-16 - INERIS

Reacutef INERIS ndash DRA ndash 46055 ndash autoechauffementdocLe preacutesent document forme un ensemble indissociable Il ne peut ecirctre utiliseacute que de maniegravere inteacutegrale

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RAPPORT DrsquoEacuteTUDE 17032005Ndeg 57149

Formalisation du savoir et des outils dans ledomaine des risques majeurs(DRA-35)

Toxiciteacute et dispersion des fumeacutees drsquoincendiePheacutenomeacutenologie et modeacutelisation des effets

-16

-16 - Toxiciteacute et dispersion des fumeacutees dincendie

Reacutef INERIS ndash DRA ndash Ndeg 46055-CL57149 367Le preacutesent document forme un ensemble indissociable Il ne peut ecirctre utiliseacute que de maniegravere inteacutegrale

Formalisation du savoir et des outils dans le domaine desrisques majeurs (DRA-35)

Toxiciteacute et dispersion des fumeacutees drsquoincendiePheacutenomeacutenologie et modeacutelisation des effets-16

Verneuil-en-Halatte

Client (ministegravere industriel collectiviteacutes locales) Ministegravere de lrsquoEacutecologie et duDeacuteveloppement Durable

Liste des personnes ayant participeacute agrave lrsquoeacutetude C Chivas J Cescon



PREacuteAMBULELe preacutesent rapport a eacuteteacute eacutetabli sur la base des informations fournies agrave lINERISdes donneacutees (scientifiques ou techniques) disponibles et objectives et de lareacuteglementation en vigueurLa responsabiliteacute de lINERIS ne pourra ecirctre engageacutee si les informations qui lui onteacuteteacute communiqueacutees sont incomplegravetes ou erroneacuteesLes avis recommandations preacuteconisations ou eacutequivalent qui seraient porteacutes parlINERIS dans le cadre des prestations qui lui sont confieacutees peuvent aider agrave laprise de deacutecision Etant donneacute la mission qui incombe agrave lINERIS de par son deacutecretde creacuteation lINERIS nintervient pas dans la prise de deacutecision proprement dite Laresponsabiliteacute de lINERIS ne peut donc se substituer agrave celle du deacutecideurLe destinataire utilisera les reacutesultats inclus dans le preacutesent rapport inteacutegralementou sinon de maniegravere objective Son utilisation sous forme dextraits ou de notes desynthegravese sera faite sous la seule et entiegravere responsabiliteacute du destinataire Il en estde mecircme pour toute modification qui y serait apporteacuteeLINERIS deacutegage toute responsabiliteacute pour chaque utilisation du rapport en dehorsde la destination de la prestation

PAGE DE VALIDATION


Reacutedaction initiale

Auteurs Qualiteacute Date Emargement

C CHIVASIngeacutenieur agrave lrsquoUniteacute Incendie-

Ventilation de la Direction desRisques Accidentels

300305 Signeacute

Dans le cadre de la proceacutedure geacuteneacuterale qualiteacute de lrsquoINERIS et en respect du paragraphe 142 dumanuel qualiteacute ce document a fait lrsquoobjet de relectures et drsquoun controcircle par des veacuterificateurs

Relecteurs Qualiteacute Date Emargement

S DUPLANTIERResponsable de lrsquoUniteacute Incendie-


300305 Signeacute

C JOLY Responsable du suivi du volet 1 duprogramme 300305 Signeacute

B DEBRAY Responsable Programme 300305 Signeacute

Veacuterificateur final Qualiteacute Date Emargement

O SALVI Deacuteleacutegueacute Scientifique de la Directiondes Risques Accidentels 300305 Signeacute

Approbateur Qualiteacute Date Emargement

B FAUCHER Directeur de la Direction desRisques Accidentels

010405 Signeacute



TABLE DES MATIERES

1 OBJECTIF ET DOMAINE DrsquoAPPLICATION 711 Contexte geacuteneacuteral 712 Objectifs 713 Domaine drsquoapplication 814 Plan retenu 8

2 ANALYSE DrsquoACCIDENTS REPREacuteSENTATIFS 921 Activiteacutes concerneacutees et causes drsquoincendies 922 Produits impliqueacutes 10221 Produits pris dans lrsquoincendie10222 Produits toxiques formeacutes11

23 Exemples deacutetailleacutes drsquoaccidents 11231 Incendie drsquoun entrepot drsquoengrais et dispersion drsquoun nuage toxique (NOx)

Nantes (29101987) 11232 Incendie dans une industrie chimique deacutegagement de fumeacutees toxiques

pollution par les eaux drsquoextinction Bacircle (01111986) 12

233 Incendie dun deacutepocirct de pneumatiques agrave Artaix (04022002) 1324 Synthegravese 13

3 DESCRIPTION DU PHEacuteNOMEgraveNE 1531 Geacuteneacuteraliteacutes 1532 Terme source 16321 Caracteacuteristiques thermocineacutetiques de lrsquoincendie 17322 Composition des fumeacutees les polluants17323 Influence de la ventilation du foyer18

33 La dispersion atmospherique des fumeacutees drsquoincendie 19331 Influence des conditions meacuteteacuteorologiques 19332 Influence des caracteacuteristiques deacutemission 21

34 Impact sur les personnes 22341 Seuil de toxiciteacute (effets sur les personnes)22342 Atteinte des produits toxiques sur lrsquohomme24343 Autres impacts sur les personnes 26

4 MODEacuteLISATION 2741 Terme source production des polluants et composition des fumeacutees de

lrsquoincendie 27

42 Terme source caracteacuteristiques thermocineacutetiques 33



421 Aspects Energeacutetiques 33422 Aspects cineacutetiques 34423 Calcul des paramegravetres thermocineacutetiques 35

43 Dispersion 37431 Les modegraveles Gaussiens38432 Les modegraveles Inteacutegraux39433 Les modegraveles CFD 39

44 Toxiciteacute 40441 Toxiciteacute drsquoun meacutelange de gaz (ou fumeacutees) eacutemis agrave lrsquoatmosphegravere40442 Toxiciteacute drsquoun meacutelange de gaz (ou fumeacutees) eacutemis dans un espace confineacute41

45 Hypothegraveses de calculs de lrsquoINERIS 4146 Exemples de calcul du terme source lors drsquoun incendie 45461 Caracteacuteristiques thermocineacutetiques du terme source 45462 Toxiciteacute du meacutelange 46

47 Les limites des modegraveles lieacutes au terme source a la dispersion et a la toxiciteacutedes produits 47

471 Terme source 47472 Dispersion 48473 Toxiciteacute48

5 MESURES DE PREacuteVENTION ET DE PROTECTION 50

6 CONCLUSION 50

7 GLOSSAIRE 52

8 BIBLIOGRAPHIE 54

9 LISTE DES ANNEXES 57



1 OBJECTIF ET DOMAINE DrsquoAPPLICATION

11 CONTEXTE GENERAL

Depuis lrsquoanneacutee 2000 le Ministegravere en charge de lrsquoEnvironnement (anciennementMinistegravere de lrsquoAmeacutenagement du Territoire et de lrsquoEnvironnement devenu Ministegraverede lrsquoEacutecologie et du Deacuteveloppement Durable) finance un programme drsquoeacutetudes et derecherches intituleacute depuis 2003 laquo Formalisation du savoir et des outils dans ledomaine des risques majeurs raquo (DRA-35)Lrsquoobjet du premier volet de ce programme est de reacutealiser un recueil globalformalisant lrsquoexpertise de lrsquoINERIS dans le domaine des risques accidentels Cerecueil eacutevolutif sera constitueacute de diffeacuterents rapports consacreacutes aux thegravemessuivants les pheacutenomegravenes physiques impliqueacutes en situation accidentelle (incendie

explosion BLEVEhellip)

lrsquoanalyse et la maicirctrise des risques

les aspects meacutethodologiques pour la reacutealisation de prestations reacuteglementaires(eacutetude de dangers analyse critique)

Chacun de ces documents reccediloit un identifiant propre du type laquo -X raquo afin defaciliter le suivi des diffeacuterentes versions eacuteventuelles du documentIn fine ces documents deacutecrivant les meacutethodes pour lrsquoeacutevaluation et la preacuteventiondes risques accidentels constitueront un recueil des meacutethodes de travail delrsquoINERIS dans le domaine des risques accidentels

12 OBJECTIFS

Lrsquoobjet du preacutesent document est de preacutesenter la deacutemarche adopteacutee par lrsquoINERISpour lrsquoeacutetude de la toxiciteacute et la dispersion des fumeacutees drsquoincendies Il srsquoinscrit dansune deacutemarche de valorisation du savoir-faire de lrsquoINERIS aupregraves des pouvoirspublics des industriels et du public

Lrsquoobjectif de ce document est de

rappeler les pheacutenomegravenes qui conduisent agrave la formation de produits toxiquesdans les incendies

preacutesenter le pheacutenomegravene de dispersion atmospheacuterique des fumeacutees drsquoincendie

faire le point sur les principaux produits toxiques eacutemis par les incendies ainsique leur mode drsquoaction sur lrsquoorganisme humain

preacutesenter une synthegravese de quelques meacutethodes disponibles pour deacutecrire lacomposition des fumeacutees drsquoincendie (terme source) sa dispersion et in fine soneacuteventuelle toxiciteacute pour lrsquohomme tout en preacutecisant les limites de ces meacutethodes



