Utilisation CAMEO / ALOHA / GOOGLE EARTH

Utilisation de CAMEO

Cameo est une base de données comprenant entre autres les logiciels ALOHA,

MARPLOT et CAMEO CHEMICALS. En combinant ces logiciels avec GOOGLE

EARTH, on peut modéliser des périmètres de sécurité en fonction d’un scénario précis.

ALOHA : logiciel permettant la modélisation (environ 700 produits répertoriés)

MARPLOT : outil cartographique

CAMEO CHEMICALS : base de données produits (environ 3600 produits répertoriés)

Si le produit n’est pas répertorié dans ALOHA, on peut le rentrer si on connaît les

constantes nécessaires.

Exemple pour une fuite d’oxyde d’éthylène place de Verdun à Champagne

sur Oise :

Coordonnées du lieu :

- Ouvrir GOOGLE EARTH en mode Direct X et noter les coordonnées GPS du lieu

choisi. Ici Lat = 49°08’13.50’’ N et Long = 2°14’26.16’’ E ;

Modélisation grâce à ALOHA :

1 Caractéristiques du lieu

- Ouvrir le logiciel ALOHA ;

- Acquitter la mise en garde sur les limites de la modélisation ;

- La fenêtre « text summary » s’ouvre, c’est la main courante des informations

saisies ;

- Entrer le lieu de l’intervention en cliquant sur « sitedata », « location » puis

« add » ;

- Compléter la fenêtre « location imput » ;

- Puis dans la fenêtre suivante « foreign location input », rentrer l’altitude (donnée

dans GOOGLE EARTH), GMT 0 pour la France et choisir « standard time »

- Confirmer les données en cliquant sur « select » ;

- Cliquer ensuite sur « sitedata », « building type » et compléter les caractéristiques

urbaines du site ;

Cette permet de quantifier le taux de renouvellement d’air dans les locaux. Aloha

propose plusieurs solutions :

Les immeubles de bureau clos ont un taux de renouvellement d’air fixe de 0,5

(valeur à privilégier en l’absence de plus d’information)

Des constructions à simple ou double étage : dans ces deux cas, Aloha va

calculer en fonction de la vitesse du vent et de la différence de température entre

l’intérieur (pris à 20°C) et l’extérieur le taux de renouvellement d’air. Si un de ces

items est sélectionné, Aloha demande de préciser l’environnement autour des

immeubles afin de tenir compte de leur protection vis-à-vis du vent.

Inscrire directement le taux de renouvellement d’air. Il est communément admis

les valeurs suivantes :

0,5 pour les locaux classiques

0,2 pour des locaux confinés

Si l’accident n’a pas lieu au moment de la modélisation, il faut passer par « sitedata »,

« date & time » et inscrire la date et l’heure souhaitées.

2 Caractéristiques du produit

- Cliquer sur « setup », puis « chemical » pour choisir le produit (on peut taper les

1ères lettres pour aller plus vite). On prendra ici l’oxyde d’éthylène. Si le produit

n’est pas dans la liste il faut cliquer sur « Add » mais cela nécessite de connaître

plusieurs constantes ;

- Certaines constantes du produit apparaissent ;

3 Conditions météorologiques

- Cliquer sur « setup », « atmospheric » puis « user input » ;

- Compléter les données (les mesures météo sont en général faites à 10m de

hauteur). Nous prendrons ici un vent de 3m/s de 45° ;

- Le logiciel propose ensuite une classe de stabilité de l’atmosphère allant de A à F

(A étant instable et F stable, E et F correspondent à des conditions nocturnes).

Nous prendrons ici 20°C, pas d’inversion et humidité de 50% ;

- Le logiciel compile les nouvelles données ;

4 Caractéristiques de la fuite

- Cliquer sur « setup » puis « source » ;

- Choisir le type de fuite et renseigner les éléments demandés :

a) Direct (fuite alimentée type panache ou rejet instantané type bouffée). A

privilégier si l’on connait le débit de fuite dans le cas d’un rejet prolongé ou la

quantité initiale stockée dans le cas d’un rejet instantané.

b) Puddle (flaque)

c) Tank (citerne)

d) gas pipeline

4.1) Direct

Il suffit de renseigner la quantité de polluant libéré dans l’atmosphère. Dans le cas d’une

émission prolongée, Aloha ne modélise pas au-delà d’une durée supérieure à 1 heure.

