Flèche articulée, flèche rigide, relevage par vérin : la géométrie détermine dans quelle mesure les mouvements de la mer atteignent votre crochet.
Comparaison des types de grues offshore
Comment la géométrie de la flèche et le mécanisme de relevage modifient la transmission des mouvements de la mer au crochet, et les conséquences pour la compensation et les abaques de charge.
Par Norwegian Dynamics Engineering · · Révisé en · 5 min de lecture
Principaux types de grues offshore
Les grues offshore se répartissent en plusieurs catégories selon la géométrie de leur flèche et leur mécanisme de relevage :
- Grues à flèche articulée — le type le plus courant sur les plateformes offshore et les navires ravitailleurs. La flèche comporte une articulation qui permet de la replier pour le stockage. Capacités de 5 à plus de 300 tonnes. Parmi les fabricants figurent Liebherr, NOV (National Oilwell Varco) et Palfinger.
- Grues à flèche rigide (flèche fixe) — une flèche droite sans articulation. Elles offrent généralement une capacité supérieure et une portée plus longue que les grues à flèche articulée. Elles sont utilisées pour les levages lourds et les opérations de construction. Elles sont courantes sur les navires-grues semi-submersibles (SSCV).
- Grues à relevage par vérin — l’angle de la flèche est commandé par un vérin hydraulique plutôt que par un câble métallique. Ce système assure un positionnement précis de la charge et équipe couramment les plateformes autoélévatrices et les plateformes de forage. Favell, SMST et Huisman fabriquent ce type de grue.
- Grues sur piédestal — une catégorie générale de grues montées sur un piédestal fixe, pouvant utiliser tout type de flèche. Le piédestal permet une rotation complète sur 360°.
Vue d’ensemble des quatre types
Même pont, quatre géométries de flèche. L’élément orange est celui qui s’articule, ou qui reste rigide :
| Type | Flèche / relevage | Capacité & usage | Installations types | Remarque sur la compensation |
|---|---|---|---|---|
| Flèche articulée | Articulation ; se replie pour le stockage | 5 – 300+ t | Plateformes, navires ravitailleurs | Une certaine souplesse intrinsèque au niveau de l’articulation |
| Flèche rigide / fixe | Flèche droite, sans articulation | Capacité supérieure, portée plus longue ; levage lourd & construction | SSCV | Chaîne la plus rigide, celle qui bénéficie le plus de la compensation en mer |
| Relevage par vérin | Angle de flèche réglé par vérin hydraulique | Positionnement précis de la charge | Plateformes autoélévatrices, plateformes de forage | Manutention précise ; dynamique toujours fonction de l’état de mer |
| Piédestal | Tout type de flèche sur un piédestal à 360° | Catégorie générale | Installations fixes | Il s’agit du montage, non de la géométrie : le type de flèche est déterminant |
Incidence du type de grue sur la compensation de pilonnement
Le type de grue influe de plusieurs manières sur les exigences de compensation de pilonnement :
Rigidité de la flèche : la structure de la grue constitue un ressort dans une chaîne qui comprend également le câble, les accessoires de levage et la charge utile ; le mouvement du crochet et l’amplification qui en résulte sont des propriétés de ce système couplé, et non du seul type de flèche.
Longueur du câble métallique : Les grandes longueurs de câble métallique se comportent comme des ressorts et modifient la fréquence propre du système de levage. Il faut éviter la résonance entre la période des vagues et la période propre du système — un compensateur décale la période propre, puis la nouvelle période est vérifiée pour les états de mer du projet.
Intégration : La compensation active de pilonnement (AHC) est généralement intégrée au tambour du treuil de la grue. La compensation passive de pilonnement (PHC) est installée sur le trajet du câble métallique, entre le crochet de la grue et la charge utile ; les systèmes PHC sont ainsi indépendants de la grue et compatibles avec tout type de grue.
Un compensateur RIGEL ou ANTARES est placé sous le crochet, indépendamment des systèmes de commande propres à la grue ; son déploiement sur une grue donnée reste soumis à la vérification de la géométrie du crochet, de la hauteur libre, de la plage de charges et de la base de levage certifiée.
Abaques de charge des grues et charges dynamiques
Chaque grue offshore possède un abaque de charge qui indique la charge maximale d’utilisation sûre (SWL) en fonction de l’angle et du rayon de la flèche. L’abaque de charge suppose des conditions statiques ; pendant un levage, les charges dynamiques réelles peuvent dépasser ses valeurs sous l’effet des mouvements du navire.
Les normes DNV et NORSOK exigent la prise en compte des charges dynamiques dans la préparation du levage. La charge totale au crochet doit rester inférieure à la SWL de la grue au rayon prévu, y compris le facteur d’amplification dynamique, le poids des accessoires de levage et les éventuels efforts sous-marins (traînée et masse ajoutée).
Un compensateur de pilonnement réduit la composante dynamique de la charge, ce qui peut rétablir la marge de l’abaque pour un état de mer donné ; la capacité certifiée de la grue reste inchangée.
Types de grues offshore : questions fréquentes
Quels sont les principaux types de grues offshore ?
Quel est le type de grue offshore le plus courant ?
Comment le type de grue influe-t-il sur la compensation de pilonnement ?
Un compensateur de pilonnement fonctionne-t-il avec tout type de grue ?
Les abaques de charge des grues incluent-ils les charges dynamiques ?
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Vous souhaitez adapter la compensation à votre type de grue ?
Les compensateurs sont placés sous le crochet, indépendamment de la grue. Si vous avez une grue et un cas de charge problématique, nous pouvons dimensionner une solution adaptée.
