Soudage sous-marin expliqué : fonctionnement et nécessité d'une formation spécialisée

Qu'est-ce que le soudage sous-marin ?

Le soudage sous-marin est effectué alors que le soudeur est immergé, souvent à des pressions barométriques élevées. Cela introduit une variété de défis qui requièrent des compétences spécialisées et une formation rigoureuse, enseignées notamment au CDA Technical Institute (anciennement Commercial Diving Academy).

En raison des conditions difficiles et des dangers inhérents au soudage sous-marin (aussi appelé soudage humide), les plongeurs doivent être formés selon des normes exceptionnellement strictes avec une instruction hautement spécialisée.

Le soudage hyperbare est le processus de soudage à pressions élevées, normalement sous l'eau. Il peut se réaliser soit en milieu humide directement dans l'eau, soit en milieu sec à l'intérieur d'une enceinte pressurisée spécialement construite.

On parle généralement de « soudage hyperbare » pour un environnement sec, et de « soudage sous-marin » pour un environnement humide. Les applications sont variées : réparation de navires, plateformes pétrolières offshore, pipelines. L'acier est le matériau le plus couramment soudé.

Le soudage sec est préféré au soudage humide lorsque des soudures de haute qualité sont requises, car il permet un meilleur contrôle des conditions, notamment l'application de traitements thermiques avant et après soudage.

Ce contrôle environnemental amélioré conduit directement à une meilleure performance du processus et à une qualité de soudure généralement bien supérieure. Ainsi, quand une soudure de très haute qualité est exigée, le soudage hyperbare sec est normalement utilisé.

Des recherches sur le soudage hyperbare sec à des profondeurs allant jusqu'à 1 000 mètres (3 300 pieds) sont en cours. En général, garantir l'intégrité des soudures sous-marines peut être difficile (mais possible grâce à diverses applications de tests non destructifs), surtout pour les soudures humides, car les défauts sont difficiles à détecter s'ils se trouvent sous la surface de la soudure.

À lire aussi : Soudage

Le soudage sous-marin peut être réalisé selon deux méthodes : le soudage humide et le soudage sec.

Soudage humide

Le soudage humide implique que le plongeur effectue la soudure directement dans l'eau. Il utilise une baguette de soudage spécialement conçue et emploie un processus similaire au soudage ordinaire.

Voici les avantages du soudage humide :

• Économique et rapide
• Haute résistance à la traction
• Accès facile au point de soudure
• Pas d'habitat nécessaire
• Pas de construction

Soudage sec / Soudage hyperbare

Une autre méthode de soudage sous-marin est le soudage hyperbare ou soudage sec. Le soudage hyperbare est le processus par lequel une chambre est scellée autour de la structure à souder. Elle est ensuite remplie d'un gaz (généralement un mélange d'hélium et d'oxygène, ou d'argon), ce qui repousse l'eau hors de la sphère hyperbare, créant ainsi un environnement sec pour effectuer la soudure.

Voici quelques avantages du soudage sec :

• Sécurité du soudeur/plongeur
• Qualité de soudure supérieure
• Surveillance depuis la surface
• Tests non destructifs

Comment fonctionne le soudage sous-marin ?

Il existe un nombre surprenant de façons dont les soudeurs-plongeurs procèdent. Après avoir reçu une mission, les chefs de projet et les soudeurs-plongeurs experts choisissent parmi plusieurs types de soudage sous-marin celui qui conviendra le mieux à leurs besoins. Découvrez ci-dessous leurs processus de soudage spécifiques.

1. Soudage humide

La plupart du temps, les plongeurs utilisent le soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW) ou « soudage à la baguette », car c'est la méthode la plus rentable et polyvalente pour le soudage humide. Avec cette méthode, ils produisent un arc électrique entre leur électrode et les métaux d'infrastructure (acier inoxydable, aluminium, etc.) qui seront soudés ensemble.

Il est important que les soudeurs-plongeurs maintiennent leurs électrodes propres. Une fois arrivés sur la zone de soudure, les plongeurs vérifient généralement les environs pour détecter toute obstruction ou danger de sécurité avant de procéder à la soudure.