13 DOMAINE DrsquoAPPLICATION

Dans le cadre des eacutetudes de dangers il est souvent neacutecessaire drsquoeacutevaluer lesconseacutequences drsquoun incendie sur lrsquoenvironnement Crsquoest le cas par exempledrsquoincendies industriels lieacutes au stockage de produits chimiques phytosanitairesdrsquoengrais ou de produits chloreacutes Diffeacuterents aspects sont agrave consideacuterer

toxiciteacute des fumeacutees

dispersion atmospheacuterique

impact sur lrsquohomme

Lrsquoaccidentologie montre que tous les types drsquoindustries (chimique agrochimiquephytosanitaire automobile plastique hellip) sont susceptibles de donner lieu agrave desincendies qui eacutemettront des effluents toxiques Contrairement agrave une croyancelargement reacutepandue la premiegravere cause de deacutecegraves lors des incendies nest pas dueaux flammes mais au manque drsquooxygegravene et agrave la toxiciteacute des produits qui seneacutechappentLopaciteacute des fumeacutees preacutesente aussi un danger extrecircme puisquelle gecircneleacutevacuation des personnes et le travail des eacutequipes de secours Elle peuteacutegalement occasionner des incidents dus agrave une mauvaise visibiliteacute sur les axes decommunication (routes voies ferreacutees) Ce dernier point ne sera toutefois paseacutetudieacute dans le cadre de notre analyse

14 PLAN RETENU

Apregraves ce premier chapitre introductif la suite de ce rapport comporte huit autreschapitres

le deuxiegraveme chapitre est deacutedieacute au retour drsquoexpeacuterience sur lrsquoeacutemission de fumeacuteestoxiques lors drsquoincendies

le troisiegraveme chapitre est deacutedieacute agrave la description succincte du pheacutenomegravene

le quatriegraveme chapitre expose quelques meacutethodes utiliseacutees pour la modeacutelisationde ce pheacutenomegravene et leurs limites

le cinquiegraveme chapitre preacutesente succinctement les principes de preacutevention etprotection envisageables

le sixiegraveme chapitre expose les principales conclusions de cette eacutetudeDans les trois derniers chapitres sont regroupeacutes un glossaire des principalesabreacuteviations utiliseacutees une bibliographie et une liste drsquoannexes



2 ANALYSE DrsquoACCIDENTS REPRESENTATIFSDrsquoune maniegravere geacuteneacuterale lrsquoanalyse drsquoincendies passeacutes est souvent richedrsquoenseignements Elle permet de mettre en eacutevidence les eacuteleacutements caracteacuteristiquesdrsquoun pheacutenomegravene drsquoincendie et plus particuliegraverement

les domaines drsquoactiviteacutes concerneacutes

les causes drsquoincendies

les types de produits impliqueacutes

et les effets induitsUn recensement des cas drsquoincendies survenus dans lrsquoindustrie a eacuteteacute reacutealiseacute defaccedilon agrave illustrer concregravetement les conseacutequences et lrsquoimpact sur lrsquoenvironnement(BARPI accidents impliquant des fumeacutees toxiques lors drsquoincendie base dedonneacutees ARIA ndash eacutetat au 17052004 nombre drsquoaccidents reacutepertorieacutes 201)A titre illustratif trois cas drsquoincendies significatifs appartenant agrave plusieurs domainesdrsquoactiviteacutes ont eacuteteacute retenus soient

lrsquoincendie drsquoun entrepocirct drsquoengrais et dispersion drsquoun nuage toxique (NOx) -Nantes (29101987)

lrsquoincendie dans une industrie chimique deacutegagement de fumeacutees toxiques etpollution par les eaux drsquoextinction - Bacircle - (01111986)

lrsquoincendie dun deacutepocirct de pneumatiques agrave Artaix (04022002)Les conseacutequences et lrsquoimpact sur lrsquoenvironnement au travers drsquoexemples deacutetailleacutesdonneront lieu agrave une synthegravese

21 ACTIVITES CONCERNEES ET CAUSES DrsquoINCENDIES

Le risque drsquoatteinte de lrsquoenvironnement par des fumeacutees drsquoincendie est inheacuterent agravetous les types drsquoactiviteacute industrielle mecircme si certains preacutesentent un potentiel dedanger plus important En effet tous les incendies industriels sont susceptibles deformer des effluents gazeux agrave caractegravere toxique comme le montre la liste nonexhaustive suivante issue de lrsquoaccidentologie eacutetudieacutee pour les besoins de cerapport

Fabrication ou stockage de produits agrochimiques ou phytosanitaires

Fabrication de peintures vernis et solvants

Autres industries chimiques

Activiteacute drsquoentreposage

Fabrication ou stockage de pneumatiques

Industrie textile

Activiteacutes comportant une installation de reacutefrigeacuteration

Activiteacutes fabriquant ou employant des polymegraveres (eacutequipementiers)



Lrsquoaccidentologie eacutetudieacutee ici montre que les accidents les plus freacutequentsinterviennent dans lrsquoindustrie chimique (produits agrave caractegravere dangereux reacuteactionsexothermiques) puis dans lrsquoagrochimie et les phytosanitaires (production etstockage) Ensuite les entrepocircts les deacutecharges lrsquoindustrie automobile au senslarge (eacutequipements pneus) se trouvent eacutegalement souvent impliqueacutes dans lesaccidents recenseacutes Enfin beaucoup drsquoautres types drsquoactiviteacutes industrielles sontconcerneacutes du fait de lrsquoemploi de produits laquo courants raquo tels que les plastiques lesisolants thermiques les cacircbles eacutelectriques dont la combustion produit descomposants agrave fort potentiel toxiqueLa cause de lrsquoincendie nrsquoest pas un paramegravetre deacuteterminant dans la production defumeacutees toxiques et lrsquoaccidentologie effectueacutee reporte tous types de deacutepartdrsquoincendies point feu court-circuit foudre malveillance auto-eacutechauffement oudeacutecomposition exothermique drsquoun produit incompatibiliteacute entre reacuteactifs accidentmeacutecaniquehellip

22 PRODUITS IMPLIQUES

Les principaux produits impliqueacutes lors drsquoun incendie sont drsquoune part ceux prisdirectement dans lrsquoincendie et drsquoautre part lrsquoensemble des produits toxiquesformeacutes pendant lrsquoincendie

221 PRODUITS PRIS DANS LrsquoINCENDIE

La nature des produits chimiques impliqueacutes dans les incendies eacutetudieacutes varie selonle domaine drsquoactiviteacute Pour chaque domaine drsquoactiviteacute recenseacute dans la listedrsquoaccidents du BARPI (voir Annexe) les principaux produits impliqueacutes sont releveacutes(Tableau 1)

Domaines drsquoactiviteacute industrielle Principaux produits impliqueacutes

Agrochimie et phytosanitaire nitrate drsquoammonium thiodicarbe engrais NPKnitrate de sodium permanganate de potassiumhellip

Produits chimiques acide chlorhydrique soude soufre benzegravenepheacutenol cyanure de potassium dichloromeacutethanechlore pentasulfure de phosphore hellip

Polymegraveres et additifs PVC neacuteopregravene polystyregravene pneumatiquesrevecirctements syntheacutetiques isolants textiles tapismoquettes vernis colles et solvantshellip

Produits peacutetroliers hydrocarbures (perchlorate drsquoammoniumpeacutetrole)hellip

Tableau 1 Principaux produits impliqueacutes releveacutes dans la liste drsquoaccidents extraitede la base ARIA du BARPI



Ces produits deacutegagent au cours de leur deacutegradation thermique des fumeacuteestoxiques dont les principales composantes sont identifieacutees pour la plupart auparagraphe suivant

222 PRODUITS TOXIQUES FORMES

Les produits toxiques formeacutes lors drsquoun incendie sont lieacutes agrave des reacuteactions etcombinaisons chimiques des composeacutes entre eux faisant intervenir drsquoeacuteventuelseffets antagonistes synergiques ou autres interactions additives Leur nature estpar conseacutequent directement lieacutee aux produits impliqueacutes dans lrsquoincendie et auxconditions de leur deacutegradation thermique

Les fumeacutees toxiques issues drsquoun incendie sont identifieacutees en trois cateacutegories

les polluants asphyxiants ils repreacutesentent les gaz les plus dangereux et sontsouvent les sources drsquoeacutemissions toxiques responsables des deacutecegraves constateacutes les plus importants sont NO H2S SO2 HCN CO

les polluants irritants il srsquoagit des suies (composeacute microparticulairespolycycliques azoteacutes et carboneacutes) des acides mineacuteraux et des produitsorganiques irritants Les gaz acides inorganiques les plus freacutequents dans lesfumeacutees drsquoincendie sont HCl HBr HF NOx SOx P2O5 Les produitsorganiques irritants sont les composeacutes carboneacutes (formaldeacutehyde acroleacuteinebutyraldeacutehydehellip) des deacuteriveacutes de lrsquoazote (NO NH3 isocyanate amine)

les composeacutes agrave laquo toxiciteacute speacutecifique raquo ces composeacutes agrave effet canceacuterigegravenemutagegravene allergisanthellipsont geacuteneacuteralement formeacutes en quantiteacute limiteacutee dans lepanache et ne conduisent geacuteneacuteralement pas agrave des effets aigus mais peuventpreacutesenter des effets toxiques agrave long terme (benzegravene dioxinedibenzofuranehellip)

23 EXEMPLES DETAILLES DrsquoACCIDENTS

Les analyses drsquoaccidents montrent que des incendies de stockages de produitschimiques (BARPI) geacutenegraverent des rejets toxiques et dangereux des impactsthermiques importants pour lrsquoenvironnement A titre illustratif quelques exemplescaracteacuteristiques et instructifs sont reacutesumeacutes ci-apregraves pour plusieurs domainesdrsquoactiviteacute

231 INCENDIE DrsquoUN ENTREPOT DrsquoENGRAIS ET DISPERSION DrsquoUN NUAGETOXIQUE (NOX) NANTES (29101987)Dans un entrepocirct dont le contenu est mal connu la deacutecomposition auto-entretenuedun stock de 850 t dengrais NPK 15-8-22 livreacute 5 jours plus tocirct entraicircne laformation dun nuage de 10 km de long deacuterivant vers lOuest et dans lequel delacide nitrique est deacuteceleacute 100 t dengrais brucirclent sans flamme visible Troisouvriers sont leacutegegraverement intoxiqueacutes et hospitaliseacutes Le plan ORSEC est deacuteclencheacute1 500 policiers ou militaires sont mobiliseacutes et 37 000 personnes sont eacutevacueacuteesdurant 9 h Le sinistre est maicirctriseacute apregraves 7 h dintervention La LOIRE nest que



faiblement pollueacutee Le sinistre a eacuteteacute initieacute par la preacutesence de matiegravere organiquedans lengrais et par des installations eacutelectriques veacutetustes dont les seacutecuriteacutes onteacuteteacute neutraliseacutees

