bureau veritas – machines et tuyautages 11/12/2009 arnault pédemay
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Bureau Veritas – Machines et tuyautages
11/12/2009
Arnault Pédemay
Vue d’ensemble
Quelques exemples d’événements à éviter
3Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
4Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
5Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
6Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
7Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Vue d’ensemble
Les idées directrices
9Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Situations à éviter avec un navire
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
10Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
11Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
12Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
13Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
14Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
15Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
16Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a-t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
17Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
18Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tounantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
19Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Comment cela a t’il pu arriver à cause de la machine?
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tounantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
20Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Que peut faire la machine quand c’est arrivé?
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
21Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Que peut faire la machine quand c’est arrivé?
► Le navire s’échoue
► Le navire coule/chavire
► Le navire brûle
► Des gens sont tués ou blessés dans d’autres contextes que les cas précédents
► L’environnement est altéré
► Assurer une source d’énergie
► Participer aux moyens de lutte
► Dispositions architecturales dès la conception pour limiter les conséquences d’un événement (ex : règles MARPOL sur les fuel tanks et circuits de carburants, dalotage des ponts garages de RORO)
22Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Notions transverses
► Notion de service essentiel : service nécessaire à un navire pour évoluer, être gouverné ou manœuvré en mer, ou entreprendre des activités en liaison avec son exploitation, et nécessaire à la sauvegarde de la vie, pour autant que la classe soit concernée
► Critère de défaillance unique : une avarie ne doit pas se produire du fait de la défaillance d’un seul élément. Corrolairement, une double défaillance n’est pas prise en compte.
Les plans qui nous intéressent
Arrangement machine
24Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Plan machine
25Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Plan machine
26Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
27Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Moteurs
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► (Explosions de capacité sous pression)
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tounantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
28Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Moteurs
Conception et construction générale
vilebrequin
résistance à la fatigue aux contraintes alternées de flexion et de torsion,
résistance à la fatigue,
montage par frettage.
équipements
explosion de carter
double gainage des tuyauteries sous haute pression
dispositifs de survitesse
Certification du moteur selon MARPOL annexe VI
Quelques particularités pour les diesels générateurs de secours
démarrages à froid
fonctionnement possible si inclinaisons fortes
Essais de type effectués et essais pour chaque moteur
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► (Explosions de capacité sous pression)
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tounantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
29Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
30Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Lignes propulsives
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
31Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Lignes propulsives (1/2)
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► (Explosions de capacité sous pression)
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
réducteur
conception des engrenages
vérification de la flexion en pied de denture (cassure des dents par fatigue)
contraintes superficielles sur les dents dans la zone de contact
conception et construction
dents, roues et pignons
arbres et paliers,
bâtis,
système de graissage
Ligne d’arbre
Échantillonnage du diamètre
Chemisage pour éviter la corrosion
Hélice
Epaisseur minimale de pale
Montage hélice sur arbre
Commande de pas
32Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Lignes propulsives (2/2)
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tounantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
Paliers (type de lubrification)
Accouplements (calcul des éléments de liaison)
Ligne d’arbre
Échantillonnage du diamètre
Chemisage pour éviter la corrosion
Hélice
Epaisseur minimale de pale
Montage hélice sur arbre
Commande de pas
Lignage
s ’assurer que le lignage de la machine de propulsion et de la ligne d ’arbre et l ’espacement et l ’implantation des paliers sont tels que les charges soient compatibles avec le matériau utilisé et les limites prescrites par le fabricant
Calcul de vibration de torsion
s ’assurer que les vibrations de l ’installation de propulsion n’exercent pas de contraintes excessives sur les composants de l ’installation concernée
33Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
34Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Chaudières/réservoirs sous pression
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
35Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Chaudières/réservoirs sous pression
► (Perte de manoeuvrabilité)
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Contrôle du design : épaisseur des coques sous pression, taille des ouvertures, tubes échantillonage et arrangement, foyers, soupapes de sûreté, contrôle des niveaux de liquide, dispositions architecturales diverses, design des brûleurs, en fonction de la classe (exigé pour classe 1 et 2, pas pour 3)
► Contrôle des matériaux (classe 1: présence du BV, classe 2 et 3 simple revue documentaire)
► Notion de classe : En fonction de la pression, du volume, du fluide contenu selon sa dangerosité vis à vis de l’être humain et/ou des installation avoisinantes.
