Cet article vise à fournir une compréhension approfondie des berceaux horizontaux utilisés comme équipements sous pression, en mettant en lumière leur définition, les principes fondamentaux à respecter lors de leur utilisation, et les réglementations associées. L'objectif est de clarifier les aspects techniques et sécuritaires liés à ces équipements, en s'appuyant sur les meilleures pratiques et les normes en vigueur.
Introduction aux Réservoirs Horizontaux
Les réservoirs horizontaux sont couramment utilisés pour le stockage de liquides, et leur conception doit garantir la stabilité et la sécurité. Un aspect crucial est le système de support, souvent constitué de berceaux, qui doit être conçu pour supporter le poids du réservoir et de son contenu, tout en tenant compte des variations de charge lors du remplissage et de la vidange.
Principes de Base pour l'Installation de Capteurs de Pesage sous les Réservoirs
L'installation de capteurs de pesage sous les réservoirs nécessite le respect de certaines règles essentielles. Les réservoirs sont souvent exposés aux conditions atmosphériques et aux contraintes liées à la production. Lors de la construction de nouveaux réservoirs verticaux en extérieur, il est impératif de respecter les normes de construction avec des structures appropriées. L'installation ultérieure de capteurs de pesage peut être considérée comme une modification significative en termes de réglementations de construction, nécessitant l'avis d'un ingénieur en structure.
La sécurité est primordiale et doit être conforme aux règles de l'art. Par exemple, les effets du vent sont traités par la norme DIN 1055 partie 4 concernant les charges sur les structures. Il est essentiel que l'ingénieur en charge du projet de réservoir soit informé de toutes les règles internes spécifiques à l'entreprise.
Répartition des Charges
Pour déterminer le poids d'un réservoir reposant sur trois appuis, il est crucial d'optimiser l'agencement des capteurs de pesage en plaçant un capteur sous chaque pied. Dans cette configuration, l'installation est statique, et la charge globale doit être répartie uniformément sur les capteurs.
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Dans le cas d'un réservoir cylindrique suspendu ou vertical, la disposition idéale consiste à placer les trois capteurs à des distances égales de l'axe vertical du réservoir, disposés à 120° sur le même plan. Si tous les appuis ne sont pas équipés de capteurs, il est fortement recommandé de maintenir une répartition égale des charges. Dans le cas contraire, les appuis équipés de capteurs pourraient supporter des charges plus importantes que les autres. L'utilisation de plusieurs capteurs peut améliorer l'exactitude globale du système de pesage, à condition que chaque capteur supporte la même charge.
Si un réservoir repose sur quatre points ou plus, le positionnement devient hyperstatique, nécessitant l'installation d'un capteur sous chaque pied. Lors du montage, il est essentiel de s'assurer que chaque capteur supporte la même charge pour éviter les surcharges ou les délestages. Il est nécessaire de mesurer individuellement la charge sur chaque capteur et d'effectuer des ajustements avec des cales compensatrices si des différences de hauteur, même minimes, sont constatées.
Effets de la Pression dans les Réservoirs Pressurisés
Dans les usines fermées, la pression interne peut affecter les résultats du pesage. Dans l'industrie chimique, des pressions positives élevées sont courantes, tandis que les usines d'extraction peuvent créer des pressions négatives de 100 à 300 mbar. Si la tuyauterie est reliée verticalement au réservoir, une force est exercée, affectant directement les mesures.
L'effet est équivalent au produit de la force et de la section de la tuyauterie. Si les conditions de pression restent constantes pendant le process de pesage, cette quantité peut être prise en compte dans la mesure. Cependant, une disposition horizontale de la conduite est préférable à un raccordement vertical.
Réservoirs Horizontaux pour Liquides : Spécificités
Les réservoirs horizontaux pour liquides sont conçus de manière à ce que le centre de gravité du contenu se déplace verticalement, quelle que soit la masse du produit, lors du remplissage ou de la vidange. Idéalement, le réservoir repose avec la moitié de son poids sur un capteur de pesage pendulaire et sur deux paliers fixes.
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Dans des circonstances normales, aucune mesure supplémentaire n'est nécessaire. Cependant, pour les réservoirs très longs, des butées fixes peuvent être montées aux extrémités du berceau supportant le réservoir pour limiter les mouvements latéraux en cas d'impact.
