Capacités prédictives validées des modèles de liquides à vaporisation éclair
Des situations dangereuses peuvent surgir lors de nombreux processus industriels fonctionnant à haute pression à la suite d'une erreur humaine ou d'une simple défaillance de l'équipement. Parmi les accidents rapportés, la libération instantanée à des conditions ambiantes de liquides pressurisés inflammables semble être le problème le plus fréquent. Ce phénomène, connu sous le nom de dégagement éclair, peut être très violent, voire explosif, blesser des personnes et endommager des biens situés à proximité de la source. Dans le cadre de la gestion efficace des risques associés aux liquides à vaporisation éclair, les modèles mathématiques et les codes informatiques prédictifs, qui peuvent être appliqués à ces dégagements, présentent un intérêt tout particulier. Bien qu'il existe de nombreux modèles en vue de mieux comprendre les processus en jeu et de prévenir les risques associés, seuls quelques-uns ont été validés en fonction des conditions uniques rencontrées dans l'industrie chimique. Une validation systématique et scientifique des modèles de simulation développée dans le cadre du projet FLIE, en partie financé par la Commission européenne, a été réalisée par l'université de Hertfordshire, membre du consortium du projet. Le but de cette étude était de déterminer la cohérence des approches actuelles de modélisation des dégagements éclair de liquides à l'aide d'outils du modèle de la dynamique des fluides computationnelle (CFD, Computational Fluid Dynamics) par rapport aux directives et protocoles établis. En outre, des sous-modèles développés pour d'autres applications industrielles, qui utilisent des processus de fluide similaires, ont été examinés afin de déterminer leur capacité à reproduire le mécanisme de dégagement éclair à la suite d'une dispersion en deux phases. Un accent particulier a été mis sur les sous-processus de l'atomisation éclair, le transport des gouttelettes et l'entraînement par la pluie en aval. Pour ce qui est de la détermination des conditions de dégagement éclair, l'évaluation des approches théoriques existantes a permis d'obtenir une ligne directrice pour l'identification du modèle approprié pour la modélisation critique du flux. La sélection s'est faite sur la base d'ensembles de données générés lors d'expériences en laboratoire et sur le terrain menées dans le cadre du projet FLIE. Des modèles sources plus performants devraient contribuer à l'amélioration des outils de prévision utilisés pour évaluer le danger en cas de dégagement accidentel de liquides inflammables. Les capacités de prévision accrues des modèles de dégagement éclair devraient également conduire à une application directe de la recherche dans le fonctionnement et l'élaboration d'installations industrielles manipulant des substances inflammables plus sûres.
