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Les Chantiers de l'Atlantique misent sur le plasma froid

Michel Le Toullec

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Le procédé OpenAir de Plasmatreat intervient dans la réalisation de l'isolant des cuves de méthaniers géants transportant du gaz liquéfié.

Les Chantiers de l'Atlantique (dénommés Aker Yards depuis qu'ils sont passés sous pavillon norvégien début 2006) ne produisent pas que des paquebots de luxe. Ils construisent aussi des méthaniers destinés au transport de gaz liquéfié. C'est précisément pour ce type de navire que le chantier a acheté à la société Plasmatreat (Courtaboeuf, Essonne) vingt robots de traitement de surface pour un investissement qui avoisine le million d'euros. Le procédé est actuellement mis en oeuvre à Saint-Nazaire (Loire-Atlantique) sur trois méthaniers dont deux des plus grands au monde : Le Provalys et Le Gaselys qui mesurent 300 m de long pour une capacité de 153 000 m3.

Les machines de traitement de Plasmatreat participent à la réalisation de l'isolation des cuves, de 40 m de côté, destinées à transporter le gaz liquide à une température atteignant - 163 °C. La technique d'isolation utilisée, sous licence Gaz Transport Technigaz (GTT), réduit la complexité des mousses isolantes et leur épaisseur. Cette nouvelle isolation est constituée de quatre couches. Une poche étanche (dite première barrière), en contact avec le gaz liquéfié, est réalisée en film métallique Invar. Viennent ensuite un panneau contreplaqué avec une mousse de polyuréthanne, une plaque en Triplex (composite fibre de verre-époxyde-aluminium-composite fibre de verre-époxyde) constituant la deuxième barrière, et enfin un panneau en mousse de polyuréthanne sur du contreplaqué. Cet ensemble est collé sur la double coque du méthanier.

C'est au niveau de cette deuxième barrière étanche qu'intervient précisément le traitement de surface par plasma froid atmosphérique OpenAir de Plasmatreat. Il s'agit de préparer le collage de milliers de bandes de Triplex sur une longueur totale de... 40 km par navire. Après ce traitement, les bandes sont collées avec un adhésif époxyde bicomposant.

L'outil transforme l'air en plasma froid

Le procédé OpenAir a été préféré à d'autres techniques (comme l'application d'un primaire d'adhérence ou encore le flammage) car lui seul répondait au cahier des charges en termes de sécurité, d'efficacité et de reproductibilité. Le plasma a un double effet sur le polymère du Triplex. Il agit d'abord par micronettoyage détruisant toute pollution organique en surface ; la puissance du flux de plasma est liée à la vitesse (200 m/s) lors de l'impact sur le substrat. Par ailleurs, le traitement active la surface en augmentant sa tension jusqu'à plus de 72 mN/m.

L'outil de mise en oeuvre est une buse de plasma rotatif branchée sur l'air comprimé et le courant électrique du chantier. Elle transforme l'air en plasma froid et le projette sur la surface à traiter sans risque de "points chauds". Concrètement, les opérateurs disposent d'abord le rail support de la buse devant la bande à traiter. Après programmation des points de départ et d'arrivée, le robot décrit automatiquement, à une vitesse de 6 m/min, les mouvements précis de la buse de plasma à une distance de 10 mm de la surface. À la fin du cycle, le rail support de buse est détaché pour une nouvelle face à traiter. C'est alors qu'une deuxième équipe intervient pour procéder aux opérations de collage.

Environ 300 opérateurs travaillent ainsi en trois-huit et réalisent jusqu'à 3,5 km de collage de bandes par semaine. Les vingt robots de plasma ont été développés avec des fabricants de machines spéciales, comme Servisoud et Auvergne soudage industriel (ASI). Les trois méthaniers actuellement en cours de traitement, commandés par Gaz de France, seront livrés fin 2006.

EN BREFL'OBJECTIF

- Préparer la surface d'un polymère pour en faciliter le collage lors de la réalisation de l'isolation de cuves de méthaniers.

EN BREFLa solution

- Le procédé de plasma froid atmosphérique de Plasmatreat.

UN TRAITEMENT ROBOTISÉ AVANT COLLAGE

- Le robot programmé décrit, à une vitesse de 6 m/min, les mouvements précis de la buse de plasma froid atmosphérique à une distance de 10 mm de la surface. C'est ainsi que les opérateurs préparent le collage de bandes de Triplex dont la longueur totale atteint 40 km par navire.

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