Type de document
Rapports de recherche scientifique
Année de publication
2015
Langue
Anglais
Résumé
La comparaison entre les statistiques des accidents mortels dans l’industrie halieutique et celles des autres catégories professionnelles révèle que la pêche est l’un des métiers les plus dangereux. À bord d’un navire, le travail est accompli dans des conditions difficiles, sur une plateforme en mouvement, exposée aux intempéries et glissante. Pour des raisons de sécurité et de facilité d’exécution durant les opérations de pêche, les travailleurs cherchent à diminuer l’influence des mouvements du navire, en utilisant des systèmes d’amortissement du roulis, dont la fonction principale est de limiter les mouvements latéraux sans trop influencer les mouvements longitudinaux (tangage) causés par la mer. Ce projet visait, d’une part, à inventorier les systèmes d’amortissement du roulis des navires de pêche semi-hauturière en opération au Québec et, d’autre part, à effectuer des tests comparatifs de performance des deux systèmes les plus populaires au Québec : celui à ailerons à charnières, un système en pleine émergence, et celui à paravanes, le système le plus répandu dans nos flottilles.
L’inventaire a révélé que la moitié des 292 navires de plus de 15 tonneaux de jauge sont équipés d’un système à paravanes, alors que le système à ailerons à charnières vient bon deuxième (11 %) comme dispositif d’amortissement du roulis. L’implantation de ce dernier est toutefois croissante. En complément, une enquête qui a rejoint 53 % des 30 capitaines-propriétaires qui avaient fait équiper leur bateau d’ailerons à charnières, à la fin octobre 2010, révèle un taux de satisfaction élevé sur tous les plans : facilité de manutention, confort, sécurité et performance générale en mer.
À l’été 2010, des essais en mer ont été menés à bord de deux crabiers jumeaux, le Danie Martine, équipé de paravanes et le Rudy L1, équipé d’ailerons à charnières. Le but de ces essais était de vérifier si le Rudy L1 se comportait avantageusement à l’égard de trois aspects qui préoccupent les pêcheurs et les organismes de réglementation : la stabilité de l’embarcation, la sécurité et le confort des équipages, de même que les coûts d’énergie (carburant). Trois journées d’essais en mer ont été effectuées dans la Baie-des-Chaleurs près des côtes de la Gaspésie. Chacune des journées comprenait 21 essais de 15 minutes chacun pendant lesquels trois variables majeures ont été testées : 1) la position des systèmes d’amortissement (à la verticale, semi-déployés et immergés); 2) la vitesse du bateau, basée sur des situations opérationnelles (dérive, demi-vitesse comme lors d’une opération de pêche et pleine vitesse comme lors du trajet entre le quai et le fond de pêche); 3) la position du navire selon la direction du vent (face, arrière, travers). Les données ont été enregistrées en continu au moyen d’outils spécialisés, tels : une centrale inertielle, un indicateur de torque déployé sur l’arbre de transmission, la vitesse par rapport au fond selon la position GPS, l’orientation et la vitesse du vent au moyen d’un anémomètre. Les conditions climatiques vécues durant ces trois jours ont été assez clémentes de sorte que l’agitation de la mer était plutôt modérée.
Considérant cet environnement, les valeurs moyennes de l’amplitude du roulis, enregistrées lors des mouvements latéraux du Danie Martine et du Rudy L1, se situaient à l’intérieur d’une plage sécuritaire, étalées entre 2 et 6 degrés. Plus spécifiquement, les résultats obtenus démontrent que les valeurs minimales moyennes de l’amplitude du roulis ont été enregistrées sur le Danie Martine; alors que les valeurs maximales ont été observées sur le Rudy L1, bien que les différences étaient faibles, notamment quand les systèmes d’amortissement du roulis étaient immergés. Les valeurs de l’amplitude du tangage étaient moindres lorsque les bateaux étaient en dérive ou à demi-vitesse et que les systèmes d’amortissement du roulis n’étaient pas déployés. Les valeurs minimales se situaient autour de 1 degré; alors que les valeurs maximales étaient de l’ordre de 2,5 degrés. En déplacement, le Rudy L1 présentait une amplitude de tangage supérieure à celle du Danie Martine. Sur le plan de la consommation d’énergie, le Rudy L1 était plus économe que le Danie Martine à demi-vitesse; alors que l’énergie nécessaire à leur déplacement était équivalente à pleine vitesse, lorsque les systèmes d’amortissement du roulis étaient déployés.
