Levage pour le démantèlement offshore : poids, découpe et libération
Les levages de dépose partent avec davantage d’incertitudes que les levages d’installation : un ancien relevé de poids, une structure vieillie et une charge qui change d’appui à mesure qu’elle est découpée. Voici ce qu’exigent les règles, ce que montrent les chiffres et dans quels cas un compensateur ou un amortisseur est utile.
- L’inventaire OSPAR de 2023 recense 1,948 installations pétrolières et gazières dans l’Atlantique Nord-Est, dont 1,144 structures sous-marines : 1,385 en exploitation, 277 à l’arrêt ou en cours de démantèlement et 171 démantelées. Dans les seules eaux britanniques, 173 installations devraient cesser leur production entre 2026 et 2031.
- Le poids d’une structure à déposer est moins certain que celui d’une structure à installer. Les coefficients de marge vont de 1.0 ou 1.03 pour un objet pesé à ±3 % près à une valeur comprise entre 1.05 et 1.2 pour une estimation, selon le document applicable et la manière dont le poids est établi.
- La libération exige sa propre vérification. Si le dernier appui cède alors que la grue ne reprend qu’une partie du poids, le reste est transféré d’un coup au crochet et le gréement dépasse la nouvelle charge statique : sans amortissement, le dépassement peut atteindre la valeur de la charge transférée. Une charge encore posée sur ses faces de coupe y reste jusqu’à ce que la grue la soulève.
- Un compensateur ou un amortisseur modifie la dynamique, pas le poids. Il atténue la charge de choc au décollage et lors de la pose sur une barge. Un amortisseur limite aussi les effets d’une libération qu’il ne peut empêcher, dans la limite de sa course. Le poids statique et les points de levage doivent toujours être vérifiés.
Un levage d’installation part d’une structure neuve dont le poids est pesé ou calculé, avec des points de levage conçus à cet effet et une séquence planifiée. Un levage de dépose part de ce qu’ont laissé des décennies de service : modifications, salissures marines, eau piégée et corrosion, avec des dossiers parfois incomplets. Il faut ensuite découper la charge pour la libérer, ce qui transfère son poids de la structure à la grue.
Pourquoi un levage de dépose est plus difficile qu’un levage d’installation
| Critère | Installation | Dépose |
|---|---|---|
| Poids | Pesé ou calculé à partir des dossiers de fabrication | Dossiers, plus des décennies de modifications, de salissures marines, d’eau piégée et de dépôts |
| Structure | Neuve, vérifiée pour le cas de charge de l’installation | Vieillie, avec corrosion et fatigue à rechercher ; éléments et assemblages vérifiés pour le chemin de charge de la dépose |
| Points de levage | Conçus et vérifiés pour le levage | Réévalués, ou nouveaux points de levage étudiés et soudés |
| Dossiers | Dossiers de conception et de levage à jour | Retrouvés et vérifiés ; lacunes comblées par inspection et analyse |
| Séquence | Les saisines sont découpées sur la barge, puis la charge est soulevée de ses appuis | La charge est découpée hors de la structure qui la portait, souvent alors que la grue en reprend déjà une partie |
L’ampleur du démantèlement
L’inventaire OSPAR de 2023 pour l’Atlantique Nord-Est recense 1,948 installations pétrolières et gazières, dont 1,144 structures sous-marines. Parmi elles, 1,385 étaient en exploitation, 277 à l’arrêt ou en cours de démantèlement, 171 démantelées et 10 laissées en place en vertu de dérogations à la règle OSPAR de retrait complet.
Au Royaume-Uni, la mise à jour d’août 2026 de la North Sea Transition Authority évalue le coût du programme restant à £43.4 milliards (prix de 2025), dont environ £21 milliards d’ici 2032. Elle prévoit l’arrêt de production de 173 installations de 2026 à 2031 et dénombre 10 superstructures et 8 sous-structures déposées en 2025. Ses références de coûts montrent que le retrait de grandes structures treillis et superstructures, de plus de 3,000 t, renchérit avec la demande mondiale de navires de levage lourd. Sur le plateau continental norvégien, les prévisions publiées par Offshore Norge en février 2026 couvrent 31 installations dont le démantèlement est prévu de 2025 à 2034, dont 21 avec un arrêt de production prévu sur cette période, ainsi qu’environ 190,500 t de superstructures et 107,500 t de structures treillis à retirer.
Les superstructures sont retirées de trois façons, parfois combinées : démontage en petits éléments, découpés en mer puis expédiés en conteneurs ; installation inversée, module par module à l’aide d’un navire de levage lourd ; ou levage unique de l’ensemble de la superstructure. Le plus grand navire capable de lever en une seule fois accepte des superstructures allant jusqu’à 60,000 t. Chaque méthode comporte ses levages, chacun avec son poids, sa séquence de découpe et son transfert de charge.