Les plans qui nous intéressent
Le tuyautage
37Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - généralités
A B
Fluide convoyé de A à B
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
38Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - généralités
► Matériaux
► Dimensions (diamètre / épaisseur)
► Cintrage
► Système de liaisons entre tuyaux
► Lieux de passage envisagé pour les tuyaux est-il possible?
► Disponibilité des systèmes essentiels ?
39Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – généralités - caractéristiques matériau
► Points de fusion / température lors d’un incendie :
Acier : autour de 1400°C
Alliages de cuivre : entre 800°C et 1100°C
Alliages d’aluminium : autour de 640°C
Plastique : très variable - PTFE (polyéthylène tétrafluorure) 325°C
température lors d’un incendie : 800°C
► Fragilité/ductilité
La fonte est un matériau fragile à éviter pour certaines applications
40Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – généralités – système de classe
► Il existe des classes de tuyauterie en fonction du fluide transporté, de la pression et de la température, de la position
► Ces classes permettent de déterminer :
Si le matériau proposé est utilisable (ex : les plastiques ne sont utilisables que pour les tuyauteries de classe 3)
Si les liaisons entre tuyaux proposées sont utilisables (ex : pas de raccords vissés sur les tuyauteries de carburant)
Les essais à entreprendre sur le système de tuyautage (essais sur matériaux, présence ou non de BV, essais sur soudures, épreuves sous pression ).
41Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – assèchement
► Ne sert pas à lutter contre les sinistres majeurs
► Le diamètre d du collecteur principal d’assèchement est défini en fonction de la longueur du navire, de la largeur , de son creux
► La capacité de chaque pompe principale est directement proportionnelle au carré du diamètre du collecteur
► Au moins deux pompes, assèchements directs à prévoir dans la machine, aspiration assèchement de secours par pompe indépendante dans la machine. Pour les navires à passager, c’est plus exigeant.
²00565.0 dQ
)(68.125 CBLd
42Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – assèchement – que manque t’il?
Inc
IncInc
Compt 1
Compt mach
Compt 2 Compt 3
43Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – assèchement
Inc
IncInc
Compt 1Compt 2 Compt 3
Compt mach
44Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – ballastage
► Au moins deux pompes
► Particularités liées au circuit :
Cloison d’abordage : Souvent ce circuit dessert un ballast qui est situé en avant de la cloison d’abordage. En dessous du pont de franc bord, il faut éviter de faire des trous dans cette cloison. Pour les navires à passager, on se limite à une seule traversée et c’est celle là la plupart du temps.
Ballast water management : attention à cette manipulation. Il s’agit de renouveler l’eau de ballast avant d’arriver près de côtes afin de ne pas disséminer d’organismes nuisibles d’un région du globe à l’autre. Trois méthodes sont possibles :
• Séquentielle (on vide puis on remplit chaque ballast)
• Flow through : on remplit et on laisse “déborder” le ballast par son trop plein ou un autre dispositif.
• Dilution : on remplit par le haut le ballast en même temps qu’on le vidange par le bas à niveau constant.
45Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – dalotage
► Règles générales :
Espaces situés sous le pont de franc bord ou à l’intérieur des superstructures fermées : drainage vers le fond ou au bordé.
Autres espaces : drainage au bordé.
► Sur les tuyautages :
Des régles en fonction de la position du local à drainer, la position de l’évacuation au bordé, indiquent si des vannes ont à rajouter sur le circuit de drainage, si des commandes situées au dessus du pont de franc bord sont à mettre en place, si des surépaisseurs sont à prévoir sur le troncon de tuyau situé entre les dernières vannes sur parcours et le bordé.
► Qu’est ce qu’on cherche :
Eviter les accumulation d’eau : problème de stabilité.
Limiter les risques d’envahissement en cas défaillance de tuyauterie (d’où la surépaisseur des tuyaux et les moyens de commande à distance des vannes sur bordé.
46Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – dalotage
47Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – évent
► Event
Tous les compartiments sans ventilation doivent être munis d’un dégagement d’air, qui aboutit au-dessus du pont de cloisonnement.
