Les sondages de coque, quelle fiabilité ?

Auteur : EG                                                                                 14 Janvier 2015

Cette question préoccupe les propriétaires de bateau et établissement flottant en acier à juste titre. En effet, les épaisseurs de tôle sont des informations importantes non seulement pour évaluer la solidité structurelle et le bon état de la coque  mais aussi parce que ces données interviennent dans les critères d’attribution du certificat communautaire ou du certificat d’établissement flottant. De plus, les travaux de doublage nécessités par des épaisseurs de tôle insuffisantes induisent un cout financier, parfois très important, à la charge du propriétaire.

La fiabilité des outils de mesure utilisés pour déterminer ces épaisseurs de tôle et les méthodes mises en œuvre sont donc essentielles.

 

Pour ce type de mesure, la préhistoire remonte à un peu plus d’une génération. Pour déterminer les épaisseurs de tôle d’une coque de bateau, il y avait alors 2 façons de faire :

• percer des trous dans la tôle et, avec un pied à coulisse spécifique, mesurer l’épaisseur de tôle au droit du perçage.
• évaluer qualitativement, en martelant la tôle avec une piquette de soudeur, en fonction de la fréquence du son obtenu, l’épaisseur locale. Cette méthode donne rapidement des indications sur l‘état de la carène mais elle ne donne que des résultats qualitatifs.

Or, les procédures de certification aujourd’hui en vigueur, exigent la production de données quantitatives en fixant des épaisseurs minimales à respecter. Pour un gabarit Freycinet par exemple, 3,9mm pour les virures de fond et de bordaille et 4,9mm pour les virures de bouchain (circulaire du  22 Octobre 2009).

 

Les appareils de mesure

* 2 types d’appareil

Des sondeurs électroniques à ultrason existent aujourd’hui sur le marché des appareils de mesure et permettent d’obtenir des résultats de ce type.

Une première famille, « à écho simple » ne donne de résultats que si la surface à mesurer a été préalablement débarrassée de revêtement et meulée si besoin est ; la deuxième, « à écho multiple », se satisfait théoriquement d’une surface non préalablement nettoyée.

L’appareil de ce 2^ème type, que nous avons testé dans ces conditions, ne nous a pas donné entière satisfaction. L’affichage des résultats était très instable (fluctuations importantes). C’est donc un appareil « simple écho » qui a retenu notre attention.

 

*  L’étalonnage

Pour assurer une bonne fiabilité des mesures, la première étape consiste à vérifier l’étalonnage de l’appareil. Même si l’appareil et sa sonde ont un certificat de calibration en sortie de fabrication, il y a lieu de contrôler cette calibration en présence du propriétaire du bateau, par la mesure d’une cale étalon. En toute rigueur ces cales étalons sont elles-mêmes reliées aux systèmes d’étalonnage nationaux ou internationaux. En pratique, ces cales ont des incertitudes de mesure très petites par rapport à la précision du sondeur lui-même. Le sondeur donne en effet des mesures avec 2 chiffres après la virgule, soit le 1/100 de mm, alors que l’incertitude sur l’épaisseur de cale est inférieure au micron. Si donc on constate un décalage il faut l’imputer au sondeur et le recalibrer de telle sorte que la mesure coïncide avec celle de la cale.

La vitesse de l’onde sonore aura été sélectionnée pour le matériau qui est le notre : l’acier.

 

Le sondage

 

* Précision des mesures

On peut passer alors à la deuxième étape, celle du sondage de la coque.

Après carénage, fait de nos jours le plus souvent au jet d’eau haute pression, il faut le cas échéant, procéder à un meulage aux points de sondage afin d’atteindre le fond des chancres. Cette opération, réalisée à la volée, ne permet pas d’espérer une mesure avec une précision du 1/100 de mm. Il s’agit plutôt du 1/10 de mm ou plus.

De plus on constate à la pratique que la mesure peut fluctuer selon le positionnement de la sonde car on se trouve loin des conditions idéales des schémas des constructeurs de sondeur. Les tôles mesurées ne sont pas constituées de surfaces planes parallèles, mais de surfaces  gauches plus ou moins oxydées. De ces valeurs, quand elles sont fluctuantes, il est raisonnable de ne retenir que la plus faible, l’amplitude des fluctuations donnant une approximation de l’incertitude affectée à cette mesure.

De toutes ces considérations il résulte que seul un plan de sondage donné avec un chiffre après la virgule (soit une incertitude de l’ordre du 1/10 de mm ou plus) a un sens physique. L’incertitude globale des mesures pourra être évaluée en fonction de l’ensemble des mesures effectuées et des fluctuations observées.

 

*Positionnement des points de sondage

Disposer d’un plan de sondage avec un très grand nombre de points est intéressant pour réaliser une analyse fine de l’état de la coque. Des considérations économiques évidentes conduisent à limiter ce nombre, par exemple pour un Freycinet, à 200 points.

Ces points sont généralement disposés suivant une grille qui permet de les répartir uniformément sur toute la surface et de tester systématiquement toutes les tôles constitutives de la carène. Elles n’ont pas la même résistance à la corrosion et cette méthodologie systématique permet de repérer une faiblesse éventuelle d’une de ces tôles.

Il est de bonne stratégie également d’effectuer un sondage partout où un contrôle visuel montre que la corrosion a diminué les épaisseurs de tôle.

La précision de la localisation des points de  sondage pourrait sembler dans un premier temps une question secondaire. Cependant si on prend en considération la durée de vie des bateaux, qui peut dans certains cas dépasser un siècle, et la fréquence des sondages exigée (5 ou 10 ans suivant les règlementations), il est plus intéressant, pour le propriétaire, de faire procéder à des sondages dont les grilles sont décalées avec une précision contrôlée par rapport aux sondages précédents pour enrichir les données par des mesures complémentaires, plutôt que de sonder toujours aux mêmes endroits ou pire, n’avoir qu’une idée très approximatives des localisations de points de sondage déjà réalisés.

Une précision de localisation de 10 ou 20 cm est assez facilement accessible pour une carène aux formes très orthogonales. Cette précision est plus difficile à atteindre pour des carènes aux formes très arrondies ; AV et AR en pointe, bouchain arrondi…

 

Après un sondage réalisé dans des conditions favorables telles que celles qui ont décrites ci-dessus, peut aller jusqu’à conclure que le bateau est digne d’un certain niveau de confiance ?

La réponse est que ce n’est pas suffisant et qu’il reste quantité d’autres éléments  à prendre en considération. Mais ceci est une autre histoire.