Des câbles ombilicaux plus sûrs grâce au soudage orbital

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1 Des câbles ombilicaux plus sûrs grâce au soudage orbital D après Truls Nordahl, responsable du soudage Nexans Norway AS, Halden (Norvège) Si vous avez déjà réfléchi à la technologie des câbles sous-marins, même sans connaître leur procédé de fabrication, vous serez quand même bluffé par la visite de l'usine Nexans de Halden (Norvège). Nexans Norway fait partie du groupe Nexans, fabricant mondial de câbles, qui possède 75 usines au total. Le site de Halden est spécialisé dans la production de câbles sousmarins : câbles d'énergie et câbles ombilicaux. À ce jour, l'usine a déjà produit une centaine d'ombilicaux. Pour vous, un câble ombilical se résume à un assortiment de tuyaux enserrés dans un fourreau étanche sur plusieurs kilomètres? Ce n'est pas aussi simple... Intérieur d un câble ombilical

2 À Halden, l'essentiel de la production concerne des câbles ombilicaux contenant entre 3 et 20 tuyaux en acier super duplex, destinés au transport de fluides. Chaque tuyau fabriqué mesure plus de 20 kilomètres. Les tuyaux sont associés aux autres faisceaux (électrique et optique) constituant le câble, puis liés par une armure, et enfin protégés par une enveloppe en polyéthylène. Au final, le diamètre extérieur du câble varie entre 75 et 300 mm. Pas question d'obsolescence programmée pour ces câbles ombilicaux, car une fois enfouis sous la mer à des profondeurs pouvant dépasser les mètres, il est difficile de les réparer. Leur qualité doit donc être irréprochable et le client, tout comme le fabricant, doivent avoir une confiance absolue dans le procédé de fabrication. Au début du processus, on trouve des tubes en super duplex de 12 à 40 mètres de long, que l'on soude bout à bout pour former un tuyau de plus de mètres, ce qui correspond à la capacité maximale des énormes bobines. La production offshore utilise les ombilicaux pour piloter des équipements immergés, que ce soit à partir d'une plate-forme, d'un navire ou d'une base terrestre. Nexans fabrique actuellement pour la Norsk Hydro un ombilical de 120 km de long, destiné à relier le champ sous-marin d'ormen Lange à la côte norvégienne. Le gaz Bobine de câble ombilical extrait en mer sera ainsi conduit à terre pour y être traité, puis acheminé jusqu'au Royaume-Uni dans un gazoduc sous-marin du nom de Lange-Led. Cette production devrait couvrir environ 20 % de la consommation de ce pays.

3 Ces dix dernières années, Nexans a mis au point une nouvelle génération d'ombilicaux à base de tuyaux en super duplex, pour alimenter les équipements offshore en électricité, télécommunications, fluides, méthane, fibres optiques et produits chimiques. Sur le projet "Snow White" de la compagnie norvégienne Statoil, c'est ce type d'ombilical de 146 km de long qui permet, à lui seul, de transférer à terre toutes les commandes de la tête de puits, solution beaucoup plus économique que l'installation d'une plate-forme en mer. Sur un autre projet, situé dans le golfe du Mexique, on procède actuellement à la pose de câbles ombilicaux à plus de mètres de profondeur. La société Nexans a été créée en 2001, mais Nexans Norway produit des câbles depuis plus de 90 ans déjà. La fabrication des ombilicaux a démarré en Pour réaliser des tuyaux de plusieurs kilomètres, Nexans a opté dès le début pour le soudage orbital, seule technologie capable d'assurer des soudures parfaites, avec une telle précision et de manière répétitive. La fabrication des ombilicaux Dans cette usine qui s étend sur environ 150 mètres de long, près de 120 mètres sont consacrés à la fabrication répartie sur trois chaînes de soudage orbital. Arrivant du Japon, de la République tchèque, de Suède et d'italie, par la route ou le rail, conditionnés en lots, des tubes en super duplex de 12 à 40 m de long et de 13 à 63 mm de diamètre intérieur seront préparés pour le soudage. Chaîne de production Les lots sont amenées à l'intérieur de l'usine, déballées, puis déposées sur une plateforme élévatrice à un bout de la chaîne, qui va les élever au niveau d une trieuse surplombant l'atelier de plusieurs mètres. À partir de là, les tubes sont acheminés automatiquement vers chaque poste de soudage placé sous le contrôle d un opérateur.

