LES APPARAUX D’AMARRAGE

1 LES DIFFERENTS TYPES D’AMARRES2 LES PLAGES DE MANŒUVRE3 LES DANGERS LIES A L’UTILSATION DES AMARRES4 DISPOSITION DES AMARRES5 LES DIFFÉRENTES CONFIGURATIONS D’AMARRAGE6 MANOEUVRES PORTUAIRES CLASSIQUES UTILISANT LES AUSSIERES

- EXEMPLES

1 LES DIFFERENTS TYPES D’AMARRES

1.1 Généralités

Définition : Amarre, (Larousse) : nom féminin (néerlandais aenmarren, attacher). Câble ou cordage servant à relier un navire à un point fixe.Plus généralement, les amarres servent principalement à maintenir le navire le long d’un quai. Elles sont aussi largement utilisées pour les manœuvres portuaires d’accostage et d’appareillage.Structure d’une amarre :Une amarre est un cordage.Un cordage est constitué de fibres d'origines végétales, synthétiques ou métalliques qui sont réunies et tournées ensemble afin d'obtenir des fils de caret (yarns).Les fils de caret sont toujours tordus ensemble afin de confectionnés des torons (strands). En règle générale, ils le sont de droite à gauche.

yarns are laid into strands which are laid into hawser !

Les torons peuvent être montés de trois manières pour former :

- Un cordage commis (hawserlaid rope), les torons sont réunis puis tournés ensemble dans le sens inverse des fils de caret. Un toron supplémentaire est parfois placé au milieu. C’est l’âme (Core).

Ce commettage provoque une rotation de l’amarre sur elle-même lorsqu’elle est sous tension.

- Un cordage tressé (plaited rope ou braided rope), les torons sont croisés entre eux. Le tressage permet la réalisation d’épissures et offre une meilleure résistance à l’abrasion. L’amarre ne tourne pas sur elle-même quand elle est sous tension.

Le cordage est parfois enveloppé dans une gaine (jacket) qui protège les torons

- Un cordage parallèle : les torons ne sont ni croisés, ni commis. Ils sont serrés les uns sur les autres par une gaine. Les torons offrent la meilleure résistance possible à la traction tandis que la gaine (tressée) les protège des agressions extérieures.

Le nombre de torons composant un cordage est variable, il existe des cordages à 3 torons, à 4 torons, à 8 torons et plus.

1.2 Les différents types d’amarres :

Le choix d’un type d’amarres dépend de ses caractéristiques. Les plus importantes sont le matériau employé, le type d’assemblage (commis, tressé …), la charge de rupture, la capacité d’allongement, le poids, la maniabilité, la température de fusion, la résistance aux agents chimiques, au soleil et l’abrasion, son cout.Traditionnellement, les amarres sont classées en fonction du matériau employé. Autrefois en fibre naturelles tels le chanvre ou le manille, les amarres modernes sont en matières synthétiques ou en fils d’acier.

Les amarres synthétiques :Ces amarres sont aujourd’hui les plus répandues. L’offre est très vaste.On rencontre couramment les produits suivants :• Les amarres en polyéthylène et en polypropylène : peu résistantes à la traction et sont sensibles à l’abrasion et aux UV. D’un

cout peu élevé, absorbant peu l’eau, possédant une bonne flottabilité et un poids faible, ces amarres sont plus utilisées en vérines et toulines, et plus rarement en aussière.

• Les amarres en polyamide (matière connue sous la marque commerciale Nylon®) : présentent une bonne résistance (mouillée, l’amarre perd 10 – 15% de résistance) et une bonne élasticité à l’allongement. Absorbant beaucoup l’eau, elles ne flottent pas. Utilisées pour des amarrages à fortes sollicitations tels que les mouillages sur bouées, les amarrages soumis à la houle ou pour les amarrages à couple.

• Les amarres en polyester (matières connues sous les marques commerciales Dracon®, Trévira® et Térylène®) : très résistantes qu’elles soient mouillées ou sèche, possèdent une bonne longévité, une bonne résistance à l’abrasion et aux UV. N’absorbant pas l’eau, elles ne flottent cependant pas. D’un cout élevé, elles sont utilisées pour des amarrages performants tels que ceux des gros navires (pétroliers, porte-conteneurs …), mais aussi en remorquage ou en amarrage sur coffre.

Comparatif polypropylène / polyester / Nylon pour le modèle LIBRA du fabricant OLIVEIRA (Portugal) en diamètre 48mm :

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Ces trois matériaux sont les plus répandus.

