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 présent rapport vise à décrire la démarche adoptée par l’INERIS pour déterminer les effets des explosions et incendies envisageables lors d’accidents industriels. Il s’agit d’un des sujets retenus dans le thème "phénomènes physiques" cité ci-dessus.
L’objectif de ce document est de :
• décrire les outils de modélisation utilisables pour prévoir le comportement des structures lors de l’agression,
• présenter les moyens expérimentaux pour la détermination des paramètres pertinents pour la prédiction de la vulnérabilité des structures,
• décrire les principaux dispositifs de protection des structures.
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.
Ce guide a été établi en application de l’article 29 de l’arrêté du 5 mars 2014 définissant les modalités d’application du chapitre V du titre V du livre V du code de l’environnement et portant règlement de la sécurité des canalisations de transport de gaz naturel ou assimilé, d’hydrocarbures et de produits chimiques. Ce guide est applicable pour la réalisation, sous la responsabilité du maître d’ouvrage, de la partie bâtimentaire de l’analyse de compatibilité d’un projet d’aménagement de type Établissement Recevant du Public ou Immeuble de Grande Hauteur avec l’étude de dangers d’une canalisation de transport, du point de vue de la sécurité des personnes. Ce guide a ainsi pour objectif de proposer et d’illustrer une méthode visant à analyser dans quelle mesure les personnes présentes dans le bâtiment projeté sont protégées par ce dernier des effets des phénomènes dangereux consécutifs à une perte de confinement sur la canalisation de transport, et proposer le cas échéant des mesures particulières de renforcement de la sécurité sur ce bâtiment dans l’objectif de protéger ces personnes de ces effets. Les sommaires et la plupart des références réglementaires et techniques citées dans ce guide sont actives (navigation via un clic sur la référence).
Les disques de rupture sont utilisés soit pour évacuer une surpression dans une enceinte chimique (par exemple, dans le cas d’un emballement thermique) ou soit pour limiter une surpression en cas de montée en pression accidentelle dans une enceinte ou dans une tuyauterie.
Un disque de rupture est un dispositif destiné à se rompre pour une valeur prédéterminée de la pression appelée pression de rupture. Ce dispositif fonctionne par déchirement ou par fragmentation d’un élément étalonné sous l’action de l’excès de pression.
Cette fiche fournit des informations et des conseils sur la façon d’évaluer le niveau de performance. Les éléments de cette fiche permettent de vérifier le respect des critères de performance tels qu’ils sont définis dans l’OMEGA 10 en termes d’« efficacité », de « temps de réponse » et de « niveau de confiance ».
Série de documents pour guider et aider les riverains concernés par les mesures du PPRT à réaliser les travaux de renforcement des logements, dont une plaquette d'information avant travaux PPRT et le guide pour renforcer son logement.
Ce document présente l’approche réglementaire et normative retenue, à la date d'édition du rapport, dans quelques pays que sont l’Allemagne, l’Angleterre, le Canada, les Etats-Unis et l’Australie eu égard aux principes de gestion de la sécurité dans les silos de stockage des céréales.
Outre la France, seuls les Etats-Unis semblent disposer d’une réglementation spécifique. Quant aux autres, les principes de prévention et de protection appliqués s’inscrivent dans un cadre plus général de protection des risques majeurs et de protection des travailleurs.
L’Australie se distingue des autres pays en ce sens que l’accent est mis sur la conception sûre des silos.
Enfin, les Etats-Unis et l’Angleterre insistent sur les compromis coûts/bénéfices liés aux aménagements de sécurité.
Toute une partie de ce document est consacré à l’accidentologie. Des données particulièrement intéressantes en provenance des Etats-Unis sont présentées.
Pour l'application de l'arrêté ministériel relatif à la prévention des risques présentés par les silos et les installations de stockage de céréales, de grains, de produit alimentaire ou de tout autre produit organique dégageant des poussières inflammables.
L’objectif du guide est de permettre aux concepteurs de logements neufs de prendre en compte les prescriptions des Plans de prévention des risques technologiques (PPRT) dans leurs projets situés en zone constructible exposée aux risques technologiques. Il apporte les éléments nécessaires afin de faciliter la prise en compte des prescriptions des PPRT dans la conception des logements neufs en zone constructible.
Il présente des principes généraux en termes d’implantation, d’orientation et d’aménagement fonctionnel des logements ainsi que des dispositions constructives en fonction du type d'effet auquel est exposé le projet (surpression, thermique, toxique).
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.