Erreur de santé et tâches critiques dans la curiethérapie post-charge à distance : approches pour améliorer les performances du système

La btachythérapie post-charge à distance (RAB) est un procédé médical utilisé dans le traitement du cancer. RAB utilise un dispositif contrôlé par ordinateur pour insérer et retirer à distance des sources radioactives, à proximité d'une cible (ou d'une tumeur) dans le corps. Des problèmes liés à la dose délivrée pendant le RAB ont été rapportés et attribués à une erreur humaine (Swann-D'Emilia, Chu et Daywalt 1990). Callan et al. (1995) ont évalué l'erreur humaine et les tâches critiques associées au RAB dans 23 sites aux États-Unis. L'évaluation comprenait six phases :

Phase 1 : Fonctions et tâches. La préparation au traitement était considérée comme la tâche la plus difficile, car elle était responsable de la plus grande tension cognitive. De plus, les distractions avaient le plus grand effet sur la préparation.

Phase 2 : Interférences homme-système. Le personnel n'était souvent pas familiarisé avec les interfaces qu'il utilisait rarement. Les opérateurs ne pouvaient pas voir les signaux de contrôle ou les informations essentielles de leurs postes de travail. Dans de nombreux cas, les informations sur l'état du système n'ont pas été fournies à l'opérateur.

Phase 3 : Procédures et pratiques. Comme les procédures utilisées pour passer d'une opération à l'autre et celles utilisées pour transmettre l'information et l'équipement entre les tâches n'étaient pas bien définies, des informations essentielles pouvaient être perdues. Les procédures de vérification étaient souvent absentes, mal conçues ou incohérentes.

Phase 4 : Politiques de formation. L'étude a révélé l'absence de programmes formels de formation dans la plupart des sites.

Phase 5 : Structures d'appui organisationnel. La communication pendant le RAB était particulièrement sujette à erreur. Les procédures de contrôle de la qualité étaient inadéquates.

Phase 6 : Identification et classification des circonstances favorisant l'erreur humaine. Au total, 76 facteurs favorisant l'erreur humaine ont été identifiés et catégorisés. Des approches alternatives ont été identifiées et évaluées.

Dix tâches critiques ont fait l'objet d'une erreur :

• planification, identification et suivi des patients
• stabilisation du placement de l'applicateur
• localisation grand volume
• localisation de la position d'arrêt
• dosimétrie
• mise en place de traitement
• saisie du plan de traitement
• échange de sources
• étalonnage des sources
• tenue de dossiers et assurance qualité de routine

Le traitement était la fonction associée au plus grand nombre d'erreurs. Trente erreurs liées au traitement ont été analysées et des erreurs se sont produites au cours de quatre ou cinq sous-tâches de traitement. La majorité des erreurs se sont produites lors de l'administration du traitement. Le deuxième plus grand nombre d'erreurs était associé à la planification du traitement et était lié au calcul de la dose. Des améliorations du matériel et de la documentation sont en cours, en collaboration avec les constructeurs.

Noir

Le maintien et l'amélioration de la santé, la sécurité et le confort des personnes dans les établissements de santé sont sérieusement affectés si les exigences spécifiques du bâtiment ne sont pas respectées. Les établissements de santé sont des bâtiments assez singuliers, dans lesquels coexistent des environnements hétérogènes. Différentes personnes, plusieurs activités dans chaque environnement et de nombreux facteurs de risque sont impliqués dans la pathogenèse d'un large éventail de maladies. Les critères d'organisation fonctionnelle classent l'établissement de santé environnements comme suit : unités de soins infirmiers, blocs opératoires, installations de diagnostic (unité de radiologie, unités de laboratoire, etc.), services de soins externes, zone administrative (bureaux), installations diététiques, services de linge, services d'ingénierie et zones d'équipement, couloirs et passages. Le groupe de parts qui fréquente un hôpital est composé de personnel de santé, de personnel soignant, de patients (patients hospitalisés en long séjour, patients hospitalisés en soins aigus et patients externes) et de visiteurs. Le les process comprennent des activités propres aux soins de santé – activités diagnostiques, activités thérapeutiques, activités infirmières – et des activités communes à de nombreux édifices publics – travail de bureau, maintenance technologique, préparation des aliments, etc. Le facteurs de risque sont des agents physiques (rayonnements ionisants et non ionisants, bruit, éclairage et facteurs microclimatiques), chimiques (par exemple, solvants organiques et désinfectants), biologiques (virus, bactéries, champignons, etc.), ergonomiques (postures, levage, etc.). ) et des facteurs psychologiques et organisationnels (par exemple, les perceptions environnementales et les heures de travail). Le maladies liés aux facteurs mentionnés ci-dessus vont de la gêne ou de l'inconfort environnemental (par exemple, inconfort thermique ou symptômes irritatifs) à des maladies graves (par exemple, infections nosocomiales et accidents traumatiques). Dans cette perspective, l'évaluation et le contrôle des risques nécessitent une approche interdisciplinaire impliquant des médecins, des hygiénistes, des ingénieurs, des architectes, des économistes, etc. et la réalisation de mesures préventives dans les tâches de planification, de conception, de construction et de gestion des bâtiments. Les exigences spécifiques à la construction sont extrêmement importantes parmi ces mesures préventives et, selon les lignes directrices pour des bâtiments sains introduites par Levin (1992), elles doivent être classées comme suit :

• exigences de planification du site

• exigences de conception architecturale

• exigences relatives aux matériaux de construction et à l'ameublement

• exigences pour les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation et pour les conditions microclimatiques.

Cet article se concentre sur les bâtiments hospitaliers généraux. Évidemment, des adaptations seraient nécessaires pour les hôpitaux spécialisés (p. ex., centres orthopédiques, hôpitaux ophtalmologiques, maternités, établissements psychiatriques, établissements de soins de longue durée et instituts de réadaptation), pour les cliniques de soins ambulatoires, les établissements de soins d'urgence et les cabinets de soins individuels. et pratiques de groupe. Ceux-ci seront déterminés par le nombre et les types de patients (y compris leur état physique et mental) et par le nombre de travailleurs de la santé et les tâches qu'ils accomplissent. Les considérations favorisant la sécurité et le bien-être des patients et du personnel qui sont communes à tous les établissements de soins de santé comprennent :

• l'ambiance, y compris non seulement la décoration, l'éclairage et le contrôle du bruit, mais aussi le cloisonnement et l'emplacement du mobilier et de l'équipement qui évitent le piégeage des travailleurs avec des patients et des visiteurs potentiellement violents

• des systèmes de ventilation qui minimisent l'exposition aux agents infectieux et aux produits chimiques et gaz potentiellement toxiques

• des installations de stockage pour les vêtements et les effets des patients et de leurs visiteurs qui minimisent la contamination potentielle

• casiers, vestiaires, sanitaires et salles de repos pour le personnel

• installations de lavage des mains idéalement situées dans chaque chambre et zone de traitement

• portes, ascenseurs et toilettes pouvant accueillir des fauteuils roulants et des brancards

• des aires de stockage et de classement conçues pour réduire au minimum les travailleurs qui se baissent, se penchent, s'étendent et soulèvent des objets lourds

• systèmes de communication et d'alarme automatiques et contrôlés par les travailleurs

• mécanismes de collecte, de stockage et d'élimination des déchets toxiques, du linge de maison et des vêtements contaminés, etc.

Exigences de planification du site

Le site de l'établissement de santé doit être choisi selon quatre critères principaux (Catananti et Cambieri 1990 ; Klein et Platt 1989 ; Décret du Président du Conseil des Ministres 1986 ; Commission des Communautés européennes 1990 ; NHS 1991a, 1991b) :

1. Facteurs environnementaux. Le terrain doit être aussi plat que possible. Les rampes, les escaliers mécaniques et les ascenseurs peuvent compenser les flancs des collines, mais ils entravent l'accès des personnes âgées et handicapées, ajoutant à la fois un coût plus élevé au projet et une charge supplémentaire pour les services d'incendie et les équipes d'évacuation. Les sites de vents violents doivent être évités et la zone doit être éloignée des sources de pollution et de bruit (en particulier les usines et les décharges). Les niveaux de radon et de produits de filiation du radon doivent être évalués et des mesures pour réduire l'exposition doivent être prises. Dans les climats plus froids, il faut envisager d'intégrer des serpentins de fonte de neige dans les trottoirs, les entrées et les aires de stationnement afin de minimiser les chutes et autres accidents. 
2. Configuration géologique. Les zones sujettes aux tremblements de terre doivent être évitées, ou au moins les critères de construction antisismiques doivent être suivis. Le site doit être choisi suite à une évaluation hydrogéologique, afin d'éviter les infiltrations d'eau dans les fondations. 
3. Facteurs urbanistiques. Le site doit être facilement accessible aux utilisateurs potentiels, aux ambulances et aux véhicules de service pour l'approvisionnement en marchandises et l'élimination des déchets. Les transports publics et les services publics (eau, gaz, électricité et égouts) doivent être disponibles. Les services d'incendie doivent être à proximité et les pompiers et leurs appareils doivent pouvoir accéder facilement à toutes les parties de l'installation. 
4. Disponibilité de l'espace. Le site devrait permettre une certaine marge d'expansion et la fourniture d'un parking adéquat.

Conception architecturale

La conception architecturale des établissements de santé suit généralement plusieurs critères :

• classe de l'établissement de santé : hôpital (hôpital de soins aigus, hôpital communautaire, hôpital rural), grand ou petit centre de soins de santé, maisons de repos (établissements de soins prolongés, maisons de soins infirmiers qualifiés, maisons de soins pour bénéficiaires internes), établissement de médecine générale (NHS 1991a ; NHS 1991b ; Kleczkowski, Montoya-Aguilar et Nilsson 1985 ; ASHRAE 1987)

• dimensions de la zone de chalandise

• problèmes de gestion : coûts, flexibilité (susceptibilité à l'adaptation)

• ventilation assurée : un bâtiment climatisé est compact et profond avec le moins de murs extérieurs possible, pour réduire les transferts de chaleur entre l'extérieur et l'intérieur ; un bâtiment naturellement ventilé est long et mince, afin de maximiser l'exposition aux brises et de minimiser les distances internes par rapport aux fenêtres (Llewelyn-Davies et Wecks 1979)

• rapport bâtiment/surface

• qualité environnementale : la sécurité et le confort sont des objectifs extrêmement pertinents.

Les critères énumérés conduisent les planificateurs d'établissements de santé à choisir la meilleure forme de bâtiment pour chaque situation, allant essentiellement d'un hôpital horizontal étendu avec des bâtiments dispersés à un bâtiment vertical ou horizontal monolithique (Llewelyn-Davies et Wecks 1979). Le premier cas (un format préférable pour les bâtiments à faible densité) est normalement utilisé pour les hôpitaux jusqu'à 300 lits, en raison de ses faibles coûts de construction et de gestion. Il est particulièrement envisagé pour les petits hôpitaux ruraux et les hôpitaux communautaires (Llewelyn-Davies et Wecks 1979). Le deuxième cas (généralement préféré pour les bâtiments à haute densité) devient rentable pour les hôpitaux de plus de 300 lits, et il est conseillé pour les hôpitaux de soins aigus (Llewelyn-Davies et Wecks 1979). Les dimensions et la distribution de l'espace intérieur doivent faire face à de nombreuses variables, parmi lesquelles on peut considérer : les fonctions, les processus, la circulation et les connexions avec d'autres zones, l'équipement, la charge de travail prévue, les coûts et la flexibilité, la convertibilité et la susceptibilité d'utilisation partagée. Les compartiments, sorties, alarmes incendie, systèmes d'extinction automatique et autres mesures de prévention et de protection contre les incendies doivent respecter les réglementations locales. Par ailleurs, plusieurs exigences spécifiques ont été définies pour chaque espace dans les établissements de santé :

1.       Unités de soins infirmiers. L'agencement interne des unités de soins suit généralement l'un des trois modèles de base suivants (Llewelyn-Davies et Wecks 1979) : un service ouvert (ou service "Nightingale") - une grande pièce avec 20 à 30 lits, les têtes vers les fenêtres, disposées le long les deux murs ; la disposition "Rigs" - dans ce modèle, les lits étaient placés parallèlement aux fenêtres et, au début, ils se trouvaient dans des baies ouvertes de chaque côté d'un couloir central (comme à l'hôpital Rigs de Copenhague), et dans les hôpitaux ultérieurs, les baies étaient souvent clos, de sorte qu'ils devenaient des chambres de 6 à 10 lits ; petites chambres, de 1 à 4 lits. Quatre variables doivent conduire le planificateur à choisir la meilleure disposition : besoin en lits (si élevé, une salle ouverte est conseillée), budget (s'il est bas, une salle ouverte est la moins chère), besoins d'intimité (s'ils sont considérés comme élevés, les petites pièces sont inévitables ) et le niveau de soins intensifs (si élevé, la disposition en salle ouverte ou en Rigs avec 6 à 10 lits est conseillée). Les besoins en espace doivent être d'au moins : 6 à 8 mètres carrés (m²) par lit pour les services ouverts, y compris les salles de circulation et annexes (Llewelyn-Davies et Wecks 1979) ; 5 à 7 m²/lit pour les chambres multiples et 9 m² pour les chambres simples (Décret du Président du Conseil des Ministres 1986 ; American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987). Dans les salles ouvertes, les toilettes doivent être proches des lits des patients (Llewelyn-Davies et Wecks 1979). Pour les chambres simples et multiples, des installations de lavage des mains doivent être fournies dans chaque chambre ; les toilettes peuvent être omises lorsqu'une salle de toilette est prévue pour desservir une chambre à un lit ou une chambre à deux lits (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987). Les postes de soins infirmiers doivent être suffisamment grands pour accueillir des bureaux et des chaises pour la tenue des dossiers, des tables et des armoires pour la préparation des médicaments, des instruments et des fournitures, des chaises pour les conférences avec les médecins et les autres membres du personnel, un lavabo et l'accès à un personnel toilettes.

2.       Blocs opératoires. Deux grandes catégories d'éléments doivent être considérées : les salles d'opération et les aires de service (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987). Les blocs opératoires doivent être classés comme suit :

• salle d'opération générale, nécessitant une surface libre minimale de 33.5 m².

• salle de chirurgie orthopédique (facultatif), nécessitant un espace de stockage fermé pour les attelles et le matériel de traction

• salle de chirurgie cardiovasculaire (en option), nécessitant une surface libre minimale de 44 m². Dans la zone dégagée du bloc opératoire, à proximité de la salle d'opération, une salle des pompes supplémentaire doit être conçue, où les fournitures et accessoires extracorporels de la pompe sont stockés et entretenus.

• salle pour les procédures endoscopiques, nécessitant une surface dégagée minimale de 23 m²

• salles d'attente pour les patients, l'induction de l'anesthésie et la récupération après l'anesthésie.

Les zones de service doivent comprendre : une installation de stérilisation avec autoclave à grande vitesse, des installations de lavage, des installations de stockage de gaz médicaux et des zones de changement de vêtements du personnel.

3.       Installations diagnostiques : Chaque unité de radiologie devrait inclure (Llewelyn-Davies et Wecks 1979; American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987):

• guichet de rendez-vous et salles d'attente

• salles de diagnostic radiographique, nécessitant 23 m² pour les procédures fluoroscopiques et environ 16 m² pour les procédures radiographiques, plus une zone de contrôle blindée et des structures de support rigides pour les équipements montés au plafond (si nécessaire)

• chambre noire (le cas échéant), nécessitant près de 5 m² et une ventilation adaptée pour le développeur

• zone de préparation des produits de contraste, installations de nettoyage, zone de contrôle de la qualité des films, zone informatique et zone de stockage des films

• espace de visionnage où l'on peut lire des films et dicter des reportages.

L'épaisseur des murs d'une unité de radiologie doit être de 8 à 12 cm (béton coulé) ou de 12 à 15 cm (parpaings ou briques). Les activités de diagnostic dans les établissements de santé peuvent nécessiter des tests en hématologie, chimie clinique, microbiologie, pathologie et cytologie. Chaque espace laboratoire devraient être pourvus de zones de travail, d'installations de stockage des échantillons et des matériaux (réfrigérées ou non), d'installations de collecte des échantillons, d'installations et d'équipements pour la stérilisation terminale et l'élimination des déchets, et d'une installation spéciale pour le stockage des matériaux radioactifs (le cas échéant) (American Institute of Architects Committee sur l'architecture pour la santé 1987).

4.       Services ambulatoires. Les installations cliniques doivent comprendre (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987) : des salles d'examen à usage général (7.4 m²), des salles d'examen à usage spécifique (variant en fonction de l'équipement spécifique nécessaire) et des salles de traitement (11 m²). De plus, des facilités administratives sont nécessaires pour l'admission des patients ambulatoires.

5.       Espace administratif (bureaux). Des installations telles que des zones communes d'immeubles de bureaux sont nécessaires. Ceux-ci comprennent un quai de chargement et des zones de stockage pour recevoir les fournitures et l'équipement et expédier les matériaux non éliminés par le système séparé d'élimination des déchets.

6.       Installations diététiques (facultatif). Lorsqu'ils sont présents, ceux-ci doivent fournir les éléments suivants (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987) : un poste de contrôle pour la réception et le contrôle des approvisionnements alimentaires, des espaces de stockage (y compris les chambres froides), des installations de préparation des aliments, des installations de lavage des mains, des installations de rassemblement et distribuer les repas des patients, espace repas, espace vaisselle (situé dans une chambre ou une alcôve séparée de la zone de préparation et de service des aliments), locaux de stockage des déchets et toilettes pour le personnel diététique.

7.       Services de linge (optionnel). Lorsqu'ils sont présents, ceux-ci doivent fournir les éléments suivants : une pièce pour recevoir et conserver le linge souillé, une zone de stockage du linge propre, une zone d'inspection et de raccommodage du linge propre et des installations pour le lavage des mains (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987).

8.       Services d'ingénierie et zones d'équipement. Des espaces adéquats, de taille et de caractéristiques différentes pour chaque établissement de santé, doivent être prévus : chaufferie (et stockage du combustible, si nécessaire), alimentation électrique, groupe électrogène de secours, ateliers et magasins de maintenance, stockage d'eau froide, locaux techniques ( pour la ventilation centralisée ou locale) et les gaz médicaux (NHS 1991a).

9.       Couloirs et passages. Ceux-ci doivent être organisés pour éviter la confusion des visiteurs et les perturbations dans le travail du personnel hospitalier ; la circulation des marchandises propres et sales doit être strictement séparée. La largeur minimale du couloir doit être de 2 m (Décret du Président du Conseil des Ministres 1986). Les portes et les ascenseurs doivent être suffisamment larges pour permettre le passage facile des brancards et des fauteuils roulants.

Exigences relatives aux matériaux de construction et à l'ameublement

Le choix des matériaux dans les établissements de soins de santé modernes vise souvent à réduire les risques d'accidents et d'incendies : les matériaux doivent être ininflammables et ne doivent pas produire de gaz ou de fumées nocifs lorsqu'ils sont brûlés (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987) . Les tendances dans les matériaux de revêtement de sol des hôpitaux ont montré un passage des matériaux en pierre et du linoléum au polychlorure de vinyle (PVC). Dans les salles d'opération, en particulier, le PVC est considéré comme le meilleur choix pour éviter les effets électrostatiques pouvant provoquer une explosion des gaz anesthésiques inflammables. Jusqu'à il y a quelques années, les murs étaient peints ; Aujourd'hui, les revêtements en PVC et les papiers peints en fibre de verre sont les finitions murales les plus utilisées. Les faux plafonds sont aujourd'hui construits principalement à partir de fibres minérales au lieu de plaques de plâtre; une nouvelle tendance semble être celle d'utiliser des plafonds en acier inoxydable (Catananti et al. 1993). Cependant, une approche plus complète devrait considérer que chaque matériau et ameublement peut avoir des effets sur les systèmes environnementaux extérieurs et intérieurs. Des matériaux de construction choisis avec précision peuvent réduire la pollution de l'environnement et les coûts sociaux élevés et améliorer la sécurité et le confort des occupants du bâtiment. Dans le même temps, les matériaux et les finitions internes peuvent influencer les performances fonctionnelles du bâtiment et sa gestion. En outre, le choix des matériaux dans les hôpitaux doit également tenir compte de critères spécifiques, tels que la facilité des procédures de nettoyage, de lavage et de désinfection et la susceptibilité à devenir un habitat pour les êtres vivants. Une classification plus détaillée des critères à prendre en compte dans cette tâche, dérivée de la Directive du Conseil de la Communauté européenne n° 89/106 (Conseil des Communautés européennes 1988), est présentée dans le tableau 1 .