Masse (kg / 100m)

Résistance

Polypropylène 114 27.4 tPolyester 176 45.0 tNylon (polyamide) 143 50.0 t

Des amarres combinent l’utilisation de ces 3 matériaux :- Les amarres en polyolefin : mélange de polyéthylène et de polypropylène offrant une plus grande résistance

que les polypropylènes simples.- Les amarres en mélange polyester / polyéthylène et polyester / polyolefin : offrent une plus grande

résistance que les polypropylènes simples.

On rencontre plus rarement :

- Les amarres en aramide, contraction de aromatic polyamide (matière connue sous les marques commerciales KEVLAR®, TWARON®, TECHNORA®, NOMEX®). Possèdent une résistance à la traction très élevée avec une très faible élasticité. Elles ne flottent pas, sont sensibles aux UV et résistent mal à l’abrasion d’où leur gainage systématique. Point de fusion assez élevé : 560°c. A poids égal, elles sont 2 fois plus résistantes que les amarres en polyester. Leur cout est élevé. Elles se rencontrent de temps en temps sur des pétroliers ou de très gros porte-conteneurs.

- Les amarres en HPME ou High Modulus PolyEthylene (matières connues sous les marques commerciales Dyneema® or Spectra®) : Plus légères que l’aramide. Possèdent une résistance à la traction très élevée avec une très faible élasticité. Leur construction est tressée ou à âme parallèle et gainage (pour envelopper les torons mais aussi pour la protection des UV). Supportent bien l’abrasion. Point de fusion assez bas : 150°c. Contrairement aux amarres en Aramide, elles flottent mais leur cout est très élevé. D’abord apparues sur les remorqueurs, elles se rencontrent de temps en temps sur des pétroliers ou de très gros porte-conteneurs.

Les amarres en acier :Avec une résistance presque deux fois moindre que celle des amarres synthétiques en HPME ou aramide, les câbles en acier présentent le grand avantage de couter moins chers. Ils possèdent une excellente résistance à l’abrasion et aux UV. Ils résistent très mal à la torsion et perdent rapidement de la résistance à la tension lorsqu’ils sont utilisés avec des rayons de courbure trop faibles. Un soin particulier doit être pris lorsqu’ils sont virés sur leur treuil. Plus difficiles à manier que les amarres synthétiques, ils équipent principalement les gros navires pétroliers. Dans ce cas, l’extrémité du câble est prolongée par une aussière en nylon de 10 à 20 mètres dont le rôle est d’apporter élasticité et facilité de manipulation. Ils sont aussi utilisés en amarre de poste et en remorque…

Matériaux

Appellations commerciales

Charge de rupture minimale (daN ou t) (1)

(2)

Densité

Allongement à 50% charge de rupture

Résistance à

l’abrasion

Résistance aux UV

T° de fusion

Perte de

résistance avec

nœuds

polyéthylène

Petits diamètre uniquement (40mm maxi)

pour d=24mm, R=5 t 0.95Flotte

30 % Bonne Bonne 140 ° /

Polypropylène

pour d=48mm, R=20 à 30t t

0.91Flotte

17 % Correcte Bonne 165 ° /

Polyamide

Nylon® pour d=48mm, R=50 à 70 t

1.14Ne flotte pas

17% Excellent Excellent 215° 10%

polyester

Dracon®, Trévira® et Térylène®

pour d=48mm, R=40 à 80 t

1.38Ne flotte pas

17% Bonne Bonne 260° 10%

polyolefin

pour d=48mm, R=40 à 60 t

0.91Flotte

18% Bonne Bonne 170° /

Aramide

Kevlar®, Twaron®, Technora®, Nomex®

pour d=24mm, R=40 t .38Ne flotte pas

2 à 10% en selon l’age

Bonne Très bonne 500° /

HPME High Modulus PolyEthylene

Dyneema® Spectra®

pour d=24mm, R=60 à 70 t

0.975Flotte

4% Excellent Bonne 145° /

Acier

pour d=24mm, R=40 t,d=48mm, R=160 t

7.8 0% Excellent Excellent / /

(1) variable en fonction de la structure de l’aussière(2) Charge de rupture minimale : en anglais MBF (minimum break force) ou MBS (minimum break strengh) ou MBL (minimum break load)

Tableaux récapitulatif des caractéristiques des différents types d’aussières

2. LES PLAGES DE MANŒUVRE

Les plages de manœuvre se trouvent toujours à l’avant et l’arrière du navire.

