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7/25/2019 Stockage Du Gnl

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RAPPORT DTUDE 17/10/2011

N DRA-11-117405-03833C

DRA 71 Opration A1Rfrentiels, normes et guides de bonnespratiques pour le stockage de Gaz NaturelLiqufi (GNL) - Installations fixes


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DRA-71 Opration A1

Rfrentiels, normes et guides de bonnes pratiquespour le stockage de Gaz Naturel Liqufi (GNL) -Installations fixes

INERIS Verneuil en Halatte


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PREAMBULE

Le prsent rapport a t tabli sur la base des informations fournies l'INERIS, des donnes (scientifiques ou techniques) disponibles et objectiveset de la rglementation en vigueur.

La responsabilit de l'INERIS ne pourra tre engage si les informations qui

lui ont t communiques sont incompltes ou errones.Les avis, recommandations, prconisations ou quivalent qui seraient portspar l'INERIS dans le cadre des prestations qui lui sont confies, peuvent aider la prise de dcision. Etant donn la mission qui incombe l'INERIS de parson dcret de cration, l'INERIS n'intervient pas dans la prise de dcisionproprement dite. La responsabilit de l'INERIS ne peut donc se substituer celle du dcideur.

Le destinataire utilisera les rsultats inclus dans le prsent rapportintgralement ou sinon de manire objective. Son utilisation sous formed'extraits ou de notes de synthse sera faite sous la seule et entire

responsabilit du destinataire. Il en est de mme pour toute modification qui yserait apporte.

L'INERIS dgage toute responsabilit pour chaque utilisation du rapport endehors de la destination de la prestation.


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SOMMAIRE

1. GLOSSAIRE ET DEFINITION .................................................................. 5

1.1.

Glossaire ........................................................................................... 5

1.2.

Dfinition ............................................................................................ 6

2.

INTRODUCTION ...................................................................................... 7

2.1.

Contexte de ltude ............................................................................ 7

2.2.

Champ de ltude .............................................................................. 7

2.3.

Point spcifique de la rglementation ................................................ 8

2.4.

Structure du rapport ........................................................................... 8

3.

DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE STOCKAGE DE GNL ET

DES INSTALLATIONS ANNEXES .................................................................. 9

3.1. Rappel sur les proprits du GNL ..................................................... 9

3.2. Bref historique du GNL .................................................................... 11

3.3. Diffrents types de stockage et systmes associs ........................ 12

3.4. Distribution des rservoirs dans le monde ....................................... 35

3.5. Installations dinterfaces navire/terre ............................................... 36

4. RETOUR D'EXPERIENCE ..................................................................... 43

4.1. Sources de donnes ........................................................................ 43

4.2.

Enseignements tirs du Retour dExprience .................................. 43

5. PRESENTATION DES GUIDES, NORMES UTILISS PAR LESINDUSTRIELS OU CITS DANS LA BIBLIOGRAPHIE ............................... 45

5.1.

Prsentation du panorama des documents retenus ........................ 45

5.2.

Evolution des normes ...................................................................... 50

6.

NORMES ................................................................................................ 55

6.1.

Normes pour les rservoirs de stockage ......................................... 55

6.2.

Normes pour les bras de transfert ................................................... 68

7.

GUIDES PROFESSIONNELS ................................................................ 73

7.1.

BP Process safety series ................................................................. 73

7.2.

OCIMF : Design and Construction Specification for Marine LoadingArms ............................................................................................. 74

8. ANALYSE DES GUIDES, NORMES ET AUTRES DOCUMENTS ......... 77

8.1. Introduction ...................................................................................... 77

8.2. Analyse compare des domaines dapplication des documents

consults ......................................................................................... 78

8.3. Comparaison des prescriptions concernant les stockages etquipements associs ..................................................................... 79


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8.4.

Comparaison des prescriptions sur les interfaces navire/terre ........ 91

9.

CONCLUSION ........................................................................................ 95

10. BIBLIOGRAPHIE ................................................................................... 97

11. LISTE DES ANNEXES ........................................................................... 99


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1. GLOSSAIRE ET DEFINITION

1.1. GLOSSAIRE

ALE Aftershocke Level Earthquake

ANSI American National Standards Institute

API American Petroleum Institute

BARPI Bureau d'Analyse des Risques et Pollutions Industriels

BS British Standard

CFR Code of Federal Regulations (USA)

CSA Canadian Standards Association

CSIC Conseil Suprieur des Installations ClassesEEMUA Engineering Equipment & Materials Users Association

EN European Norme

ERS Emergency Release System : systme de dconnexiondurgence

ERC Emergency Release Coupling : dconnecteur durgence

ESD Emergency Shut Down : Systme darrt durgence

GN Gaz Naturel

GNL Gaz Naturel LiqufiGPL Gaz de Ptrole Liqufi

ICPE Installations Classes pour la Protection de lEnvironnement

INERIS Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques

NFPA National Fire Protection Association

OBE Operating Basis Earthquake : sisme de maintien en exploitation

OCIMF Oil Companies International Marine Forum

PSHA Probabilistic Seismic Hazard Assessment

QCDC Quick Connect / Disconnect Coupleur : Coupleur deconnexion/dconnexion rapide

RA Rservoir Arien

RPT Rapide Phase Transition

SAU Systme dArrt dUrgence

SPT Systme de Protection Thermique

SSE Safe Shutdown Earthquake : sisme darrt de scurit

TSA Triple Swivel Assembly : Ensemble Articul Triple


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1.2. DEFINITION

Boil-off: Evaporation naturelle du GNL au cours du stockage.

Ensemble Articul Trip le (TSA): Ensemble de trois rotations et coudes situ lextrmit du bras externe.

Rservoirs : Le terme rservoir utilis dans le prsent documentcorrespond lensemble des quipements ncessaires la rtention du GNL.

Station de GNL dcrtement de pointes ( peak-shaving ) : Les stationsde GNL dcrtement de pointes sont connectes au rseau de gaz. Pendantles priodes de faible demande, le gaz naturel est liqufi et stock. Le GNLest regazifi pendant de courtes priodes lorsque la demande de gaz

devient importante.

Station satellite de GNL : Les stations satellites de GNL sont relies unrseau de gaz ou aux consommateurs. Le GNL est achemin par camions-citernes, wagons-citernes, barges ou petits mthaniers ; il est stock dans desrcipients sous pression, calorifugs, puis regazifi et mis dans le rseau.

Terminal dexportation de GNL : Site sur lequel le gaz naturel, acheminpar tuyaux depuis un ou plusieurs gisements, est liqufi puis stock en vuedun transport ultrieur vers dautres destinations, gnralement par voie

maritime.

Terminal de rception de GNL : Site sur lequel les navires mthaniers sontdchargs et o le GNL est stock dans les rservoirs. Il est ensuiteregazifi et mis dans les rseaux de gaz ou vers les consommateurs.

Zone de transfert : Zone contenant un systme de canalisations o desliquides ou des gaz inflammables entrent et sortent de lusine et comprenantgalement la zone ou les canalisations sont connectes ou dconnectesfrquemment.


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2. INTRODUCTION

2.1. CONTEXTE DE LETUDE

LINERIS ralise un programme dtude sur lvaluation des risques dessystmes industriels (programme dnomm DRA-71) pour appuyer leministre du dveloppement durable, en charge de ce domaine.

Dans le cadre de ce programme, lINERIS a prvu, au travers de ce prsentrapport, de raliser une tude comparative des rglementations, des guidesprofessionnels et des normes relatifs aux stockages de GNL et installationsassocies dans le domaine de la prvention ou limitation des accidentsmajeurs.

La prsente tude a t ralise en sappuyant sur lexprience des socitsSOFRESID et SAIPEM.

2.2. CHAMP DE LETUDE

Les installations tudies pour le prsent rapport sont :

les rservoirs de GNL on-shore , de type rfrigrs ariens, decapacit suprieure 200 tonnes et leurs quipements associs(pompes, instruments, rseau torches/vents dans le cadre de laprotection du rservoir contre les surpressions).

Les bras de transfert (chargement et dchargement), Les lignes de transfert servant au transport du GNL entre les bras de

transfert et les rservoirs rfrigrs de stockage ariens.

Il a t choisi dexclure de ltude les points suivants :

les installations off-shore , les rservoirs de GNL dune capacit infrieure 200 tonnes, les rservoirs de stockage semi-enterrs, enterrs et en fosse,

Ces diffrentes technologies de rservoirs sont prsentes dans leprsent rapport titre informatif mais nentrent pas dans le cadredanalyse des exigences retenues pour cette tude. Ces configurationsde rservoirs ne sont pas traites dans les codes europens et

amricains pourtant, dans les normes Japonaises et Corennes cestypes de rservoirs sont mentionns.Seuls les codes europens, amricains et canadiens seront retenusdans le cadre de cette tude car ce sont les plus utiliss dans lemonde. Les codes japonais et corens ne seront pas analyss danscette tude car ils sont uniquement utiliss dans leur pays respectif.

les installations de liqufaction et de regazification.


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2.3. POINT SPECIFIQUE DE LA REGLEMENTATION

Les activits autour du GNL sont principalement encadres par des codesamricains et europens (hors Japon et Core). Ceux-ci seront tudis dans

ce rapport.Concernant la rglementation europenne et franaise, la recherche de textesrgissant les oprations de GNL na pas t fructueuse (absence de textesspcifiques). Au niveau national, les installations concernes par le stockage,la production et le transport de GNL sont tudies dans le cadre des dossiersICPE et les risques inhrents ces activits sont analyss dans les tudes dedangers. Seules les exigences spcifiques au GNL releves dans la circulairedu 10 mai 2010 sont retenues dans ltude.

La rglementation amricaine comporte deux codes ( porte fdrale)

relatifs au GNL qui sont retenus dans ltude.

2.4. STRUCTURE DU RAPPORT

Le chapitre 3 prsente une description des quatre grands types de rservoirsde stockage de GNL et des quipements de transfert.

Le chapitre 4 traite du retour dexprience associ au GNL.

Le chapitre 5 dtaille les documents qui seront analyss dans le cadre decette tude et fournit un avis sur ces derniers.

