Qu'est-ce qu'une bouée d'amarrage ? Types, utilisations et guide complet

A bouée d'amarrage est un dispositif flottant ancré au fond marin qui permet aux navires de se sécuriser sans laisser tomber leur propre ancre : le navire s'attache directement à la bouée, qui est maintenue en position par une lourde chaîne au sol, un bloc de plomb ou un système d'ancrage au fond. Contrairement à une bouée de navigation qui marque un danger ou un chenal, une bouée d'amarrage est un point d'amarrage fonctionnel. Il protège le fond marin des dommages répétés aux ancres, permet une fixation plus rapide et plus sûre des navires et peut accueillir des navires allant des petits bateaux de plaisance aux grands navires commerciaux en fonction de la taille, de la construction et des spécifications du matériel de sol de la bouée.

Bouées marines en général, ils servent à un éventail beaucoup plus large d'objectifs - du marquage de navigation et de la collecte de données scientifiques à l'aquaculture et à l'énergie offshore - et sont fabriqués dans plusieurs matériaux et configurations pour répondre à ces différents rôles. Ce guide couvre ce que sont les bouées d'amarrage, leur fonctionnement, les principaux types de bouées flottantes utilisé en mer et les principales considérations relatives à la sélection, à l'installation et à la maintenance.

Comment fonctionne une bouée d'amarrage : le système complet

Une bouée d'amarrage n'est pas simplement une boule flottante : c'est l'élément visible d'un système complet d'amarrage au sol. Comprendre le système complet explique pourquoi les bouées d'amarrage peuvent retenir les navires en toute sécurité, même par gros temps.

Le système allant du fond marin au navire comprend généralement :

1. Ancrage au sol ou bloc lest — un bloc de béton lourd (généralement 2 à 20 tonnes pour les amarrages commerciaux), ancre rocheuse forée ou ancre à vis hélicoïdale encastrée dans le fond marin ; fournit la force de maintien principale
2. Chaîne de masse — une lourde chaîne en acier galvanisé posée sur ou à proximité du fond marin ; le poids de la chaîne agit comme une caténaire, absorbant les charges de choc avant qu'elles n'atteignent l'ancre ; les longueurs des chaînes de terre sont généralement égales 1,5 à 2 fois la profondeur de l'eau
3. Chaîne de montée ou corde de montée — relie la chaîne de terre au corps de la bouée ; la longueur est calculée de manière à ce que la bouée flotte à la surface aux hautes eaux moyennes avec la colonne montante sous une tension minimale
4. Corps de bouée — l'élément flottant ; fournit une flottabilité pour maintenir le système de chaîne droit et sert de point d'attache pour les navires ; équipé d'une corde de ramassage, d'un anneau ou d'un trou traversant pour les lignes de navire
5. Ligne de collecte et pendentif — une ligne flottante ou un pendentif suspendu à la bouée que l'équipage du navire peut récupérer sans passer par-dessus bord ; le pendentif relie la ligne de proue du navire directement au point d'amarrage principal de la bouée

La capacité de rétention de l'ensemble du système est déterminée par le composant le plus faible – généralement l'ancrage au sol ou le matériel de connexion de la colonne montante, et non par la bouée elle-même. Une bouée homologuée pour un Navire de 50 tonnes n'est valable que si le système d'ancrage situé en dessous est spécifié et installé pour correspondre à cette cote.

Types de bouées d'amarrage et leurs applications

Les bouées d'amarrage varient considérablement en taille, en construction et en capacité de charge en fonction du type de navire pour lequel elles sont conçues. Voici les principales catégories utilisées en pratique :

Bouées d'amarrage récréatives

Le type le plus courant dans les marinas, les mouillages et les zones marines protégées. Généralement 300 à 600 mm de diamètre , construit en polyéthylène ou en PEHD rempli de mousse, avec un trou traversant central ou un boulon à œil supérieur pour fixer le pendentif d'amarrage. Les valeurs de charge varient généralement de 1 à 10 tonnes , adapté aux voiliers, bateaux à moteur et petits navires commerciaux. La coloration blanche ou blanche avec des rayures bleues est standard dans de nombreuses juridictions pour les identifier comme des points d'amarrage publics ou privés plutôt que comme des marques de navigation.