Dans de nombreuses applications, une légère inclinaison longitudinale vers la sortie du réservoir peut perturber la symétrie de remplissage. Dans ce cas, l'installation de trois capteurs auto-centreurs est la meilleure solution pour un pesage plus précis, avec des butées fixes pour contrer les mouvements horizontaux.
Réglementations et Normes Applicables
L'arrêté du 8 juillet 2010 établit la liste des substances prioritaires et fixe les modalités de réduction et d'élimination des déversements de substances dangereuses. Cet arrêté concerne les stockages en réservoirs aériens manufacturés de liquides inflammables exploités dans un stockage soumis à autorisation au titre de la rubrique 1432 de la législation des installations classées pour la protection de l'environnement.
Ne sont pas soumis à cet arrêté les stockages de liquides inflammables soumis à l'arrêté du 16 juillet 2012 relatif aux stockages en récipients mobiles de liquides inflammables exploités au sein d'une installation soumise à autorisation au titre de la rubrique 1432 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement et présents dans un entrepôt couvert soumis au régime de l'enregistrement ou de l'autorisation au titre de la rubrique 1510 de cette même nomenclature.
Définitions Importantes
- Citerne : Capacité mobile d'un volume supérieur ou égal à 1 mètre cube destinée au transport de liquides inflammables conformément à la réglementation relative au transport de marchandises dangereuses par voie terrestre ou maritime.
- Essence : Tout dérivé du pétrole, avec ou sans additif, d'une pression de vapeur saturante à 20 °C de 13 kilopascals ou plus, destiné à être utilisé comme carburant pour les véhicules à moteur, excepté le gaz de pétrole liquéfié (GPL).
- Réservoir : Capacité fixe destinée au stockage de liquides inflammables.
- Réservoir aérien : Réservoir qui se trouve entièrement au-dessus du niveau du sol environnant.
- Ressource hydraulique : Réserve d'eau ou ressource alimentée en continu telle que mer et cours d'eau.
- Rétention déportée : Rétention ne contenant pas les réservoirs qui lui sont associés.
Implantation des Réservoirs
Les réservoirs installés après la date de parution de l'arrêté augmentée de six mois doivent être implantés de manière à ce que leurs parois soient situées à au moins 30 mètres des limites du site. Ils doivent être implantés sur un site clôturé, sauf en cas d'impossibilité justifiée. Les sites existants doivent disposer d'un accès conforme aux exigences mentionnées.
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Mesures de Sécurité Incendie
- Les murs séparatifs doivent être REI 180 et dépasser d'au moins 1 mètre la couverture du bâtiment au droit du franchissement.
- Les éléments de support de la toiture doivent être réalisés en matériaux A1, ainsi que l'isolant thermique.
- Les locaux doivent être équipés de dispositifs permettant l'évacuation des fumées et gaz de combustion (DENFC).
Les installations nouvelles ne doivent pas comprendre, surmonter, ni être surmontées de locaux habités ou occupés par des tiers. Cette disposition est applicable aux installations existantes dans un délai de cinq ans à compter de la date de publication de l'arrêté.
Protection contre la Corrosion et le Réchauffage
Les réservoirs contenant du pétrole brut doivent être dotés d'un revêtement interne anti-corrosion sur le fond et sur une hauteur de robe de 0,6 mètre à partir du fond. En cas d'utilisation d'un système de réchauffage, des dispositions doivent être prises pour surveiller la température du liquide et limiter la température de réchauffage afin d'éviter les phénomènes dangereux d'auto-inflammation de la phase gazeuse et d'ébullition incontrôlée de la phase liquide.
Rétentions
Les rétentions doivent être étanches et résistantes à l'action physico-chimique des liquides inflammables pouvant être recueillis.
- Pour les stockages de fioul lourd autorisés à compter du 3 mars 1998, la capacité utile de la rétention doit être au moins égale à la capacité totale des réservoirs associés. Pour les autres installations existantes de stockage de fioul lourd, la capacité utile de la rétention est au moins égale à 20 % de la capacité totale des réservoirs associés.