Cet exemple illustre concregravetement le deacuteroulement drsquoun incendie allant dupheacutenomegravene de deacutegradation thermique du stock drsquoengrais jusqursquoagrave lrsquointervention dessecours et lrsquoimpact sur lrsquoenvironnementDans les semaines qui suivirent le Service de lrsquoEnvironnement Industriel (SEI) ademandeacute au CERCHAR (devenu depuis INERIS) de concevoir et de reacutealiser unessai agrave grande eacutechelle dont les objectifs eacutetaient drsquoexpliquer le sinistre de Nantesen terme de vitesse de deacutecomposition et drsquoeacutevaluer la composition chimique desfumeacutees formeacutees Apregraves cet essai dans la galerie incendie impliquant un tasdrsquoengrais drsquoune tonne amorceacute par une plaque chauffante agrave 230degC lrsquoobservationdrsquoune deacutecomposition complegravete srsquoest produite avec une vitesse moyenne de 120-150 cmh au bout drsquoune demi-heureA titre indicatif la composition des fumeacutees deacutetermineacutee est fournie dans le Tableau2 Il est agrave noter que les fumeacutees ont repreacutesenteacute un volume (rameneacute agrave la tempeacuteratureambiante) de quelque 450 m3 pour une tonne drsquoengrais deacutecomposeacutee

CO CO2 HCl C12 NH4Cl N2O NO2 HNO3 N2 H2O

Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638

Tableau 2 Incendie drsquoun entrepocirct drsquoengrais ndash Nantes ndash

Composition des fumeacutees pour une tonne drsquoengrais (Cwiklinski 1992)

232 INCENDIE DANS UNE INDUSTRIE CHIMIQUE DEGAGEMENT DE FUMEESTOXIQUES POLLUTION PAR LES EAUX DrsquoEXTINCTION BALE (01111986)Un incendie se deacuteclare dans un entrepocirct dune entreprise de Bacircle et provoque ledeacuteversement dans le Rhin de pesticides particuliegraverement agressifs agrave leacutegard dumilieu aquatique Le feu seacutetend avec une telle rapiditeacute que les sauveteurs doiventse cantonner agrave proteacuteger les locaux environnants Un fort deacutegagement de fumeacuteesnauseacuteabondes entraicircne le deacuteclenchement de lalerte chimique dans plusieurscantons de la reacutegion (confinement de la population) Lusage exclusif de mousseextinctrice se reacuteveacutelant inefficace des quantiteacutes deau consideacuterable sont utiliseacuteesPregraves de 10 000 msup3 de cette eau seacutecoulent vers le Rhin en entraicircnant 30 tonnes deproduits chimiques entreposeacutes Sept employeacutes font lobjet dune instruction peacutenalesuite agrave leur neacutegligence

Ce type drsquoincendie correspond agrave une combustion rapide de produits solides etouliquides qui deacutegeacutenegravere rapidement vers un incendie geacuteneacuteraliseacute du stockage (fluxthermique important avec des flammes de hauteur eacuteleveacutee) avec eacutemissionimportante drsquoun panache de fumeacutees denses (panache sur plusieurs centaines demegravetres voire quelques km) et toxiques dans lrsquoair



233 INCENDIE DUN DEPOT DE PNEUMATIQUES A ARTAIX (04022002)Un important incendie embrase vers 9h50 un stock de 5 millions de pneus quiseacutetend jusquau pied dun bacirctiment de 8 eacutetages eacutegalement utiliseacute commestockage Une eacutepaisse fumeacutee noire est visible agrave 40 km Six habitations sonteacutevacueacutees 35 personnes sont relogeacutees dans la salle des fecirctes communale Unpeacuterimegravetre de seacutecuriteacute est mis en place et une route deacutepartementale est coupeacuteeLes pompiers parviennent agrave eacuteviter la propagation de lincendie aux habitationsproches et le circonscrivent en 24 h Cependant le feu couve toujours 3 semainesplus tard et il est envisageacute de recouvrir de terre les quelques msup2 qui brucirclent encoreainsi que le pied du talus en limite de proprieacuteteacute sous lequel se trouve un volumeindeacutetermineacute de pneus Des analyses dair effectueacutees degraves le 5 feacutevrier vers 22 hmontrent que la pollution a atteint un maximum le 6 feacutevrier vers 6 h avant de chuterfortement vers 13 h Les concentrations en CO SO2 et toluegravene resteront endessous des seuils dalerte les valeurs maximales mesureacutees pour le benzegravenerestant eacutegalement infeacuterieures aux recommandations les plus seacutevegraveres Les teneursen poussiegraveres ont deacutepasseacute 500 microgmsup3 dans le panache de fumeacutee dans la matineacuteedu 6 feacutevrier avant de redescendre en dessous de la recommandation de lOMS (80microgmsup3 en valeur moyenne quotidienne)

Lorientation et la vitesse du vent sont des facteurs importants pour la dispersiondes fumeacutees Ils vont contribuer agrave lextension du sinistre et deacuteterminer limportancede leacutetendue de la pollution atmospheacuterique sous forme de retombeacutees de suies(particules en suspension) drsquohydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP dontle naphtalegravene benzo(a)pyregravene) de substances toxiques telles les ComposeacutesOrganiques Volatils (CO benzegravene toluegravene anhydride sulfureuxhellip) La preacutesencede SO2 dans les fumeacutees srsquoexplique par la combustion du soufre ou des adjuvantssoufreacutes utiliseacutes dans la vulcanisation des pneus

24 SYNTHESE

De lrsquoanalyse de quelques accidents significatifs il ressort que tous les typesdrsquoindustries sont susceptibles drsquoecirctre concerneacutes par un incendie Nous avons noteacuteune preacutepondeacuterance pour les produits chimiques issus des industriesphytosanitaires ou agronomiques qui geacutenegraverent des impacts thermiques et toxiquesles plus importants pour lrsquoenvironnementLes renseignements issus de leacutetude de ces quelques cas drsquoincendies montrentque plusieurs paramegravetres favorisant ou au contraire limitant lrsquoextension drsquounsinistre interviennent Les diffeacuterents paramegravetres sont illustreacutes par des exemplesconcrets issus de la liste drsquoaccidents analyseacutes

Alerte et secours tardifs une forte proportion de sinistres survient la nuit ou leweek-end et lalerte est souvent donneacutee par des passants ou des voisins (parexemple ndeg161 080688 Tours France)

Difficulteacutes drsquoaccegraves les pompiers sont freacutequemment confronteacutes agrave des difficulteacutesdaccegraves (explosion rayonnement) (300591 Berre France)

Proximiteacute drsquohabitations limbrication des entrepocircts dans le tissu urbain et laproximiteacute de voies de circulation (110998 Sorgues France) augmentent lesdifficulteacutes dintervention des services de secours (eacutevacuations de personnes et



interruptions de circulation) Aussi lexistence et le maintien de distancesdeacuteloignement suffisantes sont neacutecessaires pour limiter la probabiliteacute drsquoatteindredes cibles ou enjeux situeacutes agrave proximiteacute

Conditions atmospheacuteriques et topographiques il est agrave noter que ces deuxparamegravetres peuvent augmenter la seacuteveacuteriteacute des impacts comme la preacutesencedrsquoun courant drsquoair entraicircnant un nuage de fumeacutee toxique vers le personnel delrsquousine (accident ndeg5464 du 040694 Martigues France) ou lrsquointoxication de lapopulation par un panache de fumeacutee srsquoeacutetalant au fond de la valleacutee (accidentndeg11661 du 170797 La Chambre France) Au contraire la preacutesence devents tregraves forts et dispersants a permis de disperser le nuage sans faire devictime (accident ndeg5952 du 130793 Plovdiv Bulgarie)

Identification de la nature des produits la meacuteconnaissance de la nature exactedes produits stockeacutes pouvant brucircler (accident du 200100 Clermont FerrandFrance) est lrsquoun des principaux facteurs aggravants

De plus les descriptions deacutetailleacutees de tels incendies mettent en avant les moyensde protection mis en place

Dans la grande majoriteacute des cas recenseacutes les pouvoirs publics procegravedent agrave unconfinement (allant jusqursquoagrave plusieurs heures) et des eacutevacuations surtout agravepetite eacutechelle mais parfois eacutegalement dans de tregraves grandes proportions (plusde 25 000 personnes agrave Nantes en 1987) Cela deacutepend donc du danger encouruet de la dureacutee de lrsquoincendie

Un cas de figure souvent reacutepertorieacute est le seul confinement sans eacutevacuation letemps que le nuage se disperse Encore une fois cela concerne principalementles zones habiteacutees tregraves proches de lrsquoincendie mais il arrive que les mesuressoient tregraves importantes (300 000 personnes confineacutees pendant 4 heures autourde Bacircle lors de lrsquoincendie de phytosanitaires en 1986)

Il est agrave noter que dans la grande majoriteacute des incendies les personnes intoxiqueacuteessont des pompiers ou du personnel du site industriel concerneacute Enfin les moyensdextinction employeacutes ont contribueacute dans certains cas agrave un transfert de pollutionvers le milieu aquatique (accident ndeg 161 du 08061988 Tours France accidentdu 01111986 Bacircle Suisse)



3 DESCRIPTION DU PHENOMENE

31 GENERALITES

Dans cette partie sont deacutecrits les principaux pheacutenomegravenes mis en jeu lors drsquounincendie susceptible de produire des fumeacutees toxiques Il convient de rappeler quetout incendie conduit agrave lrsquoeacutemission de composeacutes tregraves divers qui se deacutenombrent parmilliersLrsquointeraction entre lrsquoincendie et lrsquoenvironnement est illustreacutee par la Figure 1 ellecomporte principalement trois eacutetapes

bullDeacutebit ( )

