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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.

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2 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

3 Le risque industriel majeur Incendie - explosion Menu principal QUITTER Situation géographique Problématique Typologie des stockages Débit à la brèche Typologie des effets Typologie des explosions Scénarios de référence Zone de servitude

4 ... 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

5 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.

6 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

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9 Docks des pétroles d'Ambès Lieu dit « Bec d'Ambès Bayon sur Gironde » Produit stocké Hydrocarbures et angrais liquides Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I tonnes P.O.I. Menu Principal Situation géographique

10 EKA chimie ZI du Bec d'Ambès Bassens Produit stocké Chlorate de sodium Quantité stockée 600 tonnes Seuil Sévéso I 250 tonnes P.O.I.P.P.I. Menu PrincipalSituation géographique

11 Terminal Pétrolier de Bordeaux Chemin département n° Ambès Produit stocké Hydrocarbures liquides Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I tonnes P.O.I.P.P.I. Menu PrincipalSituation géographique

12 COBOGAL Domaine de la Caussade Ambès Produit stocké G.P.L., butane, propane Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I 200 tonnes P.O.I.P.P.I. Menu PrincipalSituation géographique

13 Hydo Agri AMBES Chemin Pietru Ambès Produit stocké Hydrocarbures liquides Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I tonnes P.O.I.P.P.I. Ammonitrate tonnes5 000 tonnes Menu PrincipalSituation géographique

14 Entrepôt Pétrolier de la Gironde Produit stocké Hydrocarbures liquides Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I tonnes P.O.I.P.P.I. Menu PrincipalSituation géographique

15 Michelin Produit stocké Butadiène Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I 200 tonnes Solvants9 000 tonnes P.O.I.P.P.I. Menu PrincipalSituation géographique

16 DOCKS des pétroles d'AMBES Route nouvelle d'Ambès, Bassens, Produit stocké Hydrocarbures liquides Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I tonnes P.O.I.P.P.I. Menu PrincipalSituation géographique

17 Michelin 111 Boulevard Alfred Daney, Bordeaux, P.O.I.P.P.I. Nickel175 tonnes Produit stocké Cobalt Quantité stockée 6 tonnes Seuil Sévéso I 1 tonne 500 tonnes Ammoniac19 tonnes Menu PrincipalSituation géographique

18 SOFRETI ATOCHEM Quai de Braza Bastide Bordeaux Produit stocké Ammoniac Quantité stockée 120 M 3 Seuil Sévéso I 500 tonnes P.O.I.P.P.I. Engrais acides Menu PrincipalSituation géographique

19 Typologie des stockages Menu Menu Principal Stockage des céréales Stockage biphasique Stockage semi-enterré Simulation Stockage à toit flottant Stockage à toit fixe

20 Stockage de céréales Menu PrincipalTypologie des stockages

21 Stockage à toit fixe Menu PrincipalTypologie des stockages

22 Stockage à toit flottant Menu PrincipalTypologie des stockages Réservoir plein

23 Stockage à toit flottant Menu PrincipalTypologie des stockages Réservoir vide

24 Stockage biphasique Menu PrincipalTypologie des stockages

25 Stockage semi-enterré Menu PrincipalTypologie des stockages

26 Simulation Menu PrincipalTypologie des stockages

27 Menu Principal

28 Explosion Menu Typologie des explosions Incendie Menu Principal Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion Unconfined Vapor Cloud Explosion Détonation en phase condensée Explosion confinée vapeur ou poussière

29 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 PrincipalTypologie des explosionsScénarios de référence

30 Unconfined Vapor Cloud Explosion 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. 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. Menu PrincipalTypologie des explosionsScénarios de référence

31 Explosion confinée vapeur ou poussière 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. 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. Menu PrincipalTypologie des explosions

32 Détonation en phase condensée 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. 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. Menu PrincipalTypologie des explosions

33 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 Explosion Menu Principal Scénarios A et B Scénario C Scénario D Scénario E Scénario F

34 Scénarios et critères de référence pour l'affichage des risques Méthodes et critères de référence pour l'affichage des risques Incendie Explosion BLEVE UVCE Effets des radiations thermique Calcul des distances de concertation Définition Calcul débit de fuite Menu PrincipalScénarios de référence Définition

35 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 ) Scénario A : BLEVE Précision Menu PrincipalScénarios A et B