4.2) la flaque

Aloha propose deux scénarios :

la flaque qui s’évapore avec pour risques :

les effets toxiques sous le vent

L’inflammation des vapeurs sans explosion (flash fire)

L’inflammation des vapeurs avec explosion (UVCE)

la flaque qui brûle avec pour risques

les effets thermiques

Les effets toxiques des gaz de combustion (non modélisés par Aloha)

Pour quantifier la flaque, Aloha demande soit l’aire ou le diamètre de la flaque et une

des informations suivantes :

Le volume de la flaque

La profondeur moyenne de la flaque

La masse de la flaque

4.3 le réservoir

Aloha propose plusieurs formes de réservoir et demande ses dimensions :

La fenêtre suivante permet de préciser sous quel état se trouve le produit stocké. En

cas de gaz liquéfié sous pression, attention de bien préciser que le produit se trouve à

l’état liquide.

Pour quantifier la quantité de gaz contenu dans le réservoir, Aloha demande de préciser

soit la pression à l‘intérieur de la citerne soit quantité de produit en masse ou en volume

dans les conditions normales de température et de pression :

Pour quantifier la quantité de liquide contenu dans le réservoir, Aloha propose soit

d’entrer directement la masse de liquide ou bien de renseigner le niveau du liquide dans

le réservoir :

A partir de ces renseignements, Aloha propose de préciser le type de défaillance sur le

réservoir dans les cas suivants :

En présence d’un réservoir contenant un liquide (au moins) inflammable à la pression

atmosphérique :

En présence d’un réservoir contenant un gaz (au moins) inflammable sous pression :

En présence d’un réservoir contenant un gaz (au moins) inflammable liquéfié sous

pression :

4.3 Canalisation de gaz

Pour ce type de conditionnement, Aloha ne modélise que les fuites de gaz. Si le gaz est

inflammable, la fenêtre suivante apparaît :

Aloha propose deux défaillances :

Le gaz s’échappe de la canalisation sans s’enflammer

Le gaz s’échappe en brûlant et produit un feu de type torche

Les caractéristiques de la canalisation doivent ensuite être renseignées :

Aloha propose soit de considérer la canalisation comme alimentée en permanence soit

comme une canalisation fermées. Dans le premier cas, la pression et donc le débit de

fuite sera constante tout au long du temps. Dans le second cas la pression et donc le

débit de fuite baissera jusqu’à la vidange de la canalisation.

La fenêtre suivante complète la précédente avec les conditions physiques de stockage

ou de transport du produit :

Les conditions de pression et de température doivent maintenir le produit gazeux.

En cas de canalisation alimentée par un réservoir infini, Aloha impose un diamètre de la

fuite égal au diamètre de la canalisation : coupure de type guillotine.

Pour chaque cas, Aloha présente les risques associés à chaque scénario, à savoir :

scénarios défaillances observations Les effets potentiels Observations

réservoir contenant un liquide (au moins) inflammable à la pression atmosphérique

Le produit s’échappe par une fuite non enflammée du réservoir

Aloha modélise les effets que si la fuite se situe au-dessous du niveau du liquide

Intoxication sous le vent Modèle de dispersion atmosphérique classique

Flux thermique par l’inflammation du nuage sans explosion

Le flux thermique est limité quasiment aux dimensions du nuage de vapeurs

Surpression par l’inflammation du nuage avec explosion

Modélisation d’un UVCE.

Le produit s’échappe par une fuite et s’enflamme en formant une nappe

C’est le produit répandu au sol qui brûle. Si la fuite se trouve au dessus du niveau du liquide, Aloha ne modéliser cette défaillance.

Flux thermique Modélisation du flux thermique De type feu de nappe

BLEVE Dans le cas ou la nappe enflammée affaiblit le réservoir

Intoxication sous le vent par les fumées de combustion

Non modélisé par Aloha

BLEVE

Sur cette « défaillance » Aloha demande des précisions et notamment le pourcentage de produit participant à la boule de feu.