Tableau 1. Critères et variables à considérer dans le choix des matériaux

Source : Catananti et al. 1994.

En matière d'émissions d'odeurs, il convient de noter qu'une ventilation correcte après des travaux de pose ou de rénovation de revêtements de sols ou de murs réduit l'exposition du personnel et des patients aux polluants intérieurs (en particulier les composés organiques volatils (COV)) émis par les matériaux de construction et l'ameublement.

Exigences relatives aux systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation et aux conditions microclimatiques

Le contrôle des conditions microclimatiques dans les zones des établissements de soins de santé peut être effectué par des systèmes de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation (Catananti et Cambieri 1990). Les systèmes de chauffage (par exemple, les radiateurs) ne permettent que la régulation de la température et peuvent être suffisants pour les unités de soins infirmiers communes. La ventilation, qui induit des changements de vitesse de l'air, peut être naturelle (par exemple, par des matériaux de construction poreux), complémentaire (par des fenêtres) ou artificielle (par des systèmes mécaniques). La ventilation artificielle est particulièrement recommandée pour les cuisines, les buanderies et les services d'ingénierie. Les systèmes de climatisation, particulièrement recommandés pour certaines zones des établissements de santé comme les blocs opératoires et les unités de soins intensifs, doivent garantir :

• le contrôle de tous les facteurs microclimatiques (température, humidité relative et vitesse de l'air)

• le contrôle de la pureté de l'air et de la concentration de micro-organismes et de produits chimiques (par exemple, gaz anesthésiques, solvants volatils, odeurs, etc.). Cet objectif peut être atteint par une filtration de l'air et des changements d'air adéquats, des relations de pression correctes entre les zones adjacentes et un flux d'air laminaire.

Les exigences générales des systèmes de climatisation comprennent les emplacements d'admission extérieurs, les caractéristiques du filtre à air et les sorties d'alimentation en air (ASHRAE 1987). Les points d'admission extérieurs doivent être suffisamment éloignés, au moins 9.1 m, des sources de pollution telles que les sorties d'échappement des cheminées d'équipements de combustion, les systèmes d'aspiration médico-chirurgicaux, les sorties d'échappement de ventilation de l'hôpital ou des bâtiments adjacents, les zones susceptibles de recueillir les gaz d'échappement des véhicules et d'autres substances nocives. des fumées ou des cheminées d'évent de plomberie. De plus, leur distance au niveau du sol doit être d'au moins 1.8 m. Lorsque ces composants sont installés au-dessus du toit, leur distance par rapport au niveau du toit doit être d'au moins 0.9 m.

Le nombre et l'efficacité des filtres doivent être adaptés aux zones spécifiques alimentées par les systèmes de climatisation. Par exemple, deux lits filtrants d'une efficacité de 25 et 90 % devraient être utilisés dans les salles d'opération, les unités de soins intensifs et les salles de transplantation d'organes. L'installation et l'entretien des filtres obéissent à plusieurs critères : absence de fuite entre segments filtrants et entre le lit filtrant et son cadre de support, installation d'un manomètre dans le système de filtration afin de fournir une lecture de la pression permettant d'identifier les filtres comme périmés et la fourniture d'installations adéquates pour l'entretien sans introduire de contamination dans le flux d'air. Les sorties d'alimentation en air doivent être situées au plafond avec un périmètre ou plusieurs entrées d'évacuation près du sol (ASHRAE 1987).

Les taux de ventilation pour les zones des établissements de santé permettant la pureté de l'air et le confort des occupants sont répertoriés dans le tableau 2 .

Tableau 2. Exigences de ventilation dans les zones des établissements de santé

P = Positif. N = Négatif. +/– = Contrôle directionnel continu non requis.

¹ Pour les salles d'opération, l'utilisation d'air extérieur à 100 % doit être limitée aux cas où les codes locaux l'exigent, uniquement si des dispositifs de récupération de chaleur sont utilisés ; ² des unités de salle de recirculation répondant aux exigences de filtrage pour l'espace peuvent être utilisées ; ³ les centres de préparation des aliments doivent être équipés de systèmes de ventilation dotés d'un excès d'alimentation en air pour une pression positive lorsque les hottes ne fonctionnent pas. Le nombre de renouvellements d'air peut varier dans toute la mesure requise pour le contrôle des odeurs lorsque l'espace n'est pas utilisé.

Source : ASHRAE 1987.

Les exigences spécifiques des systèmes de climatisation et des conditions microclimatiques concernant plusieurs zones hospitalières sont rapportées comme suit (ASHRAE 1987):

Unités de soins infirmiers. Dans les chambres de patients communes, une température (T) de 24 °C et une humidité relative (HR) de 30 % pour l'hiver et une T de 24 °C avec 50 % d'humidité relative pour l'été sont recommandées. Dans les unités de soins intensifs, une plage de température variable de 24 à 27 °C et une HR de 30 % minimum et 60 % maximum avec une pression d'air positive sont recommandées. Dans les unités de patients immunodéprimés, une pression positive doit être maintenue entre la chambre du patient et la zone adjacente et des filtres HEPA doivent être utilisés.

En pépinière à terme une T de 24 °C avec une HR de 30% minimum à 60% maximum est recommandée. Les mêmes conditions microclimatiques des unités de soins intensifs sont requises en pouponnière spécialisée.

Blocs opératoires. Une capacité de plage de température variable de 20 à 24 °C avec une HR de 50 % minimum et 60 % maximum et une pression d'air positive sont recommandées dans les salles d'opération. Un système d'évacuation d'air séparé ou un système de vide spécial doit être fourni afin d'éliminer les traces de gaz anesthésique (voir « Gaz anesthésiques résiduaires » dans ce chapitre).

Installations diagnostiques. Dans le service de radiologie, les salles de fluoroscopie et de radiographie nécessitent une T de 24 à 27 °C et une HR de 40 à 50 %. Les unités de laboratoire doivent être équipées de systèmes d'extraction de hotte adéquats pour éliminer les fumées, les vapeurs et les bioaérosols dangereux. L'air extrait des hottes des unités de chimie clinique, bactériologie et pathologie doit être rejeté à l'extérieur sans recirculation. De plus, l'air d'échappement des laboratoires de maladies infectieuses et de virologie doit être stérilisé avant d'être rejeté à l'extérieur.

Installations diététiques. Ceux-ci devraient être munis de hottes au-dessus de l'équipement de cuisson pour évacuer la chaleur, les odeurs et les vapeurs.

Services de linge. La salle de tri doit être maintenue en dépression par rapport aux locaux attenants. Dans la zone de traitement du linge, les lave-linge, les repasseuses à plat, les culbuteurs, etc. doivent être équipés d'une évacuation directe vers le haut pour réduire l'humidité.

Services d'ingénierie et zones d'équipement. Aux postes de travail, le système de ventilation doit limiter la température à 32 °C.

Conclusion

L'essence des exigences de construction spécifiques aux établissements de soins de santé est l'adaptation des réglementations externes basées sur des normes à des directives subjectives basées sur des indices. En fait, des indices subjectifs, tels que Predicted Mean Vote (PMV) (Fanger 1973) et olf, une mesure de l'odeur (Fanger 1992), sont capables de prédire le niveau de confort des patients et du personnel sans négliger les différences liées à leur vêtements, métabolisme et état physique. Enfin, les planificateurs et les architectes des hôpitaux devraient suivre la théorie de « l'écologie du bâtiment » (Levin 1992) qui décrit les logements comme une série complexe d'interactions entre les bâtiments, leurs occupants et l'environnement. En conséquence, les établissements de santé devraient être planifiés et construits en se concentrant sur l'ensemble du « système » plutôt que sur des cadres de référence partiels particuliers.

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On trouve des hôtels et des restaurants dans tous les pays. L'économie de l'hôtellerie et de la restauration est intimement liée à l'industrie du tourisme, aux voyages d'affaires et aux congrès. Dans de nombreux pays, l'industrie du tourisme représente une part importante de l'économie globale.

La fonction principale d'un restaurant est de fournir de la nourriture et des boissons aux personnes extérieures à la maison. Les types de restaurants comprennent des restaurants (souvent coûteux) avec des salles à manger et un personnel de service étendu; petits restaurants et cafés « de style familial » qui desservent souvent la communauté locale ; les « diners », ou les restaurants où le service de repas courts au comptoir est la principale caractéristique ; les fast-foods, où les gens font la queue aux comptoirs pour passer leurs commandes et où les repas sont disponibles en quelques minutes, souvent à emporter pour manger ailleurs ; et les cafétérias, où les gens passent par les files d'attente et font leur choix parmi une variété d'aliments déjà préparés, qui sont généralement présentés dans des caisses. De nombreux restaurants ont des bars ou des salons séparés, où des boissons alcoolisées sont servies, et de nombreux grands restaurants ont des salles de banquet spéciales pour les groupes de personnes. Les vendeurs de rue servant de la nourriture sur des charrettes et des étals sont courants dans la plupart des pays, souvent dans le cadre du secteur informel de l'économie.

La fonction première d'un hôtel est de fournir un hébergement aux clients. Les types d'hôtels vont des installations de base pour la nuit, telles que les auberges et les motels qui accueillent les voyageurs d'affaires et les touristes, aux complexes de luxe élaborés, tels que les centres de villégiature, les spas et les hôtels de congrès. De nombreux hôtels offrent des services auxiliaires tels que des restaurants, des bars, des blanchisseries, des clubs de santé et de fitness, des salons de beauté, des salons de coiffure, des centres d'affaires et des boutiques de cadeaux.

Les restaurants et les hôtels peuvent appartenir et être exploités par des particuliers ou des familles, appartenir à des partenariats ou appartenir à de grandes entreprises. De nombreuses sociétés ne possèdent pas réellement de restaurants ou d'hôtels individuels de la chaîne, mais accordent plutôt une franchise d'un nom et d'un style aux propriétaires locaux.

La main-d'œuvre du restaurant peut comprendre des chefs et d'autres membres du personnel de cuisine, des serveurs et des maîtres d'hôtel, des serveurs de table, des barmans, un caissier et du personnel de vestiaire. Les grands restaurants ont un personnel qui peut être hautement spécialisé dans leurs fonctions.

La main-d'œuvre d'un grand hôtel comprend généralement des commis à la réception, des portiers et des sonneurs, du personnel de sécurité, du personnel de stationnement et de garage, des femmes de ménage, des blanchisseurs, du personnel d'entretien, des employés de cuisine et de restaurant et du personnel de bureau.

La plupart des emplois dans l'hôtellerie sont des «cols bleus» et nécessitent un minimum de compétences linguistiques et d'alphabétisation. Les femmes et les travailleurs immigrés constituent aujourd'hui la majeure partie de la main-d'œuvre dans la plupart des hôtels des pays développés. Dans les pays en développement, les hôtels ont tendance à être occupés par des résidents locaux. Étant donné que les niveaux d'occupation des hôtels ont tendance à être saisonniers, il y a généralement un petit groupe d'employés à temps plein avec un nombre important de travailleurs à temps partiel et saisonniers. Les salaires ont tendance à se situer dans la fourchette des revenus moyens à faibles. En raison de ces facteurs, le roulement du personnel est relativement élevé.

Dans les restaurants, les caractéristiques de la main-d'œuvre sont similaires, bien que les hommes représentent une plus grande proportion de la main-d'œuvre dans les restaurants que dans les hôtels. Dans de nombreux pays, les salaires sont bas, et le personnel qui sert et sert les tables peut dépendre des gratifications pour une grande partie de ses revenus. Dans de nombreux endroits, des frais de service sont automatiquement ajoutés à la facture. Dans la restauration rapide, la main-d'œuvre est souvent composée d'adolescents et la rémunération est au SMIC.

Noir

Les pipelines, les navires, les camions-citernes, les wagons-citernes, etc. sont utilisés pour transporter des pétroles bruts, des gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés, des produits pétroliers liquides et d'autres produits chimiques de leur point d'origine aux terminaux de pipelines, aux raffineries, aux distributeurs et aux consommateurs.

Les pétroles bruts et les produits pétroliers liquides sont transportés, manutentionnés et stockés dans leur état liquide naturel. Les gaz d'hydrocarbures sont transportés, manipulés et stockés à l'état gazeux et liquide et doivent être complètement confinés dans des canalisations, des réservoirs, des bouteilles ou d'autres conteneurs avant utilisation. La caractéristique la plus importante des gaz d'hydrocarbures liquéfiés (LHG) est qu'ils sont stockés, manipulés et expédiés sous forme liquide, occupant relativement peu d'espace et se transformant ensuite en gaz lorsqu'ils sont utilisés. Par exemple, le gaz naturel liquéfié (GNL) est stocké à –162 °C et, lorsqu'il est libéré, la différence de température de stockage et de température atmosphérique provoque la dilatation et la gazéification du liquide. Un gallon (3.8 l) de GNL se convertit en environ 2.5 m³ de gaz naturel à température et pression normales. Étant donné que le gaz liquéfié est beaucoup plus « concentré » que le gaz comprimé, davantage de gaz utilisable peut être transporté et fourni dans un conteneur de même taille.

Pipelines

En règle générale, tous les pétroles bruts, le gaz naturel, le gaz naturel liquéfié, le gaz de pétrole liquéfié (GPL) et les produits pétroliers circulent dans des pipelines à un moment donné de leur migration du puits vers une raffinerie ou une usine à gaz, puis vers un terminal et finalement au consommateur. Les pipelines aériens, sous-marins et souterrains, dont la taille varie de plusieurs centimètres à un mètre ou plus de diamètre, transportent de grandes quantités de pétrole brut, de gaz naturel, de gaz à effet de serre et de produits pétroliers liquides. Des pipelines circulent dans le monde entier, de la toundra gelée de l'Alaska et de la Sibérie aux déserts chauds du Moyen-Orient, à travers les rivières, les lacs, les mers, les marécages et les forêts, au-dessus et à travers les montagnes et sous les villes et villages. Bien que la construction initiale des pipelines soit difficile et coûteuse, une fois qu'ils sont construits, correctement entretenus et exploités, ils constituent l'un des moyens les plus sûrs et les plus économiques de transporter ces produits.

Le premier pipeline de pétrole brut réussi, un tuyau en fer forgé de 5 cm de diamètre et de 9 km de long avec une capacité d'environ 800 barils par jour, a été ouvert en Pennsylvanie (États-Unis) en 1865. Aujourd'hui, le pétrole brut, le gaz naturel comprimé et le liquide les produits pétroliers sont déplacés sur de longues distances à travers des pipelines à des vitesses de 5.5 à 9 km par heure par de grosses pompes ou compresseurs situés le long du tracé du pipeline à des intervalles allant de 90 km à plus de 270 km. La distance entre les stations de pompage ou de compression est déterminée par la capacité de la pompe, la viscosité du produit, la taille du pipeline et le type de terrain traversé. Indépendamment de ces facteurs, les pressions et les débits de pompage du pipeline sont contrôlés dans tout le système pour maintenir un mouvement constant du produit dans le pipeline.

Types de canalisations

Les quatre principaux types de pipelines dans l'industrie pétrolière et gazière sont les conduites d'écoulement, les conduites de collecte, les conduites principales de brut et les conduites principales de produits pétroliers.

• Lignes de flux. Les conduites d'écoulement transportent le pétrole brut ou le gaz naturel des puits de production vers les réservoirs de stockage et les réservoirs du champ de production. Les lignes d'écoulement peuvent varier en taille de 5 cm de diamètre dans les champs plus anciens à basse pression avec seulement quelques puits, à des lignes beaucoup plus grandes dans les champs à haute pression à plusieurs puits. Les plates-formes offshore utilisent des conduites d'écoulement pour déplacer le brut et le gaz des puits vers l'installation de stockage et de chargement de la plate-forme. UNE ligne de bail est un type de conduite d'écoulement qui transporte tout le pétrole produit sur une seule location vers un réservoir de stockage.

• Lignes de collecte et d'alimentation. Les lignes de collecte collectent le pétrole et le gaz à plusieurs endroits pour les livrer aux points d'accumulation centraux, tels que les réservoirs de pétrole brut sur le terrain et les usines à gaz jusqu'aux quais maritimes. Les conduites d'alimentation collectent le pétrole et le gaz à partir de plusieurs emplacements pour les livrer directement dans les conduites principales, telles que le déplacement du pétrole brut des plates-formes offshore vers les conduites principales terrestres de brut. Les lignes de collecte et les lignes d'alimentation ont généralement un diamètre plus grand que les lignes d'écoulement.

• Canalisations principales de brut. Le gaz naturel et le pétrole brut sont transportés sur de longues distances des zones de production ou des quais maritimes aux raffineries et des raffineries aux installations de stockage et de distribution par des conduites principales de 1 à 3 m de diamètre ou plus.

• Canalisations principales de produits pétroliers. Ces pipelines transportent des produits pétroliers liquides tels que l'essence et le mazout des raffineries aux terminaux, et des terminaux maritimes et pipeliniers aux terminaux de distribution. Les pipelines de produits peuvent également distribuer les produits des terminaux aux usines de stockage en vrac et aux installations de stockage des consommateurs, et parfois des raffineries directement aux consommateurs. Les pipelines de produits sont utilisés pour acheminer le GPL des raffineries vers les installations de stockage des distributeurs ou les grands utilisateurs industriels.

Réglementations et normes

Les pipelines sont construits et exploités conformément aux normes de sécurité et d'environnement établies par les organismes de réglementation et les associations de l'industrie. Aux États-Unis, le Department of Transportation (DOT) réglemente l'exploitation des pipelines, l'Environmental Protection Agency (EPA) réglemente les déversements et les rejets, l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) promulgue des normes couvrant la santé et la sécurité des travailleurs, et l'Interstate La Commission du commerce (ICC) réglemente les pipelines des transporteurs publics. Un certain nombre d'organisations de l'industrie, telles que l'American Petroleum Institute et l'American Gas Association, publient également des pratiques recommandées concernant l'exploitation des pipelines.

Construction de pipelines

Les tracés des pipelines sont planifiés à l'aide de cartes topographiques élaborées à partir de levés photogrammétriques aériens, suivis d'un levé au sol réel. Après avoir planifié l'itinéraire, obtenu le droit de passage et la permission de continuer, les camps de base sont établis et un moyen d'accès pour l'équipement de construction est requis. Les pipelines peuvent être construits en travaillant d'un bout à l'autre ou simultanément dans des sections qui sont ensuite connectées.

La première étape de la pose du pipeline consiste à construire une voie de desserte de 15 à 30 m de large le long du tracé prévu afin de fournir une base stable pour les équipements de pose et de raccordement des canalisations et pour les équipements d'excavation et de remblayage des canalisations souterraines. Les tronçons de canalisation sont posés au sol le long de la voie de desserte. Les extrémités du tuyau sont nettoyées, le tuyau est plié horizontalement ou verticalement, selon les besoins, et les tronçons sont maintenus en position par des cales au-dessus du sol et assemblés par soudage à l'arc électrique multipasses. Les soudures sont contrôlées visuellement puis par rayonnement gamma pour s'assurer qu'aucun défaut n'est présent. Chaque section connectée est ensuite enduite de savon liquide et testée à la pression d'air pour détecter les fuites.

Le pipeline est nettoyé, apprêté et recouvert d'un matériau chaud semblable à du goudron pour empêcher la corrosion et enveloppé dans une couche extérieure de papier épais, de laine minérale ou de plastique. Si le tuyau doit être enterré, le fond de la tranchée est préparé avec un lit de sable ou de gravier. Le tuyau peut être alourdi par de courts manchons en béton pour empêcher son soulèvement hors de la tranchée par la pression des eaux souterraines. Une fois la canalisation souterraine placée dans la tranchée, la tranchée est remblayée et la surface du sol retrouve son aspect normal. Après le revêtement et l'emballage, la tuyauterie hors sol est soulevée sur des poteaux ou des châssis préparés, qui peuvent avoir diverses caractéristiques de conception telles que l'absorption des chocs anti-sismiques. Les pipelines peuvent être isolés ou avoir des capacités de traçage thermique pour maintenir les produits aux températures souhaitées tout au long du transport. Toutes les sections de pipeline sont testées hydrostatiquement avant d'entrer en service de gaz ou d'hydrocarbures liquides.

Opérations pipelinières

Les pipelines peuvent être soit détenus et exploités par des intérêts privés, ne transportant que les produits du propriétaire, soit être des transporteurs publics tenus de transporter les produits de toute entreprise à condition que les exigences et les tarifs des produits du pipeline soient respectés. Les trois principales opérations pipelinières sont le contrôle des pipelines, les stations de pompage ou de compression et les terminaux de livraison. Le stockage, le nettoyage, la communication et l'expédition sont également des fonctions importantes.

