BOIL-OVER

S6 Scenario BOIL-OVERDominique BONJOUR
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Conditions de survenance

Ce phénomène se produit lorsqu’une couche d’eau est présente au fond d’un réservoir contenant certains liquides inflammables et que celle-ci est portée à ébullition.

  • Produits susceptibles de conduire à un boil-over

    • Le boil-over peut être observé avec du brut et l’ensemble des coupes pétrolières. Cependant, il est favorisé si la coupe présente :

      • une large plage de températures d’ébullition

      • une limite supérieure élevée

      • une viscosité élevée

  • Provenance du fond d’eau

    • teneur résiduelle en eau du liquide inflammable, pénétration d’eau de pluie, introduction d’eau incendie, condensation de l’humidité de l’air

  • Conditions de réchauffement

    • feu de bac (convection), feu de cuvette uniquement pour bacs de faible diamètre (conduction)

Phases successives du déroulé d’un BOIL-OVER

La combustion d’une coupe pétrolière s’apparente à une distillation. Les fractions les plus légères brûlent en priorité et créent ainsi une migration ascendante. Les fractions lourdes fluent en sens opposé (Etape 1), par conséquent, le front de chaleur généré, est descendant.

La vitesse de régression du front de combustion est variable selon la coupe (de 2mm.min-1 pour des fiouls lourds à 4mm.min-1 pour du gasoil).

Le fond d’eau est soumis à une pression hydrostatique exercée par l’hydrocarbure. Si la hauteur est de l’ordre de 10m, cette pression est proche de 1 bar, et la température d’ébullition de l’eau de 120°C.

 

Lorsque le front de chaleur (T>Teb(eau)) entre au contact du fond d’eau, il provoque un choc thermique qui entraîne une vaporisation instantanée (Etape 2).

 

Le changement d’état se traduit par une forte expansion volumique (jusqu’à 2 000 fois le volume initial) qui éjecte l’hydrocarbure restant dans le bac sous la forme d’une boule de feu (Etape 3).

 

La durée nécessaire à la survenance d’un boil-over est variable selon les coupes, les quantités mises en jeu, la surface en flamme... Le retour d’expérience montre qu’elle peut être comprise entre 4 et 30 heures.

  • La combustion d’une coupe pétrolière s’apparente à une distillation.

  • Les fractions les plus légères brûlent en priorité et créent ainsi une migration ascendante. Les fractions lourdes fluent en sens opposé. Par conséquent, le front de chaleur généré, est descendant.

  • La vitesse de régression du front de combustion est variable selon la coupe (de 2mm.min-1 pour des fiouls lourds à 4mm.min-1 pour du gasoil).

  • Le fond d’eau est soumis à une pression hydrostatique exercée par l’hydrocarbure. Si la hauteur est de l’ordre de 10m, cette pression est proche de 1 bar, et la température d’ébullition de l’eau de 120°C.

  • Lorsque le front de chaleur (T>Teb(eau)) entre au contact du fond d’eau, il provoque un choc thermique qui entraîne une vaporisation instantanée.

  • Le changement d’état se traduit par une forte expansion volumique (jusqu’à 2 000 fois le volume initial).

  • Selon la violence du choc thermique, la vaporisation de l’eau est plus ou moins rapide et les effets générés sont différents.

     Simple                        Boule de feu et

débordement                    projections

                            ou

Boilover «lent»               Boilover explosif

   Moussage                     Effet Piston

  • Durée nécessaire à la survenance d’un boilover variable selon les coupes, les quantités mises en jeu, la surface en flamme…

Le retour d’expérience montre qu’elle peut être comprise entre 4 et 30 heures.

Etape 1

Etape 2

Etape 3

BOILOVER - Démonstration

Capture d’écran 2019-02-19 à 15.36.32.pn
Capture d’écran 2019-02-21 à 15.54.15.pn