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Identification et Évaluation des flux de danger des stockages

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Identification et Évaluation des flux de danger des stockages Cette version « en-ligne » a bénéficié du soutien de l'Union Européenne - Léonardo da Vinci Pilot Project : "Multimedia training paths in the field of safety and health", n° ref. #I/96/2/1229/T/2.1.1c - I.U.T. Bordeaux I - M. Lesbats

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Presentation Transcript
slide1

Identification et Évaluation des flux de danger des stockages

Cette version « en-ligne » a bénéficié du soutien de l'Union Européenne - Léonardo da Vinci Pilot Project : "Multimedia training paths in the field of safety and health", n° ref. #I/96/2/1229/T/2.1.1c -

I.U.T. Bordeaux I - M. Lesbats

Réalisé par :

Jean Dos Santos, Jean-Luc Cadiot, Anthony Galbois

et Cedric Palmier

slide2

Le risque industriel majeur

Incendie - explosion

Menu principal

Situation géographique

Problématique

Typologie des stockages

Débit à la brèche

Typologie des explosions

Typologie des effets

Scénarios de référence

Zone de servitude

QUITTER

slide3

... Le risque nul n'existe pas

La proximité d'habitations ou d'activités humaines

autour d'un site industriel est un facteur essentiel

d'aggravation des conséquences d'un accident majeur.

Les composants de la maîtrise des risques:

LA PREVENTION

LA PROTECTION

L'INTERVENTION

slide4

Maîtrise des risques technologiques grâce à des

Moyens de prévention :

Ils permettent de réduire l'occurrence d'une situation dangereuse.

Moyens de protection :

Leur mise en œuvre doit permettre de réduire les conséquences d'un accident survenu (rétention, confinement, ...). Ils confèrent à l'installation dangereuse un niveau de risque résiduel le plus faible possible.

Moyens d'intervention :

La mise en œuvre de plans de secours vise à limiter l'extension d'un sinistre et donc de ses conséquences.

slide5

Sous la responsabilité

De l'industriel :

Définition et mise en place, sous le contrôle des installations classées (DRIRE), des moyens techniques de maîtrise des risques, à travers l'élaboration des études des dangers et des POI.

Des pouvoirs publics :

Élaboration et controle de la mise en oeuvre des réglementations et des PPI ; contrôle des moyens de prévention, de protection et des POI. Réalisation, avec les industriels, d'opérations d'information du public.

Menu Principal

slide8

Docks des pétroles d'Ambès

Lieu dit « Bec d'Ambès Bayon sur Gironde »

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Hydrocarbures et angrais liquides

57 000 tonnes

50 000 tonnes

P.O.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide9

EKA chimie

ZI du Bec d'Ambès 33530 Bassens

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Chlorate de sodium

600 tonnes

250 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide10

Terminal Pétrolier de Bordeaux

Chemin département n°10 33810 Ambès

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Hydrocarbures liquides

265 000 tonnes

50 000 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide11

COBOGAL

Domaine de la Caussade 33810 Ambès

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

G.P.L., butane, propane

9 100 tonnes

200 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide12

Hydo Agri AMBES

Chemin Pietru 33810 Ambès

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Hydrocarbures liquides

265 000 tonnes

50 000 tonnes

Ammonitrate

68 000 tonnes

5 000 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide13

Entrepôt Pétrolier de la Gironde

Produit stocké

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Hydrocarbures liquides

64 000 tonnes

50 000 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide14

Michelin

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Butadiène

200 tonnes

8 000 tonnes

Solvants

9 000 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide15

DOCKS des pétroles d'AMBES

Route nouvelle d'Ambès, 33530 Bassens, 05 56 33 83 56

Seuil SévésoI

Produit stocké

Quantité stockée

Hydrocarbures liquides

190 000 tonnes

50 000 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide16

Michelin

111 Boulevard Alfred Daney, 33074 Bordeaux, 05 56 29 24 09

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Cobalt

1 tonne

6 tonnes

Nickel

175 tonnes

1 tonne

Ammoniac

19 tonnes

500 tonnes

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide17

SOFRETI ATOCHEM

Quai de Braza Bastide Bordeaux 05 56 33 42 00

Produit stocké

Quantité stockée

Seuil Sévéso I

Ammoniac

500 tonnes

120 M3

Engrais acides

P.O.I. P.P.I.

