Le soudeur scaphandrier

1. Introduction

Le soudeur scaphandrier exerce une discipline complexe mettant en application la soudure et la plongée sous-marine. Les soudeurs scaphandriers sont des professionnels hautement qualifiés, qui allient la technique du soudage et une habiletés spécifiques à la plongée sous marine, pour réaliser des travaux critiques dans des conditions exigeantes. Cette méthode de soudage est essentielle dans des secteurs tels que la construction navale, la réparation de pipelines, et l’entretien des infrastructures maritimes. En raison des défis uniques que pose le milieu aquatique, le soudeur scaphandrier nécessite des compétences spécifiques et un équipement adapté.

2. L’histoire du soudeur scaphandrier

Les premiers essais de soudage à l’électrode enrobée ont étés réalisés au cours de l’année 1889 par
le russe Slavianov.
Durant les premières années de sa mise en œuvre, les soudures ont été réalisée avec des électrodes nues sans enrobage, seulement constituées de l’âme, une simple baguette métallique de composition appropriée à celle du métal à souder.
Par le manque d’enrobage les soudures étaient de mauvaises qualités car le bain de fusion n’était pas protégé de l’air ambiant.
Ce n’est qu’au début du 20 ième siècle, que les chercheurs ont découvert que pour améliorer les soudures il fallait absolument protéger le bain de fusion.
Ce n’est cependant que vers 1920 que cette technique d’assemblage a réellement pris son essor.
En 1802, l’anglais Humphrey Davey, découvrit qu’un arc électrique pouvait être maintenu sous eau, mais ce n’est que vers 1917 que les premiers travaux de soudure immergée ont été réalisés par des plongeurs anglais, pour l’étanchement de rivets sur les coques de navire. Pendant près de 40 ans, cette technique n’a été qu’accessoirement mise en œuvre pour des travaux de réparation temporaire. Ce qui était principalement dû au fait que le matériel de soudage et que les consommables utilisés n’étaient pas adaptés au milieu sous-marin, de ce fait les soudures était souvent de qualité médiocre et présentaient de nombreux défauts de porosité.
En France, ce procédé à été utilisé pour la première fois en 1946, à l’occasion du renflouage du cargo PATRAI qui avait été coulé par une bombe.
Depuis les années 1980, grâce au développement du marché offshore, on a pu observer un regain d’intérêt pour cette technique qui est maintenant couramment utilisée. Les nouveaux produits d’apport de soudage, ainsi que le développement de modes opératoires plus adaptés ont permis de réaliser des soudures de qualité, qui peuvent être dans certains cas de qualité comparables à celle d’une soudure de surface.
Grâce à cela, le soudage sous eau est devenu une technique à part entière et susceptible de
respecter des normes de soudage assez poussées puisque même l’industrie nucléaire y fait
régulièrement appel.

3. Le rôle du scaphandrier soudeur

Un scaphandrier soudeur doit maîtriser à la fois les techniques de soudage, comme le soudage à l’arc sous l’eau, et les compétences nécessaires pour évoluer sous l’eau. Le rôle principal du scaphandrier soudeur est d’effectuer des réparations, de souder des pièces métalliques ou de fabriquer des éléments sous-marins. Cela inclut des tâches comme :

3.1 La réparation de pipelines sous-marins :

Ces pipelines transportent des fluides, du gaz ou du pétrole et peuvent se détériorer avec le temps ou à la suite de conditions extrêmes. Le scaphandrier soudeur intervient pour réparer ces dommages.

3.2 Le renforcement de structures existantes :

Dans certains cas, le scaphandrier soudeur doit renforcer des structures métalliques pour améliorer leur résistance face aux conditions sous-marines.

3.3 La soudure de structures métalliques :

Les plateformes pétrolières, les éoliennes offshore, ou encore les structures sous-marines nécessitent des travaux de soudure pour leur construction ou leur entretien.

4. Application du soudage sous l’eau

Le soudeur scaphandrier travaille dans une variété d’applications industrielles. Parmi les plus courantes, on y trouve :
– Construction navale : Le soudeur scaphandrier est essentiel pour assembler et réparer les coques de navires, ainsi que pour installer des équipements sous-marins.
– Pipelines : Les pipelines sous-marins nécessitent souvent des réparations et des maintenances qui ne peuvent être réalisées qu’en utilisant le soudage scaphandrier.
– Infrastructure offshore : Les plateformes pétrolières et gazières emploi des soudeurs scaphandrier pour entretien leurs structures.
– Restauration de monuments : Certains projets de restauration de monuments historiques sous-marins requièrent des compétences d’un soudeur scaphandrier.