Nature et quantiteacute ducombustible

PEClBois

Caracteacuteristiquesthermocineacutetiques de lrsquoincendie

Dispersion de la fumeacutee(conditions atmospheacuteriques)

SuiesCO2COH2ONOxHClHCN

Polluants

Toxiciteacute des produits formeacutes

Concentration en polluant

Concentration des produits Seuil (C SEI C SEL)

- Concentration- Temps drsquoexposition

Terme source

Impact sur les personnes

Dispersion

Q

bullVitesse de combustion ( V )bullHauteur de flamme ( H )bullTempeacuterature ( Tdeg )

Figure 1 Repreacutesentation scheacutematique de lrsquoeacutemission de polluants engendreacutes parun incendie de stockage de combustibles

Terme source le terme source deacutesigne la composition en nature et en quantiteacutede fumeacutees eacutemises par lrsquoincendie eacutetudieacute Il constitue en pratique les donneacuteeslaquo drsquoentreacutee raquo pour la dispersion atmospheacuteriqueAu cours drsquoun incendie les fumeacutees sont eacutemises en partie supeacuterieure du volumeformeacute par les flammes Les caracteacuteristiques thermocineacutetiques de lrsquoincendie sont lahauteur des flammes lrsquoeacutenergie thermocineacutetique initiale la vitesse la tempeacuteratureainsi que la concentration en gaz toxiqueCes valeurs deacutependent notamment du combustible impliqueacute et des conditions destockage de ces produitsLes mateacuteriaux usuels impliqueacutes dans les feux (mateacuteriaux cellulosiques produitshydrocarboneacuteshellip) sont constitueacutes des eacuteleacutements principaux suivants le carbonelrsquooxygegravene et lrsquohydrogegravene de telle sorte que la plupart des produits de combustioncorrespondent agrave des deacuteriveacutes du type CO CO2 H2O Les autres eacuteleacutements



couramment preacutesents N Cl F et Br (heacuteteacuteroatomes 1) se recombinent en gaztoxiques les plus courants sont HCN HCl HF HBr En compleacutement lacombustion incomplegravete des matiegraveres organiques geacutenegravere du CO au lieu du CO2 dela suie (principalement constitueacutee de carbone) et plusieurs composeacuteshydrocarboneacutes reacutesultant de la deacutecomposition thermique du combustible

Dispersion atmospheacuterique la dispersion atmospheacuterique caracteacuterise ledevenir dans le temps et dans lrsquoespace drsquoun ensemble de particules (aeacuterosolsgaz poussiegraveres) rejeteacutees dans lrsquoatmosphegravereLa dilution du panache de fumeacutees dans lrsquoatmosphegravere va deacutependre de plusieursparamegravetres

les conditions de rejet (nature du nuage de produit mode drsquoeacutemissiontempeacuterature)

les conditions meacuteteacuteorologiques (champ de vent de tempeacuterature)

lrsquoenvironnement (nature du sol preacutesence drsquoobstacles topographie)

Impact sur les personnes deux types drsquoexposition aux fumeacutees sont agraveconsideacuterer dans lrsquoeacutetude de lrsquoimpact toxique

milieu confineacute (incidence directe sur lrsquohomme par diverses voies inhalationcontact avec la peau ou les muqueuses)

milieu non confineacute (incidence sur la population voisine lieacutee agrave la dispersionatmospheacuterique du nuage toxique)

La toxiciteacute par inhalation des produits formeacutes (seul vecteur eacutetudieacute ici) est fonctionde la nature des polluants eacutemis et de leurs concentrations Les seuils de toxiciteacute(SEI et SEL) associeacutes sont geacuteneacuteralement connus pour une dureacutee drsquoexposition etune concentration (CSEI CSEL) 2 crsquoest-agrave-dire pour une dose toxique donneacutee

32 TERME SOURCE

La composition physique et chimique du terme source deacutepend principalement

des caracteacuteristiques thermocineacutetiques de lrsquoincendie

de la composition des fumeacutees en polluants

de lrsquoinfluence de la ventilation au niveau du foyer

1 Un heacuteteacuteroatome est un atome dune moleacutecule organique diffeacuterent du carbone et de lrsquohydrogegraveneLes plus freacutequents sont loxygegravene lazote le soufre les halogeacuteneacuteshellip2 CSEI et CSEL sont respectivement les concentrations pour les effets irreacuteversibles et leacutetaux



321 CARACTERISTIQUES THERMOCINETIQUES DE LrsquoINCENDIE

En amont de la dispersion atmospheacuterique de fumeacutees toxiques il convientgeacuteneacuteralement de quantifier le terme source crsquoest-agrave-dire de caracteacuteriser le rejet dela substance vers lrsquoair en terme de deacutebit de tempeacuterature de vitessehellip Il est doncneacutecessaire de deacutefinir le terme source par ses caracteacuteristiques thermocineacutetiques - deacutebit de fumeacutee cette grandeur va fixer la quantiteacute de produits (polluants)

eacutemise agrave lrsquoatmosphegravere Elle va deacutependre notamment de la vitesse decombustion du combustible Ce deacutebit joue un rocircle essentiel car il est eacutevidentque plus le deacutebit des fumeacutees est eacuteleveacute plus il sera difficile de diluer lesfumeacutees

- vitesse drsquoeacutemission elle deacutepend principalement de la tempeacuterature des gazde combustion En effet la vitesse ascensionnelle reacutesulte des forcesdrsquoArchimegravede sur le volume de gaz chauds Par ailleurs plus cette vitessesera importante plus la dilution des gaz se fera en altitude minimisant agravepriori lrsquoimpact sur lrsquoenvironnement

- hauteur drsquoeacutemission la hauteur drsquoeacutemission correspond agrave lrsquoaltitude agrave laquellea lieu la fin des reacuteactions chimiques de combustion Elle correspondgrossiegraverement agrave la hauteur des flammes Il est bien eacutevident que plus lahauteur drsquoeacutemission est importante plus lrsquoimpact devrait ecirctre faible (la dilutionse faisant en altitude)

- tempeacuterature elle reacutesulte principalement de la nature des combustibles ainsique des conditions de ventilation du foyer Plus les fumeacutees ont unetempeacuterature importante plus elles seront susceptibles de srsquoeacutelever du fait dela pousseacutee induite par la diffeacuterence de densiteacute avec lrsquoair

Il est donc important de deacuteterminer la nature du combustible et de voir comment lanature du combustible influence les caracteacuteristiques thermocineacutetiquesLes principaux produits concerneacutes dans un incendie sont des composeacutes carboneacutesazoteacutes chloreacutes soufreacutes hellip et les variations quantitatives des diffeacuterents composeacutesde combustion deacutependent des conditions thermiques de deacutecomposition delrsquoanalyse eacuteleacutementaire chimique du produit et du type drsquoincendie Par exemplelrsquoazote issu de feux bien ventileacutes est rejeteacute sous forme de NOx tandis qursquoagrave fortetempeacuterature dans des feux agrave ventilation controcircleacutee lrsquoazote est majoritairementrejeteacute sous forme de HCN

322 COMPOSITION DES FUMEES LES POLLUANTS

Drsquoune faccedilon geacuteneacuterale les principaux polluants gazeux asphyxiants irritantspouvant ecirctre rencontreacutes dans les fumeacutees drsquoincendie sont les suivants (SFPEHandbook of Fire Protection Engineering 2002) - Le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de carbone (CO2) produits decombustion les plus freacutequents et les plus abondants La quantiteacute globale de COproduite est du mecircme ordre de grandeur pour tous les mateacuteriaux qursquoil srsquoagisse deproduit compact ou expanseacute de mousse souple ou rigide de matiegravere plastique oude mateacuteriau traditionnel



- Lrsquoacide cyanhydrique (HCN) produit libeacutereacute avec les polyamides lespolyacrilonitriles les polyacrylonitriles butadiegravene styregravene (ABS) les polystyregravenesacrylonitrile (SAN) et les polyureacutethannes et les polymegraveres nitreacutes A 1000degC lespolyureacutethannes libegraverent la totaliteacute de leur masse sous forme drsquoHCN- Les oxydes drsquoazote ou les vapeurs nitreuses NOx (NO NO2) produits libeacutereacutesavec les polyacrylonitriles les polyamides et les celluloiumldes- Lrsquoanhydride sulfureux (SO2) et le sulfure drsquohydrogegravene (H2S) produits libeacutereacutesdans le cas des polysulfones et drsquoautres polymegraveres soufreacutes- Lrsquoacide chlorhydrique (HCl) produit libeacutereacute dans le cas des PVC et dessyntheacutetiques ignifugeacutes avec du chlore (polyesters chloreacutes) Par exemple le PVClibegravere tout son chlore agrave 400degC sous forme drsquoHCl (1 bouteille drsquoeau mineacuterale de 55 glibegravere 15 l de HCl)- Lrsquoacide fluorhydrique (HF) produit libeacutereacute dans le cas par exemple dupolyteacutetrafluoroeacutethylegravene- Le phosgegravene (COCl2) ce produit est libeacutereacute agrave lrsquoeacutetat de traces dans certains cas decombustion- Lrsquoacrylonitrile ou le cyanure de vinyle produit libeacutereacute par les SAN et les ABS- Le styregravene produit libeacutereacute dans le cas des polystyregravenes- Lrsquoammoniac (NH3) produit libeacutereacute dans le cas de certaines combustions depolyamides ou lors de la deacutecomposition drsquoengrais- Lrsquoacide aceacutetique (CH3CO2H) et le chlore (Cl2) dans le cas de la combustion desaceacutetates de vinyle- Le brome (Br2) produit libeacutereacute dans le cas de certains produits ignifugeacutes ouhalogeacuteneacutes mais souvent agrave des seuils tregraves infeacuterieurs aux seuils toxiquesOn peut noter que pour HCl HF et NH3 une reacuteaction avec lrsquohumiditeacute de lrsquoairsrsquoopegravere du fait que ces produits sont hydroscopiquesIl est agrave noter qursquoune meacutethode pour deacuteterminer la composition chimique des fumeacuteesest preacutesenteacutee au chapitre suivant (cf paragraphe 411)

