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HAL Id: tel-00718229 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00718229 Submitted on 16 Jul 2012 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. Etude de l’évaporation d’un liquide répandu au sol suite à la rupture d’un stockage industriel Serge Forestier To cite this version: Serge Forestier. Etude de l’évaporation d’un liquide répandu au sol suite à la rupture d’un stockage industriel. Autre. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2011. Français. NNT : 2011EMSE0625. tel-00718229 NNT : 2011 EMSE 0625 THÈSE présentée par Serge FORESTIER pour obtenir le grade de Docteur de l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne Spécialité : Génie de l’Environnement ETUDE DE L’EVAPORATION D’UN LIQUIDE REPANDU AU SOL SUITE A LA RUPTURE D’UN STOCKAGE INDUSTRIEL soutenue à Alès, le 18 Octobre 2011 Membres du jury Président : Valérie LAFOREST Professeur, Ecole des Mines de Saint Etienne, Saint Etienne Rapporteurs : Jean-Marie BUCHLIN Jean-Marie FLAUS Professeur, Institut Von Karman, Bruxelles Professeur, Institut national Polytechnique de Grenoble, Grenoble Examinateurs : Frédéric HEYMES Docteur Ingénieur, Ecole nationale Supérieure des Mines d’Alès, Alès Laurent PERRIN Professeur, Ecole nationale Supérieure des Industries Chimiques, Nancy Directeur de thèse : Gilles DUSSERRE Directeur de recherches, Ecole nationale Supérieure des Mines d’Alès, Alès Invité : Laurent MUNIER Docteur Ingénieur, Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives, Gramat Spécialités doctorales : Responsables : 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 J. DRIVER Directeur de recherche – Centre SMS A. VAUTRIN Professeur – Centre SMS G. THOMAS Professeur – Centre SPIN B. GUY Maître de recherche – Centre SPIN J. BOURGOIS Professeur – Centre SITE E. TOUBOUL Ingénieur – Centre G2I O. BOISSIER Professeur – Centre G2I JC. PINOLI Professeur – Centre CIS P. BURLAT Professeur – Centre G2I Ph. COLLOT Professeur – Centre CMP Enseignants-chercheurs et chercheurs autorisés à diriger des thèses de doctorat (titulaires d’un doctorat d’État ou d’une HDR) AVRIL BATTON-HUBERT BENABEN BERNACHE- ASSOLLANT BIGOT BILAL BOISSIER BORBELY BOUCHER BOUDAREL BOURGOIS BRODHAG BURLAT COLLOT COURNIL DAUZERE-PERES DARRIEULAT DECHOMETS DESRAYAUD DELAFOSSE DOLGUI DRAPIER DRIVER FEILLET FOREST FORMISYN FRACZKIEWICZ GARCIA GIRARDOT GOEURIOT GRAILLOT GROSSEAU GRUY GUY GUYONNET HERRI INAL KLÖCKER LAFOREST LERICHE LI MALLIARAS MOLIMARD MONTHEILLET PERIER-CAMBY PIJOLAT PIJOLAT PINOLI STOLARZ SZAFNICKI THOMAS TRIA VALDIVIESO VAUTRIN VIRICELLE WOLSKI XIE Stéphane Mireille Patrick Didier Jean-Pierre Essaïd Olivier Andras Xavier Marie-Reine Jacques Christian Patrick Philippe Michel Stéphane Michel Roland Christophe David Alexandre Sylvain Julian Dominique Bernard Pascal Anna Daniel Jean-Jacques Dominique Didier Philippe Frédéric Bernard René Jean-Michel Karim Helmut Valérie Rodolphe Jean-Michel George Grégory Jérôme Frank Laurent Christophe Michèle Jean-Charles Jacques Konrad Gérard Assia François Alain Jean-Paul Krzysztof Xiaolan MA MA PR 1 PR 0 MR DR PR 1 MR MA PR 2 PR 0 DR PR 2 PR 1 PR 0 PR 1 IGM PR 1 MA PR 1 PR 1 PR 2 DR 0 PR 2 PR 1 PR 1 DR MR MR MR DR MR MR MR DR PR 2 PR 2 DR CR CR CNRS EC (CCI MP) PR 1 MA DR 1 CNRS PR 2 PR 1 PR 1 PR 0 CR MR PR 0 MA PR 0 MR DR PR 1 Mécanique & Ingénierie Sciences & Génie de l'Environnement Sciences & Génie des Matériaux Génie des Procédés Génie des Procédés Sciences de la Terre Informatique Sciences et Génie des Matériaux Génie Industriel Génie Industriel Sciences & Génie de l'Environnement Sciences & Génie de l'Environnement Génie industriel Microélectronique Génie des Procédés Génie industriel Sciences & Génie des Matériaux Sciences & Génie de l'Environnement Mécanique & Ingénierie Sciences & Génie des Matériaux Génie Industriel Mécanique & Ingénierie Sciences & Génie des Matériaux Génie Industriel Sciences & Génie des Matériaux Sciences & Génie de l'Environnement Sciences & Génie des Matériaux Génie des Procédés Informatique Sciences & Génie des Matériaux Sciences & Génie de l'Environnement Génie des Procédés Génie des Procédés Sciences de la Terre Génie des Procédés Génie des Procédés Microélectronique Sciences & Génie des Matériaux Sciences & Génie de l'Environnement Mécanique et Ingénierie Microélectronique Microélectronique Mécanique et Ingénierie Sciences & Génie des Matériaux Génie des Procédés Génie des Procédés Génie des Procédés Image, Vision, Signal Sciences & Génie des Matériaux Sciences & Génie