Les chapitres 6 8 prsentent le contenu de ces documents et leurs pointscls.

Enfin, le chapitre 9 ralise un comparatif synthtique des points voqus dansles guides en fonction de leurs exigences. Ce comparatif est complt parlannexe 5 qui prsente de manire plus dtaille les recommandations desguides.

En annexe 2, une fiche pour chaque document a t ralise.

Notes:

1/ Pour viter tout risque dimprcision pouvant tre due une perte de sens

lors de la traduction des documents anglais, seule une prise en compte dechaque document dans sa version originale est valable.

2/ Le prsent rapport ne prsente que les points saillants en terme descurit. Lanalyse approfondie des thmes intressant le lecteur doit sepoursuivre par ltude des textes dorigine, en se rfrant aux paragraphesidentifis dans ce rapport.


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3. DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE STOCKAGE DEGNL ET DES INSTALLATIONS ANNEXES

3.1. RAPPEL SUR LES PROPRIETES DU GNL3.1.1. PROPRIETES PHYSIQUES DU GNL

Le gaz naturel est un combustible gazeux, issu de gisements naturels,compos essentiellement de mthane (prs de 90%), dthane (entre 5 et10 %), et de moins de 1% de butane, propane et azote.

Le Gaz Naturel Liqufi (GNL) est du gaz naturel rendu liquide parrefroidissement -162C. Ainsi, il peut tre transport ltat liquide. Lintrtde ce changement dtat est que, pour une mme quantit de gaz naturel, levolume de GNL est environ 600 fois infrieur celui de son tat gazeux. Son

stockage est ralis au sein dun rservoir rfrigrant1 pressionatmosphrique2 ou sous faible pression (jusqu 750 mbar eff environ). Samasse volumique (liquide) est de lordre de 450 kg/m3.

La masse volumique des vapeurs de GNL -160C est denviron 1,7 kg/m3.Le gaz, plus lourd que lair lorsquil est froid, aura donc tendance rester prsdu sol. La masse volumique des vapeurs de GNL 20C est denviron 0,72kg/m3. Le gaz, plus lger que lair, aura donc tendance se disperserrapidement. Les vapeurs de GNL deviennent plus lgres que lair en serchauffant au contact de lenvironnement (air, eau, sol), leur massevolumique atteignant celle de lair aux environs de -100C. La rapidit du

rchauffage dpend des conditions atmosphriques (tempratures, vitesse duvent).

3.1.2. RISQUES LIES AU GNL

Les vapeurs de GNL sont inflammables, pour des concentrationsvolumiques dans lair de 5% 15%. La formation dun nuage inflammable devapeurs de GNL est la consquence dun dversement de GNL hors de sonconfinement. La formation du nuage est conscutive aux tapes suivantes :

dversement avec vaporisation partielle avant contact avec le sol, formation et vaporisation dune nappe liquide au contact du sol, formation dun nuage inflammable et dense de vapeurs de GNL par

mlange avec lair ambiant.

Lors dun tel dversement, une faible part de la masse GNL se vaporise avantde toucher le sol (ou leau) tandis que la majeure partie tombe au sol (ou surleau). Au contact de la surface, celle-ci change de la chaleur avec le GNLtrs froid, qui par consquent se rchauffe et se vaporise. Lors dundversement massif, la chaleur apporte par la surface nest pas suffisantepour vaporiser instantanment le GNL qui vient son contact. Le GNL

1 Il peut sagir dun rservoir avec rfrigration active mais souvent il sagit dun rservoir dont lemaintien du froid est assur par une isolation thermique2 Certains stockages en Europe sont semi-rfrigrs avec une pression de stockage pouvant

atteindre 8 9 bar eff. Ce type de stockage nexiste pas en France ce jour.


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saccumule alors la surface en formant une nappe dont lextension crotrapidement, pour se stabiliser lorsque le dbit de vaporisation du GNL devientgal au dbit dalimentation de la nappe. La nappe atteint alors une phasedquilibre qui dure tant que le dbit dalimentation se maintient, puis se rduitrapidement pour disparatre enfin.

En milieu non confin et en absence dobstacles, linflammation dun nuagede vapeur de GNL provoque une dflagration lente avec des effets desurpressions ngligeables. En cas de prsence dobstacles ou dans un milieuconfin, la combustion du nuage de gaz peut provoquer une dflagrationrapide avec de fortes surpressions.

Le principal danger de la combustion dun nuage de vapeurs est leffetthermique trs intense (passage du front de flamme). On considre engnral quil ny a pas deffet notable sur les structures (dgts superficielspossibles et ventuellement fragilisation de structures mtalliques lgres)mais que des effets sont possibles sur les hommes (effets ltaux limits lataille du nuage).

Lors dune inflammation dun nuage de vapeurs de GNL, la flamme tend remonter progressivement vers la source dmission ce qui tend gnrer unfeu de nappe. Le feu de nuage peut aussi tre initiateur dun incendie. Lesfeux de nappe de GNL sont des feux trs intenses avec des missivits trssuprieures celles de feux dhydrocarbures classiques. Les moyens desecours (en particulier production de mousse) doivent en tenir compte(systmes fixes actionnables distance privilgier).

Les installations de GNL ne sont gnralement pas sujettes au risque de

BLEVE dans la mesure o elles ne sont pas dimensionnes pour rsister une monte en pression3.

Les stockages sont susceptibles dtre exposs au risque de roll-over ou basculement de couches pouvant engendrer une forte pression dansle rservoir par augmentation brutale de la quantit de gaz vapor.

Le GNL ne ragit pas avec lair, leau, leau sale ; leau peut cependantgeler ou former des hydrates. Sous certaines conditions, lorsque le GNL estmlang leau, il peut se produire des Transitions Rapides de Phase,sortes dexplosions (mais sans phnomne de combustion) provoquant uneonde de choc et des projections deau, de GNL, de gaz, mais dont les effets

sont limits au champ proche.

Les vapeurs de GNL sont incolores, quasiment inodores, non toxiques.Cependant, cause de leur trs basse temprature, les vapeurs de GNLcondensent leau contenue dans lair, ce qui provoque lapparition dun nuagevisible (brouillard).

Il existe un risque danoxie (asphyxie par manque doxygne) si laconcentration en CH4 dans lair dpasse 15 20% (donc trs au dessus de laLIE).

3 Pour les stockages terrestres de petites dimensions dimensionns pour rsister des pressions

internes de 8 9 bars, la possibilit dun phnomne assimilable un BLEVE reste discute.


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Du fait de sa trs basse temprature il existe un risque de brlurecryognique (-161C la pression atmosphrique) ainsi quune fragilisationet une fissuration des matriaux lors de projection si les matriaux ne sontpas prvus pour rsister.

3.2. BREF HISTORIQUE DU GNL

Depuis le dbut, la production de GNL, limportation, lexportation et ladistribution ont suivi le schma suivant (cf. Figure 1):

Figure 1 : Chane du GNL(source : Bureau de lEnvironnement Canadien BAPE)

Le GNL joue un rle de plus en plus important dans lindustrie mondiale delnergie, car les rserves de gaz naturel dans le monde sont abondantes et

son tat condens rend possible son transport sur de longues distances parles voies maritimes, donnant naissance de vritables chanesdapprovisionnement incluant les puits producteurs, les usines de traitement,les usines de liqufaction, les terminaux de chargement des mthaniers, lesterminaux d'importation et de stockage (terminaux de gazification et stationsdcrtement de pointe), les usines de regazification et de rinjection aurseau.

Le procd a initialement t dvelopp pendant le XIXme sicle quand lechimiste et physicien britannique, Michael FARADAY exprimenta diffrentstypes de liqufaction de gaz incluant le gaz naturel. Par la suite, lingnieur

allemand Karl Von LINDE a fabriqu le premier compresseur de rfrigrationde gaz en 1873. La premire industrie de GNL a t construite dans lOuestde la Virginie (Etats-Unis) en 1912 et a commenc son exploitation en 1917.

Pompes


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La premire rflexion concernant la liqufaction de gaz pour le transportprovient de Godfrey CABOT, en 1915, pour des expditions en bargesfluviales.

En 1941, une premire usine commerciale de liqufaction de gaz naturel

ouvrit Cleveland dans lOhio. A cette poque, il ntait question ni determinaux de GNL, ni de transport transocanique. Elle servait au stockagetemporaire du gaz, pour lisser la consommation sur le rseau (stationdcrtement de pointe i.e peak shaving ). Aprs 4 annes doprationsans problme apparent, un nouveau rservoir de stockage seffondrapratiquement instantanment cause dun acier inadapt aux tempraturescryogniques (cf. chapitre 0).

Le transport maritime du gaz naturel liqufi commena titre exprimentalen janvier 1959. Le premier navire de transport de GNL au monde fut le Methane Pioneer , un navire de la seconde guerre mondiale reconverti, quitransporta du gaz naturel liqufi de Lake Charles, en Louisiane, Canvey

Island au Royaume-Uni.Ceci dmontra que de grandes quantits de GNL pouvaient tre transportespar voie maritime.

Le premier terminal d'exportation commercial, CHAMEL, fut ouvert en Algrie Arzew en 1964. Il exporta du gaz vers la Grande-Bretagne, puis vers laFrance et les Etats-Unis. En 1969, l'exportation de gaz naturel commena deKenai en Alaska vers le Japon.

Depuis, le commerce du gaz naturel liqufi a connu une croissanceininterrompue, marque par la diversification progressive des fournisseurs etdes clients.

3.3. DIFFERENTS TYPES DE STOCKAGE ET SYSTEMES ASSOCIES

Il existe plusieurs types de rservoirs qui sont couramment utiliss dansl'industrie mondiale. Les principaux sont prsents ci-aprs :

les rservoirs ariens simple intgrit, les rservoirs ariens double intgrit, les rservoirs ariens intgrit totale, les rservoirs ariens de type membrane,

les rservoirs semi-enterrs et enterrs.

Ce paragraphe prsente chacun des diffrents types de rservoirs ariens,semi-enterrs et enterrs.

La suite de cette tude ralisera une analyse uniquement sur les rservoirsariens, les rservoirs enterrs et semi-enterrs nentrant pas dans leprimtre dtude de ce prsent rapport.