• Contrôle des canalisations. Quels que soient le produit transporté, la taille et la longueur du pipeline ou le terrain, les stations de pompage du pipeline, les pressions et les débits sont entièrement contrôlés afin d'assurer des débits appropriés et des opérations continues. En règle générale, un opérateur et un ordinateur contrôlent les pompes, les vannes, les régulateurs et les compresseurs dans tout le système de pipeline à partir d'un emplacement central.

• Stations de pompage de pétrole et de compression de gaz. Des stations de pompage de pétrole brut et de produits pétroliers et des stations de compression de gaz sont situées aux têtes de puits et le long du tracé du pipeline selon les besoins pour maintenir la pression et le volume. Les pompes sont entraînées par des moteurs électriques ou des moteurs diesel, et les turbines peuvent être alimentées au mazout, au gaz ou à la vapeur. Beaucoup de ces stations sont contrôlées automatiquement et sans personnel la plupart du temps. Les pompes, avec et sans conduites de retour de vapeur ou conduites d'équilibrage de pression, sont couramment utilisées dans les petits pipelines pour le transport de GNL, de GPL et de gaz naturel comprimé (GNC). Des détecteurs de chute de pression sont installés pour signaler toute fuite dans les pipelines, et des vannes de surdébit ou d'autres dispositifs de limitation de débit sont utilisés pour minimiser le débit en cas de fuite de pipeline. Les cuves de stockage et les réservoirs peuvent être isolés des canalisations principales par des vannes à commande manuelle ou à distance ou des vannes à fusible.

• Stockage de produits en pipeline. Les terminaux pipeliniers de pétrole brut et de produits pétroliers ont des réservoirs de stockage de dérivation vers lesquels les expéditions peuvent être détournées, où ils sont retenus jusqu'à ce qu'ils soient requis par une raffinerie, un terminal ou un utilisateur (voir figure 1). D'autres réservoirs des stations de pompage de pipelines contiennent du carburant pour faire fonctionner les moteurs de pompe à moteur diesel ou pour faire fonctionner les générateurs électriques. Étant donné que les gisements de gaz produisent en continu et que les gazoducs fonctionnent en continu, pendant les périodes de demande réduite, comme l'été, les gaz naturels et de pétrole liquéfiés sont stockés sous terre dans des cavernes naturelles ou des dômes de sel jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires.

• Nettoyage de canalisation. Les pipelines sont nettoyés sur une base planifiée ou selon les besoins afin de maintenir l'écoulement en réduisant la friction et en maintenant un diamètre intérieur aussi grand que possible. Un dispositif de nettoyage spécial, appelé cochon or go-diable, est placé dans le pipeline et poussé par le flux de pétrole d'une station de pompage à l'autre. Au fur et à mesure que le racleur traverse le pipeline, il enlève toute saleté, cire ou autres dépôts qui se sont accumulés à l'intérieur des parois du pipeline. Lorsqu'il atteint une station de pompage, le racleur est retiré, nettoyé et réinséré dans le pipeline pour se rendre à la station suivante.

• Communications. Il est important qu'il y ait une communication et un accord concernant les horaires, les débits et les pressions de pompage et les procédures d'urgence entre les stations pipelinières et les exploitants et ceux qui expédient et reçoivent du pétrole brut, du gaz et des produits pétroliers. Certaines sociétés pipelinières ont des systèmes téléphoniques privés qui transmettent le signal le long du pipeline, tandis que d'autres utilisent des radios ou des téléphones publics. De nombreux pipelines utilisent des systèmes d'émetteurs à micro-ondes à ultra-haute fréquence pour les communications informatiques entre les centres de contrôle et les stations de pompage.

• Expédition de produits pétroliers. Les produits pétroliers peuvent être expédiés de différentes manières par pipeline. Une entreprise exploitant une raffinerie peut mélanger une qualité spécifique de sa propre essence avec des additifs appropriés (additifs) et expédier un lot par pipeline directement à son propre terminal pour distribution à ses clients. Une autre méthode consiste pour une raffinerie à produire un lot d'essence, appelé produit fragile ou produit de spécification, qui est mélangé pour répondre aux spécifications de produit d'une société de transport public par pipeline. L'essence est placée dans le pipeline pour être livrée aux terminaux de n'importe quelle entreprise qui sont connectés au système de pipeline. Dans une troisième méthode, les produits sont expédiés par les entreprises vers les terminaux les uns des autres et échangés afin d'éviter un transport et une manutention supplémentaires. Les produits fragiles et d'échange sont généralement mélangés et additionnés au terminal qui reçoit le produit du pipeline, pour répondre aux exigences spécifiques de chaque entreprise opérant à partir du terminal. Enfin, certains produits sont livrés par pipeline à partir des terminaux et des raffineries directement aux gros consommateurs commerciaux — carburéacteur aux aéroports, gaz aux sociétés de distribution de gaz et mazout aux centrales électriques.

• Réception et livraison du produit. Les exploitants de pipelines et les exploitants de terminaux doivent établir conjointement des programmes pour assurer la réception et le transfert en toute sécurité des produits et pour coordonner les actions en cas d'urgence sur le pipeline ou au terminal pendant l'expédition qui nécessite l'arrêt ou le détournement du produit.

Figure 1. Un opérateur de terminal transfère le produit de la raffinerie de Pasagoula dans des réservoirs de stockage du terminal de Deraville près d'Atlanta, en Géorgie, aux États-Unis.

American Petroleum Institute

Les instructions de réception des livraisons par pipeline doivent inclure la vérification de la disponibilité des réservoirs de stockage pour contenir l'expédition, l'ouverture et l'alignement des réservoirs et des vannes terminales en prévision de la livraison, la vérification pour s'assurer que le bon réservoir reçoit le produit immédiatement après le début de la livraison, la réalisation l'échantillonnage et les tests requis des lots au début de la livraison, en effectuant des changements de lots et des changements de réservoirs au besoin, en surveillant les reçus pour s'assurer qu'il n'y a pas de débordements et en maintenant les communications entre le pipeline et le terminal. L'utilisation de communications écrites entre les travailleurs du terminal, en particulier lorsque des changements d'équipe se produisent pendant le transfert de produit, doit être envisagée.

Expéditions par lots et interface

Bien que les pipelines aient été utilisés à l'origine pour transporter uniquement du pétrole brut, ils ont évolué pour transporter tous les types et différentes qualités de produits pétroliers liquides. Du fait que les produits pétroliers sont transportés dans des pipelines par lots, successivement, il y a mélange ou mélange des produits aux interfaces. Le mélange de produits est contrôlé par l'une des trois méthodes suivantes : déclassement (déclassement), utilisation d'espaceurs liquides et solides pour la séparation ou le retraitement du mélange. Des traceurs radioactifs, des colorants de couleur et des entretoises peuvent être placés dans le pipeline pour identifier où les interfaces se produisent. Des capteurs radioactifs, des observations visuelles ou des tests de gravité sont effectués à l'installation de réception pour identifier différents lots de pipelines.

Les produits pétroliers sont normalement transportés par pipelines dans des séquences de lots avec des pétroles bruts ou des produits compatibles les uns à côté des autres. Une méthode de maintien de la qualité et de l'intégrité du produit, le déclassement ou le déclassement, consiste à abaisser l'interface entre les deux lots au niveau du produit le moins affecté. Par exemple, un lot d'essence super à indice d'octane élevé est généralement expédié immédiatement avant ou après un lot d'essence ordinaire à indice d'octane plus faible. La petite quantité des deux produits qui s'est mélangée sera rétrogradée à l'essence ordinaire à faible indice d'octane. Lors de l'expédition d'essence avant ou après le carburant diesel, une petite quantité d'interface diesel est autorisée à se mélanger à l'essence, plutôt que de mélanger de l'essence au carburant diesel, ce qui pourrait abaisser son point d'éclair. Les interfaces de lots sont généralement détectées par observation visuelle, gravitomètres ou échantillonnage.

Des entretoises liquides et solides ou des racleurs de nettoyage peuvent être utilisés pour séparer physiquement et identifier différents lots de produits. Les entretoises solides sont détectées par un signal radioactif et déviées de la canalisation vers un récepteur spécial au terminal lorsque le lot passe d'un produit à un autre. Les séparateurs de liquide peuvent être de l'eau ou un autre produit qui ne se mélange avec aucun des lots qu'il sépare et qui est ensuite retiré et retraité. Le kérosène, déclassé (déclassé) en un autre produit stocké ou recyclé, peut également être utilisé pour séparer les lots.

Une troisième méthode de contrôle de l'interface, souvent utilisée aux extrémités raffinerie des pipelines, consiste à renvoyer l'interface à retraiter. Les produits et interfaces contaminés par l'eau peuvent également être renvoyés pour retraitement.

Protection de l'environnement

En raison des grands volumes de produits qui sont transportés par pipelines sur une base continue, il existe une possibilité de dommages environnementaux dus aux rejets. Selon les exigences de sécurité de l'entreprise et de la réglementation, ainsi que la construction, l'emplacement, les conditions météorologiques, l'accessibilité et l'exploitation du pipeline, une quantité considérable de produit peut être libérée en cas de rupture de la conduite ou de fuite. Les exploitants de pipelines doivent avoir préparé des plans d'intervention d'urgence et d'urgence en cas de déversement et avoir du matériel, du personnel et de l'équipement de confinement et de nettoyage disponibles ou sur appel. Des solutions de terrain simples telles que la construction de digues en terre et de fossés de drainage peuvent être rapidement mises en œuvre par des opérateurs formés pour contenir et détourner le produit déversé.

Entretien des pipelines et de la santé et de la sécurité des travailleurs

Les premières canalisations étaient en fonte. Les canalisations principales modernes sont construites en acier soudé à haute résistance, qui peut résister à des pressions élevées. L'épaisseur des parois des tuyaux est périodiquement testée pour déterminer si une corrosion interne ou des dépôts se sont produits. Les soudures sont vérifiées visuellement et avec un rayonnement gamma pour s'assurer qu'aucun défaut n'est présent.

Les tuyaux en plastique peuvent être utilisés pour les conduites d'écoulement à basse pression et de petit diamètre et les conduites de collecte dans les champs de production de gaz et de pétrole brut, car le plastique est léger et facile à manipuler, à assembler et à déplacer.

Lorsqu'un pipeline est séparé en coupant, en écartant des brides, en retirant une vanne ou en ouvrant la ligne, un arc électrostatique peut être créé par une tension de protection cathodique imposée, la corrosion, des anodes sacrificielles, des lignes électriques à haute tension à proximité ou des courants de terre vagabonds. Cela doit être minimisé en mettant à la terre (mise à la terre) le tuyau, en désactivant les redresseurs cathodiques les plus proches des deux côtés de la séparation et en connectant un câble de liaison de chaque côté du tuyau avant de commencer les travaux. Au fur et à mesure que des sections de pipeline supplémentaires, des vannes, etc. sont ajoutées à une ligne existante, ou pendant la construction, elles doivent d'abord être liées aux pipelines en place.

Les travaux sur les pipelines doivent cesser pendant les orages électriques. L'équipement utilisé pour soulever et placer les tuyaux ne doit pas être utilisé à moins de 3 m des lignes électriques à haute tension. Tout véhicule ou équipement travaillant à proximité de lignes à haute tension doit avoir des bandes de mise à la terre attachées aux châssis. Les bâtiments métalliques temporaires doivent également être mis à la terre.

Les canalisations sont spécialement revêtues et enveloppées pour prévenir la corrosion. Une protection électrique cathodique peut également être nécessaire. Une fois les sections de canalisation revêtues et isolées, elles sont reliées par des pinces spéciales reliées à des anodes métalliques. Le pipeline est soumis à une source de courant continu mise à la terre d'une capacité suffisante pour que le pipeline agisse comme une cathode et ne se corrode pas.

Toutes les sections de pipeline sont testées hydrostatiquement avant d'entrer en service de gaz ou d'hydrocarbures liquides et, selon les exigences réglementaires et de l'entreprise, à intervalles réguliers pendant la durée de vie du pipeline. L'air doit être éliminé des conduites avant les tests hydrostatiques, et la pression hydrostatique doit être augmentée et réduite à des taux sûrs. Les pipelines sont régulièrement patrouillés, généralement par surveillance aérienne, pour détecter visuellement les fuites, ou surveillés depuis le centre de contrôle pour détecter une baisse de débit ou de pression, ce qui signifierait qu'une rupture de pipeline s'est produite.

Les systèmes de pipelines sont équipés de systèmes d'avertissement et de signalisation pour alerter les opérateurs afin qu'ils puissent prendre des mesures correctives en cas d'urgence. Les pipelines peuvent avoir des systèmes d'arrêt automatique qui activent des vannes de pression d'urgence lors de la détection d'une pression de pipeline accrue ou réduite. Les vannes d'isolement à commande manuelle ou automatique sont généralement situées à des intervalles stratégiques le long des pipelines, comme dans les stations de pompage et des deux côtés des traversées de rivières.

Une considération importante lors de l'exploitation de pipelines est de fournir un moyen d'avertir les entrepreneurs et les autres personnes qui peuvent travailler ou effectuer des excavations le long du tracé du pipeline, afin que le pipeline ne soit pas accidentellement rompu, percé ou percé, entraînant une explosion de vapeur ou de gaz et un incendie. . Cela se fait généralement par des réglementations qui exigent des permis de construction ou par des sociétés pipelinières et des associations fournissant un numéro central que les entrepreneurs peuvent appeler avant l'excavation.

Étant donné que le pétrole brut et les produits pétroliers inflammables sont transportés par pipelines, il existe un risque d'incendie ou d'explosion en cas de rupture de conduite ou de dégagement de vapeur ou de liquide. La pression doit être réduite à un niveau sûr avant de travailler sur des conduites à haute pression. Des tests de gaz combustibles doivent être effectués et un permis doit être délivré avant toute réparation ou maintenance impliquant des travaux à chaud ou des piquages ​​à chaud sur les pipelines. La conduite doit être débarrassée des liquides et vapeurs ou gaz inflammables avant le début des travaux. Si un pipeline ne peut pas être dégagé et qu'un bouchon approuvé est utilisé, des procédures de travail sécuritaires doivent être établies et suivies par des travailleurs qualifiés. La ligne doit être ventilée à une distance de sécurité de la zone de travail à chaud pour soulager toute accumulation de pression derrière le bouchon.

Des procédures de sécurité appropriées doivent être établies et suivies par des travailleurs qualifiés lors du piquage des canalisations. Si le soudage ou le piquage à chaud est effectué dans une zone où un déversement ou une fuite s'est produit, l'extérieur du tuyau doit être nettoyé du liquide et le sol contaminé doit être enlevé ou recouvert pour éviter l'inflammation.

Il est très important d'informer les opérateurs des stations de pompage les plus proches de chaque côté de la canalisation en service où l'entretien ou la réparation doit être effectué, au cas où un arrêt serait nécessaire. Lorsque du pétrole brut ou du gaz est pompé dans des pipelines par des producteurs, les exploitants de pipelines doivent fournir des instructions précises aux producteurs quant aux mesures à prendre pendant la réparation, l'entretien ou en cas d'urgence. Par exemple, avant le raccordement des réservoirs et des conduites de production aux pipelines, tous les robinets-vannes et les purgeurs des réservoirs et des conduites impliqués dans le raccordement doivent être fermés et verrouillés ou scellés jusqu'à ce que l'opération soit terminée.

Les précautions de sécurité normales concernant la manipulation des tuyaux et des matériaux, les expositions toxiques et dangereuses, le soudage et l'excavation s'appliquent pendant la construction du pipeline. Les travailleurs qui dégagent l'emprise doivent se protéger des conditions climatiques; plantes vénéneuses, insectes et serpents; chutes d'arbres et de rochers; etc. Les excavations et les tranchées doivent être inclinées ou étayées pour éviter l'effondrement lors de la construction ou de la réparation de la canalisation souterraine (voir l'article « Tranchées » dans le chapitre Construction et Génie Civil). Les travailleurs doivent suivre des pratiques de travail sécuritaires lors de l'ouverture et de la mise hors tension des transformateurs et interrupteurs électriques.

Le personnel d'exploitation et d'entretien des pipelines travaille souvent seul et est responsable de longs tronçons de pipeline. Des tests atmosphériques et l'utilisation d'équipements de protection individuelle et respiratoire sont nécessaires pour déterminer les niveaux d'oxygène et de vapeurs inflammables et se protéger contre les expositions toxiques au sulfure d'hydrogène et au benzène lors du jaugeage des réservoirs, de l'ouverture des conduites, du nettoyage des déversements, de l'échantillonnage et des tests, de l'expédition, de la réception et de l'exécution d'autres activités de pipeline. Les travailleurs doivent porter des dosimètres ou des badges à film et éviter toute exposition lorsqu'ils travaillent avec des densimètres, des porte-sources ou d'autres matières radioactives. L'utilisation d'un équipement de protection individuelle et respiratoire doit être envisagée en cas d'exposition aux brûlures causées par le goudron protecteur chaud utilisé dans les opérations de revêtement des tuyaux et par les vapeurs toxiques contenant des hydrocarbures aromatiques polynucléaires.

Navires-citernes et barges maritimes

La majorité du pétrole brut mondial est transportée par des pétroliers depuis des régions productrices comme le Moyen-Orient et l'Afrique vers des raffineries dans des régions consommatrices comme l'Europe, le Japon et les États-Unis. Les produits pétroliers étaient à l'origine transportés dans de grands barils sur des cargos. Le premier navire-citerne, construit en 1886, transportait environ 2,300 2,240 SDWT (300 200 livres par tonne) de pétrole. Les superpétroliers d'aujourd'hui peuvent mesurer plus de 2 m de long et transporter près de XNUMX fois plus de pétrole (voir figure XNUMX). Les pipelines de collecte et d'alimentation se terminent souvent par des terminaux maritimes ou des installations de chargement de plates-formes offshore, où le pétrole brut est chargé dans des pétroliers ou des barges pour être transporté vers des pipelines principaux de brut ou des raffineries. Les produits pétroliers sont également transportés des raffineries aux terminaux de distribution par pétrolier et barge. Après avoir livré leurs cargaisons, les navires retournent sur lest aux installations de chargement pour répéter la séquence.

Figure 2. Pétrolier SS Paul L. Fahrney.

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Le gaz naturel liquéfié est expédié sous forme de gaz cryogénique dans des navires maritimes spécialisés dotés de compartiments ou de réservoirs fortement isolés (voir figure 3). Au port de livraison, le GNL est déchargé vers des installations de stockage ou des usines de regazéification. Le gaz de pétrole liquéfié peut être expédié à la fois sous forme liquide dans des navires et des barges non isolés et sous forme cryogénique dans des navires isolés. De plus, le GPL dans des conteneurs (gaz en bouteille) peut être expédié en tant que fret sur des navires et des barges.

Figure 3. Chargement du méthanier Leo à Arun, Sumatra, Indonésie.

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Navires marins GPL et GNL

Les trois types de navires utilisés pour le transport de GPL et de GNL sont :

• navires avec des réservoirs pressurisés jusqu'à 2 mPa (GPL uniquement)

• navires avec des réservoirs calorifugés et une pression réduite de 0.3 à 0.6 mPa (GPL uniquement)

• cuves cryogéniques à réservoirs calorifugés pressurisés proches de la pression atmosphérique (GPL et GNL).

L'expédition de GHL à bord de navires exige une sensibilisation constante à la sécurité. Les flexibles de transfert doivent être adaptés aux températures et pressions correctes des LHG manipulés. Pour éviter un mélange inflammable de vapeur de gaz et d'air, une couverture de gaz inerte (azote) est fournie autour des réservoirs, et la zone est surveillée en permanence pour détecter les fuites. Avant le chargement, les réservoirs de stockage doivent être inspectés pour s'assurer qu'ils sont exempts de contaminants. Si les réservoirs contiennent du gaz inerte ou de l'air, ils doivent être purgés avec de la vapeur de LHG avant de charger le LHG. Les réservoirs doivent être constamment inspectés pour garantir leur intégrité, et des soupapes de sécurité doivent être installées pour évacuer la vapeur de LHG générée à la charge thermique maximale. Les navires sont équipés de systèmes d'extinction d'incendie et ont mis en place des procédures d'intervention d'urgence complètes.