Bouées pour navires commerciaux

Grand bouées de navire utilisés dans les approches portuaires, les terminaux pétroliers et les mouillages offshore sont des structures d'ingénierie importantes. Les diamètres vont de 1,5 m à plus de 4 m , avec un poids total du système de plusieurs tonnes. Ces bouées doivent résister aux charges d'amarrage des navires se déplaçant 50 000 à 300 000 TPL (tonnes de port en lourd) dans des conditions offshore exposées. Ils sont généralement construits en acier soudé avec des compartiments vides remplis de mousse pour une flottabilité redondante et équipés de plusieurs anneaux d'amarrage, de chaînes chauffantes et de feux de navigation.

Bouées d'amarrage à point unique (SPM)

Une bouée spécialisée pour grands navires utilisée dans les opérations pétrolières et gazières offshore. Le navire – généralement un pétrolier – s'amarre à la bouée et aux girouettes qui l'entourent (tourne avec le vent et le courant), tandis qu'un tuyau flexible livre ou reçoit la cargaison à travers le corps de la bouée lui-même. Les bouées SPM permettent le chargement et le déchargement des pétroliers en eaux profondes sans infrastructure portuaire. Les systèmes SPM individuels peuvent gérer des navires jusqu'à 400 000 TPL et fonctionner dans des profondeurs d’eau dépassant 100 mètres .

Bouées d'amarrage de natation et environnementales

Bouées plus petites utilisées pour marquer les zones de baignade, les zones de conservation ou les récifs protégés. Souvent construit à l'aide de systèmes d'éco-amarrage qui utilisent des ancrages à vis hélicoïdales au lieu de lourds blocs de béton, minimisant ainsi les perturbations des fonds marins. Les capacités de charge sont faibles – généralement moins de 2 tonnes — car ils ne sont pas conçus pour retenir les navires en cas de tempête.

Matériaux des bouées marines : bouée en mousse, acier ou polyéthylène

Le matériau d'un corps de bouée marine affecte directement ses caractéristiques de flottabilité, sa durabilité, ses exigences d'entretien et son adéquation à différents environnements. Les trois matériaux dominants sont la mousse à cellules fermées, le polyéthylène moulé par rotation et l'acier soudé.

Bouées en mousse en détail

Les bouées en mousse – construites à partir de polystyrène expansé (EPS) ou de mousse de polyéthylène réticulé enveloppée dans une peau en plastique dur ou un revêtement en polyurée – représentent l'une des constructions de bouées les plus fiables pour la plupart des applications marines. Étant donné que le matériau de flottabilité est une mousse solide plutôt qu'une coque remplie d'air, une bouée en mousse ne peut pas couler si la peau extérieure est percée . Cette caractéristique insubmersible fait des bouées en mousse la spécification préférée pour les bouées de sécurité de navigation et les applications d'amarrage critiques.

Les bouées en mousse EVA haute densité utilisées dans les applications d'aquaculture et d'amarrage ont généralement des densités de 30-200 kg/m³ , avec une densité plus élevée offrant une plus grande résistance à la compression sous charge. Un cylindre de mousse de 400 mm de diamètre × 600 mm d'une densité de 50 kg/m³ fournit environ 50 à 60 kg de flottabilité nette après son propre poids, ce qui le rend adapté au support des chaînes d'amarrage dans les applications d'amarrage récréatives peu profondes.

Types de bouées marines par fonction

Au-delà de l'amarrage, les bouées flottantes remplissent un large éventail de fonctions maritimes. Comprendre la taxonomie complète des types de bouées marines clarifie à la fois ce qui est disponible et ce pour quoi chaque type est conçu.

Système de balisage IALA : comment les bouées de navigation sont codées par couleur

Les bouées de navigation - les bouées marines qui marquent les chenaux, les dangers et les caractéristiques spéciales - suivent le système de balisage maritime de l'AISM (Association internationale des autorités des aides à la navigation et des phares maritimes), qui normalise les couleurs, les formes, les caractéristiques lumineuses et les voyants des bouées à l'échelle mondiale. Comprendre ce système est essentiel pour tout marin rencontrant des bouées en mer.