323 INFLUENCE DE LA VENTILATION DU FOYER

A proximiteacute du foyer la nature des polluants deacutepend eacutegalement de la qualiteacute de laventilation Il apparaicirct donc neacutecessaire de caracteacuteriser tous types de feu du pointde vue de la ventilation (feu bien ou sous ventileacute)Les principaux sceacutenarios de deacutecomposition et les risques de deacuteveloppement dufeu peuvent ecirctre classeacutes en 3 cateacutegories - feu couvant ce type de feu implique de lentes deacutecompositions thermiques agravebasse tempeacuterature sans flammes Les produits de pyrolyse sont composeacutesessentiellement de produits carboneacutes (environ 50 de la masse deacutecomposeacutee) denature irritante pour les voies respiratoires Les acides organiques sont eacutegalementune source de gaz irritants dans ce genre drsquoincendie Ce type de feu peu violentgeacutenegravere donc des fumeacutees plutocirct eacutemises pregraves du sol



- feux ouverts (feux bien ventileacutes) ces feux ont lieu avec un excegraves drsquoair dansdes espaces ouverts (le ratio combustibleair est faible) Dans ces conditions lacombustion est complegravete de telle sorte que les principaux produits de combustionformeacutes sont le dioxyde de carbone lrsquoeau Le CO (minoritaire par rapport audioxyde de carbone) et le CO2 peuvent devenir dans ces incendies des produitstoxiques significatifs notamment par baisse du taux drsquooxygegravene Drsquoautres produitsinorganiques peuvent ecirctre eacutemis sous forme de gaz acides Des mateacuteriaux parexemple le bois traiteacute ne brucirclent pas complegravetement et produisent en fortemajoriteacute du CO et des gaz toxiques- feux sous ventileacutes ces feux ont lieu avec un deacutefaut drsquoair et consistent en depetits incendies dans des locaux importants La ventilation reacuteduite entraicircne desrejets de polluants importants CO CO2 HCN produits organiques fumeacutee et gazacides inorganiquesLrsquoinfluence de la ventilation sur la nature des produits formeacutes (milieu confineacute ououvert au niveau du foyer) a eacuteteacute eacutetudieacutee par lrsquoINERIS La ventilation joue un rocircle agravela fois sur les caracteacuteristiques thermocineacutetiques et sur la nature des produitsformeacutesSelon Tewarson (1996) les incendies en milieu sous ventileacutes sont les plusdangereux en raison des gaz issus drsquoune combustion incomplegravete (COhydrocarboneacutes mateacuteriaux gazeacuteifieacutes non brucircleacutes) en comparaison avec ceux sedeacuteroulant en milieu ouvert bien ventileacute ougrave le processus drsquooxydation est dominant etougrave la plupart des produits geacuteneacutereacutes sont issus drsquoune combustion complegravete

33 LA DISPERSION ATMOSPHERIQUE DES FUMEES DrsquoINCENDIE

La dispersion des fumeacutees toxiques dans latmosphegravere deacutepend des caracteacuteristiquesdeacutemission et des conditions meacuteteacuteorologiques en particulier la turbulence delatmosphegravere et la vitesse du vent Le lecteur peut se reacutefeacuterer plus particuliegraverementau rapport concernant la dispersion atmospheacuterique (Couillet 2002) reacutedigeacute dans lecadre du programme relatif agrave la formalisation du savoir et des outils dans ledomaine des risques majeurs

331 INFLUENCE DES CONDITIONS METEOROLOGIQUES

Les conditions meacuteteacuteorologiques influenccedilant la dispersion atmospheacuterique drsquounnuage de fumeacutees sont deacutecrites par de nombreux paramegravetres dont les principauxsont ceux lieacutes dune part agrave la turbulence atmospheacuterique et dautre part agrave lavitesse du vent Les autres paramegravetres qui caracteacuterisent les conditionsmeacuteteacuteorologiques ne seront pas abordeacutes dans ce document



3311 INFLUENCE DE LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE

La turbulence atmospheacuterique est due agrave la fois agrave des turbulences doriginemeacutecanique engendreacutees par la rugositeacute du sol et agrave des turbulences doriginethermique lieacutees agrave la stratification verticale de la tempeacuterature de latmosphegravere Ellepeut ecirctre eacutevalueacutee par lenregistrement en un point des fluctuations de la vitesse etde la direction du ventDeux types de turbulences meacutecaniques peuvent ecirctre distingueacutees la turbulence agravepetite eacutechelle et la turbulence agrave grande eacutechelle La turbulence agrave petite eacutechelle estinfluenceacutee par la rugositeacute du sol La turbulence agrave grande eacutechelle est lieacutee agrave despheacutenomegravenes meacuteteacuteorologiques lointains

Par ailleurs concernant les turbulences dorigine thermique une caracteacuteristiqueimportante est la stabiliteacute atmospheacuteriqueA cet eacutegard Pasquill (1974) propose une classification comportant 6 classes destabiliteacute noteacutees de A agrave F et couvrant les cas des atmosphegraveres tregraves instables agraveinstables (classes A et B) jusquaux cas des atmosphegraveres stables agrave tregraves stables(classes E et F) en passant par les cas neutres (classes C et D)Lorsquune atmosphegravere est instable (classes A et B de Pasquill) la dispersionatmospheacuterique est favoriseacutee Un meacutelange gazeux leacuteger eacutemis en continu conduit agravela formation dun panache tregraves ouvert En conseacutequence une part importante duproduit eacutemis se disperse vers le sol Il en reacutesulte que malgreacute leacuteleacutevation initiale lesconcentrations en polluants au sol peuvent ecirctre importantes (Figure 2)

Figure 2 Dispersion dans une atmosphegravere instable

A lopposeacute lorsquune atmosphegravere est stable son aptitude agrave diffuser verticalementun polluant est faible Et dans le cas dune eacutemission continue dun meacutelange gazeuxinitialement de densiteacute infeacuterieure agrave celle de lair ambiant ceci se traduit par laformation dun panache tregraves peu ouvert que certains appellent laquo panachedrapeau raquo La dispersion sopegravere donc en altitude et les concentrations depolluants au sol sont relativement faibles (Figure 3)



Figure 3 Dispersion dans une atmosphegravere stable

Enfin il est aussi possible dobserver une couche drsquoinversion lors de conditionsmeacuteteacuteorologiques telles que latmosphegravere soit instable jusquagrave une certaine altitudepuis tregraves stable au-delagrave La couche drsquoinversion joue le rocircle drsquoobstacle vis-agrave-vis dela dispersion le panache restant confineacute entre le sol et cette couche

3312 INFLUENCE DE LA VITESSE DU VENT

Quel que soit leacutetat de stabiliteacute de latmosphegravere un rejet continu de gaz plus leacutegerque lair conduit agrave la formation dun panache qui seacutelegraveve tant que sa massevolumique reste faible devant celle de lair Tout en seacutelevant de lair est introduitdans le panache Ainsi agrave partir dune certaine altitude le panache devient aussidense que son environnement son eacuteleacutevation cesse et la dispersion sopegravere alors agravealtitude quasi constante Le panache est alors laquocoucheacuteraquo

Sur la base dobservations (travaux de Briggs entre autres (Davidson 1990)) et enappliquant les principes de conservations de la physique (conservation de laquantiteacute de mouvement conservation de la masse) il est possible de montrerquun panache initialement composeacute dun meacutelange gazeux leacuteger se couchedautant plus rapidement que la vitesse du vent est importante Ainsi la dispersiondun polluant gazeux leacuteger sopegravere dautant plus pregraves du sol que la vitesse du ventest grande De ce fait les concentrations susceptibles decirctre observeacutees au solsous le vent dun rejet peuvent dans certains cas malgreacute un grand apport daircroicirctre avec la vitesse du vent

332 INFLUENCE DES CARACTERISTIQUES DEMISSION

Sagissant de la hauteur h de la base du panache de fumeacutees toutes choses eacutegalespar ailleurs les concentrations en gaz toxiques observeacutees au sol sous le vent delincendie seront dautant plus importantes que la hauteur h sera faibleQualitativement les paramegravetres concernant lrsquoeacutecart de tempeacuterature entre lesfumeacutees et lair ambiant et vitesse ascensionnelle initiale ont le mecircme typedinfluence En effet plus les fumeacutees ont une tempeacuterature importante plus ellessont susceptibles de srsquoeacutelever du fait de la pousseacutee induite par la diffeacuterence dedensiteacute avec lrsquoair De mecircme plus la vitesse ascensionnelle initiale est importantedirectement lieacutee aux caracteacuteristiques thermocineacutetiques de lrsquoincendie plus lesfumeacutees seacutelegraveveront



34 IMPACT SUR LES PERSONNES

Avant de donner quelques eacuteleacutements sur les modes drsquoaction de certainessubstances toxiques sur les personnes quelques notions doivent ecirctrepreacutealablement deacutefinies (seuil de toxiciteacute dose toxiquehellip)

341 SEUIL DE TOXICITE (EFFETS SUR LES PERSONNES)

3411 DEFINITION

Les seuils de toxiciteacute visent agrave preacuteciser lrsquoeffet sur lrsquoecirctre humain qui reacutesulte delrsquoexposition agrave une certaine quantiteacute de produits (cf la meacutethodologie dedeacutetermination des SEI et SEL) 3 Les effets geacuteneacuteralement consideacutereacutes sont - Les effets reacuteversibles pour lesquels lrsquoindividu exposeacute retrouve son eacutetat de

santeacute anteacuterieur agrave lrsquoaccident - Les effets irreacuteversibles correspondant agrave la persistance dans le temps dune

atteinte leacutesionnelle ou fonctionnelle directement conseacutecutive agrave uneexposition en situation accidentelle (exposition unique et de courte dureacutee)ayant pour conseacutequence des seacutequelles invalidantes

