Calcul d'évents. Méthodes du DIERS - Systèmes hybrides

La protection des réacteurs et des enceintes fermées par des évents de secours destinés à les protéger contre l'emballement de réactions, fait appel aux méthodes du DIERS (Design institute for emergency relief systems). Les méthodes du DIERS ont déjà fait l'objet de deux articles dans les Techniques de l'Ingénieur.

L'article [SE 5 041] [1] fournit une présentation générale des méthodes du DIERS pour le dimensionnement des évents de secours destinés à protéger les réacteurs et les autres appareils contre des emballements de réactions en phase condensée.

Les méthodes du DIERS distinguent trois catégories de systèmes réactionnels en fonction du type de pressurisation qu'ils produisent :

• Les systèmes à forte pression de vapeur « High vapor systems » font l'objet de ce même article [SE 5 041]. Ils représentent 90 % des cas de dimensionnement d'évents pour le contrôle de réactions.

• Les réactions produisant des gaz incondensables « Gassy reactions » constituent la seconde catégorie de systèmes réactionnels pour laquelle nous disposons de méthodes spécifiques de dimensionnement d'évents de secours. Ces systèmes réactionnels font l'objet de l'article [SE 5 042] [2] dans les Techniques de l'Ingénieur. Ils ne concernent que moins de 10 % des cas de dimensionnement d'évents de secours.

• Les systèmes hybrides, enfin, sont des systèmes réactionnels qui pressurisent les enceintes par pression de vapeur et par production de gaz incondensables, simultanément. Ils font l'objet du présent article [SE 5 043].

La demande concernant le dimensionnement pour ce type de système réactionnel est relativement faible en raison de la complexité de la situation, de celle des méthodes de calcul d'évent et de la difficulté de disposer des données expérimentales nécessaires au calcul. Les systèmes réactionnels hybrides existent pourtant, pour lesquels des méthodes empiriques de dimensionnement d'évents ont parfois été appliquées. On citera, par exemple, le cas de la décomposition de l'eau oxygénée 25 % catalysée par des sels ferriques, qui a fait l'objet d'exercices inter-laboratoires pour l'obtention des données expérimentales nécessaires au calcul et séparément d'un exercice de dimensionnement d'évents entre les membres du DIERS. Le fait de rendre ces méthodes de calcul plus familières peut contribuer à leur utilisation dans l'industrie lorsque cela est nécessaire. Il convient de noter que la méthode de traitement des données expérimentales obtenues lors d'essais dans le VSP, l'appareil de laboratoire du DIERS, décrite dans un article précédent [SE 5 040] [3], permet justement de disposer des informations nécessaires au dimensionnement d'évents pour les systèmes hybrides.