Réservoir sous pression


AMMONIAC - Essais de dispersion atmosphérique à grande échelle
Rapport final des essais réalisés par l'INERIS

    Dans le cadre de ses activités relativement au risque accidentel, l’INERIS doit notamment déterminer des périmètres de sécurité autour des installations industrielles. Suite à une perte de confinement sur une installation, les risques encourus peuvent être instantanés, tels que l’explosion de produits inflammables, ou différés tels que des rejets de produits toxiques. Ce programme de recherche s’est plus particulièrement intéressé au devenir d’un nuage toxique formé après un rejet accidentel d’ammoniac (NH3) stocké liquide sous pression.
    L’étude de la dispersion atmosphérique de l’ammoniac présente un intérêt majeur pour deux raisons. D'une part, l’ammoniac est une substance très répandue dont les utilisations sont nombreuses, de part ses propriétés chimiques ou physiques. D'autre part, l’ammoniac est une substance très toxique, corrosive, inflammable et explosive dans certaines conditions. Pour mémoire, la perte de confinement d’une citerne de 22 tonnes d’ammoniac le 24 mars 1992 à DAKAR a provoqué de nombreux décès (129 morts et plus de 1 100 blessés) dont certains plusieurs semaines après l’accident dus au caractère toxique de l’ammoniac.
    Ce programme de recherche a été principalement financé par le Ministère français en charge de l'Écologie.
    Six industriels européens ont également participé : Norsk Hydro (Norvège), Grande Paroisse (France), Veba Oel (Allemagne), SKW Piesteritz (Allemagne), CEA-CESTA (France) et Rhône Poulenc (France). A l’INERIS, ce programme a été organisé et coordonné au sein de la Direction des Risques Accidentels (DRA). Il a débuté en 1995 et s’est achevé en 1999.
      Les principaux objectifs de ce programme étaient :
    •  d’analyser les risques présentés par des installations utilisant des quantités d’ammoniac pouvant atteindre quelques dizaines de tonnes ;
    •  de compléter les connaissances sur la dispersion atmosphérique de l’ammoniac en milieu libre et encombré ;
    •  et de comparer les résultats des essais avec des modèles de dispersion atmosphérique.
    • Pour cela, une campagne d’essais à grande échelle a été réalisée à partir d’un réservoir d’ammoniac liquide sous pression. Les essais se sont déroulés sur le site du CEA-CESTA sur une période s’étalant de décembre 1996 à avril 1997. Le but de cette campagne d’essais était de mesurer les concentrations d’ammoniac sous le vent des rejets afin de mieux comprendre la dispersion de l’ammoniac dans l’atmosphère dans le cas de rejets réalistes, en particulier en milieu libre et semi-encombré.

L’objectif de l'étude est de disposer d’une meilleure vision des différentes méthodes de type Risk-Based Inspection, appliquées dans le cadre de l’extension des périodicités d’inspection pour les équipements sous pression, utilisées par les industriels. Pour cela une investigation des paramètres utilisés dans ces différentes méthodes a été menée afin de faire ressortir les similitudes et singularités des méthodes employées dans différents secteurs d’activité qui pourraient justifier la variabilité des périodes d’inspection d’un industriel à un autre. L'étude a fait l’objet de visites de SIR (Services d’Inspection Reconnus) d’établissements volontaires pour le déroulement de cette étude, de novembre 2016 à mars 2017, ayant chacune fait l’objet de compte-rendu anonyme. Ces visites ont eu pour objectif d’échanger sur les aspects suivants des méthodologies RBI (Risk-Based Inspection) mises en œuvre, afin d’établir un état des lieux comparatif des différentes méthodologies utilisées sur plusieurs sites industriels :
• L’approche méthodologique ;
• La prise en compte des modes de dégradations ;
• Les paramètres pris en compte pour la quantification de la défaillance des équipements sous pression ;
• Les paramètres de détermination de la criticité de ces équipements.
Les techniques d’inspection utilisées. Les résultats de ces échanges sont l’objet du présent rapport.

"Desert Tortoise" : une campagne expérimentale de dispersion atmosphérique d'Ammoniac
Auteurs : LLNL ( Lawrence Livermore National Laboratory)
Source : REDIPHEM - Base de données d'essais de dispersion de gaz denses
Plus d'infos...
Référence : Goldwire et al.(1985) Goldwire, H. C., T. G. McRae, G. W. Johnson, D. L. Hipple, R. P. Koopman, J. W. McClure, L. K. Morris, and R. T. Cederwall, 1985: Desert Tortoise series data report—1983 pressurized ammonia spills. Lawrence Livermore National Laboratory
Description : La campagne Desert Tortoise, réalisée par le Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) a consisté en quatre essais à grande échelle (entre 15 et 60 m3) de rejet d'ammoniac liquéfié sous pression. La campagne s'est déroulée en été sur le site de Frenchman Flat au Nevada.

La mise sous talus permet de protéger les sphères contre d’éventuelles agressions thermiques ou mécaniques. Elle permet aussi d'implanter un réservoir neuf de grande taille pour une emprise au sol extrêmement limitée.
La technique de couverture des réservoirs par une épaisseur de 0,60 m de Texsol a été reconnue équivalente à la mise sous talus de terre (épaisseur 1 m.) de ces mêmes réservoirs au sens de l’arrêté du 9 novembre 1989 relatif aux conditions d’éloignement auxquelles est subordonnée la délivrance de l’autorisation des nouveaux réservoirs de gaz inflammables liquéfiés.

Ce rapport a pour objectif de présenter et d’analyser les documents les plus pertinents qui concernent le stockage de l’ammoniac et son chargement et déchargement.
Il permet d’identifier les bonnes pratiques en matière de sécurité au travers de référentiels européens, voire internationaux. Pour la partie stockage, ces pratiques concernent à la fois la conception et l’exploitation des réservoirs. Il permettra d’avoir une meilleure connaissance des documents de référence et de comparer leurs prescriptions. Il a été réalisé dans un but pratique. A ce titre, des fiches de présentation ont été annexées au rapport en vue de présenter en quelques lignes les documents analysés.