Propulseurs d’étrave: Construction et travail

Les propulseurs d’étrave sont un type de système en forme d’hélice monté soit sur la proue (partie avant), soit sur la partie arrière (appelée propulseur d’étrave) du navire. Ils sont de plus petite taille par rapport à l’hélice du navire et aident à une meilleure manœuvrabilité du navire à des vitesses plus faibles.

Les propulseurs d’étrave sont généralement utilisés pour manœuvrer le navire près des eaux côtières, des chenaux ou lors de l’entrée ou de la sortie d’un port tout en subissant de mauvais courants ou des vents défavorables.

Les propulseurs d’étrave aident les remorqueurs à accoster le navire afin d’éviter un gaspillage inutile de temps et éventuellement d’argent en raison d’un séjour moindre du navire dans les ports. La présence de propulseurs d’étrave sur un navire élimine le besoin de deux remorqueurs lors de la sortie et de l’entrée dans le port, et permet ainsi d’économiser plus d’argent.

De nos jours, les navires ont à la fois un propulseur d’étrave et un propulseur de poupe, ce qui les rend indépendants des remorqueurs pour les manœuvres dans les limites portuaires (si la réglementation portuaire ne rend pas obligatoire l’utilisation de remorqueurs).

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Installation du propulseur d’étrave

Généralement, les propulseurs latéraux sont des propulseurs transversaux placés dans un conduit situé à l’extrémité avant et arrière du navire. Le propulseur placé à l’extrémité avant est connu sous le nom de propulseur d’étrave et celui placé à l’extrémité arrière est connu sous le nom de propulseur de poupe.

Le nombre de propulseurs à installer dépend de la longueur et de la capacité de chargement du navire. L’itinéraire du navire joue également un rôle important car de nombreux pays ont des réglementations locales imposant l’utilisation obligatoire des remorqueurs pour entrer ou sortir de leurs limites portuaires.

Pour l’installation des propulseurs latéraux, les éléments suivants sont importants:

• Le compartiment du propulseur, également connu sous le nom de salle du propulseur d’étrave, doit être facilement accessible depuis le pont ouvert par l’équipage du navire
• Étant donné que la plupart des navires de mer utilisent un moteur électrique pour le propulseur, qui est une machine génératrice de chaleur et doit donc être positionné dans un endroit sec et bien ventilé
• La salle du propulseur d’étrave doit être équipée d’une alarme de cale de haut niveau et de l’indication à fourni dans la salle de commande des machines et la passerelle
• La salle des propulseurs doit être bien éclairée
• La salle doit être équipée d’au moins une lumière fourni par la source d’urgence
• Dans le cas d’installation de plusieurs panneaux, veillez à faire fonctionner le propulseur à partir d’un seul panneau à la fois
• La salle du propulseur ne doit pas servir à stocker des produits inflammables dans la zone du moteur électrique
• L’installation du tunnel ou du conduit contenant l’hélice doit être positionnée perpendiculairement à l’axe du navire, dans toutes les directions
• L’hélice ne doit pas en saillie hors du conduit
• Des barres de grille peuvent ou non être montées aux deux extrémités du tunnel (en tenant compte de combien de débris le fond du navire subira pendant son voyage). Le nombre de barres à maintenir au minimum car elles ont tendance à réduire la force de poussée et les performances globales du propulseur d’étrave (ou propulseur de poupe)
• Arêtes vives sur les barres de grille à éviter. La forme trapézoïdale sans netteté est un bon choix de conception pour les barres de grille installées perpendiculairement à la direction de l’onde de proue
• La conception et la position du tunnel du propulseur ne doivent pas interférer avec l’écoulement de l’eau sous la coque ou ne doivent pas ajouter à la résistance de la coque
• S’assurer que le matériau utilisé pour le propulseur installé n’encrasse pas les équipements existants à l’intérieur du navire, tels que les biellettes de direction, etc.

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Construction et fonctionnement des propulseurs d’étrave

Les propulseurs d’étrave et de poupe sont placés dans les tunnels traversants qui s’ouvrent des deux côtés du navire. Il existe deux de ces tunnels – aux extrémités avant et arrière du navire.