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3.3.1. RESERVOIR AERIEN A SIMPLE INTEGRITE

Les premiers rservoirs conus pour le stockage de GNL taient issus despratiques des industries ptrolires, adaptes aux conditions cryogniquesparticulires.

Un rservoir simple intgrit (ou confinement simple) est composde (Cf.

Figure 2 et Figure 3) :

une cuve interne autoportante qui contient directement le GNL,ralise en matriau ductile basse temprature (aluminium, acierinoxydable ou acier 9% de nickel),

une isolation permettant de contrler l'vaporation du contenuliquide de la cuve interne ralise en :

o matriau pulvrulent pour les parois latrales (nom commercial"perlite", fabrique sur place par expansion de sable de silice),

o perlite ou laine de verre pour lisolation haute,o bloc de verre cellulaire (foamglas ),

une cuve externeremplissant trois fonctions :

o empcher la pntration deau provenant de lextrieur vers lacuve interne,

o contenir l'isolation,o tre tanche au gaz d'vaporation produit par le liquide stock.

A noter que lenveloppe externe n'est pas conue pour contenir le GNL de la

cuve primaire (pas de matriau ductile basse temprature). En fonction desoptions prises pour le confinement des vapeurs et lisolation thermique, ilexiste plusieurs types de rservoirs simple intgrit.

Pour permettre de recueillir la totalit du contenu de lenveloppe primaire encas de perte de confinement de celle-ci, une cuvette de rtention estconstruite autour du rservoir dans un matriau adapt aux conditionscryogniques (talus de terre ou excavation de terre lorsque le relief le permet,mur en bton).

Lhistorique du GNL ne rvle aucun accident sur un rservoir de ce type

(respectant tous les critres de construction). La raison de cette bonneexploitation est due :

la bonne adquation des matriaux face aux conditionscryogniques,

la qualit des GNL exploits exempte de toute impuret vitant lesrisques de corrosion interne des quipements.

Le schma suivant prsente deux types de rservoirs ariens simpleintgrit :

le premier rservoir repose sur une dalle en bton chauffe,

le second rservoir est construit sur un radier surlev reposant surdes piliers.


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Le systme dassise doit permettre dviter la dformation du fond durservoir(par soulvement par le gel et pousse hydrostatique) .

Figure 2 : Exemples de rservoirs simple intgrit(source : EN 1473)

Enceinte primaire

Isolation de fond

Enceinte primaire

Isolation externe

Enveloppe extrieure(protection contre lespntrations deau)

Chauffage du radier

Muret de rtention

Enceinte secondaire(cuvette de rtention)

Toit suspendu

Enveloppe extrieure

(ne permet pas decontenir le liquide)

Isolation(matriaux en vrac)

Radier surlev enbton

Enceinte secondairecuvette de rtention

Isolation de fond

Muret de rtention


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Figure 3 : Exemple de rservoirs simple intgrit Cove Point aux USA(source : energy canadienne

4)

Les avantages de cette premire technologie de rservoir sont : leur simplicit de conception, leur cot de construction relativement bas en comparaison des autres

types de rservoirs.

Les inconvnients sont :

en cas de fissuration de la cuve primaire, la seconde enveloppe nestpas conue pour rsister aux conditions cryogniques. En casdpandage, le GNL sera contenu dans le bassin de rtention et les

gaz dvaporation seront relchs lair libre, limportante emprise au sol des rtentions autour des rservoirs qui

doivent tre dimensionnes pour recueillir la totalit du contenu durservoir,

leur protection limite en cas dagressions externes (incendie,explosion, chute dobjet) survenant dans le terminal proximit durservoir,

leur faible pression dexploitation principalement due au toit mtallique(qui induit des contraintes lors du dchargement des naviresmthaniers).

4 www.energy.ca.gov


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Un inconvnient majeur de ce type de technologie se trouve tre lemprise ausol (dimension de la rtention). En effet, en cas dpandage de GNL dans lartention, les effets associs seront :

en cas dincendie, des zones deffets thermiques importantes autour dela rtention et autour du site,

en cas dpandage sans inflammation, lvaporation dune grandequantit de gaz naturel due ltendue de la nappe.

Figure 4 : Effets dun incendie en cas dpandage de GNL partir dun rservoir simpleintgrit (source : SAIPEM -SA)

Sauf cas exceptionnel, le GNL nest plus stock dans des rservoirs simpleintgrit en Europe. Les Etats-Unis, moins restreints sur la superficie dessites, continuent construire ce type de rservoir.

Le dernier rservoir simple intgrit a t construit en Europe en 1982, auJapon en 1999 et aux USA en 2009.

3.3.2. RESERVOIR AERIEN A DOUBLE INTEGRITE

Comme dtaill prcdemment, le rservoir simple intgrit, associ sacuvette de rtention, conduit des surfaces de stockage de grandesdimensions sur les terminaux mthaniers, avec des zones deffets thermiquesimportantes.

Lobjectif de cette seconde technologie de rservoir tait de diminuer lessurfaces au sol de ces zones de stockage (directement par les cuvettes dertention et indirectement par les distances deffets conscutives unaccident majeur) tout en amliorant les conditions de scurit (limiter lesrisques dpandage de GNL suite des agressions externes, diminuer leszones deffets thermiques autour des rservoirs)

Ainsi, un second type de rservoir a t dvelopp la fin des annes 1970 :le rservoir double intgrit.

Pour assurer cette fonction de rtention du liquide, la principale modificationapporte a t de rapprocher les cuvettes de rtention au plus prs desrservoirs (rduisant la superficie) tout en garantissant la collecte de

lensemble du contenu de lenceinte primaire.

Limite de proprit/

Rservoir adjacent


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Les rservoirs double intgrit (ou confinement double) sont compossde (Cf. Figure 5 et Figure 6) :

une enceinte primaire auto-porteuse en acier spcial (cryognique 9% Nickel) capable de contenir le liquide rfrigr en conditionsnormales de fonctionnement (cf. rservoir simple intgrit dcrit dans

le paragraphe ci-dessus) et comprenant une cuve interne, une isolationet une enveloppe externe, une enceinte secondaire (structure supplmentaire) autour de ce

rservoir constitue d'un talus ou d'une cuve en matriaux rsistantsaux conditions cryogniques (bton, acier cryognique), conuepour retenir tout le liquide contenu dans la cuve primaire, en cas defuites, et place proche distance de la cuve primaire.

La cuve secondaire est du type toit ouvert et ne peut donc nullement retenirles vapeurs mises par le produit. Lespace compris entre les cuves primaireet secondaire peut tre couvert par un cran anti-pluie assurant la

protection contre les intempries (pluie, neige), linfiltration dimpurets, etc.

A noter que les rservoirs double intgrit ne possdent pas de cuvette dertention supplmentaire autour de la cuve extrieure car cette fonction estassure par lenceinte secondaire. Ainsi, la zone deffets thermiques se trouveconsidrablement rduite.

Le schma suivant prsente deux types de rservoirs ariens doubleintgrit :

le premier rservoir et sa double enceinte sont poss sur un radier

surlev et sur des pieux, le second rservoir est construit sur une dalle bton chauffe mme

le sol.


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Figure 5 : Exemples de rservoirs double intgrit(source : EN 1473)

Chauffage du radier

Toit suspendu

Enceinte secondaire enbton prcontraint

Radier surlev en bton

Isolation du fond

Cuve extrieure nepermet pas de contenir le

liquide

Isolation (matriaux

en vrac)

Toit anti pluie (si requis)

Enceinte primaire

Enceinte primaire

Isolation du fond

Cuve extrieure nepermet pas de contenir

le liquide

Isolation(matriaux en vrac)

Toit anti pluie (si requis)

Toit suspendu

Enceinte secondaire enbton prcontraint

Talus en terre


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Figure 6 : Exemple de rservoirs double intgrit Marmara Eriglisi en Turquie

(source : SAIPEM-SA)

Les avantages de ces rservoirs sont:

la nouvelle structure extrieure est capable de contenir le liquidecryognique provenant d'une fuite de la cuve interne,

la rduction de lemprise au sol des zones de rtention autour desrservoirs. Ainsi, la superficie de l'pandage est fortement rduitelimitant les effets dun incendie (rayonnements thermiques plus

faibles), la structure extrieure protge, de par sa constitution en matriaursistant au feu (talus de terre ou cuve en bton prcontraint)5 lecontenu de la cuve interne et vite ainsi des effets dominos en casd'incendie voisin,

Les inconvnients sont :

le cot du rservoir lui-mme nettement plus lev par rapport latechnique prcdente (rservoir simple intgrit),

la zone de rtention du liquide autour du rservoir est conue ciel

ouvert, ne permettant pas de contenir les vapeurs de GNL, laccessibilit lintrieur de la structure interne plus complexe pour les

oprations de maintenance, de nettoyage, dinspection..., le mme niveau de pression interne que pour les rservoirs simple

intgrit.

Comme reprsent page suivante, en cas dpandage, le GNL sera contenudans lenceinte secondaire du rservoir. Ainsi les zones deffets thermiquesseront diminues autour du rservoir et des limites de proprit.

5 A noter que la structure extrieure peut tre en acier cryognique elle-mme conue pourrsister une agression extrieure.


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Figure 7 : Effets d un incendie en cas dpandage de GNL partir dun rservoir double intgrit


Ces rservoirs ont amen une nette amlioration, par rapport au rservoir simple intgrit, par lajout dune seconde enveloppe en matriau inerte

(protection passive) au plus prs du rservoir. Toutefois les rservoirs intgrit totale, objet du chapitre suivant, confre un niveau de scuritsuprieur grce leur cuve externe en bton.

Le dernier rservoir double intgrit construit en Europe date de 1994, enTurquie sur le site de Marmara Ereglisi (cf. Figure 6).

Notes :

1/ La pntration des canalisations de transfert de GNL en pied de rservoir,en traversant les deux barrires dintgrit, est dconseille par les codes,afin dviter les risques de vidange non contrle. Dans la plupart des cas, les

rservoirs double intgrit sont quips de canalisations de transfert(emplissage ou vidange) passant par le toit du rservoir intrieur. Mme sicette configuration tait possible pour les rservoirs simple intgrit(paragraphe prcdent), les lignes de transfert taient le plus souventinstalles en pied de rservoir, comme le montre la Figure 3.