Navires de transport de pétrole brut et de produits pétroliers

Les pétroliers et les barges sont des navires conçus avec les moteurs et les quartiers à l'arrière du navire et le reste du navire divisé en compartiments spéciaux (réservoirs) pour transporter du pétrole brut et des produits pétroliers liquides en vrac. Les pompes à cargaison sont situées dans les chambres des pompes, et des systèmes de ventilation forcée et d'inertage sont prévus pour réduire les risques d'incendie et d'explosion dans les chambres des pompes et les compartiments à cargaison. Les pétroliers et les barges modernes sont construits avec des doubles coques et d'autres dispositifs de protection et de sécurité requis par la loi américaine sur la pollution par les hydrocarbures de 1990 et les normes de sécurité des pétroliers de l'Organisation maritime internationale (OMI). Certaines nouvelles conceptions de navires étendent les doubles coques sur les côtés des pétroliers pour fournir une protection supplémentaire. Généralement, les gros pétroliers transportent du pétrole brut et les petits pétroliers et barges transportent des produits pétroliers.

• Superpétroliers. Les transporteurs de pétrole brut ultra-larges et très grands (ULCC et VLCC) sont limités par leur taille et leur tirant d'eau à des itinéraires spécifiques. Les ULCC sont des navires dont la capacité est supérieure à 300,000 160,000 SDWT, et les VLCC ont des capacités allant de 300,000 XNUMX à XNUMX XNUMX SDWT. La plupart des grands transporteurs de pétrole brut n'appartiennent pas à des sociétés pétrolières, mais sont affrétés par des sociétés de transport spécialisées dans l'exploitation de ces navires de grande taille.

• Pétroliers. Les pétroliers sont plus petits que les VLCC et, en plus des voyages océaniques, ils peuvent naviguer dans des passages restreints tels que les canaux de Suez et de Panama, les eaux côtières peu profondes et les estuaires. Les grands pétroliers, qui vont de 25,000 160,000 à 25,000 XNUMX SDWT, transportent généralement du pétrole brut ou des produits résiduels lourds. Les pétroliers plus petits, de moins de XNUMX XNUMX SDWT, transportent généralement de l'essence, des mazouts et des lubrifiants.

• Péniches. Les barges opèrent principalement dans les voies navigables côtières et intérieures et les rivières, seules ou par groupes de deux ou plus, et sont soit automotrices, soit déplacées par un remorqueur. Ils peuvent transporter du pétrole brut vers les raffineries, mais sont le plus souvent utilisés comme moyen peu coûteux de transporter les produits pétroliers des raffineries aux terminaux de distribution. Les barges sont également utilisées pour décharger la cargaison des pétroliers au large dont le tirant d'eau ou la taille ne leur permet pas de venir à quai.

Chargement et déchargement de barges et de navires

Des procédures navire-terre, des listes de contrôle de sécurité et des lignes directrices devraient être établies et approuvées par les exploitants de terminaux et de navires. Le Guide international de sécurité pour les pétroliers et les terminaux (International Chamber of Shipping 1978) contient des informations et des exemples de listes de contrôle, de lignes directrices, de permis et d'autres procédures couvrant la sécurité des opérations lors du chargement ou du déchargement des navires, qui peuvent être utilisées par les exploitants de navires et de terminaux.

Bien que les navires marins reposent dans l'eau et soient ainsi intrinsèquement mis à la terre, il est nécessaire de fournir une protection contre l'électricité statique qui peut s'accumuler pendant le chargement ou le déchargement. Ceci est accompli en collant ou en connectant des objets métalliques sur le quai ou l'appareil de chargement/déchargement au métal du navire. La liaison est également réalisée à l'aide d'un tuyau ou d'une tuyauterie de chargement conducteur. Une étincelle électrostatique d'intensité inflammable peut également être générée lors de la descente d'équipements, de thermomètres ou de dispositifs de jaugeage dans les compartiments immédiatement après le chargement ; il faut laisser suffisamment de temps pour que la charge statique se dissipe.

Les courants électriques navire-terre, qui sont différents de l'électricité statique, peuvent être générés par la protection cathodique de la coque ou du quai du navire, ou par des différences de potentiel galvanique entre le navire et la terre. Ces courants s'accumulent également dans les appareils de chargement/déchargement de métal. Des brides isolantes peuvent être installées dans la longueur du bras de chargement et au point où les tuyaux flexibles se connectent au système de canalisation à terre. Lorsque les connexions sont rompues, il n'y a aucune possibilité pour une étincelle de sauter d'une surface métallique à une autre.

Tous les navires et terminaux doivent convenir de procédures d'intervention d'urgence en cas d'incendie ou de rejet de produit, de vapeur ou de gaz toxique. Celles-ci doivent couvrir les opérations d'urgence, l'arrêt du flux de produit et l'évacuation d'urgence d'un navire du quai. Les plans doivent tenir compte des mesures de communication, de lutte contre les incendies, d'atténuation des nuages ​​de vapeur, d'aide mutuelle, de sauvetage, de nettoyage et d'assainissement.

L'équipement portable et les systèmes fixes de protection contre les incendies doivent être conformes aux exigences du gouvernement et de l'entreprise et adaptés à la taille, à la fonction, au potentiel d'exposition et à la valeur du quai et des installations du quai. Le Guide international de sécurité pour les pétroliers et les terminaux (International Chamber of Shipping 1978) contient un exemple d'avis d'incendie qui peut être utilisé comme guide par les terminaux pour la prévention des incendies à quai.

Santé et sécurité des navires

En plus des dangers habituels du travail maritime, le transport de pétrole brut et de liquides inflammables par navire crée un certain nombre de situations particulières en matière de santé, de sécurité et de prévention des incendies. Il s'agit notamment de l'afflux et de l'expansion de la cargaison liquide, des risques de vapeurs inflammables pendant le transport et lors du chargement et du déchargement, de la possibilité d'inflammation pyrophorique, des expositions toxiques à des matériaux tels que le sulfure d'hydrogène et le benzène et des considérations de sécurité lors de la ventilation, du rinçage et du nettoyage des compartiments. L'économie de l'exploitation des pétroliers modernes exige qu'ils soient en mer pendant de longues périodes avec seulement de courts intervalles au port pour charger ou décharger la cargaison. Ceci, combiné au fait que les pétroliers sont hautement automatisés, crée des exigences mentales et physiques uniques pour les quelques membres d'équipage utilisés pour faire fonctionner les navires.

Protection contre les incendies et les explosions

Des plans et des procédures d'urgence devraient être élaborés et mis en œuvre en fonction du type de cargaison à bord et des autres dangers potentiels. Le matériel de lutte contre l'incendie doit être fourni. Les membres de l'équipe d'intervention qui ont des responsabilités de lutte contre les incendies à bord, de sauvetage et de nettoyage des déversements doivent être formés, entraînés et équipés pour faire face aux urgences potentielles. L'eau, la mousse, les produits chimiques secs, le halon, le dioxyde de carbone et la vapeur sont utilisés comme agents de refroidissement, d'inhibition et d'étouffement des incendies à bord des navires, bien que le halon soit progressivement éliminé en raison de préoccupations environnementales. Les exigences relatives aux équipements et systèmes de lutte contre l'incendie des navires sont établies par le pays sous le pavillon duquel le navire navigue et par la politique de l'entreprise, mais suivent généralement les recommandations de la Convention internationale de 1974 pour la sauvegarde de la vie humaine en mer (SOLAS).

Un contrôle strict des flammes ou des lumières nues, des produits à fumer allumés et d'autres sources d'inflammation, telles que des étincelles de soudage ou de meulage, des équipements électriques et des ampoules non protégées, est requis à tout moment sur les navires afin de réduire les risques d'incendie et d'explosion. Avant d'effectuer des travaux à chaud à bord de navires, la zone doit être examinée et testée pour s'assurer que les conditions sont sûres, et des permis doivent être délivrés pour chaque tâche spécifique autorisée.

Une méthode de prévention des explosions et des incendies dans l'espace vapeur des compartiments de fret consiste à maintenir le niveau d'oxygène en dessous de 11 % en rendant l'atmosphère inerte avec un gaz incombustible. Les sources de gaz inertes sont les gaz d'échappement des chaudières du navire ou d'un générateur de gaz indépendant ou d'une turbine à gaz équipée d'une postcombustion. La convention SOLAS de 1974 implique que les navires transportant des marchandises dont le point d'éclair est inférieur à 60°C doivent avoir des compartiments équipés de systèmes inertes. Les navires utilisant des systèmes à gaz inerte devraient maintenir à tout moment les compartiments à cargaison dans des conditions ininflammables. Les compartiments de gaz inerte doivent être surveillés en permanence pour assurer des conditions de sécurité et ne doivent pas devenir inflammables, en raison du danger d'inflammation dû aux dépôts pyrophoriques.

Espaces confinés

Les espaces confinés sur les navires, tels que les compartiments de fret, les casiers à peinture, les chambres des pompes, les réservoirs de carburant et les espaces entre les doubles coques, doivent être traités de la même manière que tout espace confiné pour l'entrée, le travail à chaud et le travail à froid. Des tests de teneur en oxygène, de vapeurs inflammables et de substances toxiques, dans cet ordre, doivent être effectués avant d'entrer dans des espaces confinés. Un système de permis doit être établi et suivi pour toutes les entrées dans un espace confiné, le travail (froid) sûr et le travail à chaud, qui indique les niveaux d'exposition sûrs et les équipements de protection individuelle et respiratoire requis. Dans les eaux des États-Unis, ces tests peuvent être effectués par des personnes qualifiées appelées « chimistes marins ».

Les compartiments des navires tels que les citernes à cargaison et les chambres des pompes sont des espaces confinés ; lors du nettoyage de ceux qui ont été rendus inertes ou qui contiennent des vapeurs inflammables, des atmosphères toxiques ou inconnues, ils doivent être testés et des procédures spéciales de sécurité et de protection respiratoire doivent être suivies. Après le déchargement du pétrole brut, une petite quantité de résidu, appelé accrochage, reste sur les surfaces intérieures des compartiments, qui peuvent ensuite être lavés et remplis d'eau pour lester. Une méthode de réduction de la quantité de résidus consiste à installer un équipement fixe qui élimine jusqu'à 80 % du colmatage en lavant les parois des compartiments inertés avec du pétrole brut pendant le déchargement.

Pompes, vannes et équipements

Un permis de travail doit être délivré et des procédures de travail sûres doivent être suivies, telles que la mise à la masse, la vidange et la libération des vapeurs, les tests d'exposition aux vapeurs inflammables et toxiques, et la fourniture d'un équipement de protection contre les incendies de secours lorsque les opérations, l'entretien ou la réparation nécessitent l'ouverture des pompes à cargaison, des conduites, des vannes. ou de l'équipement à bord des navires.

Expositions toxiques

Il est possible que des gaz ventilés tels que les gaz de combustion ou le sulfure d'hydrogène atteignent les ponts des navires, même à partir de systèmes de ventilation spécialement conçus. Des tests doivent être effectués en continu pour déterminer les niveaux de gaz inerte sur tous les navires et les niveaux de sulfure d'hydrogène sur les navires qui contiennent ou ont déjà transporté du pétrole brut corrosif ou du combustible résiduel. Des tests doivent être effectués pour l'exposition au benzène sur les navires transportant du pétrole brut et de l'essence. L'eau effluente de l'épurateur de gaz inerte et l'eau de condensation sont acides et corrosives ; L'EPI doit être utilisé lorsque le contact est possible.

Protection de l'environnement

Les navires et les terminaux maritimes devraient établir des procédures et fournir des équipements pour protéger l'environnement contre les déversements sur l'eau et sur terre, et contre les rejets de vapeur dans l'air. L'utilisation de grands systèmes de récupération de vapeur dans les terminaux maritimes est en augmentation. Des précautions doivent être prises pour se conformer aux exigences en matière de pollution de l'air lorsque les navires ventilent les compartiments et les espaces clos. Des procédures d'intervention d'urgence doivent être établies, et du matériel et du personnel qualifié doivent être disponibles pour répondre aux déversements et aux rejets de pétrole brut et de liquides inflammables et combustibles. Une personne responsable doit être désignée pour s'assurer que les notifications sont faites à la fois à l'entreprise et aux autorités compétentes en cas de déversement ou de rejet à signaler.

Dans le passé, les eaux de ballast et de lavage des citernes contaminées par les hydrocarbures étaient évacuées des compartiments en mer. En 1973, la Convention internationale pour la prévention de la pollution par les navires a établi des exigences selon lesquelles avant que l'eau ne soit rejetée en mer, les résidus huileux doivent être séparés et conservés à bord pour un éventuel traitement à terre. Les pétroliers modernes ont des systèmes de ballast séparés, avec des lignes, des pompes et des réservoirs différents de ceux utilisés pour la cargaison (conformément aux recommandations internationales), de sorte qu'il n'y a aucune possibilité de contamination. Les navires plus anciens transportent toujours du ballast dans des citernes à cargaison, de sorte que des procédures spéciales, telles que le pompage d'eau huileuse dans des réservoirs à terre désignés et des installations de traitement, doivent être suivies lors du déchargement du ballast afin de prévenir la pollution.

Transport automobile et ferroviaire des produits pétroliers

Le pétrole brut et les produits pétroliers étaient d'abord transportés par des wagons-citernes tirés par des chevaux, puis par des wagons-citernes et enfin par des véhicules automobiles. Après réception aux terminaux des navires ou des pipelines, les produits pétroliers liquides en vrac sont livrés par des camions-citernes sans pression ou des wagons-citernes directement aux stations-service et aux consommateurs ou à des terminaux plus petits, appelés usines de vrac, pour redistribution. Le GPL, les composés antidétonants pour essence, l'acide fluorhydrique et de nombreux autres produits, produits chimiques et additifs utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière sont transportés dans des wagons-citernes sous pression et des camions-citernes. Le pétrole brut peut également être transporté par camion-citerne des petits puits de production aux réservoirs de collecte, et par camion-citerne et wagon-citerne des réservoirs de stockage aux raffineries ou aux pipelines principaux. Les produits pétroliers emballés dans des conteneurs en vrac ou des barils et des palettes et des caisses de petits conteneurs sont transportés par camion à colis ou wagon couvert de chemin de fer.

Règlements gouvernementaux

Le transport de produits pétroliers par véhicule à moteur ou par wagon-citerne est réglementé par des organismes gouvernementaux dans la majeure partie du monde. Des organismes comme le US DOT et la Commission canadienne des transports (CCT) ont établi des règlements régissant la conception, la construction, les dispositifs de sécurité, les essais, l'entretien préventif, l'inspection et l'exploitation des camions-citernes et des wagons-citernes. Les réglementations régissant les opérations des wagons-citernes et des camions-citernes comprennent généralement des tests et une certification de la pression des réservoirs et des dispositifs de décompression avant leur mise en service initiale et à intervalles réguliers par la suite. L'Association of American Railroads et la National Fire Protection Association (NFPA) sont des organisations typiques qui publient des spécifications et des exigences pour l'exploitation sécuritaire des wagons-citernes et des camions-citernes. La plupart des gouvernements ont des réglementations ou adhèrent aux conventions des Nations Unies qui exigent l'identification et l'information concernant les matières dangereuses et les produits pétroliers qui sont expédiés en vrac ou dans des conteneurs. Les wagons-citernes, les camions-citernes et les camions-citernes portent des plaques-étiquettes pour identifier tout produit dangereux transporté et pour fournir des informations sur les interventions d'urgence.

Wagons-citernes

Les wagons-citernes sont construits en acier au carbone ou en aluminium et peuvent être pressurisés ou non. Les wagons-citernes modernes peuvent contenir jusqu'à 171,000 600 l de gaz comprimé à des pressions allant jusqu'à 1.6 psi (1.8 à 1800 mPa). Les wagons-citernes sans pression sont passés des petits wagons-citernes en bois de la fin des années 1.31 aux wagons-citernes géants qui transportent jusqu'à 100 million de litres de produit à des pressions allant jusqu'à 0.6 psi (XNUMX mPa). Les wagons-citernes non pressurisés peuvent être des unités individuelles à un ou plusieurs compartiments ou une série de wagons-citernes interconnectés, appelés trains-citernes. Les wagons-citernes sont chargés individuellement et des trains de citernes entiers peuvent être chargés et déchargés à partir d'un seul point. Les wagons-citernes sous pression et non sous pression peuvent être chauffés, refroidis, isolés et protégés thermiquement contre l'incendie, selon leur service et les produits transportés.

Tous les wagons-citernes de chemin de fer ont des vannes de liquide ou de vapeur supérieures ou inférieures pour le chargement et le déchargement et des entrées de trappe pour le nettoyage. Ils sont également équipés de dispositifs destinés à empêcher l'augmentation de la pression interne lorsqu'ils sont exposés à des conditions anormales. Ces dispositifs comprennent des soupapes de sûreté maintenues en place par un ressort qui peut s'ouvrir pour relâcher la pression puis se fermer ; des évents de sécurité avec des disques de rupture qui s'ouvrent pour relâcher la pression mais ne peuvent pas se refermer ; ou une combinaison des deux appareils. Une soupape de surpression est prévue pour les wagons-citernes sans pression afin d'empêcher la formation de vide lors du déchargement par le bas. Les wagons-citernes sous pression et non sous pression ont des boîtiers de protection sur le dessus entourant les raccords de chargement, les conduites d'échantillonnage, les puits de thermomètre et les dispositifs de jaugeage. Des plates-formes pour chargeurs peuvent ou non être fournies au-dessus des voitures. Les anciens wagons-citernes sans pression peuvent avoir un ou plusieurs dômes de dilatation. Des raccords sont prévus au fond des wagons-citernes pour le déchargement ou le nettoyage. Des boucliers protecteurs sont fournis aux extrémités des wagons-citernes pour empêcher la perforation de la coque par l'attelage d'un autre wagon lors des déraillements.

Le GNL est expédié sous forme de gaz cryogénique dans des camions-citernes isolés et des wagons-citernes sous pression. Les camions-citernes sous pression et les wagons-citernes pour le transport de GNL ont un réservoir intérieur en acier inoxydable suspendu dans un réservoir extérieur en acier au carbone. L'espace annulaire est un vide rempli d'isolant pour maintenir de basses températures pendant le transport. Pour éviter que le gaz ne s'enflamme de nouveau dans les réservoirs, ils sont équipés de deux vannes d'arrêt d'urgence à sécurité intégrée indépendantes et télécommandées sur les conduites de remplissage et de décharge et de jauges sur les réservoirs intérieurs et extérieurs.

Le GPL est transporté par voie terrestre dans des wagons-citernes spécialement conçus (jusqu'à 130 m³ capacité) ou camions-citernes (jusqu'à 40 m³ capacité). Les camions-citernes et les wagons-citernes pour le transport de GPL sont généralement des bouteilles en acier non isolées à fond sphérique, équipées de jauges, de thermomètres, de deux soupapes de sécurité, d'un indicateur de niveau de gaz et d'un indicateur de remplissage maximum et de chicanes.

Les wagons-citernes transportant du GNL ou du GPL ne doivent pas être surchargés, car ils peuvent reposer sur une voie d'évitement pendant un certain temps et être exposés à des températures ambiantes élevées, ce qui pourrait provoquer une surpression et une ventilation. Des fils de liaison et des câbles de mise à la terre sont fournis sur les rails et les rampes de chargement des camions-citernes pour aider à neutraliser et à dissiper l'électricité statique. Ils doivent être connectés avant le début des opérations et non déconnectés tant que les opérations ne sont pas terminées et que toutes les vannes ne sont pas fermées. Les installations de chargement de camions et de trains sont généralement protégées par des systèmes de pulvérisation ou de brouillard d'eau d'incendie et des extincteurs.

Camions-citernes

Les camions-citernes de produits pétroliers et de pétrole brut sont généralement construits en acier au carbone, en aluminium ou en fibre de verre plastifiée, et leur taille varie de wagons-citernes de 1,900 53,200 l à des camions-citernes jumbo de XNUMX XNUMX l. La capacité des camions-citernes est régie par des organismes de réglementation et dépend généralement des limites de capacité des autoroutes et des ponts et du poids autorisé par essieu ou de la quantité totale de produit autorisée.

Il existe des camions-citernes pressurisés et non pressurisés, qui peuvent être non isothermes ou isothermes selon leur service et les produits transportés. Les camions-citernes pressurisés sont généralement à compartiment unique, et les camions-citernes non pressurisés peuvent avoir un ou plusieurs compartiments. Quel que soit le nombre de compartiments d'un camion-citerne, chaque compartiment doit être traité individuellement, avec ses propres dispositifs de chargement, de déchargement et de décharge. Les compartiments peuvent être séparés par des parois simples ou doubles. La réglementation peut exiger que les produits incompatibles et les liquides inflammables et combustibles transportés dans différents compartiments d'un même véhicule soient séparés par des doubles parois. Lors des essais de pression des compartiments, l'espace entre les murs doit également être testé pour le liquide ou la vapeur.

