Cette opération de construction et de réparation navale à Erie, en Pennsylvanie, repose sur un équipement de soudage robuste pour faire le travail.

Les vastes voies navigables des Grands Lacs servent d'autoroutes pour transporter rapidement des marchandises dans tout le Midwest, au Canada, aux États-Unis et, en fait, dans le monde entier. Les huit États américains bordant les Grands Lacs comptent 85 ports pour traiter le fret et les passagers, avec de nombreux cargos et barges chargés de transporter du calcaire, du minerai de fer, du grain et du charbon. Étant donné les changements climatiques extrêmes, les vagues battantes et les fonds peu profonds des lacs, les navires doivent être construits de manière solide et réparés rapidement et correctement pour assurer un service régulier et fiable. C'est là que les opérations de maintenance et de réparation, telles que Donjon Shipbuilding and Repair, fournissent un service précieux à l'industrie du transport maritime.

Basée à Erie, en Pennsylvanie, Donjon a ouvert ses portes en décembre 2009, ajoutant aux services de sauvetage, de dragage, de transport, de démolition, de transport lourd et d'autres services maritimes offerts par Donjon Marine, une entreprise maritime de longue date des Grands Lacs. Le chantier naval de Donjon s'étend sur 44 acres avec plus de 200 000 pieds carrés de surface de production, ainsi que 4 000 pieds d'espace de quai. La cale sèche de l’opération est plus longue que quatre terrains de football - l’une des deux seules cales sèches des Grands Lacs capable de mettre en cale sèche des navires de minerai des Grands Lacs de 1000 pieds de long, le genre de navires autodéchargeurs qui traversent ces voies navigables.

Une opération intensive de soudage doit être effectuée dans des environnements difficiles

Le chantier naval effectue la construction navale, la construction de barges, la conversion de navires, la mise en cale sèche, la réparation et l'entretien, soutenu par une forte capacité dans la fabrication et l'assemblage d'acier. Les processus de soudage imprègnent les opérations de Donjon, ce qui nécessite des performances constantes et de haute qualité. Du soudage robotisé, à l'arc submergé et fourré au soudage à la baguette, le chantier naval associe des matériaux dans des environnements difficiles pour des tâches difficiles.

«Parmi les navires entrant dans notre chantier naval pour être réparés, les plus récents ont été construits en 1980, d'autres datant des années 40 et 50, ils ont donc vu plusieurs prolongements de vie», déclare Steve Konzel, vice-président des opérations et de l'ingénierie pour Don Jon. «Ils nécessitent des travaux d'acier du système d'auto-déchargement à la coque elle-même. De plus, les Grands Lacs sont beaucoup moins profonds que les mers profondes, de sorte que ces navires entrent beaucoup plus souvent en contact avec le fond des lacs. Cela conduit à l'usure de la structure en acier.

En conséquence, chaque hiver pendant la saison des glaces, les navires entrent dans le Donjon et dans des chantiers navals similaires pour des réparations. «La majorité de nos réparations navales consistent en 60 à 70 pour cent de réparation d'acier, ce qui implique le soudage», explique Konzel. «Du côté des nouvelles constructions, la fabrication de l'acier représente facilement 60% du coût total du projet.»

Compte tenu de la dépendance au soudage, «nous voulons avoir le meilleur équipement pour nous offrir les meilleures soudures de la plus haute qualité», poursuit Konzel. «Mais nous voulons aussi, du point de vue des performances, savoir que lorsque nous allons utiliser cette machine, bien qu’elle soit soumise à un environnement difficile, elle va démarrer et fonctionner de manière fiable. Il n'y a pas de temps pour les temps d'arrêt. »

Depuis l'ouverture du chantier naval, Donjon a travaillé exclusivement avec Lincoln Electric, basé à Cleveland, pour installer des robots de soudage et d'autres équipements de soudage pour la manutention d'acier de 3/8 à 1 pouce d'épaisseur. Donjon utilise des systèmes robotiques pour le soudage à noyau de flux des plaques de renfort, ce qui augmente considérablement la productivité par rapport aux méthodes manuelles. Avant l'installation de ce système, trois opérateurs de Donjon surveillaient les tracteurs automatiques pour souder les raidisseurs. Aujourd'hui, un seul opérateur est nécessaire pour surveiller le processus, avec une configuration quatre fois plus rapide, rapporte l'entreprise. «Je dirige généralement le robot soudeur, qui est un soudeur raidisseur», explique Scott Akam, un opérateur robotique Donjon. «C’est un système à deux bras robotisés avec un portique ajouté, il fonctionne donc essentiellement comme une configuration à trois bras.

