Manilles souples ou manilles en acier pour le levage de charges lourdes : quand choisir l'une ou l'autre

Pour les opérations de levage professionnel portant sur des charges supérieures à 30 tonnes, le choix entre une manille souple en matière synthétique et une manille en arc en acier n'est que rarement une évidence. Les deux ont leur place. Les deux peuvent être choisies de manière appropriée et sûre. La question est de savoir laquelle convient le mieux à votre levage, à votre environnement, à votre équipe et à la rentabilité de votre projet.

Ce guide compare les manilles souples en HMPE aux manilles en arc en acier allié selon les critères qui importent aux responsables de la planification des levages, aux ingénieurs en gréement et aux superviseurs maritimes : poids, comportement sous charge, durabilité, certification et coût total sur toute la durée de vie. Il s'adresse aux acheteurs chargés de spécifier des connecteurs d'une capacité supérieure à 30 tonnes et se veut un outil de référence pratique plutôt qu'une introduction.

Quelle est la différence entre une manille souple et une manille en acier ?

Une manille en acier est un élément de fixation en métal forgé ou moulé, généralement en acier allié, comportant une branche en forme de U ou d'ancre et une goupille maintenue par un filetage, un boulon ou un boulon muni d'une goupille fendue. Elle est classée en fonction de sa charge maximale d'utilisation (CMU) et reste l'équipement standard pour les opérations générales de levage et d'arrimage.

Une manille souple est un connecteur textile fabriqué à partir de fibres de polyéthylène à haut module (HMPE) tressées. La gamme Southern Ropes UK est fabriquée à partir de^{fibreSuper-12®} Stealth^Fibre® à 12 brins et forme une boucle fermée, sécurisée par un nœud et un œillet correspondant. Elle remplit la même fonction de connexion qu'une manille en acier, mais pèse beaucoup moins lourd, ne se corrode pas et est classée selon la charge de rupture minimale (MBL), avec un coefficient de sécurité recommandé appliqué pour déterminer sa capacité de travail en toute sécurité.

Les deux remplissent la même fonction au niveau du point de raccordement. En revanche, leur comportement en service est très différent.

Dans quelle mesure une manille souple est-elle plus légère qu'une manille en acier ?

Le gain de poids est le chiffre phare, et à l'échelle des tonnages commerciaux, il est considérable.

Une comparaison équitable consiste à appliquer le même coefficient de sécurité aux deux produits. Southern Ropes recommande un coefficient de sécurité minimum de 5:1 pour les élingues synthétiques, ce qui signifie qu’une manille souple d’une charge maximale d’utilisation (MBL) de 200 tonnes a une limite de charge de travail (WLL) de 40 tonnes. En comparaison avec une manille en arc en acier allié présentant une WLL équivalente, en se basant sur les poids indiqués dans les catalogues des fabricants :

Les charges admissibles des manilles souples sont tirées des fiches techniques de Southern Ropes UK, avec un coefficient de sécurité de 5:1. Les charges admissibles des manilles en acier sont tirées des données publiées dans les catalogues pour les manilles en arc en alliage présentant une charge maximale d'utilisation équivalente.

Cette tendance se vérifie sur toute la gamme. Une manille souple correctement dimensionnée pèse entre un quart et un dixième du poids de son équivalent en acier. Dans le cas des charges légères, cela permet de réduire la fatigue de l'équipe. Dans le cas des charges lourdes, cela modifie la nature même de l'opération. Une manille en acier de 200 kg nécessite un dispositif de levage auxiliaire, un guide de manœuvre et un plan de manutention manuelle pour être mise en place. Son équivalent synthétique de 28 kg peut être transporté par un seul gréeur.

Quelle est la solution la plus sûre pour le levage de charges lourdes à des fins professionnelles ?

Les considérations en matière de sécurité se répartissent en quatre catégories. Chacune doit être évaluée en fonction de l'environnement de travail, et non de manière isolée.