Dans le cas d'une rétention déportée, la disposition et la pente du sol autour des réservoirs doivent être telles qu'en cas de fuite, les liquides inflammables soient dirigés uniquement vers la capacité de rétention. Le trajet aérien suivi par les écoulements accidentels entre les réservoirs et la capacité de rétention ne doit pas traverser de zone comportant des feux nus et ne doit pas couper les voies d'accès aux réservoirs.
Étanchéité des Rétentions
L'étanchéité des rétentions peut être assurée par :
- Un revêtement en béton, une membrane imperméable ou tout autre dispositif qui confère à la rétention son caractère étanche, avec une vitesse d'infiltration inférieure à 10―7 mètres par seconde.
- Une couche d'étanchéité en matériaux meubles telle que si V est la vitesse de pénétration (en mètres par heure) et h l'épaisseur de la couche d'étanchéité (en mètres), le rapport h/V est supérieur à 500 heures. L'épaisseur h, prise en compte pour le calcul, ne peut dépasser 0,5 mètre.
L'exploitant doit s'assurer de la pérennité de ce dispositif. Pour les installations existantes, un recensement des rétentions nécessitant des travaux d'étanchéité doit être effectué dans un délai de deux ans à compter de la date de publication de l'arrêté, suivi d'une planification des travaux en quatre tranches.
Résistance et Maintenance des Rétentions
Les rétentions doivent être conçues et entretenues pour résister à la pression statique du produit éventuellement répandu et à l'action physico-chimique des produits pouvant être recueillis. Elles doivent faire l'objet d'une maintenance appropriée, avec une procédure d'exploitation définissant les modalités de réalisation d'un examen visuel courant régulier et d'un examen visuel annuel approfondi.
Les merlons de soutien doivent résister à un feu de quatre heures. Les murs doivent être RE 240 et les traversées de murs par des tuyauteries doivent être jointoyées par des matériaux E 240.
Hauteur et Distance des Parois des Rétentions
La hauteur des parois des rétentions doit être au minimum de 1 mètre par rapport à l'intérieur de la rétention. La distance entre les parois de la rétention et la paroi des réservoirs contenus doit être au moins égale à la hauteur de la paroi de la rétention par rapport au sol côté rétention.
Surface Maximale des Rétentions
La surface nette maximale susceptible d'être en feu ne doit pas excéder 6 000 mètres carrés. Si la rétention excède cette surface, elle doit être fractionnée en sous-rétentions de 6 000 mètres carrés au plus par des murs ou merlons respectant les dispositions des points 22-2-1 et 22-2-2 de l'arrêté.
Tuyauteries et Pompes dans les Rétentions
Les tuyauteries existantes, situées à l'intérieur des rétentions mais étrangères à leur exploitation, sont tolérées sous réserve de la possibilité de les isoler par des dispositifs situés en dehors de la rétention. Ces dispositifs d'isolement doivent être identifiés et facilement accessibles en cas d'incendie de rétention. Leur mise en œuvre fait l'objet de consignes particulières.
En cas de tuyauterie de liquide inflammable alimentant des réservoirs dans des rétentions différentes, seules des dérivations sectionnables en dehors des rétentions peuvent pénétrer celles-ci.
Une pompe de liquides inflammables peut être placée dans la rétention sous réserve qu'elle puisse être isolée par un organe de sectionnement respectant les prescriptions de l'article 26 de l'arrêté depuis l'extérieur de la rétention ou qu'elle soit directement installée au-dessus des réservoirs.
Détection de Fuites
Lorsqu'une perte de confinement sur un réservoir peut être à l'origine d'un phénomène dont les effets de surpression sont susceptibles de conduire à des dangers significatifs pour la vie humaine à l'extérieur du site, une détection de présence de liquide inflammable (détection liquide ou gaz) doit être mise en place. En l'absence de gardiennage des installations, un dispositif d'alerte doit permettre une intervention dans les trente minutes suivant le début de la fuite.
Réservoirs à Double Paroi
La distance entre la robe du réservoir et la seconde paroi doit être limitée au strict nécessaire pour assurer le placement des organes de sectionnement et permettre l'exploitation et la maintenance courante, et être inférieure à 5 mètres.
