Remerciez-le!

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

Projet de fin d’année Filière : Chimie Industrielle Niveau : 4ième Année Rappor

Projet de fin d’année Filière : Chimie Industrielle Niveau : 4ième Année Rapport de travail : Etude de danger d'une unité industrielle : Dimensionnement des barrières de sécurité Réalisé par : Eya OUESLATI Amal LOUKIL Atef AYADHI Maher MZOUGHI Encadré par Dr Sami ABID Année Universitaire : 2021/2022 ii Remerciement Au seuil de ce travail, qu’il nous soit permis de témoigner de notre profonde et sincère gratitude envers tous ceux qui ont contribué de loin ou de près à notre formation. Nous tenons à remercier en premier lieu notre encadrant Dr. ABID Sami pour avoir répondu positivement à notre demande de direction, objet de la présente rédaction. Sa rigueur scientifique et ses remarques ont été utiles pour la qualité de ce travail. Nous tenons à exprimer nos sincères remerciements à tous les professeurs qui nous ont enseigné et qui par leurs compétences nous ont soutenu dans la poursuite de nos études. iii Résumé العنوان: دراسة مخاطر وحدة صناعية: تصميم الحواجز األمنية الملخص يستجيب هذ العمل للحاجة المتعلقة بسالمة المنشآت عند اندالع الحرائق. يتعلق االمر بتفسير مبادئ بعض السالمة و كذلك اطرها التنظيمية الوطنية و العالمية من خالل التركيز على متطلبات القانون الفرنسي واالمريكي و القانون التونسي. كل هذا من اجل اعداد ادوات لتصميم حواجز السالمة المختارة. باالضافة الى مقارنة بين هذين القانونين ،الكلمات المفاتيح : نظام اطفاء الي، رش، استخراج دخان ،ثاني اكسيد الكربون كشف الي، ادوات حساب قوانين APSAD ,NFPA, ONPC TITRE : ETUDE DE DANGER D’UNE UNITE INDUSTRIELLE : DIMENSIONNEMENT DES BARRIERES DE SECURITE Résumé : Ce travail répond à un besoin lié à la sécurité des établissements lors d’un déclenchement des feux. Il concerne l’explication des principes de quelques barrières de sécurité ainsi que leurs cadres règlementaires nationaux et internationaux en se focalisant les exigences des nomes française et américaine : APSAD et NFPA et la norme tunisienne ONPC. Tout ça dans le but l’élaborer des outils Excel pour le dimensionnement des barrières de sécurité choisies, suivant les différentes normes étudiées. Ainsi qu’une comparaison entre ces deux normes. Mots clés : système d’extinction automatique, sprinkler, désenfumage, CO2, détection automatique, APSAD, NFPA, ONPC, Outil de calcul, normes. TITLE : HAZARD STUDY OF AN INDUSTRIAL PLANT : SIZING OF SAFETY BARRIERS Summary: This work responds to a need related to the safety of establishments during a fire outbreak. It concerns the explanation of the principles of some safety barriers as well as their national and international regulatory frameworks by focusing on the requirements of the French and American standards : APSAD and NFPA and the Tunisian standard ONPC. All this with the aim of developing Excel tools for the dimensioning of the selected safety barriers, according to the different standards studied. As well as a comparison between these two standards. Key words: Extinction system, sprinkler, smoke removal, CO2, automatic detection, APSAD, NFPA, ONPC, calculation tool, standards. iv Table de matières Remerciement ............................................................................................................................................ ii Table de matières ..................................................................................................................................... iv Liste des figures ....................................................................................................................................... vii Liste des tableaux ................................................................................................................................... viii Liste des abréviations .............................................................................................................................. ix Symboles et unités ..................................................................................................................................... x Introduction générale ............................................................................................................................... 1 CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE GENERALE ET CADRAGE DU SUJET ........................................................................................................................................................... 3 I.1. Généralités sur les barrières de sécurité ............................................................................. 4 I.1.1. Définition d’une barrière de sécurité .......................................................................... 4 I.1.2. Classification des barrières de sécurité ...................................................................... 4 I.2. Cadre réglementaire ................................................................................................................. 6 I.2.1. Echelle internationale ..................................................................................................... 6 I.2.2. Echelle nationale .............................................................................................................. 6 I.3. Sujet et méthodologie de travail ........................................................................................... 7 CHAPITRE II : EXTINCTION AUTOMATIQUE A EAU, TYPE SPRINKLER ........... 8 ......................................................................................................................................................................... 8 II.1. Etude bibliographique ............................................................................................................ 9 II.1.1. Domaine d’application.................................................................................................... 9 II.1.2. Rôle ....................................................................................................................................... 9 II.1.3. Fonctionnement ................................................................................................................ 9 II.1.4. Type de risque ................................................................................................................. 10 II.1.5. La règlementation .......................................................................................................... 11 II.2. Etude d’installation des sprinklers ................................................................................ 12 II.2.1. Sprinklers .......................................................................................................................... 12 II.2.2. Alimentation ..................................................................................................................... 