Le poids : ce qu’exigent les règles
Le levage est dimensionné pour un poids multiplié par un coefficient de marge qui augmente avec l’incertitude. Les coefficients publiés dépendent de la manière dont le poids est établi :
| Méthode d’établissement du poids | Coefficient de marge | Source |
|---|---|---|
| Pesé, tolérance documentée de ±3 % au plus | au plus 1.03 | DNV-OS-H102 (2012), Sec.3 C103 |
| Estimé, non pesé | au moins 1.1 | DNV-OS-H102 (2012), Sec.3 C106 |
| Poids final mesuré | au moins 1.03 | GL Noble Denton 0027/ND (Rev 9, 2010), 5.2 |
| Estimation, classe A de maîtrise du poids selon ISO 19901-5 | au moins 1.05 | GL Noble Denton 0027/ND, 5.2 |
| Estimation, classe B ou C | au moins 1.10 | GL Noble Denton 0027/ND, 5.2 |
| Dépose : depuis un objet pesé à ±3 % près jusqu’à un équipement sans poids d’installation documenté, ou des salissures marines estimées d’après des relevés | minima de 1.0 à 1.2 | DNV-RP-H102 (2004), Tableau 2-3 |
DNV-ST-N001 a remplacé ces documents en 2016 (édition en vigueur de décembre 2023, levage dans sa section 16), et DNV-RP-N102 a remplacé la pratique de dépose. Le projet applique les coefficients de l’édition prévue au contrat ; les anciens documents montrent comment le coefficient dépend des éléments probants.
Pour la dépose, les recommandations de DNV énumèrent ce que l’exploitation ajoute : équipements et modifications structurelles, nouvelles tuyauteries et câbles, remplissages de béton, éléments inondés et résidus de cuves. Les salissures marines sont évaluées d’après des relevés et traitées comme une charge permanente. DNV recommande de peser lorsque c’est possible et prévient que des coefficients prudents ne suffisent souvent pas : le levage est également vérifié pour les positions extrêmes du centre de gravité, le poids minimal possible et la flottabilité maximale plausible. L’eau piégée dans une structure sous-marine peut augmenter fortement la charge au crochet quand elle sort de l’eau ; perforer d’abord la structure est une solution. Pour arracher une structure sans jupe d’un fond marin argileux, il faut une force supplémentaire au moins égale à son poids immergé ; voir récupération sous-marine.
Les rapports de clôture publiés montrent des poids de superstructures proches des prévisions, et beaucoup moins de salissures marines arrivant au chantier que prévu. Une superstructure de 23,500 t retirée en un seul levage en 2017 avait un poids final à 0.25 % près du poids relevé lors du levage, et environ 600 t (moins de 3 %) de moins que l’estimation du programme de démantèlement. Les salissures marines étaient estimées à 6 à 10 % du poids de trois grandes structures treillis en mer du Nord, mais il en arrive beaucoup moins au chantier : elles se détachent pendant la découpe et le levage, puis sèchent pendant le transport. Pour le levage, il faut retenir l’estimation, pas la quantité qui atteint le quai.
Découper pour libérer la charge
Les recommandations de DNV sur la dépose demandent de vérifier que les découpes sont terminées avant le levage, parfois par deux méthodes indépendantes, et de laisser partiellement découpée ou d’arrimer une structure qui pourrait devenir instable après une découpe complète. Sa norme de levage, rédigée pour la découpe des saisines avant le décollage, exige que la découpe ne laisse aucune retenue verticale et que le grutier dispose de mesures de charge en temps réel pour arrêter le levage si un élément reste attaché. Les recommandations sur la dépose demandent aussi un suivi de la charge de grue d’une précision meilleure que ±5 %, avec une procédure de secours en cas d’indication de surcharge. Parmi les cas étudiés dans une analyse de dépose figure une force de réaction aléatoire due à une découpe incomplète.
La dynamique dépend de la manière dont le dernier appui cède (Figure 1). Lorsque la découpe finale est faite alors que la grue est reliée à la charge, la grue est préchargée et les appuis portent le reste du poids. Si cet appui cède soudainement (élément suspendu ou en porte-à-faux, liaison en traction, ou face de coupe dont la charge peut glisser ou tomber), le reste est transféré d’un coup au crochet et le gréement dépasse la nouvelle charge statique, d’une valeur pouvant atteindre celle de la charge transférée en l’absence d’amortissement.
