Le pont composite réduit le tirant d'eau des navires fluviaux

SAERTEX a travaillé avec le constructeur naval Neptun Werft pour construire une superstructure composite permettant de réduire le poids de 45 % par rapport à l'acier d'un bateau de croisière fluviale. SOURCE | SAERTEX

Ce blog est un encadré de mon article de fond de décembre 2019, « Supprimer les obstacles à l'allègement des navires avec des composites ».

Le fournisseur de matériaux composites SAERTEX (Saerbeck, Allemagne) a commencé à travailler avec Neptun Werft (Rostock, Allemagne) en 2014, dans le but de réduire le poids d'un bateau de croisière fluvial de 110 mètres de long et 11,4 mètres de large pour prolonger la saison de croisière du navire. « La rivière a une faible profondeur certains mois », explique Jörg Bünker, responsable R&D, service d'application des produits SAERTEX LEO résistants au feu (FR). « Pour réduire le tirant d'eau des navires d'un centimètre, ils doivent économiser 11 tonnes de poids. Nous avons travaillé avec eux pour remplacer l'acier par des composites dans tout ce qui se trouve au-dessus de la ligne de flottaison. Notre objectif était de réduire le poids de 45 % et nous y sommes parvenus. »

En plus de fournir des matériaux LEO - des renforts en tissu non serti (NCF) plus des noyaux en mousse FR et des revêtements remplis de trihydroxyde d'aluminium ou intumescents (voir «Résister au feu sans le poids») - SAERTEX a également travaillé avec le chantier naval pour développer la conception et réaliser des pièces de démonstration . « Nous avons choisi LEO en utilisant un stratifié quasi-isotrope renforcé de fibres de verre pour les peaux et une version FR-modifiée de SAERfoam, qui a des connexions composites en fibre de verre entre les peaux grâce à une âme en mousse de polyisocyanurate ", explique Bünker. « Ces connexions dans le SAERfoam permettent une bonne résistance structurelle lors de l'incendie et également de bonnes propriétés résiduelles. En utilisant des composites LEO, le constructeur n'a pas eu à utiliser d'isolation supplémentaire pour la température et le bruit comme il le ferait avec l'acier. Cela permet un gain de poids considérable. »

Il a fallu deux ans pour obtenir l'approbation de conception et de construction de la Commission centrale pour la navigation du Rhin (CCNR, Strasbourg, France), qui travaille avec les voies navigables à travers l'Europe. « Cette longue période est due en partie au fait que les autorités ne se réunissent que deux fois par an », explique Bünker. « Après notre première proposition, on nous a demandé de collecter des données et de faire des tests d'incendie, que nous avons présentés lors de la prochaine réunion. Les connexions étaient également un problème. Nous avons dû ajouter des coupe-feu dans les joints entre les panneaux et prouver la performance au feu des joints composite-composite et composite-acier. »

La construction de la maquette a posé plus de défis. « Construire dans une usine de composites n'est pas un problème. Mais construire dans l'environnement du chantier naval est plus difficile. Cependant, cela était crucial pour convaincre les autorités. Ils avaient besoin de le voir en construction et de marcher dessus une fois terminé. Il précise que l'agrément obtenu était sur mesure, basé sur la conception et les essais spécifiques de ce navire. Une fois approuvés, les composites ont été construits rapidement. La structure finale - appelée terrasse - utilisait plus de 1 000 mètres carrés de panneaux composites infusés de résine, assemblés à l'aide de languettes et de collage.

Bünker dit que le chantier naval est maintenant intéressé à faire plus. "Ils ont acquis beaucoup de connaissances et cela leur a ouvert l'esprit sur ce qui est possible." Les deux sociétés ont divers autres projets en cours. SAERTEX est également un fournisseur du projet national allemand AERONAUT, qui vise à réduire la résistance au vent/optimiser le flux d'air autour des superstructures des navires afin de réduire la consommation de carburant et les émissions de gaz à effet de serre. « Pour cela, nous travaillons à l'ajout d'un pare-brise/spoiler au rouf d'un autre bateau de navigation intérieure », explique-t-il. « Les pièces sont plus petites que la terrasse, mais la réglementation exige que le même travail soit effectué pour montrer l'équivalence avec l'acier pour cette nouvelle conception. C'est l'une des raisons pour lesquelles nous soutenons également les travaux de FIBRESHIP et RAMSSES, qui cherchent à créer un processus d'approbation rapide et spécifique aux composites qui peut être utilisé pour obtenir une qualification beaucoup plus rapide. »