14 II.3. Les sources d’eau ................................................................................................................ 15 II.3.1. Type de sources d'eau ................................................................................................... 15 II.3.2. Les réserves d’eau ........................................................................................................... 17 II.3.3. Pompe ................................................................................................................................ 18 II.4. Implémentation en Excel ................................................................................................. 20 II.4.1. Description de l’outil de calcul ................................................................................... 20 II.4.2. Type de risque ................................................................................................................. 20 II.4.3. Système d’installation des sprinklers ........................................................................ 21 v II.4.4. Etude de besoin en eau pour les sprinklers ............................................................ 22 II.4.5. Etude des pompes .......................................................................................................... 23 CHAPITRE III : EXTINCTION AUTOMATIQUE A CO2 ................................................... 25 III.1. Généralités ............................................................................................................................ 26 III.1.1. Le dioxyde de carbone .............................................................................................. 26 III.1.2. Domaines d’applications.......................................................................................... 27 III.1.3. Les types des systèmes d’extinction ..................................................................... 27 III.2. Dimensionnement d’un système automatique à CO2 .............................................. 28 III.2.1. Type de protection ..................................................................................................... 28 III.2.2. Quantité de base ......................................................................................................... 28 III.2.3. Quantité de stockage ................................................................................................. 28 III.2.4. Temps d’émission ...................................................................................................... 29 III.2.5. Réseau de distribution .............................................................................................. 29 III.3. Dimensionnement d’un système automatique à Co2 selon la norme NFPA ..... 30 III.3.1. Système de protection d’ambiance ....................................................................... 30 III.3.2. Système de protection ponctuelle .......................................................................... 32 III.4. Etude d’exemple et comparaison .................................................................................. 33 III.4.1. Calcul selon la règle APSAD R3 ............................................................................. 33 III.4.2. Calcul selon la norme NFPA 12 ............................................................................. 34 III.5. Conclusion ............................................................................................................................ 35 CHAPITRE IV : DETECTION AUTOMATIQUE D’INCENDIE ..................................... 36 ....................................................................................................................................................................... 36 IV.1. Généralités sur les détecteurs d’incendie .................................................................... 37 IV.1.1. Définition et classification ....................................................................................... 37 IV.1.2. Les installations de détection ................................................................................. 38 IV.1.3. Principe de fonctionnement .................................................................................... 38 IV.1.4. Réglementation et normes ....................................................................................... 39 IV.2. Dimensionnement de détecteurs automatique d’incendie suivant la norme française APSAD ................................................................................................................................. 40 IV.2.1. Choix du type de détecteur ...................................................................................... 40 IV.2.2. Détecteurs automatiques de fumée et de température ................................... 41 IV.3. Dimensionnement de détecteurs automatique d’incendie de fumée et de température (NFPA) .......................................................................................................................... 42 IV.3.1. Distance entre les détecteurs .................................................................................. 42 IV.3.2. Surface de détection................................................................................................... 43 IV.3.3. Nombre de détecteurs............................................................................................... 43 IV.3.4. Détermination de la position du détecteur ......................................................... 44 vi IV.4. Dimensionnement de détecteurs automatique d’incendie suivant la norme tunisienne .............................................................................................................................................. 44 IV.5. Implémentation en Excel ................................................................................................. 45 IV.5.1. Description de l’outil de calcul ............................................................................... 45 IV.5.2. Pour la réglementation APSAD .............................................................................. 45 IV.5.3. Pour la réglementation NFPA ................................................................................ 47 IV.6. Traitement d’un exemple et comparaison entre les normes .................................. 48 IV.6.1. Exemple à traiter ........................................................................................................ 48 IV.6.2. Résultats trouvés et comparaison .......................................................................... 48 IV.6.3. Conclusion générale .................................................................................................. 50 CHAPITRE V : DESENFUMAGE .................................................................................................. 51 V.1. Aperçu général sur le désenfumage................................................................................... 