Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Direction de la Prévention des Pollutions et des Risques Service de l’Environne

Direction de la Prévention des Pollutions et des Risques Service de l’Environnement Industriel Bureau d’Analayse des Risques et Pollutions Industrielles Retour d’expérience L'ammoniac et la réfrigération Réf. : SEI / BARPI ED0389 - Février 1995 Jean Luc CLARET Retour d'expérience - L'ammoniac et la réfrigération page 3 SOMMAIRE Glossaire Introduction Historique p. 9 Situation actuelle et perspectives p. 10 Les installations frigorifiques à l'ammoniac Production du froid p. 13 Généralités p. 13 Cycle frigorifique théorique et schéma de principe p. 14 Cycle frigorifique réel p. 15 Machines à compression utilisant l'ammoniac p. 15 Mise en oeuvre de l'ammoniac p. 17 Utilisation du froid et typologie des installations p. 18 Données relatives aux industries d'entreposage en France p. 18 Données relatives aux quantités de fluides frigorigènes utilisées p. 19 Classement suivant les températures d'évaporation p. 20 Classement suivant le système de distribution des fluides p. 20 Classement suivant le mode de condensation p. 21 Classement suivant le nombre d'étages de compression p. 21 Classement par type d'installation p. 21 Situation administrative p. 26 Nuisances et risques potentiels p. 28 Nuisances p. 28 Risques potentiels p. 28 Risques incendie / explosion p. 28 Risque toxique p. 29 page 4 Direction de la prévention des pollutions et des risques - S.E.I. - B.A.R.P.I. Analyse de cas accidentels Nature et caractéristiques de l'échantillon étudié p. 32 Enjeux et chiffres clés p. 33 Répartition annuelle p. 33 Répartition mensuelle et selon les jours de la semaine p. 34 Répartition régionale p. 35 Répartition par activités p. 36 - Installations frigorifiques p. 37 - Autres installations (activités diverses) p. 38 Répartition par type d'accidents p. 39 - Installations frigorifiques p. 39 - Autres installations (activités diverses) p. 40 Répartition par type de conséquences p. 40 - Installations frigorifiques p. 41 - Autres installations (activités diverses) p. 43 Circonstances, nature et origines principales des accidents étudiés p. 45 - Circonstances des accidents p. 45 - Défaillances constatées p. 46 - Origine des accidents p. 47 - Quantités d'ammoniac émises p. 48 . Installations frigorifiques p. 49 . Autres installations (activités diverses) p. 49 Etude de cas d'accidents types en réfrigération p. 51 Accident du 02.12.94 (67 - HOCHFELDEN) p. 51 Accident du 21.11.94 (72 - CONNERRE) p. 52 Accident du 11.08.94 (51 - REIMS) p. 53 Accident du 13.06.94 (92 - NANTERRE) p. 54 Accident du 11.03.94 (22 - SAINT BRANDAN) p. 55 Accident du 17.02.94 (50 - DUCEY) p. 56 Accident du 17.05.93 (29 - GUERLESQUIN) p. 59 Accident du 17.06.92 (59 - SECLIN) p. 60 Accident du 18.07.91 (29 - LANDERNEAU) p. 62 Accident du 11.10.90 (26 - MONTELIMAR) p. 63 Accident du 08.10.90 (55 - DIEUE-SUR-MEUSE) p. 65 Accident du 03.10.90 (14 - MONDEVILLE) p. 66 Accident du 01.08.90 (26 - MONTELIMAR) p. 67 Retour d'expérience - L'ammoniac et la réfrigération page 5 Synthèse des informations rassemblées - Etude bibliographique Les risques p. 69 Le risque toxique p. 70 Le risque incendie / explosion p. 73 Les conséquences p. 75 Les perspectives d'évolution p. 75 Conclusions - Recommandations Conception, construction et mise en service des installations p. 78 Risque toxique p. 78 Risque incendie p. 81 Exploitation, réparations et contrôles p. 82 Formation des intervenants p. 84 Intervention / Evacuation p. 85 Annexes Annexe 1 : type et caractéristiques des installations frigorifiques industrielles. Annexe 2 : technologies actuelles et alternatives. Annexe 3 : caractéristiques physiques et thermodynamiques de l'ammoniac. Annexe 4 : fiche toxicologique. Annexe 5 : répartition des activités en France (extraits statistiques INSEE 1992). Annexe 6 : textes et normes applicables aux installations frigorifiques. Annexe 7 : liste des accidents connus depuis 1958 (France / Monde). Annexe 8 : arbres des causes. Références Bibliographie Adresses utiles page 6 Direction de la prévention des pollutions et des risques - S.E.I. - B.A.R.P.I. Retour d'expérience - L'ammoniac et la réfrigération page 7 GLOSSAIRE BP Basse Pression. C.F.C. Chloro-Fluoro-Carbone (ou Carbure). G.W.P. Global Warming Potential (Indice caractérisant la participation d'une molécule à l'effet de serre). C'est le Potentiel de Réchauffement de la Terre d'une substance par comparaison avec celui du CO2. Cette valeur est fortement affectée par la durée prise en compte (20, 100, 500 ans, etc.). H.C.F.C. Hydro-Chloro-Fluoro-Carbone (ou Carbure) - Fluide de substitution de transition. H.G.W.P. Halocarbon Global Warming Potential. Effet de serre d'une substance par rapport à celui du R11. H.F.A. Hydro-Fluoro-Alcane (ou FORANE équivalent en France à H.C.F.C.). H.F.C