PRESTATION : Plateformes d'essais

Plateforme et outils de modélisation des explosions industrielles

Photos d'une explosion prises en raffale
L’Ineris dispose d’outils numériques et de moyens expérimentaux pour étudier les phénomènes d'explosions, évaluer les effets sur les personnes et sur les structures, tester et calculer les moyens de prévention et de protection.
Pour appréhender et protéger au mieux un site industriel d’une explosion aux conséquences souvent dramatiques de par la violence des effets, l’Ineris évalue les effets par modélisation en s’appuyant sur ses moyens expérimentaux et numériques complémentaires, adaptés aux géométries «industrielles».

Moyens d’essais dédiés à l’explosion

Moyen dédiés à l'explosionLes moyens expérimentaux de l’Ineris permettent d’étudier de très nombreuses configurations d’explosion :

  • atmosphères explosives de gaz et de poussières,
  • explosifs civils (boosters, artifices…),
  • éclatements de capacité,
  • explosions confinées et non confinées…

L’Ineris est en mesure de réaliser les essais depuis l’échelle du laboratoire jusqu’à l’échelle industrielle réelle pour certaines.

Une grande diversité de moyens de mesure est mise en œuvre lors des essais :Moyen dédiés à l'explosion 2

  • température,
  • pression, vitesse,
  • concentration,
  • vidéo rapide,
  • mesures de forces et de déplacements,
  • analyse de gaz...

L’Ineris possède la capacité d’ingénierie expérimentale pour concevoir, fabriquer, instrumenter et mettre en œuvre un dispositif expérimental totalement nouveau pour des essais de prototypes, de solutions innovantes et de procédés dangereux dans un environnement sécurisé.
Ces techniques métrologiques, dont certaines sont développées pour les besoins spécifiques de l’Ineris, permettent d’acquérir une connaissance précise de la physique des explosions.

Ces données sont utilisées pour :

  • évaluer la performance et optimiser des systèmes de sécurité
  • mettre au point des modèles physiques, développer et valider les outils de calcul de l’Institut,
  • contribuer à des programmes de recherche nationaux et internationaux sur la sécurité de nouvelles technologies.

Les installations expérimentales de la plateforme d’essais explosion de l’Ineris sont constituées de plusieurs chambres et galeries pour réaliser :  

  • Des essais de propagation d’ondes de pression
  • Des essais d’explosions non confinées de gaz
  • Des essais de résistance de matériels et de dispositifs de sécurité
  • Des essais d’éclatement de réservoirs sous pression
  • Des essais d’explosion de gaz confinés en sphère et réservoirs

La plateforme d’essais explosion est équipée :

  • 3D’une galerie d’essais de tenue des structures à l’explosion pour réaliser des essais de tenue d’équipements et d’éléments de structure à des ondes de pression calibrées (longueur de 140 m, section moyenne 9 m2, pression maximale 2 bars, tarage maximal 10 kg équivalent TNT). Cette galerie contient un cadre fixe permettant de maintenir et de tester des éléments de structures de tailles importantes (2 m x 2.5 m).
  • 4D’une galerie d’essais destructifs de capacités sous pression soumises à des feux ou des chocs. D’une longueur de 80 mètres et de section moyenne de 10 m2, la galerie comprend une zone blindée résistante au feu (maximum 5 MW), aux impacts de projectiles et à la  pression d’explosion (maximum 2 bars). Le tarage maximal est 10 kg équivalent TNT.
  • 5D’une plateforme d’essais des systèmes de sécurité, pour tester des systèmes de sécurité (évents, vannes, systèmes d’isolation et de suppression d’explosion) et des installations industrielles complètes (dépoussiéreurs, élévateurs...). Elle dispose d’une dalle bétonnée de 800 m2 renforcée pour recevoir des installations industrielles, de cuves d’explosion de 1 m3 (12 bars max) et 10 m3 (12 bars max) et d’une cavité souterraine de 100 m3 (2 bars max).
  • 6D’une plateforme d’essais Feu. Elle permet de réaliser des essais d’éclatement de réservoirs sous pression et feux de bacs. Elle dispose d'une dalle bétonnée de 200 m² dotée d’une cage pare-éclats implantée (Masse 1 kg de TNT.
  • 7D’une plateforme Phénomènes dangereux qui permet l’étude non confinée des phénomènes dangereux de dispersion et d’explosion (formation d’ATEX, combustion turbulente…). Elle se compose d’une dalle bétonnée de 1 200 m2 alimentée par une cuve de 5 m3 de stockage de liquide ou gaz sous 200 bars max, et d’une cuve cryogénique (azote liquide, GNL) de 1 m3 (Masse max 1 kg de TNT).
  • D’une installation d’explosion de gaz confinés sous pression, est équipée d’une sphère de 2 m3 chauffée (Pmax 200 bars, Tmax 150°C), d’un réservoir de 5 L (Pmax 500 bars) et d’un réservoir de 1 L (Pmax 1 000 bars).

Outils numériques de dispersion explosion

DRA47-9.jpg

Pour évaluer les conséquences d’une explosion, l’Ineris dispose d’un ensemble complet d’outils numériques qui lui permettent de modéliser l’explosion, la propagation de la 8flamme et de l’onde de surpression depuis la source (capacité, point d’allumage du nuage inflammable) jusqu’à l’atteinte des personnes ou des structures en prenant en compte l’environnement (relief, bâtiment…) de façon adaptée.

Contactez-nous

Partager

outil pour mobiliser les phénomènes dangereux

Formation

"Choisissez le bon outil pour modéliser les phénomènes dangereux. Avoir un regard critique sur les résultats de modélisation"

Du 8 au 9 octobre 2020

Objectifs de cette formation :

> Caractériser les effets des phénomènes accidentels.

> Connaître les paramètres importants pour modéliser ces phénomènes.

> Savoir évaluer la pertinence et les limites d’un outil de modélisation.