Les camions-citernes ont soit des trappes qui s'ouvrent pour le chargement par le haut, soit des vannes pour le chargement et le déchargement fermés par le haut ou par le bas, ou les deux. Tous les compartiments ont des entrées de trappe pour le nettoyage et sont équipés de dispositifs de décharge de sécurité pour atténuer la pression interne lorsqu'ils sont exposés à des conditions anormales. Ces dispositifs comprennent des soupapes de décharge de sécurité maintenues en place par un ressort qui peut s'ouvrir pour relâcher la pression puis se fermer, des trappes sur les réservoirs sans pression qui s'ouvrent en cas de défaillance des soupapes de décharge et des disques de rupture sur les camions-citernes sous pression. Une soupape de surpression est prévue pour chaque compartiment de camion-citerne non pressurisé afin d'empêcher le vide lors du déchargement par le bas. Les camions-citernes non pressurisés ont des garde-corps sur le dessus pour protéger les écoutilles, les soupapes de décharge et le système de récupération des vapeurs en cas de renversement. Les camions-citernes sont généralement équipés de dispositifs de rupture et de fermeture automatique installés sur les tuyaux et raccords de chargement et de déchargement par le bas du compartiment pour éviter les déversements en cas de dommages lors d'un renversement ou d'une collision.

Chargement et déchargement de wagons-citernes et de camions-citernes

Alors que les wagons-citernes sont presque toujours chargés et déchargés par des travailleurs affectés à ces tâches spécifiques, les camions-citernes peuvent être chargés et déchargés soit par des chargeurs, soit par des chauffeurs. Les wagons-citernes et les camions-citernes sont chargés dans des installations appelées rampes de chargement et peuvent être chargés par le haut via des trappes ouvertes ou des connexions fermées, par le bas via des connexions fermées ou une combinaison des deux.

chargement

Les travailleurs qui chargent et déchargent du pétrole brut, du GPL, des produits pétroliers, des acides et des additifs utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière doivent avoir une compréhension de base des caractéristiques des produits manipulés, de leurs risques et expositions, ainsi que des procédures d'exploitation et des pratiques de travail nécessaires pour effectuer le travail en toute sécurité. De nombreux organismes gouvernementaux et entreprises exigent l'utilisation et le remplissage de formulaires d'inspection lors de la réception et de l'expédition et avant le chargement et le déchargement des wagons-citernes et des camions-citernes. Les camions-citernes et les wagons-citernes peuvent être chargés par des écoutilles ouvertes sur le dessus ou par des raccords et des vannes en haut ou en bas de chaque citerne ou compartiment. Des connexions fermées sont nécessaires lors du chargement de la pression et lorsque des systèmes de récupération de vapeur sont fournis. Si les systèmes de chargement ne s'activent pas pour une raison quelconque (telle qu'un mauvais fonctionnement du système de récupération de vapeur ou un défaut dans le système de mise à la terre ou de liaison), la dérivation ne doit pas être tentée sans approbation. Toutes les écoutilles doivent être fermées et bien verrouillées pendant le transport.

Les travailleurs doivent suivre des pratiques de travail sécuritaires pour éviter les glissades et les chutes lors du chargement par le haut. Si les contrôles de chargement utilisent des compteurs préréglés, les chargeurs doivent veiller à charger les bons produits dans les réservoirs et compartiments attribués. Toutes les trappes des compartiments doivent être fermées lors du chargement par le bas, et lors du chargement par le haut, seul le compartiment en cours de chargement doit être ouvert. Lors du chargement par le haut, le chargement par éclaboussures doit être évité en plaçant le tube ou le tuyau de chargement près du fond du compartiment et en commençant à charger lentement jusqu'à ce que l'ouverture soit submergée. Pendant les opérations manuelles de chargement par le haut, les chargeurs doivent rester présents, ne pas attacher la commande d'arrêt de chargement (homme mort) et ne pas trop remplir le compartiment. Les chargeurs doivent éviter les expositions au produit et aux vapeurs en se tenant face au vent et en détournant la tête lors du chargement par le haut à travers les écoutilles ouvertes et en portant un équipement de protection lors de la manipulation des additifs, de l'obtention d'échantillons et de la vidange des tuyaux. Les chargeurs doivent connaître et suivre les mesures d'intervention prescrites en cas de rupture de tuyau ou de conduite, de déversement, de déversement, d'incendie ou de toute autre urgence.

Déchargement et livraison

Lors du déchargement des wagons-citernes et des camions-citernes, il est important de s'assurer d'abord que chaque produit est déchargé dans le réservoir de stockage désigné approprié et que le réservoir a une capacité suffisante pour contenir tout le produit livré. Bien que les vannes, les tuyaux de remplissage, les conduites et les couvercles de remplissage doivent être codés par couleur ou autrement marqués pour identifier le produit contenu, le chauffeur doit toujours être responsable de la qualité du produit lors de la livraison. Toute mauvaise livraison de produit, mélange ou contamination doit être immédiatement signalée au destinataire et à l'entreprise pour éviter des conséquences graves. Lorsque les conducteurs ou les opérateurs sont tenus d'ajouter des produits ou d'obtenir des échantillons des réservoirs de stockage après la livraison pour assurer la qualité du produit ou pour toute autre raison, toutes les dispositions de sécurité et de santé spécifiques à l'exposition doivent être suivies. Les personnes engagées dans les opérations de livraison et de déchargement doivent rester à proximité à tout moment et savoir quoi faire en cas d'urgence, y compris la notification, l'arrêt du flux de produit, le nettoyage des déversements et quand quitter la zone.

Les réservoirs sous pression peuvent être déchargés par compresseur ou pompe, et les réservoirs non pressurisés par gravité, pompe de véhicule ou pompe réceptrice. Les camions-citernes et les wagons-citernes qui transportent des lubrifiants ou des huiles industrielles, des additifs et des acides sont parfois déchargés en pressurisant le réservoir avec un gaz inerte tel que l'azote. Les wagons-citernes ou les camions-citernes peuvent avoir besoin d'être chauffés à l'aide de serpentins à vapeur ou électriques afin de décharger des pétroles bruts lourds, des produits visqueux et des cires. Toutes ces activités comportent des dangers et des expositions inhérents. Lorsque la réglementation l'exige, le déchargement ne doit pas commencer tant que les tuyaux de récupération des vapeurs n'ont pas été raccordés entre le réservoir de livraison et le réservoir de stockage. Lors de la livraison de produits pétroliers à des résidences, des fermes et des comptes commerciaux, les chauffeurs doivent jauger tout réservoir qui n'est pas équipé d'une alarme d'évent afin d'éviter un débordement.

Protection incendie des rampes de chargement

Des incendies et des explosions au niveau des rampes de chargement des wagons-citernes et des camions-citernes peuvent survenir à cause de causes telles que l'accumulation électrostatique et la décharge d'étincelles incendiaires dans une atmosphère inflammable, le travail à chaud non autorisé, le retour de flamme d'une unité de récupération de vapeur, le tabagisme ou d'autres pratiques dangereuses.

Les sources d'inflammation, telles que le tabagisme, le fonctionnement des moteurs à combustion interne et les travaux à haute température, doivent être contrôlées à tout moment sur la rampe de chargement, et en particulier pendant le chargement ou d'autres opérations lorsqu'un déversement ou un rejet peut se produire. Les rampes de chargement peuvent être équipées d'extincteurs portatifs et de systèmes d'extinction d'incendie à mousse, à eau ou à poudre chimique actionnés manuellement ou automatiquement. Si des systèmes de récupération de vapeur sont utilisés, des pare-flammes doivent être fournis pour empêcher le retour de flamme de l'unité de récupération au rack de chargement.

Un système de drainage doit être prévu aux rampes de chargement pour détourner les déversements de produits du chargeur, du camion-citerne ou du wagon-citerne et de la plate-forme de chargement. Les drains doivent être munis de pièges à incendie pour empêcher la migration des flammes et des vapeurs à travers les systèmes d'égouts. D'autres considérations de sécurité du rack de chargement incluent des commandes d'arrêt d'urgence placées aux points de chargement et à d'autres endroits stratégiques du terminal et des vannes de détection de pression automatiques qui arrêtent le flux de produit vers le rack en cas de fuite dans les lignes de produit. Certaines entreprises ont installé des systèmes de verrouillage automatique des freins sur les raccords de remplissage de leurs camions-citernes, qui verrouillent les freins et ne permettent pas de déplacer le camion du rack tant que les conduites de remplissage n'ont pas été déconnectées.

Risques d'inflammation électrostatique

Certains produits tels que les distillats intermédiaires et les carburants et solvants à faible pression de vapeur ont tendance à accumuler des charges électrostatiques. Lors du chargement de wagons-citernes et de camions-citernes, il y a toujours une possibilité que des charges électrostatiques soient générées par frottement lorsque le produit passe à travers les conduites et les filtres et par le chargement par éclaboussures. Cela peut être atténué en concevant des racks de chargement pour permettre un temps de relaxation dans la tuyauterie en aval des pompes et des filtres. Les compartiments doivent être vérifiés pour s'assurer qu'ils ne contiennent pas d'objets non liés ou flottants qui pourraient agir comme des accumulateurs d'électricité statique. Les compartiments à chargement par le bas peuvent être équipés de câbles internes pour aider à dissiper les charges électrostatiques. Les conteneurs d'échantillons, thermomètres ou autres objets ne doivent pas être abaissés dans les compartiments avant qu'une période d'attente d'au moins 1 minute ne se soit écoulée, afin de permettre à toute charge électrostatique qui s'est accumulée dans le produit de se dissiper.

La liaison et la mise à la terre sont des considérations importantes pour dissiper les charges électrostatiques qui s'accumulent pendant les opérations de chargement. En maintenant le tuyau de remplissage en contact avec le côté métallique de la trappe lors du chargement par le haut, et grâce à l'utilisation de bras de chargement en métal ou d'un tuyau conducteur lors du chargement via des connexions fermées, le camion-citerne ou le wagon-citerne est lié au rack de chargement, maintenant le même charge électrique entre les objets afin qu'une étincelle ne soit pas créée lorsque le tube ou le tuyau de chargement est retiré. Le wagon-citerne ou le camion-citerne peut également être lié au rack de chargement à l'aide d'un câble de liaison, qui transporte toute charge accumulée d'une borne sur le réservoir au rack, où il est ensuite mis à la terre par un câble et une tige de mise à la terre. Des précautions de liaison similaires sont nécessaires lors du déchargement des wagons-citernes et des camions-citernes. Certains racks de chargement sont équipés de connecteurs électroniques et de capteurs qui ne permettent pas aux pompes de chargement de s'activer tant qu'une liaison positive n'est pas obtenue.

Pendant le nettoyage, l'entretien ou la réparation, les wagons-citernes ou camions-citernes de GPL sous pression sont généralement ouverts à l'atmosphère, permettant à l'air de pénétrer dans le réservoir. Afin d'éviter la combustion des charges électrostatiques lors du premier chargement de ces voitures après de telles activités, il est nécessaire de réduire le niveau d'oxygène en dessous de 9.5 % en recouvrant le réservoir de gaz inerte, tel que l'azote. Des précautions sont nécessaires pour empêcher l'azote liquide de pénétrer dans le réservoir si l'azote est fourni à partir de conteneurs portables.

Commutateur de chargement

Le chargement par commutation se produit lorsque des produits à pression de vapeur intermédiaire ou faible, tels que du carburant diesel ou du mazout, sont chargés dans un compartiment de wagon-citerne ou de camion-citerne qui contenait auparavant un produit inflammable tel que de l'essence. La charge électrostatique générée pendant le chargement peut se décharger dans une atmosphère qui se situe dans la plage d'inflammabilité, avec pour conséquence une explosion et un incendie. Ce danger peut être contrôlé lors du chargement par le haut en abaissant le tube de remplissage au fond du compartiment et en chargeant lentement jusqu'à ce que l'extrémité du tube soit submergée pour éviter le chargement par éclaboussures ou l'agitation. Le contact métal sur métal doit être maintenu pendant le chargement afin d'assurer une liaison positive entre le tube de chargement et l'écoutille de la citerne. Lors du chargement par le bas, un remplissage lent initial ou des déflecteurs anti-éclaboussures sont utilisés pour réduire l'accumulation d'électricité statique. Avant le changement de chargement, les réservoirs qui ne peuvent pas être vidangés à sec peuvent être rincés avec une petite quantité du produit à charger, pour éliminer tout résidu inflammable dans les puisards, les conduites, les vannes et les pompes embarquées.

Expédition de produits par wagons couverts et fourgonnettes

Les produits pétroliers sont expédiés par camionnettes et wagons couverts dans des conteneurs en métal, en fibre et en plastique de différentes tailles, allant de barils de 55 gallons (209 l) à des seaux de 5 gallons (19 l) et de 2-1/ Conteneurs de 2 gallons (9.5 l) à 1 pinte (95 l), dans des boîtes en carton ondulé, généralement sur des palettes. De nombreux produits pétroliers industriels et commerciaux sont expédiés dans de grands conteneurs pour vrac intermédiaires en métal, en plastique ou combinés dont la taille varie de 380 à plus de 2,660 XNUMX litres. Le GPL est expédié dans de grands et petits conteneurs sous pression. De plus, des échantillons de pétrole brut, de produits finis et de produits usagés sont expédiés par la poste ou par transporteur express aux laboratoires pour dosage et analyse.

Tous ces produits, conteneurs et emballages doivent être manipulés conformément aux réglementations gouvernementales relatives aux produits chimiques dangereux, aux liquides inflammables et combustibles et aux matières toxiques. Cela nécessite l'utilisation de manifestes de matières dangereuses, de documents d'expédition, de permis, de reçus et d'autres exigences réglementaires, telles que le marquage de l'extérieur des colis, des conteneurs, des camions et des wagons couverts avec une identification appropriée et une étiquette d'avertissement de danger. L'utilisation appropriée des camions-citernes et des wagons-citernes est importante pour l'industrie pétrolière. Étant donné que la capacité de stockage est limitée, les délais de livraison doivent être respectés, de la livraison de pétrole brut pour faire fonctionner les raffineries à la livraison d'essence aux stations-service, et de la livraison de lubrifiants aux comptes commerciaux et industriels à la livraison de mazout aux maisons.

Le GPL est fourni aux consommateurs par des camions-citernes en vrac qui pompent directement dans de plus petits réservoirs de stockage sur place, à la fois hors sol et souterrains (par exemple, stations-service, fermes, consommateurs commerciaux et industriels). Le GPL est également livré aux consommateurs par camion ou camionnette dans des conteneurs (bouteilles ou bouteilles de gaz). Le GNL est livré dans des conteneurs cryogéniques spéciaux dotés d'un réservoir de carburant intérieur entouré d'une isolation et d'une coque extérieure. Des conteneurs similaires sont prévus pour les véhicules et les appareils qui utilisent le GNL comme carburant. Le gaz naturel comprimé est normalement livré dans des bouteilles de gaz comprimé conventionnelles, telles que celles utilisées sur les chariots élévateurs industriels.

En plus des précautions normales de sécurité et de santé requises dans les opérations de transport de wagons et de colis, telles que le déplacement et la manipulation d'objets lourds et l'utilisation de camions industriels, les travailleurs doivent être familiarisés avec les dangers des produits qu'ils manipulent et livrent, et savoir ce qu'il faut faire en cas de déversement, de rejet ou de toute autre urgence. Par exemple, les conteneurs pour vrac intermédiaires et les fûts ne doivent pas tomber des wagons couverts ou des hayons des camions sur le sol. Les entreprises et les agences gouvernementales ont établi des réglementations et des exigences spéciales pour les conducteurs et les opérateurs impliqués dans le transport et la livraison de produits pétroliers inflammables et dangereux.

Les chauffeurs de camions-citernes et de fourgonnettes travaillent souvent seuls et peuvent avoir à parcourir de grandes distances pendant plusieurs jours pour livrer leurs chargements. Ils travaillent de jour comme de nuit et dans toutes sortes de conditions météorologiques. Manœuvrer des camions-citernes de grande taille dans les stations-service et les emplacements des clients sans heurter des véhicules en stationnement ou des objets fixes nécessite de la patience, des compétences et de l'expérience. Les conducteurs doivent avoir les caractéristiques physiques et mentales requises pour ce travail.

La conduite de camions-citernes est différente de la conduite de fourgonnettes en ce sens que le produit liquide a tendance à se déplacer vers l'avant lorsque le camion s'arrête, vers l'arrière lorsque le camion accélère et d'un côté à l'autre lorsque le camion tourne. Les compartiments des camions-citernes doivent être équipés de chicanes qui limitent le mouvement du produit pendant le transport. Une habileté considérable est requise par les conducteurs pour vaincre l'inertie créée par ce phénomène, appelé «masse en mouvement». À l'occasion, les chauffeurs de camions-citernes doivent pomper les réservoirs de stockage. Cette activité nécessite un équipement spécial, y compris un tuyau d'aspiration et des pompes de transfert, et des précautions de sécurité, telles que la mise à la terre et la mise à la terre pour dissiper l'accumulation électrostatique et empêcher tout dégagement de vapeurs ou de liquides.

Intervention d'urgence sur les véhicules à moteur et les wagons

Les conducteurs et les opérateurs doivent être familiarisés avec les exigences de notification et les mesures d'intervention d'urgence en cas d'incendie ou de rejet de produit, de gaz ou de vapeur. Des plaques d'identification de produit et d'avertissement de danger conformes aux normes de marquage de l'industrie, de l'association ou nationales sont affichées sur les camions et les wagons pour permettre aux intervenants d'urgence de déterminer les précautions nécessaires en cas de déversement ou de rejet de vapeur, de gaz ou de produit. Les conducteurs de véhicules à moteur et les exploitants de trains peuvent également être tenus d'avoir sur eux des fiches signalétiques (FDS) ou d'autres documents décrivant les dangers et les précautions à prendre lors de la manipulation des produits transportés. Certaines entreprises ou agences gouvernementales exigent que les véhicules transportant des liquides inflammables ou des matières dangereuses transportent des trousses de premiers soins, des extincteurs, du matériel de nettoyage des déversements et des avertisseurs de danger portables ou des signaux pour alerter les automobilistes si le véhicule est arrêté le long d'une autoroute.

Un équipement et des techniques spéciaux sont nécessaires si un wagon-citerne ou un camion-citerne doit être vidé de son produit à la suite d'un accident ou d'un renversement. L'élimination du produit par des tuyaux et des vannes fixes ou en utilisant des plaques défonçables spéciales sur les écoutilles des camions-citernes est préférable ; cependant, dans certaines conditions, des trous peuvent être percés dans les réservoirs en suivant les procédures de travail sécuritaires prescrites. Quelle que soit la méthode de retrait, les réservoirs doivent être mis à la terre et une connexion de liaison doit être fournie entre le réservoir à vider et le réservoir de réception.

Nettoyage des wagons-citernes et des camions-citernes

Entrer dans le compartiment d'un wagon-citerne ou d'un camion-citerne à des fins d'inspection, de nettoyage, d'entretien ou de réparation est une activité dangereuse qui nécessite que toutes les exigences de ventilation, d'essai, de dégazage et d'autres entrées dans un espace confiné et les exigences du système d'autorisation soient suivies afin d'assurer un fonctionnement sécuritaire. Le nettoyage des wagons-citernes et des camions-citernes n'est pas différent du nettoyage des réservoirs de stockage de produits pétroliers, et toutes les mêmes précautions et procédures d'exposition en matière de sécurité et de santé s'appliquent. Les wagons-citernes et les camions-citernes peuvent contenir des résidus de matières inflammables, dangereuses ou toxiques dans les puisards et la tuyauterie de déchargement, ou ont été déchargés à l'aide d'un gaz inerte, tel que l'azote, de sorte que ce qui peut sembler être un espace propre et sûr ne l'est pas. Les réservoirs qui ont contenu du pétrole brut, des résidus, de l'asphalte ou des produits à point de fusion élevé peuvent devoir être nettoyés à la vapeur ou chimiquement avant la ventilation et l'entrée, ou peuvent présenter un risque pyrophorique. La ventilation des réservoirs pour les débarrasser des vapeurs et des gaz toxiques ou inertes peut être accomplie en ouvrant la vanne ou la connexion la plus basse et la plus éloignée de chaque réservoir ou compartiment et en plaçant un éjecteur d'air à l'ouverture supérieure la plus éloignée. La surveillance doit être effectuée avant l'entrée sans protection respiratoire pour s'assurer que tous les coins et points bas du réservoir, tels que les puisards, ont été complètement ventilés, et la ventilation doit se poursuivre pendant le travail dans le réservoir.