52 V.1.1. Objectif de désenfumage ............................................................................................. 52 V.1.2. Principe de désenfumage ............................................................................................. 52 V.1.3. Types de désenfumage ................................................................................................. 52 V.1.4. Domaine d’application.................................................................................................. 52 V.1.5. Procédé de balayage des fumées................................................................................ 52 V.1.6. Type de locaux ................................................................................................................ 53 V.2. Calcul de l’installation de désenfumage........................................................................... 54 V.3. Etude d’exemple ..................................................................................................................... 58 V.4. Comparaison entre la norme européenne « EN 12101-6 » et le référentiel américain « NFPA 92 » pour les systèmes de pressurisation ..................................................................... 63 Conclusion générale ............................................................................................................................... 67 Références bibliographiques ................................................................................................................ 68 ANNEXES ................................................................................................................................................ 70 Annexe A : Détection automatique d’incendie .......................................................................... 71 Annexe B : Désenfumage ................................................................................................................. 73 vii Liste des figures Figure 1. Schéma d'une chaine BIS[2] ................................................................................................ 4 Figure 2. Comportement des SIS et des BHS face à un état anormal[3] .................................. 5 Figure 3. Classification des barrières de sécurité[2] ....................................................................... 5 Figure 4. Travail effectué : Etablissement d'outils de calcul ........................................................ 7 Figure 5. Extincteur automatique à eau ............................................................................................. 9 Figure 6. Fonctionnement d'un extincteur automatique à eau [5] ........................................... 10 Figure 7:Têtes Sprinkler à Plombs ..................................................................................................... 12 Figure 8: : Têtes Sprinkler à Ampoules ............................................................................................. 12 Figure 9: outil de calcul Excel : sprinkler ......................................................................................... 20 Figure 10: Dimensionnent de l'installation du sprinkler.............................................................. 22 Figure 11: Etude des réserves en eau ................................................................................................. 22 Figure 12: Etude des pompes : sprinkler .......................................................................................... 23 Figure 13. Principaux éléments d’une installation[13] ................................................................. 26 Figure 14: Facteur de conversion[16] ................................................................................................. 31 Figure 15: Diagramme de calcul de la quantité perdue[16] ........................................................ 32 Figure 16: Dimensionnement selon la règle APSAD R3 .............................................................. 34 Figure 17: Données selon la norme NFPA 12 .................................................................................. 34 Figure 18: résultats trouvés par la norme NFPA 12 ...................................................................... 35 Figure 19. Stratégie de dimensionnement de détecteurs automatiques d’incendie[17] ..... 40 Figure 20. Choix du type de détecteur en fonction de la hauteur du local selon les règles Apsad R7[16] ............................................................................................................................................. 41 Figure 21. Outil de calcul par Excel des résultats de dimensionnement pour la réglementation APSAD .......................................................................................................................... 46 Figure 22. Détermination de Amax en utilisant les fonctions SI() et ET() ............................ 47 Figure 23.Outil de calcul par Excel des résultats de dimensionnement pour la réglementation NFPA ............................................................................................................................ 47 Figure 24. Géométrie du local .............................................................................................................. 58 Figure 25. Ouvrant en façade pour désenfumage .......................................................................... 58 Figure 26. Implantation des évacuations de fumées ..................................................................... 59 Figure 27. Géométrie du local .............................................................................................................. 60 Figure 28. Ecrans de cantonnement .................................................................................................. 61 Figure 29. Skydôme de désenfumage (Exutoire de fumées) ...................................................... 62 Figure 30. Implantation des évacuations de fumées ..................................................................... 62 viii Liste des tableaux Tableau 1. Les températures de déclenchement en fonction de la couleur de l’ampoule . 12 Tableau 2: distance idéale entre le sprinkler et le plafond .......................................................... 13 Tableau 3: Emplacement des sprinklers en fonction du type de risque selon APSAD R1 et NFPA 13 ..................................................................................................................................................... 14 Tableau 4. Caractéristique de la source A selon APSAD R1 ....................................................... 15 Tableau 5: caractéristique de la source A selon ONPC ............................................................... 15 Tableau 6. Caractéristique de la source B selon uploads/Industriel/ safety-barriers-sizing.pdf