Le rapport présente une synthèse de l’état des connaissances afin de déterminer les effets d‘impact de projectiles sur les structures béton ou métalliques rencontrées sur site industriel (enceinte sous pression, réservoirs métalliques, canalisations, ou encore salles de contrôle par exemple). Il décrit le phénomène d’impact et présente les principaux outils de modélisation utilisables classés en 3 catégories :
- Les corrélations empiriques qui sont les plus fréquemment utilisées pour l’évaluation des effets. Elles exploitent des bases de données expérimentales pour établir des relations entre la profondeur de pénétration / l’épaisseur limite de perforation et les principaux paramètres du calcul (vitesse d'impact, géométrie/dimensions du projectile, caractéristique du projectile, …). Elles permettent d’évaluer les effets locaux générés par l’impact de projectiles non déformables sur des matériaux tels que le béton, le béton armé ou encore l’acier.
- Les méthodes analytiques fondées généralement sur une résolution plus ou moins simplifiée de l'équation différentielle décrivant le système. Elles permettent d’évaluer aussi bien la réponse locale que la réponse globale de la structure. Cette approche est souvent un bon compromis permettant de faire des gains économiques par rapport à une approche empirique et de ne pas surdimensionner les moyens de protection à mettre en œuvre.
- Les méthodes numériques souvent basées sur des méthodes par éléments finis ou encore des méthodes discrètes permettant de coupler la réponse du projectile avec celle de la cible et simuler de manière plus réaliste le phénomène d’impact et d’endommagement de la cible.. Ces modèles complètent les approches précédentes pouvant notamment apporter une vraie plus-value dans le cadre de structure composite (béton armé par exemple) ou complexe.
Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) a produit le Complément technique relatif à l'effet de surpression. Ce document, très complet, fixe en ses paragraphes 5.61 et 6.52, la démarche que doivent suivre les services instructeurs pour qualifier la vulnérabilité du bâti, neuf ou existant. Pour le bâti neuf, ce guide assoit un diagnostic de vulnérabilité sur l'examen de quinze critères. Leur nombre, pour l'existant est porté à dix-sept. Quoique, le guide en question reste néanmoins plus particulièrement adapté au cas des bâtiments d'application difficile pour les services instructeurs. Concernant le bâti existant, les services peuvent être confrontés à des difficultés pour renseigner les critères de vulnérabilité. Certains critères nécessitent une expertise spécifique dans le domaine de la construction et un examen approfondi des caractéristiques extérieures et intérieures du bâti. Par ailleurs, l’expérience acquise lors des premières études de vulnérabilité sur le terrain montre :
d’une part, que l’accès, uniquement possible sur autorisation des occupants est souvent difficile à obtenir ;
d’autre part, que certains paramètres ne peuvent être appréhendés par un examen visuel simple (type de fondation par exemple) ;
Enfin, que les prescriptions techniques mises en lumière par la démarche ont un coût très rapidement supérieur à 10% de la valeur vénale du bien (par exemple modification du rapport longueur sur largeur).
Pour ces raisons, le Ministère en charge de l’Ecologie a demandé qu'un groupement piloté par l’INERIS développe, sur les bases du complément technique élaboré par le CSTB, une méthode simplifiée de l’approche de la vulnérabilité du bâti aux effets de surpression.
Les cuvettes de rétention (fondations et enceintes) ont pour but de recueillir et contenir les produits qui peuvent accidentellement se répandre hors du ou des réservoirs concerné(s) (une cuvette pouvant contenir plusieurs réservoirs si les produits stockés ne sont pas incompatibles). On peut dans un premier temps classer les cuvettes en deux catégories selon qu’elles contiennent ou non des réservoirs : - Les cuvettes contenant un réservoir : elles peuvent être hautes ou basses, compartimentées, en pente ou étagées, - La cuvette qui ne contient pas de réservoirs : les fuites éventuelles de produit issu du réservoir sont guidées sur un sol en pente par des murets de quelques dizaines de centimètres vers la cuvette de rétention située à l’écart des bâtiments et des réservoirs.
Dans le contexte d’implantation de futures unités d’épuration de biogaz, situées en aval des unités de méthanisation et de production de biogaz, il est intéressant de pouvoir estimer dès les premières étapes de la conception les principales conséquences accidentelles en fonction des installations envisagées afin de sélectionner les emplacements des futures installations, les technologies à retenir et les principales contraintes de sécurité à prendre en compte. Ces données seront alors particulièrement utiles aux pouvoirs publics et aux industriels. L’INERIS a identifié des scénarios majorants à retenir et a calculé des distances d’effets (explosion, thermiques et dispersion toxique) pour les principaux cas types rencontrés sur des unités industrielles d'épuration de biogaz et d'injection de biométhane.
Cette étude évalue des distances d’effets (explosion, incendie, dispersion toxique) utiles pour de nombreux industriels ou les pouvoirs publics.
Le Projet et l'Outil FLUMILOG
Le calcul des distances d'effet associées à l'incendie d'une cellule d'entrepôt a toujours représenté un enjeu important pour la construction de plateformes logistiques car ces distances conditionnent à la fois la surface construite et la position de la plateforme sur le terrain. En l'absence de modèles éprouvés pour quantifier les conséquences d'un incendie d'entrepôt, ce calcul pouvait allonger significativement la durée de construction de plateformes logistiques.
Le projet Flumilog a été ainsi élaboré pour répondre à cette absence. Il associe tous les acteurs de la logistique et le développement de la méthode a plus particulièrement impliqué les trois centres techniques - INERIS, CTICM et CNPP - auxquels sont venus ensuite s'associer l'IRSN et Efectis France.