2/ Il existe des rservoirs double intgrit avec une double paroi en bton.Ces rservoirs entrent alors dans la catgorie des rservoirs cryogniques enbton.

Les principales caractristiques sont :

cuve interne et radier construits en bton renforc sans revtementinterne,

isolation de fond de rservoir constitue de bloc tanche, seconde enceinte en bton arm avec un revtement anti-humidit.

Cette technologie de rservoir nest pas dtaille du fait de la faible quantiten exploitation dans le monde.

Fosse dporte pour lesfuites sur le dme

Limite de proprit/Rservoir adjacent


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3.3.3. RESERVOIR AERIEN A INTEGRITE TOTALE

La troisime volution a consist intgrer au rservoir lui-mme une cuveexterne, rsistant aux conditions cryogniques, permettant de protger lecontenu de la cuve interne contre une agression extrieure, de contenir levolume de GNL stock, de fournir une tanchit pour les liquides et deconfiner les vapeurs de GNL. Ce sont les rservoirs intgrit totale.La principale volution du rservoir intgrit totale rside danslintgration dune enceinte en bton arm prcontraint, directement lie etconstruite sur la base du rservoir couronne dun dme dacier et de btonarm.

Ces rservoirs sont composs de (Cf. Figure 8 et Figure 9) :

une enceinte primaire auto-porteuse en acier spcial (cryognique 9% Nickel) capable de contenir le liquide rfrigr en conditionsnormales de fonctionnement,

une isolation identique aux technologies prcdentes, une enceinte secondaire auto-porteuse en bton arm prcontraint pourvue dun dme hmisphrique capable dassurer lesfonctions suivantes :

o En service normal :

contenir les vapeurs mises du rservoir et maintenirlisolation de la cuve primaire,

viter la perte de capacit de confinement la suite dunscnario accidentel rsultant dune agression extrieure(impact, feu).

o En fonctionnement dgrad (cas de fuite de lenceinteprimaire) :

Contenir la totalit du liquide rfrigr,

Contrler lvacuation de la vapeur provenant de cettefuite et ce sans que la capacit structurelle contenant lavapeur ne soit affecte.

La mise lair libre des vapeurs est autorise mais elle doit tre contrle(systme de dcharge).

Le premier rservoir intgrit totale fut construit en 1977 sur lusine deliqufaction dAbu-Dhabi. Depuis les annes 1980, la quasi-totalit desrservoirs construits sur des terminaux en Europe et au Japon sont de cettetechnologie. Cette scurit intgre a permis aux constructeurs de concevoirdes rservoirs de grande capacit : 160 000 m3 sur ARZEW (usine deliqufaction en Algrie) ou CANAPORT (terminal de gazification au Canada)et jusqu 180 000 m3au Japon et en Angleterre.

Le schma suivant prsente deux types de rservoirs ariens intgrit totale :

le premier rservoir repose sur une dalle en bton chauffe, le second rservoir est construit sur un radier surlev reposant sur

des piliers.


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Figure 8 : Exemples de rservoirs intgrit totale(source : EN 1473)

A noter que lEN 14620 admet la possibilit de conception dun rservoir intgrit totale avec la paroi externe sans bton mais en acier cryognique.

Toit suspendu

Toit suspendu

Enceinte secondaireen bton prcontraint

Radier en bton

Chauffage duradier

Isolation du fond

Isolation (matriauxen vrac)

Isolation sur la partieinterne de lenceintesecondaire

Toit mtallique

Enceinte primaire

Toit en bton arm

Enceinte secondaireen bton prcontraint

Radier en bton

Isolation de fond

Isolation (matriauxen vrac)

Enceinte primaire

Isolation sur la partieinterne de lenceintesecondaire


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Figure 9 : Rservoir intgri t totale sur le terminal de Canaport au Canada(source : SAIPEM-SA)

Les avantages de ce type de rservoir sont :

lutilisation dune enceinte secondaire entirement en btonprcontraint permet daugmenter la scurit en isolant le rservoir des

agressions extrieures accidentelles (chute dobjet, effet de souffle, feuadjacent), la prsence dun toit en bton arm permet daugmenter la plage de

fonctionnement (pression relative de conception 290 mbarg contre190 mbarg pour un toit mtallique). Ceci permet de supprimerlinconvnient des deux prcdentes technologies de rservoirs.

Le confinement secondaire intgr dans la conception du rservoir permet derduire les effets dun pandage accidentel de GNL. En effet, la normeEN 1473 reconnait quil ny a pas de scnario de fuite de GNL possible avec

cette technologie de rservoir.De ce fait, les effets thermiques associs un incendie sur ce type derservoir sont issus dun pandage de GNL partir de la plateforme deprocds (connexions sur les lignes de transfert). Ce feu restera de courtedure compte tenu de son vacuation vers un bassin dport de confinement.


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Figure 10 : Effets dun feu de scnario crdible de GNLpour un rservoir intgrit totale (source : SAIPEM-SA)

Ces rservoirs intgrit totale reprsentent aujourdhui la meilleuretechnique disponible en termes de conception et de fonct ionnement.Lesprincipaux atouts de cette technologie, vis--vis des prcdentes, sontlamlioration de la protection du contenu du rservoir contre les agressions

extrieures (incendie, impact) et la rduction des effets thermiques dans lecas dun accident majeur.

Depuis les annes 1980, la plupart des projets de terminaux mthaniers dansle monde utilise ce type de technologie pour la construction des stockages.

3.3.4. RESERVOIR AERIEN A MEMBRANE

A la diffrence du rservoir intgrit totale, le rservoir membrane(Cf. Figure 11 et Figure 12) est bas sur la sparation des fonctionsstructurelle et dtanchit. Cette variante est issue des techniques de

conception navale.Les rservoirs se composent principalement de :

une enveloppe externe intgrale en bton avec son sommet (sousle dme en bton6) un toit avec revtement en acier (mme conceptionquun rservoir intgrit totale),

une barrire contre lhumiditqui se traduit par un revtement poxypour empcher la pntration de leau du bton vers lisolation (sousazote),

une isolation constitue de panneaux sandwich : les couchessuprieure et infrieure sont en contreplaqu, lme est constitue en

panneaux rigides de mousse de polyurthane ou PVC,

6Le dme peut ne pas tre en bton ; il est alors mtallique (cf. NF EN 1473).

Limite de proprit/Rservoir adjacentFosse dporte pour les

fuites sur le dme


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une membrane ondule en inox est fixe sur les panneaux disolationet au fond du rservoir. La membrane est soude pour former unrevtement interne tanche au liquide et au gaz (confinement interne).

Toutes les charges hydrostatiques ainsi que les efforts de compressionexercs sur la membrane doivent tre transmis, via lisolation support, la

cuve bton.Les vapeurs doivent tre confines par le dme du rservoir, lequel peutformer une structure composite identique ou constituer une toiture conventionnelle avec un toit bomb tanche aux gaz et une isolation surun toit suspendu.

En service normal, la fonction dtanchit au liquide et vapeur est ralisecomme suit :

tanchit liquide par la membrane inox, tanchit vapeur par la membrane inox et le toit hmisphrique en

acier.

En cas de fuite de membrane, lenceinte bton :

contiendra la totalit du liquide rfrigr, contrlera lvacuation de la vapeur provenant de cette fuite et ce sans

que la capacit structurelle de contenant de la vapeur ne soit affecte.

Figure 11 : Exemple de rservoir membrane(source : EN 14620)

Toit en bton

Cuve primaire ( membrane)

Toit suspendu(isol)Joint isolantsouple

Cuve secondairebton

Isolation de fondde cuve

Fondations

Systmes dechauffage

Isolation sur la paroi internede la cuve externe en bton

prcontraint


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Figure 12 : Exemple de rservoir membrane Pyeong Taek en Core

(source : Tokyo Gas)


la qualit de protection du contenu du rservoir est identique celle durservoir intgrit totale,

le concept de membrane est conu pour lapplication du stockage ennavire et donc pour des contraintes (en fatigue) trs svres,

les panneaux de membrane sont souds loin des nuds, o lescontraintes maximales ont lieu, ce qui limite le risque de propagationde fissure,

le concept dispose dune surveillance continue de lespace disolationet donc de ltanchit de la membrane pendant toute la dure de viedu stockage.

Cette technique est apparue comme la plus comptitive en termes de cot etde dlai de construction pour des rservoirs de GNL de grande capacit.Nanmoins, pour les rservoirs ariens peu de projets ont utilis cettetechnologie en Europe et aucun en Amrique du Nord.

Les seules ralisations ce jour sont : les rservoirs de Gaz de France Montoir de Bretagne avec deux rservoirs de 120 000 m3 (mis en service en1980) et ceux de Pyeong-Taek, en Core, avec 10 rservoirs identiques de100 000 m3 (mis en service entre 1985 et 1998) .

3.3.5. SYNTHESE DES TECHNOLOGIES DE RESERVOIRS AERIENS

La figure ci-dessous prsente une synthse des quatre technologies derservoirs ariens dcrites dans les paragraphes prcdents et objets decette prsente tude.


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Figure 13 : Synthse des technologies de rservoirs ariens(Source : SAIPEM-SA)

3.3.6. RESERVOIRS SEMI-ENTERRES ET ENTERRES A MEMBRANE

Cette conception a t dveloppe, pour les rservoirs enterrs, au Japon parTokyo Gas Engineering (TGE) au dbut des annes 1970 puis reprise par lasuite par dautres industries gazires japonaises.

Elle combine deux techniques : la membrane(base sur un dveloppementde la technologie TECHNIGAZ) qui a dj t dcrite dans le paragrapheprcdent et la technique dune cuve en bton semi-enterre.

Les trois principales raisons associes cette dominance de technologie derservoir sont lies lenvironnement industriel prsent sur le pays :

lexigut des surfaces disponibles, la proximit des villes par rapport aux sites industriels, le risque de tremblement de terre.

