Introduction Securite [PDF]

Zitiervorschau

INTRODUCTION SÉCURITÉ

EP   20283_b_F_ppt_00 – Introduction Sécurité

COMMENT ÉVITER LES INCIDENTS‐ ACCIDENTS ?



Connaître les dangers relatifs aux : • Produits : Inflammabilité, toxicité ... • Procédés : Pression, démarrage/arrêt, travaux ... • Ambiance de travail • “Hommes”



Réduire les risques à travers différents moyens • Matériel & techniques : conception améliorée, dispositifs de sécurité • Organisation : système de management SHE, procédures ... • “Hommes” : savoir & comportement © 2010 ‐ IFP Training

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PRODUITS DANGEREUX Classification Toxicité FDS

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Classification des produits dangereux Danger des produits chimiques

Étiquetage caractérisant la nature du danger

E Explosif

Xi Irritant

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F+ Hautement  inflammable

C Corrosif

F Facilement  inflammable

T+ Très toxique

N Dangereux pour  l'environnement

T Toxique

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Xn Nocif

O Comburant

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Signalisation du danger Danger des produits chimiques

Panneaux de signalisation des sources de dangers associés aux  produits sur les lieux de travail

Emplacement où une atmoshère explosive peut se  présenter

Matières inflammables ou haute température

Matières explosives risque d'explosion

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Matières comburantes

Matières corrosives

Risque biologique

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Matières toxiques

Matières nocives ou irritantes

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Système Global Harmonisé SGH Danger des produits chimiques

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Risques liés aux produits Danger des produits chimiques

Les risques qui découlent des dangers produits sont : 

risques pour la santé de l'homme: • l'intoxication • les brûlures chimiques • les brûlures thermiques, …



risques pour les personnes et les installations : • le feu • l'explosion, …

risques pour l'environnement :

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

• la pollution du milieu naturel, …

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Critères de danger Danger des produits chimiques

Toxicité aigüe le “seuil des effets létaux” (S.E.L) correspond à la concentration, pour une  durée d’exposition donnée, au dessus de laquelle on peut observer une  mortalité au sein de la population exposée.



le “seuil des effets irréversibles” (S.E.I) correspond à la concentration, pour  une durée d’exposition donnée, au dessus de laquelle des effets irréversibles  peuvent apparaître au sein de la population exposée.



le “seuil des effets réversibles” (S.E.R) correspond à la concentration, pour une  durée d’exposition donnée, au dessus de laquelle la population exposée peut  présenter des effets réversibles.



le “seuil de perception” (S.P) correspond à la concentration entraînant la  détection sensorielle de la substance chimique par la population exposée. Ref : GUIDE TECHNIQUE RELATIF AUX VALEURS DE REFERENCE DE SEUILS D’EFFETS DES PHENOMENES ACCIDENTELS DES INSTALLATIONS CLASSEES

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

6

Critères de danger Danger des produits chimiques

Toxicité chronique ou à long terme : Valeurs limites d’exposition 

La valeur limite d'exposition professionnelle (VLEP) de certains agents  chimiques est définie par décret. C'est la limite supérieure acceptable de la  moyenne pondérée en fonction du temps et de la concentration de l'agent  dans la zone de respiration d'un travailleur pour une période de référence.



Il existe deux types de valeur d'exposition :

• la V.M.E. : c'est la valeur admise pour la moyenne d'exposition sur 8  heures

La VME et la VLE s'expriment en parties par million (ppm) ou en mg/l.

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• la V.L.E. : c'est la valeur limite d'exposition pour une durée de 15 mn  (moyenne pondérée). Attention, ce n'est pas la valeur maximale  d'une concentration instantanée.

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Prévention du risque chimique  Danger des produits chimiques



1 ‐ principe de classement des substances et préparations dangereuses



2 ‐ déclaration des substances et préparations (concerne les fabricants, importateurs, vendeurs)



3 ‐ informations sur les risques présentés par les produits (FDS)



4 ‐ règles générales de prévention du risque • • • • •

évaluer les risques pour la santé et la sécurité des travailleurs assurer une évacuation efficace des vapeurs, poussières sur le poste de travail informer les travailleurs de risques et de mesures prises pour les éviter contrôler les valeurs limites et remédier aux dépassements réglementer l ’accès des lieux de travail et mettre en place une signalisation

5 ‐ contrôle du risque chimique sur les lieux de travail



6 ‐ règles de prévention contre les risques cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques



7‐ dispositions d’urgence



8 ‐ dispositions spécifiques à certains agents chimiques dangereux (benzène, chlorure de vinyle)



9 ‐ mesures d ’applications

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

8

Contrôle de toxicité Danger des produits chimiques

Moyens les plus couramment  utilisés • papier réactif (acétate de plomb  pour détecter l’H2S) • tubes Draeger (précision de 10 à 20 %). Détection de : oxyde de  carbone, benzène, hydrogène  sulfuré, anhydride sulfureux,  acide chlorhydrique, … © 2010 ‐ IFP Training

• analyses de laboratoire

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Fiches de Données de Sécurité Danger des produits chimiques

1. L'identification du produit chimique et de la personne, physique ou morale, responsable de la mise sur le marché 2. Les informations sur les composants, notamment  leur concentration ou leur gamme déconcentration  nécessaires à l'appréciation des risques 3. L'identification des dangers 4. La description des premiers secours à porter  en cas d'urgence

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5. Les mesures de lutte contre l'incendie

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Fiches de Données de Sécurité Danger des produits chimiques

6. Les mesures à prendre en cas de dispersion accidentelle 7. Les précautions de stockage, d'emploi et de manipulation 8. Les procédures de contrôle de l'exposition des travailleurs et les  caractéristiques des équipements de protection individuelles adéquats 9. Les propriétés physico‐chimiques 10. La stabilité du produit et sa réactivité 11. Les informations toxicologiques 12. Les informations éco toxicologiques © 2010 ‐ IFP Training

13. Des informations sur les possibilités d'élimination des déchets

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Fiches de Données de Sécurité Danger des produits chimiques

14. Les informations relatives au transport

15. Les informations réglementaires relatives en particulier au  classement et à l'étiquetage du produit

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16. Toutes autres informations disponibles pouvant contribuer à la  sécurité ou à la santé des travailleurs

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INFLAMMABILITÉ ‐ PREVENTION

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Mécanisme de combustion

Sous quelles conditions un combustible s ’enflamme‐t‐il ?  

Présence simultanée : • du combustible • du comburant (oxygène de l ’air) • d ’une source d ’ignition

L ’oxygène de l ’air est le principal comburant (21 % dans l ’air)

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

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Produits inflammables

Quels sont les états des produits dangereux (combustibles) ? Ces matériaux brûlent‐ils dans l ’état cité ?

Non Non Oui

 Solide Liquide  Gaz

: Bois, PVC, métaux, .. : Essence, GO, méthanol, acétone, xylène, … : GPL, hydrogène, H2S, CO, ...

Seules les émissions  gazeuses brûlent

Y a‐t‐il une restriction à la règle ci‐dessus ?  Les solides finement divisés (Poussières) : soufre, polyéthylène,  sodium, aluminium, magnésium, plomb, céréales, farine, …

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 Les liquides finement divisés (Brouillards) : fuels, GO, huiles, ... 

Ils se  comportent comme  les gaz

3

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Limites d’inflammabilité Autre condition à respecter pour qu'un combustible s ’enflamme : 

Les vapeurs combustibles et l’air doivent être dans des  proportions convenables (limites d ’inflammabilité) :

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Point éclair  

A quelle température un combustible liquide émet‐il des vapeurs inflammables ? Point éclair : température à laquelle le liquide émet suffisamment de vapeurs  pour permettre une courte inflammation en présence d ’une flamme. Les  vapeurs s ’enflamment et s’éteignent aussitôt.



Point de feu : température à laquelle les vapeurs sont émises en quantité suffisante pour alimenter la combustion.



Point d ’auto‐inflammation :  température à laquelle les vapeurs s ’enflamment  spontanément.   • 1 : les vapeurs sont en trop grande proportion • 2 : le mélange air/combustible  est en proportions convenables • 3 : les vapeurs de combustible ne sont pas en concentration suffisante

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

5

Mesure du point éclair

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Auto inflammation Quelques températures d ’auto‐inflammation TEMPÉRATURE D'AUTO‐ INFLAMMATION °C

Oxyde de carbone

610

Hydrogène

585

Hydrogène sulfuré

260

Méthane

535

Éthylène

450

Éthane

515

Propane

465

Butane

405

Essence

400

Kérosène

255

Gazole

335

Fuel‐oil

250‐280

Huile

250‐300

Bitume

250‐400

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COMBUSTIBLES

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Mécanisme de l’explosion

Quand les vapeurs émises sont dans les proportions idéales : • la réaction amorcée en un point du mélange gazeux par une source  d ’inflammation libère de l ’énergie sous forme de chaleur  • si la chaleur libérée est suffisante, la combustion se propage de proche en  proche • les gaz chauds produits provoquent de hautes températures et pressions :  

