Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE: Atelier: Phénomènes dangereux liés à l’utilisation des fluides cryogéniques

Sécurité Cryogénique Règle Cryogénie au CERN Caractéristiques des fluides cryogéniques Risques Rôle du TSO Cours TSO - TR01 Presentation de la notion d’espace confine au CERN Bien insister sur le fait qu’un espace confine n’est pas forcement clos EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE TE_CRG/ L.Dufay-Chanat

REGLE AU CERN Règles de Sécurité CERN par mots clés https://espace.cern.ch/safety-rules-regulations/fr/rules/byDomain/Pages/default.aspx Règles de Sécurité : risques liés aux installations et équipements mécaniques (M) GSI-M-4 - Équipements cryogéniques en fr EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE GSI-M4 Toute installation doit être à jour des inspections périodiques des organes de sécurité Toute installation doit avoir un dossier de sécurité Les phases de maintenance, remise en service, démantèlement s’accompagnent de mesures de sécurités supplémentaires Nécessité de formation des participants EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

DEFINITION La cryogénie est la science et la technologie des basses températures (inférieures à -150 °C ou 120 K). La limite de −153,15 °C représente la limite à partir de laquelle les gaz de l'air se liquéfient. EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE Cryogénie au CERN Principaux utilisateurs : Détecteurs pour la physique L’accélérateur LHC AD hall, Cryolab…. EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE Cryogénie au CERN Centrales/unités de réfrigération et liquéfacteurs Des installations de réfrigération /   liquéfacteurs  : Station de compression Boites froides Réservoirs de stockage Lignes de transfert EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Caractéristiques des fluides cryogéniques H2 Hydrogène O2 Oxygène Inodore Invisible Silencieux N2 Azote EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Caractéristiques des fluides cryogéniques He N2 Ar O2 Air Eau Température d’ébullition (Téb (K) @ 1.013 bar) 4 77 87 90 79 373 Rapport volume de gaz (273 K) /liquide 709 652 795 808 685 ----- Chaleur latente (évaporation kJ/kg @ Téb) 21 199 163 213 205 2260 Densité liquide (kg/m3@ Téb) 125 804 1400 1140 874 960 Ne pas mélanger les gaz différents! EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

RISQUES PHYSIOLOGIQUES Température < -153 0C => risques de brûlures Équipement de protection individuelle (EPI) à usage cryogénique Brûlures de contact en quelques secondes : exposition de la peau à de basses températures Similaires aux brûlures chaudes / peuvent geler, déchirer ou arracher la peau localement Une exposition prolongée à des vapeurs ou gaz froids peut entraîner des lésions aux poumons et aux yeux (muqueuses) EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE RISQUES BRULURES Conduite à tenir P.A.S. (Protéger, Alerter, Secourir) Retirer la personne de la source froide Appeler les pompiers Premiers gestes Les vêtements gelés doivent être enlevés très lentement et avec précaution Ne pas masser les zones affectées Ne pas appliquer de la glace Ne pas appliquer des huiles EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Facteur 700 => risque d’anoxie Équipement de prévention RISQUES PHYSIOLOGIQUES Facteur 700 => risque d’anoxie Équipement de prévention et protection. Lors d’un déversement important de fluide cryogénique la teneur en oxygène de l’air diminue car l’air se mélange avec une grande quantité de gaz Si c’est de l’hélium: risque d’anoxie en hauteur Si c’est de l’azote ou de l’argon: risque d’anoxie à terre EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE RISQUES ANOXIE Rappel: asphyxie graduelle La réaction du corps humain en fonction du niveau d’oxygène EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE RISQUES ANOXIE Conduite à tenir P.A.S. (Protéger, Alerter, Secourir) Déplacer les victimes au plus vite (dans la mesure du possible) vers une atmosphère normale (21% O2) Suivre les panneaux d’évacuation/de sortie, tenir compte du mouvement du nuage de gaz froid Utilisation d’un masque auto-sauveteur ou des bouteilles d’oxygène Appeler les pompiers Premiers gestes Si les victimes ne respirent pas faire de la respiration artificielle Apporter des masques à d’oxygène aux victimes EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

RISQUES POUR LES EQUIPEMENTS L'accumulation de pression : charges thermiques anormales: Organes de sécurité Feu La perte de vide d'isolation Aimant SC transition résistive (Quench Evacuation bloquée EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

RISQUES POUR LES EQUIPEMENTS Fragilisation/ contraintes thermiques Fragilisation Risque de rupture fragile de matériaux si soumis à une charge Protection mécanique entourant les équipements / structures de déversement des liquides cryogéniques / décharge Les contraintes thermiques L=27 km, dL~80 m Matériaux subissent des contractions thermiques lorsqu'ils sont soumis aux basses températures => rupture Acier inoxydable: 3 mm/m, en aluminium: 4 mm/m, Polymères: 10 mm/m Limiter les accès EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

RISQUES POUR LES EQUIPEMENTS Condensation Condensation des gaz atmosphériques Isolation inappropriée, ou un déversement / rejet de fluides cryogéniques, peuvent conduire à un enrichissement en oxygène air liquide  50% O2 au lieu de 21% dans l'air atmosphérique Principalement observé sur des lignes de transfert et pendant les opérations de remplissage du récipient Choix des matériaux, suivi de l’opération des installations EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE ROLE DU TSO Regarder Protéger Contrôler Arrêter EDMS n. Ateliers de sécurité pour les TSOs du département TE

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