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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEURE ET LA

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEURE ET LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DE 20 AOUT 1955 SKIKDA FACULTE DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT DE PETROCHEMIE ET GENIE DES PROCEDES Mémoire En vue de l’obtention du diplôme de Licence Filière: Hygiène et sécurité industrielle Spécialité : Hygiène et sécurité industrielle Groupe : 03 Réalisé par : Encadré par :  BOUGHAGHA Akram Dr. M HAMAIDIA  BENMATI Soulef Année universitaire 2019-2020 Risques d’incendie liés au bac de stockage GNL Remerciements Nous tenons, tout d’abord, à remercier Dieu le tout puissant et miséricordieux de la force et la patience qu’il nous a donné pour réaliser ce modeste travail. Nous remercions infiniment notre encadreur Dr. HAMAIDIA pour l'honneur qu'il nous a fait en nous encourageant, nous orientant et en nous soutenant, ainsi qu’à sa patience avec nous tout au long de l'élaboration de ce mémoire. Nous le remercions également pour ses conseils, et la confiance qu’il nous a constamment témoignés qui ont été pour nous très motivants. Nous remercions aussi tous les enseignants qui ont contribué à notre formation. Enfin, On tient à exprimer toute notre reconnaissance et notre gratitude à toutes les personnes qui nous ont aidé et ont contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce mémoire. Nous espérons que ce travail leur témoignera toute notre estime à leurs égards. Dédicace Nous dédions cet humble et modeste travail avec grand amour, sincérité et fierté : À nos chers parents, particulièrement à nos mamans, source de tendresse, de noblesse et d’affection, qui ont joué un très grand rôle dans la réalisation de ce mémoire. Ils nous ont donné un environnement idéal depuis notre enfance et nous ont enseigné les bonnes valeurs avec lesquels nous avons essayé d'aborder notre travail scientifique. Leurs soutiens moral et matériel nous ont été indispensables tout au long de ces années. À nos frères et sœurs : Walid, Chahinèze, Maroua, Abd El- Rahmane, Tessenime, Rahma À tous les membres de nos familles. À tous nos amis. À la promotion de 3 ème année Licence Hygiène et sécurité industrielle 2019/2020 Aux membres de Petroleum Club Skikda. À la mémoire de nos oncles et nos grands-parents, que Dieu garde leurs âmes dans son vaste paradis. Akram BOUGHAGHA Soulef BENMATI Résumé – Abstract – تلخيص: Résumé : Notre travail intitulé « Risques d’incendie liés au bac de stockage du GNL », est conçu pour présenter les risques liés aux incendies des bacs de stockage du GNL et les différentes modalités de prévention. Nous avons commencé d’abord par aborder des généralités sur le gaz naturel. On a parlé de sa présence dans le monde et précisément en Algérie. Nous avons cité aussi ses composants et ses caractéristiques. Ensuite, on a évoqué la méthode de liquéfaction du gaz naturel et les différents types de son stockage. Enfin, nous avons analysé les risques d’incendie liés au bac de stockage du GNL en adoptant la méthode d’analyse « Arbre de Défaillance (AdD) » pour analyser la relation cause/effet tout en citant les différentes méthodes de sécurité, d’intervention et de prévention. Abstract: Our work entitled « Fire risks associated with the LNG storage tank », is designed to present the risks associated with fires in LNG storage tanks and the various prevention methods. We started off by talking in general about natural gas. We have talked about its presence in the world and specifically in Algeria. We have also mentioned its components and characteristics. Then, we discussed the method of liquefying natural gas and the different types of storage. Finally, we analyzed the fire risks associated with the LNG storage tank by adopting the « Failure Tree » analysis method to analyze the cause and effect relationship while citing the different safety methods, intervention and prevention. تلخيص: عملنا بعنوان »مخاطر الحريق المرتبطة بخزان الغاز الطبيعي الم ميع« ، مصمم لعرض المخاطر المرتبطة بالحرائق في صهاريج تخزين الغاز الطبيعي الم ميع وطرق الوقاية المختلفة .بدأنا بالحديث عن العموميات حول الغاز الطبيعي. بحيث تطرقنا الى وجودها في العالم وتحديدا في الجزائر .لقد ذكرنا أيضًا مكوناته وخصائصه .ثم ناقشنا طريقة ت مييع الغاز الطبيعي وأنواع التخزين المختلفة . ،ً ا أخير قمنا بتحليل مخاطر الحريق المرتبطة بالخزان من خالل اعتماد طريقة تحليل »شجرة األ عطال« لتحليل العالقة بين السبب والنتيجة مع ذكر طرق السالمة والوقاية المختلفة. Table des matières : INTRODUCTION GENERALE ……………………………………………………………...10 CHAPITRE I : Généralité sur le Gaz naturel I.1 Introduction…..........................................................................................................................11 I.2 Définition du gaz naturel…………………………………………………………………......11 I.3 Consommation mondiale du gaz naturel...