BLEVE
Le BLEVE (acronyme de l'anglais boiling liquid expanding vapor explosion) est une vaporisation violente à caractère explosif consécutive à la rupture d'un réservoir contenant un liquide à une température significativement supérieure à sa température d'ébullition à la pression atmosphérique. Le BLEVE peut survenir avec tout liquide, inflammable ou non, lors d’un apport thermique et contraint dans une enceinte rigide et hermétique.
On distingue deux types de BLEVE, le BLEVE froid et le BLEVE chaud, en fonction de la température à laquelle se produit la rupture de l'enceinte (température qui est propre au produit stocké : appelée « température limite de surchauffe », ou TLS, elle est fonction de la température critique du produit). En effet, lors de la rupture, si la surchauffe du liquide dépasse la TLS, le phénomène d’ébullition a lieu en dehors de tout site de nucléation (interface qui permet la vaporisation), dans tout le volume, donc à hauteur de l’énergie accumulée, ce qui cause un BLEVE chaud. En dessous de la TLS, au moment de la dépressurisation rapide a lieu un BLEVE froid, c’est-à-dire une vaporisation instantanée également à hauteur de l’énergie accumulée, mais cette fois au niveau des interfaces telles que les parois du contenant encore au contact du liquide. La quantité vaporisée de liquide surchauffé, toute chose égale par ailleurs, est plus importante sur un BLEVE chaud, les conséquences associées sont donc nettement prononcées.
Description
Les gaz liquéfiés sous pression présentent un risque important en cas de rupture du réservoir qui les contient lorsqu'ils sont soumis à une source de chaleur importante (cas d'une citerne prise dans un incendie par exemple) : l'ébullition-explosion, ou en anglais BLEVE (boiling liquid expanding vapor explosion).
Lorsque l'on comprime un gaz, à partir d'une certaine pression, il devient liquide ; cette propriété permet de stocker de grandes quantités de gaz dans des réservoirs : butane, propane, gaz de pétrole liquéfié (GPL)… Il apparaît alors au-dessus du liquide un « ciel gazeux » (la plus grande partie du produit est liquide, une petite partie est gazeuse et occupe le volume restant). En fonctionnement normal, lorsque l'on soutire du gaz du réservoir, le liquide bout (à température ambiante) et la vapeur ainsi produite vient compenser le volume retiré.
Si le réservoir se rompt (à la suite d'une montée en pression et d'une fragilisation de l'enceinte par un feu), il peut se produire une explosion catastrophique :
- la pression du ciel gazeux se libère et crée à l'extérieur une onde de surpression aérienne ; la pression baisse brusquement dans le réservoir ;
- le liquide se met à bouillir violemment dans toute sa masse pour retrouver un équilibre thermodynamique, la quantité de gaz libérée « regonfle » le réservoir (le gaz n'a pas le temps de s'échapper par la fuite) ; le réservoir explose alors littéralement, provoquant une deuxième onde de surpression (bien plus importante que la première) ainsi que la projection d'éclats métalliques ;
- le gaz libéré se mélange à l'air ; s'il s'agit d'un gaz inflammable, il peut former une véritable boule de feu.
2. Ébullition violente et recompression du réservoir ;
3. Rupture catastrophique du réservoir et formation du nuage de gaz.
Prévention
Pour limiter le risque d'accident, les réservoirs sont en général munis de soupapes de sécurité qui permettent d'évacuer la pression avec une ébullition contrôlée avant la rupture de la paroi. Il peut toutefois arriver que ces soupapes soient insuffisantes pour contrôler l'augmentation de pression interne dans le cas d'incendies très violents.
Exemples
Cet accident peut se produire à froid (à température ambiante), par exemple dans le cas du dioxyde de carbone ou du dioxygène liquides, la rupture du réservoir pouvant être due à un choc mécanique ou à la corrosion ; dans ce cas-là, la soupape ne peut pas jouer son rôle. Mais la plupart du temps, il se produit à chaud, par suite d'un incendie. Dans ce cas, la pression augmente avec la température ; lorsque la soupape se déclenche, la partie liquide diminue au profit du ciel gazeux, or le gaz transmet moins bien la chaleur, celle-ci se concentre donc dans le haut du réservoir ce qui cause sa fragilisation, puis sa rupture. De plus, si le gaz est inflammable, l'ouverture de la soupape peut créer une longue flamme (« effet chalumeau »).
Cet accident est très redouté dans les industries stockant des gaz liquéfiés sous pression, ainsi que par les sapeurs-pompiers dans les feux de véhicules (camions ou wagons-citernes, réservoirs de GPL).
Le phénomène de BLEVE a été tristement mis en évidence :
- le à la raffinerie de Feyzin (Rhône) à dix kilomètres au sud de Lyon : le gel d'une prise de gaz sur une sphère de stockage empêche sa fermeture par les manipulateurs venus prélever un échantillon ; une nappe de gaz se forme, la chaleur des freins d'une voiture y met le feu, l'incendie se propage jusqu'aux cuves et provoque le BLEVE ; cette catastrophe, considérée comme la première catastrophe industrielle en France, fait dix-huit morts dont onze pompiers et une centaine de blessés, des débris sont projetés à 800 m ;
- le à Repcelak (Hongrie) : l'explosion de trois réservoirs de dioxyde de carbone liquide, probablement en raison d'un sur-remplissage, provoque la mort de neuf personnes ; des débris sont projetés à 400 m, un réservoir est arraché de son support par le jet de gaz (effet fusée), un débris d'une tonne est projeté à 250 m ;
- le à Alcanar (Espagne) : la catastrophe de Los Alfaques voit l'explosion de la citerne remplie de 25 tonnes de propylène d'un camion à proximité du camping de Los Alfaques, qui fait 215 morts et de nombreux blessés.
Liens externes
- « Les feux de voitures au GPL », Urgence - Secours - Prévention (version archivée)
- « Le BLEVE », Sapeurs pompiers et risques technologiques
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