Identification et Évaluation des flux de danger des stockages

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1 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

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

3 ... 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

4 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.

5 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

6 Menu Principal

7 Menu Principal

8 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

9 ZI du Bec d'Ambès 33530 Bassens Situation géographique
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 Principal Situation géographique

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

11 Domaine de la Caussade 33810 Ambès Situation géographique
COBOGAL Domaine de la Caussade 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

12 Hydrocarbures liquides
Hydo Agri AMBES Chemin Pietru Ambès Produit stocké Hydrocarbures liquides Quantité stockée tonnes Seuil Sévéso I tonnes Ammonitrate tonnes 5 000 tonnes P.O.I. P.P.I. Menu Principal Situation géographique

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

14 Situation géographique
Michelin Solvants 9 000 tonnes Produit stocké Butadiène Quantité stockée 8 000 tonnes Seuil Sévéso I 200 tonnes P.O.I. P.P.I. Menu Principal Situation géographique

15 P.O.I. P.P.I. 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 Principal Situation géographique

16 Michelin 111 Boulevard Alfred Daney, Bordeaux, Nickel 175 tonnes Produit stocké Cobalt Quantité stockée 6 tonnes Seuil Sévéso I 1 tonne 500 tonnes Ammoniac 19 tonnes P.O.I. P.P.I. Menu Principal Situation géographique

17 Quai de Braza Bastide Bordeaux 05 56 33 42 00 Situation géographique
SOFRETI ATOCHEM Quai de Braza Bastide Bordeaux Produit stocké Quantité stockée Seuil Sévéso I Ammoniac 120 M3 500 tonnes Engrais acides P.O.I. P.P.I. Menu Principal Situation géographique

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

19 Typologie des stockages
Stockage de céréales Menu Principal Typologie des stockages

20 Typologie des stockages
Stockage à toit fixe Menu Principal Typologie des stockages

21 Stockage à toit flottant Typologie des stockages
Réservoir plein Menu Principal Typologie des stockages

22 Stockage à toit flottant Typologie des stockages
Réservoir vide Menu Principal Typologie des stockages

23 Typologie des stockages
Stockage biphasique Menu Principal Typologie des stockages

24 Stockage semi-enterré Typologie des stockages
Menu Principal Typologie des stockages

25 Typologie des stockages
Simulation Menu Principal Typologie des stockages

26 Menu Principal

27 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

28 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

29 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

30 Explosion confinée vapeur ou poussière Typologie des explosions
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

31 Typologie des explosions
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 Principal Typologie des explosions

32 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 Menu Principal Scénario F

33 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

34 Scénario A : BLEVE Précision Menu Principal Scénarios A et B
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

35 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

36 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

37 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

38 Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique
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 : Menu Principal Scénarios C Précision

39 Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique
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

40 Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique
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

41 Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique
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

42 Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique
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

43 Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique
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 1 10 30 100 Menu Principal Scénarios C Commentaires

44 Perte instantanée de confinement d'une capacité de gaz toxique
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

45 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

46 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

47 Scénario E Feu sur la plus grande cuvette Précision Menu Principal
- 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

48 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

49 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

50 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 = K4 = 22 Commentaires Précision Menu Principal Scénarios F

51 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

52 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

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

54 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

55 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

56 Menu Principal Scénarios A et B

57 SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE
ECOULEMENT GAZEUX ECOULEMENT BIPHASIQUE ECOULEMENT LIQUIDE FLUX DE DANGER THERMIQUE MECANIQUE POLLUANT TOXIQUE P n  CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONS INSTALLATIONS ECOSYSTEMES

58 SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE CIBLES DES FLUX DE DANGER
THERMIQUE MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONS INSTALLATIONS ECOSYSTEMES P n  ECOULEMENT GAZEUX Q NUAGE GAZEUX Q DISPERSION ATMOSPHERIQUE EXPLOSION

59 SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE CIBLES DES FLUX DE DANGER
THERMIQUE MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONS INSTALLATIONS ECOSYSTEMES P n  ECOULEMENT BIPHASIQUE AEROSOL FLASH Q VAPORISATION DISPERSION ATMOSPHERIQUE NUAGE GAZEUX EXPLOSION

60 SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE
THERMIQUE MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONS INSTALLATIONS ECOSYSTEMES P n  ECOULEMENT LIQUIDE NAPPE Q VAPORISATION NUAGE GAZEUX DISPERSION ATMOSPHERIQUE EXPLOSION

61 SOURCE DU FLUX DE DANGER : FUITE CIBLES DES FLUX DE DANGER
THERMIQUE MECANIQUE FLUX POLLUANT FLUX TOXIQUE CIBLES DES FLUX DE DANGER POPULATIONS INSTALLATIONS ECOSYSTEMES P n  ECOULEMENT GAZEUX ECOULEMENT BIPHASIQUE ECOULEMENT LIQUIDE AEROSOL FLASH Q NAPPE Q NUAGE GAZEUX DISPERSION ATMOSPHERIQUE Q VAPORISATION EXPLOSION Menu Principal