36 Débit de fuite II:Biphasique 1-Phase liquide Q=Débit massique de fuite kg/sC=Coefficient de décharge 1>=C>=0,6 S=Section de l orifice m 2 P 1 =Pression aval= Pression atmosphérique P 2 =Pression amont=Pression de stockage=PVS h = hauteur de liquide au dessus de la brèche Précision Menu PrincipalScénarios A et B

37 Débit de fuite II:Phase gazeuse Pression amont constante K < K C : écoulement critique Q=Débit massique de fuite kg/s S=Section de l orifice m2C=Coefficient de décharge 1>=C>=0,6 K : rapport de détente effectif K C =P 2 K C : rapport de détente critique K C =P 2 Précision Menu Principal

38 Scénario C Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique Scénarios de référence Estimation de la bouffée gazeuse rejetée Evaluation de la dispersion atmosphérique de la bouffée et des zones à risque

39 Fraction totale vaporisée : Estimation de la bouffée gazeuse rejetée (m) Fraction de la masse libérée par flash : Menu Principal Scénarios C Précision Scénario C Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique

40 Scénario C Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique Menu Principal 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 Scénarios CCalculs

41 Dose inhalée Scénario C Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique Menu Principal C max /2 C max Concentration (ppm) Durée d exposition (min) Te CalculsScénarios C

42 Scénario C Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique Menu Principal Concentration maximale au sol pendant le passage de la bouffée : Scénarios CHypothèses Durée d exposition à la bouffée (temps d exposition) Précision

43 Scénario C Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique Menu Principal Scénarios C 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 Calculs

44 Scénario C Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique Menu Principal Scénarios C Concentration (ppm) Durée d exposition (min) Létalité 1% Début des effets irréversibles IDLH Commentaires

45 Scénarios C Menu Principal 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%). Calculs

46 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 Menu Principal Pour un gaz liquéfié, le débit massique en phase liquide rejeté à la brèche est calculé par la formule détaillée au scénario B. Estimation du débit gazeux de produit toxique : 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. Scénarios de référence

47 Scénario E Incendie d'un Dépôt de liquides inflammables Menu Principal Feu de la plus grande cuvette Explosion de la phase gazeuse des bacs à toit fixe Scénarios de référence

48 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 Menu PrincipalScénarios E Précision

49 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. Menu PrincipalScénarios E Précision

50 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 Calculs Scénarios de références

51 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 Menu PrincipalScénarios F Précision Commentaires

52 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 PrincipalScénarios F Scénario F

53 Typologie des effets Menu Principal Menu Les effets de l explosion Définition de l explosion Ondes de pression et missiles Flux thermique de polluants et de toxiques

54 Les effets P et m de l'explosion Émission d une onde de pression Projection de missiles Menu Principal Typologie des effets

55 Les effets T et n de l'explosion Propagation d un flux thermique Émission de flux polluants et/ou de flux toxiques Menu Principal Typologie des effets

56 Définition de l explosion Source d explosionPropagation du flux Transformations physiques Transformations chimiques Onde de pressionFlux de matière associés Flux d énergie associés Menu PrincipalTypologie des effets

57 Menu PrincipalScénarios A et B

58 SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE ECOULEMENT GAZEUX ECOULEMENT BIPHASIQUE ECOULEMENT LIQUIDE FLUX DE DANGER THERMIQUEMECANIQUEPOLLUANTTOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONSINSTALLATIONSECOSYSTEMES P n n

59 SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE FLUX THERMIQUE FLUX MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONSINSTALLATIONSECOSYSTEMES P n n ECOULEMENT GAZEUX Q NUAGE GAZEUX Q DISPERSION ATMOSPHERIQUE EXPLOSION

60 AEROSOL FLASH Q VAPORISATION SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE FLUX THERMIQUE FLUX MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONSINSTALLATIONSECOSYSTEMES P n n EXPLOSION ECOULEMENT BIPHASIQUE DISPERSION ATMOSPHERIQUE NUAGE GAZEUX

61 VAPORISATION SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE FLUX THERMIQUE FLUX MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONSINSTALLATIONSECOSYSTEMES P n n EXPLOSION NAPPE Q ECOULEMENT LIQUIDE NUAGE GAZEUX DISPERSION ATMOSPHERIQUE

62 VAPORISATION SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE FLUX THERMIQUE FLUX MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONSINSTALLATIONSECOSYSTEMES P n n EXPLOSION NAPPE Q ECOULEMENT LIQUIDE ECOULEMENT GAZEUX ECOULEMENT BIPHASIQUE AEROSOL FLASH Q NUAGE GAZEUX DISPERSION ATMOSPHERIQUE Q Menu Principal


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