- Les effets leacutetaux correspondant agrave la survenue de deacutecegraves pour une proportiondonneacutee drsquoindividus

Parallegravelement il existe plusieurs deacutefinitions de seuils de toxiciteacute selon les effetsrechercheacutes et les pays consideacutereacutes ceux pris comme reacutefeacuterence en France sontlisteacutes ci-apregraves SEI (seuil des effets irreacuteversibles) Concentration maximale de polluant dans lair agrave un temps dexposition donneacute endessous de laquelle chez la plupart des individus4 aucun effet irreacuteversible nrsquoestobserveacute SEL (seuils des effets leacutetaux) Concentrations maximales de polluant dans lair agrave un temps dexposition donneacute endessous de laquelle chez la plupart des individus 4 aucun risque de deacutecegraves nrsquoestobserveacuteSelon lrsquoarrecircteacute du 22 octobre 2004 les concentrations drsquoexposition pour les effetsleacutetaux sont les suivantes - Concentration leacutetale agrave 1 correspond aux seuils des premiers effets leacutetaux

(SEL) pour la zone de dangers graves pour la vie humaine

3 Internet wwwinerisfr portail substances chimiques laquo Emissions accidentelles de substanceschimiques dangereuses dans lrsquoatmosphegravere seuils de toxiciteacute aigueuml raquo INERIS 20034 Dans le cadre de la toxiciteacute des substances impliqueacutees dans des accidents chimiques seuls sontpris en consideacuteration les effets se produisant chez la plupart des individus La notion de laquo la plupartdes individus raquo exclut les sujets laquo hypersensibles raquo (par exemple les insuffisants respiratoiresetc)



- Concentration leacutetale agrave 5 correspond aux seuils des effets leacutetaux (SEL)significatifs pour la zone des dangers tregraves graves pour la vie humaine

La meacutethode de deacutetermination des seuils ainsi que les rapports techniques relatifsaux substances examineacutees sont disponibles sur le site Internet de lrsquoINERIS(httpwwwinerisfr) dans la rubrique services de lrsquoINERIS portail substancestoxiquesPour chaque substance la reacuteactualisation des seuils fait lrsquoobjet drsquoun rapportpreacutesentant notamment lrsquoensemble des donneacutees bibliographiques disponibles etutiliseacutees pour deacuteterminer les seuils drsquoeffets leacutetaux et les seuils drsquoeffets irreacuteversiblesCes rapports sont valideacutes par un groupe drsquoexperts toxicologues associant desrepreacutesentants de lrsquoadministration des industriels et des experts

3412 NOTION DE DOSE

Lorsqursquoune personne respire une atmosphegravere pollueacutee par un produit toxique leseffets redouteacutes possibles sont directement fonction de la concentration C et dutemps t pendant lequel le sujet est exposeacute agrave cette concentration Les effets varientbien eacutevidemment selon que la personne est un enfant ou un vieillard ainsi qursquoenfonction de son eacutetat de santeacute ou de ses faculteacutes drsquoaccoutumanceAussi les courbes dans un plan (C t) correspondant agrave un effet donneacute sont eacutetabliespour une population repreacutesentative de lrsquoensemble des situations susceptibles de seproduireDans le plan Log (C) Log (t) ces courbes peuvent ecirctre geacuteneacuteralement assimileacutees agravedes droites et donc agrave effet E constant la concentration et le temps se trouventpratiquement lieacutes par une relation C

nt = E (Figure 4) Cette relation est plus

connue sous le nom de Loi de Haber

Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI

Figure 4 Repreacutesentation scheacutematique de la Loi de Haber



Sur ces courbes les coordonneacutees drsquoun point (C t) repreacutesentent - lrsquoeacutechelon de concentration C (en ppm)- le temps drsquoapplication t de cet eacutechelon neacutecessaires pour que lrsquoeffet E se

produise

Cet effet se produira degraves que Cnt E

A titre drsquoexemple sur la Figure 4

)Ct( 22 pas drsquoeffets significatifs sur la santeacute de lrsquohomme

SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21

En pratique lors drsquoun accident un observateur nrsquoest jamais soumis agrave un eacutechelon deconcentration constant dans le temps et il y a donc lieu drsquointeacutegrer les apports dechacun des pas de temps pendant lesquels la concentration est supposeacuteeconstante en calculant

dt)t(CIn

0

tt

tt

n

Avec t0 deacutebut drsquoexposition

tn fin drsquoexposition

Lrsquoeffet se produira si I ELes valeurs des variables E et n deacutependent agrave la fois du type drsquoeffet consideacutereacute(apparition agrave faible probabiliteacute de la leacutetaliteacute par exemple) et de la nature du polluanttoxique en cause

Dans le cas de fumeacutees drsquoincendie telles que celles consideacutereacutees dans le cadre decette eacutetude plusieurs gaz toxiques sont susceptibles drsquoecirctre eacutemis simultaneacutement agravelrsquoatmosphegravereAinsi le seuil (souvent encore exprimeacute en terme de concentration volumique oumassique) agrave retenir pour caracteacuteriser la toxiciteacute des fumeacutees nrsquoest pas celui drsquoungaz pur mais drsquoun meacutelange de gaz La deacutetermination de ce seuil eacutequivalentconstitue par conseacutequent une question agrave part entiegravere (voir sect 44)Il est agrave noter qursquoune reacutevision de lrsquoeacutetat de lrsquoart sur ces questions de prise en comptedes effets toxiques des composeacutes drsquoincendie est en cours de reacutealisation au sein ducomiteacute de normalisation ISOTC 92 SC3 pour deux critegraveres de toxiciteacute

- la leacutetaliteacute- les effets incapacitants

342 ATTEINTE DES PRODUITS TOXIQUES SUR LrsquoHOMME

Pour estimer le danger encouru par la population exposeacutee agrave un nuage toxique ilest deacuteterminant de savoir si des personnes sont susceptibles drsquoinhaler des dosescritiques pour leur santeacute et de connaicirctre lrsquoimpact symptomatique sur lrsquohomme



Quelques exemples drsquoatteintes sont fournies dans le Tableau 3 drsquoapregraves Fortin2000 et Mairesse 1999

Agent Type drsquoatteinte ou effet

Monoxyde de carbone CO Hypoxie geacuteneacuterale du SNC (systegraveme nerveux central)et du cœur

Dioxyde de carbone CO2 Narcose

Acide Cyanhydrique HCNAsphyxie

Oxydes drsquoazote

Vapeurs nitreuses (NO+NO2)Pulmonaire heacutemoglobine

Isocyanates Pulmonaire Oculaire Cutaneacutee

Ammoniac Pulmonaire Oculaire

Toxiques halogeacuteneacutes

Acide chlorhydrique HCl

Acide Fluorhydrique

Irritation sur les muqueuses

Pulmonaire

Oculaire

Phosgegravene COCl2 Irritation nasale Pulmonaire Oculaire

Dioxines (PCDD et PCF) Heacutepatique Fœtotoxiciteacute Canceacuterogenegravese

Oxyde de soufre H2S Pulmonaire heacutemoglobine

Composeacutes organiques volatils

Carbonyles acide formaldeacutehyde

Pulmonaire Oculaire

Acroleacuteine Pulmonaire

Hydrocarbures cyclohexane cyclobutane Narcose et asphyxie pulmonaire

Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC

Narcose et atteinte du SNC

Tableau 3 Conseacutequences potentielles sur la santeacute de lrsquohomme des quelquessubstances toxiques (drsquoapregraves Fortin 2000 et Mairesse 1999)

Les suies (aeacuterosols microparticulaires) constitueacutees drsquohydrocarbures lourds decomposeacutes polycycliques azoteacutes et de carbone se deacuteposent dans lrsquoarbrerespiratoire en fonction de leur granulomeacutetrie et constituent un film adheacuterent agravelrsquoeacutepitheacutelium bronchique Les particules de suie sont chargeacutees drsquoirritants adsorbeacutes agraveleur surface et peuvent donc induire des leacutesions de la muqueuse risquant de



provoquer des obstructions bronchiolaires Enfin les suies sont agrave lrsquoorigine drsquountransfert thermique important plus marqueacute que pour les gaz Elles repreacutesententdonc probablement un facteur important de brucirclure agrave la fois thermique et chimiquedes voies aeacuteriennes (Fortin 2000)

Par ailleurs un certain nombre de produits de deacutecomposition incomplegravete tels quedes goudrons des hydrocarbures aliphatiques ou aromatiques en tregraves finesparticules (aeacuterosols) des HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques dont lebenzo(a) pyregravene) peuvent envahir les voies respiratoires (risques drsquoœdegravemesbronchiques et pulmonaires)

343 AUTRES IMPACTS SUR LES PERSONNES

Outre la toxiciteacute des produits le danger des fumeacutees reacutesulte aussi de labaissementde la visibiliteacute lieacutee agrave lopaciteacute des fumeacuteesLabaissement de la visibiliteacute est tout simplement lieacute aux volumes de fumeacuteesproduits par la combustion des mateacuteriaux solides etou liquides impliqueacutes dans lesincendies agrave leur opaciteacute et leurs vitesses de production Lrsquoabaissement de lavisibiliteacute provoque une perte de lorientation ce qui peut induire des tempsdrsquoexposition aux fumeacutees plus important De plus un effet de panique associeacute agrave unmasquage partiel ou total des itineacuteraires de fuite peut induire des suraccidents



4 MODELISATIONDans ce chapitre lrsquoINERIS propose une approche theacuteorique du calcul du termesource (deacutebits massiques de polluants caracteacuteristiques cineacutetiques drsquoeacutemission) dela dispersion et de lrsquoimpact sur les personnes en tenant compte de lrsquoeacutetat de lrsquoartCette approche repose sur lrsquoexpeacuterience de lrsquoINERIS acquise lors drsquoexpertisesreacutealiseacutees dans le cadre de prestations de type analyse drsquoaccidents lors drsquoessaisdrsquoincendie de produits toxiques reacutealiseacutes en galerie incendie et sur des informationsdisponibles dans la litteacuterature (Marlair 1991 et Cwiklinski 1992)

