Le GNL Journées techniques incendie SDIS13 19 mai 2015 Marie-Véronique DEYDIER Antoine SECHET
Agenda Le Gaz Naturel Liquide Où trouve-t-on du GNL? Les phénomènes dangereux du GNL Moyens d extinction film ELENGY-Les terminaux méthaniers de FOS
Le GNL Qu est-ce que le GNL?
CARACTERISTIQUES PHYSIQUES du GNL GNL: Gaz Naturel LIQUIFIE Liquide sans couleur, SANS Odeur A très faible Température: -160 C Plus léger que l eau: Densité 450 kg/m 3 at 1 bar Vapeurs de GNL (Boil-off gas - BOG) Mêmes propriétés que le Gaz Naturel Plus LOURD que l air pour une température < 100 C
Caractéristiques Du GNL Les GNL sont composés d un mélange d hydrocarbures et d azote. Leur composition dépend de leur origine Méthane (plus de 85 %), Ethane (6 à 12 %), Propane (1 à 2 %), Butane (0,4 à 1,2 %) et d azote liquéfié (0,4 à 0,7 %) Elle influe sur la masse volumique (450 à 465 kg/m 3 ), le pouvoir calorifique mais aussi le comportement du liquide. Son pouvoir calorifique lui permet d être exploité comme combustible pour la propulsion et la production d énergie. PCS # 40,2 à 45,8 MJ/Nm3 à 0 C et 1013 hpa. Les vapeurs ne sont pas toxiques bien qu elles présentent un risque d asphyxie en raison du manque d oxygène. Le GNL et ses vapeurs ne sont pas corrosifs. Facteur d expansion (600). 1 m 3 de GNL 600 m 3 de Gaz Naturel à 20 C 250 m 3 de Gaz Naturel à -160 C
PROPRIETES PHYSIQUES DU GAZ NATUREL Gaz Naturel Methane (CH 4 ), concentration 80 % - 99 % Sans couleur, SANS ODEUR Plus léger que l air à température Ambiante Density 0.6 kg/m 3 Gaz inflammable dans l Air CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2H 2 O + Energy LIE = 5 % - LSE = 15 % TAI: 540 C Température d ébullition (GNL): -160 C
Le GNL Où le trouve-t-on?
Les Terminaux méthaniers d Elengy à Fos sur Mer Fos-Tonkin General Presentation Fos-Cavaou
Développement futur du GNL : Utilisation en tant que carburant Dans le transport maritime : Chargement de GNL sur un ferry depuis un stockage terrestre Chargement de la citerne GNL sur le navire Dans le transport routier (camion, ) : Camion utilisant le GNL comme carburant (Espagne) Réservoir de GNL sur le tracteur
Développement futur du GNL : Utilisation en tant que carburant Dans le transport routier de flotte captive de véhicules (bus, camion, taxi,. ) : Flotte captive de camion bennes à ordure (Espagne) Station service délivrant du GNV à partir du GNL Pour alimenter en GN des zones non alimentées par gazoduc : Stations GNL satellite en Espagne Alimentation d une distribution public Alimentation d un industriel
Développement futur du GNL : Transport en camion citerne
Le GNL Ses Dangers
Dangers liés au gaz naturel liquéfié - GNL Basses températures Gelure (brûlure sévère pour l homme) Fragilisation des matériaux Rejet et inflammation Vapeurs de GNL plus lourdes que l air (si < -100 C) Inflammation si concentration méthane comprise entre 5 et 15 % en volume Rayonnement thermique Faibles surpressions (régime de la déflagration) Roll-over Dans un stockage, retournement rapide de deux strates de différentes densités TRP Transfert rapide de Phase: En cas d épandage dans l eau: explosion froide
Phénomènes dangereux liés au GNL (perte de confinement) Gaz (flash) et aérosols Capacité contenant du GNL Epandage de liquide au sol Evaporation de la nappe Épandage liquide Feu de nuage Feu de nappe Explosion en milieu semi-confiné Flash du GNL Feu de jet Rejet gazeux (BOG et Gaz HP) Feu de jet Explosion en milieu confiné