Effets thermiques La modélisation proposée par défaut n’est pas appropriée. (voir chapitre suivant)

Intoxication sous le vent par les fumées de combustion

Non modélisé par Aloha

Effets missiles Non modélisé par Aloha

En présence d’un réservoir contenant un gaz (au moins) inflammable liquéfié sous pression

Le produit s’échappe par une fuite non enflammée sur le réservoir

Aloha modélise les effets que si la fuite se situe au dessus ou au-dessous du niveau du liquide

Intoxication sous le vent Modèle de dispersion atmosphérique classique

Flux thermique par l’inflammation du nuage sans explosion

Le flux thermique est limité quasiment aux dimensions du nuage de vapeurs

Surpression par l’inflammation du nuage avec explosion

Modélisation d’un UVCE.

Le produit s’échappe sous forme d’une torchère

C’est le produit s’échappant de la citerne qui brûle

Flux thermique Modélisation du flux thermique de type feu torche

BLEVE Dans le cas ou la nappe enflammée affaiblit le réservoir

Intoxication sous le vent par les fumées de combustion

Non modélisé par Aloha

BLEVE

Sur cette « défaillance » Aloha demande des précisions et notamment le pourcentage de produit participant à la boule de feu.

Effets thermiques La modélisation proposée par défaut n’est pas appropriée. (voir chapitre suivant)

Intoxication sous le vent par les fumées de combustion

Non modélisé par Aloha

Effets missiles Non modélisé par Aloha

En présence d’un réservoir contenant un gaz (au moins) inflammable sous pression

Le produit s’échappe par une fuite non enflammée sur le réservoir

Aloha modélise les effets que si la fuite se situe au dessus ou au-dessous du niveau du liquide

Intoxication sous le vent Modèle de dispersion atmosphérique classique

Flux thermique par l’inflammation du nuage sans explosion

Le flux thermique est limité quasiment aux dimensions du nuage de vapeurs

Surpression par l’inflammation du nuage avec explosion

Modélisation d’un UVCE.

Le produit s’échappe sous forme d’une torchère

C’est le produit s’échappant de la citerne qui brûle

Flux thermique Modélisation du flux thermique de type feu torche

Intoxication sous le vent par les fumées de combustion

Non modélisé par Aloha

En présence d’un réservoir contenant un produit uniquement toxique

Le produit s’échappe par une fuite non enflammée du réservoir

Intoxication sous le vent Modèle de dispersion atmosphérique classique

En présence d’une canalisation contenant un gaz (au moins) inflammable

Le produit s’échappe par une fuite non enflammée de la canalisation

Intoxication sous le vent Modèle de dispersion atmosphérique classique

Flux thermique par l’inflammation du nuage sans explosion

Le flux thermique est limité quasiment aux dimensions du nuage de vapeurs

Surpression par l’inflammation du nuage avec explosion

Modélisation d’un UVCE.

Le produit s’échappe sous forme d’une torchère

C’est le produit s’échappant de la canalisation qui brûle

Flux thermique Modélisation du flux thermique de type feu torche

Intoxication sous le vent par les fumées de combustion

Non modélisé par Aloha

En présence d’une canalisation contenant un produit uniquement toxique

Le produit s’échappe par une fuite non enflammée de la canalisation

Intoxication sous le vent Modèle de dispersion atmosphérique classique

5) Zonage

- Cliquer sur « display » puis « threat zone » et choisir le scénario à prendre en

compte pour le zonage ;

- Plusieurs scénarios peuvent être proposés par Aloha en fonction du type de

défaillance retenu précédemment.

5.1 Les effets toxiques sous le vent

Aloha propose des valeurs toxicologiques anglo-saxonnes par défaut (les AEGL1, 2 et 3

sur 60 minutes).

Néanmoins d’autres valeurs peuvent être sélectionnées ou bien prendre une valeur

spécifique à l’utilisateur :

La modélisation est du type plume de dispersion :

Remarque : Au-delà de 10 km, Aloha ne modélise plus la dispersion

5.2 Les effets thermiques par l’inflammation de vapeurs ou de gaz sans explosion

(flash-fire) :

Aloha propose de modéliser ces effets thermiques par la détermination de l’enveloppe

du nuage inflammable aux concentrations à 10 et 60% de la LIE. Il n’y a donc pas à

proprement parlé de modélisation d’un flux thermique :

La forme de la modélisation est donc identique à celle de la dispersion atmosphérique :

5.3 Les effets thermiques par l’inflammation de vapeurs ou de gaz avec explosion

(UVCE) :

Pour pouvoir modéliser un UVCE, il faut connaître la quantité de gaz mise en jeu et les

conditions dans lesquelles se produit l’explosion. C’est pourquoi Aloha affiche cette

fenêtre :

Pour quantifier la quantité de gaz participant à l’explosion, Aloha demande de

renseigner le délai entre le début de la fuite et l’inflammation du nuage. Si celui-ci n’est

pas connu, Aloha propose de modéliser un scénario enveloppe tenant compte des

différentes explosions qui auraient pu se produire entre le début de la fuite et le moment

où le nuage atteint une concentration inférieure à sa LIE.