«Parmi les autres équipements de soudage utilisés chez Donjon, citons la soudeuse multiprocédés Flextec® 450 de Lincoln Electric, utilisée pour le soudage au four et à la baguette ainsi que pour le gougeage à l'arc à l'air. Choisi pour sa facilité d'utilisation et sa construction robuste conçue pour résister à l'environnement difficile de la construction / réparation navale, le Flextec 450 est doté d'une technologie basée sur un onduleur qui se traduit par des unités beaucoup plus légères et plus petites qui offrent une meilleure efficacité énergétique que la technologie de transformateur traditionnelle.

Donjon utilise des dévidoirs de fil Activ8® simples à contrôler, également de Lincoln Electric, pour le soudage fourré. Suffisamment petit pour passer à travers les trous d'homme des navires et suffisamment léger pour être transporté sur le site, l'Activ8 est conçu pour les environnements de soudage difficiles avec un accès limité, comme ceux de Donjon. Les dévidoirs de fil semi-automatiques LN-25 de Lincoln facilitent également le soudage fourré au chantier naval.

Un système à arc immergé Lincoln Electric Power Wave® AC / DC 1000®, également doté de la technologie Inverter, s'ajoute à la liste des équipements de soudage Donjon. Les autres équipements Lincoln Electric fournis à Donjon comprennent une soudeuse Idealarc® DC-1000 pour les applications à arc submergé et un coupeur plasma Tomahawk®.

Naviguer en douceur grâce à l'engagement Donjon

Donjon Shipbuilding and Repair s'appuie sur son équipement et son expertise de soudage et de fabrication tout au long de l'hiver, dans des conditions souvent brutales, pour assurer le bon déroulement des saisons d'expédition. Souvent, les travaux de réparation hivernale impliquent des fonds de navires endommagés, où les matériaux endommagés sont découpés, avec de nouvelles pièces fabriquées et re-soudées dans les navires. Mais le transport fluvial apparemment transparent ne devrait pas minimiser les défis auxquels est confronté le commerce maritime des Grands Lacs.

«Les gens ont tendance à prendre le transport maritime pour acquis, simplement parce qu’ils ne le voient pas comme ils voient des camions et des trains tous les jours», conclut Konzel. «Tout l'acier pour les automobiles, pour votre laveuse et sécheuse, votre réfrigérateur, tout cela provient des aciéries américaines, et les navires sur les Grands Lacs transportent tout ce minerai de fer du Minnesota jusqu'aux aciéries des Grands Lacs. En outre, les pétroliers et les porte-conteneurs du côté de l'eau salée apportent des marchandises du monde entier. Quelqu'un doit construire et réparer tous ces navires. "

C’est un défi sur lequel Donjon prospère.

Les avantages de la navigation dans les Grands Lacs
 
Partout dans les Grands Lacs, 85 ports offrent des installations pour traiter le fret ou les passagers. Près de 40 d'entre eux traitent chacun plus d'un million de tonnes de fret, selon des statistiques récentes, et représentent 97% du fret intérieur américain total transitant par les Grands Lacs. Des études ont démontré qu'en moyenne, des économies de coûts de transport de plus de 20 $ par tonne de fret en vrac sont associées à l'utilisation de lakers par rapport aux autres modes de transport les plus compétitifs, le train et le camion.
 
De nombreux navires des Grands Lacs transportent du minerai de fer, du charbon et d'autres matériaux en vrac et ont une capacité de chargement de 20 000 à 70 000 tonnes. Le plus grand, mesurant entre 1 000 et 1 020 pieds de long, peut transporter 60 000 tonnes de minerai de fer par voyage. Il faudrait des centaines de wagons pour faire de même, faisant du transport maritime sur le lac un mode de transport beaucoup plus efficace et respectueux de l'environnement pour les matériaux en vrac.