Sur les petits navires :Sur les navires de petite taille, il arrive souvent que la plage avant ne soit équipée que de 2 poupées montées en bout de guindeau. Dans ce cas, chaque amarre (légère et souple) est virée à bord sur une poupée, puis est bossée, puis est tournée sur des bittes d’amarrage.

Sur ces mêmes navires, la plage arrière n’est parfois équipé que d’un cabestan. Dans ce cas, chaque amarre (légère et souple) est virée à bord sur le cabestan, puis est bossée, puis est tournée sur des bittes d’amarrage.

Sur les grands navires :

Sur les navires de grandes tailles, les navires sont toujours équipés de treuils sur lesquels sont emmagasinées les aussières. La configuration classique est de 6 amarres sur enrouleur (4 pointes et 2 gardes). En bout de treuil, se trouve toujours une poupée sur laquelle peut être tournée une amarre supplémentaire.Entrainés par un moteur électrique ou hydraulique, les treuils enrouleurs permettent de virer et dévirer à la demande. Ils sont équipés de freins à mâchoires. Certains tourets sont équipés de dispositifs à tension constante qui permettent de reprendre ou libérer la tension sur l’aussière (la tension varie notamment à cause de la variation de hauteur de la marée et le changement de franc bord dû aux opérations commerciales). Ces dispositifs sont plus ou moins sophistiqués ; ils peuvent reprendre la tension toutes les 15mn (environ) ou en permanence (risque de casse d’amarres en cas de houle à quai – possible reprise de tension en phase avec la descente du navire sur la houle). Par fort vent décostant, il faut se méfier que les treuils ne dévirent tout seul et provoque un écartement du navire par rapport au quai).

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3. LES DANGERS LIES A L’UTILSATION DES AMARRES

La manipulation des amarres sur les plages de manœuvre est la cause de nombreux accidents qui peuvent être très graves. C’est la raison pour laquelle ces actions doivent être effectuées par un personnel qualifié, entrainé et en nombre suffisant.

Les dangers liés à l’utilisation des amarres sont liés à leur élasticité, à leur souplesse ou leur rigidité, à leur poids et à leur état d’usure. Pour éviter les accidents, les plages de manœuvre doivent être préparées avant que le navire ne se présente devant son poste.

Le pont doit être dégagé de tout objet inutile et être aussi propre que possible. Des toulines doivent être préparées en nombre suffisants. L’état des bosses d’amarrage doit être contrôlé visuellement. Le personnel doit porter casque, gants et chaussures de sécurité et se présenter sans retard après l’appel au poste de manœuvre.

Les aussières doivent être préparées à l’avance. Lorsque que les amarres ne sont pas sur touret, elles doivent être préalablement allongés sur le pont (de manière linéaire, ce qui s’appelle, prendre des bitures !) sans gêner la circulation des matelots. Les amarres doivent être passées dans leur chaumards, parées à être envoyées, dans le bon ordre (défini par le commandant – garde en premier puis pointes de l’extérieure vers l’intérieur en général)

Si toutes ces précautions ne sont pas prises, l’improvisation et la précipitation que leur absence génère est source d’accidents ; les plus classiques sont des doigts ou des mains pris dans le treuil en mouvement ou les chaumards à rouleaux, des pieds pris dans une boucle d’amarre qui file à l’eau.

Les amarres peuvent rompre. La personne aux commandes des treuils doit être vigilante à la tension des amarres. Cette tension peut être excessive si l’amarre n’est pas choquée alors que le navire a encore de l’erre ou si le navire bouge après avoir été arrêté.

Lorsque l’amarre casse, des signes d’avertissement préalables sont parfois observés (Echauffement, rupture de quelques torons sont annonciateurs d’une rupture imminente). Bien souvent, rien n’est observé. L’aussière casse ; certaines fouettent à cause de leur élasticité. Pour cette raison, le personnel doit éviter de se tenir dans l’alignement d’une amarre sous tension ou dans les zones ou l’amarre cassée peut balayée. Les anglais appellent ces zones les snap back zones.

Snap back zones

4. DISPOSITION DES AMARRES

Les amarres permettent de tenir le navire à quai. Un plan d’amarrage classique compte des amarres sur l’avant, par le travers et l’arrière, chacune ayant un rôle bien précis.

