Les équipements sous pression sont destinés à contenir des fluides dans une enceinte, dont la sécurité de confinement est issue de l'application de :
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règles de mise sur le marché, précisées dans l'annexe « exigences essentielles de sécurité » de la directive pression 97/23/CE, ainsi que de normes et standards spécifiques ;
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règles d'installation, maintenance et inspection (sous la responsabilité de l'exploitant) ; ces règles ont un volet réglementaire (arrêté du 15 mars 2000), et un volet « référentiels techniques » servant de support à l'organisation de l'exploitant.
Parmi ces règles, l'une d'elles concerne la prévention du risque de dépassement des limites admissibles, et en particulier la pression pour laquelle les enceintes sont conçues. En service, les contraintes dans celles-ci ne doivent pas dépasser des valeurs qui assurent un coefficient de sécurité minimal spécifié dans les réglementations européennes et codes techniques de référence. Les équipements de sécurité les plus utilisés sont les soupapes de sûreté.
Cet article se propose d'illustrer l'aspect dimensionnement de soupapes de sûreté dans un domaine particulier, celui des installations ICPE de stockage et emplissage de gaz de pétrole liquéfiés (GPL), dans la continuité de l'article [SE 5072].
Il présente les sujets principaux suivants :
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réglementation applicable aux modalités de protection surpression des équipements sous pression ;
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principaux facteurs pouvant générer une augmentation de la pression interne des réservoirs de stockage et des tuyauteries sur ces sites ;
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éléments de l'installation des soupapes ayant une influence sur leur dimensionnement ;
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types de surpression, par vaporisation de la phase liquide, ou par expansion thermique d'une monophase liquide emprisonnée entre deux organes d'isolement fermés ;
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dimensionnement des soupapes dans ces deux cas, au travers d'exemples.
Il vise à donner des éléments de base pour permettre :
Il faut néanmoins garder à l'esprit qu'un dimensionnement satisfaisant d'un dispositif de sécurité passe par l'implication de tous les acteurs concernés, exploitant, fabricant de l'équipement sous pression (chaudronnier ou tuyauteur), engineering, fournisseur de soupapes.
Enfin, il donne quelques recommandations sur les pièges à éviter dans le dimensionnement.
