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Thème 3 – Etudes de cas – Retour d’expérience sur les études de dangers dans le

Thème 3 – Etudes de cas – Retour d’expérience sur les études de dangers dans le secteur du GPL Page 167 RETOUR D’EXPERIENCE SUR LES ETUDES DE DANGERS DANS LE SECTEUR DU GPL FEEDBACK ON THE SAFETY STUDIES IN THE LPG SECTOR Thierry Tixier thierry.tixier@apsys.eads.net Pierre. Sécher pierre.secher@apsys.eads.net 22, quai Galliéni – 92158 SURESNES Cedex Téléphone : +00 (01) 42 048 181, Fax : +00 (01) 42 045 708 MOTS CLÉS GPL, EDD, Analyse de risques, MMR. RÉSUMÉ Le secteur du GPL(1) en France représente à peu près 6 000 sites industriels. Ces sites sont soit soumis à Déclaration (< 50 tonnes), soit à Autorisation (entre 50 tonnes et 200 tonnes) ou à Autorisation avec Servitude (Seveso seuil haut) si la capacité de stockage dépasse 200 tonnes. Les centres emplisseurs ou les relais vrac GPL sont des installations relativement simples assez proches d’un barrage. Il n’y a pas de fabrication en tant que telle. L’activité est essentiellement constituée de phases transitoires qui consistent à remplir des stockages (sphères, réservoirs cylindriques, cavité enterrée) à partir d’une alimentation par pipe, bateau, wagon ou camion gros porteurs, puis ensuite à remplir soit des bouteilles (activité de produits conditionnés), soit des camions (petits et gros porteurs), soit plus rarement des wagons (activité vrac). Le contenu des études de dangers (EDD) GPL a fortement évolué au cours de ces dernières années. Les EDD ont également influé sur les techniques de stockage vis-à-vis des risques identifiés. L’apparition, il y a une vingtaine d’années, des réservoirs sous talus (sphères ou cylindres) a permis de se prémunir du risque de BLEVE(2) avec un coût non négligeable pour les industriels. La réglementation française a évolué en parallèle. Les EDD GPL sont, comme pour toute étude de dangers, articulées autour de l’analyse des risques et de la modélisation des conséquences des phénomènes dangereux. Le risque principal des sites GPL est évidemment la perte de confinement qui peut, en fonction des conditions d’exploitation et environnementales, conduire à un jet enflammé ou à une explosion (UVCE(3)). La modélisation des phénomènes dangereux a également évolué au cours du temps. En ce qui concerne l’explosion aérienne de nuage de gaz inflammables, nous sommes passés de l’approche de l’équivalent TNT de M. Lannoy d’EDF (courbe de détonation) à l’approche multi-energy du TNO (courbe de déflagration). L’EDD GPL définit enfin les MMR/EIPS(4) (création de fiches barrières de sécurité), leur conditions de fonctionnement, d’exploitation (maintenance) et leur fiabilité. Ces barrières de sécurité sont d’autant plus importantes du fait de l’absence d’exploitant la nuit et le week-end. Gaz de Pétrole Liquéfié Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion Unconfined Vapour Cloud Explosion Mesure de Maitrise des Risques / Elément Important Pour la Sécurité Thème 3 – Etudes de cas – Retour d’expérience sur les études de dangers dans le secteur du GPL Page 168 GLOSSAIRE EDD : Etude de dangers GPL : Gaz de Pétrole Liquéfié BLEVE :Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion PCIG : Probabilité, Cinétique, Intensité et Gravité MMR : Mesures de Maitrise des Risques UVCE :Unconfined Vapour Cloud Explosion VCE : Vapour Cloud Explosion EIPS : Elément Important Pour la Sécurité TNT : TriNitroToluène (explosif de référence pour calculer les effets de surpression) MMRI : Mesure de Maitrise des Risques Instrumentée SELS : Seuil des Effets Létaux Significatifs SEL : Seuil des Effets Létaux SEI : Seuil des Effets Irréversibles SIL : Safety Integrated Level (Niveau de fiabilité d’une chaine instrumentée de sécurité selon la norme CEI61511) IR : Infra Rouge UV : Ultra Violet TNO : Netherlands Organization for Applied Scientific Research Thème 3 – Etudes de cas – Retour d’expérience sur les études de dangers dans le secteur du GPL Page 169 1. INTRODUCTION Le secteur du GPL en France représente à peu près 6 000 sites industriels. Ces sites se divisent en : - dépôts bouteilles, - centres emplisseurs (remplissage de bouteilles), - relais vrac (distribution du GPL en vrac régionalement). Seuls les deux derniers sont l’objet de la présente présentation (les dépôts bouteilles ne présentent que peu d’intérêt en matière d’étude de dangers du fait de la capacité unitaire des bouteilles et par l’absence d’opérations susceptibles de créer des pertes de confinement). Ces sites sont soit soumis à Déclaration (Quantité stockée < 50 tonnes), soit à Autorisation (Quantité stockée entre 50 tonnes et 200 tonnes) ou à Autorisation avec Servitude (Seveso seuil haut) si la capacité de stockage dépasse 200 tonnes. Les centres emplisseurs ou les relais vrac sont des installations relativement simples assez proches d’un barrage. Il n’y a pas de fabrication en tant que telle. L’activité est essentiellement constituée de phases transitoires qui consistent à remplir des stockages (sphères, réservoirs cylindriques, cavité enterrée) à partir d’une alimentation par pipe, bateau, wagon ou camion gros porteurs, puis ensuite à remplir soit des bouteilles (activité de produits conditionnés), soit des camions (petits et gros porteurs), soit plus rarement des wagons (activité vrac). 