de l'Environnement Génie des Procédés Microélectronique Sciences & Génie des Matériaux Mécanique & Ingénierie Génie des procédés Sciences & Génie des Matériaux Génie industriel CIS SITE CMP CIS SPIN SPIN G2I SMS G2I DF SITE SITE G2I CMP SPIN CMP SMS SITE SMS SMS G2I SMS SMS CMP CIS SITE SMS SPIN G2I SMS SITE SPIN SPIN SPIN SPIN SPIN CMP SMS SITE SMS CMP CMP SMS SMS SPIN SPIN SPIN CIS SMS SITE SPIN CMP SMS SMS SPIN SMS CIS Glossaire : Centres : PR 0 PR 1 PR 2 MA(MDC) DR Ing. MR(DR2) CR EC IGM Professeur classe exceptionnelle Professeur 1ère classe Professeur 2ème classe Maître assistant Directeur de recherche Ingénieur Maître de recherche Chargé de recherche Enseignant-chercheur Ingénieur général des mines SMS SPIN SITE G2I CMP CIS Sciences des Matériaux et des Structures Sciences des Processus Industriels et Naturels Sciences Information et Technologies pour l’Environnement Génie Industriel et Informatique Centre de Microélectronique de Provence Centre Ingénierie et Santé Dernière mise à jour le : 13 septembre 201 Remerciements Page 3 sur 328 A mes parents et ma famille. Remerciements Page 4 sur 328 REMERCIEMENTS Je tiens tout d’abord à exprimer toute ma reconnaissance à Mme Valérie Laforest d’avoir accepté de présider le jury de thèse et à MM. Jean-Marie Buchlin et Jean-Marie Flaus pour avoir évalué et apporté des corrections à ce travail de thèse en acceptant d’en être les rapporteurs. Je remercie également M. Laurent Perrin de m’avoir fait l’honneur d’être membre du jury. J’adresse également tous les remerciements à M. Gilles Dusserre pour m’avoir accueilli au sein de l’équipe Risques Industriels et Naturels, pour ses conseils, sa confiance et la liberté qu’il m’a accordée durant tout ce travail de thèse. Je décerne toute ma gratitude à M. Frédéric Heymes pour avoir répondu aux questions quasi quotidiennes que je lui soumettais, sa patience, son soutien et toutes les longues conversations qui ont permis de faire avancer les travaux réalisés. De même, je tiens à remercier MM. Laurent Aprin et Pierre Slangen, qui, sans être mes encadrants m’ont appris (entre autres) à brancher des câbles et à acquérir de jolies images. Ce travail a été réalisé sur la base d’un contrat de recherche passé entre l’école des Mines d’Ales et le CEA Gramat, je tiens donc à remercier tous les interlocuteurs que j’ai pu rencontrer : M. Emmanuel Lapebie, M. Christian Le Gallic, M. Alain Cayrol et plus particulièrement M. Laurent Munier pour avoir fourni des idées qui se sont révélés des axes de travail et pour avoir accepté d’être membre du jury. Je remercie chaleureusement tous mes collègues de l’équipe Risques : Aurélia, Jérome, Laurent, Pierre-Alain, Sophie, David, les deux Pierre, Flo, Benjamin, Boris, Olivier et Roro. Ce fut un plaisir de Remerciements Page 5 sur 328 travailler avec vous. Je remercie un peu plus chaleureusement ma collègue de bureau, Mélanie et Mirko, juste de passage au laboratoire, pour leur soutien sans faille, les idées échangées sur certains points précis et pour tous les efforts réalisés afin que je ne me terre pas dans le bureau toute la journée. Un grand merci Mélanie et Mirko. Je remercie également M. Miguel Lopez Ferber pour m’avoir accueilli au sein du LGEI et l’ensemble du personnel de ce laboratoire pour ces trois années passées ensemble. En particulier, merci à M. Thierry Vincent pour m’avoir aidé et avoir validé les essais expérimentaux devant être réalisés. Enfin, je n’aurai pas pu parvenir jusqu’ici sans la confiance et le soutien que m’ont apporté ma famille et mes amis qui ont vécu la thèse avec moi et qui ont su me soutenir lorsque les doutes commençaient à prendre le pas sur le travail réalisé. Plus particulièrement, je tiens à remercier Léa, qui, en plus d’avoir vécu la thèse, a réussi à s’adapter au rythme très particulier de la rédaction. Un énorme merci à vous tous. Introduction Générale Page 6 sur 328 INTRODUCTION GENERALE Les installations industrielles (extraction, production, stockage, distribution) mettent en œuvre de nombreuses substances pouvant être inflammables et/ou toxiques. Leur libération accidentelle peut donc entraîner de sérieuses conséquences telles qu’un incendie ou une pollution. Le BARPI, organisme recensant les accidents industriels en France, indique que plus de 40% des accidents ayant eu lieu entre 1992 et 2010 ont impliqué un rejet de matières dangereuses. Certains liquides sont stockés à grande ou très grande échelle (parcs de stockages pétroliers par exemple) et impliquent uploads/Science et Technologie/ forestier-serge-diff.pdf