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mercredi 14 novembre 2018

Arrimage

Le processus de chargement des marchandises à bord d'un navire comporte deux phases successives : la mise à bord et l'arrimage.

La mise à bord consiste à déposer la cargaison dans les cales ou sur le pont, alors que l'arrimage consiste à distribuer les marchandise à l'intérieur des espaces destinés à les recevoir et à les fixer (saisir) convenablement.

Fixer ou saisir la cargaison consiste à le rendre immobile par rapport au navire à l'aide d'un ensemble de matériel d'assujettissement. L’importance du saisissage dépend des conditions météorologiques que l’on risque de rencontrer et de la zone fréquentée. La durée du voyage intervient moins car quelques coups de roulis peuvent provoquer un désarrimage.

La Convention de SOLAS (Safety of Life at Sea) sur la sauvegarde de la vie humaine en mer, le Code ISM (International Safety Management) et le Code IMDG (International Maritime Dangerous Goods) relative au transport des marchandises dangereuses, considèrent l’arrimage comme un élément de la navigabilité du navire.

Un bon arrimage doit assurer la protection des marchandises et ne pas compromettre la stabilité du navire.

Les forces agissant sur un corps flottant

Un corps flottant est soumis à deux forces :

  • Son poids qui est une force verticale P, dirigée vers le bas, appliquée à son centre de gravité G.
  • La poussée d’Archimède qui est une force verticale, dirigée vers le haut, appliquée au centre de carène H (centre du volume immergé du corps flottant) et égale au poids du volume du liquide déplacé.
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  • plan transversale
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  • Plan Longitudinale

  • axe longitudinale X,
  • axe transversale Y,
  • axe verticale Z.
  1. - Pilonnement ( Heave )
  2. - Embardée ( Sway )
  3. - Cavalement ( Surge )
  4. - Lacet (Yaw )
  5. - Tangage ( Pitch )
  6. - Roulis ( Roll )

A bord d'un navire, les force exercée sur un colis sont :

F(x,y,z) = m.a(x,y,z) + Fw(x,y) + Fs(x,y)

avec:

m, la masse du colis;

a, l’accélération;

Fw, les forces dues à la pression du vent ;

Fs, les forces dues à la mer (coup de butoir).

Les forces qui doivent être absorbées par un système d’assujettissement, agissent en fonction des axes du navire. Elles s’accroissent en fonction de:

  • la hauteur d’arrimage;
  • la distance longitudinale entre les marchandises et le centre des mouvements du navire sur houle;
  • la distance métacentrique.

Méthode de calcul des forces et de la charge maximale de sécurité du système d'assujettissement

Méthode empirique

La somme des charges maximales de sécurité (MLS) du matériel de saisissage disposé d’un même coté du colis saisi doit être égale au poids du colis.

Cette méthode, supposant des accélérations transversales de 1g, s’applique à toutes les tailles de navire, indépendamment du point d’arrimage, de la stabilité, des conditions de chargement, etc...

L’angle des saisines transversales avec le pont ne doit pas être supérieur à 60°. Les saisines supplémentaires faisant un angle > 60° avec le pont pour empêcher le colis de basculer ne doivent pas être comptabilisées dans la méthode empirique.

Méthode de calcul avancée

Afin de déterminer la quantité et la qualité du matériel d'assujetissement nécessaire au saisissage de la cargaison, le cabinet AXAMAR effectue les calculs des moments et des forces selon les formules suivantes :

Ripage transversal : Fy = µ * m * g + CS1 * f1 +CS2 * f2 + ..... + CSn * fn

Avec :

n : le nombre de saisines;

Fy : composante transversale de la force exercée sur le colis (kN);

µ : le coefficient de frottement;

m : la masse du colis (t);

g : l’accélération de la gravité (9,81 m/s²);

Cs : la résistance transversale calculée de la saisine (KN);

f : est une fonction de µ et de l’angle horizontale (a);

Basculement transversal : Fy * a = b * m * g + CS1 * c1 +CS2 * c2 + ..... + CSn *cn

Avec :

Fy, m, g, CS, n : tel que décrit précédemment;

a : le bras de levier de Fy par rapport au pont;

b : le bras de levier par rapport à l’axe vertical passant par le point d’application de Fy;

cn : le bras de levier par rapport à l’axe de basculement de la saisine n;

Cs : la résistance calculée de la saisine (KN)

Ripage longitudinal : Fx = µ * (m * g - Fz) + CS1 * f1 +CS2 * f2 + ..... + CSn * fn

Avec :

µ, m, g, f, n : tel que décrit précédemment;

Fx : composante longitudinale de la force exercée sur un colis (kN);

Fz : composante verticale de la force exercée sur un colis (kN);

Cs : la résistance calculée de la saisine (KN).

.Saisines : saisines en nombre suffisantes, la résistance, l'angle vertical et horizontal, etc ;

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  • Saisines en chaînes et tendeurs
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  • Stoppeurs acier soudés à l'axe de basculement
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  • Saisines en câble acier et tendeurs