Menu Principal

Situation géographique

slide18

Typologie des stockages

Menu

Stockage des céréales

Stockage à toit fixe

Stockage à toit flottant

Stockage biphasique

Stockage semi-enterré

Simulation

Menu Principal

slide19

Stockage de céréales

Menu Principal

Typologie des stockages

slide20

Stockage à toit fixe

Menu Principal

Typologie des stockages

slide21

Stockage à toit flottant

Réservoir

plein

Menu Principal

Typologie des stockages

slide22

Stockage à toit flottant

Réservoir

vide

Menu Principal

Typologie des stockages

slide23

Stockage biphasique

Menu Principal

Typologie des stockages

slide24

Stockage semi-enterré

Menu Principal

Typologie des stockages

slide25

Simulation

Menu Principal

Typologie des stockages

slide27

Typologie des explosions

Incendie

Menu

Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion

Unconfined Vapor Cloud Explosion

Explosion confinée vapeur ou poussière

Détonation en phase condensée

Explosion

Menu Principal

slide28

Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion

Mise à l ’air libre brutale par éclatement de l ’enveloppe d ’un stockage par fusion ou perforation du métal, d ’une masse de gaz liquéfié (produits biphasiques tel que le butane ou le butadiène) à l ’état surchauffé qui s ’évapore et est enflammée par une source extérieure.

MEXICO

En Novembre 1984, des BLEVE successifs dans l ’usine d ’embouteillage de gaz de la PEMEX firent 574 morts et 1200 disparus.

Menu Principal

Scénarios de référence

Typologie des explosions

slide29

Unconfined Vapor Cloud Explosion

FLIXBOROUGH (1974)

45 tonnes de cyclohexane chaud et sous pression, se sont vaporisés par rupture d ’une conduite faisant des dégâts sévères dans un rayon d ’environ 2 km, 28 morts et 89 blessées, 100 millions de dollars de dégâts.

Ce type d ’explosion peut se produire lorsqu ’une grande quantité de vapeurs combustibles est rejetée en « atmosphère non confinée » sans qu ’il y ait inflammation immédiate.

Menu Principal

Scénarios de référence

Typologie des explosions

slide30

Explosion confinée vapeur ou poussière

Le 6 Février 1979, le Bremer Rolandmuhle, une grande entreprise allemande a été détruite par une explosion de poussières de farine faisant 14 morts et de nombreux blessés, 110 millions de DM de dégâts.

Est une explosion confinée vapeur ou poussière et susceptible de se produire dès qu ’un mélange combustible de gaz , de vapeurs ou de poussières est présent dans une enceinte fermée.

Menu Principal

Typologie des explosions

slide31

Détonation en phase condensée

OPPAU (1921)

Des ouvriers tentèrent de désamalgammer un tas de 2000 tonnes de nitrates d ’ammonium à l ’aide de dynamite. La détonation pourtant peu probable selon tous les experts, entraîna 450 morts environ, des dégâts sévères dans un rayon de 6 km.

Ce type d ’explosion peut survenir lorsqu ’une substance très sensible s ’est accumulée en grosse quantité jusqu ’à l ’instant où un mécanisme initiateur quelconque entraîne la formation d ’une onde de détonation.

Menu Principal

Typologie des explosions

slide32

Scénarios de référence

Méthodes et critères de référence pour l'affichage des risques

Incendie

MENU

Installation des gaz combustibles liquéfiés

Capacités contenant des gaz toxiques

Installations de gaz toxiques

Stockage de liquides inflammables de grande capacité

Stockage d ’explosifs ou de produits explosibles

Scénarios A et B

Scénario C

Scénario D

Scénario E

Explosion

Scénario F

Menu Principal

slide33

Scénarios et critères de référence pour l'affichage des risques

Méthodes et critères de référence pour l'affichage des risques

Incendie

BLEVE

Définition

Effets des radiations thermique

Calcul des distances de concertation

UVCE

Définition

Explosion

Calcul débit de fuite

Menu Principal

Scénarios de référence

slide34

Scénario A : BLEVE

Distance correspondant au seuil de létalité (mortalité de 1% par brûlure) :