Compte tenu des deux premires situations, la contrainte de construire desrservoirs lintrieur de cuvette de rtention de grandes dimensions estapparue trs pnalisante.

Dautre part, limplantation gographique des terminaux mthaniers est uneseconde contrainte, ce qui amne la troisime raison. En effet, tous lesrservoirs au Japon sont construits le long de la baie de Tokyo, qui est lundes endroits les plus svres pour les tremblements de terre au Japon. Avec

cette technologie de rservoir, quelle que soit lamplitude du tremblement deterre, il ny aura pas de dversement de liquide sur le sol ds lors que leniveau de liquide est en dessous du niveau du sol.


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Le systme de confinement est trs similaire celui dcrit prcdemment :

une membrane en acier inoxydable en tles ondules soudes entreelles. La principale diffrence est lpaisseur de la membranelgrement suprieure par rapport celle de la technologieTECHNIGAZ7,

des panneaux disolation du type mousse de polyurthane, un toit suspendu la coupole en acier carbone, une structure en bton (comme dj mentionn).

Il convient de noter que ces rservoirs sont construits dans des zones avecdes mauvaises conditions de sol et/ou avec la prsence deau souterraine.Cette eau va induire une forte pression hydrostatique sur la structure. De cefait, pour construire le rservoir, il est ncessaire dasscher la zone o estsitu le rservoir (ex : paroi moule de la Figure 14). Dautre part, la dalle defond possde une paisseur suffisante pour compenser la pousse

hydrostatique.

Figure 14 : Exemple de rservoir membrane semi-enterr

(source : Tokyo gas)


il permet de rduire les distances de scurit entre les rservoirs, cette technologie ne ncessite pas de zone de rtention et le scnario

incendie considrer se limite au toit du rservoir.

7Technologie de membrane

1 Couverture du rservoir en bton arm

2 Toit mtallique

3 Toit suspendu

4 Isolation en laine de verre

5 Isolation avec une mousse polyurthane6 Membrane en inox 18Cr-8Ni

7 Mur de ct en bton arm

8 Paroi moule de sparation en btonarm

9 Systme de chauffage

10 Dalle de fond en bton arm

11 Systme de chauffage

12 Couche de gravier


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Les principaux points faibles de cette technologie rsideraient :

dans son toit mtallique dpourvu de dme en bton. Ce point faible at modifi pour certains projets plus rcents comme par exemple lesrservoirs de GNL du terminal de rception de Kaohsiung Tawan.Ces rservoirs ont une structure mixte,

dans le fait que la structure en bton nest pas visuellement contrlableaprs la construction. Des instruments de contrles doivent tre placspendant la construction (par exemple dtecteurs ultrasoniques).

Figure 15 : Exemple de rservoirs membrane semi-enterrs(source : Tokyo Gas)

3.3.7. AUTRES TECHNOLOGIES:RESERVOIRS EN FOSSE ( IN PIT TANK)

Les rservoirs semi-enterrs ou enterrs sont semblables aux technologiesariennes, sauf quils sont situs dans une fosse.

Ces rservoirs peuvent tre considrs comme des rservoirs doubleintgrit (voire triple) o le mur du second confinement est remplac par lesol. La fosse contenant le rservoir peut tre soit en bton (cas deZeebrugge en Belgique - Figure 16 et Figure 17) soit directement en terreavec une peau protectrice (cas de Revithousa en Grce - Figure 18 et Figure19).


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Figure 16 : Schma du rservoir de Zeebrugge Belgique(source : SAIPEM-SA)

Figure 17 : Rservoir semi-enterr Zeebrugge Belgique(source : SAIPEM-SA)

Le schma ci-dessous prsente une variante de la mme technologie. Enremplacement de la paroi bton, cest le sol et la peau protectrice qui jouent lerle denceinte secondaire.

Paroi enbton

SolSol

Niveau du sol Niveau du solToit suspendu en aluminium

2ndplaque de fond 9% Ni1replaque de fond9% Ni

Barrire vapeur defond en acier carbone

Plaque acier carbonedu dme

Couverture en fibrede verreDme en bton arm

Perlite

Paroi btonprcontraint

Fondation enbton

Protection decoin 9% Ni

Barrire vapeur enacier carbone


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Figure 18 : Schma dun rservoir in-pit avec des parois en terre Revithousa en Grce (source : SAIPEM-SA)

Figure 19 : Rservoirs du terminal de Revithousa en Grce(source : SAIPEM-SA)


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similaires ceux des rservoirs intgrit totale, un impact visuel moindre.

Le principal point faible rside dans la difficult contrler lespace annulairepour les infiltrations deau.

3.3.8. POMPES DE GNLEQUIPANT LES RESERVOIRS

Les rservoirs de dernire gnration ( partir de double intgrit) sontquips de pompes immerges, les in-tank pumps .

En effet, linstallation de pntrations au travers de la paroi et/ou en dessousdu niveau de liquide est fortement dconseille par les codes, ceci afin delimiter les risques de fuites associs au piquage sur les parois latrales. Lespntrations seffectuent prfrentiellement par le toit et les pompes sontalors immerges au fond du bac.

Les in-tank pumps fonctionnent basse pression (environ 20 barg) et sontcomposes dune pompe et dun moteur immergs dans le GNL. Les pompessont places dans une colonne (puit de pompe) qui remonte jusquau dmedu rservoir.

Lalimentation lectrique des moteurs fonctionne basse tension via descbles rsistants aux tempratures cryogniques.

Figure 20 : Pompes immerges basse pression dans les rservoirs de stockage

Dans les terminaux dexportation (usines de liqufaction), les pompesimmerges vont servir dcharger rapidement le bac vers un mthanier

des dbits importants, de lordre de 2 000 m3

/h.

Colonne de pompe

Pompe immerge


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Dans les terminaux dimportation (terminaux de gazification), les pompesimmerges du rservoir ont pour fonction de dcharger en quasi-continu lebac vers les installations de regazification. Le fonctionnement des pompesse fait dbit beaucoup moins important, de lordre de 200 500 m3/h.

Nota : Dans les terminaux dimportation (terminaux de gazification), le

dchargement du GNL vers les rservoirs de stockage est ralis parlintermdiaire des pompes du navire, de lordre de 500 800 m3/h.

3.3.9. SYSTEMES DE RECOMPRESSION DE GAZ ET RESEAU TORCHES/EVENTS

Comme dcrit dans les paragraphes prcdents, le GNL est stock dans lesrservoirs sous sa forme liqufie, -162C.

Dans le rservoir, une petite quantit de GNL svapore en continu ( Boil OffGas ). Cette vaporation est principalement provoque par un apport dechaleur externe et/ou des fluctuations de niveaux de liquide. Ainsi, cettevaporation peut conduire une augmentation de la pression lintrieur dela cuve.Le schma ci-aprs prsente les diffrents niveaux de protection dunrservoir vis--vis du risque de surpression avec :

Rcupration du Boil-Off Gas - Marche normale (reprsente surle schma par les flches bleues)

Afin de garder la pression interne limite aux valeurs de conception, dessystmes de reprise sont installs afin de collecter les vaporations dues auxtransferts thermiques et au flash existant lors du remplissage des rservoirsou du chargement des mthaniers.

Ce circuit est prsent par les flches bleues dans la Figure 21. Le gazdvaporation est transfr vers un compresseur ddi qui rcupre le gaz basse temprature et une pression proche de la pression atmosphrique, etrecomprime ce gaz aux conditions requises.

Ce systme est accompli en restant en dessous dune valeur seuil depression opratoire, 260 mbarg pour notre exemple (cf. Figure 21).

Dans le cas dune indisponibilit dun quipement du systme BOG, lapression peut augmenter et dpasser cette premire valeur de 260 mbarg etconduire une vacuation durgence vers la torche (systme orange).

Evacuation durgence (reprsente sur le schma par les flches

oranges)Dans le cas dun problme sur le systme de Boil-Off Gas , le gazdvaporation excdant sera vacu au travers dune vanne de rgulation depression (PCV) vers la torche pour tre brul.

Dans certains projets, il est possible de connecter le rseau de collecte lasortie des soupapes (PRV) directement la torche. Ceci peut tre raliscomme second niveau de protection en cas de dpassement dun nouveauseuil de pression, 265 mbarg pour notre exemple.

Secours ult ime (reprsent sur le schma par les flches rouges)

En ultime secours, en cas de franchissement non contrl de la pression audernier seuil de protection (290 mbarg), le rejet de gaz dvaporation se faitdirectement latmosphre.


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Figure21:ExempledesystmederecompressionBOGetdetorches/vents(source:SAIPEM-SA)

T

ransfe

r

t

EXEMPLEDEPRESSION

DEXPLO

ITATION

DUN

RESERVOIR

DEGNL

L

gende:

AT

M:Atmosphere

LP:Lowpressure

PRV:

PressureReliefValve

VRV:VacuumReliefValve

BO

:BoilOff

HP:HighPressure

REC:Recondenser

MOV:MotorisedValve

PCV:PressureControlValve

VAPO:Vaporizer


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3.4. DISTRIBUTION DES RESERVOIRS DANS LE MONDE

La distribution dans le monde des diffrents types de rservoirs en fonction dela nature du terminal est prsente dans la figure ci-dessous :

0

20

40

60

80

100

120

140

Terminal de liqufaction Terminal de regazification Station d'crtement de

pointe

RA: Rservoir intgrit totale (9% Ni +bton)

RA: Rservoir intgrit totale (9% Ni +bton+talus de terre)

RA: rservoir simple intgrit

RA: rservoirs membrane + bton arm

Rservoir "In pit" intgrit totale (9% Ni +bton)

Rservoir "In pit": simple intgrit

Rservoirs enterrs

Rservoirs avec cuve interne en bton

Figure 22 : Distribu tion mondiale des technologies par type de terminal


La rpartition dans le monde des diffrents types de rservoirs est prsentedans la figure ci-dessous :

RA: Rservoir intgrittotale (9% Ni + bton)

RA: Rservoir intgrit

totale (9% Ni +

bton+talus de terre)

RA: rservoir simple

intgrit

RA: rservoirs

membrane + bton arm

Rservoir "In pit"

intgrit totale (9% Ni +

bton)

Rservoir "In pit":

simple intgrit

Rservoirs enterrs

Rservoirs avec cuve

interne en bton

RA: Rservoir intgrit totale (9% Ni +bton)

RA: Rservoir intgrit totale (9% Ni +bton+talus de terre)

RA: rservoir simple intgrit

RA: rservoirs membrane + bton arm

Rservoir "In pit" intgrit totale (9% Ni +bton)

Rservoir "In pit": simple intgrit

Rservoirs enterrs

Rservoirs avec cuve interne en bton

Figure 23 : Rpartition mondiale des technologies de rservoirs (source : SAIPEM-SA)


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La France compte sur son territoire 3 terminaux de gazification (2 Fos surmer, et 1 Montoir de Bretagne) pour un total de 8 rservoirs de stockage deGNL.

