Confinement secondaire

Ce document de mesures techniques fait référence au confinement secondaire. Les systèmes temporaires ou mobiles qui doivent être mis en place en réponse à une urgence, par exemple des barrages, des matériaux absorbants, des sacs de sable, sont pris en compte dans le document des mesures techniques sur :

Intervention d'urgence / Contrôle des déversements

Protection incendie active / passive

Les documents de mesures techniques connexes sont :

Les critères de niveau 2 pertinents sont :

Le confinement secondaire est utilisé sur la centrale comme deuxième ligne de défense pour prévenir, contrôler ou atténuer les événements dangereux majeurs. Elle peut prendre plusieurs formes dont les plus courantes sont :

Les digues sont généralement utilisées autour des réservoirs de stockage ou des zones de stockage de fûts où sont stockés des liquides inflammables ou toxiques. Des mesures alternatives peuvent être des digues en terre (généralement pour les très grands réservoirs), des puisards et des intercepteurs. Les digues sont également parfois utilisées dans les bâtiments de l'usine pour les réacteurs et autres cuves de traitement. Pour les matériaux qui sont normalement des gaz dans des conditions ambiantes, des diguettes sont utilisées là où les fractions éclair sont suffisamment faibles pour les mériter. Ils sont donc souvent utilisés pour les gaz réfrigérés mais pas pour les mêmes gaz stockés sous pression.

Il est normal de limiter le nombre de réservoirs dans une même digue à une capacité totale de 60 000 m3. Cependant, les matériaux incompatibles doivent avoir des diguettes séparées. Les réservoirs ont souvent des diguettes individuelles.

Les digues doivent être dimensionnées pour contenir 110 % de la capacité maximale du plus grand réservoir ou tambour. Cela laissera une certaine latitude pour l'ajout de mousse lors de l'intervention en cas d'urgence. Il n'y a pas de règles établies sur le rapport entre la hauteur des murs et la surface au sol et les codes varient considérablement en ce qui concerne les recommandations de hauteur des murs de digue. Des murs de faible hauteur (1 à 1,5 m) sont souvent utilisés pour faciliter la lutte contre les incendies, mais constituent une mauvaise défense contre l'écoulement du robinet (lorsqu'une fuite dans la paroi d'un réservoir passe par-dessus la paroi de la digue) ou contre l'effet de raz-de-marée d'une défaillance catastrophique du réservoir. Dans certains cas, des digues jusqu'à la hauteur du réservoir sont utilisées, mais elles sont assez inhabituelles. Pour les digues à parois hautes, il faudra tenir compte de la possibilité que les réservoirs flottent au fur et à mesure que la digue se remplit, provoquant une défaillance catastrophique.

Les diguettes sont généralement fabriquées en brique/mortier ou en béton, mais lorsque des liquides sont stockés au-dessus de leur point d'ébullition, une isolation supplémentaire, par exemple du mortier de vermiculite, peut être ajoutée comme revêtement pour réduire le taux d'évaporation. De tels matériaux offrent une résistance chimique adéquate à la plupart des liquides.

L'entretien des diguettes est un aspect important, souvent négligé, en particulier dans les endroits reculés. Un système d'inspection doit être mis en place pour assurer l'intégrité de la digue. Il convient également d'accorder une attention particulière au drainage pour permettre l'évacuation des eaux de pluie. Ceci est normalement réalisé en incorporant un drain à un point bas d'un sol en pente avec une vanne manuelle, normalement maintenue fermée. Les horaires de fonctionnement doivent inclure l'ouverture quotidienne de la vanne pour éliminer l'eau accumulée, cela aidera également à identifier les fuites mineures. Cependant, avec ce système, il y a le problème que la vanne peut rester ouverte ou tomber en panne, réduisant ainsi l'efficacité de la digue en cas de panne du réservoir. Également dans des conditions hivernales, de la glace peut se former bloquant le drain. Le fait de ne pas éliminer l'eau de pluie réduira la capacité de la digue et peut entraîner un débordement et si la substance à contenir est incompatible avec l'eau, par exemple l'oléum, peut entraîner une augmentation des rejets dans l'air. L'examen de ces scénarios devrait être inclus dans le rapport de sûreté.