Distance correspondant au seuil de brûlures significatives :

Masse de produit

a : Coefficient de remplissage

r : Masse volumique de la phase liquide (kg . m )

V : Volume du réservoir ( m )

Précision

Menu Principal

Scénarios A et B

slide35

Débit de fuite II:Biphasique 1-Phase liquide

Q=Débit massique de fuite kg/s

C=Coefficient de décharge 1>=C>=0,6

S=Section de l ’orifice m2

P1=Pression aval= Pression atmosphérique

P2=Pression amont=Pression de stockage=PVS

h = hauteur de liquide au dessus de la brèche

Précision

Menu Principal

Scénarios A et B

slide36

Débit de fuite II:Phase gazeuse Pression amont constante

K < KC : écoulement critique

Q=Débit massique de fuite kg/s

S=Section de l ’orifice m2

C=Coefficient de décharge 1>=C>=0,6

K : rapport de détente effectif

KC =P2

KC : rapport de détente critique

KC =P2

Précision

Menu Principal

slide37

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

Estimation de la bouffée gazeuse rejetée

Evaluation de la dispersion atmosphérique

de la bouffée et des zones à risque

Menu Principal

Scénarios de référence

slide38

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

Estimation de la bouffée gazeuse rejetée (m)

Fraction de la masse libérée par flash :

Fraction totale vaporisée :

Précision

Menu Principal

Scénarios C

slide39

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

Evaluation de la dispersion atmosphérique de la bouffée et

des zones à risque

Une personne non protégée située à une distance X de l ’accident

inhalera une dose de produit durant le passage de la bouffée,

déterminée par les niveaux de concentration et les temps

d ’exposition correspondants, comme le montre le graphique.

Graphique

Menu Principal

Scénarios C

Calculs

slide40

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

Concentration

(ppm)

Cmax

Dose

inhalée

Cmax/2

Durée d ’exposition

(min)

Te

Menu Principal

Scénarios C

Calculs

slide41

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

Concentration maximale au sol pendant le passage de la bouffée :

Durée d ’exposition à la bouffée (temps d ’exposition)

Précision

Menu Principal

Scénarios C

Hypothèses

slide42

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

Les hypothèses de référence à prendre en compte pour les calculs

de dispersion sont les suivantes:

• atmosphère stable et vent faible.

• prise en compte de la réflexion par le sol.

La loi de toxicité d ’un produit peut être figurée de la façon suivante

Graphique

Menu Principal

Scénarios C

Calculs

slide43

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

Concentration

(ppm)

Durée d ’exposition

(min)

Létalité

1%

IDLH

Début des effets

irréversibles

10

30

100

1

Menu Principal

Scénarios C

Commentaires

slide44

Scénario C

Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

On cherche alors la distance pour laquelle le couple

(Cmax, Te) correspond aux coordonnées d ’un point de la

courbe de toxicité considérée :

• début des effets irréversibles pour la santé.

• premiers décès (létalité 1%).

Menu Principal

Scénarios C

Calculs

slide45

Scénario D

Installation de gaz toxiques

Rupture de la plus grosse canalisation

en phase liquide ou de la

canalisation entraînant le plus fort débit massique

Estimation du débit gazeux de produit toxique :

Pour un gaz liquéfié, le débit massique en phase liquide rejeté à la brèche

est calculé par la formule détaillée au scénario B.

Estimation de la dispersion du panache toxique et évaluation

des zones à risque :

La méthode de référence est la même que celle exposée au scénario C.

Menu Principal

Scénarios de référence

slide46

Scénario E

Incendie d'un Dépôt de liquides inflammables

Feu de la plus grande cuvette

Explosion de la phase gazeuse des bacs à toit fixe

Menu Principal

Scénarios de référence

slide47

Scénario E

Feu sur la plus grande cuvette

- Zone délimitée par un flux thermique de 5kW.m-2, qui correspond au début des risques mortels

- Zone délimitée par un flux thermique de 3kW.m-2, qui correspond à la limite des risques de brûlures significatives

Précision

Menu Principal

Scénarios E

slide48

Scénario E

Explosion de la phase gazeuse des bacs à toit fixe

- Zone délimitée par une suppression de 140 mbars correspondant aux premiers effets de la mortalité dus à l'onde de choc

- zone délimitée par une suppression de 50 mbars , correspondant aux premiers dégâts et blessures notables.

