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HAL Id: tel-00979309 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00979309 Submitted on 15 Apr 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Méthodologie pour l’analyse et la prévention du risque d’accidents technologiques induits par l’inondation (Natech) d’un site industriel Carine El Hajj To cite this version: Carine El Hajj. Méthodologie pour l’analyse et la prévention du risque d’accidents technologiques induits par l’inondation (Natech) d’un site industriel. Autre. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2013. Français. NNT : 2013EMSE0719. tel-00979309 NNT : 2013 EMSE 0719 THÈSE présentée par Carine EL HAJJ pour obtenir le grade de Docteur de l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne Spécialité : Sciences et Génie de l’Environnement METHODOLOGIE POUR L’ANALYSE ET LA PREVENTION DU RISQUE D’ACCIDENTS TECHNOLOGIQUES INDUITS PAR L’INONDATION (NATECH) D’UN SITE INDUSTRIEL soutenue à Saint Etienne, le 07 Novembre 2013 Membres du jury Président : Rapporteurs : Jean-Marie FLAUS Yves PERRODIN Professeur, INP Grenoble Directeur de Recherche, ENTPE Vaulx-En-Velin Examinateur(s) : Ana Maria CRUZ Gilles DUSSERRE Professeur Associé, Université de Kyoto Directeur de Recherche, Ecole des Mines d’Alès Directeur(s) de thèse : Valérie LAFOREST Eric PIATYSZEK Maître de Recherche, ENSM-SE Chargé de Recherche, ENSM-SE Invité(s) éventuel(s): Alicja TARDY André RULLIERE Ingénieur, ENSM-SE Responsable Environnement, Badoit Saint-Galmier AVRIL Stéphane PR2 Mécanique et ingénierie CIS BATTON-HUBERT Mireille PR2 Sciences et génie de l'environnement FAYOL BENABEN Patrick PR1 Sciences et génie des matériaux CMP BERNACHE-ASSOLLANT Didier PR0 Génie des Procédés CIS BIGOT Jean Pierre MR(DR2) Génie des Procédés SPIN BILAL Essaid DR Sciences de la Terre SPIN BOISSIER Olivier PR1 Informatique FAYOL BORBELY Andras MR(DR2) Sciences et génie de l'environnement SMS BOUCHER Xavier PR2 Génie Industriel FAYOL BRODHAG Christian DR Sciences et génie de l'environnement FAYOL BURLAT Patrick PR2 Génie Industriel FAYOL COURNIL Michel PR0 Génie des Procédés DIR DARRIEULAT Michel IGM Sciences et génie des matériaux SMS DAUZERE-PERES Stéphane PR1 Génie Industriel CMP DEBAYLE Johan CR Image Vision Signal CIS DELAFOSSE David PR1 Sciences et génie des matériaux SMS DESRAYAUD Christophe PR2 Mécanique et ingénierie SMS DOLGUI Alexandre PR0 Génie Industriel FAYOL DRAPIER Sylvain PR1 Mécanique et ingénierie SMS FEILLET Dominique PR2 Génie Industriel CMP FOREST Bernard PR1 Sciences et génie des matériaux CIS FORMISYN Pascal PR0 Sciences et génie de l'environnement DIR FRACZKIEWICZ Anna DR Sciences et génie des matériaux SMS GARCIA Daniel MR(DR2) Génie des Procédés SPIN GERINGER Jean MA(MDC) Sciences et génie des matériaux CIS GIRARDOT Jean-jacques MR(DR2) Informatique FAYOL GOEURIOT Dominique DR Sciences et génie des matériaux SMS GRAILLOT Didier DR Sciences et génie de l'environnement SPIN GROSSEAU Philippe DR Génie des Procédés SPIN GRUY Frédéric PR1 Génie des Procédés SPIN GUY Bernard DR Sciences de la Terre SPIN GUYONNET René DR Génie des Procédés SPIN HAN Woo-Suck CR Mécanique et ingénierie SMS HERRI Jean Michel PR1 Génie des Procédés SPIN INAL Karim PR2 Microélectronique CMP KERMOUCHE Guillaume PR2 Mécanique et Ingénierie SMS KLOCKER Helmut DR Sciences et génie des matériaux SMS LAFOREST Valérie MR(DR2) Sciences et génie de l'environnement FAYOL LERICHE Rodolphe CR Mécanique et ingénierie FAYOL LI Jean Michel Microélectronique CMP MALLIARAS Georges PR1 Microélectronique CMP MOLIMARD Jérôme PR2 Mécanique et ingénierie CIS MONTHEILLET Franck DR Sciences et génie des matériaux SMS PERIER-CAMBY Laurent PR2 Génie des Procédés DFG PIJOLAT Christophe PR0 Génie des Procédés SPIN PIJOLAT Michèle PR1 Génie des Procédés SPIN PINOLI Jean Charles PR0 Image Vision Signal CIS POURCHEZ Jérémy CR Génie des Procédés CIS ROUSTANT Olivier MA(MDC) FAYOL STOLARZ Jacques CR Sciences et génie des matériaux SMS SZAFNICKI Konrad MR(DR2) Sciences et génie de l'environnement CMP TRIA Assia Microélectronique CMP VALDIVIESO François MA(MDC) Sciences et génie des matériaux SMS VIRICELLE Jean Paul MR(DR2) Génie des Procédés SPIN WOLSKI Krzystof DR Sciences et génie des matériaux SMS XIE Xiaolan PR0 Génie industriel CIS BERGHEAU Jean-Michel PU Mécanique et Ingénierie ENISE BERTRAND Philippe MCF Génie des procédés ENISE DUBUJET Philippe PU Mécanique et Ingénierie ENISE FORTUNIER Roland PR Sciences et Génie des matériaux ENISE GUSSAROV Andrey Enseignant contractuel Génie des procédés ENISE HAMDI Hédi MCF Mécanique et Ingénierie ENISE LYONNET Patrick PU Mécanique et Ingénierie ENISE RECH Joël MCF Mécanique et Ingénierie ENISE SMUROV Igor PU Mécanique et Ingénierie ENISE TOSCANO Rosario MCF Mécanique et Ingénierie ENISE ZAHOUANI Hassan PU Mécanique et Ingénierie ENISE EMSE : Enseignants-chercheurs et chercheurs autorisés à diriger des thèses de doctorat (titulaires d’un doctorat d’État ou d’une HDR) ENISE : Enseignants-chercheurs et chercheurs autorisés à diriger des thèses de doctorat (titulaires d’un doctorat d’État ou d’une HDR) Spécialités doctorales : SCIENCES ET GENIE DES MATERIAUX MECANIQUE ET INGENIERIE GENIE DES PROCEDES SCIENCES DE LA TERRE SCIENCES ET GENIE DE L’ENVIRONNEMENT MATHEMATIQUES APPLIQUEES INFORMATIQUE IMAGE, VISION, SIGNAL GENIE INDUSTRIEL MICROELECTRONIQUE Responsables : K. Wolski Directeur de recherche S. Drapier, professeur F. Gruy, Maître de recherche B. Guy, Directeur de recherche D. Graillot, Directeur de recherche O. Roustant, Maître-assistant O. Boissier, Professeur JC. Pinoli, Professeur A. Dolgui, Professeur PR 0 Professeur classe exceptionnelle PR 1 Professeur 1ère classe PR 2 Professeur 2ème classe PU Professeur des Universités MA (MDC) Maître assistant DR Directeur de recherche Ing. Ingénieur MCF Maître de conférences MR (DR2) Maître de recherche CR Chargé de recherche EC Enseignant-chercheur IGM Ingénieur général des mines SMS Sciences des Matériaux et des Structures SPIN Sciences des Processus Industriels et Naturels FAYOL Institut Henri Fayol CMP Centre de Microélectronique de Provence CIS Centre Ingénierie et Santé Mise à jour : 07/04/2013 Résumé Un évènement Natech est un accident TECHnologique provoqué par l’impact d’un aléa NAturel sur une installation industrielle (telles que les Installations Classées pour la Protection de l’Environnement). Cet accident peut porter atteinte à l’extérieur de l’emprise du site, aux personnes, aux biens ou à l’environnement. Bien que rares (2 à 7% du total des accidents), ces accidents ont tendance à augmenter et leurs conséquences peuvent être catastrophiques. L’étude bibliographique a mis en exergue des lacunes dans le domaine de la prévention du risque Natech inondation et plus particulièrement dans la compréhension des mécanismes de ces accidents. L’objectif de ce travail est de mettre au point une méthodologie pour l’analyse et la prévention du risque d’accidents technologiques induits par l’inondation (Natech inondation) d’un site industriel de type ICPE. La méthodologie repose, dans un premier temps, sur une étude des Retours d’Expériences (analyse a posteriori) afin de capitaliser des connaissances pertinentes dans le domaine. Il a été identifié que les accidents Natech sont imputables à un rejet de matières dangereuses sur des équipements dits critiques contenant les dites substances. Les dommages aux équipements critiques amenant à ces rejets sont dus à des impacts directs ou indirects des eaux d’inondation. Les rejets de matières dangereuses vont généralement amener à trois types d’accidents (incendie, pollution, explosion) en fonction du type de substances dangereuses concernées. Dans un deuxième temps, la méthode MADS-MOSAR a été adaptée à l’application aux accidents Natech inondation. Ainsi, une analyse a priori, enrichie par ces REX, a permis la représentation systémique de l’installation industrielle- dans laquelle plusieurs sous- systèmes sources de danger impliqués dans la génération des accidents Natech inondation ont été identifiés- et de l’environnement. Cette représentation systémique est ensuite employée pour chercher et ainsi expliciter les mécanismes menant de l’aléa naturel à l’accident technologique. L’analyse a abouti à cinq scénarios génériques d’accident Natech inondation potentiellement observables au sein d’une ICPE sous forme de cinq nœuds papillons. Une soixantaine de Mesures de Maîtrise de Risque (MMR) de prévention et de protection ont été identifiées. La validation des nœuds papillons génériques est effectuée, d’une part, à l’échelle du secteur d’activité de traitement de surface et, d’autre part, à l’échelle spécifique d’établissements industriels. Cette validation a permis de tester la complétude et la plausibilité des scénarios ainsi que la pertinence des MMR proposées. Ce travail a abouti à un outil de diagnostic de la vulnérabilité d’une installation industrielle type ICPE aux accidents Natech inondation en se basant sur ces scénarios d’accidents génériques, accompagné d’un catalogue de MMR. Enfin, ce diagnostic a été appliqué sur un site industriel afin d’évaluer son mode opératoire et de l’enrichir par l’expérimentation. Abstract A Natech accident is the impact of a NAtural event on an industrial plant (such as an ICPE- Classified Installation for the Environmental Protection). The impact can trigger a TECHnological accident, damaging the vicinity of the industrial facility (inhabitants, their properties and the environment). This type of accidents is rare (2-7% of total technological accidents), but tends to increase. Furthermore, its consequences can be catastrophic. A literature review showed some gaps in risk prevention of technological accidents triggered by floods, especially in understanding the mechanisms of such accidents. The final objective of this work is to develop a risk analysis methodology for the prevention of technological accidents triggered by uploads/Science et Technologie/ elhajj-carine-diff-pdf.pdf