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Page 1/13 RAPPORT 2011/01 - GUIDE DE LECTURE DE LA REGLEMENTATION 21/09/2011 SU

Page 1/13 RAPPORT 2011/01 - GUIDE DE LECTURE DE LA REGLEMENTATION 21/09/2011 SUR LES LIQUIDES INFLAMMABLES FICHE 4 - EVENTS PRESSURISATION Page 1 / 13 2011 01 Fiche 4 - Events V1.doc version imprimée le 21/09/2011 17:29:10 Groupe d’Étude de Sécurité des Industries Pétrolières et Chimiques GUIDE DE LECTURE DE LA REGLEMENTATION SUR LE STOCKAGE ET LE CHARGEMENT/ DECHARGEMENT DE LIQUIDES INFLAMMABLES PARTIE STOCKAGE (1432 A) ARRETE1432 A DU 3 OCTOBRE 2010 MODIFIE PAR L'ARRETE DU 10 FEVRIER 2011 RAPPORT 2011/01 FICHE 2011/01 – 4 EVENTS PRESSURISATION Page 2/13 RAPPORT 2011/01 - GUIDE DE LECTURE DE LA REGLEMENTATION 21/09/2011 SUR LES LIQUIDES INFLAMMABLES FICHE 4 - EVENTS PRESSURISATION Page 2 / 13 2011 01 Fiche 4 - Events V1.doc version imprimée le 21/09/2011 17:29:10 SOMMAIRE 1 L'ARTICLE 15 ........................................................................................................ 3 1.1 Libellé de l'article 15 ...................................................................................................... 3 1.2 Formule de l'annexe 1 ................................................................................................... 3 2 RAISONNEMENT SOUS-TENDU A L'ARTICLE 15 .............................................. 4 2.1 Logigramme de réflexion correspondant à l'article 15 ................................................... 5 3 LA NOTION DE ZONE "SANS OCCUPATION HUMAINE" .................................. 6 3.1 L'article 15 donne comme critères : ............................................................................... 6 3.2 Cas des lieux sans occupation humaine ....................................................................... 6 3.3 Cas des voies de circulation.......................................................................................... 6 4 JUSTIFICATION DE L'EXCLUSION DES RESERVOIRS DE PLUS DE 20 M DE DIAMETRE ............................................................................................................. 7 5 LA DETERMINATION DE LA FRANGIBILITE....................................................... 8 5.1 Les codes possibles ...................................................................................................... 8 5.2 Le problème du choix du code ...................................................................................... 9 6 LA DETERMINATION DE LA PRESSION DE RUPTURE ..................................... 9 6.1 Codes disponibles ......................................................................................................... 9 6.2 Cas de l'API 650 ......................................................................................................... 10 6.3 Choix de la formule de calcul pour la pression de rupture ........................................... 10 6.4 Approche forfaitaire simplifiée ..................................................................................... 10 6.5 Importance de la pression de rupture .......................................................................... 10 7 CHOIX DES FORMULES DE CALCUL DES EFFETS POUR LES RESERVOIRS NON FRANGIBLES .............................................................................................. 11 8 INFLUENCE DU REMPLISSAGE – API 937 ....................................................... 11 9 CALCUL DE LA SURFACE D'EVENTS .............................................................. 12 9.1 Choix de la pression "de tarage" des évents. .............................................................. 12 9.2 Calcul final de la surface ............................................................................................. 13 Page 3/13 RAPPORT 2011/01 - GUIDE DE LECTURE DE LA REGLEMENTATION 21/09/2011 SUR LES LIQUIDES INFLAMMABLES FICHE 4 - EVENTS PRESSURISATION Page 3 / 13 2011 01 Fiche 4 - Events V1.doc version imprimée le 21/09/2011 17:29:10 1 L'ARTICLE 15 L'article 15 (seconde partie) de la nouvelle réglementation « liquides inflammables » traite de la mise en place d'évents d'urgence. De par sa formulation, il fait intervenir les notions de frangibilité, de calcul des effets de la pressurisation, et de dimensionnement des évents. 1.1 Libellé de l'article 15 Lorsque les zones de dangers graves pour la vie humaine, par effets directs ou indirects, liées à un phénomène dangereux de pressurisation de réservoir sortent des limites du site, l’exploitant met en place des évents dont la surface cumulée Se est a minima celle calculée selon la formule donnée en annexe 1. Les dispositions du présent article ne sont néanmoins pas applicables : • aux réservoirs d'un diamètre supérieur ou égal à 20 mètres, • aux réservoirs dont les zones de dangers graves pour la vie humaine hors du site, par effets directs et indirects, générées par une pressurisation de bac : - ne comptent aucun lieu d’occupation humaine et ne sont pas susceptibles d’en faire l’objet soit parce que l’exploitant s’en est assuré la maîtrise foncière, soit parce que le préfet a pris des dispositions en vue de prévenir la construction de nouveaux bâtiments, et, - sont constituées de voies de circulation pour lesquelles les dispositions des plans d’urgence prévoient une interdiction de circuler. Pour les installations existantes, les surfaces d’évents nécessaires sont mises en place à la prochaine inspection hors exploitation détaillée du réservoir prévue au titre de l’article 29 du présent arrêté ou dans un délai de 10 ans après la date de publication du présent arrêté pour les réservoirs non soumis à inspection détaillée hors exploitation. 