Calcul d'évents : méthodes du DIERS - Systèmes à forte pression de vapeur

Dans l’industrie chimique, la plupart des réacteurs et de nombreux appareils sont équipés d’un dispositif d’évent de secours pour éviter leur éclatement en cas de surpression accidentelle. Il est cependant peu fréquent que ces dispositifs d’évent présentent une capacité suffisante pour contrôler toutes les causes possibles de pressurisation. Le scénario de dimensionnement de ces évents n’a souvent pas ou peu de relation avec les réactions chimiques qui sont mises en œuvre dans le procédé. C’est notamment le cas dans les ateliers polyvalents où un même réacteur est utilisé pour la mise en œuvre de fabrications très différentes au cours de la vie de l’installation.

Les cas les plus fréquents de pressurisation accidentelle de réacteurs ou d’appareils sont les suivants :

• surpression résultant d’un poussage à l’air ou à l’azote de mélange réactionnel liquide pour accélérer son transfert dans un autre appareil ;

• incendie autour d’un réacteur entraînant une pressurisation excessive par pression de vapeur de solvants ;

• pressurisation excessive par la pression de vapeur de solvants en raison d’un chauffage excessif ou de la perte du refroidissement sur un réacteur, une colonne de distillation ;

• pressurisation excessive par suite du confinement accidentel d’un réacteur ou d’une capacité et de l’injection de liquide par une pompe ;

• remplissage total d’un réacteur, d’une enceinte, d’une conduite isolée, par un liquide et dilatation thermique de ce liquide ;

• pénétration accidentelle de fluide d’échange thermique dans une enceinte à la suite d’une fuite sur un échangeur interne.

Ces cas de pressurisation des enceintes conduisent à les protéger par des soupapes ou des disques de rupture. Les méthodes de dimensionnement proposées par l’American Petroleum Institute (API)    sont généralement utilisées. Ces méthodes de calcul sont basées sur le fait avéré que le rejet de ces évents est uniquement gazeux ou exceptionnellement liquide dans le cas de pressurisation par dilatation thermique de liquide ou par injection de liquide dans une...