Scénario 4 : Explosion UVCE suite à la ruine du gazomètre

Le risque d’explosion sur le site est lié à la formation d’une zone ATEX de gaz (le biogaz contenant du méthane).

L’explosion n’a lieu que si les proportions de combustible et comburant sont dans le domaine d’explosivité et si une source d’inflammation est présente.

L’explosion UVCE se déroule à l’air libre. Elle a lieu suite à la ruine du gazomètre (positionné en toiture du stockage e digestat).

4.1. Cotation en probabilité

L’explosion d’un nuage de biogaz est un évènement qui a déjà été rencontré dans des installations de méthanisation d’après l’accidentologie.

Avec la mise en place de mesures de prévention spécifiques, la classe de probabilité est D « Evènement très improbable ».

4.2. Cotation en gravité – modélisation du scénario

4.2.1. Données d’entrée et hypothèses

Il s’agit de l’explosion du nuage de biogaz formé suite à la ruine du gazomètre. Le nuage inflammable prend approximativement la forme d’une sphère puis, le nuage se déplace dans le sens du vent, tout en s’élevant et en se diluant. La concentration en biogaz dans le nuage est à la stœchiométrie. Il est considéré que l’inflammation du nuage a lieu pratiquement immédiatement.

Le volume total de biogaz dans le gazomètre est de 4 400 m³. La hauteur du rejet est prise à 8 m de haut. La teneur en méthane du biogaz est supposée à 50% de méthane.

L’inflammation du nuage entraîne la formation d’une boule de feu. La combustion rapide du nuage, à une vitesse de plusieurs dizaines de m/s, produit une onde de pression susceptible de se propager dans l’environnement sur de grandes distances. Les effets de pression de l’explosion du nuage sont déterminés à l’aide de la méthode multi-énergie.

L’indice de violence 4 est retenu, pour lequel la surpression maximale est de 100 mbar. Ce même indice est retenu par l’INERIS dans son rapport pour le scénario « Explosion de l’ATEX formée suite à la ruine du gazomètre ».

L’explosion UVCE engendre des effets de surpression et des effets thermiques, pouvant être supérieurs aux effets de surpression. Ces deux types d’effets sont donc modélisés.

Conformément à la fiche 3 de la circulaire du 10 mai 2010, les distances correspondant aux effets létaux et aux effets irréversibles sont dimensionnées par rapport à la LII (Limite Inférieur d’Inflammabilité). En effet, l’expérience montre qu’en pratique, les effets thermiques de l’UVCE ne sont pas dus au rayonnement thermique (très court) du nuage enflammé, mais uniquement au passage du front de flamme. Autrement dit, toute personne se trouvant sur le parcours de la flamme est susceptible de subir l’effet létal, mais celui-ci n’excède pas la limite extrême atteinte par le front de flamme.

La fiche 3 de la circulaire du 10 mai 2010 précise aussi que les distances d’effets doivent être déterminées à minima dans 2 conditions météorologiques définies dans le tableau suivant (classes de stabilité de Pasquill).

Classe de stabilité de

Température ambiante égale à 20°C

Atmosphère très stable

Vitesse du vent, à une altitude de 10 m, égale à 3 m/s

Température ambiante égale à 15°C Les modélisations de dispersion en vue de déterminer les distances des LII sont réalisées à l’aide du logiciel ALOHA-CAMEO^®.

4.2.2. Effets thermiques

Les distances d’effets thermiques obtenues par modélisation sont données dans le tableau suivant. Il n’y a pas d’effet thermique au niveau du sol.

Cible au sol, Taux de méthane 50% Distances d’atteinte

Conditions météorologiques LIE et effets létaux Effets irréversibles

D5 – 20°C Non atteint Non atteint

F3 – 15°C Non atteint Non atteint

4.2.3. Effets de surpression

Les distances d’effets de surpression obtenues par modélisation sont données dans le tableau suivant et représentées sur la figure suivante. Les distances sont données à partir du centre de l’explosion et pour une cible située au niveau du sol.

Illustration 11 : Distance d’effets du scénario 4 pour une cible au niveau du sol

Source : Technisim Consultants

Explosion UVCE suite à la ruine du gazomètre – Indice 4 Seuils de surpression Gazomètre

200 mbar (effets dominos) Non atteint

140 mbar Non atteint

50 mbar 50,68 m

20 mbar 102,3 m

Le seuil des effets dominos et des effets létaux significatif ne sont pas atteints. Seuls les seuils de 20 et 50 mbar (effets irréversibles) sont atteints.

Illustration 12 : Effets de surpression pour le scénario 4 : Explosion UVCE suite à la ruine du gazomètre

Source : Orthophotographie IGN ; Réalisation : ARTIFEX 2020

4.2.4. Cotation en gravité

Le nombre de personnes exposées à chaque zone d’effet est déterminé dans le tableau ci-après. Cette détermination se veut majorante, la fréquentation des zones étant fortement variable selon les moments de la journée et les périodes de l’année.

Surpression maximale ∆P Caractéristiques de la zone Nombre de personnes potentiellement exposées 200 mbar

Effets létaux significatifs

Seuil des effets dominos - 0

140 mbar Premiers effets létaux

Effondrement des murs - 0

50 mbar Effets irréversibles

Bris de vitre (75%) Parcelle agricole < 10 personnes

20 mbar Effets indirects

Bris de vitres (10%) Parcelle agricole -

Il n’y a pas d’effets létaux. Les effets irréversibles sortent des limites de propriété au niveau de la parcelle agricole voisine.

Pour les effets de surpression, la distance de la surpression de 20 mbar est prise comme égale à deux fois la distance d’effet obtenue pour une surpression de 50 mbar car il existe des dispersions de modélisation pour les faibles surpressions. Ainsi, les effets irréversibles par effets indirects (20 mbar – bris de vitre 10%) s’étendent hors des limites d’emprise du site.

La gravité est donc qualifiée de « sérieux ».

4.3. Classement du scénario

En reprenant la grille d’appréciation, le scénario est classé en zone de risque moindre.

Gravité des

conséquences Probabilité (sens croissant de E vers A)

E D C B A