Dans un modèle simple avec 5 % d’amortissement, une grue préchargée à 90 % du poids réel, par exemple d’après une estimation inférieure de 10 % au poids réel, porte brièvement environ 109 % ; préchargée à 70 %, environ 126 % (Figure 2). Une charge reposant sur ses faces de coupe ne tombe pas : elle y reste jusqu’à ce que la grue la soulève, et le transfert devient le décollage décrit ci-dessous. Un amortisseur en ligne entre plutôt en course à un effort proche de son réglage, à condition que ce réglage dépasse le poids maximal plausible et qu’il reste de la course disponible.
Ainsi, lorsque la dernière découpe est faite sous charge, la précharge est rapprochée du poids réel autant que le permettent les données disponibles, sans dépasser le poids minimal plausible, car la charge remonterait lors de l’achèvement de la découpe. Le pic à la libération fait partie de la vérification de la grue et du gréement. De nombreuses structures sont au contraire découpées à l’avance ; leur propre poids, le frottement aux faces de coupe et des retenues temporaires les maintiennent en place, et leur libération intervient au décollage. Un levage unique en 2017 s’est déroulé ainsi : les pieds avaient été découpés des mois plus tôt. Le navire a repris presque tout le poids des 23,500 t de superstructure pendant environ 1.5 heures de déballastage, puis s’en est séparé par un levage rapide de 15 secondes, donnant 1.5 m de dégagement au-dessus des pieds coupés. Le principe est celui d’un levage rapide: reprendre la charge avant la libération, puis dégager rapidement après.
Décollage d’une structure et pose sur une barge
Un navire-grue levant une charge d’une plate-forme fixe ou d’une barge la décolle d’une structure dont le mouvement diffère de celui de sa tête de grue. DNV-RP-N103 traite ce décollage comme une charge de choc : la vitesse d’impact est la vitesse de hissage plus la vitesse verticale relative entre l’objet et la tête de grue, et l’effort de choc croît avec la racine carrée de la raideur du système de hissage. Après le décollage, la charge peut retoucher le pont de la barge sous l’effet de son pilonnement, ou la plate-forme si la tête de grue descend. Lors de la pose sur une barge, le pont peut monter à la rencontre de la charge ; la vitesse de contact est alors la vitesse de descente plus la vitesse ascendante du pont. Notre article sur les levages de transfert détaille ces deux situations.
Quand un compensateur ou un amortisseur est utile
| Besoin | Dispositif |
|---|---|
| Limiter une libération ou un à-coup qui ne peut être exclu | POLARIS (75 à 4,000 t) : un amortisseur qui maintient l’effort près du réglage de sa soupape pendant sa course et se réarme pour le levage suivant |
| Atténuer la charge de choc au décollage et à la pose sur une barge | RIGEL (55 à 1,000 t) ou CYGNUS (12.5 à 10,000 t) : un ressort à gaz passif en ligne, chargé sur le pont en fonction du poids à lever |
| Dégager rapidement la structure ou la barge après le décollage | ANTARES (30 à 4,000 t) : dispositif passif adaptatif avec levage rapide, qui se rétracte pour dégager la charge |
| Arracher une structure sous-marine du fond marin | Un dispositif passif en ligne absorbe le pilonnement du navire dans sa course, ce qui permet au treuil d’exercer une traction lente et régulière ; voir récupération sous-marine |
Aucun de ces dispositifs ne change le poids statique, ne valide un point de levage ni n’achève une découpe. Le dimensionnement se fait après établissement du poids de référence et du chemin de charge, à partir d’un modèle du levage. CONSTELLATION modélise la libération, le décollage et la pose avec et sans le dispositif, puis fournit les charges maximales, la course utilisée et le dégagement.
Sources et hypothèses
- Nombre d’installations : OSPAR Inventory of Offshore Installations 2023 (jeu de données ouvert), dénombrement par statut. La page Web d’OSPAR et son résumé de 2025 donnent d’autres totaux pour des dates et des périmètres différents.
- Chiffres britanniques : North Sea Transition Authority, UKCS Decommissioning Cost and Performance Update 2026 (août 2026). Chiffres norvégiens : prévisions de démantèlement d’Offshore Norge, février 2026, relevées dans sa présentation.
- Méthodes de dépose : le Bureau of Safety and Environmental Enforcement des États-Unis, les programmes britanniques de démantèlement et les autorités norvégiennes décrivent les trois mêmes méthodes. La capacité de 60,000 t pour un levage unique est le chiffre de l’exploitant du navire.