Risque lié à la chute d'objets

Une manille en acier lourde hissée jusqu'au crochet d'une grue à 80 mètres de hauteur présente un risque sérieux de chute. La même connexion réalisée à l'aide d'une manille synthétique réduit à la fois les conséquences d'une chute et le risque qu'elle se produise, car elle peut être hissée par un seul gréeur sans élingues, sacs à crochets ni cordes d'assistance.

Pour la maintenance des éoliennes, les travaux sur les plateformes offshore, le gréement des mâts de navires et tout autre travail en hauteur, c'est souvent le facteur déterminant à lui seul.

Comportement en cas de défaillance

Lorsqu'un câble métallique ou un élément de gréement en acier est soumis à une tension, l'énergie élastique emmagasinée se libère sous forme de rebond. Il en résulte un coup de fouet pouvant causer des blessures graves.

Le HMPE présente un allongement à la rupture de seulement 3,5 %. Lorsqu'une manille souple synthétique cède, le recul est minime. L'énergie libérée ne représente qu'une fraction de celle générée par la rupture d'un équivalent en acier. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les opérateurs offshore se sont tournés vers les matériaux synthétiques pour les câbles d'amarrage et les dispositifs de remorquage d'urgence, et c'est un argument de poids en faveur des matériaux synthétiques pour toute opération de levage où du personnel se trouve dans la ligne de force.

Environnements présentant des risques d'étincelles et des environnements chimiques

Le contact entre deux pièces en acier produit des étincelles. Dans les environnements contenant des hydrocarbures, les raffineries, les terminaux chimiques, les usines d'ammoniac et toute zone soumise à la classification ATEX, il s'agit d'un problème de sécurité que les manilles synthétiques permettent d'éliminer complètement.

Le HMPE offre également une résistance exceptionnelle aux produits chimiques et aux rayons UV. Dans les environnements où l'acier nécessiterait un revêtement, des contrôles réguliers de corrosion ou un remplacement programmé à intervalles rapprochés, les alternatives synthétiques réduisent considérablement la charge d'entretien.

Manutention manuelle

Une manille en arc en acier d'une charge maximale d'utilisation (CMU) de 55 tonnes pèse 44,6 kg. Ce poids dépasse largement la limite recommandée par le HSE pour la manutention par une seule personne. L'équivalent en matière synthétique, d'une CMU de 60 tonnes, pèse moins de 12 kg. Le fait de supprimer la manutention à deux personnes du plan de gréage réduit le risque de blessures au dos, raccourcit les temps de montage et de démontage, et simplifie le plan de levage.

Quand faut-il préférer une manille en acier à une manille souple ?

Les manilles synthétiques ne constituent pas une solution de remplacement universelle, et un guide suffisamment honnête pour être utile devrait le préciser. L'acier est le matériau approprié dans les situations suivantes.

Comportement dans les virages serrés

C'est cette comparaison qui surprend les ingénieurs qui abordent pour la première fois les matériaux synthétiques. Les câbles métalliques et les chaînes perdent rapidement en résistance au niveau des raccords de petit diamètre, le rapport D/d devenant critique aux points d'ancrage. Une élingue métallique enroulée autour d'un petit œillet de levage fonctionne souvent bien en deçà de sa capacité nominale indiquée dans le catalogue.

La structure tressée en HMPE répartit la charge sur douze brins au lieu de la concentrer sur les fibres extérieures d'un fil métallique courbé. La manille souple conserve une résistance élevée dans les courbes à rayon serré, ce qui en fait le choix idéal pour les opérations de levage impliquant des points d'ancrage de petite taille : anneaux de levage compacts, tourillons étroits et points d'ancrage encastrés, typiques des cargaisons modulaires, des châssis de machines et des cadres de chargement pour projets.

La condition requise reste inchangée. Le raccord de réception doit être lisse. La protection des arêtes fait partie intégrante du cahier des charges ; il ne s'agit pas d'un ajout de dernière minute.