L'espace annulaire doit être équipé d'une détection (liquide ou gaz) adaptée à la nature du liquide inflammable stocké, d'une détection feu et de moyens fixes de déversement de mousse.
Les réservoirs doivent être conçus de telle sorte qu'en cas de surpression interne accidentelle, la rupture du réservoir ait lieu au niveau de la liaison entre la robe et le toit. La stratégie de lutte contre l'incendie doit être uniquement basée sur des moyens fixes, permettant l'extinction d'un feu dans l'espace annulaire avec une rapidité telle que la tenue au feu de la double paroi métallique ne soit pas compromise. Le réservoir et la seconde paroi doivent être équipés d'une couronne de refroidissement ayant un débit de 15 litres par minute et par mètre de circonférence minimum.
Réseau d'Extinction Incendie
Le réseau de l'exploitant doit être conçu de telle sorte qu'il puisse être secouru et réalimenté par les moyens de lutte contre l'incendie des services de secours publics en cas de défaillance de l'ensemble du réseau principal et du (ou des) réseau(x) de secours. Le réseau principal doit être testé tous les ans par l'exploitant.
Tuyauteries, Robinetteries et Accessoires
Les tuyauteries, robinetteries et accessoires doivent être conformes aux normes et codes en vigueur lors de leur fabrication, à l'exception des dispositions contraires aux prescriptions de l'arrêté. Les supports de tuyauteries doivent être réalisés en construction métallique, en béton ou en maçonnerie.
Les tuyauteries d'emplissage ou de soutirage débouchant dans le réservoir au niveau de la phase liquide doivent être munies d'un dispositif de fermeture pour éviter que le réservoir ne se vide dans la rétention en cas de fuite sur une tuyauterie. Ce dispositif est constitué d'un ou plusieurs organes de sectionnement. La fermeture s'effectue par télécommande ou par action d'un clapet antiretour.
Inspections et Surveillance
Des inspections hors exploitation détaillées sont nécessaires pour les réservoirs de capacité équivalente de plus de 100 mètres cubes. Les visites de routine permettent de constater le bon état général du réservoir et de son environnement ainsi que les signes extérieurs liés aux modes de dégradation possible. Une consigne écrite définit les modalités de ces visites de routine.
Ces inspections doivent être réalisées au moins tous les cinq ans, sauf si une visite de routine réalisée entre-temps a permis d'identifier une anomalie. Elles comprennent :
- Des mesures visant à déterminer l'épaisseur restante par rapport à une épaisseur minimale de calcul ou une épaisseur de retrait, conformément, d'une part, à un code adapté et, d'autre part, à la cinétique de corrosion.
- Le contrôle interne des soudures.
Ces inspections doivent être réalisées sous la responsabilité de l'exploitant, par une personne compétente désignée à cet effet, apte à reconnaître les défauts susceptibles d'être rencontrés et à en apprécier la gravité.
L'exploitant doit tenir un inventaire des stocks par réservoir. La hauteur de stockage des liquides inflammables en récipients mobiles est limitée à 5 mètres par rapport au sol.
Surveillance et Détection d'Incendie
En dehors des heures d'exploitation de l'installation, une surveillance de toute installation contenant plus de 600 mètres cubes de liquides inflammables de catégorie A, B, C1 ou D1 ou plus de 10 000 mètres cubes de liquides inflammables de catégorie C2, par gardiennage ou télésurveillance, doit être mise en place en permanence afin de transmettre l'alerte en cas de sinistre.
Un système de détection d'incendie est obligatoire et actionne automatiquement le refroidissement des installations voisines.
L'exploitant doit s'assurer de la vérification périodique et de la maintenance des matériels de sécurité et de lutte contre l'incendie mis en place ainsi que des installations électriques, conformément aux référentiels en vigueur.
L'exploitant recense, sous sa responsabilité, les parties (locaux ou emplacements) de l'installation ou les équipements et appareils qui, en raison des caractéristiques qualitatives et quantitatives des matières mises en œuvre, stockées, utilisées, produites ou transformées, sont susceptibles d'être à l'origine d'un incendie ou d'une explosion pouvant présenter des dangers pour les intérêts visés à l'article L. Dans une distance de 20 mètres des parties (locaux ou emplacements) de l'installation ou des équipements.
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