Réaction explosive L’inflammation peut prendre la forme : • d ’une déflagration : onde de pression en avant du front de flamme de  quelques dizaines de m/s avec une surpression de 4 à 10 bars

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• d ’une détonation : le front de flamme est lié à une onde de choc se  propageant à environ 1000 m/s avec une surpression de 20 à 30 bar

8

Effets sur l’organisme humain

Surpressions néfastes à l ’homme : 20 hPa ou mbar, seuils des effets délimitant la zone des effets  indirects par bris de vitre sur l'homme ; 



50 hPa ou mbar, seuils des effets irréversibles délimitant la « zone  des dangers significatifs pour la vie humaine » ;



140 hPa ou mbar, seuil des effets létaux délimitant la «zone des  dangers graves pour la vie humaine» mentionnée à l'article L.  515‐16 du code de l'environnement;



200 hPa ou mbar, seuil des effets létaux significatifs délimitant la  « zone des dangers très graves pour la vie humaine» mentionnée  à l'article L. 515‐16 du code de l'environnement.

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

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Limites d’inflammabilité Exemples de limites d ’inflammabilité :

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Mécanisme de la combustion En résumé pour qu’une atmosphère soit explosive, il faut :

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Combustibles solides Combustibles solides :  De nombreux combustibles solides minéraux et organiques peuvent  s ’enflammer s ’ils forment avec l ’air un nuage de poussière. Une source d’inflammation induit sur les particules des réactions  exothermiques : • une oxydation de surface • une pyrolyse accompagnée d ’émission de gaz formant une atmosphère  explosive autour de chaque particule 



Comme pour les gaz, il existe pour chaque produit une concentration minimale  de poussières : • poussières de soufre : concentration mini = 35 g/m3 dans l ’air • poussières de polyéthylène, polypropylène : concentration mini = 20 g/m3  dans l ’air



Les concentrations maximales d ’explosion sont moins définies que les LSE des  gaz (environ 1 à 3 kg/m3)

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

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Explosimètre : Principe de fonctionnement

L ’explosimètre permet de vérifier que l ’atmosphère analysée est en dessous de  la LIE d ’un corps de référence (exemple : isobutane, mélange butane‐pentane) Le principe de fonctionnement consiste à provoquer la combustion ou  l ’oxydation des gaz sur un filament de platine enrobé d ’un catalyseur  © 2010 ‐ IFP Training

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Explosimètre : Principe de fonctionnement

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14

Explosimètre : Principe de fonctionnement



Le mode opératoire dépend du type d ’appareil et il importe de  respecter certaines règles : • vérifier la charge des piles • vérifier l ’étanchéité parfaite de tout le circuit d ’aspiration • vérifier le zéro de l ’appareil et la sensibilité • vérifier que l’appareil a été étalonné avec le  gaz inflammable  correspondant au contrôle en cours     • ne pas prolonger la mise sous tension du filament © 2010 ‐ IFP Training

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Explosimètre : Principe de fonctionnement 



La mesure n ’est pas significative si : • présence de composés sulfurés, de chlore, de silicone … • présence d ’eau ou d ’autres liquides même sous forme de  brouillards • présence de gaz inertes (CO2, N2, Argon, …) • atmosphère chaude (60 à 65 °C maxi) ou froide ( 5/293 = P/593 P = 9,8 bar

La pression varie comme la température absolue du gaz (en °K). Les risques encourus sont faibles EP   20286_b_F_ppt_00 ‐ Dangers liés au comportement des fluides

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Pression

P s ’exprime en bar abs        T s ’exprime en °K

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Conséquences d ’un apport ou d ’un retrait  de chaleur à un corps Capacité contenant une phase liquide et une phase vapeur Exercices

Un feu se déclare sous un ballon d ’alimentation de  brûleurs contenant du butane (une phase liquide et une  phase vapeur). La température monte à 90°C. Que se passe‐t‐il au niveau de la pression P ?

Pression

La pression monte à environ 11 bar relatifs

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/

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Tant qu ’il subsiste un ciel gazeux, la pression augmente avec l ’élévation de  température conformément à la courbe de TV du gaz. Les risques encourus restent peu important tant qu ’il subsiste un ciel  gazeux.