Lorsque le plongeur est prêt, il commence en plaçant son électrode sur la surface cible et signale à son équipe d'activer le courant, générant 300 à 400 ampères d'électricité via courant continu (CC).

Quant à la raison pour laquelle le plongeur ne s'électrocute pas, la clé réside dans l'épaisse couche de bulles gazeuses que le flux (revêtement externe) de l'électrode crée pour recouvrir la soudure et protéger l'électricité de l'eau, des gaz corrosifs et autres composés oxydants. L'équipe utilise également le courant continu (CC) car il est plus sûr et plus efficace sous l'eau que le courant alternatif (CA).

D'autres types courants de méthodes de soudage sous-marin humide incluent :

• Soudage à l'arc fourré (FCAW) – Utilise un métal d'apport ou une électrode alimentée en continu pour souder des alliages à base de nickel, de la fonte, entre autres.
• Soudage par friction (FW) – Utilise une friction et une chaleur élevées au lieu de la fusion du matériau pour assembler des métaux ou des thermoplastiques.

2. Soudage sec

Comme mentionné précédemment, le soudage sec ou soudage en habitat implique l'utilisation d'une chambre hyperbare tout en se référant au même processus de soudage de base. Après avoir créé un joint étanche autour de la structure à souder, des tuyaux raccordés évacuent l'eau et la remplacent par un mélange de gaz, comme l'hélium et l'oxygène.

Une fois toute l'eau évacuée, la chambre hyperbare est pressurisée à la profondeur correcte pour éviter le mal de décompression.

La technique utilisée dépendra de la taille de la chambre. Voici les quatre types de méthodes de soudage sec parmi lesquelles les soudeurs-plongeurs choisissent :

• Soudage sous pression : Méthode utilisée pour travailler dans un récipient sous pression, mesurant environ une unité de pression atmosphérique (pression au niveau de la mer).
• Soudage en habitat : Le soudeur-plongeur utilise une chambre de la taille d'une pièce, à la même pression qu'à l'extérieur (pression ambiante) à la profondeur de travail. La chambre déplace l'eau dans le plan d'eau environnant avant que le soudeur-plongeur n'y pénètre.
• Soudage en chambre sèche : Le soudeur-plongeur entre dans la petite chambre par le bas et n'est couvert que de la tête aux épaules (avec son équipement de plongée).
• Soudage par point sec : Technique utilisée pour des chambres transparentes et aussi petites qu'une tête humaine. Elle est placée sur le site de soudure et le soudeur-plongeur insère l'électrode dans l'habitat, qui se referme commodément autour.

Le soudage à l'arc avec électrode enrobée (SMAW) et le soudage à l'arc fourré (FCAW) sont également utilisés lors du soudage sec sous-marin, ainsi que les soudures courantes suivantes :

• Soudage à l'arc tungstène sous gaz (GTAW) : Aussi appelé « TIG », ce procédé utilise une électrode non consommable en tungstène. La chaleur est appliquée, avec un arc électrique, sur l'acier inoxydable, l'aluminium et autres métaux à souder.
• Soudage à l'arc métallique sous gaz (GMAW) : Aussi appelé « MIG », connu pour ses diverses méthodes de transfert de métal. Cette méthode utilise un gaz de protection qui traverse le pistolet de soudage autour de l'électrode pour souder des métaux non ferreux comme l'aluminium.
• Soudage à l'arc plasma (PAW) : Utilise également un arc électrique, mais l'arc est constricté pour produire une vitesse d'arc (plasma) élevée et une chaleur intense pour souder l'acier inoxydable, l'aluminium et d'autres métaux.

Pour les soudures sous-marines profondes et étendues à l'intérieur de grandes chambres hyperbares, les soudeurs-plongeurs travaillent généralement par paires. Une fois que les opérateurs ont descendu la chambre jusqu'au site de soudure et l'ont remplie de gaz, les soudeurs descendent à la même profondeur (dans une cloche de plongée), nagent jusqu'à la chambre et commencent la soudure, alternant souvent entre des quarts de 6 à 8 heures.