La certification et ce qu'il faut attendre d'un fournisseur compétent

Considérer une manille synthétique comme un produit de base est l'erreur d'approvisionnement la plus courante lors du passage de l'acier à ce type de produit. Une manille souple certifiée destinée au commerce doit être livrée avec :

• Une charge de rupture certifiée, testée conformément à la norme ISO 2307:2019
• Une étiquette d'identification résistante indiquant les principales caractéristiques techniques, avec numérotation séquentielle et traçabilité disponibles sur demande lors de la commande
• Un certificat de charge d'essai, le cas échéant
• Une limite de charge de service clairement indiquée, calculée sur la base d'un coefficient de sécurité documenté (Southern Ropes recommande un minimum de 5:1)
• Une longueur minimale d'ouverture spécifiée, qui détermine la géométrie d'utilisation sûre de la manille en service

La longueur minimale d'ouverture est souvent source de confusion pour les acheteurs. Une manille MBL de 500 tonnes nécessite une longueur minimale d'ouverture de 3 mètres. Indiquer la capacité en tonnes sans préciser la géométrie conduit à une manille qui, bien que techniquement homologuée, présente une forme inadaptée à l'opération de levage.

Si un fournisseur n'est pas en mesure de fournir les résultats certifiés des essais de charge de rupture ou les documents justificatifs requis pour un ascenseur commercial, le produit n'est pas adapté à cette application, quelles que soient les indications figurant sur son étiquette.

Qu'en est-il de la conformité à la directive LOLER ?

Ces deux options relèvent du règlement de 1998 sur les opérations de levage et les équipements de levage. Les manilles synthétiques doivent faire l'objet d'un contrôle approfondi par une personne compétente à la même fréquence que les manilles en acier : tous les six mois pour les équipements utilisés pour le levage de personnes, tous les douze mois pour les équipements de levage généraux, ainsi qu'un nouveau contrôle après tout incident susceptible d'avoir compromis la sécurité.

Les critères d'inspection diffèrent. Une personne qualifiée chargée d'inspecter les cordages synthétiques doit rechercher les coupures, l'abrasion, le vitrification due à l'exposition à la chaleur, la décoloration due à une contamination chimique, les variations de diamètre, ainsi que tout dommage au niveau des épissures ou des terminaisons à œillet. Toute organisation qui passe de l'acier aux matériaux synthétiques doit s'assurer que son processus d'inspection et la personne qualifiée en charge sont en mesure d'évaluer les deux types de cordages.

Coût total sur toute la durée de la vie active

Le coût initial favorise l'acier pour les faibles tonnages. La situation change au-delà de 100 tonnes de charge maximale admissible (WLL) dès lors que l'on tient compte des éléments suivants :

• Mettre en place ou aider à mettre en place les dispositifs de levage nécessaires pour positionner les éléments métalliques lourds sur la charge
• Équipes de manutention manuelle composées de deux personnes pour les manilles dépassant les limites de levage individuel fixées par le HSE
• Galvanisation périodique, inspection des filetages et contrôle de la déformation des arceaux
• Considérations relatives à l'assurance et aux risques liés aux chutes d'eau lors de travaux en altitude
• Remplacement prévu à la fin de la durée de vie certifiée

Les élingues synthétiques rattrapent leur retard en termes de coût initial pour les capacités de charge maximale d'environ 100 tonnes et s'imposent souvent en termes de coût total au-delà de 250 tonnes, en particulier dans les projets impliquant des levages répétés, des travaux en hauteur ou des environnements maritimes. Pour les prestataires d'exploitation et de maintenance de parcs éoliens, les opérateurs de sauvetage et les gréeurs de cargaisons spéciales, la rentabilité opérationnelle favorise de plus en plus les élingues synthétiques.

Guide pratique : quelle manille pour quel appareil de levage ?