La rpartition des types de bacs est prsente dans la figure ci-dessous :

RA : Rservoir

intgrit totalte (9%

Ni + bton)

5RA : Rservoir

membrane2

RA : Rservoir

simple intgrit

2

RA : Rservoir intgrit totalte

(9% Ni + bton)

RA : Rservoir membrane

RA : Rservoir simple intgrit

Figure 24 : Rpartition des technologies de rservoirs en France(source : SAIPEM-SA)

3.5. INSTALLATIONS DINTERFACES NAVIRE/TERRE

3.5.1. LES BRAS DE CHARGEMENT ET DE DECHARGEMENT

Les bras de chargement et de dchargement se trouvent sur desappontements et disposent dune fonction diffrente selon le type dindustrie:

dans le cas dune usine de liqufaction, ces quipements vont treutiliss pour charger en GNL les mthaniers partir des rservoirs destockage sur le site, pour son transport vers un terminal deregazification,

dans le cas dune usine de regazification, ces quipements vont treutiliss pour dcharger le GNL des mthaniers pour remplir lesrservoirs de stockage sur site puis fournir du gaz sur les rseaux.

Le transfert entre les bras et les rservoirs de stockage sur site se fera parlintermdiaire de lignes adaptes aux conditions cryogniques (cf. ladescription au paragraphe suivant).

A partir dun point fixe, lappontement, les installations de chargement et dedchargement connectes au navire doivent permettre de :

sadapter aux diffrentes dimensions des mthaniers, transfrer le GNL du navire vers les installations terrestres, suivre les mouvements de mares et de houle, suivre les mouvements du navire paralllement ou perpendiculairement

au quai.


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Pour cela, les bras de chargement et de dchargement sont normalement compossde (cf. Figure 25) :

un ensemble articul triple (TSA), un bras externe, un bras interne,

une rotation mdiane situe entre le bras interne et le bras externe, une embase, un ensemble double rotation situ entre le bras interne et lembase.

Figure 25 : Bras de dchargement Canaport au Canada (source : SAIPEM-SA)

Figure 26 : Bras de dchargement Guangdong en Chine (source : SAIPEM-SA)

TSA

Bras externe

Embase

Connectionau bateau

Bras interne

Contre poids

Systme de rotationmdiane


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Lamarrage du navire est ralis par des coupleurs rapides (QC/DC).

Ce type de coupleur permet de:

mieux rpartir les charges sur la bride du navire, acclrer les connexions / dconnexions, limiter les dangers pour les travailleurs (fuites, projections)

Le QC/DC est conu pour empcher une dconnexion imprvue due uneerreur humaine, la pression ou aux vibrations. Pour cela, un dispositif deverrouillage mcanique ou hydraulique empchant toute dconnexionaccidentelle est prvu et son activation est clairement identifie.

Les oprations de connexion et de dconnexion d'un QCDC hydrauliquedoivent tre possibles la fois partir de la console de contrle du bras detransfert au niveau de la plate-forme de la jete et partir du poste decontrle local qui est en gnral un dispositif de contrle distance.

Exemple de procdure de dchargement de GNL pour un terminal mthanier :

Sur lensemble des terminaux mthaniers, une fois lamarrage du navireeffectu, les oprations de transfert se droulent dans lordre suivant :

branchement des bras gaz et GNL, et purge des bras l'azote, essai des scurits terre-navire, dchargement avec :

o mise en froid des bras de dchargement de GNL faible dbit,o augmentation progressive du dbit jusqu' sa valeur nominale,o dchargement au dbit nominal, toutes les pompes de toutes les

cuves du navire sont en service en parallle,o diminution progressive du dbit de GNL en fin d'opration,o analyse du GNL et du gaz transfrs,o ballastage du navire au fur et mesure du dchargement de la

cargaison.

Compte tenu des inventaires de produits et des dbits pouvant treimportants (plusieurs milliers de m3/h), ces quipements sont quips deplusieurs dispositifs de scurit. Les principaux quipements de scurit sontdtaills dans le tableau page suivante.


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Dispositifs de scurit Explications

Sparation structurelle :

Les fonctions de transfert deliquide (instruments, vannes,

dispositifs de communication,canalisations) sontspares des fonctionsmcaniques du bras

Cette scurit la conception permet de garantir lintgrit

du bras en cas dincident sur les canalisations de transfert etinversement.

Protection contre les courantsparasites

Une bride disolation ou un raccord intgral est insr proximit de lextrmit extrieure du bras pour isolerlectriquement le navire du bras de dchargement. Cedispositif limine le risque dtincelle associ la diffrencede potentiel entre ces deux quipements.

Alarme seuil mcanique

Les seuils dalarme mcanique permettent danticiper lespositions critiques des bras. Ces seuils permettent dans unpremier temps darrter les oprations de transfert et mettre

en scurit linstallation et dans un second temps dactionnerle dconnecteur durgence (ERC).

Systme de dconnexiondurgence (ERS : EmergencyRelease System)

Voir Figure 28

Lextrmit du bras est quipe dune double vanne (vannesERS) et dun dconnecteur durgence (ERC). Cedconnecteur durgence permet une sparation sre etefficace du bras de dchargement et de la traverse du navire.

La dconnexion d'urgence peut tre automatiquementdclenche la suite d'une drive excessive du navire. Ellepeut galement tre dclenche manuellement parl'oprateur par action sur un bouton d'urgence.

En cas durgence, les vannes ERS vont se fermer et ledispositif ERC va se dconnecter. Ainsi, les bras ne sont pasarrachs et la quantit de GNL rpandue est limite unefaible quantit.

Tableau 1 : Principaux dispos itifs de scurit sur les bras de dchargement(source : EN 1474-1)

Il existe des vannes de scurit actionnables automatiquement ou parcommande locale sur arrt durgence (vannes ESD).

Les rgles gnrales dimplantation de ces vannes respectent les exigences

des codes en la matire savoir : les vannes sont prsentes au niveau descollecteurs liquide et vapeur, au point de connexion du bras, avec, pour toutesles lignes liquides et les lignes vapeur de 200 mm ou plus, une commande distance en plus de la commande manuelle. La commande sera situe aumoins 15 m du collecteur.


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Les deux figures suivantes prsentent le systme de couplage au navire et lesystme de dconnexion durgence qui tous les deux se situent sur le bras detransfert au niveau du TSA.

Figure 27 : Disposi tifs QC/DC (source : FMC EnergySystems)

Figure 28 : Dispositifs de dconnexion durgence ERS (source : FMC EnergySystems8)

8http://www.fmctechnologies.com/en/LoadingSystems/Technologies/ChiksanMarineLoadingSystems.aspx

Dconnecteur

durgence ERC

Actionneur pourlouverture / fermeture

des vannes

VanneERS

VanneERS

Bride de connexiondu navire

QC/DC hydrauliqueChicksan

ERS

ERC


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3.5.2. LES LIGNES DE TRANSFERT

Les lignes de dchargement ou de chargement relient le poste damarrage(bras de transfert), o sont accosts les mthaniers, aux rservoirs destockage de GNL. A chaque extrmit des lignes de transfert sont installesdes vannes disolement.

Dans le cas du GNL, ces tuyauteries et leurs supports doivent tre conuspour rsister aux conditions de circulation de fluides cryogniques. La rglede conception est quune tuyauterie transportant du produit, lorsqu'elle estsoumise de basses tempratures, doit pouvoir se dilater ou se contracterlibrement l'intrieur de la structure. La structure elle-mme ne doit pas tresoumise ces basses tempratures.

De plus, les supports de la tuyauterie doivent tre correctement conus defaon ce que les contraintes exerces dans la tuyauterie ne dpassent pasles limites autorises pour toutes les conditions et positions.

Figure 29 : Lignes de transfert entre le rservoir et lappontement site de Bilbao enEspagne (source : SAIPEM-SA)

Les codes de conception des rservoirs recommandent de faire passer toutesles lignes dentre et de sortie par le toit du rservoir afin de rduire auminimum les risques de fuites graves.

Dans le cas dentres et de sorties par le bas, les dispositions suivantessappliquent :

installation dune vanne darrt interne commande distance, ou

la ligne doit tre conue de manire faire partie intgrante de la cuveprimaire.


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4. RETOUR D'EXPERIENCE

4.1. SOURCES DE DONNEES

Lexamen de laccidentologie a t fait partir: de la base de donnes ARIA du BARPI, des informations contenues dans les documents suivants :

o CH-IV International - Safety History of International LNGOperations Dcembre 2006,

o BP Process safety series N16 LNG Fire Protection andEmergency Response,

o CEE Report (Center for Energy Economics) - LNG Safety andSecurity,

4.2. ENSEIGNEMENTS TIRES DU RETOUR DEXPERIENCE

24 accidents concernant les stockages de GNL et leurs lignes de transfert9 ontt recenss. Ils sont dcrits dans des tableaux reports en annexe 3.

Parmi ces 24 accidents :

11 concernent les stockages eux-mmes, 11 concernent les lignes de transfert, 2 concernent les torches.

