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Document de synthèse relatif à une Barrière Technique de Sécurité (B.T.S.) Éven

Document de synthèse relatif à une Barrière Technique de Sécurité (B.T.S.) Évent de respiration relatif au scénario spécifique de pressurisation lente de bac de stockage atmosphérique de liquide inflammable N° DRA-16-156884-05550B Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 1 sur 24 Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 1 sur 24 Document de synthèse relatif à une Barrière Technique de Sécurité (B.T.S.) Type d’installation : Bac de stockage atmosphérique de liquides inflammables Nom du dispositif : Évent de respiration relatif au scénario spécifique de pressurisation lente de bac de stockage atmosphérique de liquide inflammable Document élaboré par : l’INERIS Personnes ayant participé à l’étude : Ahmed ADJADJ, Fabien FOUILLEN Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 2 sur 24 PRÉAMBULE Les documents de synthèse relatifs à une barrière de sécurité sont la propriété de l’INERIS. Il n’est accordé aux utilisateurs qu’un droit d’utilisation n’impliquant aucun transfert de propriété. Le présent rapport a été établi sur la base des informations fournies à l'INERIS, des données (scientifiques ou techniques) disponibles et objectives et de la réglementation en vigueur, ainsi que des pratiques et méthodologies développées par l’INERIS. Bien que l’INERIS s’efforce de fournir un contenu fiable, il ne garantit pas l’absence d’erreurs ou d’omissions. Ce rapport est destiné à des utilisateurs disposant de compétences professionnelles spécifiques dans le domaine des risques accidentels. Les informations qu’il contient n’ont aucune valeur légale ou réglementaire. Ce sont des informations générales. Elles ne peuvent, en aucun cas, répondre aux besoins spécifiques de chaque utilisateur. Ces derniers seront donc seuls responsables de l’utilisation et de l’interprétation qu’ils feront des rapports. De même, toute modification et tout transfert de ces documents se feront sous leur seule responsabilité. La responsabilité de l’INERIS ne pourra, en aucun cas, être engagée à ce titre. Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 3 sur 24 TABLE DES MATIÈRES GLOSSAIRE ........................................................................................................... 4 1. INTRODUCTION .............................................................................................. 5 2. APPLICATIONS ............................................................................................... 7 2.1 Rappel sur le phénomène de pressurisation de bac ..................................... 7 2.2 Bacs concernés ............................................................................................. 7 2.2.1 Approche règlementaire ............................................................................ 7 2.2.2 Synthèse .................................................................................................. 10 3. TYPES D’ÉVENT ET DIMENSIONNEMENT .................................................. 11 3.1 Approche générique .................................................................................... 11 3.2 Dimensionnement relatif au scénario de pressurisation de bac .................. 11 3.3 Typologie d’évents à mettre en œuvre ........................................................ 13 4. TECHNOLOGIES EXISTANTES .................................................................... 15 4.1 Les dispositifs passifs .................................................................................. 15 4.2 Les dispositifs actifs .................................................................................... 16 4.3 Accessoires ................................................................................................. 18 4.3.1 Filtre ......................................................................................................... 18 4.3.2 Arrête-flammes ........................................................................................ 18 5. ÉVALUATION DES PERFORMANCES ......................................................... 19 5.1 Fonction de sécurité assurée ...................................................................... 19 5.2 Efficacité ...................................................................................................... 19 5.3 Temps de réponse ...................................................................................... 19 5.4 Niveau de confiance .................................................................................... 19 5.5 Maintenabilité et testabilité .......................................................................... 20 6. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES .......................................................... 23 Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 4 sur 24 GLOSSAIRE API : American Petroleum Institute EN : European Norme ERP : Etablissement Recevant du Public GT DLI : Groupe de Travail Dépôts de Liquides Inflammables ISO : International Organization for Standardization NC : Niveau de Confiance PIG : Projets d’Intérêt Général PPRT : Plan de Prévention des Risques Technologiques Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 5 sur 24 1. INTRODUCTION La présente fiche est relative aux évents de pressurisation mis en œuvre sur les réservoirs de liquides inflammables, en vue de se prémunir du phénomène de pressurisation lente des réservoirs de stockage atmosphériques pris dans un incendie. Ces dispositifs sont introduits dans la circulaire du 10 mai 2010 [ 1 ], au niveau des règles et précisions spécifiques pour les dépôts de liquides inflammables, relativement à l’évaluation des effets de pressurisation de bac pris dans un incendie. Il y est indiqué que : « Le phénomène de pressurisation de bac peut toutefois être prévenu par la mise en place d’évents de respiration suffisamment dimensionnés pour évacuer le gaz en surpression ». Des précisions sur les configurations de stockage concernées par la mise en place de ces dispositifs, ainsi que sur leur dimensionnement sont fournies dans l’article 15 de l’arrêté du 3 octobre 2010 modifié [ 2 ], ainsi que dans son guide de lecture associé [ 3 ]. Les principales informations fournies dans les textes précités sont reprises par la suite. Les illustrations présentées dans ce document sont relatives à des technologies appartenant aux sociétés Emerson et Groth Corporation. Elles sont diffusées avec leurs aimables autorisations. Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 7 sur 24 2. APPLICATIONS 2.1 RAPPEL SUR LE PHÉNOMÈNE DE PRESSURISATION DE BAC Le phénomène dit de pressurisation de bac est un phénomène dangereux qui se caractérise par une montée en pression relativement lente, du fait de la vaporisation du produit contenu dans un réservoir pris dans un feu enveloppant. La pression atteinte par les vapeurs de liquide inflammable peut alors être importante et lorsque l’enveloppe du réservoir cède, une boule de feu liée à une vaporisation partielle instantanée du produit surchauffé et une inflammation des produits peut être générée. La circulaire du 10 mai 2010 précise les modalités de calcul des distances d’effet, et autorise sous certaines conditions l’exclusion du phénomène : « A défaut de disposer de modèles exhaustifs pour caractériser cette boule de feu liée à la pressurisation de bac, elle peut être considérée par défaut comme assez similaire au boil-over classique […] (y compris en intégrant, le cas échéant, les facteurs classiques, tels que le taux de 10% de masse). On pourra néanmoins utiliser, dans les conditions où il est applicable, le modèle de calcul des distances d’effets tel qu’il a été développé par les représentants de la profession et tel que je vous l’ai transmis, avec une note d’accompagnement, en décembre 2008. […] Ainsi, je vous demande, sauf à ce que l'exploitant utilise le modèle des professionnels cité ci-dessus ou fournisse une autre évaluation des effets assise sur des modèles et des hypothèses dont il démontre et justifie la pertinence, de bien vouloir retenir pour ce phénomène dans les études de dangers sur lesquels vous aurez à vous prononcer les distances d'effets associées au boil over classique (et ce, pour tous les liquides inflammables) lorsque l'exploitant n'aura pas mis en place d'évents de respiration correctement dimensionnés, et à l'inverse d'accepter une proposition de l'exploitant de considérer le phénomène dangereux comme physiquement impossible lorsque ces évents seront présents. » 2.2 BACS CONCERNÉS 2.2.1 APPROCHE RÈGLEMENTAIRE Le premier alinéa de l’article 15 de l’arrêté du 3 octobre 2010 modifié introduit la notion d’évent de respiration pour les bacs à toit fixe et ceux à toit flottant en fonctionnement normal : « Les réservoirs à toit fixe et les réservoirs à écran flottant sont munis d'un dispositif de respiration limitant, en fonctionnement normal, les pressions ou dépressions aux valeurs prévues lors de la construction et reprises dans le dossier de suivi du réservoir prévu à l'article 28 du présent arrêté. » Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 8 sur 24 Dans sa deuxième partie, cet article indique dans quels cas, en situation accidentelle, la surface des évents doit être supérieure à une valeur minimale : « Lorsque les zones de dangers graves pour la vie humaine, par effets directs ou indirects, liées à un phénomène dangereux de pressurisation de réservoir sortent des limites du site, l'exploitant met en place des évents dont la surface cumulée Se est a minima celle calculée selon la formule donnée en annexe 1. Les dispositions du présent article ne sont néanmoins pas applicables : - aux réservoirs d'un diamètre supérieur ou égal à 20 mètres ; - aux réservoirs dont les zones de dangers graves pour la vie humaine hors du site, par effets directs et indirects, générées par une pressurisation de bac : o ne comptent aucun lieu d'occupation humaine et ne sont pas susceptibles d'en faire l'objet soit parce que l'exploitant s'en est assuré la maîtrise foncière, soit parce que le préfet a pris des dispositions en vue de prévenir la construction de nouveaux bâtiments, et ; o ne comptent aucune voie de circulation ou seulement des voies de circulation pour lesquelles les dispositions des plans d'urgence prévoient une interdiction de circuler. Pour les installations existantes, les surfaces d'évents nécessaires sont mises en place à la prochaine inspection hors exploitation détaillée du réservoir prévue au titre de l'article 29 du présent arrêté ou dans un délai de dix ans après la date de publication du présent arrêté pour les réservoirs non soumis à inspection détaillée hors exploitation. » Il convient de noter que les réservoirs horizontaux sont considérés comme des réservoirs à toit fixe, et les dispositions de l’article 15 s’appliquent. Ces réservoirs ont une pression de rupture généralement élevée et sont réputés pour être globalement peu frangibles. Le guide de lecture associé à cet arrêté donne plus de précisions sur les configurations à prendre en compte, en intégrant notamment la nature du produit stocké. La nécessité de réaliser des travaux sur les évents de surpression sur un réservoir à toit fixe peut être jugée selon le logigramme décisionnel présenté en page suivante. En revanche, aucune indication n’est donnée en ce qui concerne les bacs à toit flottant. Réf. INERIS-DRA-16-156884-05550B Page 9 sur 24 Ce logigramme et les commentaires suivants permettent de prendre en compte les différentes situations où une exemption est possible. Seuls sont repris ici les commentaires associés aux repères A, uploads/s1/ dra-16-156884-05550b-fb-event-vf 1 .pdf