1.2 Formule de l'annexe 1 La surface cumulée Se des évents d’un réservoir à toit fixe et d’un réservoir à écran flottant est calculée selon la formule suivante : 5 , 0 2 . 3600         ∆ = P Cd Ufb Se air ρ ρair : masse volumique de l'air (= 1,3 kg/m3). Cd : coefficient aéraulique de l'évent (entre 0,6 et 1). ∆p : surpression devant être évacuée en pascals. Ufb : débit de vaporisation en normaux mètres cubes par heure d'air [équivalent], calculé selon la formule suivante : 5 , 0 82 , 0 ) ( . . 900 70 M T H Ri A U V W fb = AW : surface de robe au contact du liquide inflammable contenu dans le réservoir, en mètres carrés (avec une hauteur plafonnée à 9 mètres). HV : chaleur de vaporisation en joules par gramme. M : masse molaire moyenne de la phase gazeuse évacuée en grammes par mole. Ri : coefficient de réduction pour prendre en compte l'isolation thermique ; ce facteur est pris égal à 1 correspondant à l’absence de toute isolation. T : température d'ébullition du liquide inflammable en kelvins. La formule recopiée est celle de l'annexe 1 de la circulaire du 23 juillet 2007. Page 4/13 RAPPORT 2011/01 - GUIDE DE LECTURE DE LA REGLEMENTATION 21/09/2011 SUR LES LIQUIDES INFLAMMABLES FICHE 4 - EVENTS PRESSURISATION Page 4 / 13 2011 01 Fiche 4 - Events V1.doc version imprimée le 21/09/2011 17:29:10 Nota : la formule de la circulaire du 23 juillet 2007 a été systématiquement contestée par les industriels. Les industriels demandaient l'application des formules de l'API 2000 (maintenant norme NF EN ISO 28300). Les motifs de la contestation sont les suivants : - La non prise en compte de multiples tailles de réservoir : l’unique jeu de coefficients retenu ne permet pas de prendre en compte la variation du flux thermique transmis au liquide en fonction de la taille du réservoir (le flux transmis est plus intense autour d'un petit réservoir). La norme NF EN ISO 28300 introduit des coefficients variables selon taille du réservoir, - L’absence de limitation du flux : La norme NF EN ISO 28300 introduit en effet un « plafonnement » du flux thermique transmis au liquide, et par suite, de la surface d’évents requise. Ce plafond permet d’intégrer les effets d’inertie influant sur la cinétique du phénomène ainsi que l’impossibilité d’observer un incendie enveloppant homogène autour de très gros réservoirs, - L’introduction d’un coefficient majorateur injustifié : L'application d'un coefficient de majoration 1.64 dans la formule de calcul du flux thermique transmis de la norme NF EN ISO 28300 résulte d’une interprétation erronée de la comparaison entre API 2000 et 521, - La généralisation injustifiée aux produits lourds : Compte-tenu des caractéristiques de certains produits lourds (fuel lourd notamment), le phénomène de pressurisation est physiquement impossible. 2 RAISONNEMENT SOUS-TENDU A L'ARTICLE 15 Un logigramme est donné page suivante. La première étape est un test sur le diamètre. Les réservoirs d'un diamètre supérieur ou égal à 20 m sont exclus de la prescription. La deuxième étape est un test de frangibilité. La frangibilité permettra de déterminer quel modèle de calcul des effets peut être employé : - le réservoir est frangible : utilisation du modèle UFIP présenté dans la note du 23 décembre 2008 - le réservoir n'est pas frangible : repli sur des formules "boule de feu" par exemple celles figurant dans les commentaires de l'IT89 (avec masse à 10 %), ou issu du rapport INERIS Oméga 13 (boil over), etc. La vérification de frangibilité implique de choisir sur quel code on va se baser. La troisième étape est le calcul des distances d'effet et l'obtention des données nécessaires : - réservoir frangible : le calcul des effets nécessitera de fixer une pression de rupture pour le réservoir, nécessaire au calcul par modèle UFIP (note du 23/12/2008) - réservoir non frangible : les autres modèles disponibles ne font pas intervenir la pression de rupture La quatrième étape concerne les distances d'effets. Elle revient à déterminer si les effets létaux ("graves" au sens réglementaire doit être compris comme "létaux"1) sortent du site. Les effets de la pressurisation lente sont des effets thermiques. - les effets sortent du site (et touchent des zones d'occupation humaine) : il faut une surface cumulée d'évents "réglementaire" - les effets ne sortent pas du site ou ne visent que des zone sans occupation humaine : rien n'est exigé réglementairement La cinquième étape compare les surfaces d'évent disponibles (notamment en cas d'écran flottant) avec la surface d'évent requise par la réglementation - la surface actuelle est insuffisante par rapport à la réglementation : il faut compléter pour obtenir la surface réglementaire - la surface actuelle est suffisante par rapport à la réglementation : OK Le calcul des évents nécessitera de fixer une "pression de tarage"2 . Il s’agit en fait de la valeur de pression à ne pas dépasser dans le réservoir pour qu’il conserve son intégrité. 1 "les seuils des effets létaux (SEL) correspondant à une CL 1 % délimitent la « zone des dangers uploads/Litterature/ fiche-4-events-pressurisation.pdf