Simulation des conditions d'évacuation du personnel

Les résultats de ces études préliminaires de simulation sont présentés comme précédemment par type d’incendie, car les conditions d’évacuation du personnel sont directement liées au fait qu’il y ait ou non stratification des fumées.

4.4.2.1 Incendie avec déstratification des fumées

L’exemple présenté est l’incendie d’un engin de puissance thermique de 15 MW dans une galerie d’accès aux alvéoles C. Cette puissance correspond à la puissance maximale des engins utilisés en exploitation nucléaire.

Le cas retenu est celui d’un incendie situé juste après une intersection, ce qui correspond à une distance d’évacuation maximale pour rejoindre la première recoupe, soit près de 200 m.

Les données obtenues⁴⁰ (température, concentration en monoxyde de carbone et opacité du mélange air / fumées) sont à comparer aux seuils admissibles qui caractérisent les conditions de survie et d’évacuation pour ce type d’incendie. La température ne doit pas dépasser 80 °C, pendant une durée supérieure à 15 minutes. La teneur en monoxyde de carbone ne doit pas excéder les valeurs d’une fourchette estimée entre 500 ppm pendant 60 minutes et 3000 ppm pendant 10 minutes. Enfin, une opacité supérieure à 0,3 m^-1 correspondant à une visibilité en marche de 7 m commence à gêner l’évacuation des personnes ; elle devient difficile pour une opacité supérieure à 1 m^-1 (visibilité inférieure à 1,5 m).

40 L’évolution de la température a été calculée en appliquant les lois de la convection thermique en écoulement turbulent de flux d’air. Les évolutions de l’opacité et de la concentration en monoxyde de carbone ont été simulées numériquement, comme la température, au

Les résultats des simulations sont présentés en mettant en exergue les conditions d’évacuation du personnel sous deux hypothèses : une vitesse d’évacuation de 1 m/s correspond à un cas normal ; une vitesse de 0,5 m/s serait celle d’un groupe devant évacuer un blessé.

z Température

Le diagramme [distance en aval du feu (m) / temps après départ du feu (s) / température (°C)] met en évidence l’influence du système de désenfumage⁴¹ dont la mise en route infléchit la montée de la température de l’air dans les galeries en aval aérage de l’incendie.

La simulation (voir Figure 4.4-6) montre que l’évacuation des personnes situées en aval de l’incendie devrait se faire dans des conditions acceptables même pour les personnes proches du départ de feu.

Les personnes évacuant à vitesse normale atteignent la recoupe dans une atmosphère à une température d'air inférieure à 30 °C, et entre 40 °C à 50 °C si elles sont ralenties par la présence d’un blessé. Ces conditions restent acceptables par rapport au seuil de 80 °C mentionné précédemment.

Figure 4.4-6 Évolution spatio-temporelle de la température de l’air (°C) dans le cas d’un incendie dans une galerie d’accès aux alvéoles C en exploitation nucléaire – Représentation du déplacement des personnes situées en aval de l’aérage de l’incendie

z Concentration en monoxyde de carbone

Selon la même approche que précédemment, la simulation montre que les personnes situées en aval aérage de l’incendie évacuant à vitesse normale peuvent atteindre la recoupe dans des conditions saines. Avec une vitesse d’évacuation réduite à 0,5 m/s, les personnes arrivent à la recoupe dans une atmosphère dont la teneur en CO (de l’ordre de 200 ppm) reste inférieure au seuil de 500 ppm.

41 Il a été considéré, que le début de la mise en œuvre des installations de désenfumage se ferait 5 minutes (300 s) après le début de l’incendie et qu’un régime stable serait établi au bout de 8 minutes. Ces données sont issues de l’expérience en ouvrages souterrains.

z Opacité

La simulation montre que les personnes évacuant à 1 m/s peuvent atteindre la recoupe sans gêne avec une opacité qui reste inférieure à 0,10 m^-1,ce qui correspond à une visibilité de l’ordre de 10 mètres.

