QRA Version Finale [PDF]

Zitiervorschau

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique *** * *** Université de Carthage *** * *** Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie

Projet de Fin d’Année  Filière : Chimie Industrielle Sujet :

Etude Quantitative des risques (QRA) d’une installation industrielle

Réalisé par : Oumayma FARHAT Fadwa HAWARI Ameni MNIJLI Nawress ABDEDAYEM

Responsable à l’INSAT : Dr. Sami ABID

Année Universitaire : 2019/2020

REMERCIEMENTS

Au terme de ce de ce travail, nous tenons à exprimer nos profonds remerciements à toute personne dont l’intervention a favorisé son élaboration. Nos remerciements s’adressent tout d’abord à Mr. ABID Sami, notre encadrant à l’institut national des sciences appliquées et de technologie. Ses idées et ses conseils ont été de grande valeur pour l’aboutissement de ce projet. Nous tenons à remercier les membres de jury d’avoir accepté d’évaluer notre travail . Que tous ceux et celles qui ont contribué de près ou de loin à l’accomplissement de ce projet de fin d’année, trouvent l’expression de nos remerciements les plus chaleureux.

"An incident is just the tip of the iceberg, a sign of a much larger problem below the surface." Don Brown.

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TABLE DES MATIÈRES

REMERCIEMENTS........................................................................................................................2 Liste des figures.............................................................................................................................vii Liste des tableaux...........................................................................................................................ix NOMENCLATURE........................................................................................................................x INTRODUCTION GÉNÉRALE.....................................................................................................1 Chapitre I :.......................................................................................................................................4 Recherche bibliographique..............................................................................................................4 I.1 Terminologie et notions de base :...........................................................................................5 I.1.1Quelques définitions :....................................................................................................5 I.1.2 Classements des hydrocarbures liquides :..................................................................6 I.2 Types et technologie des réservoirs :.....................................................................................7 I.2.1 Introduction :.................................................................................................................7 I.2.2 Classification et caractéristiques des réservoirs :......................................................8 I.2.3 Accidents sur les réservoirs :......................................................................................15 Chapitre II :....................................................................................................................................17 Présentation générale de l’étude de dangers..................................................................................17 II.1 Introduction.........................................................................................................................18 II.2 Objectifs de l’étude de dangers...........................................................................................19 II.3 Méthodologie générale :......................................................................................................19 II.4 Les méthodes d’analyse des risques :.................................................................................21 II.5 L’analyse quantitative des risques QRA :...........................................................................22 II.5.1 Introduction :.............................................................................................................22 II.5.2 Objectifs de la QRA...................................................................................................22 II.5.3 Méthodologie de la QRA...........................................................................................23 II.5.4 Evaluation des risques :............................................................................................24 II.6 Les phénomènes dangereux  :.............................................................................................27 II.6.1 Définitions de base :...................................................................................................27 iv

II.6.2 Synthèse des caractéristiques des phénomènes dangereux majeurs.....................31 Chapitre III :.................................................................................................................................32 Etude d’un établissement de raffinage de pétrole..........................................................................32 III.1 Introduction........................................................................................................................33 III.2 Présentation de l’établissement..........................................................................................33 III.3 Aperçu sur la STIR............................................................................................................33 III.3.1 Historique :...............................................................................................................33 III.3.2 Produits :...................................................................................................................34 III.3.3 Services :...................................................................................................................34 III.4 Description de l’environnement de l’établissement..........................................................35 III.4.1 Localisation :............................................................................................................35 III.4.2 Données climatiques.................................................................................................35 III.4.3 Conclusion :..............................................................................................................38 Chapitre IV :.................................................................................................................................39 Etude de la probabilité...................................................................................................................39 IV.1 Arbre des événements :.....................................................................................................40 IV.1.1 Définition :................................................................................................................40 IV.1.2 Analyse par l'arbre des événements......................................................................40 IV.1.3 Évaluation quantitative d'un arbre d'événements :..............................................45 IV.1.4 Limites et avantages :...............................................................................................45 IV.2 Les accidents traités :..................................................................................................46 IV.3 Sources des fréquences :............................................................................................46 IV.4 Les phénomènes dangereux possibles issus d’une perte de confinement :.............48 IV.5 Scénarios d'accidents majeurs à adopter dans l'étude détaillée.............................51 IV.6 Etude de la probabilité des accidents majeurs :.......................................................51 IV.7 Conclusion :.................................................................................................................74 CHAPITRE V : Etude de la gravité...............................................................................................75 V.1 Introduction :....................................................................................................................76 V.2 Présentation du logiciel de simulation PHAST..............................................................76 V.3 Données pour la Modélisation des scénarios d’accidents majeurs...............................78 V.4 Modélisation des accidents majeurs liés aux bacs de stockages :.................................80 V.4.1 Scénario n°1 : Jet fire suite à une fuite au niveau du bac de stockage à toit flottant...................................................................................................................................80 V.4.2 Scénario n°2 : Explosion retardée suite à une fuite au niveau du bac de stockage à toit flottant.........................................................................................................................84 v