41 TERME SOURCE PRODUCTION DES POLLUANTS ET COMPOSITION DESFUMEES DE LrsquoINCENDIE

Dans cette partie une eacutetude des eacutemissions toxiques potentielles est reacutealiseacutee sur labase de la connaissance disponible de la nature et des quantiteacutes des produitscombustibles de lrsquoincendie De plus des hypothegraveses sont fournies sur la chimie dufeu Ces hypothegraveses srsquointegravegrent dans une meacutethodologie de deacutetermination de lacomposition chimique des fumeacutees en polluants toxiques

Le preacutesent paragraphe a pour objet de preacutesenter la deacutemarche retenue de maniegraveregeacuteneacuterale par lrsquoINERIS pour la caracteacuterisation du terme source de lrsquoincendie Cettedeacutemarche repose sur des hypothegraveses qui prennent en compte

une connaissance de la nature chimique des aliments au feu consideacutereacutes et lescompositions types des fumeacutees qursquoil geacutenegraverent

les donneacutees recueillies notamment dans la litteacuterature quant au comportementau feu des matiegraveres combustibles consideacutereacutee (phase drsquoidentification despolluants)

un bilan matiegravere pour estimer la proportion massique disparue au cours drsquounincendie pour chaque famille de produits

Cette phase est geacuteneacuteralement assez difficile eacutetant donneacute la diversiteacute des alimentsau feu impliqueacutes dans un incendie

En effet nombre de paramegravetres et donneacutees drsquoentreacutees influencent la deacuteterminationde la composition des fumeacutees

la composition chimique du combustible

la quantiteacute de matiegravere participant effectivement agrave lrsquoincendie (proportion dematiegravere brucircleacutee)

la cineacutetique du feu et sa propagation

et la recombinaison des atomes dans les fumeacutees par combustion oudeacutegradation des matiegraveres combustibles



La Figure 5 explicite la deacutemarche geacuteneacuterale suivie pour la deacutetermination de lacomposition des fumeacutees

Composition de lrsquoaliment au feu (bilan atomique)

Regravegles de recombinaison desatomes gaz toxiques

particuliers

Litteacuterature confrontationaux faits (Retour

drsquoexpeacuterience)

Analyse physico-chimique desproduits

Donneacutees expeacuterimentales

Composition des fumeacutees CO HCN NO2 SO2

HClhellip

Vitesse de combustion Eacutenergie produite par lefeu (Joules)

Deacutebit defumeacutees (kgs)

Puissance totale delrsquoincendie (MW)

Figure 5 Synoptique de la deacutemarche geacuteneacuterale pour la caracteacuterisation du termesource de lrsquoincendie

4111 BILAN MASSE

Il est possible en premiegravere approximation de distinguer deux principales classesde mateacuteriaux combustibles vis-agrave-vis du risque de pollution ou de toxiciteacute desfumeacutees en cas dincendie

- Ainsi les combustibles qualifieacutes de classiques sont ceux qui ne sontconstitueacutes que de combinaisons des eacuteleacutements chimiques C (Carbone) H(Hydrogegravene) et eacuteventuellement O (Oxygegravene) exemple le bois le polyeacutethylegravenele papier (mateacuteriau non traiteacute) sont preacutesents dans les emballages notammentLes gaines et films constitueacutes de polyeacutethylegravene ou polypropylegravene entrent aussidans cette classe de mateacuteriaux Les produits de combustion deacutegageacutes enquantiteacutes significatives sont alors en quasi-totaliteacute le CO2 (dioxyde de carbone)le CO (monoxyde de carbone) et H2O (la vapeur deau) ainsi que deshydrocarbures eacuteventuellement oxygeacuteneacutes et des suies

- Les autres mateacuteriaux combustibles sont agrave consideacuterer agrave part degraves quentredans leur composition chimique au moins un des eacuteleacutements source potentiellede nuisances tels que N S Cl F Br P I eacuteleacutements meacutetalliques En effetlors de leur deacutegradation thermique ou de leur combustion ces produits sontsusceptibles de deacutegager des produits corrosifs dangereux pour lhomme agrave desconcentrations geacuteneacuteralement bien infeacuterieures au seuil de criticiteacute du CO Citonsnotamment les oxydes dazote NOx les oxydes de soufre SOx et autrescomposeacutes soufreacutes (H2S) les acides halogeacuteneacutes (HCl HF HBr)



Il est agrave noter que les matiegraveres actives sont agrave de rares exceptions pregraves agrave rangerparmi les autres mateacuteriaux combustibles tels que deacutefinis preacuteceacutedemment dufait de la composition chimique relativement complexe et de leur formulationcomportant souvent en association dailleurs plusieurs eacuteleacutements sourcepotentielle de nuisances

Rappelons que lrsquoensemble des bilans de matiegravere sont reacutealiseacutes en appliquant leprincipe de la conservation de la masseCompte tenu de lrsquoeacutetat de lrsquoart actuel dans la modeacutelisation des effets toxiques il fautrappeler que le CO est responsable de la majoriteacute des deacutecegraves de victimes ayantinhaleacute des fumeacutees toxiques en milieu fermeacute (bacirctiments) (Nelson 1998)Toutefois lrsquoeacutetude et les modeacutelisations doivent prendre en consideacuteration lrsquoensembledes produits susceptibles drsquoentrer dans la composition des fumeacutees afin desrsquoassurer du potentiel toxique global Les hypothegraveses de travail sur le domaine dufeu doivent ecirctre eacutetudieacutees en deacutetail

4112 HYPOTHESES DE TRAVAIL SUR LA CHIMIE DU FEU

Pour meacutemoire les hypothegraveses de travail sur la chimie du feu reposent sur laconnaissance des proprieacuteteacutes physiques et chimiques des matiegraveres mises en jeu etsur des donneacutees expeacuterimentales dont dispose lrsquoINERIS notamment les donneacuteesissues des essais au calorimegravetre Tewarson (Description en annexe 2)

41121 HYPOTHESES SUR LE DEVENIR DU CARBONE

Les produits drsquooxydation du carbone sont le CO le CO2 les suies et lrsquoHCN (en casde preacutesence drsquoazote dans la moleacutecule de deacutepart) LrsquoINERIS retient un rapportmolaire COCO2 de 01 pour la reacutepartition des produits issus de lrsquooxydation ducarbone (Tsuchiya 2000 et Marlair 1996) Cette valeur de 01 est geacuteneacuteralementjugeacutee suffisamment conservative au regard de lrsquoexpeacuterience acquise par lrsquoINERISpour les incendies bien ventileacutes Cette valeur peut toutefois ecirctre moduleacuteenotamment lorsque le feu est sous ventileacute Ce ratio peut alors prendre des valeurssupeacuterieures

41122 HYPOTHESES SUR LE DEVENIR DES MOLECULES

En reacutefeacuterence au paragraphe 312 quelques hypothegraveses sur le devenir desmoleacutecules sont preacutesenteacutees ci-apregravesChloreLa formation de chlore libre (Cl2) est possible selon la nature du produit etou selonles reacutesultats drsquoessais de combustion Dans la plupart des cas la formation deCOCl2 (chlorure de carbonyle ou phosgegravene) est neacutegligeable et ne peut a priori seconcevoir qursquoagrave lrsquoeacutetat de traces pour les organochloreacutes Des quantiteacutes significativesdrsquoautres moleacutecules chloreacutees toxiques (Cl2) plus complexes sont peu plausiblesdans un feu geacuteneacuteraliseacute bien deacuteveloppeacute En effet le niveau de tempeacuterature estsuffisant pour casser ces moleacutecules et former principalement du HCl Lrsquoeacutetat de lrsquoart



consiste geacuteneacuteralement agrave retenir lrsquohypothegravese conservatrice suivante tout le chlorese transforme en HCl composeacute le plus stable du point de vue thermodynamiqueOn peut noter que HCl peut se dissocier en H3O+ et Cl- en preacutesence drsquoeau(hydroscopie)SoufreIl est communeacutement admis que tout le soufre srsquooxyde en SO2 Cette hypothegraveseconstitue une approximation reacutealiste qui est assez bien valideacutee par la litteacuterature Acet eacutegard des essais reacutealiseacutes par lINERIS ont notamment mis en eacutevidence laformation de composeacutes tels que des mercaptans en sus du SO2 Lhypothegravese quiconsiste agrave admettre que tout le soufre brucircleacute se transforme en SO2 est de toutefaccedilon retenue car elle est globalement peacutenalisante dun point de vue du risquetoxique la toxiciteacute des autres espegraveces susceptibles decirctre eacutemises en quantiteacutessignificatives (H2S mercaptans) eacutetant moindrePar ailleurs une partie du soufre concerneacute (mais dont il est impossible a prioridrsquoeacutevaluer lrsquoimportance) pourrait ecirctre pieacutegeacutee sous forme de reacutesidus plus ou moinsmineacuteraliseacutes Le fait de consideacuterer un rendement de conversion de 100 en SO2est donc une regravegle relativement peacutenalisante et reste en lrsquooccurrence lrsquooption la plusprudenteAzoteLa prise en compte de lrsquoazote est assez complexe car en geacuteneacuteral au moins 4composeacutes ou familles de composeacutes (HCN NOx et dans une moindre mesure NH3mais eacutegalement N2) interviennent systeacutematiquement dans les deacutecompositionsthermiques de mateacuteriaux azoteacutes Lrsquoazote se retrouve dans des proportionsvariables suivant les conditions de pyrolysecombustion Il nrsquoy a donc pas desolution unique valable pour lrsquoensemble des cas pratiques rencontreacutes Toutefoisdes donneacutees expeacuterimentales obtenues par lrsquoINERIS montrent que dans le cas desincendies une part importante de lrsquoazote chimiquement lieacutee agrave lrsquoaliment au feu estrecombineacutee sauf cas particulier en azote moleacuteculaire N2 (au moins 60) ou seretrouve pieacutegeacutee dans les suies et les eacuteventuels reacutesidus solidesIl est difficile degraves lors de faire ressortir une tendance quantifiable justifiant une loide reacutepartition speacutecifique vers tel ou tel toxique azoteacute majeur Pour la plupart desproduits comportant intrinsegravequement cet eacuteleacutement il est possible drsquoadopter unemesure conservative dicteacutee par lrsquoexpeacuterience accumuleacutee agrave lrsquoINERIS sur les produitschimiques issus de la chimie fine 40 de lrsquoazote total est retenu comme vecteurde fumeacutees toxiques et est converti arbitrairement pour moitieacute en HCN et pourmoitieacute en NOx (comptabiliseacute en NO2) le reste se recombine en azote moleacuteculairePhosphoreIl srsquoagit bien drsquoun eacuteleacutement source potentielle de nuisances mais dont la prise encompte est rendue difficile en lrsquoabsence de donneacutees fiables sur les espegraveceschimiques gazeuses phosphoreacutees susceptibles drsquoecirctre eacutemises Rappelons que denombreux composeacutes organophosphoreacutes sont des produits neurotoxiquespuissantsSoulignons que les eacutevolutions et recombinaisons des composeacutes oxydeacutes de typeP2O4 P2O5 parfois consideacutereacutes dans certaines eacutetudes sont encore mal connues denos jours