5. Les techniques de soudage du soudeur scaphandrier

5.1. Le soudeur scaphandrier à l’électrode enrobée

Le soudage à l’électrode enrobée fait partie des 3 procédés de soudage les plus couramment utilises. Pour en savoir plus, vous pouvez consulter mon article sur « Les 3 procédés de soudage les plus couramment utilisés ?« . Ce procédé de soudage, vous le retrouverez dans l’industrie thermique, la pétrochimie, le nucléaire, le spatial, le naval, le ferroviaire, la chaudronnerie, la serrurerie. C’est aussi le seul procédé utilisé aujourd’hui pour souder sous l’eau. Il présente un côté très pratique de mise en œuvre et donne un très bon niveau de qualité et de contrôle, il peut être utilisé aussi bien sur des moyennes épaisseurs que sur de fortes épaisseurs en mono et en multi passes sur des préparations avec des chanfreins en « V », en « X », etc. Ce procédé peut être utilisé avec divers électrodes enrobées de type:

• Rutile (R)
• Basique (B)
• Cellulosique (C),
• Etc.

Les électrodes type rutile n’ont pas besoin d’un générateur délivrant une tension à vide très élevée, c’est pour cela qu’elles peuvent être utilisées par toute personne souhaitant bricoler chez soi. En revanche, les autres électrodes nécessitent des générateurs de soudage pouvant fournir une tension minimale pour être utilisés. Pour devenir un expert sur ce procédé de soudage, vous pouvez consulter les formations théoriques sur : https://blog-les-experts-en-soudage.com/formation/

5.2. Les spécificités du soudage sous-marin

Le soudage sous-marin est une activité extrêmement technique qui diffère du soudage traditionnel en raison des conditions uniques rencontrées sous l’eau. Il existe principalement deux types de soudures utilisées par les scaphandriers :

• Le soudage à l’arc sous l’eau (Soudage à l’arc humide) : Il s’agit de la méthode la plus courante. Dans ce processus, l’arc électrique est créé sous l’eau, ce qui permet de souder des métaux tels que l’acier ou l’aluminium. Ce type de soudage est réalisé à l’aide d’équipements spécifiques et de gaz inertes pour protéger la soudure.
• Le soudage à l’arc sous l’eau avec électrodes : Ce procédé utilise une électrode spécialement conçue pour résister aux conditions maritimes. L’arc est maintenu en l’absence d’air, ce qui permet de réaliser des soudures solides et durables.

Le plus grand défi du soudage sous-marin réside dans la gestion de la chaleur et de l’humidité. L’eau exerce une grande pression et dissipe la chaleur de manière beaucoup plus rapide qu’en surface. Cela nécessite des techniques spécifiques et des équipements de protection pour le soudeur.

5.3. Le soudage en caisson

Les caissons sont des batardeaux de formes diverses qui viennent se fixer autour de la zone de soudage et dont la partie supérieure se retrouve hors de l’eau.
Une étanchéité parfaite doit être réalisée autour des bords de la chambre de manière à pouvoir la vider de son eau.
Une fois l’enceinte mise à sec, le travail du soudeur scaphandrier peut être réalisé à pression atmosphérique.
Cette technique a le désavantage de ne pouvoir être mise en œuvre que sous des hauteurs d’eau relativement faibles. (0 – 20 m).

5.3. Le soudage hyperbare

Avec cette méthode de soudage, la pièce à souder est protégée par une enceinte ouverte dans
sa partie inférieure et dans laquelle l’eau à été chassée par de l’air comprimé, de l’héliox ou
par un gaz inerte.
Les chambres hyperbares peuvent être de dimensions diverses allant du mini caisson en
plexiglas pesant à peine quelques dizaines de kilos, à la chambre de soudure équipé de vérins
d’alignements et pesant plusieurs tonnes.
Ces derniers types de chambre hyperbare sont alors beaucoup plus sophistiqués et sont
souvent équipées d’un système de régénération des gaz.
Elles permettent aux soudeur scaphandrier de travailler en salopette et ont par ailleurs
l’avantage de rendre possible la réalisation de soudure de qualité jusqu’à de très grande
profondeur (350 – 400 m).

5.4. Le soudage dans l’eau

Le soudage en pleine eau sous entend que le soudeur scaphandrier, mais également les pièces à
souder se trouvent sous l’eau.
Ce type de procédé est de loin le plus facile et le plus économique à réaliser, mais
actuellement, il est rarement utilisé à des profondeurs supérieures à 40 – 50 mètres.
La plupart des soudures en pleine eau sont réalisées dans les travaux suivant :

• Maintenance structurale.
• Construction légère.
• Installation et connexion d’anodes sacrificielles.
  Travaux de réparation :
• Réparation de fissures.
• Colmatage de perforations ou de fuites.
  Travaux de renforcement : Installation de doulantes, de goussets ou d’entretoises.

6. Équipement pour le soudage sous l’eau

Les scaphandriers soudeurs doivent être équipés de matériels sophistiqués pour garantir leur sécurité et la qualité de leur travail. Parmi les équipements essentiels :

6.1 Le scaphandre de plongée :

Le scaphandrier porte un équipement de plongée complet, y compris un casque de plongée, un gilet de stabilisation, et un système de communication pour échanger avec les opérateurs en surface.

6.2 Le système de soudage :

Il comprend une source d’alimentation, des câbles de soudage, des électrodes et un dispositif de protection pour éviter les risques électriques en milieu aquatique.