4.1 Les différentes amarres - Les Pointes ou amarres de bout :Elles maintiennent le navire le long du quai et se décompose en une force principalement transversale et une autre longitudinale. En fonction des conditions météorologiques, on compte au moins deux pointes à l’avant et deux pointes à l’arrière – quatre pointes étant la généralité par beau temps. Toujours essayer de privilégier des pointes venant du large, l’amarre est alors plus longue et montre plus élastique. Les angles formés entre l’amarre et le quai dans les plans horizontal et vertical sont alors plus faible.- Les traversiers :Disposés perpendiculairement, ils évitent au navire de s’écarter du quai transversalement. Ce sont les amarres les efficaces pour lutter contre les vents traversiers.- Les gardes :Complémentaires des amarres de bout, elles empêchent le navire de se déplacer longitudinalement le long du quai. C’est en général la première amarre envoyée à terre lors de l’accostage car elles permettent de régler le positionnement longitudinal du navire ; il est plus facile de régler la position du navire en ne jouant que sur un treuil !- Les amarres en belle : très rarement pratiquées. Utilisées si le quai a des bittes mal disposées.

4.2 L’importance de l’angle des amarres Les contraintes dues au vent ou au courant sont des contraintes horizontales. Les amarres seront donc d’autant plus efficaces pour s’opposer à ces contraintes qu’elles seront horizontales ; malheureusement, ce n’est pas toujours le cas. Par exemple, un angle de quelques 30° entre l’horizon et l’amarre est courant pour les portes conteneurs ou les paquebots qui vont systématiquement le long de quai dont les bollards sont proches du couronnement ; c’est peu le cas pour les navires qui s’accostent sur des postes à duc d’albe et dont les bollards des pointes sont sur une berge généralement éloignée du front d’accostage.

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5 LES DIFFÉRENTES CONFIGURATIONS D’AMARRAGE En fonction de la nature des opérations commerciales du navire et du lieu de chargement (rivières, large, bassin …), différents types de poste à quai existent.

Amarrage le long d’un quai plein : Le navire est amarré parallèle au quai. Toute la longueur du pont est accessible aux apparaux de manutention (grues, portiques …) ; c’est le cas des quais à porte conteneurs ou marchandises diverses. Les amarres en pointes ne peuvent être très longues car les bittes sont proches du front d’accostage. Les bittes sont installées tous les 20 à 30 mètres. Les défenses peuvent être flottantes (type yokohama ou « pneus sur bois ») ou fixées sur la paroi verticale du quai (formes trapézoïdales, rondes … en caoutchouc, élastomère, plastique…)

Amarrage le long d’un appontement : Ces postes à quai se composent de plusieurs ducs d’albe équipés en générale de défenses en panneaux ou tabliers. Cet ensemble forme le front d’accostage. En retrait, se trouve une plateforme sur laquelle est implanté l’équipement nécessaire aux opérations commerciales. Ces appontements sont utilisés pour la réception des navires pétroliers, gaziers et chimiquiers.Les gardes sont capelées sur des crocs situés sur les ducs d’albe du front d’accostage tandis que les pointes sont capelées sur la berge ou sur des ducs d’albe éloignés, ou sur des coffres.Pour les postes de navires lourds, un petit treuil permet de virer les amarres sur les crocs ; des amarres de poste en câble d’acier sont installées à demeure, parées à être envoyées si nécessaire.La durée d’amarrage est plus longue que sur des quais pleins à cause d’un accès plus délicat pour les lamaneurs.

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- Amarrage cul à quai :Les navires se tiennent perpendiculaires à quai. Au mieux, des ducs d’albe perpendiculaires au quai sont disposés. Ils permettent une bonne tenue du navire à son poste. Au pire, rien n’est prévu et le navire affourche sur ses ancres (amarrage à la méditerranéenne). Parfois, on trouve un coffre qui permet de tenir l’avant.- L’amarrage à couple :S’emploie pour des transferts de marchandises de navires à navires. Il peut se pratiquer en route à vitesse faible, le plus sûr étant tout de même de la faire navire stoppé, amarré à un quai ou au mouillage dans une zone calme.L’amarrage à couple se pratique surtout pour le transfert de produits pétroliers (soutage) ou chimiquiers ou gaziers.

Des défenses type « Yokohama » très larges (jusqu’à 3 mètres de diamètre) sont systématiquement disposées entre les deux navires.

