La soudure dans un navire GNL (Gaz Naturel Liquéfié)

Le stockage et le transport du GNL — Gaz Naturel Liquéfié — représentent une opération périlleuse. Ce carburant de plus en plus prisé par la marine marchande fait l’objet de toutes les précautions, car toute fuite conduirait au drame. 

Les risques de fuites de gaz liquéfié sur les méthaniers

Le GNL est un gaz liquéfié à -163 °C. Il voyage dans les cuves des méthaniers pour traverser la planète. En cas de fuite, il s’évaporerait, entrerait en contact avec l’air et deviendrait hautement inflammable, ce qui exposerait le navire au risque d’explosion. Une fuite interne serait tout aussi dangereuse, car elle asphyxierait les marins.

Enfin, toute fuite de gaz liquéfié dans l’atmosphère est jugée comme extrêmement polluante, car le GNL est principalement composé de méthane, considéré comme plus nocif que le CO2. 

L’augmentation du trafic des méthaniers

On estime actuellement à 500 le nombre de méthaniers qui parcourent les océans. Ce chiffre devrait considérablement augmenter, car le gaz naturel liquéfié a été désigné pour remplacer le fuel lourd en tant que carburant. Si l’on fait abstraction des risques de fuite, le GNL présente de nombreux avantages pour l’environnement. Il permet de réduire de façon drastique les oxydes de soufre (SOx), les particules fines et les oxydes d’azote (NOx). 

Les armateurs sont particulièrement intéressés par le passage au gaz liquéfié pour alimenter les moteurs de leurs porte-conteneurs, paquebots et ferries. À la fin de l’année 2020, 704 navires étaient déjà passés au gaz liquéfié et il semblerait que la transition s’accélère.

L’étanchéité des cuves des méthaniers

Il était avant habituel d’utiliser des cuves sphériques ou des cuves à membranes. Aujourd’hui, les premières ont tendance à disparaître au profit des secondes. Les cuves à membranes présentent l’avantage d’être plus légères. D’une contenance allant de 1 000 m³ à 20 000 m³, elles sont aussi plus adaptables aux formes et aux volumes des coques. Enfin, elles limitent les taux d’évaporation des soutes.

Les parois des cuves sont constituées de doubles parois, comme une bouteille thermos. Les exigences de sécurité à bord des navires sont naturellement extrêmes. À terre comme en mer, les techniciens chargés de la sécurité sont formés pour effectuer des soudures spécifiques. Leur travail est en plus compliqué par le système d’étanchéité et d’isolation thermique des cuves : celle-ci est assurée par une double barrière sous ambiance d’azote gazeux destinée à empêcher toute réaction avec l’oxygène atmosphérique. 

La cuve de GNL possède une première membrane qui constitue la paroi interne. Elle est réalisée en acier inoxydable gaufré, ce qui crée un espace dit « primaire » structuré avec des caissons de mousses de polyuréthane et sous ambiance d’azote en légère surpression. La seconde membrane constitue la membrane externe de la cuve. Elle est fabriquée dans une matière composite et recouverte d’un isolant thermique qui offre une garantie supplémentaire pour l’étanchéité de la cuve. 

La fragilité de la membrane intérieure

La membrane intérieure de la cuve est composée d’Invar, un alliage de fer et de nickel dont la propriété principale est d’avoir un coefficient de dilatation très faible. L’invar est d’une grande sensibilité. En contact avec la peau humaine ou de la sueur, il rouille instantanément. Les ouvriers chargés des soudures pour constituer la cuve sont donc protégés des pieds à la tête. 

 L’épaisseur de la membrane intérieure de la cuve d’un méthanier n’est que de 0,7 mm. La profondeur de soudure idéale doit être de 0,5 mm. Sur un gros méthanier, la fabrication de la cuve peut nécessiter jusqu’à 140 km de soudure. Il va de soi que les ouvriers sont sélectionnés avec des critères drastiques pour assurer la sécurité à bord des méthaniers.