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Ministère chargé de l’environnement - DPPR / SEI / BARPI N° 18339 et 17740 Date

Ministère chargé de l’environnement - DPPR / SEI / BARPI N° 18339 et 17740 Date d'actualisation de la fiche : juin 2006 Emballement thermique d'un réacteur de copolymérisation Le 22 juillet 2000 Fuite sur un réacteur de polymérisation Le 15 mai 2000 Villers St Sépulcre (60) – France LES INSTALLATIONS CONCERNÉES Le site : Le site de Villers St Sépulcre qui emploie 270 personnes, est spécialisé dans la fabrication de matières plastiques : ✓ Les S.A.N obtenus par polymérisation du Styrène et de l'Acrylonitrile. Ces derniers sont des intermédiaires pour la fabrication des A.B.S et d'autres matières plastiques. ✓ Les A.B.S obtenus par polymérisation de l'Acrylonitrile, du Butadiène et du Styrène. Trois types d'opérations sont effectuées sur le site : la polymérisation, la finition et la composition. La polymérisation a lieu dans des réacteurs agités, de taille variable, la durée variant de 1 heure à 15 heures. Après polymérisation, les latex et dispersions aqueuses sont transférés dans des cuves de stockage dans l'attente de subir les traitements ultérieurs. Les opérations de finition consistent à séparer le polymère de son milieu liquide par floculation puis séchage pour obtenir une poudre sèche. Les opérations de composition consistent à ajouter aux poudres obtenues lors de la finition, des pigments et différents adjuvants pour obtenir les propriétés et caractéristiques attendues. Les capacités annuelles de production sont les suivantes : ✓ Résines S.A.N : 33 000 t ✓ Résines A.B.S : 15 000 t ✓ Granulés A.B.S : 45 000 t Les A.B.S ont deux propriétés essentielles : une bonne résistance aux chocs et une bonne résistance mécanique. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications : construction automobile, électroménager, industrie des loisirs… Les activités ont été réglementées par arrêté préfectoral d'autorisation du 26 février 1993 pour une capacité annuelle de production de 109 000 t. Le site relève de la Directive Européenne SEVESO II pour ses stockages d'acrylonitrile (250 t) et de butadiène(340 t). Chimie Polymérisation Butadiène / Styrène Acrylonitrile Fuite Emballement thermique Défaillance matérielle Défaillance humaine Organisation / Défaut de maintenance Automatismes / Sonde de niveau Ministère chargé de l’environnement - DPPR / SEI / BARPI N° 18339 et 17740 Date d'actualisation de la fiche : juin 2006 LES ACCIDENTS, LEUR DÉROULEMENT ET LEURS CONSÉQUENCES Les accidents des 15 mai et 22 juillet 2000 ont eu lieu tout deux dans le secteur polymérisation. L’accident du 15 mai 2000 : Le réacteur concerné (R 13) est un réacteur de 55 m3, équipé d'un agitateur à pales et contre-pales ainsi que d'un système de chauffage et de refroidissement par circuit "jaquette". Ce dernier est relié à des échangeurs alimentés soit en eau froide, par des aéroréfrigérants, soit en vapeur par le circuit usine (température maximum du réacteur : 80 ° C). Il est muni de soupapes et de disques de rupture tarés à 15 bars ainsi que d'un système de dégazage relié au réseau torche de l'usine. Il dispose également en son point bas d'une vanne d'égout à télécommande pneumatique, utilisée pour l'évacuation des eaux de lavage. Cette vanne est prolongée par une manchette pourvue à son extrémité d'un tampon-plein avec joint d'étanchéité. Avant toute polymérisation, une série de tests destinés permet de s'assurer que tous les systèmes de sécurité sont opérationnels. S'il a été ouvert, le réacteur est soumis à un test de pression. Le réacteur est ensuite chargé : pour la production de polybutadiène, sont introduits 25 tonnes d'eau, 15 tonnes de butadiène, de l'émulsifiant et un initiateur. L'eau est portée à 80 ° C. Le butadiène est introduit en phase liquide sous une pression de 8 à 10 bars. L'avancement de la réaction, qui peut durer jusqu'à 15 heures, est lié à la baisse de pression du réacteur de plus de 10 bars à 3 bars environ. L'exothermicité est à son maximum entre 4 et 10 heures de polymérisation. Dans le cas de ces réactions très exothermiques, l'agitation et la température sont des paramètres essentiels. Cette dernière est ajustée de façon précise par réglage des paramètres débit / température de l'eau de refroidissement. En fin de réaction, le butadiène qui n'a pas réagi est récupéré par stripping. Le 15 Mai, vers 3 heures 45, au cours d'une réaction de polymérisation de butadiène réalisée dans le réacteur R 13, une fuite de butadiène se produit en partie basse du réacteur au niveau du tampon plein situé en aval de la vanne d'égout. Les opérateurs en salle de contrôle détectent l'ouverture intempestive de la