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BL – Charge de rupture

Dans le contexte de l’arrimage de la cargaison, la Charge de rupture (Breaking Load ou BL) désigne la force de traction maximale ou la contrainte qu’un élément d’arrimage ou un matériau peut supporter avant de se rompre ou de défaillir. Cette propriété clé est un indicateur fondamental de la résistance des moyens d’arrimage, tels que les sangles d’arrimage, les chaînes ou les cordes, utilisés pour fixer la cargaison pendant le transport. La charge de rupture (BL) est généralement exprimée en kilonewtons (kN) ou en tonnes et est déterminée dans des conditions de laboratoire contrôlées.

Comprendre la valeur de BL est essentiel pour un transport de marchandises sûr et efficace. En connaissant la résistance des matériaux d’arrimage, il est possible de calculer la force qu’ils peuvent supporter pendant le transport. Les performances des équipements d’arrimage sous charge affectent directement la sécurité de la cargaison, du véhicule de transport et du personnel impliqué.

Par exemple, l’unité kilonewton (kN) est couramment utilisée pour décrire la charge de rupture. Dans le Système international d’unités (SI), elle a remplacé la tonne métrique précédemment utilisée. La conversion est la suivante :

[ 1 , \text{kN} = 0,1 , \text{t} , \text{ou} , 100 , \text{kg} ]

Pourquoi la charge de rupture est-elle importante dans l’arrimage de la cargaison ?

La sécurité et la stabilité de la cargaison pendant le transport dépendent de la capacité des moyens d’arrimage à résister aux forces générées par les mouvements du navire, les vibrations routières ou les influences externes, telles que le vent ou les vagues. La charge de rupture aide à déterminer la capacité maximale des éléments d’arrimage et garantit qu’ils peuvent supporter ces forces sans défaillance.

Exemples de modes de transport :

  • Transport maritime : Dans un environnement maritime, la cargaison est soumise aux forces causées par le tangage, le roulis et la rotation du navire. Les moyens d’arrimage ayant une valeur de BL suffisante sont essentiels pour prévenir le déplacement ou la chute de la cargaison. Le Code CSS exige que la BL et ses dérivés, tels que la Charge maximale d’arrimage (CMA), soient correctement calculés et respectés.
  • Transport routier : Les freinages soudains ou les virages serrés pendant le transport routier peuvent exercer une force considérable sur la cargaison. La BL garantit que les systèmes d’arrimage maintiennent la cargaison en place même dans ces conditions. Pour les véhicules routiers, l’équipement d’arrimage est souvent désigné par la valeur Lashing Capacity (LC) selon la norme européenne EN 12195-2.

Termes clés connexes

1. Charge maximale d’arrimage (CMA)

La Charge maximale d’arrimage est la charge maximale admissible qu’un moyen d’arrimage peut supporter pendant le fonctionnement normal. Elle tient compte des facteurs de sécurité et est calculée en pourcentage de la valeur de BL. Par exemple :

  • La CMA pour les chaînes est généralement 50 % de leur BL.
  • Pour les sangles, la CMA est souvent 70 % de leur BL.

Formule de calcul de la CMA :

[ \text{CMA} = \text{BL} \times \text{Facteur de sécurité} ]

Les valeurs de CMA sont déterminées en fonction des propriétés des matériaux et de leur capacité à résister à l’usure. Par exemple, les chaînes en acier avec une BL de 15 tonnes (150 kN) ont une CMA de 7,5 tonnes (75 kN), si le facteur de sécurité est de 50 %.

2. Facteur de sécurité

Une marge de sécurité est appliquée pour tenir compte de l’usure, des dommages et des contraintes imprévisibles. L’Organisation maritime internationale (OMI) recommande d’utiliser un facteur de sécurité de 2:1 ou 3:1 pour la plupart des équipements d’arrimage. Le Code CSS fournit des directives détaillées sur cette question.

3. Précontrainte (STF)

La Force de traction standard (STF) désigne la force appliquée à l’équipement d’arrimage lors de son serrage initial. Cette force, souvent mesurée lors du serrage manuel, aide à assurer un maintien ferme de la cargaison. La STF représente généralement environ 10 % de la valeur de BL.

4. Limite de charge en service normal (WLL)

La WLL est la charge maximale ou la force qu’un équipement peut supporter en toute sécurité pendant les conditions de fonctionnement normal. Elle inclut une marge de sécurité supplémentaire par rapport à la BL.

Comment la charge de rupture est-elle déterminée ?

La charge de rupture est déterminée en testant la résistance à la traction dans des conditions contrôlées. Un équipement de test de traction applique une force à l’équipement d’arrimage ou au matériau jusqu’à atteindre le point de rupture. La force maximale enregistrée avant la défaillance est la valeur de BL.

Exemple :

  • Une chaîne en acier avec une BL de 15 tonnes (150 kN) est testée. La CMA est calculée comme 7,5 tonnes (75 kN), si le facteur de sécurité est de 50 %.

Matériaux et leurs caractéristiques de charge de rupture

Différents matériaux ont des valeurs de BL différentes, ce qui les rend adaptés à des applications d’arrimage spécifiques. Voici les types courants de matériaux d’arrimage et leurs propriétés de BL :

1. Chaînes

  • Matériau : Acier haute résistance.
  • Calcul de BL : Déterminé selon le diamètre et la classe de résistance du matériau.
  • Utilisation : Souvent utilisées pour les charges lourdes dans le transport maritime.
  • CMA : Généralement 50 % de la valeur de BL.

2. Cordes synthétiques

  • Types : Polypropylène (PP), Polyester (PES) et Polyamide (PA).
  • Calcul de BL : Proportionnel au carré du diamètre de la corde.
  • Avantages : Faible poids et résistance à la corrosion.
  • CMA : Variée (par exemple, 33 % pour les fibres naturelles, 70 % pour les sangles).

3. Sangles d’arrimage

  • Matériau : Fibres synthétiques.
  • Désignation de BL : Souvent indiquée par des bandes de couleur (par exemple, 1 bande = 1 tonne de BL).
  • Utilisation : Appropriées pour l’arrimage de cargaisons courantes.
  • CMA : 70 % de la valeur de BL.

4. Cordes en acier

  • Matériau : Acier.
  • Calcul de BL : Proportionnel au carré du diamètre de la corde.
  • Utilisation : Utilisées pour l’arrimage de cargaisons grandes et lourdes.
  • CMA : Entre 30 % et 80 % de la valeur de BL, selon l’utilisation.

Applications pratiques de la charge de rupture dans l’arrimage de la cargaison

1. Arrimage direct

L’arrimage direct relie la cargaison directement aux points d’arrimage fixes. La BL détermine le nombre et la disposition des arrimages utilisés.

Exemple de calcul :

  • Poids de la cargaison : 12 000 kg (120 kN).
  • Forces attendues : accélération latérale de 0,8 g (96 kN).
  • CMA de l’équipement : 2 400 daN (24 kN).
  • Nombre d’arrimages nécessaires :

[ 96 , \text{kN} / 24 , \text{kN} = 4 , \text{arrimages (minimum)} ]

Le respect de la BL garantit la sécurité de la cargaison, du véhicule de transport et du personnel.