- L’amarrage sur une bouée :

Ce type d’amarrage est pratiqué pour l’embarquement de pétrole ou de gaz. Le navire s’amarre à une bouée communément appelée « Single buoy mooring » (SBM) ou « Single-point mooring » (SPM)http://www.bluewater.com/products-technology/mooring-systems/spread-mooring/hawser-spm-buoy-system/The single point mooring buoy with a hawser system includes a large-diameter polypropylene line (from 25cm diameter and 137t to 45 cm diameter and 425t) between the single point mooring buoy and the vessel. This system requires no modifications to the vessel hull structures and can use the standard mooring strong points at the bow of the vessel.The highly flexible hawser system is suitable for vessels of different sizes and displacements, and for short duration mooring as well as for semi-permanent mooring. In the case of semi-permanent mooring, redundancy in the hawser system is provided by dual lines. To avoid buoy-kissing between the vessel and the buoy, thrust astern is required by the vessel or by tug assistance. This is especially urgent when the environmental conditions suddenly change in direction or when these are very mild allowing the vessel to drift towards the buoy.Typically the hawser line length varies from 40 to 100 metres, depending on local environmental conditions. On the vessel side, the hawser includes a chafe chain arrangement to protect it against excessive damage from contact with the vessel bow. On the buoy side, the hawser is connected to a load pin by means of special shackles. The load pin measures the load in the hawser during the mooring. This enables the operators to record load history and the remaining lifetime of the hawser in order to ensure its timely replacement.The hawser mooring system can also be combined with a fluid transfer system that enables connection of (subsea) pipelines to the midship manifold of a conventional tanker. The fluid path between the buoy and the tanker is realised by means of one or more floating hoses to the tanker standard midship manifold. To protect the hoses, they are provided with a single or double acting marine break-away coupling.

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6 MANOEUVRES PORTUAIRES CLASSIQUES UTILISANT LES AUSSIERES – EXEMPLES

En manœuvre portuaire, l’hélice, le safran et le propulseur d’étrave ne sont pas toujours suffisants pour faire évoluer le navire ; l’amarre est alors un sérieux allié du manœuvrier.

6.1 Présentation devant le quai.

D’une manière générale, le manœuvrier préfère envoyer une garde à l’avant et une garde l’arrière lorsqu’il se présente devant le quai. Il est alors plus facile de régler la position longitudinale du navire car un seul treuil est utilisé sur chaque plage de manœuvre. Sur des petits navires, ces seules gardes permettent en plus de garder le navire parallèle à quai :

S’il se présente devant son poste en avançant, la garde AV est la première à terre. Elle ne doit être raidie que lorsque le navire est stoppé sinon, il y a risque que l’amarre casse (Si l’erre en AV est très faible, la composante transversale de la garde peut être forte et être utilisée pour faire venir rapidement l’AV à quai ; demande une bonne maitrise et un parfaite synchronisation de la plage AV et du pilote. Sinon, on casse tout !). Dès qu’elle est raide, il est souvent intéressant de mettre la machine doucement en avant (sur navire à pas variable) et disposer la barre pour tenir le navire à quai. Dans cette situation, l’avant reste à quai sous l’effet de la petite composante transversale de la garde AV, le navire n’avance pas sous l’effet de la composante longitudinale de la garde AV, et l’arrière reste à quai sous l’effet de hélice et le safran. Pratique si un vent fort est décostant ou si le navire est à contre pas ‘car l’arrière ne s’écarte pas).

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Si il se présente devant son poste en culant, la garde AR est la première à terre. Elle ne doit être raidie que lorsque le navire est stoppé. Dès qu’elle est raide, il est souvent intéressant de mettre la machine doucement en arrière (sur navire à pas variable). Dans cette situation, l’arrière reste à quai sous l’effet de la petite composante transversale de la garde AR, le navire ne cule pas pas sous l’effet de la composante longitudinale de la garde AR, et l’avant reste à quai sous l’effet du propulseur d’étrave. Pratique aussi dans le cas ou le navire est à contre pas car l’arrière ne s’écarte pas.

6.2 Appareillage.

Appareillage sans vent, navire équipé d’un propulseur d’étrave et coincé entre deux obstacles (navires ou berge) :

Décoller l’avant du quai ne présente pas de problème puisque le propulseur d’étrave exerce une force transversale au quai. Par contre, décoller l’AR est plus délicat car il faut utiliser la barre à droite (dans l’exemple) et mettre la machine en AV. Comme, il y a un obstacle devant, il ne faut pas que le navire prenne de l’erre en AV ; il faut alors larguer toutes les amarres et ne garder que la garde AV bien raide (et longue) et faire doucement de l’avant, barre à droite.

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Appareillage avec vent de l’AR d’un poste avec duc d’albe, navire non équipé d’un propulseur d’étrave :

Cette manœuvre peut se faire depuis un quai plein mais il faut être sûr que l’AV du navire porte sur une défense !

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