Tout comme le système à paravanes, le système à ailerons à charnières peut être considéré comme un système avantageux au plan de la réduction du roulis, permettant ainsi une meilleure stabilité générale du bateau et une amélioration de la sécurité de l’équipage. De même, nos observations visuelles montrent que les ailerons à charnières sont plus simples et plus faciles à déployer par les membres d’équipage que les paravanes. D’ailleurs, il est plus facile pour le capitaine de déterminer l’envergure des ailerons à charnières, système à géométrie fixe, que celui des paravanes dont la géométrie est influencée par l’effet de résistance de l’eau sur le couple câbles-paravanes. Ceci permet plus facilement d’éviter des obstacles qui flottent en surface ou en sous-surface.
Abstract
Fishing is one of the most dangerous occupations, as demonstrated by fatal accident statistics for the fishing industry compared with those for other occupations. Conditions are difficult on a fishing boat, with the work performed on a slippery, moving platform exposed to the weather. For greater safety and ease of execution of fishing operations, anti-roll systems are used to reduce the impact of the motion of the vessel. The main function of such systems is to limit lateral motion without too much impact on the longitudinal pitching motion caused by the sea. The purpose of this project was 1) to inventory anti-roll systems on midshore fishing vessels in operation in Québec and 2) to conduct comparative performance tests of the two most popular anti-roll systems used in Québec, folding fins (an emerging system) and paravanes (most widely used in our fleet).
The inventory showed that half of the 292 vessels of more than 15 registered tons are equipped with paravane systems, whereas only 11% have folding-fin anti-roll systems. The use of folding fins is, however, on the rise. A complementary survey in October 2010 of 53% of vessel captain-owners who have equipped their boats with folding fins showed a high rate of satisfaction on all levels: ease of handling, comfort, safety and general performance at sea.
In the summer of 2010, sea trials were conducted aboard twin crabbers, the Danie Martine, equipped with paravanes, and the Rudy L1, equipped with folding fins. The purpose of the trials was to find out if the Rudy L1 outperformed the Danie Martine with respect to three aspects of concern to fishermen and regulatory agencies: vessel stability, crew safety and comfort, and cost of energy (fuel). Sea trials were conducted over three days in the Baie-des-Chaleurs off the coast of the Gaspé peninsula. On each of these days, 21 trials lasting 15 minutes each were conducted during which the three major variables were tested: 1) position of the anti-roll system (vertical, semi-deployed and immersed); 2) vessel speed depending on operations (adrift, half-speed as during a fishing operation and full speed as when travelling between the dock and the fishery); 3) vessel position with respect to wind direction (headed into the wind, running with the wind or cross wind). Data were continuously recorded with specialized tools, including an inertial navigation system (INS), a torque indicator on the drive shaft, a GPS system for determining speed made good (SMG) and an anemometer for determining wind speed and direction. The weather was quite mild during the three days of testing, so the sea was not too rough.
Given these conditions, average roll amplitude recorded during lateral motion of the Danie Martine and the Rudy L1 was within a safe range, between two and six degrees. However, the minimum average roll amplitude values were recorded on the Danie Martine and the maximum values on the Rudy L1—though the differences were small, especially when the anti-roll systems were immersed. Pitch amplitude was smaller when the vessels were adrift or running at half-speed and the anti-roll systems were not deployed. Minimum pitch amplitude was about 1.0 degrees and maximum about 2.5 degrees. Pitch amplitude of the Rudy L1 was greater than that of the Danie Martine when the vessels were travelling. In terms of energy consumption, the Rudy L1 proved more economical than the Danie Martine at half-speed, but energy consumption of the two vessels was similar at full speed and when the anti-roll systems were deployed.
Like the paravanes, the folding fins reduce rolling and increase the general stability of the vessel and the safety of the crew. Our visual observations also indicated that the folding fins are simpler and easier for crew members to deploy than the paravanes. It is also easier for the captain to determine the span of the folding fins, whose geometry is fixed, whereas the geometry of the paravanes depends on the effect of water resistance on the paravane-cable coupling. In other words, with the folding fins it is easier to avoid obstacles floating on the surface or in the subsurface.
ISBN
9782896317967
Mots-clés
Pêche, Fishing, Bateau, Boat, Essai de stabilité, Stability test, Pêche côtière, Coastal fishing, Pêche en haute mer, Deep-sea fishing, Évaluation du risque, Hazard evaluation, Évaluation du confort, Comfort assessment, Dépense énergétique, Energy expenditure, Étude comparée, Comparative study, Québec
Numéro de projet IRSST
0099-9729
Numéro de publication IRSST
R-870
Citation recommandée
Coulombe, F., Fournier, M.-H. et Langevin, A. (2015). Assessment of roll-damping systems in Québec's mid-shore fishing fleet (Rapport n° R-870). IRSST.