………………………………………….…...…...12 I.4 Le gaz naturel en Algérie….....................................................................................................14 I.4.1 Richesse Algérienne en gaz naturel……………………………………………….….........15 I.4.2 Les réserves gazières en Algérie………………………………………………………..….15 I.5 Les sources du gaz naturel…………………………………………………...........................15 I.6 Origine des constituants du gaz naturel …………………………………..…………............15 I.6.1 Gaz bactérien……………………………………………………………………………….15 I.6.2 Gaz inorganique………………………………………………………................................16 I.6.3 Gaz thermique…...................................................................................................................16 I.7 Caractéristiques du gaz naturel……………………………………………….….…..……....16 I.7.1 La densité du gaz naturel…...................................................................................................16 I.7.2 Le pouvoir calorifique (PC)……………………………………………...….…………......16 I.8 Les différents types du gaz naturel…………………………………….……..…….………...16 I.8.1 Gaz sec…………….……………………………………………………………..………...16 I.8.2 Gaz humide………………..…………………………………………..………..………....16 I.8.3 Gaz condensât…………..……………………………………………………....………...16 I.8.4 Gaz associé…………………………….…………………………………...….…...……..16 Table des matières : I.9 Technique du traitement du gaz naturel…...............................................................................17 I.9.1 Elimination de l’eau………………………………………………………….…….……....18 I.9.2 Extraction des hydrocarbures liquides…………………………………….…........……….18 I.9.2.1 Procède de RITCHARD……………………………………………….…………….….18 I.9.2.2 Procède de HUDSON……………………………………………………..…….……....18 I.10 Avantages et inconvénients du Gaz naturel ………………………………….…...............18 I.10.1 Avantages de gaz naturel……………………………………………………..………….18 I.10 1.1 Avantages économique de gaz naturel….......................................................................18 I.10.1.2 Avantages écologiques de gaz naturel………………………………………..….........19 I.10.2 Inconvénients du gaz naturel…........................................................................................19 I.11. Conclusion ……………………………………….……………………………….….......20 CHAPITRE II : Méthodes de liquéfactions et de stockages du gaz naturel II.1 Introduction………………………………………………………………………….........21 II.2 Composition du GNL………………………………….………………………….............22 II.3 Principe de fonctionnement d’une installation de GNL chez l’industriel ……………….22 II.4 Les principales étapes de la liquéfaction du gaz naturel …………………………..….....24 II.5 Liquéfaction du GNL…………………………………………………………….............25 II.5.1 Épuration ………………………………………………………………...……..……...25 II.5.2 Déshydratation …………………………………………………………....…………...25 II.5.3 Pré refroidissement….....................................................................................................25 II.5.4 Liquéfaction………………….…………………………………………….…………..25 Table des matières : II.6 Regazéification............................................................................................…...............25 II.7 Transport du GNL jusqu’au terminal méthanier………….……………………….…..26 II.8 Stockage du GNL .............................................................................................……....26 II.9 Différents types de stockage..................................................................................…....27 II.9.1 Réservoir aérien à double enveloppe métallique ………………..….........................28 II.9.2 Réservoir aérien en béton précontraint. …………………………………………….29 II.9.3 Réservoir en béton moulé dans le sol………….…………………...……………......30 II.9.4 Réservoir en terre gelée ……………………….……………………………............30 II.10 Toit…………………………………………………………………………...…........31 II.10.1 Bacs à toit fixe ….....................................................................................................31 II.10.2 Bacs à toit flottant…................................................................................................32 II.11 Conclusion …..............................................................................................................35 CHAPITRE III : Risques d’incendie liés au bac de stockage GNL III.1 Introduction…………………………………………………………...………..........36 III.2 Définition de l’incendie……………………………………………………….……..36 III.3 Triangle du feu ………………………………………………….