V.4.3 Scénario n°3 : Explosion suite à une rupture catastrophique du bac de stockage à toit fixe:..............................................................................................................................87 V.5 Classement des scénarios dans les matrices de criticité...............................................91 V.6 Conclusion :.......................................................................................................................96 Chapitre VI : les barrières de prévention et

les moyens de protection....................................97

VI.1 Introduction.......................................................................................................................98 VI.2 Mise en place des barrières de prévention.........................................................................98 VI.2.1 Barrières de prévention spécifique aux bacs du stockage (à toit flottant)..........98 VI.3 Moyens d’intervention suite aux accidents.......................................................................98 VI.3.1 Ressources humaines................................................................................................98 VI.3.2 Moyens techniques.................................................................................................100 VI.4 Présentation des nœuds de papillon.................................................................................102 VI.5 Grille de criticité résiduelle des événements redoutés....................................................106 VI.6 Conclusion.......................................................................................................................110 Conclusion générale et perspectives............................................................................................111 RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES.....................................................................................112 Liste des annexes.........................................................................................................................115

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Liste des figures Figure 1:Réservoir à toit fixe et fond plat......................................................................................11 Figure 2:Réservoir à toit flottant....................................................................................................12 Figure 3 : Réservoir toit fixe à écran flottant interne....................................................................13 Figure 4 : bacs cylindriques horizontaux.......................................................................................14 Figure 5:Réservoirs sphériques......................................................................................................14 Figure 6: Réservoirs sphéroïdaux..................................................................................................15 Figure 7: Logigramme représentant le processus de réalisation d'une étude de dangers pour les installations classées......................................................................................................................21 Figure 8 : Principales étapes d'une analyse quantitative des risques.............................................23 Figure 9: Mécanisme d’un feu de nappe........................................................................................27 Figure 10: Mécanisme d'un UVCE................................................................................................29 Figure 11: Mécanisme du BLEVE................................................................................................29 Figure 12: Mécanisme de Boil Over..............................................................................................30 Figure 13: scenarios Boil Over......................................................................................................31 Figure 14: évolution de la température à Bizerte en 2019.............................................................35 Figure 15: évolution de précipitations à Bizerte en 2019 [13]....................................................36 Figure 16: évolution de la vitesse du vent à Bizerte en 2019 [12].............................................36 Figure 17: Rose de vent à Bizerte en 2019 [13]...........................................................................37 Figure 18 :Degrés-jours et ensoleillement à Bizerte en 2019 [12].............................................38 Figure 19:Concept de scénario d'accident.....................................................................................42 Figure 20 : Concept de l’arbre d'événements................................................................................43 Figure 21:Résultat possible d’un rejet inflammable......................................................................43 Figure 22: Concept d'analyse d'arbre.............................................................................................45 Figure 23: Organigramme des scénarios accidentels.....................................................................51 Figure 24: Arbre d’événement du déversement du produit sur le toit d’un réservoir à toit flottant 0