Hydro-Fluoro-Carbone (ou carbure) - Fluide de substitution de l'avenir ne conte- nant pas de chlore (O.D.P. = 0) mais présentant quand même un effet de serre. HP Haute Pression. O.D.P. Ozone Depletion Potential (indice caractérisant la participation d'une molécule à la destruction de la couche d'ozone). R11 C.F.C. - Trichlorofluorométhane (CCl3F). R113 C.F.C. - Trichlorofluoroéthane (CCl2F-CClF2). R114 C.F.C. - Dichlorotétrafluoroéthane (CClF2-CClF2). R115 C.F.C - Monochloropentafluoroéthane (CClF2-CF3). R12 C.F.C. - Dichlorodifluorométhane (CCl2F2). R13 C.F.C. - Monochlorotrifluorométhane (CClF3). R13B1 C.F.C. - Trifluorobromométhane (CF3Br). R134a H.F.C. - (1er fluide de substitution du R12). R152a H.F.C. - Difluoroéthane (CH3-CHF2). R22 H.C.F.C. - Monochlorodifluorométhane (CHClF2). R23 H.C.F.C. - Trifluorométhane (CHF3). R404A H.F.C. - (fluide de substitution du R502). R500 C.F.C. - Mélange azéotropique (73,8 % de R12 et 26,2 % de R152a). R502 C.F.C. - Mélange azéotropique (48,8 % de R22 et 51,2 % de R115). R503 C.F.C. - Mélange azéotropique (59,9 % de R13 et 40,1 % de R23). R717 Ammoniac anhydre (de "qualité frigorigène", pureté minimum 99,95 %). T.E.W.I. Total Equivalent Warning Impact (indice caractérisant l'impact de l'installation frigorifique sur l'effet de serre). page 8 Direction de la prévention des pollutions et des risques - S.E.I. - B.A.R.P.I. Retour d'expérience - L'ammoniac et la réfrigération page 9 INTRODUCTION Historique Le froid technique apparaît au milieu du siècle dernier à la suite d'un brevet déposé en 1834 par Jacob PERKINS pour un système de compression à gaz 1. Il est produit artificiellement pour la première fois en 1857. Lors de l'Exposition Univer- selle de Londres, Ferdinand CARRE présente une machine à absorption qui fabrique presque en continu des cubes de glace. Cette machine utilise l'ammoniac comme frigori- gène et l'eau comme substance d'absorption. En 1874, PICTET construit la première ma- chine à compression. Celle-ci utilise du dioxyde de soufre (SO2) alors que LOWE, aux Etats-Unis, fabrique des machines comparables mais mettant en oeuvre du dioxyde de carbone (CO2). L'ammoniac sera lui utilisé pour la première fois dans une machine à compression gazeuse par CARL VON LINDE en 1876. A la suite de l'Exposition Universelle de PARIS, en 1878, la plupart des brasseries importantes commencent à utiliser les machines à compression d'ammoniac. Un Français, Charles TELLIER, arme également en 1876 un navire de 650 t (le "Frigorifique") pour transporter en 3 mois et en excellent état à Buenos Aires une cargaison de viande congelée 2. La surgélation telle qu'elle est pratiquée de nos jours naît en 1929 avec le dépôt par l'Américain Clarence BIRDSEYE d'un brevet pour la congélation rapide (quick-freezing) des denrées périssables. De nombreux frigorigènes sont utilisés comme l'éther diméthylique, produit explosif rapidement remplacé par l'ammoniac, le gaz carbonique, le dioxyde de soufre, le propane et le chlorure de méthyle (CH3Cl) 3. Au début du 20ème siècle, les besoins en réfrigération augmentent. Cette évolution est liée à la croissance de la production agricole et aux nouveaux secteurs d'activité qui font appel aux techniques frigorifiques (industries du lait, de la viande, transport maritime des denrées périssables). La concur- rence entre ces différents fluides s'accentue. 1 L'ammoniac utilisé comme frigorigène (INSTITUT INTERNATIONAL DU FROID I.I.F. / I.I.R - 1993). 2 Petit livre bleu des surgelés des glaces (FICUR - 1987). 3 La sécurité et l'ammoniac (Revue Générale du Froid n° 74 / G. VRINAT - Juin 1990). page 10 Direction de la prévention des pollutions et des risques - S.E.I. - B.A.R.P.I. Les utilisations de l'ammoniac et du gaz carbonique varient selon les pays mais dans les années 1920, l'ammoniac s'impose progressivement dans les installations industrielles importantes ainsi qu'à bord des navires. Les installations de faible puissance utilisent no- tamment quant à elles le dioxyde de soufre et le chlorure de méthyle. Il faut attendre les années 1930 et le développement de la réfrigération domestique pour que la société américaine Kinetic Chemicals développe des fluides synthétiques chloro- fluoro-carbonés (C.F.C.) dont la masse moléculaire élevée convient bien à la compres- sion centrifuge et permet le développement des compresseurs hermétiques 3/4. Les C.F.C. remplacent alors progressivement le chlorure de méthyle, le CO2 et le SO2. Les principaux C.F.C. sont essentiellement 5 : le R12 (CF2Cl2) pour les applications au voisinage de 0°C et notamment la climatisation des locaux de travail, les pompes à chaleur industrielles, la réfrigération et le stockage des denrées fraîches, le R11 (CFCl3) utilisé dans les machines centrifuges, le R502 (mélange de R22 / CHClF2 et de R115) pour les basses températures telles uploads/Industriel/ monographie-ammoniac.pdf