Un outil a été construit sur la base d'une confrontation des différentes méthodes utilisées par ces centres techniques complétée par des essais à moyenne et d'un essai à grande échelle. Cette méthode prend en compte les paramètres prépondérants dans la construction des entrepôts afin de représenter au mieux la réalité. Les principes de la méthode sont décrits dans le référentiel Oméga 2 de l'INERIS.
>> Accéder au site Web de l'outil FLUMILOG << (l'accès à l'outil nécessite la création d'un compte spécifique)
Le présent document fait suite à un travail d’examen relatif à la manière dont l’effet de surpression pouvait être pris en compte, sur un plan pratique, dans le mécanisme d’élaboration et d’application des PPRT. Rappelons que les PPRT ont pour objectif la
protection des personnes et non des biens.
En effet, les différents textes (notamment le Guide PPRT) traitant du sujet précisent surtout les objectifs attendus en matière de sécurité des personnes. Il était nécessaire, dans un souci d’efficacité de la règle prescrite, qu’un document traite des actions techniques permettant d’atteindre les objectifs du PPRT, en visant la simplicité de compréhension de la part des acteurs de terrain.
Néanmoins, s’agissant d’un complément technique, il n’a guère été possible de faire en sorte que le thème soit abordable par des acteurs étrangers au secteur de la construction. Ce document ne constitue donc pas une vulgarisation du sujet, mais une simplification de l’approche telle qu’elle pourrait être faite de manière classique (par exemple lorsque l’on étudie le comportement des ouvrages de bâtiments vis-à-vis d’agressions diverses : séisme, vent, feu, etc.).
Les auteurs ont veillé à rendre aussi simple que possible l’approche à adopter. Les méthodes développées sont issues de considérations qui sont pour la plupart explicitées dans le texte (notamment les annexes).
Le présent document commence par rappeler les définitions des niveaux d’aléas tels qu’ils figurent dans le Guide PPRT. Il présente ensuite les dispositions constructives à appliquer aux constructions nouvelles (chapitre 5), en donnant de nombreux schémas de ces dispositions. Il indique également des éléments de surcoût pour ce qui concerne la mise en œuvre de ces dispositions. Enfin, il fournit un récapitulatif en matière d’actions pratiques pour les préconisations (paragraphe 5.6).
La même démarche est suivie pour le bâti existant (chapitre 6), dans lequel le paragraphe 6.5 fournit un récapitulatif en matière d’actions pratiques pour les préconisations.
Pour ces raisons, le Ministère en charge de l’Ecologie a demandé qu'un groupement piloté par l’INERIS, et comprenant le Centre d’Etudes Techniques de l'Equipement (CETE) Normandie-Centre et le CETE Méditerranée développe, sur les bases du complément technique élaboré par le CSTB, une méthode simplifiée de l’approche de la vulnérabilité du bâti aux effets de surpression.
>>> Voir le Cahier applicatif du complément technique de la vulnérabilité du bâti aux effets de pression.
Accéder aux autres compléments techniques PPRT
L'objectif des Plans de prévention des risques technologiques est d'améliorer la protection des personnes. Pour ce faire, le règlement du PPRT peut dans la zone « bris de vitres » (zone 20-50 mbar) prescrire ou recommander la tenue des fenêtres des habitations face à l’onde de souffle générée par une explosion.
Afin d'accompagner les populations dans cette démarche, l'INERIS a rédigé un guide pratique intitulé "Fenêtres dans la zone des effets de surpression d'intensité 20-50 mbar, diagnostic et mesures de renforcement". Ce guide est destiné aux maîtres d'œuvre, maîtres d'ouvrage, artisans menuisiers et professionnels du bâtiment. Les tiers pourront également l'utiliser s’ils le souhaitent. Il a pour objectif de les aider à mieux appréhender les demandes de travaux faites par les propriétaires. Il propose des recommandations pratiques afin d’améliorer la tenue des fenêtres d’une habitation située dans la zone 20-50 mbar d’un PPRT:
- Quels sont les types de verre et les dimensions possibles des vitrages ?
- Quels sont les modes de pose de la fenêtre et les systèmes de fermetures possibles?
- Comment fixer la fenêtre dans le mur ?
dans l'optique d'assurer le plus efficacement la sécurité des personnes à l’intérieur des habitations, en tenant compte des contraintes de coût pour les propriétaires.
Le guide BATIRSÛR s’adresse aux professionnels de la construction, maîtres d’ouvrage et maîtres d’œuvre. Ce guide propose des recommandations principalement pour la conception de nouveaux bâtiments en acier de plain-pied devant répondre aux objectifs de performance d’un PPRT en zone de surpression 20-50 mbar. Il fait suite aux travaux du projet de recherche BATIRSÛR mené par l’INERIS avec d’autres partenaires afin d’améliorer la précision des modèles théoriques de prédiction du comportement des bâtiments en acier exposés à une surpression. Les principes simples de construction et les dispositions spécifiques de renforcement proposés dans le guide BATIRSÛR s’intègrent aux règles classiques de dimensionnement utilisées par les bureaux d’études construction, sans mise en œuvre de techniques de calculs complexes et coûteuses.
Ce document présente une méthode élaborée par l'INERIS pour estimer de manière simplifiée la gravité des conséquences environnementales d'un accident industriel. Le score obtenu a vocation à alimenter une démarche volontaire de prévention des risques au sein de sites industriels.
Ce rapport présente une synthèse de l’état des connaissances sur le phénomène d’explosion confinée.
Il constitue un complément du rapport Omega 32-UVCE (Les explosions non confinées de gaz et de vapeurs sur les explosions non confinées) sur les explosions non confinées, il est focalisé sur les explosions de gaz et de vapeurs. Les spécificités des explosions confinées de poussières et de mélanges hybrides y sont abordées de manière marginale.
Ce document s’articule autour de 3 chapitres, dont les objectifs respectifs sont de présenter :