Dimensionnement Explosion du ciel gazeux d'un bac à toit fixe

D7 Explosion ciel gazeuxDominique BONJOUR
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Dimensionnement de l’onde de pression générée par l’explosion du ciel gazeux d’un bac à toit fixe

Pour ce dimensionnement, il est communément admis de ne pas prendre en compte :

  • la quantité de produit impliqué encore présente dans le réservoir mais la hauteur totale du bac,

  • la nature de ce produit,

  • son pouvoir combustible.

     

Seules interviennent dans la formule utilisée, les caractéristiques géométriques du bac concerné, comme si celui-ci ne contenait plus du tout de produit à l’état liquide, ce que l’on pourrait assimiler à l’explosion d’un bac vide non dégazé.

avec :

d : distance d’effet (m), il s’agit donc d’un rayon.
Ps : pression absolue de service (Pa), c’est-à-dire la pression interne du bac
D : diamètre du bac (m)
H : hauteur totale du bac (m) et non celle du produit encore présent dans le bac

Application numérique

Calcul des effets de l’onde de pression de l’explosion du ciel gazeux d’un bac de 18000 m3 à toit fixe contenant du fioul.

Données entrantes :

 

Dimensionnement de l’onde de pression générée par l’explosion de la plus grande masse de produits présente ou pouvant se produire par réaction

Ce dimensionnement est basé sur les résultats de nombreux essais réels et sur maquette et validé par les expertises réalisées à la suite d’accidents industriels.

La réglementation édictée par le service français d’inspection des poudres et explosifs (IPE) prend en considération 5 zones pyrotechniques (Z1 à Z5) correspondant à des niveaux de dommages dégressifs.

 

Le tableau suivant permet de déterminer l’étendue des zones d’effet en terrain nu.

On constate que les zones Zi sont déterminées par des relations de la forme :

avec :

 

di : distance d’effet (m), il s’agit donc d’un rayon.

Q : masse de produit en kg

Ces zones ne sont donc pas à confondre avec les zones de danger utilisées jusque-là. La zone correspondant aux premiers effets de mortalité est à rapprocher de la zone Z2 et la zone des premiers dégâts et blessures notables est à rapprocher de la zone Z4.

Pour les explosifs dont l’effet principal est l’onde de choc (classe 1.1) on prendra K2=8 et K4=22.

 

D’où :

Application numérique

Calcul des effets de l’onde de pression de l’explosion d’un stock d’explosifs primaires d’une masse équivalente à 50 tonnes de TNT au sein d’un dépôt minier.

Données entrantes :

o Masse équivalente TNT : 50 tonnes soit 50 x 103 kg
o Distance correspondant au seuil de létalité (mortalité 1%) à retenir : K2 = 8
o Distance correspondant au seuil des blessures significatives à retenir : K4 = 22

Les zones d’effet sont centrées sur la charge sauf si cette dernière est dispersée ou mobile, auxquels cas les distances limites de ces zones sont comptées à partir des surfaces extérieures de la charge ou de l’enveloppe des positions successives de ces surfaces.

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