Exemples de fuite de GNL
Dangers liés au GNL : Dispersion de vapeurs
Exemples de vaporisation
Nuage de GNL Nuage de gaz froid, plus lourd que l air ambiant (<-100 C). Le nuage devient progressivement plus léger La dispersion est grandement dépendante des conditions atmosphériques Le nuage est visible, et ceci délimite la partie inflammable du nuage Echange thermique avec le sol
Dangers liés au GNL C > 15% 5% < C < 15% Dispersion Feux de nuage Feux de nappe
LNG VAPOUR FLASH FIRE (Gaz de France trials 1999)
LNG VAPOUR FLASH FIRE (Gaz de France trials 1999)
Dangers liés au GNL : Feu de nappe
DIFFERENTS TYPES DE FEU sur le GNL Ignition immédiate ou proche POOL FIRE/ Feu de nappe Retardée ou loin de l épandage FLASH FIRE GNL Haute pression FEU DE JET
Nature des dangers pour le transport GNL camion Ecoulement de GNL (-160 C) Inflammation et explosion (en confinement) sous l effet de la chaleur, d étincelles, ou de flammes, Risque d explosion de la citerne (BLEVE) en cas d échauffement par incendie externe Risque de brûlures par le froid au contact du liquide qui se vaporise Risque d asphyxie par manque d oxygène en cas de fuite importante, Explosion par TRP (Transfert Rapide de Phase) en cas d épandage dans l eau
Le GNL Les modalités d extinction
Modalités de protection En cas de nuage de vapeurs de GNL Extinction des feux nus Eloignement du personnel En cas de feu de nappe de GNL Mise à l abri derrière un écran ou un obstacle Confinement dans les bâtiments
Conduite à tenir En cas de Fuite ou épandage Arrêter la fuite en évitant contact avec la peau Ne provoquer ni flamme, ni étincelle, NE PAS UTILISER l EAU: Mousse à haut foisonnement possible Eviter les rejets ou écoulements à l égout, ou vers un cours d eau Utilisation ARI si nuage important En cas d incendie NE PAS UTILISER de l EAU (TRP) Extincteurs poudre, lances à poudre, mousse haut foisonnement
TRP Transfert rapide de Phase Transition de phase: Liquide Vapeur Effet cryogénique et mélange avec l eau Nécessite un élément initiateur dépendant: De la concentration de méthane dans le GNL Etat de surface de l eau (turbulences ou calme) Débit du GNL et les conditions de fuite
RPT : Example Experiments in Lorient (France), 1984
Extinction feu de nappe avec camion poudre: Fire truck in action : Dry powder gun : 2000 kg/min -
Extinction avec Lances à poudre
- Utilisation de mousse haut foisonnement
FILM
ELENGY Les terminaux méthaniers de Fos
Trois terminaux en exploitation Montoir-de-Bretagne Mise en service : 1980 Capacité : 10 Gm 3 /an Réservoirs : 360 000 m 3 Navires : jusqu à 220 000 m 3 Nombre record de navires déchargés par an : 118 Fos-Tonkin Mise en service : 1972 Capacité : 5,5 Gm 3 /an Réservoirs : 150 000 m 3 Navires : jusqu à 75 000 m 3 Nombre record de navires déchargés par an : 235 Fos Cavaou Mise en service : 2010 Capacité : 8.25 Gm 3 /an Réservoirs : 330 000 m 3 Navires : jusqu à 260 000 m 3 Détenu par Elengy à 70 % (en partenariat avec Total). Exploité par Elengy (par le biais d'un contrat de maintenance et d'exploitation). 14
General Presentation Fos Tonkin Les Terminaux méthaniers de Fos sur Mer Fos Cavaou
Le terminal méthanier au sein de la chaîne du GNL
Les 4 fonctions d un terminal méthanier 1 Réception des navires méthaniers et déchargement de leur cargaison 3 Regazéification du GNL en fonction des besoins du réseau 2 Stockage du GNL dans les réservoirs cryogéniques (160 C) ) 4 Émission sur le réseau de transport national de gaz naturel (gazoduc)