vanne d'égout par le clignotement d'un voyant. Pour l'exploitant, il ne s'agit pas d'un problème majeur puisque le circuit est fermé par une manchette et un tampon plein. Les opérateurs essayent à plusieurs reprises de fermer la vanne sans y parvenir. L'un d'eux se dirige vers le réacteur pour vérifier la position de la vanne et la refermer. L'opérateur, qui ne peut pas atteindre la vanne à cause du brouillard de mousse s'éjectant de la partie inférieure du réacteur, sent l'odeur caractéristique du butadiène. A ce moment là, la fuite déclenche la mise en alarme du réseau des détecteurs de gaz dont l'un est situé juste à l'aplomb du réacteur. Certains dépassent le seuil haut de l'alarme (40 % de la limite inférieure d'explosivité). Source : Drire Picardie Ministère chargé de l’environnement - DPPR / SEI / BARPI N° 18339 et 17740 Date d'actualisation de la fiche : juin 2006 Le POI est déclenché et l'exploitant prend la décision d'ouvrir la vanne de dépressurisation du réacteur vers le circuit de torche situé sur le dôme du réacteur. La pression de ce dernier chute, réduisant la fuite à néant en moins de 30 minutes. Le torchage dure quant à lui, environ 1 heure 15, les détecteurs reviennent à une situation de non détection une heure après le début de l'accident. Les conséquences : Les contrôles d'atmosphère effectués par les pompiers dans un rayon de 5 km autour du site n'ont pas permis de relever des concentrations significatives en butadiène. L'exploitant a estimé qu'environ 340 kg de ce dernier ont été émis à l'atmosphère. Cet accident n'a engendré aucun dégât matériel ou dommage corporel. ECHELLE EUROPEENNE DES ACCIDENTS INDUSTRIELS En utilisant les règles de cotation des 18 paramètres de l’échelle officialisée en février 1994 par le Comité des Autorités Compétentes des États membres pour l’application de la directive ‘SEVESO’, l’accident peut être caractérisé par les 4 indices suivants, compte - tenu des informations disponibles. L’accident du 15 mai se caractérise par les indices suivants: Les paramètres composant ces indices sont disponibles à l’adresse suivante : http://www.aria.ecologie.gouv.fr La fuite de butadiène est estimée à 340 kg soit 0,7% du seuil Seveso de cette substance (50 t). L'indice relatif aux matière dangereuses relâchées pour ce pourcentage est égal à 2 (cf. paramètre Q1). L’accident du 22 juillet 2000 : Le réacteur concerné (R 23) a une capacité de 75 m3 et dispose sensiblement des mêmes équipements que le réacteur R 13. Sa température maximale est de 150 ° C, sa pre ssion maximale, de 7 bars. Il dispose en plus d'une capacité appelée "vide-vite" de 195 m3 permettant en cas d'urgence d'évacuer rapidement le contenu du réacteur et de le noyer. Vers 22h40, au cours d'une réaction de copolymérisation de S.A.N, l'opérateur en salle de contrôle détecte une montée anormale de température du réacteur R 23 (125 ° C). L'écran de visualisation de la salle de contrôle confirme la demande de refroidissement. Un opérateur se rend alors au niveau de l'aéroréfrigérant pour visualiser le niveau d'eau du bassin et constate que le niveau très bas est atteint : l'appoint en eau industrielle ne se fait plus. Ses tentatives pour réaliser à nouveau l'appoint en eau ne permettent pas de réamorcer les pompes de refroidissement. Ministère chargé de l’environnement - DPPR / SEI / BARPI N° 18339 et 17740 Date d'actualisation de la fiche : juin 2006 L'opérateur en salle de contrôle déclenche la procédure d'urgence prévue en cas d'emballement du réacteur : trois charges d'eau froide d'un volume unitaire de 2 m3 sont introduites dans le réacteur pour ramener la température à 121 ° C maximum. La température étant de plus de 125 ° C et chaque charge d'eau froide ne permettant de faire chuter la température que de 0,7 ° C, la procédure s'avère ine fficace. De plus, le volume du réacteur ne permet plus d'ajout supplémentaire. Il est donc décidé, comme le prévoit la procédure d'urgence, d'introduire un inhibiteur de réaction pour éviter la prise en masse du produit avant vidange du réacteur dans le dispositif "vide-vite" placé sous ce dernier, soit 65 t de mélange styrène-acrylonitrile. Au moment de la vidange, les limites du procédé étaient atteintes (température de 140 ° C, pression de 5,2 bars). Les conséquences : Ce deuxième accident n'a engendré aucun dégât matériel, dommage corporel ou conséquence sur l'environnement. ECHELLE EUROPEENNE DES ACCIDENTS INDUSTRIELS En utilisant les règles de cotation des 18 paramètres de l’échelle officialisée en février 1994 par le Comité des Autorités Compétentes des États membres pour l’application de la directive ‘SEVESO’, l’accident peut être caractérisé uploads/Industriel/ a18339-ips18339-001 1 .pdf