Le monde est divisé en deux régions avec des conventions légèrement différentes :

• Région A de l’AISM — Europe, Afrique, Asie, Australie, Nouvelle-Zélande : des bouées rouges marquent le côté bâbord (gauche) d'un chenal en venant de la mer ; des bouées vertes marquent le côté tribord (droit)
• Région B de l’AISM — Amérique du Nord, Amérique du Sud, Japon, Philippines, Corée du Sud : des bouées rouges marquent le côté tribord (droit) entrant par la mer ("Red Right Returning" est le mnémonique)

Au-delà des marques latérales, le système comprend des marques cardinales (indiquant la direction de l'eau sûre par rapport à un danger, en utilisant des couleurs noires et jaunes), des marques de danger isolées (noires avec une bande rouge), des marques d'eau sûres (bandes verticales rouges et blanches) et des marques spéciales (jaunes, indiquant des zones d'intérêt particulier telles que les zones d'exercices militaires ou les positions des bouées de données).

Dimensionnement des bouées d'amarrage : faire correspondre la bouée au navire

Pour sélectionner la bonne taille de bouée d'amarrage pour un navire, il faut calculer la charge d'amarrage maximale, c'est-à-dire la force maximale que le navire exercera sur le système d'amarrage dans les pires conditions de vent et de courant. Le sous-dimensionnement d’un système de bouées d’amarrage est une cause fréquente de défaillance d’amarrage, en particulier en cas de tempête.

Une approche simplifiée utilise le déplacement du navire et la zone d'exposition au vent pour estimer la charge d'amarrage maximale. À titre de référence pratique :

Ces chiffres sont uniquement indicatifs. Une conception d'amarrage complète doit inclure le calcul de la charge par un architecte naval ou un ingénieur d'amarrage basé sur des critères de conception de vitesse du vent réel (généralement Force de Beaufort 8-10 pour les amarrages permanents), la vitesse du courant et la zone de dérive spécifique du navire.

Installer une bouée d'amarrage : étapes et considérations clés

Installer une bouée d’amarrage permanente implique bien plus que simplement placer une bouée sur l’eau. Un amarrage correctement installé nécessite une évaluation du site, une approbation réglementaire, des calculs techniques et une installation professionnelle dans la plupart des juridictions.

Exigences de pré-installation

• Permis de l'autorité portuaire ou de l'autorité côtière — dans la plupart des pays, l'installation d'un amarrage dans les eaux navigables nécessite une licence ou un permis délivré par l'autorité maritime compétente ; l'exploitation d'un amarrage sans permis peut entraîner un retrait et des amendes
• Étude des fonds marins — évaluer le type de fond marin (sable, boue, roche, récif) pour sélectionner le type d'ancre approprié ; une carte hydrographique et souvent une inspection physique en plongée sont nécessaires
• Calcul du cercle oscillant — déterminer le rayon que le navire amarré balayera à l'amplitude de marée maximale ; ce cercle doit dégager d'autres amarres, chenaux de navigation et dangers du fond marin avec une marge adéquate
• Calcul de la longueur de la chaîne — la longueur de la chaîne de masse est généralement 1,5 à 3 fois la profondeur maximale de l'eau à marée haute ; une chaîne au sol insuffisante entraîne le levage et le traînage de l'ancre sous une charge maximale

Processus d'installation

1. Placez le bloc d'ancrage ou installez la vis/ancre à roche à la position vérifiée
2. Posez et connectez la chaîne de terre en veillant à ce qu'elle soit suffisamment large pour la profondeur d'installation.
3. Connectez la chaîne ou la corde de la colonne montante à la chaîne au sol avec un émerillon certifié pour empêcher la torsion de la chaîne de se propager à la bouée.
4. Fixez le corps de la bouée à la colonne montante avec la taille de manille appropriée — la limite de charge de travail de la manille doit dépasser la charge de conception maximale du système d'un facteur de sécurité de au moins 3:1
5. Attachez et faites flotter la ligne de ramassage ou le pendentif ; le pendentif doit être suffisamment long pour atteindre le pont du navire sans que l'équipage ne se penche par-dessus bord
6. Marquer la position d'amarrage sur les cartes et aviser l'autorité portuaire compétente ; installer tout feu de navigation requis si la bouée se trouve dans une voie navigable commerciale

Calendrier d’entretien et d’inspection des bouées d’amarrage

Une bouée d'amarrage et son système d'amarrage au sol se dégradent continuellement à cause de la corrosion, de l'abrasion, de la croissance marine, de l'exposition aux UV et de la fatigue. La majorité des pannes d'amarrage sont dues à un entretien négligé de la chaîne de sol ou de la connexion de la colonne montante, et non à une défaillance du corps de la bouée lui-même. Une inspection régulière est essentielle pour la sécurité.

