Un pétrolier se brise en deux à quai à Portland

Le 16 janvier 1943, le pétrolier Schenectady s'est brisé en deux à quai à Portland, dans l'Oregon, par temps froid, sans collision ni explosion. L'incident s'est produit alors que le navire était correctement amarré et que les conditions étaient calmes.

Construction rapide et premiers services

Le Schenectady était le premier navire construit au chantier naval Kaiser de l'île Swan. Sa construction avait été menée à un rythme extrêmement rapide : la pose de sa quille remontait au début du mois de juillet 1942, son lancement à octobre et sa livraison à la fin décembre, soit deux mois et demi avant le calendrier prévu. Le navire était amarré au quai d'armement de l'île Swan juste après ses essais en mer.

Des conditions inhabituelles déclenchent la catastrophe

L'eau de la rivière était calme et le navire n'était même pas chargé. Cependant, l'air et l'eau étaient particulièrement froids ce jour-là, un détail qui allait s'avérer bien plus important qu'on ne l'avait d'abord imaginé. La coque s'est fendue presque entièrement en quelques secondes, produisant un bruit audible à plus d'un kilomètre de distance.

Le procédé de soudure en question

Les premiers soupçons se sont portés sur les soudures, car le navire avait été construit selon une méthode relativement nouvelle consistant à assembler les plaques d'acier par soudage plutôt que par rivetage traditionnel. Pourtant, une inspection minutieuse de la coque n'a révélé aucune soudure défectueuse. La fissure n'avait pas suivi les cordons de soudure, mais avait traversé directement les plaques d'acier elles-mêmes, presque en ligne droite, sans tenir compte des joints.

Des défaillances répandues sur les navires de guerre

Cet incident n'était pas un cas isolé, puisque dix autres ruptures majeures s'étaient déjà produites dans la flotte marchande construite pendant la guerre. Toutefois, cet incident a été largement couvert par la presse locale malgré la censure en temps de guerre, car il s'était produit sous les yeux de la ville de Portland. Le navire a ensuite été réparé et a finalement repris du service en avril 1943, sans subir de nouvelle défaillance structurelle.

Une métallurgiste enquête sur les ruptures

Constance Tipper, métallurgiste de Cambridge, a été chargée par le Admiralty Ship Welding Committee d'enquêter sur ces ruptures. Ses recherches ont révélé que l'acier devient fragile en dessous d'une température critique, un phénomène lié à 1 031 défaillances recensées sur les navires Liberty et les pétroliers T2.

Le test de Tipper et la mécanique de la rupture

La découverte de Tipper a conduit à la mise au point d'un essai désormais connu sous le nom de test de Tipper, qui consiste à entailler latéralement un échantillon de métal et à observer son mode de rupture à différentes températures. Ce test permet de prévoir si un acier donné se comportera de manière ductile ou fragile à sa température de service, une information cruciale pour la construction navale et de nombreuses autres industries.

Documenter la rupture fragile

Une enquête menée en 1946 a dénombré 1 031 défaillances liées à ce phénomène de rupture fragile dans l'ensemble de la flotte des navires Liberty et des pétroliers T2. Constance Tipper a publié son ouvrage de référence, The Brittle Fracture Story, en 1962, rassemblant des décennies de recherches sur cette transition du comportement ductile au comportement fragile. L'incident du Schenectady et les travaux de Tipper ont jeté les bases de ce que l'on appelle aujourd'hui la mécanique de la rupture, une discipline qui étudie comment et pourquoi les matériaux cèdent sous contrainte.

Un défi d'ingénierie toujours d'actualité

Comprendre la fragilisation à basse température reste un véritable défi pour l'ingénierie, bien longtemps après que le Schenectady a repris la mer.