La source d’inflammation est un paramètre important dans la modélisation d’une

explosion. En choisissant une inflammation par étincelle ou une flamme, Aloha

modélisera plutôt une déflagration alors qu’une ignition par détonation provoquera une

détonation. Dans le cadre d’accident, les sources d’inflammation sont d’avantage du

type étincelle ou flamme et en cas d’acte malveillant du type détonation.

Le degré de confinement est également demandé en cas de modélisation d’une

déflagration.

En règle général, une dispersion à l’air libre en milieu urbain ou rural peut être défini

comme non confinée et une dispersion dans une installation industrielle peut être défini

comme semi-confinée ou confinée. Ces paramètres sont à moduler selon les conditions

topographiques. Le modèle majorant étant la détonation.

Les valeurs proposées par défaut sont en livre pouce carré (psi) et 1 psi = 7000 Pa ou

0,07 bar ou 70 mbar :

Des valeurs autres peuvent être renseignées. Il faut retenir les valeurs françaises

suivantes :

Rouge : 20 000 Pa ou 0,2 bar ou 200 mbar ou 3 psi ; seuil des effets létaux

Orange : 14 000 Pa ou 0,14 bar ou 140 mbar ou 2 psi; seuil des effets irréversibles

Jaune : 5 000 Pa ou 0,05 bar ou 50 mbar ou 0,7 psi seuils des effets indirects sur

l’homme (bris de vitre)

La modélisation est de forme circulaire légèrement orientée dans le sens du vent :

5.3 Les effets thermiques par feu torche ou nappe enflammée :

Pour ces deux phénomènes Aloha propose des valeurs par défaut de flux thermique :

Ces valeurs sont proches de celles de la réglementation française, néanmoins celles

à retenir sont :

Rouge : 8 kW/m2 ; seuil des effets létaux significatifs

Orange : 5 kW/m2 ; seuil des effets létaux

Jaune : 3 kW/m2 ; seuil des effets irréversibles

La modélisation est de la forme suivante :

5.3 Les effets thermiques d’un BLEVE :

Pour le zonage de la modélisation du flux thermique d’un BLEVE, Aloha propose par

défaut les valeurs suivantes :

Ces valeurs ne sont applicables que dans le cas de feux « prolongés ». Pour le

BLEVE il faut retenir SEI (600 (kW/m²)4/3.s), SEL (1000 (kW/m²)4/3.s) et SELS (1800

(kW/m²)4/3.s).

Pour trouver des valeurs seuils en kW/m2 afin de modéliser les limites du zonage,

on procède de la manière suivante :

en divisant ces valeurs par la durée de la boule de feu (donné par Aloha dans la

fiche de synthèse) :

en exposant le résultat par 0.75.

Aloha admet comme valeur maximale pour le flux thermique 40 kW/m2.

La modélisation est de la forme suivante :

6) exportation vers la carte

Cliquer sur « sharing » puis « marplot », « go to map »,

Dans le logiciel Marplot, il faut cliquer sur :

« view » et « go to lat/long »;

Rentrer les coordonnées puis cliquer sur “aloha” et “set source point at click point”

La modélisation s’affiche alors. Attention, selon l’échelle prise par défaut par Marplot,

la visualisation de la modélisation nécessite parfois de zoomer avec la touche « loupe

+ »

Cliquer ensuite sur « aloha », « export aloha objects to KML » et enregistrer le

fichier ;

Enfin, ouvrir le fichier dans GOOGLE EARTH ! (si bug de localisation, retourner

dans Aloha et corriger les coordonnées et recommencer).

La modélisation s’affiche automatiquement sur la carte :

Vous pouvez également faire apparaître / disparaître les zone modélisée ou mettre

plusieurs modélisation sur une même carte à l’aide du menu de gauche :

En cliquant sur la zone désirée, des informations apparaissent :

Des informations complémentaires peuvent également y être intégrées au moyen de la

barre d’outils de Google Earth :