Stockage en réservoir hors sol de produits pétroliers liquides

Le pétrole brut, le gaz, le GNL et le GPL, les additifs de traitement, les produits chimiques et les produits pétroliers sont stockés dans des réservoirs de stockage atmosphériques (sans pression) et sous pression, hors sol et souterrains. Les réservoirs de stockage sont situés aux extrémités des conduites d'alimentation et des conduites de collecte, le long des pipelines de camions, dans les installations de chargement et de déchargement maritimes et dans les raffineries, les terminaux et les usines de stockage en vrac. Cette section couvre les réservoirs de stockage atmosphériques hors sol dans les parcs de stockage des raffineries, des terminaux et des centrales de stockage en vrac. (Les informations concernant les réservoirs sous pression hors sol sont traitées ci-dessous, et les informations concernant les réservoirs souterrains et les petits réservoirs hors sol se trouvent dans l'article "Opérations de ravitaillement et d'entretien des véhicules à moteur".)

Terminaux et usines de vrac

Les terminaux sont des installations de stockage qui reçoivent généralement du pétrole brut et des produits pétroliers par oléoduc ou navire. Les terminaux stockent et redistribuent le pétrole brut et les produits pétroliers aux raffineries, autres terminaux, usines de stockage en vrac, stations-service et consommateurs par pipelines, navires, wagons-citernes et camions-citernes. Les terminaux peuvent être détenus et exploités par des sociétés pétrolières, des sociétés pipelinières, des exploitants de terminaux indépendants, de grands consommateurs industriels ou commerciaux ou des distributeurs de produits pétroliers.

Les usines de vrac sont généralement plus petites que les terminaux et reçoivent généralement les produits pétroliers par wagon-citerne ou camion-citerne, normalement à partir des terminaux, mais parfois directement des raffineries. Les usines de vrac stockent et redistribuent les produits aux stations-service et aux consommateurs par camion-citerne ou wagon-citerne (petits camions-citernes d'environ 9,500 1,900 à XNUMX XNUMX l de capacité). Les usines de vrac peuvent être exploitées par des compagnies pétrolières, des distributeurs ou des propriétaires indépendants.

Fermes de réservoir

Les parcs de stockage sont des groupements de réservoirs de stockage dans les champs de production, les raffineries, les terminaux maritimes, de pipeline et de distribution et les usines de stockage en vrac qui stockent du pétrole brut et des produits pétroliers. Dans les parcs de stockage, les réservoirs individuels ou les groupes de deux réservoirs ou plus sont généralement entourés d'enceintes appelées bermes, digues ou murs coupe-feu. Ces enceintes de parcs de stockage peuvent varier en construction et en hauteur, allant de bermes de terre de 45 cm autour de la tuyauterie et des pompes à l'intérieur des digues à des murs en béton plus hauts que les réservoirs qu'ils entourent. Les digues peuvent être construites en terre, en argile ou en d'autres matériaux; ils sont recouverts de gravier, de calcaire ou de coquillages pour contrôler l'érosion ; ils varient en hauteur et sont suffisamment larges pour que les véhicules puissent rouler le long du sommet. Les principales fonctions de ces enceintes sont de contenir, de diriger et de détourner l'eau de pluie, de séparer physiquement les réservoirs pour empêcher la propagation du feu d'une zone à une autre, et de contenir un déversement, un rejet, une fuite ou un débordement d'un réservoir, d'une pompe ou d'un tuyau à l'intérieur. la zone.

Les enceintes de digue peuvent être tenues par la réglementation ou la politique de l'entreprise d'être dimensionnées et entretenues pour contenir une quantité spécifique de produit. Par exemple, une enceinte de digue peut devoir contenir au moins 110 % de la capacité du plus grand réservoir, compte tenu du volume déplacé par les autres réservoirs et de la quantité de produit restant dans le plus grand réservoir une fois l'équilibre hydrostatique atteint. Les enceintes de digue peuvent également devoir être construites avec des revêtements imperméables en argile ou en plastique pour empêcher le produit déversé ou libéré de contaminer le sol ou les eaux souterraines.

Réservoirs de stockage

Il existe un certain nombre de types différents de réservoirs de stockage atmosphériques et sous pression hors sol verticaux et horizontaux dans les parcs de stockage, qui contiennent du pétrole brut, des charges d'alimentation pétrolières, des stocks intermédiaires ou des produits pétroliers finis. Leur taille, leur forme, leur conception, leur configuration et leur fonctionnement dépendent de la quantité et du type de produits stockés et des exigences de l'entreprise ou réglementaires. Les réservoirs verticaux hors sol peuvent être équipés de doubles fonds pour éviter les fuites sur le sol et d'une protection cathodique pour minimiser la corrosion. Les réservoirs horizontaux peuvent être construits avec des parois doubles ou placés dans des voûtes pour contenir toute fuite.

Réservoirs atmosphériques à toit conique

Les réservoirs à toit conique sont des réservoirs atmosphériques cylindriques hors sol, horizontaux ou verticaux, couverts. Les réservoirs à toit conique ont des escaliers ou des échelles et des plates-formes externes, et un toit faible pour les joints de coque, les évents, les dalots ou les sorties de trop-plein ; ils peuvent avoir des accessoires tels que des tubes de jaugeage, des tuyaux et des chambres en mousse, des systèmes de détection et de signalisation de débordement, des systèmes de jaugeage automatiques, etc.

Lorsque du pétrole brut volatil et des produits pétroliers liquides inflammables sont stockés dans des réservoirs à toit conique, il est possible que l'espace de vapeur se situe dans la plage d'inflammabilité. Bien que l'espace entre le haut du produit et le toit du réservoir soit normalement riche en vapeur, une atmosphère dans la plage d'inflammabilité peut se produire lorsque le produit est mis pour la première fois dans un réservoir vide ou lorsque l'air pénètre dans le réservoir par des évents ou des soupapes de pression/vide lorsque le produit est retiré et que le réservoir respire lors des changements de température. Les réservoirs à toit conique peuvent être raccordés à des systèmes de récupération des vapeurs.

Cuves de conservation sont un type de réservoir à toit conique avec une section supérieure et une section inférieure séparées par une membrane flexible conçue pour contenir toute vapeur produite lorsque le produit se réchauffe et se dilate en raison de l'exposition à la lumière du soleil pendant la journée et pour renvoyer la vapeur vers le réservoir lorsqu'elle se condense que le réservoir se refroidit la nuit. Les réservoirs de conservation sont généralement utilisés pour stocker de l'essence d'aviation et des produits similaires.

Réservoirs atmosphériques à toit flottant

Les réservoirs à toit flottant sont des réservoirs atmosphériques cylindriques hors sol, verticaux, à toit ouvert ou couverts, équipés de toits flottants. L'objectif principal du toit flottant est de minimiser l'espace de vapeur entre le haut du produit et le bas du toit flottant afin qu'il soit toujours riche en vapeur, excluant ainsi le risque d'un mélange vapeur-air dans la plage d'inflammabilité. Tous les réservoirs à toit flottant ont des escaliers ou des échelles et des plates-formes externes, des escaliers ou des échelles réglables pour accéder au toit flottant depuis la plate-forme, et peuvent avoir des accessoires tels que des shunts qui relient électriquement le toit à la coque, des tubes de jaugeage, des tuyaux en mousse et des chambres, systèmes de détection et de signalisation de débordement, systèmes de jaugeage automatique, etc. Des joints ou des bottes sont fournis autour du périmètre des toits flottants pour empêcher le produit ou la vapeur de s'échapper et de s'accumuler sur le toit ou dans l'espace au-dessus du toit.

Les toitures flottantes sont munies de pieds qui peuvent être réglés en position haute ou basse selon le type d'opération. Les pieds sont normalement maintenus en position basse afin que la plus grande quantité possible de produit puisse être retirée de la cuve sans créer d'espace de vapeur entre le haut du produit et le bas du toit flottant. Comme les réservoirs sont mis hors service avant leur entrée pour inspection, entretien, réparation ou nettoyage, il est nécessaire d'ajuster les pieds du toit en position haute pour laisser de la place pour travailler sous le toit une fois le réservoir vide. Lors de la remise en service de la cuve, les pattes sont réajustées en position basse après remplissage de produit.

Les réservoirs de stockage à toit flottant hors sol sont en outre classés comme réservoirs à toit flottant externes, réservoirs à toit flottant internes ou réservoirs à toit flottant externes couverts.

Réservoirs à toit flottant externes (à toit ouvert) sont ceux avec couvercles flottants installés sur des réservoirs de stockage à ciel ouvert. Les toits flottants externes sont généralement construits en acier et équipés de pontons ou d'autres moyens de flottaison. Ils sont équipés de drains de toit pour évacuer l'eau, de bottes ou de joints pour éviter les dégagements de vapeur et d'escaliers réglables pour accéder au toit par le haut du réservoir quelle que soit sa position. Ils peuvent également avoir des joints secondaires pour minimiser la libération de vapeur dans l'atmosphère, des protections contre les intempéries pour protéger les joints et des barrages en mousse pour contenir la mousse dans la zone du joint en cas d'incendie ou de fuite de joint. L'entrée sur des toits flottants externes pour le jaugeage, l'entretien ou d'autres activités peut être considérée comme une entrée dans un espace confiné, selon le niveau du toit sous le sommet du réservoir, les produits contenus dans le réservoir et les réglementations gouvernementales et la politique de l'entreprise.

Réservoirs internes à toit flottant sont généralement des réservoirs à toit conique qui ont été convertis en installant des ponts flottants, des radeaux ou des couvertures flottantes internes à l'intérieur du réservoir. Les toits flottants internes sont généralement construits à partir de divers types de tôle, d'aluminium, de plastique ou de mousse expansée en plastique recouverte de métal, et leur construction peut être du type ponton ou pan, matériau flottant solide ou une combinaison de ceux-ci. Les toits flottants internes sont munis de joints périmétriques pour empêcher la vapeur de s'échapper dans la partie du réservoir entre le haut du toit flottant et le toit extérieur. Des vannes ou des évents de pression/vide sont généralement prévus au sommet du réservoir pour contrôler les vapeurs d'hydrocarbures qui peuvent s'accumuler dans l'espace au-dessus du flotteur interne. Les réservoirs internes à toit flottant ont des échelles installées pour l'accès du toit conique au toit flottant. L'entrée sur les toits flottants internes à quelque fin que ce soit doit être considérée comme une entrée dans un espace confiné.

Réservoirs à toit flottant couverts (externes) sont essentiellement des réservoirs à toit flottant externes qui ont été équipés ultérieurement d'un dôme géodésique, d'un pare-neige ou d'une couverture ou d'un toit semi-fixe similaire, de sorte que le toit flottant n'est plus ouvert à l'atmosphère. Les réservoirs à toit flottant externe couvert nouvellement construits peuvent incorporer des toits flottants typiques conçus pour les réservoirs à toit flottant interne. L'entrée sur des toits flottants extérieurs couverts pour le jaugeage, l'entretien ou d'autres activités peut être considérée comme une entrée en espace confiné, selon la construction du dôme ou du couvercle, le niveau du toit sous le haut du réservoir, les produits contenus dans le réservoir et les réglementations gouvernementales et la politique de l'entreprise.

Recettes pipelinières et maritimes

Une préoccupation importante en matière de sécurité, de qualité des produits et d'environnement dans les installations de stockage de réservoirs consiste à empêcher le mélange de produits et le remplissage excessif des réservoirs en élaborant et en mettant en œuvre des procédures d'exploitation et des pratiques de travail sûres. Le fonctionnement sûr des réservoirs de stockage dépend de la réception du produit dans les réservoirs dans leur capacité définie en désignant les réservoirs de réception avant la livraison, en jaugeant les réservoirs pour déterminer la capacité disponible et en s'assurant que les vannes sont correctement alignées et que seule l'entrée du réservoir de réception est ouverte, de sorte que le bon quantité de produit est livrée dans le réservoir assigné. Les drains dans les zones de digue entourant les réservoirs recevant le produit doivent normalement être maintenus fermés lors de la réception en cas de débordement ou de déversement. La protection et la prévention des débordements peuvent être réalisées par une variété de pratiques d'exploitation sûres, y compris des commandes manuelles et des systèmes de détection, de signalisation et d'arrêt automatiques et un moyen de communication, qui doivent tous être mutuellement compris et acceptables pour le personnel de transfert de produit au pipeline. , navire maritime et terminal ou raffinerie.

Les réglementations gouvernementales ou la politique de l'entreprise peuvent exiger que des dispositifs de détection automatique du niveau de produit et des systèmes de signalisation et d'arrêt soient installés sur les réservoirs recevant des liquides inflammables et d'autres produits provenant de conduites principales ou de navires. Lorsque de tels systèmes sont installés, des tests d'intégrité du système électronique doivent être effectués régulièrement ou avant le transfert du produit, et si le système tombe en panne, les transferts doivent suivre les procédures de réception manuelles. Les recettes doivent être surveillées manuellement ou automatiquement, sur place ou à partir d'un emplacement de contrôle à distance, pour s'assurer que les opérations se déroulent comme prévu. Une fois le transfert terminé, toutes les vannes doivent être remises en position de fonctionnement normal ou réglées pour la prochaine réception. Les pompes, les vannes, les raccords de tuyauterie, les conduites de purge et d'échantillonnage, les zones de collecteur, les drains et les puisards doivent être inspectés et entretenus pour garantir leur bon état et pour éviter les déversements et les fuites.

Jaugeage et échantillonnage des cuves

Les installations de stockage en citernes doivent établir des procédures et des pratiques de travail sûres pour le jaugeage et l'échantillonnage du pétrole brut et des produits pétroliers qui tiennent compte des dangers potentiels associés à chaque produit stocké et à chaque type de citerne dans l'installation. Bien que le jaugeage des réservoirs soit souvent effectué à l'aide d'appareils mécaniques ou électroniques automatiques, le jaugeage manuel doit être effectué à intervalles réguliers pour garantir la précision des systèmes automatiques.

Les opérations manuelles de jaugeage et d'échantillonnage nécessitent généralement que l'opérateur monte au sommet du réservoir. Lors du jaugeage de réservoirs à toit flottant, l'opérateur doit alors descendre sur le toit flottant sauf si le réservoir est équipé de tubes de jaugeage et de prélèvement accessibles depuis la plate-forme. Avec les réservoirs à toit conique, le jaugeur doit ouvrir une trappe de toit afin d'abaisser la jauge dans le réservoir. Les jaugeurs doivent être conscients des exigences d'entrée dans les espaces confinés et des dangers potentiels lorsqu'ils pénètrent sur des toits flottants couverts ou sur des toits flottants à toit ouvert qui sont en dessous des niveaux de hauteur établis. Cela peut nécessiter l'utilisation de dispositifs de surveillance, tels que des détecteurs d'oxygène, de gaz combustible et de sulfure d'hydrogène, ainsi que des équipements de protection individuelle et respiratoire.

Les températures des produits et les échantillons peuvent être prélevés en même temps que le jaugeage manuel est effectué. Les températures peuvent également être enregistrées automatiquement et des échantillons obtenus à partir de connexions d'échantillons intégrées. Le jaugeage et l'échantillonnage manuels doivent être limités pendant que les réservoirs reçoivent le produit. Une fois la réception terminée, une période de relaxation de 30 minutes à 4 heures, selon le produit et la politique de l'entreprise, devrait être nécessaire pour permettre à toute accumulation électrostatique de se dissiper avant de procéder à un échantillonnage ou à un jaugeage manuel. Certaines entreprises exigent que des communications ou un contact visuel soient établis et maintenus entre les jaugeurs et les autres membres du personnel de l'installation lors de la descente sur des toits flottants. L'accès aux toits des réservoirs ou aux plates-formes pour le jaugeage, l'échantillonnage ou d'autres activités doit être limité pendant les orages.

Purge et nettoyage du réservoir

Les réservoirs de stockage sont mis hors service pour inspection, test, entretien, réparation, mise à niveau et nettoyage des réservoirs selon les besoins ou à intervalles réguliers en fonction des réglementations gouvernementales, de la politique de l'entreprise et des exigences de service d'exploitation. Bien que la ventilation, le nettoyage et l'entrée du réservoir soient des opérations potentiellement dangereuses, ce travail peut être accompli sans incident, à condition que des procédures appropriées soient établies et que des pratiques de travail sûres soient suivies. Sans ces précautions, des blessures ou des dommages peuvent survenir à la suite d'explosions, d'incendies, d'un manque d'oxygène, d'expositions toxiques et de dangers physiques.

Préparatifs préliminaires

Un certain nombre de préparatifs préliminaires sont nécessaires après qu'il a été décidé qu'un réservoir doit être mis hors service pour inspection, entretien ou nettoyage. Celles-ci comprennent : la planification des alternatives de stockage et d'approvisionnement ; examiner l'historique du réservoir pour déterminer s'il a déjà contenu du produit contenant du plomb ou s'il a déjà été nettoyé et certifié sans plomb ; déterminer la quantité et le type de produits contenus et la quantité de résidus qui resteront dans le réservoir ; inspecter l'extérieur du réservoir, la zone environnante et l'équipement à utiliser pour l'élimination du produit, la libération des vapeurs et le nettoyage ; s'assurer que le personnel est formé, qualifié et familiarisé avec les permis d'installation et les procédures de sécurité ; l'attribution des responsabilités professionnelles conformément aux exigences d'accès aux espaces clos et de permis de travail à chaud et sécuritaire de l'installation ; et organiser une réunion entre le personnel ou les entrepreneurs chargés du nettoyage du terminal et du réservoir avant le début du nettoyage du réservoir ou de la construction.

Contrôle des sources d'inflammation

Après le retrait de tout le produit disponible du réservoir par la tuyauterie fixe, et avant l'ouverture de tout puisage d'eau ou conduite d'échantillonnage, toutes les sources d'inflammation doivent être retirées de la zone environnante jusqu'à ce que le réservoir soit déclaré exempt de vapeurs. Les camions aspirateurs, compresseurs, pompes et autres équipements électriques ou motorisés doivent être situés contre le vent, soit au-dessus ou à l'extérieur de la zone de la digue, ou, s'ils se trouvent à l'intérieur de la zone de la digue, à au moins 20 m du réservoir ou de toute autre source de vapeurs inflammables. Les activités de préparation, de ventilation et de nettoyage des réservoirs doivent cesser pendant les orages électriques.

Enlever les résidus

L'étape suivante consiste à éliminer autant de produit ou de résidu restant dans le réservoir que possible par le biais de raccords de canalisation et de puisage d'eau. Un permis de travail sécuritaire peut être délivré pour ces travaux. De l'eau ou du carburant distillé peut être injecté dans le réservoir par des raccords fixes pour aider à faire flotter le produit hors du réservoir. Les résidus retirés des réservoirs qui ont contenu du brut corrosif doivent être maintenus humides jusqu'à leur élimination afin d'éviter une combustion spontanée.

Isoler le réservoir

Une fois que tout le produit disponible a été retiré par la tuyauterie fixe, toutes les tuyauteries connectées au réservoir, y compris les conduites de produit, les conduites de récupération de vapeur, les conduites de mousse, les conduites d'échantillonnage, etc., doivent être déconnectées en fermant les vannes les plus proches du réservoir et en insérant des obturateurs dans le conduites côté réservoir de la vanne pour éviter que des vapeurs ne pénètrent dans le réservoir à partir des conduites. La partie de la tuyauterie entre les stores et le réservoir doit être vidangée et rincée. Les vannes à l'extérieur de la zone de la digue doivent être fermées et verrouillées ou étiquetées. Les pompes de réservoir, les mélangeurs internes, les systèmes de protection cathodique, les systèmes de jaugeage électronique et de détection de niveau, etc. doivent être déconnectés, mis hors tension et verrouillés ou étiquetés.

Libération de vapeur

Le réservoir est maintenant prêt à être rendu sans vapeur. Des tests de vapeur intermittents ou continus doivent être effectués et le travail dans la zone restreint pendant la ventilation du réservoir. La ventilation naturelle, par ouverture du réservoir à l'atmosphère, n'est généralement pas préférée, car elle n'est ni aussi rapide ni aussi sûre que la ventilation forcée. Il existe un certain nombre de méthodes de ventilation mécanique d'un réservoir, en fonction de sa taille, de sa construction, de son état et de sa configuration interne. Dans une méthode, les réservoirs à toit conique peuvent être libérés de la vapeur en plaçant un éjecteur (un ventilateur portable) à une trappe sur le dessus du réservoir, en le démarrant lentement pendant qu'une trappe au bas du réservoir est ouverte, puis en le réglant sur haut. vitesse pour aspirer l'air et les vapeurs à travers le réservoir.