6.3 Les protections thermiques et de sécurité :

Le scaphandrier doit également porter des gants isolants et des protections thermiques pour faire face à la chaleur dégagée par le processus de soudage et à la pression de l’eau.

6.4 Les équipements de communication :

Pour garantir une communication constante entre le scaphandrier et l’équipe en surface, un système de communication sous-marin est indispensable. Cela permet de coordonner les actions et de s’assurer de la sécurité.

7. Les compétences du soudeur scaphandrier

Le soudeur scaphandrier doit posséder des connaissances technique et gestuel avancée en soudage, il doit être qualifier suivant la norme en vigueur (EN NF ISO 9606-1). Il doit posséder des connaissances et des compétences dans la plongée sous-marine et être certifiées. Pour en savoir plus sur le procédé de soudage à l’électrode enrobée, vous prouvez consulter l’article « Les 3 procédés de soudage les plus couramment utilisés ?« 

8. La complexité de la plongée sous-marine pour un soudeur scaphandrier

Travailler sous l’eau présente des défis uniques. La visibilité limitée, les courants, la profondeur et la température de l’eau sont autant de facteurs qui ajoutent une couche supplémentaire de complexité au processus de soudage. Les soudeurs scaphandrier doivent être capables de gérer ces défis tout en maintenant des normes de sécurité strictes et en garantissant la qualité des soudures.

Depuis 2001 nous avons maintenant en Europe la nouvelle norme EN ISO 15618-1 qui définit les principes à appliquer pour la qualification des soudeurs scaphandrier.
Outre la réalisation sous eau d’une éprouvette, le plongeur soudeur devra également pouvoir prouver une certaine connaissance théorique de tous ce qui tourne autour de la soudure.

9. La sécurité et les risques associés

Le soudage sous-marin comporte des risques spécifiques qui doivent être gérés avec la plus grande rigueur :

• Les risques électriques : L’eau est un excellent conducteur d’électricité, ce qui rend le soudage sous-marin particulièrement risqué. Les scaphandriers soudeurs doivent utiliser des équipements isolants et prendre des mesures pour éviter les électrocutions.
• Les risques liés à la pression : Travailler sous l’eau, souvent à de grandes profondeurs, expose le soudeur à des pressions extrêmes. Cela nécessite une formation approfondie et une gestion des décompressions pour éviter les accidents liés à l’azote dissous dans le sang.
• Les risques liés à la visibilité : Travailler dans l’obscurité ou une faible visibilité sous l’eau peut être un obstacle majeur. Les soudeurs doivent utiliser des éclairages sous-marins puissants et des systèmes de détection pour s’assurer que la soudure est réalisée correctement.
• Les risques de décompression : Les scaphandriers doivent suivre des procédures de décompression strictes pour éviter des accidents graves tels que le mal de décompression, lié à la remontée rapide de l’eau après une longue exposition à la pression.

10. La formation et les compétences nécessaires

Pour devenir scaphandrier soudeur, il est nécessaire de suivre une formation https://www.ens-france.com/ rigoureuse et de passer par plusieurs étapes :

• Formation en soudage : Le soudeur doit être formé aux techniques de soudage conventionnelles avant d’acquérir des compétences spécialisées pour le travail sous-marin.
• Formation en plongée professionnelle : Une certification de plongée professionnelle est indispensable pour travailler en toute sécurité à de grandes profondeurs. Cela inclut la formation sur la gestion de la pression, la navigation sous-marine et les procédures d’urgence.
• Formation continue et spécialisation : En raison de la nature des environnements dans lesquels les scaphandriers travaillent, des formations supplémentaires sur les risques sous-marins, les techniques avancées de soudage sous l’eau et les procédures de sécurité sont essentielles.

11. Conclusion

En conclusion, l’histoire du soudeur scaphandrier met en lumière une pratique technique et audacieuse, essentielle dans l’industrie maritime, pétrolière, et des infrastructures sous-marines. Le rôle du scaphandrier soudeur, qui combine des compétences en soudage et en plongée, est crucial pour réaliser des travaux de maintenance et de réparation dans des conditions extrêmes. L’application du soudage sous l’eau, à travers diverses techniques comme le soudage à l’électrode enrobée, en caisson, ou en milieu hyperbare, représente un défi unique en raison des spécificités du milieu sous-marin.

Les techniques de soudage sous-marin, tout en étant innovantes, exigent des équipements sophistiqués pour garantir la sécurité et l’efficacité des opérations. La complexité de la plongée, couplée aux compétences requises, impose un niveau de préparation rigoureux, notamment en matière de sécurité. Les risques associés à cette profession sont élevés, ce qui nécessite des protocoles stricts pour prévenir les accidents.

En somme, la formation du soudeur scaphandrier est essentielle pour maîtriser non seulement les aspects techniques du soudage mais aussi les défis physiques et sécuritaires de la plongée. Le professionnalisme dans ce domaine est le fruit d’une expertise unique qui combine savoir-faire en soudage, connaissances en plongée et gestion des risques, permettant ainsi de répondre aux besoins des industries sous-marines tout en garantissant la sécurité des intervenants.