inflammabilité. En effet, une accumulation excessive de pression peut également avoir des effets néfastes et entraîner des éclatements de réservoir, des défaillances structurelles et d'autres modes de dommages.

Pour des raisons pratiques, pour un réservoir d'huile entièrement rempli avec un certain dégagement au-dessus du niveau de liquide, une marge maximale de 5 % de teneur en gaz inerte peut être acceptée. Bien sûr, selon le niveau de cargaison dans les citernes, cela peut être plus.

Les principales sources de ces approvisionnements en gaz inerte sont :

Un joint de pont est comme un système préventif ou un mécanisme d'arrêt qui empêche le retour du mélange de gaz inerte et de vapeur d'huile vers ses sources.

Maintenant, comme nous le savons ci-dessus, le gaz inerte est produit et fourni à partir des sources données. Étant donné que tous ces mécanismes ou systèmes sont situés à proximité ou à proximité des locaux des moteurs et des machines en raison de leur objectif et de leurs exigences en matière d'alimentation, tout retour de substances combustibles sous forme de mélange de gaz inerte et de vapeur est hautement risqué et combustible.

À ce stade, une question peut se poser : comment les gaz dont la concentration en oxygène est inférieure à 10 % présentent-ils un risque potentiel ? La réponse réside dans le fait qu'une concentration d'oxygène de 8 à 10 % est encore assez importante dans les zones à indice de chaleur et activité électrique élevés. Contrairement aux gaz inertes idéaux comme l'hélium ou le néon, la concentration de ces gaz résiduaires n'est pas quasi nulle. Ces mélanges sont donc peu ou moyennement combustibles mais pas complètement incombustibles !

Les locaux des machines et tous les types de zones sur le chemin de la ou des salles des machines ont une température plus élevée, de multiples sources d'allumage, des lignes électriques et un réseau d'équipements et de systèmes en fonctionnement constant.

Ainsi, en cas de fuite ou d'accumulation de gaz concentrés et inflammables, et cela également dans le cadre d'une exposition constante à un environnement à risque pendant une période prolongée, les risques se multiplient. Par conséquent, toutes les précautions doivent être prises pour s'assurer que toute forme de gaz provenant des cales à cargaison n'est pas renvoyée à sa source par le même réseau ou rejetée dans des environnements dangereux.

Les systèmes IGT ont généralement des vannes (de type anti-retour) dans leurs conduites d'alimentation. Mais souvent, les vannes ne sont pas fiables à 100 %, et en cas de toute forme de panne ou de fuite, le risque revient sur le devant de la scène.

Ainsi, les joints de pont assurent une protection contre le reflux ou le flux inverse risqué du mélange de gaz inerte et de vapeur d'huile, agissant comme une barrière de sécurité secondaire fiable.

Wet Valve : Il s'agit du type de mécanisme de joint de pont le plus couramment utilisé. Ceci est basé sur la physique des différentiels de pression. La conduite d'arrivée des gaz est amenée à s'écouler dans un récipient partiellement rempli d'eau et une sortie des gaz vers le pont principal ou la cuve. Maintenant, si la pression positive ou amont des gaz est supérieure à la pression hydraulique de la colonne d'eau, il n'y a pas de problème.

Cependant, dans le cas inverse, lorsque la sortie a une pression plus élevée ou une dépression résultante, les gaz ont tendance à refluer, et c'est alors que la colonne d'eau agit comme une barrière, empêchant le reflux risqué des gaz vers la ligne d'entrée.

Ici, essentiellement, l'eau agit comme un rembourrage ou un bouchon contre les gaz en maintenant un différentiel de pression positif. C'est aussi moins cher. Le concept fondamental est basé sur un venturimètre. Les inconvénients comprennent les effets de corrosion, des débits moindres de gaz inerte à travers les conduites en raison des contraintes d'eau, et souvent des gouttelettes d'eau et des particules traversant avec les gaz.

Type semi-sec : Le principe de ce deuxième type fonctionne sur la base de l'aspiration de l'eau chaque fois que la pression nette de la chambre devient négative ; c'est-à-dire qu'il y a un risque de reflux d'eau vers la source à travers la tuyauterie. Cependant, les principes fondamentaux du venturimètre restent les mêmes. Dans cette conception, essentiellement, le passage du gaz inerte de la source aux espaces de pont et aux réservoirs reste sec sans aucune obstruction.

Cependant, il y a un compartiment séparé attaché à cette tuyauterie qui retient l'eau. Pendant le flux d'air positif, c'est-à-dire lorsque le gaz s'écoule de la source vers les citernes à cargaison, l'eau reste dans sa chambre désignée.

Cependant, en cas de refoulement ou de différentiel de pression négative, l'eau de la cale est aspirée ou aspirée par effet d'aspiration ou de dépression. Maintenant, la colonne d'eau, comme dans le joint de type vanne humide, agit comme une barrière et empêche l'eau de refluer. Le type de joint semi-sec peut être considéré comme une amélioration par rapport au type humide.

Type sec : Il s'agit de la forme la plus avancée de mécanisme de joint de pont. Il combine le principe des deux précédents de manière automatisée. Le passage des gaz inertes dans les conduites reste majoritairement sec. Et l'eau est stockée séparément dans un réservoir attenant séparé appelé réservoir de rétention. En cas de dépression, ou de contre-courant, il existe des capteurs de détection qui s'activent. Ceux-ci, à leur tour, activent un mécanisme de libération sous la forme d'une commande de vanne automatisée vers le réservoir de rétention, qui libère de l'eau dans les canalisations.

Cette eau, encore une fois, agit comme une barrière et empêche le retour des gaz vers la source. Toutes les actions de remplissage et de vidange d'eau sont effectuées par des vannes automatisées. Le seul inconvénient de ce système est que, comme tous les autres systèmes automatisés, une panne peut rendre le système inopérant et augmenter le risque de retour de gaz. Ainsi, ces types de joints nécessitent un entretien et des inspections réguliers. Ils sont couramment installés dans la plupart des pétroliers modernes.

Les joints de pont sont généralement placés à des endroits intermittents sur le chemin du réseau de gazoducs inertes à des intervalles désignés. Ils apparaissent extérieurement comme un cylindre fermé ou un boîtier métallique qui s'élève au-dessus du niveau du pont principal et sont strictement étanches à l'air et à l'eau.

Ils ont des entrées et des sorties pour la tuyauterie et sont souvent maintenus à une pression définie à l'aide de systèmes de surveillance de la pression. Ils disposent également d'ouvertures ou de petits trous d'homme pour les travaux de réparation et d'entretien. Tous les bords de délimitation du conteneur scellé sont soit étroitement soudés soit boulonnés selon les exigences. Ils sont souvent protégés contre les effets corrosifs et les influences externes et internes.

D'un point de vue structurel, ces enveloppes du compartiment d'étanchéité de pont imposant des charges supplémentaires sur le pont, elles sont de préférence montées à la manière d'éléments de rigidification sous pont. Les joints de pont sont généralement installés dans les étapes ultérieures de la construction en tant qu'éléments d'équipement ou de tuyauterie. Pour éviter les risques, ils sont inspectés et entretenus régulièrement pour les pétroliers.

Les composants communs du système de joint de pont autres que le mécanisme mentionné ci-dessus sont :

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Subhodeep est diplômé en architecture navale et en génie océanique. Intéressé par les subtilités des structures marines et les aspects de conception axée sur les objectifs, il se consacre au partage et à la propagation des connaissances techniques communes au sein de ce secteur qui, en ce moment même, nécessite un revirement pour retrouver son ancienne gloire.