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ur pe a V

7

Courbes de tension de vapeur 

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Utilisation des courbes de tension de vapeur Quelques exemples

Propane

~ 16 

~ 1 

Butane

~ 4 

~ 7,5 

Ammoniac

~ 19 

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~ 7 

9

EP   20286_b_F_ppt_00 ‐ Dangers liés au comportement des fluides

Conséquences d ’un apport ou d ’un retrait  de chaleur à un corps Capacité pleine de liquide 

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Liqu ide

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ur pe a V © 2010 ‐ IFP Training

Dans le cas d ’un ballon en acier plein d ’eau à 20°C, une montée en température de 30°C  entraîne une pression de l ’ordre de 180 bars,  soit en moyenne 6 bars/°C

Pression

Tout liquide tend à se dilater quand la température augmente ; il y a une expansion  thermique. Elle peut entraîner des surpressions considérables capable de rompre tous les  équipements non protégés.

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Ne jamais remplir complètement une capacité de GPL

Élévation de pression approximative en  fonction de l ’élévation de température  dans un récipient de gaz liquéfié.



Tant qu ’il y a un ciel gazeux au dessus du  liquide , la pression monte lentement  suivant la courbe de TV. Dès que le liquide occupe toute la  capacité (par sa dilatation), la pression  augmente brutalement.



Ces risques peuvent apparaître dans les capacités isolées (sphères, camions‐ citernes, wagons‐citernes, bouteilles d ’échantillon, …)



Ne jamais remplir complètement une capacité ; laisser un ciel gazeux

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

11

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Règle : laisser un ciel gazeux de 3%  à 50°c



La température maximale de référence pour les conditions normales de  stockage en France est de 50°C.



Elle est prise à 40°C si l ’équipement est muni d ’un pare‐soleil



La règle couramment utilisée est de laisser un ciel gazeux au moins égal à 3 %  du volume total du récipient quand le liquide est à 50°C.

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Attention aux capacités et tuyauteries isolées



Précautions : • Surveiller les niveaux : dans les sphères en particulier (le volume  n ’est pas proportionnel au niveau) • Attention aux capacités laissées pleines après les épreuves  hydrauliques • Attention aux tuyauteries isolées. L ’expansion thermique peut  entrainer des ruptures de joints ou même de la tuyauterie.

 Laisser une vanne décollée  vers la capacité

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 si des soupapes d ’expansion  thermique sont prévues,  veiller à ce qu ’elles ne  soient pas isolées

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Ne jamais faire circuler le fluide chaud dans un échangeur  quand le coté fluide froid est isolé Cas d’un échangeur pendant arrêt, démarrage ou test:

Montage possible de soupapes d’expansion  thermique sur les échangeurs, spécialement  sur les refroidisseurs à eau, afin d’éviter les  erreurs potentielles d’opération.

Sinon, utilisation de pancartes avec  instructions à lire.

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Ne jamais faire circuler le fluide chaud  quand le coté fluide froid est isolé

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Soupapes d’expansion thermique

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Apport de chaleur avec changement d ’état



La vaporisation du liquide s ’accompagne : • d ’une consommation d ’énergie (chaleur latente) • d ’une augmentation très importante de volume



Dans le cas de l ’eau, à 100°C et pression atmosphérique, • 1 litre d ’eau donne 1600 litres de vapeur. • Une telle vaporisation peut entraîner une surpression immédiate très  importante avec destruction de matériel (destruction des internes et  même éclatement de la capacité) © 2010 ‐ IFP Training

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Apport de chaleur : Froth‐over La rupture d ’un serpentin dans un bac peut créer un débordement par  moussage (Froth‐over) :

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Apport de chaleur : Boil‐over 

Lors d ’un feu dans un réservoir de produit chauffé on peut observer: • une émulsion de surface et un débordement du à la présence de l ’eau  d ’arrosage ou de la mousse (Slop‐over) • une émulsion dans la masse (Boil‐over) provoquée par le produit, qui en  brûlant, crée une onde de chaleur qui provoque l ’ébullition de l ’eau libre  au fond du bac.