Un permis de travail en toute sécurité ou à chaud doit être délivré pour couvrir les activités de ventilation. Tous les ventilateurs et éjecteurs doivent être solidement collés à la coque du réservoir pour éviter l'allumage électrostatique. Pour des raisons de sécurité, les soufflantes et éjecteurs doivent de préférence fonctionner à l'air comprimé ; cependant, des moteurs électriques ou à vapeur antidéflagrants ont été utilisés. Les réservoirs à toit flottant interne peuvent avoir besoin d'avoir les parties au-dessus et au-dessous du toit flottant ventilées séparément. Si les vapeurs sont évacuées par une trappe inférieure, un tube vertical à au moins 4 m au-dessus du niveau du sol et pas plus bas que le mur de la digue environnante est nécessaire afin d'empêcher les vapeurs de s'accumuler à de faibles niveaux ou d'atteindre une source d'inflammation avant de se dissiper. Si nécessaire, les vapeurs peuvent être dirigées vers le système de récupération des vapeurs de l'installation.

Au fur et à mesure que la ventilation progresse, les résidus restants peuvent être lavés et éliminés par la trappe inférieure ouverte par des tuyaux d'eau et d'aspiration, qui doivent tous deux être collés à la coque du réservoir pour éviter l'inflammation électrostatique. Les réservoirs qui ont contenu du pétrole brut corrosif ou des produits résiduels à haute teneur en soufre peuvent générer spontanément de la chaleur et s'enflammer lorsqu'ils sèchent pendant la ventilation. Ceci doit être évité en humidifiant l'intérieur du réservoir avec de l'eau pour couvrir les dépôts de l'air et empêcher une augmentation de la température. Tout résidu de sulfure de fer doit être retiré de la trappe ouverte pour empêcher l'inflammation des vapeurs pendant la ventilation. Les travailleurs engagés dans des activités de lavage, d'enlèvement et de mouillage doivent porter une protection individuelle et respiratoire appropriée.

Entrée initiale, inspection et certification

Une indication des progrès réalisés dans l'élimination des vapeurs du réservoir peut être obtenue en surveillant les vapeurs au point d'éduction pendant la ventilation. Une fois qu'il apparaît que le niveau de vapeurs inflammables est inférieur à celui établi par les organismes de réglementation ou la politique de l'entreprise, l'entrée peut être effectuée dans le réservoir à des fins d'inspection et de test. Le participant doit porter une protection respiratoire personnelle et à adduction d'air appropriée ; après avoir testé l'atmosphère à l'écoutille et obtenu un permis d'entrée, le travailleur peut entrer dans le réservoir pour continuer les tests et l'inspection. Des vérifications des obstructions, des chutes de toit, des supports faibles, des trous dans le sol et d'autres dangers physiques doivent être effectuées lors de l'inspection.

Nettoyage, entretien et réparation

Au fur et à mesure que la ventilation se poursuit et que les niveaux de vapeur dans le réservoir baissent, des permis peuvent être délivrés autorisant l'entrée de travailleurs munis d'un équipement personnel et respiratoire approprié, si nécessaire, pour commencer à nettoyer le réservoir. La surveillance de l'oxygène, des vapeurs inflammables et des atmosphères toxiques doit se poursuivre, et si les niveaux à l'intérieur du réservoir dépassent ceux établis pour l'entrée, le permis doit expirer automatiquement et les entrants doivent immédiatement quitter le réservoir jusqu'à ce que le niveau de sécurité soit à nouveau atteint et que le permis soit réémis . La ventilation doit continuer pendant les opérations de nettoyage tant qu'il reste des résidus ou des boues dans le réservoir. Seuls des éclairages à basse tension ou des lampes de poche approuvées doivent être utilisés pendant l'inspection et le nettoyage.

Une fois les réservoirs nettoyés et séchés, une inspection et des tests finaux doivent être effectués avant le début des travaux d'entretien, de réparation ou de modernisation. Une inspection minutieuse des puisards, des puits, des plaques de plancher, des pontons à toit flottant, des supports et des colonnes est nécessaire pour s'assurer qu'aucune fuite ne s'est développée et aurait permis au produit de pénétrer dans ces espaces ou de s'infiltrer sous le plancher. Les espaces entre les joints en mousse et les protections contre les intempéries ou le confinement secondaire doivent également être inspectés et testés pour les vapeurs. Si le réservoir a déjà contenu de l'essence au plomb, ou si aucun historique du réservoir n'est disponible, un test de plomb dans l'air doit être effectué et le réservoir certifié sans plomb avant que les travailleurs ne soient autorisés à l'intérieur sans équipement respiratoire à adduction d'air.

Un permis de travail à chaud doit être délivré pour couvrir les travaux de soudage, de découpage et autres travaux à chaud, et un permis de travail sécurisé doit être délivré pour couvrir les autres activités de réparation et d'entretien. Le soudage ou les travaux à chaud peuvent créer des fumées toxiques ou nocives à l'intérieur du réservoir, nécessitant une surveillance, une protection respiratoire et une ventilation continue. Lorsque les réservoirs doivent être modernisés avec des doubles fonds ou des toits flottants internes, un grand trou est souvent découpé dans le côté du réservoir pour fournir un accès illimité et éviter le besoin de permis d'entrée dans un espace confiné.

Le sablage et la peinture de l'extérieur des réservoirs suivent généralement le nettoyage du réservoir et sont terminés avant que le réservoir ne soit remis en service. Ces activités, ainsi que le nettoyage et la peinture de la tuyauterie du parc de stockage, peuvent être effectuées pendant que les réservoirs et les tuyaux sont en service, en mettant en œuvre et en suivant les procédures de sécurité prescrites, telles que la surveillance des vapeurs d'hydrocarbures et l'arrêt du nettoyage au jet pendant que les réservoirs à proximité reçoivent des produits liquides inflammables. . Le décapage au sable peut entraîner une exposition dangereuse à la silice. par conséquent, de nombreuses agences gouvernementales et entreprises exigent l'utilisation de matériaux de nettoyage spéciaux non toxiques ou de sable, qui peuvent être collectés, nettoyés et recyclés. Des dispositifs spéciaux de nettoyage par sablage par collecte sous vide peuvent être utilisés afin d'éviter la contamination lors du nettoyage de la peinture au plomb des réservoirs et des tuyauteries. Après le nettoyage au jet, les taches sur les parois du réservoir ou la tuyauterie soupçonnées d'avoir des fuites et des infiltrations doivent être testées et réparées avant d'être peintes.

Remise en service du réservoir

En vue de la remise en service à la fin du nettoyage, de l'inspection, de l'entretien ou de la réparation du réservoir, les trappes sont fermées, tous les volets sont retirés et la tuyauterie est reconnectée au réservoir. Les vannes sont déverrouillées, ouvertes et alignées, et les dispositifs mécaniques et électriques sont réactivés. De nombreuses agences gouvernementales et entreprises exigent que les réservoirs soient testés hydrostatiquement pour s'assurer qu'il n'y a pas de fuites avant qu'ils ne soient remis en service. Étant donné qu'une quantité considérable d'eau est nécessaire pour obtenir la hauteur de pression nécessaire pour un test précis, un fond d'eau garni de carburant diesel est souvent utilisé. Une fois les tests terminés, le réservoir est vidé et préparé pour recevoir le produit. Une fois la réception terminée et un temps de relaxation écoulé, les jambes des réservoirs à toit flottant sont remises en position basse.

Protection et prévention des incendies

Chaque fois que des hydrocarbures sont présents dans des conteneurs fermés tels que des réservoirs de stockage dans des raffineries, des terminaux et des usines de stockage en vrac, il existe un risque de rejet de liquides et de vapeurs. Ces vapeurs pourraient se mélanger à l'air dans la plage d'inflammabilité et, si elles sont soumises à une source d'inflammation, provoquer une explosion ou un incendie. Indépendamment de la capacité des systèmes de protection contre les incendies et du personnel de l'installation, la clé de la protection contre les incendies est la prévention des incendies. Les déversements et les rejets doivent être empêchés de pénétrer dans les égouts et les systèmes de drainage. Les petits déversements doivent être recouverts de couvertures humides et les déversements plus importants de mousse, pour empêcher les vapeurs de s'échapper et de se mélanger à l'air. Les sources d'inflammation dans les zones où des vapeurs d'hydrocarbures peuvent être présentes doivent être éliminées ou contrôlées. Les extincteurs portatifs doivent être transportés dans les véhicules de service et situés à des endroits accessibles et stratégiques dans l'ensemble de l'installation.

L'établissement et la mise en œuvre de procédures et de pratiques de travail sûres telles que des systèmes de permis de travail à chaud et à froid (à froid), des programmes de classification électrique, des programmes de verrouillage/étiquetage et la formation et l'éducation des employés et des sous-traitants sont essentielles pour prévenir les incendies. Les installations doivent élaborer des procédures d'urgence pré-planifiées et les employés doivent connaître leurs responsabilités en matière de signalement et d'intervention en cas d'incendie et d'évacuation. Les numéros de téléphone des personnes et organismes responsables à avertir en cas d'urgence doivent être affichés dans l'établissement et un moyen de communication doit être fourni. Les services d'incendie locaux, les services d'intervention d'urgence, la sécurité publique et les organisations d'aide mutuelle doivent également connaître les procédures et se familiariser avec l'installation et ses dangers.

Les feux d'hydrocarbures sont maîtrisés par une ou plusieurs méthodes, comme suit :

• Retrait du carburant. L'une des méthodes les meilleures et les plus simples pour contrôler et éteindre un feu d'hydrocarbures consiste à fermer la source de carburant en fermant une vanne, en détournant le flux de produit ou, si une petite quantité de produit est impliquée, en contrôlant les expositions tout en permettant au produit de brûler. . La mousse peut également être utilisée pour couvrir les déversements d'hydrocarbures afin d'empêcher les vapeurs d'être émises et de se mélanger à l'air.

• Suppression de l'oxygène. Une autre méthode consiste à couper l'alimentation en air ou en oxygène en étouffant les incendies avec de la mousse ou du brouillard d'eau, ou en utilisant du dioxyde de carbone ou de l'azote pour déplacer l'air dans des espaces clos.

• Refroidissement. Le brouillard, le brouillard ou la pulvérisation d'eau et le dioxyde de carbone peuvent être utilisés pour éteindre certains incendies de produits pétroliers en refroidissant la température de l'incendie en dessous de la température d'inflammation du produit et en empêchant les vapeurs de se former et de se mélanger à l'air.

• Interrompre la combustion. Les produits chimiques tels que les poudres sèches et les halons éteignent les incendies en interrompant la réaction chimique du feu.

Protection incendie du réservoir de stockage

La protection et la prévention des incendies des réservoirs de stockage est une science spécialisée qui dépend de l'interrelation du type, de l'état et de la taille du réservoir ; produit et quantité stocké dans le réservoir ; espacement des réservoirs, digues et drainage ; les capacités de protection et d'intervention en cas d'incendie des installations; aide extérieure; et la philosophie de l'entreprise, les normes de l'industrie et les réglementations gouvernementales. Les incendies de réservoirs de stockage peuvent être faciles ou très difficiles à contrôler et à éteindre, principalement selon que l'incendie est détecté et attaqué lors de son apparition initiale. Les opérateurs de réservoirs de stockage doivent se référer aux nombreuses pratiques et normes recommandées développées par des organisations telles que l'American Petroleum Institute (API) et la National Fire Protection Association (NFPA) des États-Unis, qui couvrent de manière très détaillée la prévention et la protection contre les incendies des réservoirs de stockage.

Si les réservoirs de stockage à toit flottant à ciel ouvert sont ovalisés ou si les joints sont usés ou non étanches contre les parois des réservoirs, des vapeurs peuvent s'échapper et se mélanger à l'air en formant des mélanges inflammables. Dans de telles situations, lorsque la foudre frappe, des incendies peuvent se produire au point où les joints du toit rencontrent l'enveloppe du réservoir. S'ils sont détectés tôt, les petits incendies de phoques peuvent souvent être éteints à l'aide d'un extincteur à poudre sèche portatif ou avec de la mousse appliquée à partir d'un tuyau à mousse ou d'un système à mousse.

Si un feu de phoque ne peut pas être maîtrisé avec des extincteurs à main ou des jets d'eau, ou si un incendie important est en cours, de la mousse peut être appliquée sur le toit par des systèmes fixes ou semi-fixes ou par de grands moniteurs de mousse. Des précautions sont nécessaires lors de l'application de mousse sur les toits des réservoirs à toit flottant; si trop de poids est placé sur le toit, il peut s'incliner ou s'enfoncer, ce qui permet à une grande surface de produit d'être exposée et d'être impliquée dans l'incendie. Les barrages en mousse sont utilisés sur les réservoirs à toit flottant pour piéger la mousse dans la zone située entre les joints et la coque du réservoir. Au fur et à mesure que la mousse se dépose, l'eau s'écoule sous les barrages de mousse et doit être évacuée par le système de drainage du toit du réservoir pour éviter de surcharger et d'affaisser le toit.

En fonction des réglementations gouvernementales et de la politique de l'entreprise, les réservoirs de stockage peuvent être équipés de systèmes de mousse fixes ou semi-fixes qui comprennent : la tuyauterie vers les réservoirs, les colonnes montantes de mousse et les chambres de mousse sur les réservoirs ; tuyauterie d'injection souterraine et buses à l'intérieur du fond des réservoirs ; et la tuyauterie de distribution et les barrages de mousse sur le dessus des réservoirs. Avec les systèmes fixes, les solutions mousse-eau sont générées dans des maisons de mousse situées au centre et pompées vers le réservoir via un système de tuyauterie. Les systèmes à mousse semi-fixes utilisent généralement des réservoirs de mousse portables, des générateurs de mousse et des pompes qui sont amenés au réservoir concerné, connectés à une alimentation en eau et connectés à la tuyauterie de mousse du réservoir.

Les solutions eau-mousse peuvent également être générées et distribuées de manière centralisée dans l'installation via un système de tuyauterie et de bouches d'incendie, et des tuyaux seraient utilisés pour connecter la bouche d'incendie la plus proche au système de mousse semi-fixe du réservoir. Lorsque les citernes ne sont pas équipées de systèmes à mousse fixes ou semi-fixes, de la mousse peut être appliquée sur le dessus des citernes à l'aide de moniteurs à mousse, de tuyaux d'incendie et de lances. Quelle que soit la méthode d'application, afin de contrôler un incendie de réservoir entièrement impliqué, une quantité spécifique de mousse doit être appliquée à l'aide de techniques spéciales à une concentration et un débit spécifiques pendant une durée minimale en fonction principalement de la taille du réservoir. , le produit impliqué et la surface du feu. S'il n'y a pas assez d'émulseur disponible pour répondre aux critères d'application requis, la possibilité de contrôle ou d'extinction est minime.

Seuls les pompiers formés et compétents devraient être autorisés à utiliser de l'eau pour combattre les incendies de réservoirs de pétrole liquide. Des éruptions instantanées, ou débordements, peuvent se produire lorsque l'eau se transforme en vapeur lors d'une application directe sur des incendies de réservoir impliquant des produits pétroliers bruts ou lourds. Comme l'eau est plus lourde que la plupart des hydrocarbures, elle coulera au fond d'un réservoir et, si une quantité suffisante est appliquée, remplira le réservoir et poussera le produit en combustion vers le haut et au-dessus du réservoir.

L'eau est généralement utilisée pour contrôler ou éteindre les incendies de déversement autour de l'extérieur des réservoirs afin que les vannes puissent être actionnées pour contrôler le débit du produit, pour refroidir les côtés des réservoirs concernés afin d'éviter les explosions de liquide en ébullition et de vapeur en expansion (BLEVE - voir la section « Risques d'incendie »). des LHG » ci-dessous) et pour réduire l'impact de la chaleur et des flammes sur les réservoirs et équipements adjacents. En raison de la nécessité d'une formation, de matériaux et d'équipements spécialisés, plutôt que de permettre aux employés de tenter d'éteindre les incendies de réservoirs, de nombreux terminaux et usines de stockage en vrac ont établi une politique visant à retirer le plus de produit possible du réservoir concerné, à protéger les structures adjacentes de la chaleur et flamme et laisser le produit restant dans le réservoir brûler dans des conditions contrôlées jusqu'à ce que le feu s'éteigne.

Santé et sécurité des terminaux et des installations de vrac

Les fondations, les supports et la tuyauterie des réservoirs de stockage doivent être régulièrement inspectés pour détecter la corrosion, l'érosion, le tassement ou d'autres dommages visibles afin d'éviter la perte ou la dégradation du produit. Les soupapes de pression/dépression des réservoirs, les joints et les écrans, les évents, les chambres à mousse, les drains de toit, les vannes de prélèvement d'eau et les dispositifs de détection de débordement doivent être inspectés, testés et entretenus régulièrement, y compris l'élimination de la glace en hiver. Lorsque des pare-flammes sont installés sur les évents des réservoirs ou dans les conduites de récupération des vapeurs, ils doivent être inspectés et nettoyés régulièrement et maintenus à l'abri du gel en hiver pour assurer un bon fonctionnement. Les vannes sur les sorties des réservoirs qui se ferment automatiquement en cas d'incendie ou de chute de pression doivent être vérifiées pour leur bon fonctionnement.

Les surfaces des digues doivent s'écouler ou s'incliner à l'opposé des réservoirs, des pompes et de la tuyauterie afin d'évacuer tout produit déversé ou rejeté vers une zone sûre. Les murs de la digue doivent être maintenus en bon état, les vannes de vidange étant maintenues fermées, sauf lors de l'évacuation de l'eau et des zones de digue excavées au besoin pour maintenir la capacité de conception. Les escaliers, les rampes, les échelles, les plates-formes et les garde-corps des rampes de chargement, des digues et des réservoirs doivent être maintenus en bon état, exempts de glace, de neige et d'huile. Les réservoirs et la tuyauterie qui fuient doivent être réparés dès que possible. L'utilisation de raccords Victaulic ou similaires sur la tuyauterie dans les zones endiguées qui pourraient être exposées à la chaleur doit être découragée pour empêcher les conduites de s'ouvrir pendant les incendies.

Des procédures de sécurité et des pratiques de travail sûres doivent être établies et mises en œuvre, et une formation ou une éducation doit être dispensée, afin que les opérateurs de terminaux et d'installations de stockage en vrac, le personnel d'entretien, les chauffeurs de camions-citernes et le personnel des sous-traitants puissent travailler en toute sécurité. Ceux-ci devraient inclure, au minimum, des informations concernant les bases de l'allumage, du contrôle et de l'extinction des feux d'hydrocarbures ; risques et protection contre l'exposition à des substances toxiques telles que le sulfure d'hydrogène et les aromatiques polynucléaires dans le pétrole brut et les carburants résiduels, le benzène dans l'essence et les additifs tels que le plomb tétraéthyle et le méthyl-tert-éther butylique (MTBE); actions d'intervention d'urgence; et les risques physiques et climatiques normaux associés à cette activité.

De l'amiante ou d'autres isolants peuvent être présents dans l'installation pour protéger les réservoirs et la tuyauterie. Des mesures appropriées de sécurité au travail et de protection individuelle doivent être établies et suivies pour la manipulation, le retrait et l'élimination de ces matériaux.

Protection de l'environnement

Les opérateurs et les employés des terminaux doivent connaître et respecter les réglementations gouvernementales et les politiques de l'entreprise concernant la protection environnementale des eaux souterraines et de surface, du sol et de l'air contre la pollution par les liquides et les vapeurs de pétrole, ainsi que la manipulation et l'élimination des déchets dangereux.

• Contamination de l'eau. De nombreux terminaux sont équipés de séparateurs huile/eau pour traiter l'eau contaminée provenant des zones de confinement des réservoirs, le ruissellement des rampes de chargement et des aires de stationnement et l'eau évacuée des réservoirs et des toits de réservoirs à ciel ouvert. Les terminaux peuvent être tenus de respecter les normes de qualité de l'eau établies et d'obtenir des permis avant de rejeter de l'eau.

• La pollution de l'air. La prévention de la pollution de l'air comprend la minimisation des rejets de vapeurs des vannes et des évents. Les unités de récupération de vapeur collectent les vapeurs des rampes de chargement et des quais maritimes, même lorsque les réservoirs sont ventilés avant l'entrée. Ces vapeurs sont soit traitées et retournées au stockage sous forme de liquides, soit brûlées.