Précision

Menu Principal

Scénarios E

slide49

Scénario F

Explosion de la plus grande masse de produit présente ou pouvant se

produire par réaction dans des installations qui utilisent ou stockent des explosifs ou des produits explosibles

Menu Principal

Scénarios de références

Calculs

slide50

Scénario F

Méthodes et critères de référence pour l'affichage des risques

- Les zones Zi correspondant à des niveaux de dommages donnés sont

déterminées par des relations de la forme

- Le coefficient Ki est fonction des caractéristiques du produit. Pour les

explosifs dont l'effet principal est l'onde de choc (classe 1.1) :

K2 = 8 K4 = 22

Commentaires

Précision

Menu Principal

Scénarios F

slide51

Scénario F

La zone correspondant aux premiers effets de mortalité est à rapprocher de la zone Z2 blessures graves pouvant être mortelles et dégâts importants de l'arrêté, et la zone des premiers dégâts et blessures notables est à rapprocher de la zone Z4 possibilité de blessures et dégâts légers .

Menu Principal

Scénarios F

slide52

Typologie des effets

Menu

Définition de l ’explosion

Les effets de l ’explosion

Ondes de pression et missiles

Flux thermique de polluants et de toxiques

Menu Principal

slide53

Les effets P et m de l'explosion

Émission d ’une onde de pression

Projection de missiles

Typologie des effets

Menu Principal

slide54

Les effets T et n de l'explosion

Propagation d ’un flux thermique

Émission de flux polluants et/ou de flux toxiques

Typologie des effets

Menu Principal

slide55

Définition de l ’explosion

Source d ’explosion

Propagation du flux

Transformations physiques

Transformations chimiques

Onde de pression

Flux de matière associés

Flux d ’énergie associés

Menu Principal

Typologie des effets

slide56

Menu Principal

Scénarios A et B

slide57

SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE

ECOULEMENT GAZEUX

ECOULEMENT BIPHASIQUE

ECOULEMENT LIQUIDE

POLLUANT

THERMIQUE

TOXIQUE

MECANIQUE

INSTALLATIONS

ECOSYSTEMES

POPULATIONS

P

n

n

FLUX DE DANGER

CIBLES DES FLUX DE DANGER

slide58

SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE

Q

Q

NUAGE GAZEUX

EXPLOSION

POPULATIONS

INSTALLATIONS

ECOSYSTEMES

FLUX

THERMIQUE

FLUX

MECANIQUE

FLUX POLLUANT

FLUX TOXIQUE

P

n

n

CIBLES DES FLUX DE DANGER

ECOULEMENT GAZEUX

DISPERSION ATMOSPHERIQUE

slide59

SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE

Q

AEROSOL FLASH

NUAGE GAZEUX

DISPERSION ATMOSPHERIQUE

EXPLOSION

INSTALLATIONS

ECOSYSTEMES

POPULATIONS

FLUX

THERMIQUE

FLUX

MECANIQUE

FLUX POLLUANT

FLUX TOXIQUE

P

n

n

CIBLES DES FLUX DE DANGER

ECOULEMENT BIPHASIQUE

VAPORISATION

slide60

SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE

Q

NAPPE

NUAGE GAZEUX

DISPERSION ATMOSPHERIQUE

EXPLOSION

INSTALLATIONS

ECOSYSTEMES

POPULATIONS

FLUX

THERMIQUE

FLUX

MECANIQUE

FLUX POLLUANT

FLUX TOXIQUE

P

n

n

CIBLES DES FLUX DE DANGER

ECOULEMENT LIQUIDE

VAPORISATION

slide61

SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE

Q

Q

Q

AEROSOL FLASH

NAPPE

NUAGE GAZEUX

DISPERSION ATMOSPHERIQUE

EXPLOSION

ECOSYSTEMES

POPULATIONS

INSTALLATIONS

FLUX

THERMIQUE

FLUX

MECANIQUE

FLUX POLLUANT

FLUX TOXIQUE

P

n

n

CIBLES DES FLUX DE DANGER

ECOULEMENT GAZEUX

ECOULEMENT BIPHASIQUE

ECOULEMENT LIQUIDE

VAPORISATION

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