Quel est le salaire d'un soudeur sous-marin ?

Le soudage sous-marin demande peu de temps à apprendre, mais des années à maîtriser. De nombreux soudeurs sous-marins commencent leur parcours en école de plongée, déterminés à se lancer le plus vite possible.

Selon les plongeurs commerciaux et les statistiques mondiales, le salaire moyen annuel d'un soudeur sous-marin est de 53 990 $ (environ 25,96 $ de l'heure). Cependant, la plupart des revenus se situent entre 25 000 $ et 80 000 $. Les 10 % les mieux payés gagnent 83 730 $, tandis que les 10 % les moins bien payés touchent 30 700 $.

L'expérience de plongée est le principal déterminant du salaire. La localisation arrive en second.

Certains salaires de plongeurs commerciaux soudeurs peuvent atteindre 300 000 $ + par an.

Pourquoi une telle fourchette de salaires ?

La plupart des soudeurs sous-marins sont payés à l'heure ou au projet. Cela signifie que Joe Plongeur pourrait gagner 30 000 $ en quelques mois avec un gros contrat, puis passer cinq mois à chercher le suivant.

Voici les principaux facteurs qui influencent votre revenu de soudeur-plongeur :

• Expérience
• Certification
• Environnement
• Profondeur de travail
• Méthodes de plongée
• Équipement de soudage sous-marin
• Distance au large
• Heures supplémentaires
• Autres facteurs

Chaque facteur fait partie d'une équation plus large pour une rémunération accrue, une meilleure employabilité et des opportunités de carrière.

Mais pour être passionné par cette carrière, il faut savoir où elle vous mènera.

1. Revenus en eaux intérieures

Parmi les étangs, rivières et lacs de votre région, vous rapporterez un chèque d'environ 40 000 $ à 80 000 $. La plupart de votre travail portera sur les zones de quais, ponts, barrages et petits navires.

Les soudeurs-plongeurs en eaux intérieures ne touchent pas les salaires de leurs homologues offshore.

Mais ils bénéficient d'un horaire moins rigoureux (semaines de 40 heures) et de moins de déplacements. Malheureusement, pour le soudage, l'eau douce crée un environnement plus instable en raison de l'absence d'ions sel.

Prévoyez beaucoup d'entraînement avant d'amorcer votre arc ici.

2. Revenus en offshore

En mer, vous gagnerez 40 000 $ à 100 000 $ ou plus par an.

Les soudeurs sous-marins offshore passent la plupart de leur temps sur des plates-formes pétrolières ou de grands navires marins comme les navires de la Marine. Leur horaire ne faiblit pas : il n'est pas rare de travailler 80 heures ou plus en une seule semaine. Cependant, en raison de cet horaire intense, les soudeurs sous-marins rentrent généralement à terre après un mois en mer.

En océan, les soudeurs sous-marins effectuent beaucoup de nettoyage, de soudage de tuyaux et d'installation sous les grandes plateformes. Ils doivent avoir une bonne compréhension de la réparation de gros équipements.

Et s'ils ont de l'expérience en tant que Technicien Médical Plongeur, c'est un gros atout.

Contrairement à la plongée en eaux intérieures, les soudeurs-plongeurs offshore doivent rentrer pour l'hiver. Les océans sont tout simplement trop périlleux : vagues de marée, ouragans, etc.

Si vous planifiez à l'avance, vous pouvez trouver un emploi saisonnier dans un atelier de soudage sur les côtes et acquérir une expérience supplémentaire jusqu'au printemps.

La marée de l'argent

Qu'il s'agisse d'eaux intérieures ou d'offshore, le potentiel de gain des soudeurs sous-marins fait des bonds majeurs après les 3 à 5 premières années dans l'industrie.

Ces années formatrices vous façonnent… ou vous brisent. Si vous tenez le coup, vous serez le gros poisson : vous aurez une chance d'emploi bien plus élevée que les alevins – vos collègues moins expérimentés.