Le propulseur prend l’aspiration d’un côté et le jette de l’autre côté du navire, déplaçant ainsi le navire dans la direction opposée. Cela peut être utilisé dans les deux sens, c’est-à-dire bâbord à tribord et tribord à bâbord.

Les propulseurs d’étrave sont placés sous la ligne de flottaison du navire. Pour cette raison, il convient de vérifier l’accumulation d’eau dans la salle du propulseur d’étrave à intervalles réguliers.

Les propulseurs d’étrave et de poupe peuvent être à entraînement électrique ou hydraulique ou diesel. Cependant, les plus couramment utilisés sont à entraînement électrique, car dans les propulseurs à entraînement hydraulique, de nombreux problèmes de fuite se posent.

De plus, avec les propulseurs d’étrave à moteur diesel, la quantité d’entretien requise est plus importante et à chaque fois avant de démarrer, quelqu’un doit se rendre dans la salle des propulseurs pour vérifier les propulseurs.

Les propulseurs utilisés sont généralement de type CPP, c’est-à-dire que les pales du bossage de l’hélice peuvent être déplacées pour changer la direction de la poussée.

Le bossage qui porte les pales est pourvu intérieurement d’un arbre mobile (actionné par de l’huile hydraulique) également connu et de Propulseurs motorisés à dosette hydraulique.

Une fois le signal de changement de pas donné, l’huile hydraulique sera fournie pour actionner l’arbre interne (à l’intérieur du bossage) pour changer l’angle de pale du propulseur (comme indiqué dans la vidéo).

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L’arbre du moteur entraîne l’arbre du propulseur par l’intermédiaire d’un pignon. Le joint d’étanchéité est prévu dans le carter du moteur qui retient l’eau qui se trouve dans le tunnel.

L’ensemble propulseur comprend les composants suivants:

• Le moteur électrique avec relais de sécurité
• L’accouplement flexible entre le moteur et le propulseur
• Montage et carter du moteur électrique
• La bride de liaison et l’arbre
• Joint d’étanchéité du carter du moteur
• Le cordier avec joint d’étanchéité de l’arbre
• Roulements
• L’arbre d’hélice
• Les anodes en zinc
• Grille avec des barres aux deux extrémités du tunnel

Fonctionnement du propulseur d’étrave

Le propulseur d’étrave est constitué d’un moteur électrique monté directement sur le propulseur à l’aide d’un engrenage à vis sans fin. Le moteur tourne à une vitesse constante et, chaque fois qu’un changement de poussée ou de direction est nécessaire, les pales de pas contrôlables sont ajustées.

Ces pales sont déplacées, et le pas est modifié à l’aide d’huile hydraulique qui déplace le moyeu sur lequel les pales sont montées. Comme le propulseur est de type à pas contrôlable, il peut fonctionner en continu et, lorsqu’aucune poussée n’est requise, le pas peut être ramené à zéro.

Le propulseur est contrôlé depuis le pont et les directions sont données à distance. En cas de panne à distance, une méthode manuelle de changement de pas est fournie dans la salle du propulseur et peut être utilisée à partir de là.

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Habituellement, le bloc de soupape hydraulique qui contrôle le pas des pales est actionné dans la salle BT pour changer l’angle des pales en cas d’urgence.

Lorsque le propulseur d’étrave est actionné seul et que le signal est donné pour actionner le pas à bâbord, la poussée entraînera un retournement du navire vers le côté tribord à partir de la partie avant.

De même, lorsque le propulseur d’étrave est actionné seul et que le signal est donné pour faire tourner le pas du côté tribord, la poussée entraînera un retournement du navire vers le côté bâbord à partir de la partie avant.

Lorsque le propulseur de poupe et le propulseur d’étrave sont actionnés ensemble du même côté, le navire se déplace latéralement vers le côté opposé.

Comme on le voit sur les schémas ci-dessus, le propulseur d’étrave et le propulseur de poupe offrent une excellente manœuvrabilité au navire.