Les bacs de récupération sont souvent utilisés sous les équipements susceptibles de petites fuites, tels que les pompes, dans les bâtiments de traitement et sont en fait des mini-diguettes. Ils sont destinés à prévenir la propagation de substances toxiques ou inflammables vers d'autres zones de l'usine ou vers les puisards et les égouts où des effets secondaires entraînant un accident majeur pourraient se produire par effet domino. Les bacs d'égouttage varient considérablement en taille et en conception. Ils sont normalement adaptés à l'élément d'équipement individuel, mais peuvent servir à un certain nombre d'éléments. Les matériaux de construction sont souvent des métaux tels que l'acier inoxydable ou des plastiques rigides solides qui peuvent être facilement déplacés. Le drainage n'est normalement pas prévu et le liquide collecté est normalement éliminé à l'aide d'un matériau absorbant, après neutralisation ou dilution (si nécessaire).

Une variation sur ce thème est l'utilisation de puisards sur les platines à tambour. Ceux-ci sont destinés à contenir le contenu total d'un fût en cas de panne catastrophique. Ils sont normalement limités à 1 ou 2 fûts et peuvent être utilisés pour le transport de fûts par chariot élévateur.

Les études HAZOP/HAZAN doivent déterminer où les bacs d'égouttage sont nécessaires.

Les systèmes de traitement des gaz de dégagement qui peuvent servir de confinement secondaire comprennent :

Ces systèmes peuvent être utilisés pour réduire les concentrations de gaz et de vapeurs dangereux avant le rejet du flux dans l'atmosphère. Outre les épurateurs, ces systèmes font souvent partie du processus normal, mais ils peuvent être utilisés dans un rôle de confinement secondaire. Les deux derniers sont utilisés lorsque les flux de décharge peuvent contenir des liquides ou des solides, par exemple provenant de la ventilation d'urgence du réacteur, qui doivent être éliminés avant un traitement ultérieur. Les collecteurs peuvent être refroidis ou contenir un liquide absorbant pour éliminer les contaminants. Le débit et le volume de décharge du pire cas crédible doivent être pris en compte lors de la conception de tels systèmes. HAZOP/HAZAN doit être utilisé pour établir le scénario du pire cas. Le Document de Mesures Techniques Systèmes de Secours / Systèmes de Ventilation fournit plus de détails.

La conception des systèmes de drainage à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments de traitement doit tenir compte de la nécessité de séparer les déversements de matières dangereuses. Les systèmes de drainage à considérer peuvent inclure :

Dans de nombreux cas, ces fonctions sont combinées et souvent les eaux d'incendie et les effluents de procédé sont drainés dans les systèmes d'égouts principaux. Lorsqu'il existe une possibilité que des substances dangereuses soient déversées dans un système de drainage, des intercepteurs ou des puisards devraient être fournis d'une capacité suffisante pour garantir qu'un accident majeur hors site ne se produise pas. Des études HAZOP ou une méthodologie alternative d'identification des dangers doivent être utilisées pour identifier ces dangers.

Pour les effluents de procédé provenant de fuites ou de lessivage de l'usine, la bonne pratique consiste à fournir un puisard local qui est échantillonné avant d'être vidé. Ces puisards intègrent normalement des indicateurs/alarmes de niveau pour la surveillance. Le rejet peut se faire dans des fûts via des pompes submersibles ou mobiles pour une élimination ultérieure ou via des vannes manuelles ou automatiques à commande manuelle dans les systèmes de drainage principaux si le contenu n'est pas dangereux. En ce qui concerne le drainage des digues, il faudra tenir compte dans le rapport de sécurité de la possibilité que les vannes restent ouvertes.

Une préoccupation particulière est le rejet de liquides inflammables non miscibles à l'eau, qui forment une couche supérieure. Ceux-ci pourraient s'enflammer à des distances considérables de l'usine après le rejet. Des intercepteurs plus sophistiqués peuvent être fournis pour faciliter l'élimination des liquides inflammables flottants. Ceux-ci ont tendance à être conçus pour répondre aux besoins individuels et peuvent incorporer des capteurs de niveau basés sur la conductivité pour distinguer les couches.

Le ruissellement des eaux d'incendie est susceptible d'impliquer de très grandes quantités d'eau contaminée (Lees cite 900-2700 m3/h). Des évaluations des risques doivent être entreprises pour tenir compte de l'exigence de séparation de ces cours d'eau dans des lagunes ou d'autres systèmes de captage.

Les systèmes de détente sont utilisés pour empêcher l'accumulation de pression, entraînant une perte de confinement, en cas de remplissage excessif ou d'augmentation de la température. Ils sont principalement utilisés sur les systèmes de stockage de gaz liquéfié, les réacteurs et les grandes longueurs de pipelines.

Les codes de pratique pour les systèmes de chlore incluent l'utilisation d'un vase d'expansion pour permettre le remplissage excessif du réservoir de stockage principal. Selon l'agencement, la détection/les alarmes de pression, de niveau ou de poids sur le vase d'expansion peuvent être incluses pour alerter les opérateurs si le liquide atteint ce point. La capacité du vase d'expansion recommandée est de 10 % de la capacité d'un réservoir de stockage.