En revanche, avec une vitesse d’évacuation lente (0,5 m/s), les personnes seraient rapidement rejointes par les fumées, avec une opacité moyenne de l’ordre de 0,6 m^-1, soit une distance de visibilité limitée à 2 mètres. Dans ce cas, le personnel pourrait être amené à s’équiper de ses appareils respiratoires individuels pour parcourir les derniers mètres jusqu'à la recoupe.

4.4.2.2 Incendie avec stratification des fumées

L’exemple retenu est celui de l’incendie d’un engin de puissance thermique de 30 MW en galerie de liaison. Ce cas, qui correspond à un engin de travaux, est un cas enveloppe par rapport à celui d’un engin de transfert de colis qui serait de plus faible puissance thermique (15 MW).

La propagation, la hauteur et la température de la couche de fumée ont été déterminées de manière analytique en exploitant les connaissances des phénomènes de stratification observés dans le cas des tunnels routiers. Les effets liés au rayonnement émis par les fumées de l’incendie sont à comparer au seuil admissible des effets thermiques sur l’homme (2 kW/m² pour les personnes non équipées de protection⁴²).

Les résultats de la simulation (voir Tableau 4.4-1) montrent que les personnes évacuent en étant soumises à une valeur de rayonnement maximum de 0,9 kW/m² au bout de 100 m d’évacuation dans le cas d’une évacuation à la vitesse la plus lente (0,5 m/s), ce qui correspond à des conditions satisfaisantes.

Rayonnement thermique reçu par le personnel (kW/m²) Vitesse de déplacement

du personnel Localisation

par rapport au foyer

0,5 m/s 1 m/s

100 m 0,88 kW/m² 0,38 kW/m²

200 m 0,56 kW/m² 0,38 kW/m²

400 m

Les fumées n’atteignent pas cette distance en raison de la mise en marche du système de

désenfumage

0,36 kW/m²

Tableau 4.4-1 Rayonnement thermique reçu pendant l’évacuation dans le cas d’un incendie (30 MW) avec fumées stratifiées en galerie de liaison

42 Cette puissance radiative correspond à une température maximale de la couche de fumée de l’ordre de 200 °C, qui induirait une

4.4.3 Conclusion

Dans les installations souterraines du stockage, deux types d’incendie peuvent se développer : les incendies avec des fumées stratifiées (dans des galeries de liaison) ou déstratifiées (dans des galeries d’accès aux alvéoles C ou CU). Dans les deux cas, les simulations effectuées tendent à montrer que la conception de l’infrastructure du stockage souterrain avec des faisceaux de galeries parallèles reliées à intervalles réguliers par des galeries de jonction (recoupes) permet aux personnes de s’éloigner du lieu de l’incendie dans des conditions satisfaisantes, de rejoindre rapidement une galerie parallèle alimentée en air frais (hors du circuit des fumées) puis de regagner la surface dans de bonnes conditions.

Dans quelques cas (incendie avec déstratification des fumées et vitesse d’évacuation lente), on ne peut exclure à ce stade que les personnes pourraient être rejointes par les fumées et devraient utiliser leurs protections respiratoire et oculaire individuelles.

Un cas particulier est celui dans lequel un incendie se développerait en phase de travaux dans une galerie en cul-de-sac. Des personnes pourraient se trouver prises entre l’incendie et l’extrémité de la galerie sans pouvoir rejoindre une recoupe pour évacuer. Dans cette situation, elles devraient s’abriter dans un refuge mobile équipé (air comprimé, eau…) qui aurait les caractéristiques nécessaires de résistance au feu et d’étanchéité aux fumées. Les personnes attendront le secours du personnel d’intervention qui devra arriver sur le lieu de l’incendie pour agir le plus rapidement possible.

Le retour d’expérience en travaux souterrains montre qu’un effort particulier doit être mené sur les mesures de prévention et de formation du personnel, avec des exercices réguliers permettant d’acquérir les réflexes de sauvegarde indispensables. Si les personnes sont bien formées et disposent des moyens adéquats pour intervenir efficacement en cas d’incendie, elles parviennent généralement à éteindre le feu avant qu’il ait eu le temps de se développer. Une intervention par du personnel spécialisé avec un équipement plus conséquent ne serait requise que dans 10 % des départs de feu environ [55].

4.5 Étude des conséquences d’un incendie de l’engin de transfert des hottes