4 Les trois postes de soudage orbital sont fournis par Polysoude. Le matériel est monté sur rails et peut être déplacé pour s adapter à la longueur des tubes à souder de 14 à 40 mètres. Le matériel de soudage orbital Polysoude est utilisé par Nexans depuis 1994 pour la fabrication des ombilicaux. En 2005, la société a fabriqué kilomètres de tuyaux et réalisé soudures. En 2006, les prévisions dépassent les kilomètres de tuyaux et les soudures. Générateur avec source transistor et contrôle numérique de soudage Tête de soudage multifonctions Nexans utilise des têtes de soudage ouvertes dotées des fonctions AVC et balayage, avec fil d'apport (procédé TIG fil froid). La durée du cycle de soudage entre la mise en position d'un tube et du suivant dépend du diamètre. Un tube de 19 mm, par exemple, peut demander une minute. On parle toujours de diamètre intérieur, car les diamètres extérieurs sont très variables. de type MU Au fur et à mesure que le tuyau sort du poste de soudage, les soudures sont radiographiées. Si le moindre défaut est détecté, la soudure est détruite et refaite. En bout de chaîne, les tuyaux sont enroulés sur d'énormes bobines de 4 mètres de diamètre extérieur. Chaque bobine peut emmagasiner plus de 20 kilomètres de tuyau d un diamètre de 13 mm. L étape suivante consiste à tester les tuyaux, enroulés sur leur bobine, dans une pièce réservée à cet effet, par injection d'eau sous pression, pression généralement supérieure de moitié aux conditions normales d'utilisation.

5 La dispositif de tressage ombilical peut recevoir, sur son plateau tournant, jusqu'à une douzaine de ces grandes bobines de tuyaux en acier inoxydable, de diamètres intérieur et extérieur variés. L'assemblage même des tuyaux se fait environ 12 mètres plus haut. Les bobines déroulent leur contenu vers le haut jusqu'au portique d'assemblage, où les tuyaux en super duplex viennent s'enrouler en spirale autour d'un tuyau plus gros, qui constitue le cœur du câble ombilical. Le câble peut ensuite être armé, ou préalablement enveloppé dans un fourreau plastique, puis finir par l'opération d'extrusion qui le recouvre d une gaine en PE. Si l'une des bobines se termine avant que l'ombilical soit achevé, on suspend l'opération d'assemblage le temps de remplacer la bobine vide par une nouvelle. Un soudeur intervient alors avec un poste de soudage orbital mobile Polysoude, afin de raccorder le nouveau tuyau à l'extrémité du précédent. Soudage orbital en différentes positions : de la position horizontale à la position verticale Cette intervention a lieu sur une plate-forme située à environ 10 mètres de hauteur. Afin que le système puisse opérer à partir du sol, Polysoude a mis au point un câble spécifique d'extension de commande. Le processus d'assemblage du câble peut ainsi se poursuivre. Les ombilicaux achevés débouchent à l'extérieur de l usine, sur de grands plateaux tournants, d'un diamètre de plus de 35 mètres et d'une capacité dépassant les tonnes. Les ombilicaux prêts à livrer sont chargés sur des navires amarrés sur le quai longeant l'usine.

6 À peu près 25 soudeurs travaillent actuellement chez Nexans, dont deux femmes, les premières à avoir obtenu leur certificat cette année. Tous les soudeurs ont suivi une formation théorique en interne, suivie d'un stage pratique en usine afin de maîtriser la technique du soudage orbital. Cette formation est couronnée par un certificat de niveau international, le NS-EN 1418, délivré par un organisme agréé et indépendant. # # # ENCADRÉ 1 Le point sur Ormen Lange Ormen Lange est le plus grand site gazier du plateau continental norvégien actuellement en construction. Il est situé à 100 km au nord-ouest des côtes norvégiennes, à une profondeur de 850 à mètres. Le démarrage de la production est prévu pour octobre Ce projet d Ormen Lange de la Norsk Hydro est une commande sans précédent pour Nexans Norway AS. Une fois terminé, le câble ombilical, qui contient 7 tuyaux en super duplex, mesurera 120 km. Chacun des deux ombilicaux de 120 km compte environ soudures. Les ombilicaux, qui sont fabriqué à l usine Nexans Halden en Norvège, alimenteront les équipements offshore en fluides hydrauliques, courant électrique et télécommunications (via fibres optiques intégrées).

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