Intervalles d'inspection recommandés

• Inspection annuelle des surfaces — inspecter visuellement le corps de la bouée pour détecter toute fissuration, dégradation due aux UV et dommages physiques ; vérifiez la conduite de ramassage pour déceler tout frottement et remplacez-la si elle est usée ; inspectez la manille supérieure et l'émerillon pour vérifier la corrosion et la sécurité
• Tous les 2 à 3 ans — inspection sous-marine de la chaîne — une inspection par un plongeur ou un ROV de la chaîne élévateur, de la chaîne au sol, des émerillons et de l'ancre ; mesurer le diamètre des maillons de chaîne pour évaluer la perte par corrosion ; maillons de chaîne réduits à 75% du diamètre d'origine doit être remplacé immédiatement
• Tous les 5 ans — service complet du système — lever l'ensemble de l'amarrage pour inspection de surface ; remplacer les sections de chaîne usées, les manilles corrodées et les émerillons dégradés ; antisalissure du corps de la bouée si la croissance marine provoque une traînée importante

Signes indiquant qu’une inspection immédiate est requise

• La bouée s'est déplacée de sa position enregistrée - peut indiquer une traînée d'ancre ou une défaillance de la chaîne
• La bouée se trouve sensiblement plus bas dans l'eau - cela peut indiquer une inondation d'un corps creux de la bouée ou un poids excessif de végétation marine.
• Fissuration, fente ou déformation visible du corps de la bouée
• Après tout événement de tempête violente : les charges de tempête peuvent provoquer la rupture progressive des maillons de la chaîne ou le retrait des axes de manille.

Considérations environnementales pour les systèmes de bouées marines modernes

Les systèmes d'amarrage traditionnels utilisant de gros blocs de plomb en béton provoquent une perturbation importante des fonds marins : le bloc et sa chaîne de traction peuvent endommager les herbiers marins, les récifs coralliens et d'autres habitats benthiques sensibles au cours de leur durée de vie. Dans de nombreuses zones marines protégées et mouillages écologiquement sensibles, ces systèmes traditionnels sont désormais interdits ou restreints.

Les systèmes d’éco-amarrage alternatifs répondent à ces préoccupations grâce à plusieurs changements de conception :

• Chevilles à vis hélicoïdales — enfoncé dans le fond marin avec un outil spécialisé ; empreinte de perturbation minimale ; tenir solidement dans le sable, l'argile et la roche tendre ; de plus en plus spécifié dans les zones de protection des récifs et des herbiers marins
• Lignes élévateurs élastiquées ou en nylon — le remplacement des élévateurs à chaîne lourds par des lignes synthétiques extensibles élimine la zone de balayage de la chaîne et réduit considérablement la zone de contact avec le fond marin
• Bouées souterraines — le placement d'une bouée secondaire sous la ligne de flottaison dans le cadre du système de colonne montante réduit la traînée de surface et élimine la charge due à l'action des vagues sur le système d'ancrage en cas de tempête
• Matériaux de bouée biodégradables ou recyclables — Certains fabricants proposent désormais des bouées fabriquées à partir de plastique océanique recyclé ou de matériaux conçus pour le recyclage en fin de vie, répondant ainsi au problème de pollution plastique marine provenant des bouées usées ou abandonnées.

Lors de l'installation d'amarrages dans des zones écologiquement sensibles, consulter l'autorité environnementale compétente avant de choisir le type d'ancre et le système de bouées est à la fois une exigence réglementaire dans de nombreuses juridictions et une bonne pratique pour protéger les habitats qui valent la peine d'être visités.