Dimension suffisante du dégagement d’air pour éviter les surpression ou dépression lors demouvements d’eau dans la capacité.
Dispositif de fermeture de l’évent pour éviter les entrées d’eau.
Les caisses à liquides inflammables doivent être munies d’un évent qui termine à l’air libre.
48Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage – sondage – trop plein
► Sondage
Remontent au dessus du pont de franc bord
Si liquide inflammabledoit terminer à l’air libre
Possibilité de les faire terminer dans les espaces machine sous certaines conditions
► Trop plein
Nécessaire quand le tuyau d’évent est trop petit
Nécessaire si la caisse est dimensionnée pour une pression hydrostatique moindre que cell crrespondant la hauteur de son évent.
Overflow dirigé soit dehors soit dans un tank (ex : gazole)
49Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - trop plein – c’est bon?
Fuel tank 1 Fuel tank 2Trop plein
50Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - trop plein – c’est mieux
Fuel tank 1 Fuel tank 2Trop plein
N NN
51Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
52Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Deux caisses alimentaires, autonomie huit heures
► Circuit de transfert carburant des caisses de stockage vers les caisses alimentaires redondant en terme de pompage
► Redondance des modules de traitement si nécessité de traiter le carburant
► Au départ des caisses alimentaires, circuits différents pour les diesels générateurs et les diesels de propulsion
► Redondance des pompes de gavage sur moteur si un seul moteur de propulsion
► 2 filtres permutables et remplaçables en marche (moins contraignant si plusieurs moteurs)
53Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
54Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
55Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Sectionnements de bas de caisse servant à l’alimentation des moteurs de classe 2, fermables à distance hors du local
► Sectionnement de décantation auto-refermable (vanne “homme mort”).
► Arrêt des installations d’épuration à distance, mise sous écran de ces installations.
56Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
57Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Pont éclair supérieur à 60°C, sinon écart de 10°C entre T lieu stockage et point éclair
► On évite de placer les caisses dans les espaces machine
► Si le carburant est réchauffé dans les caisses à une température supérieure à T point éclair – 10°C, en sortie d’évent de caisse, il faut être à 60°C ou être à plus de 3m d’une source d’inflammation, le loal doit être muni d’appareils électriques spéciaux, pas de communications directes avec un espace machine, évents muni de dipositifs pare flamme, on met des cofferdams ventilés au-dessus de ces tanks
58Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - carburant
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Règle MARPOL 12 A pour les navires de plus de 600 m3 de réserve de carburant :
Limite de taille pour un tank (2500m3)
Distance par rapport au bordé pour les tanks. Le circuits de gazole situé dans ka zone entre tanks et bordés doivent pouvoir être isolés
59Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Tuyautage - autres
► Perte de manoeuvrabilité
► Initiation/Propagation de l’envahissement
► Fuite de matières inflammables
► Création d’atmosphères explosives
► Explosions de capacité sous pression
► Manque de protection physique face à certains risques (machines tournantes, parois chaudes)
► Emissions de produits indésirables (polluants, toxiques)
► Air comprimé (lancement moteur et services essentiels)
► Lubrification
► Vapeur
► Fluide thermique
► Réfrigération
► Oxygène acétylènepour stations de soudage
► Echappement
► Hydraulique
60Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Appareil à gouverner - hydraulique
► Règles générales
Un appareil à gouverner est composé d’un appareil principal et d’un appareil auxiliaire capable de prendre le relai si nécessaire
Le safran, sa mèche restent une partie commune aux deux appareils, sauf dans le cas de certaines mentions additionelles comme AVM-DPS ou AVM-IPS
L’hydraulique devra répondre aux critères de transparence à la première défaillance
Toues les parties isolables doivent être protégées contre les surpressions.
► Particularités
Le tarage des soupapes de sûreté est au moins égal à 1,25 fois la pression maximale de service, ce qui implique que les équipements hydrauliques, notamment les vérins, doivent être dimensionnés en conséquence.
Les pompes hydrauliques doivent être d’un modèle qui a subi un essai d’endurance.
61Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Appareil à gouverner - hydraulique – que manque t’il?
62Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Appareil à gouverner - hydraulique – que manque t’il?
63Présentation Bureau Veritas _ 11/12/2009
Appareil à gouverner - hydraulique – que manque t’il?