Les principaux rsultats de lanalyse des accidents recenss sont les suivants :

Hormis laccident de Cleveland (Ohio) en 1944, aucun accident impliquantune installation de GNL na caus de victime dans la population lextrieur des sites.Les causes de cet accident particulirement dsastreux sont trsparticulires. En effet, en raison de la pnurie dacier en temps de guerre,un rservoir de GNL avait t construit avec un acier ayant une teneur ennickel plus basse que ce qui est ncessaire pour viter la fragilisation.

Plusieurs accidents (5 sur 21) ont eu lieu durant des phases de

construction ou de travaux avec des quipements vides de GNL. Cesaccidents nont donc pas entrain de fuite de GNL.

9Les accidents / incidents sur les installations de compression, liqufaction et les tuyauteries detransport ne sont pas tudis dans le cadre de ce rapport.


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Parmi les 11 accidents recenss directement lis aux stockages de GNL :

o 5 sont dus un dfaut de matriau ou dquipements,o 4 sont directement lis des oprations de maintenance ou de

construction,o 1 est du un phnomne de roll over,o 1 est du des effets dominos (suite lexplosion dune chaudire

dans un complexe ptrochimique).

7 de ces accidents ont caus des victimes (morts ou blesss).

Parmi les 11 accidents concernant les lignes de transfert de GNL :3 accidents ont gnr des fuites de GNL, les 8 autres nayant gnraucune fuite. Aucun de ces accidents na caus de victime (mort oubless).

Les causes de ces fuites sont les suivantes :o Rejet par un disque de rupture ou une soupape (2 cas),o Collision Navire / Jete (1cas)o Agressions par des engins de travaux ou vhicules (7 cas),o Cause non prcise (1 cas).

2 accidents concernent les torches prsentes sur des terminauxmthaniers avec rejet de gaz latmosphre ou feu de torche, sans causerde victime.

Au-del des causes primaires (agressions par engins de travaux, dfautsdquipements), des dfaillances humaines, de maintenance ou de procduressont aussi parfois lorigine des incidents.


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5. PRESENTATION DES GUIDES, NORMES UTILISS PARLES INDUSTRIELS OU CITS DANS LA BIBLIOGRAPHIE

5.1. PRESENTATION DU PANORAMA DES DOCUMENTS RETENUS5.1.1. TEXTES REGLEMENTAIRES NATIONAUX

Les stockages de GNL de plus de 200 tonnes et installations annexes sontdes Installations Classes pour la Protection de lEnvironnement (ICPE) sousles rubriques 1412 Stockage en rservoirs manufacturs de GazInflammables Liqufis et 1414 Installations de remplissage ou distributionde Gaz Inflammables Liqufis .

Ces installations sont donc soumises lensemble des textes rglementairesgnraux rgissant les ICPE, avec en particulier en ce qui concerne lamatrise des risques accidentels :

larrt ministriel du 10 mai 2000 modifi relatif la prvention desaccidents majeurs impliquant des substances ou des prparationsdangereuses prsentes dans certaines catgories dinstallationsclasses pour la protection de lenvironnement soumises autorisation,

larrt ministriel du 29 septembre 2005 relatif lvaluation et laprise en compte de la probabilit doccurrence, de la cintique, delintensit des effets et de la gravit des consquences des accidentspotentiels dans les tudes de dangers des installations classessoumises autorisation,

larrt ministriel du 15 janvier 2008 relatif la protection contre lafoudre de certaines installations classes,

larrt ministriel du 4 octobre 2010 relatif la prvention des risquesaccidentels au sein des installations classes pour la protection delenvironnement soumises autorisation,

le projet dArrt Ministriel relatif aux rgles parasismiques destin remplacer lactuel Arrt du 10 mai 1993. Cet arrt prcisera lestudes raliser pour dfinir les moyens de protection parasismiques mettre en place afin dviter des consquences graves lextrieurdes sites.

En revanche, nous navons recens aucun texte spcifique sur les risques etleur prvention dans la lgislation franaise pour des installations soumises autorisation mettant en uvre du GNL.

Toutefois, dans le cadre de la ralisation des Etudes de dangers et dellaboration des PPRT, nous pouvons citer deux documents qui donnent desindications sur les attentes de lAdministration en matire de maitrise desrisques relatifs au stockage de GNL.


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Il sagit:

de lavis relatif aux stockages cryogniques de gaz naturel liqufi duGroupe de Travail Etudes de Dangers du CSIC,

de la circulaire du 10 mai 2010 rcapitulant les rgles mthodologiquesapplicables aux tudes de dangers, lapprciation de la dmarche de

rduction du risque la source et aux plans de prvention des risquestechnologiques (PPRT) dans les installations classes en applicationde la loi du 30 juillet 2003. Dans cette circulaire, un chapitre estconsacr aux fuites de GNL et la manire de les prendre en comptedans les tudes de dangers.

Des extraits de ces deux documents sont reports en annexe 4.

La seule prescription technique qui ressort de ces documents concerne lescuvettes de rtention. Elle peut tre rsume comme suit.

Il est possible de ne pas disposer de cuvette de rtention au pied desstockages pour les rservoirs intgrit totale (que la technologie choisie soit

membrane ou cuve autoportante) aux conditions suivantes: grande rigueur lors des tudes dans la prise en compte de la sismicit,

du risque de chute de pompe sur le fond du rservoir et du maintien entemprature des fondations de louvrage,

respect vrifi des mthodes de mise en froid des stockages, respect vrifi des mthodes de maintenance pour viter la chute de

pompes en cours de manipulations, gestion rigoureuse des quipements importants pour la scurit et

principalement ce qui concerne le suivi en exploitation de latemprature des fondations de louvrage,

gestion rigoureuse de la maintenance des pompes pour ne pasmultiplier les montages / dmontages,

capacit pour lexploitant de dtecter une ventuelle fuite de la paroimtallique directement en contact avec le gaz liqufi et dans cetteventualit de mettre en place une procdure allant du maintien enservice en mode dgrad la vidange de la capacit,

vrification que toutes les tuyauteries en phase gaz ou liquidedbouchent dans le rservoir sur son dme suprieur,

maintien de lintgrit du rservoir soumis aux diffrentes agressionsdcrites dans ltude de dangers.

Les 5 premires conditions sont celles dfinies dans lavis du CSIC sachantque la circulaire du 10 mai 2010 est venue complter les conditions avec lesautres points.


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5.1.2. LES NORMES ET CODES

Les normes et codes10 relatifs aux rservoirs qui seront analyss dans cerapport sont prsents dans le tableau suivant :

N de la norme Titre

Normes relatives aux rservoirs de stockage

NF EN 1473(2007)

Installations et quipements de gaz naturel liqufi Conception desinstallations terrestres

NF EN 14620 11

Parties 1 5

(2006)

Conception et fabrication de rservoirs en acier plat, verticaux,cylindriques, construits sur site, destines au stockage des gazrfrigrs, liqufis, dont les tempratures de service sont comprisesentre 0C et 165C

EEMUA 147

(1986)

Recommendations for the design and construction of refrigerated

liquefied gas storage tanksAPI 620 (2008) +add 2009

Design and Construction of Large, Welded, Low-pressure StorageTanks

API 625

(2010)Tank systems for Refrigerated Liquefied Gas Storage

49 CFR part. 193Federal SafetyStandards

Pipeline and hazardous materials safety administration, department oftransportation Liquefied Natural Gas facilities

NFPA 59A (2009)Standard for the Production, Storage and Handling of Liquefied NaturalGas (LNG)

CSA Z276-07(2007)

Gaz Naturel Liqufi (GNL) Production, Stockage et Manutention.

Tableau 2 : Liste des normes analyses pour les rservoirs de stockage

A noter que:

L EEMUA 147 a introduit les concepts de confinement secondaire qui ontt plus tard incorpors comme officielsdans la norme britannique BS 7777en 1993 qui elle-mme a t annule par lEN 14620 en 2006. Donc,seule cette dernire norme europenne sera retenue dans lanalyse de

ce rapport. Le code fdral 49 CFR part. 193 reprend globalement les exigences

du code amricain NFPA 59A. Celui-ci ne sera donc pas analys danscette tude.

10Les codes ont un caractre rglementaire. Ils sont cependant cits dans ce chapitre car ilsfont rfrence des normes.11La norme EN 14620 a intgralement remplac la norme anglaise BS 7777 parties 1 4.


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Les normes et codes relatifs aux installations de transfert qui seront analyssdans ce rapport sont prsents dans le tableau suivant:

N de la norme Titre

Normes relatives aux dchargements et aux transferts

NF EN 1532 (1997)Installations et quipements de gaz naturel liqufi Interface terrenavire

NF EN 1474 partie 1

(2009)Installations et quipements de gaz naturel liqufi Conception etessais des bras de chargement/dchargement

33 CFR part. 127Federal SafetyStandards

Note 1

Waterfront Facilities Handling Liquefied Natural Gas and LiquefiedHazardous Gas

Tableau 3 : Liste des normes analyses pour les interfaces navire/terre

Note : Le code fdral 33 CFR part. 127 reprend globalement les exigencesdu code amricain NFPA 59A. Celui-ci ne sera donc pas analys dans cettetude.

Selon la localisation gographique du projet, diffrents codes pourront treprfrentiellement utiliss :

Projet en Europe :

o Exigences de conception pour lensemble terminal: EN 1473o Rgles de conception et dingnierie des rservoirs : EN 14620,

o Rgles de conception et dingnierie des bras de transfert : EN1474,o Interface mthanier et terminal : EN 1532.

Projet hors Europe :

o Exigences pour lensemble du terminal:

Etats-Unis : NFPA 59A,

Canada : CSA Z276.

o Rgles de conception et dingnierie des rservoirs mtalliquessouds : API 620,

o Rgles de conception et dingnierie des rservoirs y comprisceux en bton : API 625.

o Rgles de conception et dingnierie des bras de transfert :guides OCIMF (voir chapitre suivant).

Les approches des normes amricaines et europennes rgissant lesinstallations GNL ne sont pas toujours compatibles dans leur philosophie. Lesnormes canadienne et amricaine sont trs proches. Les comits techniquesde la CSA et de la NFPA travaillent en troite collaboration pour llaborationde leurs standards.

Les deux codes rgissant la conception des bras de transferts (EN 1474 et

OCIMF) restent quivalents mme si quelques diffrences de philosophieempchent leurs utilisations en parallle.


