La modélisation pour optimiser le dimensionnement des dispositifs de sécurité

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La réduction du risque à la source constitue aujourd’hui l’un des axes prioritaires de la politique globale de prévention des risques industriels en Europe. Il s’agit, d’une part de réduire les potentiels de danger d’un site industriel et d’autre part, d’améliorer la maîtrise des risques en s’appuyant sur la complémentarité entre des mesures techniques et organisationnelles. Le choix et l’optimisation des moyens destinés à améliorer la sécurité sur un site industriel nécessitent une connaissance précise des mécanismes physiques survenant lors d’un accident industriel. Les modifications réglementaires récentes telles que la loi du 30 juillet 2003 impliquent des enjeux fonciers importants qui imposent un dimensionnement optimal des dispositifs de sécurité et une évaluation précise des distances d’effets associés aux scénarios d’accident industriel.

Prestation proposée par l’INERIS

Les outils de modélisation du risque accidentel sont surtout employés dans les études réglementaires pour déterminer, en termes de distances d’effets, les
conséquences des accidents sur l’environnement et l’être humain. A l’heure actuelle, pour répondre aux préoccupations des industriels, l’INERIS
propose d’exploiter les résultats pour améliorer la sécurité des sites industriels par le biais de deux approches complémentaires et indissociables :

  •  la modélisation numérique qui présente l’avantage pour un site de pouvoir traiter rapidement un grand nombre de scénarios différents ;
  • les essais expérimentaux en grandeur réelle ou sur maquette pour estimer un phénomène physique sur un site donné (essais de dispersion atmosphérique au gaz traceur par exemple) ou approfondir les connaissances sur certains mécanismes.

A titre d’illustration, en cas de rejet accidentel de polluant, des travaux de modélisation numérique peuvent aider à :

  • améliorer la détection de fuite et optimiser la localisation de capteurs de concentration sur la base de la géométrie du nuage formé ;
  • dimensionner, dans le cas d’un confinement, le débit de l’extraction mécanique et de la cheminé de rejet de façon à limiter les effets d’un rejet de polluant dans l’environnement.

Parallèlement, des essais expérimentaux peuvent être menés à l’échelle réelle ou sur maquette pour évaluer la pertinence et l’efficacité de certains dispositifs de sécurité (évents, arrêtes-flammes…)

Dans tous les cas, la prise en compte de dispositifs de sécurité dans les scénarios d’accident passe par l’étude de mécanismes physiques supplémentaires et
l’utilisation d’outils de prédiction aussi numériques qu’expérimentaux adaptés.

Modélisation numérique d’une explosion dans une enceinte munie d’un évent

Modélisation expérimentale d’un rejet impactant avec la mesure du rain-out dans les cuvettes de rétention