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Précautions 

   



Ne pas utiliser de vapeur dans les serpentins de réchauffage de réservoirs de  stockages de produits au‐dessus de 80‐90°C

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

Contrôler la présence d ’eau dans les coulages vers les bacs de stockage Purger en point bas les tuyauteries et les capacités Éliminer toutes traces d ’eau après les épreuves Vérifier l ’absence d ’eau dans les réservoirs de vidange (fûts, tonnes de  vidange, …) Vérifier le bon fonctionnement des purgeurs sur les lignes de vapeur

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Retrait de chaleur : Risque de mise sous vide



Le retrait de chaleur a des conséquences inverses : • diminution de la température du corps sans changement d ’état physique  mais entraînant une contraction. • Changement d ’état physique, ce qui signifie : − condensation pour une vapeur − solidification pour un liquide • Dans les deux cas il y a risque de mise sous vide de la capacité



Les accidents les plus fréquents sur des équipements isolés se produisent lors  de refroidissements (pluie, gel, …) • par condensation de la vapeur d ’eau lors de manœuvres de dégazage ou  désaération

• pendant le transport de produits chauds EP   20286_b_F_ppt_00 ‐ Dangers liés au comportement des fluides

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• par condensation de la vapeur d ’eau contenue dans l ’air (bacs de stockage,  silos, …)

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Retrait de chaleur : Risque de mise sous vide



Précautions à prendre : • mettre les évents et les purges à l ’air libre (si pas de risque de créer un problème  d’atmosphère explosive) • maintenir une légère surpression − addition d ’un corps pur léger (ex : propane dans le butane) − injection de gaz inerte − gaz de chauffe

• vérifier le bon fonctionnement des soupapes de respiration

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• Selon la température, certains corps ont une tension vapeur inférieure à la pression  atmosphérique : par temps froid, il peut être nécessaire de pressuriser les capacités

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Vaporisation d’un liquide par détente : Risque de givrage



Lors d ’une vaporisation par baisse de pression dans une vanne, il n ’y a  pratiquement pas d ’échange thermique avec le milieu ambiant. La chaleur  latente de vaporisation est prise dans le liquide lui‐même. La baisse de  température en présence d ’humidité amène un givrage. Un blocage peut  apparaître par la formation de glace ou d ’hydrates. 

Lors dune prise d’échantillon de gaz  liquéfiés pour permettre en cas  d'incidents que chaque vanne soit  manœuvrable : • ouvrir dans l'ordre, les vannes 1 et 2 • lorsque la prise est terminée, fermer  la vanne 2, puis la vanne 1 et  décomprimer en ouvrant la vanne 3

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Ceci est bien entendu aussi valable  pour une purge de gaz liquéfié.

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Vaporisation d’un liquide par détente : Risque de givrage

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Formation d’hydrates Hydrates Ce sont des structures cristallines se formant entre l’eau et des hydrocarbures  dans certaines conditions. Ils se forment avec les hydrocarbures suivants : • méthane • éthane • propane • butane



et aussi avec : • le gaz carbonique CO2 • l ’hydrogène sulfuré H2S

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Ce sont des solides de couleur blanche pouvant revêtir différents aspects  (neige, givre, cristaux, …)

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Formation d’hydrates

Domaine de formation des  hydrates Le propane commercial du fait de la  présence d ’éthane forme  facilement des hydrates Idem pour le propylène

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En cas de bouchage d ’une  tuyauterie, l ’adhérence aux parois  et la dureté du bloc d ’hydrates est  telle qu ’aucun moyen mécanique  normal de débouchage ne peut être  mis en œuvre. Pour l ’éviter, la teneur en eau du  propane doit être  0°C © 2010 ‐ IFP Training

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Eau liquide : Risques et précautions

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Masse de l’eau : attention si pas prévu  au niveau de la conception

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Réaction avec les acides et les bases : • Ne pas mélanger brusquement • Ne pas introduire d’eau dans l’acide  ou la base mais faire l’inverse

Brûlure par eau chaude (si >55°c)

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Accroissement des charges  électrostatiques

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Dissolution et désorption de l’air

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Vapeur d’eau : Risques et précautions

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Risque de condensation :  • après une vaporisation, une  condensation trop rapide  sans entrée d ’air ou d ’un  autre gaz pour compenser  peut provoquer une mise  sous‐vide et un écrasement

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Précautions : • avoir du gaz inerte disponible pour l’appoint © 2010 ‐ IFP Training

• utiliser temporairement des  manomètres sous‐vide

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Vapeur d’eau : Risques et précautions

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Risque « Coup de bélier » : la présence de condensats dans les lignes vapeur  trop rapidement mises en service ou rarement utilisées entraine des à‐coups  de pression et éventuellement des ruptures. • avant d’utiliser une ligne de vapeur : − éliminer les condensats présents − mettre en service lentement pour réchauffer

Risque de vaporisation du produit si T° ébullition