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La norme relative aux interfaces terre-navire (EN 1532) tient compte despublications de la Society of International Gas Tankers and TerminalOperators (SIGTTO), de lOil Companies International Marine Forum (OCIMF) ainsi que de lOrganisation Maritime Internationale (OMI) enparticulier en ce qui concerne les problmes lis la scurit.

Dautres normes sur les rservoirs de stockage de GNL existent en Asie(Core et Japon) mais ne seront pas traites dans le prsent rapport. Ellesseront cites titre informatif en annexe 1.

Les lignes de transfert de GNL ne sont pas rgies par un code en particulier.

5.1.3. LES GUIDES PROFESSIONNELS

Nom du guide Titre

BP Process safety

series N16 (2007) LNG Fire Protection and Emergency Response

OCIMF (1999)Design and Construction Specification for Marine for MarineLoading Arms

Tableau 4 : Liste des guides professionnels analyss

Le guide de BP est un bon support de formation qui apporte une bonneconnaissance gnrale des risques inhrents au GNL et des bonnespratiques de scurit. Ce guide ne fournit pas de prescriptions au sensnormatif ou rglementaire mais propose des recommandations.

En fonction des sujets analyss, certaines recommandations seront intgresdans lanalyse du chapitre 8.

5.1.4. LES AUTRES DOCUMENTS

Nom Titre

LEES (2005) Loss Prevention in the process industries (Volume I, II & III)

Center for EnergyEconomics (2003)

LNG Safety and Security

International FinanceCorporation IFC(2007)

Environmental, Health, and Safety Guidelines for Liquefied NaturalGas (LNG) Facilities

Nova ScotiaDepartment of EnergyCode of practice (2005)

Liquefied Natural Gas Facilities

Tableau 5 : Liste des autres documents analyss


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Le LEEs est constitu de 3 volumes traitant de lidentification, lvaluation etla maitrise des risques. Dans son volume 2, cet ouvrage de rfrence citenotamment des normes NFPA 59A, lAPI 620 et la BS 5387 (remplace parlEN 14620).

Le LEEs est un ouvrage qui fait rfrence et est souvent cit dans le

domaine de la prvention des risques industriels. Il permet en effet davoir unrsum dun certain tat de lart des pratiques. Le chapitre sur les stockagesde GNL est riche dinformations sans toutefois apporter plus de dtails quedans les normes. Ce document ne sera donc pas tudi dans la suite de cerapport.

Le document de lInternational Finance Corporation (IFC) sur le GNL est unesynthse des principales exigences de la norme NFPA 59A et du code fdral49 CFR part 193. Lanalyse de ce document ne comporte pas dintrt pour laprsente tude.

Le document du Center for Energy Economics est un rapport amricainprsentant la place du GNL dans le commerce mondial et les aspects descurit sur les terminaux mthaniers. Pour cela il sappuie principalement surles codes amricains. Ce document napporte aucune exigence ouprescription autre que celles prsentes dans les codes et ne sera donc pasanalys dans cette tude.

De mme, le document Nova Scotia est bas sur le code canadien CSAZ276-01 remplac lui-mme par le CSA Z276-07. Il ne sera donc pas analysdans cette tude.

Finalement aucun de ces documents nest analys dans ce rapport.

5.2. EVOLUTION DES NORMES

Les premiers codes en relation avec les activits lies au GNL furent :

deux normes amricaines en 1966 : NFPA59 (GNL considr en tantquutilit) et API 620 pour les rservoirs mtalliques,

La norme NFPA 59A ddie aux activits de GNL en tant que procda t publie en 1971.

deux normes europennes en 1971 et 1976 : BS 4741 et BS 5387(anciennement BS 7777).

Ces premiers codes pour les rservoirs de stockage de gaz rfrigr,suivaient les pratiques des industriels du ptrole et furent rdigs pour desrservoirs mtalliques de stockage de gaz liqufi.

Toutefois, la conception des rservoirs na pas pris en cons idration lesrisques dagressions externes.


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A la suite de la rupture dun rservoir simple intgrit de propane liqufi auQatar (1976), les exploitants europens ont publi des directives souslEEMUA 147, en introduisant les concepts de confinement secondaire quiseront plus tard incorpors comme officiels dans la norme britannique BS7777 en 1993, portant sur les navires en acier et en bton.

Nouvelle classification des types de rservoirs base sur les consquencesde rupture des cuves primaires :

rservoir simple intgrit, rservoir double intgrit, rservoir intgrit totale.

Le choix du type de rservoir nest pas bas sur les risquesdagressions externes mais sur la possibili t de contenir le liquide

En 1997, lEurope publie trois normes importantes encadrant toutes lesactivits dun terminal mthanier :

EN 1473 : quivalente de la NFPA 59A amricaine, prsentant desexigences globales sur toute linstallation onshore ,

EN 1474 : prsentant les exigences pour les bras de transfert, EN 1532 qui relie les deux normes prcdentes sur les interfaces

navire site.

Le code EN 14620 (associ aux exigences de lEN 1473) publi en 2006 surla conception des rservoirs :

concerne tous les types de rservoirs ariens de stockage du GNL, propose une approche probabiliste pour la conception des rservoirs

comme une nouvelle solution en ligne avec les autres codeseuropens,

est le premier code traiter de la conception des rservoirs destockage membrane,

propose des orientations pour la slection des rservoirs,

o prend en compte les risques dagressions externes,o recommande des zones de rtention pour les rservoirs

simple intgrit.

Le choix du type de rservoir est bas sur une analyse de risques enEurope

Enfin en 2010 est paru le dernier code amricain sur les rservoirs, lAPI 625qui:

intgre les rgles de conception des rservoirs de stockage en bton etdes systmes disolation en sappuyant sur la norme europenne EN14620 parties 1 et 4,

concerne les 3 principaux types de rservoirs construits en Amriquedu Nord : simple et double confinement et intgrit totale,

propose des orientations pour la slection des rservoirs en prenant encompte les risques dagressions externes.


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Le choix du type de rservoir est bas sur une analyse de risques(Hazard Identi fication)

Le chapitre 4 montre que les accidents initis directement par le GNL nemettent pas en cause les technologies de rservoirs ou les matriaux ou les

quipements associs mais plutt des erreurs humaines (hormis laccidentde Cleveland). Ceci peut sexpliquer par la bonne connaissance des dangerslis ce produit et aux conditions cryogniques.

De ce fait, il peut tre conc lu que lvolu tion des codes nest pas lie auxaccidents recenss pour les activits de stockage et de transfert du

GNL.

La chronologie prsente page suivante (cf. Figure 30) met en paralllequelques accidents reprsentatifs des stockages de GNL et la parution desnormes et guides professionnels. Il est noter quil ny a pas de corrlationdirecte entre accident et parution des guides.

Les accidents identifis sur la chronologie sont :

les accidents avec des consquences humaines, en excluant lesaccidents en lien avec des oprations de travaux ou de maintenance ;

les accidents ayant eu lieu en France.


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RfDR

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Figure30:Chronologiedes

accidentsetdelaparutiondes

textes

1973

CanveyIsland

(UK)

Lcherdisque

rupture

tuyauterie

dchargement

Dgtsmatriel

Explosion

1966

API620

1971

BS4741

1993

BS7777

2006

EN

14620

1972

CSA

Z276

1997

EN

1532

1997

EN

1474

1997

EN

1473

2010

API625

2

007

EN

1473

2009

EN

1474

20

08add2009

API620

2009

NFPA

59

2007

C

SA

Z276

1956

API620

2006

NFPA

59

1966

NFPA

59

197

2

NFPA

59

1976

BS5387

1999

OCIMF

Versionintermdiaireduntexte

1944

Cleveland

(USA)

Rupture

rservoir

Matriau

inadapt

126morts300

blesss

Epandage

Incendie

19

71

LaSpezia

(Ita

lie)

Roll-

over

Dgtsmatriel

Epan

dage

Ince

ndie

1976-Quatar-

Rup

ture

rservo

irs

imp

leintgri

t

propane

liqu

fi

1977

Arzew(

Algrie)

Rupture

dun

corpsdevanne

matriau

inadap

t

1mortpa

rfroid

Fuite

1979

Columbia

(USA)

Fuitesurjo

int

depompe

1mort

Fuiteet

inflammation

2

003

Fos-

sur-Mer

Torchre

Dgtsmatriel

Explosion

Inc

endie

1998

Montoirde

Bretagne

Torchresuite

redmarrage

Dgtsmatriel

Feutorche

2004

Skikda

(Algrie)

Explosionsuite

effetdomino

(chaudire)

23morts9

disparus74

blesss

Explosion


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6. NORMES

6.1. NORMES POUR LES RESERVOIRS DE STOCKAGE

6.1.1. NFEN146206.1.1.1. OBJET DE LA NORME

Elle concerne la conception et la fabrication des rservoirs en acier fondplat, verticaux, cylindriques, construits sur site, destins au stockage des gazrfrigrs, liqufis dont les tempratures de service sont comprises entre0C et 165C.

Cette norme se compose de 5 parties :

La partie 1 intitule gnralits spcifie les exigences gnralesrelatives la conception des rservoirs.

La partie 2 prsente les exigences relatives aux matriaux, laconception, la construction et linstallation des constituantsmtalliques de rservoirs de stockage de gaz rfrigrs liqufis.

La partie 3 traite des exigences gnrales relatives aux matriaux, laconception, la construction des constituants de lenceinte extrieurebton des rservoirs de stockage de gaz rfrigrs liqufis.

La partie 4 spcifie les exigences gnrales pour les matriaux, laconception et linstallation du systme disolation des rservoirs destockage de gaz liqufis rfrigrs (GLR).

La partie 5 prsente les exigences relatives aux essais, schage,inertage et mise en froid des rservoirs de stockage de gaz liqufisrfrigrs.

Seule la partie 1 est retenue pour lanalyse dans ce rapport car les parties 2 5 sont plus ddies lingnierie de construction des bacs. Les aspects points clefs ne sont donc pas dvelopps.

6.1.1.2. CONTENU DE LA PARTIE 1DE LA NORME