2. RETOUR D’EXPERIENCE SUR LES ETUDES DE DANGERS GPL Le contenu des études de dangers (EDD) GPL a fortement évolué au cours de ces dernières années. L’évolution des textes réglementaires peut se caractériser par deux grandes révolutions : 1. La directive Seveso 2 (1996) qui a introduit les aspects organisationnels dans les EDD au travers de l’exigence de la mise en place d’un système de management de la sécurité. Même si les grands groupes n’ont pas attendu cette directive pour mettre en place des systèmes de management de la sécurité, Seveso 2 a modifié notablement les relations entre l’administration et les exploitants. Au travers de l’EDD, les industriels se doivent d’expliquer comment la sécurité est gérée sur leur site et notamment comment ils peuvent garantir que les barrières de sécurité fonctionneront en cas de besoin. 2. L’arrêté du 29 septembre 2005 dit arrêté PCIG (Probabilité, Cinétique, Intensité et Gravité) a introduit les aspects probabilistes dans les EDD qui étaient purement déterministes. Du scénario majeur « rupture de la tuyauterie donnant le plus gros débit massique » nous sommes passés à la notion d’aléa et de vulnérabilité avec une certaine exhaustivité dans l’identification des phénomènes dangereux d’un site. Concrètement, des 4 scénarios majeurs qui permettaient de caractériser les conséquences autour d’un site GPL, l’EDD actuelle identifie plus d’une trentaine de phénomènes dangereux avec pour chacun son aléa et sa vulnérabilité. Les EDD ont également fait évoluer les techniques de stockage au regard des phénomènes dangereux identifiés. L’apparition, il y a une vingtaine d’années, des réservoirs sous talus (sphères ou cylindres) a permis de se prémunir du phénomène de BLEVE avec un coût non négligeable pour les industriels. Le phénomène de BLEVE très spécifique à l’industrie du GPL mais qui concerne tous les stockages de gaz liquéfié sous pression correspond à l’ouverture brutale d’un réservoir soumis à un incendie avec libération instantanée à la pression de rupture dudit réservoir d’une masse de gaz très importante avec des effets de surpression et des effets thermiques résultant de l’inflammation de cette masse de gaz. Thème 3 – Etudes de cas – Retour d’expérience sur les études de dangers dans le secteur du GPL Page 170 Ce sont les accidents de la raffinerie ELF de Feyzin en 1966 puis celui de Mexico en 1984 qui ont mis en lumière ce phénomène de BLEVE. Etapes de développement d’un BLEVE « chaud » (d’après S. Shield, 1993) 1- rupture du réservoir, détente de la phase gazeuse (premier pic de pression), projection de fragments 2- vaporisation explosive de la phase liquide (deuxième pic de pression) 3- expansion du nuage 4- inflammation du nuage (troisième pic de pression) 5- croissance de la boule de feu 6 - élévation et extinction de la boule de feu Pour se prémunir de ce phénomène, deux solutions ont été mises en avant par les exploitants dans leurs EDD : - L’arrosage des réservoirs (protection contre les effets thermiques), - La mise sous talus des réservoirs (protection contre les effets dominos : effets thermiques et mécaniques des projections). La réglementation française a donc évolué en parallèle des connaissances techniques, en définissant précisément un débit d’arrosage des réservoirs aériens (10 litres/m2/minute) et la notion de réservoir sous talus de terre (1m de terre en tout point autour du réservoir) ou matériau équivalent (A ce jour seul le Thème 3 – Etudes de cas – Retour d’expérience sur les études de dangers dans le secteur du GPL Page 171 matériau « TEXSOL » a obtenu l’équivalence 1 m de terre. Le TEXSOL est un mélange de sable concassé intimement lié par des fibres synthétiques (120 km de fils par mètre cube de sable) qui est projeté à l’aide d’une machine spécifique sur les réservoirs). Les analyses de risques Les EDD GPL sont, comme pour toute étude de dangers, articulées autour de l’analyse des risques et de la modélisation des conséquences des phénomènes dangereux. L’analyse des risques doit prendre en compte la succession de phases transitoires que peut présenter l’exploitation d’un stockage de GPL, y compris l’absence d’activité (stockage mis en sécurité la nuit et le week-end). Thème 3 – Etudes de cas – Retour d’expérience sur les études uploads/Industriel/ 2011-colloque-technique-12-retour-d-experience-sur-les-etudes-de-dangers-dans-le-secteur-du-gpl.pdf