• Déversements sur terre et dans l'eau. Les agences gouvernementales et les entreprises peuvent exiger que les installations de stockage de pétrole aient des plans de contrôle de prévention des déversements et de contre-mesures, et que le personnel soit formé et conscient des dangers potentiels, des notifications à faire et des mesures à prendre en cas de déversement ou de rejet. En plus de gérer les déversements dans l'installation du terminal, le personnel est souvent formé et équipé pour répondre aux urgences hors site, comme le renversement d'un camion-citerne.

• Eaux usées et déchets dangereux. Les terminaux peuvent être tenus de respecter les exigences réglementaires et d'obtenir des permis pour le rejet d'eaux usées et de déchets huileux dans des stations d'épuration publiques ou privées. Diverses exigences gouvernementales et procédures de l'entreprise peuvent s'appliquer au stockage et à la manipulation sur site des déchets dangereux tels que l'isolant en amiante, les résidus de nettoyage des réservoirs et les produits contaminés. Les travailleurs doivent être formés à cette activité et être informés des dangers potentiels des expositions qui pourraient survenir.

Stockage et manutention de LHG

Réservoirs de stockage en vrac

Les gaz à effet de serre sont stockés dans de grands réservoirs de stockage en vrac au point de traitement (champs gaziers et pétroliers, usines à gaz et raffineries) et au point de distribution au consommateur (terminaux et usines de stockage en vrac). Les deux méthodes les plus couramment utilisées pour le stockage en vrac des GHL sont :

• Sous haute pression à température ambiante. Le LHG est stocké dans des réservoirs sous pression en acier (entre 1.6 et 1.8 mPa) ou dans des formations rocheuses ou salines imperméables souterraines.

• Sous pression proche de la pression atmosphérique à basse température. Le LHG est stocké dans des réservoirs de stockage en acier à parois minces et calorifugés ; dans des réservoirs en béton armé au-dessus et au-dessous du sol ; et dans des réservoirs souterrains de stockage cryogénique. La pression est maintenue proche de la pression atmosphérique (0.005 à 0.007 mPa) à une température de –160°C pour le GNL stocké dans des réservoirs souterrains cryogéniques.

Les réservoirs de stockage en vrac de GPL sont soit des réservoirs horizontaux de forme cylindrique (balle) (40 à 200 m³) ou sphères (jusqu'à 8,000 XNUMX m³). Le stockage réfrigéré est typique pour le stockage supérieur à 2,400 XNUMX m³. Les réservoirs horizontaux, qui sont fabriqués dans les ateliers et transportés vers le site de stockage, et les sphères, qui sont construites sur place, sont conçus et construits conformément à des spécifications, des codes et des normes rigides.

La pression de conception des réservoirs de stockage ne doit pas être inférieure à la pression de vapeur du LHG à stocker à la température de service maximale. Les réservoirs pour les mélanges propane-butane doivent être conçus pour une pression de propane à 100 %. Il convient de tenir compte des exigences de pression supplémentaires résultant de la charge hydrostatique du produit au remplissage maximal et de la pression partielle des gaz non condensables dans l'espace de vapeur. Idéalement, les réservoirs de stockage de gaz d'hydrocarbures liquéfiés devraient être conçus pour un vide total. Sinon, des soupapes de surpression doivent être fournies. Les caractéristiques de conception doivent également inclure des dispositifs de décompression, des jauges de niveau de liquide, des jauges de pression et de température, des vannes d'arrêt internes, des dispositifs anti-retour et des clapets anti-retour de débit excessif. Des vannes d'arrêt d'urgence à sécurité intégrée et des signaux de haut niveau peuvent également être fournis.

Les réservoirs horizontaux sont soit installés au-dessus du sol, placés sur des monticules ou enterrés, généralement sous le vent de toute source d'inflammation existante ou potentielle. Si l'extrémité d'un réservoir horizontal se rompt par surpression, la coque sera propulsée en direction de l'autre extrémité. Par conséquent, il est prudent de placer un réservoir hors sol de sorte que sa longueur soit parallèle à toute structure importante (et de sorte qu'aucune extrémité ne pointe vers une structure ou un équipement important). D'autres facteurs comprennent l'espacement des réservoirs, l'emplacement et la prévention et la protection contre les incendies. Les codes et réglementations spécifient les distances horizontales minimales entre les réservoirs de stockage de gaz d'hydrocarbures liquéfiés sous pression et les propriétés, réservoirs et structures adjacentes, ainsi que les sources potentielles d'inflammation, y compris les processus, les torches, les appareils de chauffage, les lignes de transport d'électricité et les transformateurs, les installations de chargement et de déchargement, la combustion interne. moteurs et turbines à gaz.

Le drainage et le confinement des déversements sont des considérations importantes dans la conception et l'entretien des zones de stockage des réservoirs de gaz d'hydrocarbures liquides afin de diriger les déversements vers un endroit où ils minimiseront les risques pour l'installation et les zones environnantes. L'endiguement et la retenue peuvent être utilisés lorsque les déversements présentent un danger potentiel pour d'autres installations ou pour le public. Les réservoirs de stockage ne sont généralement pas endigués, mais le sol est nivelé de sorte que les vapeurs et les liquides ne s'accumulent pas sous ou autour des réservoirs de stockage, afin d'empêcher les déversements brûlants d'empiéter sur les réservoirs de stockage.

Cylindres

Les LHG destinés à être utilisés par les consommateurs, qu'il s'agisse de GNL ou de GPL, sont stockés dans des bouteilles à des températures supérieures à leurs points d'ébullition à température et pression normales. Toutes les bouteilles de GNL et de GPL sont fournies avec des colliers de protection, des soupapes de sécurité et des bouchons de soupape. Les types de base de bouteilles grand public utilisés sont :

• bouteilles de soutirage de vapeur (1/2 à 50 kg) utilisées par les consommateurs, les plus grosses étant généralement rechargeables sur la base d'un échange avec le fournisseur

• cylindres de prélèvement de liquide destinés à être distribués dans de petits cylindres rechargeables appartenant au consommateur

• les bouteilles de carburant pour véhicules à moteur, y compris les bouteilles de véhicule (40 kg) installées à demeure comme réservoirs de carburant sur les véhicules à moteur et remplies et utilisées en position horizontale, et les bouteilles de camion industriel conçues pour être stockées, remplies et manipulées en position verticale, mais utilisées en position position horizontale.

Propriétés des gaz d'hydrocarbures

Selon la NFPA, les gaz inflammables (combustibles) sont ceux qui brûlent dans les concentrations normales d'oxygène dans l'air. La combustion de gaz inflammables est similaire aux vapeurs liquides d'hydrocarbures inflammables, car une température d'inflammation spécifique est nécessaire pour initier la réaction de combustion, et chacun ne brûlera que dans une certaine plage définie de mélanges gaz-air. Les liquides inflammables ont un point d'éclair, qui est la température (toujours inférieure au point d'ébullition) à laquelle ils émettent suffisamment de vapeurs pour la combustion. Il n'y a pas de point d'éclair apparent pour les gaz inflammables, car ils sont normalement à des températures supérieures à leurs points d'ébullition, même lorsqu'ils sont liquéfiés, et sont donc toujours à des températures bien supérieures à leurs points d'éclair.

La NFPA (1976) définit les gaz comprimés et liquéfiés comme suit :

• "Les gaz comprimés sont ceux qui, à toutes les températures atmosphériques normales à l'intérieur de leurs récipients, existent uniquement à l'état gazeux sous pression."

• "Les gaz liquéfiés sont ceux qui, à des températures atmosphériques normales à l'intérieur de leurs récipients, existent en partie à l'état liquide et en partie à l'état gazeux, et sont sous pression tant qu'il reste du liquide dans le récipient."

Le principal facteur qui détermine la pression à l'intérieur du récipient est la température du liquide stocké. Lorsqu'il est exposé à l'atmosphère, le gaz liquéfié se vaporise très rapidement, voyageant le long du sol ou de la surface de l'eau à moins qu'il ne soit dispersé dans l'air par le vent ou le mouvement mécanique de l'air. Aux températures atmosphériques normales, environ un tiers du liquide dans le récipient se vaporisera.

Les gaz inflammables sont en outre classés comme gaz combustible et gaz industriels. Les gaz combustibles, y compris le gaz naturel (méthane) et les GPL (propane et butane), sont brûlés avec l'air pour produire de la chaleur dans des fours, des chaudières, des chauffe-eau et des chaudières. Les gaz industriels inflammables, tels que l'acétylène, sont utilisés dans les opérations de traitement, de soudage, de coupage et de traitement thermique. Les différences de propriétés de combustion du GNL et des GPL sont présentées dans le tableau 1.

Tableau 1. Propriétés de combustion approximatives typiques des gaz d'hydrocarbures liquéfiés.

Dangers pour la sécurité du GPL et du GNL

Les dangers pour la sécurité applicables à tous les LHG sont associés à l'inflammabilité, à la réactivité chimique, à la température et à la pression. Le danger le plus grave avec les LHG est le rejet non planifié des conteneurs (bidons ou réservoirs) et le contact avec une source d'inflammation. La libération peut se produire par défaillance du conteneur ou des vannes pour diverses raisons, telles que le remplissage excessif d'un conteneur ou une évacuation de surpression lorsque le gaz se dilate en raison du chauffage.

La phase liquide du GPL a un coefficient de dilatation élevé, le propane liquide se dilatant 16 fois et le butane liquide 11 fois plus que l'eau avec la même élévation de température. Cette propriété doit être prise en compte lors du remplissage des conteneurs, car un espace libre doit être laissé pour la phase vapeur. La quantité correcte à remplir est déterminée par un certain nombre de variables, y compris la nature du gaz liquéfié, la température au moment du remplissage et les températures ambiantes prévues, la taille, le type (isolé ou non) et l'emplacement du conteneur (au-dessus ou au-dessous du sol) . Les codes et les réglementations établissent des quantités admissibles, appelées « densités de remplissage », qui sont spécifiques à des gaz individuels ou à des familles de gaz similaires. Les densités de remplissage peuvent être exprimées en poids, qui sont des valeurs absolues, ou en volume de liquide, qui doit toujours être corrigé en température.

La quantité maximale que les réservoirs sous pression de GPL doivent être remplis de liquide est de 85 % à 40 ºC (moins à des températures plus élevées). Étant donné que le GNL est stocké à basse température, les conteneurs de GNL peuvent être remplis de liquide de 90 % à 95 %. Tous les conteneurs sont équipés de dispositifs de décharge de surpression qui déchargent normalement à des pressions liées à des températures de liquide supérieures aux températures atmosphériques normales. Comme ces vannes ne peuvent pas réduire la pression interne à la pression atmosphérique, le liquide sera toujours à une température supérieure à son point d'ébullition normal. Les gaz d'hydrocarbures purs comprimés et liquéfiés ne sont pas corrosifs pour l'acier et la plupart des alliages de cuivre. Cependant, la corrosion peut être un problème sérieux lorsque des composés soufrés et des impuretés sont présents dans le gaz.

Les GPL sont 1-1/2 à 2 fois plus lourds que l'air et, lorsqu'ils sont libérés dans l'air, ils ont tendance à se disperser rapidement sur le sol ou à la surface de l'eau et à s'accumuler dans les zones basses. Cependant, dès que la vapeur est diluée par l'air et forme un mélange inflammable, sa densité est sensiblement la même que celle de l'air et elle se disperse différemment. Le vent réduira considérablement la distance de dispersion pour toute taille de fuite. Les vapeurs de GNL réagissent différemment du GPL. Étant donné que le gaz naturel a une faible densité de vapeur (0.6), il se mélange et se disperse rapidement à l'air libre, réduisant ainsi le risque de former un mélange inflammable avec l'air. Le gaz naturel s'accumulera dans des espaces clos et formera des nuages ​​de vapeur qui pourraient s'enflammer. Chiffre 4 indique comment un nuage de vapeur de gaz naturel liquéfié se propage sous le vent dans différentes situations de déversement.

Figure 4. Extension du nuage de vapeur de GNL sous le vent de différents déversements (vitesse du vent 8.05 km/h).

Bien que le LHG soit incolore, lorsqu'il est libéré dans l'air, ses vapeurs seront perceptibles en raison de la condensation et du gel de la vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère avec laquelle la vapeur entre en contact. Cela peut ne pas se produire si la vapeur est proche de la température ambiante et si sa pression est relativement basse. Des instruments sont disponibles qui peuvent détecter la présence d'une fuite de LHG et signaler une alarme à des niveaux aussi bas que 15 à 20 % de la limite inférieure d'inflammabilité (LFL). Ces dispositifs peuvent également arrêter toutes les opérations et activer les systèmes de suppression, si les concentrations de gaz atteignent 40 à 50 % de la LIE. Certaines opérations industrielles fournissent une ventilation forcée pour maintenir les fuites de concentrations de carburant-air en dessous de la limite inférieure d'inflammabilité. Les brûleurs des appareils de chauffage et des fournaises peuvent également avoir des dispositifs qui arrêtent automatiquement le débit de gaz si la flamme est éteinte.

Les fuites de LHG des réservoirs et conteneurs peuvent être minimisées par l'utilisation de dispositifs de limitation et de contrôle du débit. Lorsqu'il est décompressé et relâché, le LHG s'écoulera des conteneurs avec une faible pression négative et une basse température. La température d'auto-réfrigération du produit à basse pression doit être prise en compte lors de la sélection des matériaux de construction pour les conteneurs et les vannes, afin d'éviter la fragilisation du métal suivie d'une rupture ou d'une défaillance due à l'exposition à de basses températures.

LHG peut contenir de l'eau dans ses phases liquide et gazeuse. La vapeur d'eau peut saturer le gaz dans une quantité spécifique à une température et une pression données. Si la température ou la pression change, ou si la teneur en vapeur d'eau dépasse les limites d'évaporation, l'eau se condense. Cela peut créer des bouchons de glace dans les vannes et les régulateurs et former des cristaux d'hydrates d'hydrocarbures dans les pipelines, les dispositifs et autres appareils. Ces hydrates peuvent être décomposés en chauffant le gaz, en abaissant la pression du gaz ou en introduisant des matériaux, tels que le méthanol, qui réduisent la pression de vapeur d'eau.

Il existe des différences dans les caractéristiques des gaz comprimés et liquéfiés qui doivent être prises en compte du point de vue de la sécurité, de la santé et de l'incendie. A titre d'exemple, les différences de caractéristiques du gaz naturel comprimé et du GNL sont illustrées dans le tableau 2.

Tableau 2. Comparaison des caractéristiques des gaz comprimés et liquéfiés.

Dangers des LHG pour la santé

La principale préoccupation en matière de blessures professionnelles lors de la manipulation des LHG est le risque potentiel de gelures de la peau et des yeux par contact avec le liquide pendant les activités de manipulation et de stockage, y compris l'échantillonnage, la mesure, le remplissage, la réception et la livraison. Comme pour les autres gaz combustibles, lorsqu'ils sont mal brûlés, les gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés émettent des niveaux indésirables de monoxyde de carbone.

Sous des pressions atmosphériques et de faibles concentrations, les gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés sont normalement non toxiques, mais ils sont asphyxiants - ils déplaceront l'oxygène (air) s'ils sont libérés dans des espaces clos ou confinés. Les gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés peuvent être toxiques s'ils contiennent des composés soufrés, en particulier du sulfure d'hydrogène. Étant donné que les LHG sont incolores et inodores, les mesures de protection comprennent l'ajout d'odorants, tels que des mercaptans, aux gaz combustibles de consommation pour faciliter la détection des fuites. Des pratiques de travail sûres doivent être mises en œuvre pour protéger les travailleurs contre l'exposition aux mercaptans et autres additifs pendant le stockage et l'injection. L'exposition aux vapeurs de GPL à des concentrations égales ou supérieures à la LIE peut provoquer une dépression générale du système nerveux central similaire aux gaz d'anesthésie ou aux substances intoxicantes.

Risques d'incendie des LHG

La défaillance des conteneurs de gaz liquéfié (GNL et GPL) constitue un danger plus grave que la défaillance des conteneurs de gaz comprimé, car ils libèrent de plus grandes quantités de gaz. Lorsqu'ils sont chauffés, les gaz liquéfiés réagissent différemment des gaz comprimés, car ce sont des produits à deux phases (liquide-vapeur). Lorsque la température augmente, la pression de vapeur du liquide augmente, ce qui entraîne une augmentation de la pression à l'intérieur du récipient. La phase vapeur se dilate d'abord, suivie de l'expansion du liquide, qui comprime ensuite la vapeur. La pression de conception pour les récipients du LHG est donc supposée être proche de celle de la pression du gaz à la température ambiante maximale possible.

Lorsqu'un conteneur de gaz liquéfié est exposé au feu, une condition grave peut survenir si le métal dans l'espace de vapeur est autorisé à chauffer. Contrairement à la phase liquide, la phase vapeur absorbe peu de chaleur. Cela permet au métal de chauffer rapidement jusqu'à ce qu'un point critique soit atteint auquel une défaillance explosive instantanée et catastrophique du conteneur se produit. Ce phénomène est connu sous le nom de BLEVE. L'ampleur d'un BLEVE dépend de la quantité de liquide qui se vaporise lorsque le conteneur tombe en panne, de la taille des morceaux de conteneur explosés, de la distance qu'ils parcourent et des zones qu'ils impactent. Les conteneurs de GPL non isolés peuvent être protégés contre un BLEVE en appliquant de l'eau de refroidissement sur les zones du conteneur qui sont en phase vapeur (non en contact avec le GPL).

D'autres risques d'incendie plus courants associés aux gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés comprennent les décharges électrostatiques, les explosions de combustion, les grandes explosions à l'air libre et les petites fuites des joints de pompe, des conteneurs, des vannes, des tuyaux, des tuyaux et des raccords.

• Des charges électrostatiques peuvent être générées lorsque le LHG est expédié dans des pipelines, lorsqu'il est chargé et déchargé, lors du mélange et du filtrage et pendant le nettoyage des réservoirs.

• Les explosions de combustion se produisent lorsque le gaz ou la vapeur qui s'échappe est contenu dans un espace ou une structure confiné et se combine avec l'air pour créer un mélange inflammable. Lorsque ce mélange inflammable entre en contact avec une source d'inflammation, il brûle instantanément et rapidement, produisant une chaleur extrême. L'air très chaud se dilate rapidement, provoquant une augmentation considérable de la pression. Si l'espace ou la structure n'est pas assez solide pour contenir cette pression, une explosion de combustion se produit.

• Les feux de gaz inflammables se produisent lorsqu'il n'y a pas de confinement des gaz ou des vapeurs qui s'échappent, ou l'inflammation se produit lorsqu'une petite quantité de gaz seulement a été libérée.

• De grandes explosions à ciel ouvert se produisent lorsqu'une défaillance massive d'un conteneur libère un gros nuage de vapeur de gaz qui s'enflamme avant de se disperser.

Le contrôle des sources d'inflammation dans les zones dangereuses est essentiel pour la manipulation en toute sécurité des gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés. Cela peut être accompli en établissant un système de permis pour autoriser et contrôler le travail à chaud, le tabagisme, le fonctionnement des véhicules à moteur ou d'autres moteurs à combustion interne, et l'utilisation de flammes nues dans les zones où les gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés sont transportés, stockés et manipulés. D'autres mesures de protection comprennent l'utilisation d'équipements électriques correctement classés et de systèmes de mise à la masse et de mise à la terre pour neutraliser et dissiper l'électricité statique.

Le meilleur moyen de réduire le risque d'incendie lié à une fuite de gaz d'hydrocarbure comprimé ou liquéfié est d'arrêter le rejet ou de couper le flux de produit, si possible. Bien que la plupart des LHG se vaporisent au contact de l'air, les GPL à faible pression de vapeur, comme le butane, et même certains GPL à pression de vapeur plus élevée, comme le propane, s'accumuleront si les températures ambiantes sont basses. L'eau ne doit pas être appliquée à ces piscines, car cela créerait des turbulences et augmenterait le taux de vaporisation. La vaporisation des déversements de piscine peut être contrôlée par l'application soigneuse de mousse. L'eau, si elle est correctement appliquée contre une vanne qui fuit ou une petite rupture, peut geler au contact du LHG froid et bloquer la fuite. Les incendies de LHG nécessitent de contrôler l'impact de la chaleur sur les réservoirs de stockage et les conteneurs par l'application d'eau de refroidissement. Bien que les incendies de gaz d'hydrocarbures comprimés et liquéfiés puissent être éteints à l'aide d'extincteurs à eau pulvérisée et à poudre sèche, il est souvent plus prudent de permettre une combustion contrôlée afin qu'un nuage de vapeur explosive combustible ne se forme pas et ne se rallume si le gaz continue de s'échapper. après l'extinction du feu.

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