- Coefficients de marge sur le poids : DNV-OS-H102 (janvier 2012), GL Noble Denton 0027/ND Rev 9 (2010), DNV-RP-H102 (avril 2004), tous remplacés ; DNV-ST-N001 (décembre 2023) et DNV-RP-N102 (2019, modifié en 2021) sont en vigueur. Recommandations sur le poids, l’eau piégée, la découpe, la surveillance et le sol lors de la dépose : DNV-RP-H102; découpe avant décollage : DNV-OS-H205 (avril 2014) ; charge de choc et arrachement du sol : DNV-RP-H103 (avril 2011) 4.7.5 et 6.4.2, désormais DNV-RP-N103.
- Chiffres de clôture : rapports de clôture des démantèlements britanniques publiés sur GOV.UK (à partir de 2019), et étude sectorielle de 2011 sur les salissures marines des structures treillis en mer du Nord.
- La Figure 1 est un schéma non à l’échelle. La Figure 2 repose sur un modèle à un degré de liberté : un module suspendu au gréement et à la grue, avec une période propre de 1 s et 5 % d’amortissement, le dernier appui étant retiré d’un coup et la tête de grue restant immobile. Sans amortissement, le dépassement égale la charge transférée ; avec 5 % d’amortissement, il en vaut 0.85 fois la valeur. Les pics ne dépendent pas de la période, mais leur chronologie et la course de l’amortisseur en dépendent. L’amortisseur est idéal : rigide sous son réglage, maintenant exactement l’effort de réglage pendant sa course (environ 0.08 m ici, environ 0.3 m avec une période de 2 s), puis se bloquant quand le module s’arrête. Son réglage est défini d’après le poids réel ; lors d’un levage réel, il doit dépasser le poids maximal plausible. Sur un dispositif réel, l’effort augmente quelque peu au-delà du réglage pendant l’ouverture de la soupape : dans le cas de l’enfoncement rapide d’un pieu présenté sur notre page POLARIS, la charge sous le dispositif a culminé à environ 19.3 MN pour un réglage de 18.0 MN. Une libération réelle dépend de la séquence de découpe, de la possibilité même que la charge tombe, de la souplesse propre de la structure, du frottement aux faces de coupe et du mouvement du navire ; elle est modélisée au cas par cas.
Questions fréquentes
Pourquoi les levages de démantèlement présentent-ils plus de risques que les levages d’installation ?
Le poids est moins certain après des décennies de modifications, de salissures marines et d’eau piégée ; la structure et ses points de levage ont vieilli ; enfin, la charge passe de la structure à la grue pendant la découpe. Si un appui cède d’un coup, l’effort peut dépasser la charge statique.
Quel coefficient de marge sur le poids s’applique à un levage de dépose ?
Il dépend de la manière dont le poids est établi et du document applicable au projet. DNV-OS-H102 (2012) fixait au plus 1.03 pour un objet pesé à ±3 % près et au moins 1.1 pour une estimation ; la pratique DNV de 2004 pour la dépose fixait des minima de 1.0 à 1.2. Les documents actuels DNV-ST-N001 et DNV-RP-N102 les ont remplacés.
Comment le poids est-il vérifié avant un levage de dépose ?
Par pesage lorsque c’est possible ; sinon, à partir des dossiers de construction et d’installation, complétés par les relevés de modifications de l’exploitant et par des inspections des salissures marines. Le levage est aussi vérifié pour les positions extrêmes du centre de gravité, le poids minimal possible et la flottabilité maximale plausible.
Que devient la charge au crochet lorsque la découpe finale est achevée ?
Si le dernier appui cède d’un coup, la part du poids qu’il portait encore passe au crochet et le gréement dépasse la nouvelle charge statique : sans amortissement, le dépassement peut atteindre la valeur de cette part. Dans un modèle simple à un degré de liberté avec 5 % d’amortissement, une grue préchargée à 90 % du poids réel porte brièvement environ 109 % ; préchargée à 70 %, environ 126 %. Une charge encore posée sur ses faces de coupe y reste jusqu’à ce que la grue la soulève. Lorsque la découpe se fait sous charge, la précharge est d’abord rapprochée du poids réel.
Quel est l’apport des compensateurs de pilonnement et des amortisseurs au démantèlement ?
Un amortisseur limite l’effort d’une libération ou d’un à-coup à une valeur proche de son réglage, dans la limite de sa course ; un compensateur passif atténue la charge de choc au décollage et à la pose sur une barge ; un levage rapide dégage vite la charge après le décollage. Aucun ne change le poids statique ni ne valide un point de levage.
Les points de levage d’origine peuvent-ils servir à la dépose ?
Seulement après vérification de leur état et de leur capacité pour le cas de charge de la dépose. Sinon, de nouveaux points de levage sont étudiés et soudés, ou un autre chemin de charge est défini.
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- les dossiers de l’installation, les résultats des inspections et les bases retenues pour le poids et le centre de gravité
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