Des vases d'expansion sont parfois prévus pour les réservoirs de stockage atmosphérique, notamment lorsque des substances sont particulièrement toxiques ou nocives. Un milieu de lavage liquide peut être inclus dans le vase d'expansion pour permettre l'élimination des fumées de l'air déplacé lors du remplissage. Le flux d'évent est aspergé dans le récipient sous la surface du liquide. Le vase d'expansion lui-même s'évacue ensuite vers l'atmosphère ou vers un épurateur. Une alternative, lorsque plusieurs réservoirs sont utilisés pour la même substance, est d'organiser des débordements d'un réservoir à l'autre.

Les vases d'expansion pour réacteurs sont décrits dans le Document Mesure Technique Quench Systems.

Les conduites longues contenant des liquides à coefficient de dilatation élevé doivent être équipées de systèmes de décharge ou de chambres de détente pour éviter une perte de confinement due à une surpression. Les systèmes de secours doivent être déchargés dans des vases d'expansion ou hors de l'usine de traitement des gaz si les débits de décharge sont dans les limites de conception de ces systèmes. Les chambres d'expansion doivent avoir une capacité de 20% du volume du pipeline. Le chlore est un cas particulier à considérer. Les codes de pratique recommandent des soupapes de surpression ou des disques de rupture pour les conduites de chlore liquide s'aérant vers le vase d'expansion ou l'utilisation de chambres d'expansion.

Lorsqu'il existe une préoccupation particulière concernant les fuites provenant des réservoirs, une alternative au confinement consiste à fournir une seconde peau pour collecter les matériaux perdus. La surveillance de l'espace annulaire à l'aide d'analyseurs spécifiques ou de détection de niveau peut alerter les opérateurs du problème. De tels systèmes sont parfois utilisés pour des réservoirs souterrains ou dans des zones éloignées, où des fuites non détectées dans l'environnement peuvent se produire. De même, les réservoirs dans les bâtiments de traitement peuvent également être à double paroi.

Les cuves à double enveloppe, y compris les réacteurs et autres cuves de traitement, sont principalement utilisées pour assurer le refroidissement ou le chauffage (à l'aide d'eau, de vapeur, de réfrigérants, de fluides chauffants, etc.) afin de maintenir la température des substances contenues. Dans certains cas, la surveillance du fluide caloporteur est utilisée pour détecter une perte de confinement.

Les tuyaux sont parfois munis d'une enveloppe extérieure ou d'un tuyau secondaire pour les protéger contre la perte de confinement. Quant aux citernes à double paroi, elles ont tendance à être utilisées lorsque la substance contenue est particulièrement dangereuse et qu'aucun moyen alternatif, c'est-à-dire un confinement, n'est disponible pour contenir les rejets. De telles méthodes sont utilisées en particulier pour protéger les tuyaux de matériaux de construction moins robustes tels que le verre ou le plastique qui sont utilisés pour des substances très corrosives, par exemple le brome, les acides forts. Le tuyau extérieur peut être en un matériau beaucoup plus résistant, par exemple de l'acier, qui est suffisant pour assurer un confinement supplémentaire pendant une courte durée sans défaillance. Là encore, la surveillance de l'espace annulaire est utilisée pour détecter la défaillance initiale et alerter les opérateurs. De tels systèmes sont souvent utilisés lorsqu'il y a de longs tronçons de tuyaux sur des ponts aériens. Les tuyaux peuvent être inclinés pour permettre le drainage vers un pot de collecte muni d'une détection de niveau/d'alarmes.

Comme pour les cuves à double enveloppe, le flux de fluide caloporteur/chauffant à travers les tuyaux à double enveloppe peut également être utilisé pour détecter les fuites.

Les systèmes de ventilation des bâtiments peuvent être agencés de telle sorte que le flux soit maintenu des zones les moins contaminées vers les zones susceptibles de devenir contaminées à la suite d'une perte de confinement, avant le rejet via les systèmes d'évacuation des gaz, afin de fournir un certain degré de confinement secondaire. De tels systèmes sont couramment utilisés dans l'industrie nucléaire.

Le Document de Mesures Techniques Relief Systems / Vent Systems considère les systèmes de ventilation.

Il n'existe pas de codes de conception couvrant spécifiquement les mesures de confinement secondaires, mais les notes d'orientation HSE sur des substances particulières couvrent les aspects pertinents. Celles-ci sont énumérées ci-dessous, accompagnées de références générales.

Davantage de ressources