Remarques Lors de l’utilisation des propulseurs latéraux

• Assurez-vous de démarrer le moteur bien avant le fonctionnement du propulseur et ouvrez les conduites hydrauliques
• Ne faites jamais fonctionner le propulseur au-delà de sa charge nominale sinon cela pourrait entraîner un déclenchement du moteur
• Augmentez progressivement la capacité et décalez le pas. Eviter les changements brusques du mouvement BT
• Les propulseurs latéraux sont considérés comme un dispositif de démarrage « en charge », c’est-à-dire ils ne doivent être actionnés que lorsqu’ils sont immergés dans l’eau
• Avant de faire fonctionner le propulseur, vérifiez la présence de petites embarcations, de nageurs, de bateaux et de remorqueurs adjacents au tunnel du propulseur
• Ne touchez jamais les pièces mobiles ou le moteur électrique en fonctionnement
• Dans le cas de l’installation de plus d’un panneau, assurez-vous que le propulseur est actionné à partir d’un seul panneau à la fois

Entretien des propulseurs d’étrave

1) L’isolation doit être vérifiée régulièrement et doit être maintenu au sec. Ceci est fait parce que les propulseurs d’étrave ne sont pas utilisés fréquemment et qu’il y a donc des risques de dommages par l’humidité. De plus, en raison de l’état de ralenti fréquent des propulseurs d’étrave, il peut y avoir une réduction de la résistance d’isolation, en particulier dans les régions plus froides.

2) L’état de fonctionnement du radiateur est vérifié afin que l’isolation puisse être maintenue au sec.

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3) Les paliers du moteur et les liaisons doivent être graissés tous les mois.

4) L’état de l’huile hydraulique doit être vérifié tous les mois pour détecter la présence d’eau dans l’huile et les échantillons doivent être envoyés pour analyse en laboratoire pour un contrôle plus approfondi.

5) L’épaisseur des contacteurs doit être vérifiée de temps en temps.

6) Des contrôles doivent être effectués pour détecter toute fuite d’eau dans la salle du propulseur d’étrave, ce qui indique une fuite d’étanchéité.

7) L’accouplement flexible entre le moteur et le propulseur doit également être vérifié.

8) Vérifier et inspecter toutes les connexions de câbles pour la propreté et l’étanchéité

9) Nettoyer sous vide ou par soufflage la grille du moteur pour enlever la grille de carbone, ce qui peut augmenter la température de fonctionnement

Entretien majeur des propulseurs d’étrave

La révision et l’entretien majeurs du propulseur d’étrave et de poupe sont effectués pendant la cale sèche lorsque la coque du navire est hors de l’eau, et les pales du propulseur et le tunnel peuvent être facilement accessible.

Les entretiens suivants sont généralement effectués dans la cale sèche:

• Remplacement des joints toriques et des bagues d’étanchéité
• Enlèvement de l’arbre de pignon
• Inspection et entretien / remplacement du train d’engrenages
• Remplacement des roulements
• Réparations, nettoyage et remplacement des pales
• Inspection du moyeu et réparation si nécessaire
• Inspection et révision de la boîte de distribution d’huile (pour le fonctionnement des pales d’hélice)

Avantages de l’utilisation de propulseurs d’étrave

1) Meilleure manœuvrabilité à basse vitesse du navire.

2) La sécurité du navire augmente lors de l’accostage par mauvais temps.

3) Permet d’économiser de l’argent grâce à la réduction du séjour au port et à la réduction de l’utilisation des remorqueurs.

Inconvénients de l’utilisation de propulseurs d’étrave

1) Un très grand moteur à induction est nécessaire, qui prend beaucoup de courant et de charge, et donc une grande capacité de générateur est requise.

2) L’investissement initial est élevé

3) L’entretien et les réparations sont coûteux en cas de dommages.

La force de poussée produite par le moteur pour déplacer le navire dépendra de divers paramètres tels que; conception de la coque, source d’alimentation, conception du tunnel, utilisation des grilles, tirant d’eau et charge du navire, etc.

Les conditions météorologiques et l’état de l’eau jouent également un rôle essentiel dans les performances du BT.

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