…………………..36 III.4 Les causes et les conséquences d’un incendie sur un bac de stockage……………...37 III.4.1 Les causes……………………………………………………………………….....37 III.4.2 Conséquences………………………………………………………………….…..38 III.4.2.1 Conséquences de l’incendie sur l’homme ……………………………………....38 III.4.2.2 Conséquences de l’incendie sur les biens ……………………………………….39 III.4.2.3 Conséquences de l’incendie sur l’environnement ……………………………….40 Table des matières : III.5 Sécurité et prévention ………………………………………………………………...41 III.5.1 Systèmes fixes d’injection mousse………………...…………………………..……41 III.5.2 Moyens mobiles……………………………….…………………………………….41 III.5.3 Équipement de protection mousse…………………………………………………..42 III.5.4 Moyens mobiles à mousse…………………………………………………………..44 III.5.5 Refroidissement à eau………..……………………………………………………..45 III.6 Précautions à prendre en cas de feu du bac…………………………….…….………46 III.7 Stratégie d’intervention……………………………..………………………………..49 III.7.1 Refroidissement des réservoirs…………………...………………………………...49 III.7.2 Refroidissement du foyer incendie………………………………………………...49 III.7.3 Injection de mousse par-dessus du toit…………………………………………….49 III.8 Recommandations…………………………………………………………...…....….50 III.9 Méthode d’analyse arbre de défaillance (AdD) …………………………………….51 III.9.1 Principe de l’AdD ………………………………………………………………...51 III.9.2 Objectif de l’AdD ………………………………………………………………...51 III.10 Conclusion ………………………………………………………………………...53 CONCLUSION GENERALE ……………..…………………………………………..54 Listes des figures : Chapitre I : Généralité sur le Gaz naturel I.1 Evolution de la production et de la demande dans le monde 2019………………..……..13 Chapitre II : Méthodes de liquéfactions et du stockage du gaz naturel II.1 Différents composants du chaine GNL……………….……………………..………..….22 II.2 Schéma simplifié du principe du fonctionnement d’une installation de GNL chez les industriels ………………………………………………………………………...……..……23 II.3 Principales étapes de la liquéfaction du gaz naturel ……………………………….…...24 II.4 Réservoir aérien à double enveloppe métallique.............................................................29 II.5 Réservoir aérien en béton précontraint ……………………………………..……….…..30 II.6 Réservoir en terre…………………………………………………………….…….……31 II.7 Bac à toit fixe…………………………………………………………...….…………….32 II.8 Bac à toit flottant type ponton annulaire…………………………………..……..…...….33 II.9 Toit flottant double pont …………………………………………………..……..……...34 Chapitre III : Risques d’incendie liés au bac de stockage GNL III.1 Triangle du feu……………………………………………………………………….….36 III.2 Rayonnement de la robe du réservoir…………….……………………………………..39 III.3 Rayonnement des flammes……………………………………………………………...39 III.4 Equipements de sécurité sur un bac……………………………………..……………….41 III.5 Chambre à mousse………………………………………………………………………42 III.6 Générateurs et déversoirs à mousse……………………………………………………..42 III.7 Injection mousse par le bas…………………………………..……………………….…43 III.8 Lance monitor mixte…………….………………………………………………………44 Listes des figures : III.9 Canon à mousse…………………………………………………………………………44 III.10 Flamme rouge et fumée noire..................................................................................…...47 III.11 Flamme bleue/verte sans fumée..............................................................................…...48 III.12 Sans flamme………………………………………………………………………..….48 III.13 Injection de mousse par-dessus du toit………………………………………………..50 III.14 Schéma de l’arbre de défaillance (AdD) …………………………………………..….53 Liste des Tableaux : Chapitre I : Généralité sur le Gaz naturel I.1 Composant du gaz naturel…………………………………………………………….......12 Chapitre II : Méthodes de liquéfactions et du stockage du gaz naturel II.1 Composant du GNL………………………………………………………………..….....22 II.2 Condition du stockage…………………………………….…………………………...…27 Chapitre III : Risques d’incendie liés au bac de stockage GNL III.1 Effets de la radiation thermiques………………………………………..………………40 III.2 Débit de refroidissement……………………………………………….………..…...…45 INTRODUCTION GENERALE : 10 Le gaz naturel est un combustible fossile constitué d'un mélange d'hydrocarbures gazeux, dont le méthane (CH4) est l'un des principaux composants. Il contient en proportion des hydrocarbures, il renferme également en proportion variable de l’azote, du gaz carbonique, d’hydrogène sulfuré, ainsi que de l’eau provenant de la couche protectrice. Formé par la transformation d'organismes morts il y a des millions d'années, le gaz naturel se trouve dans divers réservoirs souterrains, parfois associé à du pétrole. Le gaz naturel est exploité pour la production de chaleur et d'électricité, ainsi que dans le cadre de processus industriels. La demande des produits uploads/Industriel/ memoire-licence.pdf