BromeLa formation de HBr etou de Br2 est thermodynamiquement possible Les toxiciteacutesde HBr et Br2 sont comparables agrave leurs eacutequivalents chloreacutesMeacutetauxConcernant les eacuteleacutements meacutetalliques entraicircneacutes dans les fumeacutees de lrsquoincendie ilssont tous susceptibles drsquoengendrer drsquoeacuteventuels rejets nuisibles pour la santeacute desindividus et pour lrsquoenvironnement (air sol) Toutefois les connaissances en lamatiegravere restent limiteacutees et il nrsquoexiste pas de regravegles pratiques agrave appliquer pourdeacuteterminer le terme source de pollution theacuteoriqueLrsquoensemble de ce qui suit srsquoappuie donc sur quelques hypothegraveses eacutetablies agrave partirdes donneacutees disponibles dans la litteacuterature concernant les points de fusion etdrsquoeacutebullition des meacutetaux les phases oxydeacutees les plus stables et les tempeacuteraturesde formation de ces formes oxydeacutees Ainsi pour la plupart des meacutetaux concerneacutesil y a de grandes chances de retrouver ceux-ci pieacutegeacutes sous la forme drsquooxydes oude sels dans les reacutesidus solides laisseacutes par le feu

Les sources principales de meacutetaux lourds sont les plastiques les verres leseacuteleacutements meacutetalliques et les deacutechets meacutenagers speacuteciaux (DMS) et en particulier lespiles agrave partir desquelles le zinc le cadmium et le mercure sont les polluantsprioritaires susceptibles drsquoecirctre entraicircneacutes dans les fumeacutees drsquoincendieLe zinc srsquooxyde vers 400degC et forme des aeacuterosols drsquooxydes de zinc ZnO irritantsLe cadmium eacutemet facilement des vapeurs agrave tempeacuterature moyenne vapeurs quisont transformeacutees en oxydes toxiques par lrsquoair Notons en effet que le cadmium estun composeacute particuliegraverement toxique Enfin le mercure peut lui aussi ecirctre pris encompte sous la forme drsquoHg meacutetallique qui a une toxiciteacute importante

41123 TABLEAU DE SYNTHESE

Le Tableau 4 reacutesume les hypothegraveses sur le devenir des eacuteleacutements et des sourcespotentielles de nuisance

Ce tableau srsquointegravegre dans une meacutethode (Figure 6) drsquoidentification du devenir desatomes et des quantiteacutes de composeacutes toxiques formeacutes suite agrave un incendie en vuede deacutefinir la composition massique des fumeacutees en polluants toxiquesAfin de deacuteterminer la composition des fumeacutees en polluants toxiques il faut prendreen compte les donneacutees de base sur la nature des aliments au feu ainsi que lavitesse de combustion des produits impliqueacutesDe lagrave un bilan atomique est dresseacute afin drsquoen deacuteduire la composition des fumeacutees etles caracteacuteristiques thermocineacutetiques du systegraveme

Il est agrave noter que chaque eacutetape peut ecirctre compleacuteteacutee par une phase expeacuterimentale

Hypothegraveses de base Hypothegraveses plus fines(ou parameacutetriques)

COCO2 = 01 COCO2 = eacutetant fixeacute par expeacuterimentation ou



analyse des sceacutenarios drsquoincendie (feuxcouvantshellip)

100 Cl HCl (100-x) Cl HClx Cl COCl2 (phosgegravene) et ou

Cl2 (selon la nature du produit ou et les reacutesultatsdrsquoessais de combustion)

100 S SO2 SO2 + sulfure drsquohydrogegravene + mercaptans avecpossibiliteacutes de preacutesence de SO2 dans les reacutesidus

solides (sulfateshellip) selon les reacutesultats drsquoessais decombustion

x en (NOx + HCN) avec xvariant de 30 agrave 50 selon le

produit50 agrave 60 N2

NH3 (minoritaire)

NOx HCN N2 avec preacutesence drsquoautres composeacutespossibles tels que les isocyanates benzonitrileetc selon les reacutesultats drsquoessais de combustion

Tableau 4 Hypothegraveses sur le devenir des eacuteleacutements et des sources potentielles denuisance

Bilan atomique

Essais en grandeur reacuteelle

OUI

Hypothegraveses sur le devenir des atomesNature et quantiteacutes des composeacutes toxiques formeacutes

Donneacutees de base du stockage(nature des produits)

Composition desfumeacutees en polluants

toxiques

Donneacutees suffisantes Phase expeacuterimentale (Tewarson essais en grand)

NON

Donneacutees suffisantes

NON

OUI

Deacutefinition du systegraveme

Composition des fumeacutees

(nature des aliments au feuidentification des polluantsbilan de matiegravere)

Caracteacuteristiques thermocineacutetiques

Analyse physico-chimique



Figure 6 Meacutethodologie pour deacutefinir la composition massique des fumeacutees enpolluants toxiques

42 TERME SOURCE CARACTERISTIQUES THERMOCINETIQUES

La deacutetermination des caracteacuteristiques neacutecessitent notamment la connaissance dela puissance libeacutereacutee crsquoest-agrave-dire du pouvoir calorifique et de la vitesse decombustion Il est possible par la suite de deacuteterminer les caracteacuteristiques du termesource agrave partir de la puissance

421 ASPECTS ENERGETIQUES

Au cours drsquoun incendie drsquoimportantes quantiteacutes de chaleur sont libeacutereacutees et leurtransmission (par rayonnement convection ou conduction) concourt agrave lageacuteneacuteralisation de lrsquoincendie Lrsquoestimation de ces quantiteacutes de chaleur peut ecirctrereacutealiseacutee moyennant le calcul du potentiel calorifique (ou encore charge calorifique)des produits preacutesents dans le stockage ainsi que celui de la vitesse decombustionlaquo Le potentiel calorifique surfacique drsquoun local quantifie la quantiteacute totale dechaleur susceptible drsquoecirctre produite par une combustion complegravete de la totaliteacute descorps combustibles se trouvant dans le dit local et par uniteacute de sa surface raquo(Incendie et Produits chimiques 1984)La quantiteacute de combustibles preacutesents est entre autres un paramegravetre direct de ladeacutetermination de la quantiteacute drsquoeacutenergie disponible Il est agrave noter que dans de tregravesnombreux incendies la quantiteacute totale de chaleur deacutegageacutee est tregraves certainementinfeacuterieure agrave la quantiteacute theacuteorique deacutetermineacutee avec ce calcul du potentiel calorifiqueEn effet le taux de combustion soit le rapport entre la quantiteacute de chaleurdisponible et celle effectivement libeacutereacutee varie sensiblement avec la geacuteomeacutetrie deslocaux les modes de stockage les caracteacuteristiques des mateacuteriaux la masse decombustibles reacuteellement mise en jeu etchellip De plus lrsquointervention des services desecours modifie lagrave encore les caracteacuteristiques eacutenergeacutetiques theacuteoriques du feuA lrsquoaide drsquohypothegraveses relatives aux masses de produits disparues au cours delrsquoincendie et par lrsquoestimation des potentiels calorifiques massiques associeacutes auxfamilles de produits (drsquoapregraves la composition chimique retenue) il est possible decalculer lrsquoeacutenergie deacuteveloppeacutee en theacuteorie par lrsquoincendieA partir de ces donneacutees de base la puissance thermique deacuteveloppeacutee par lincendieest deacutetermineacutee en prenant en compte

les caracteacuteristiques du stockage notamment la geacuteomeacutetrie et la surface offerteau feu

les vitesses speacutecifiques moyennes de combustion des produits et mateacuteriauxstockeacutes

le pouvoir calorifique infeacuterieur (PCI)5

5 On distingue 2 pouvoirs calorifiques PCS = PCI + Chaleur latente deacutevaporation de lrsquoeau



422 ASPECTS CINETIQUES

La vitesse de combustion constitue un facteur drsquoinfluence important pour lescalculs de dispersion des fumeacutees drsquoincendie Elle conditionne notamment lesdeacutebits massiques de polluants et pour partie lrsquoeacutenergie thermocineacutetique du panacheagrave lrsquoeacutemissionPour meacutemoire la vitesse de combustion (mrsquorsquo) est deacutefinie comme la masse de solideou de liquide brucircleacutee par uniteacute de surface et de temps (gm2s)

Etant donneacute

la diversiteacute des familles drsquoaliments au feu et les incertitudes qui peuventdemeurer concernant leur composition chimique effective et leur eacutetatphysique

la reacutepartition de ces aliments au feu dans le stockage leur proximiteacute et leurcomportement au feu

lrsquoinfluence des conditions ambiantes (tempeacuterature hygromeacutetrie ventilationet circulation des gaz flux thermique)

la disparition de certains mateacuteriaux non combustibles par eacutevaporation oudeacutecomposition selon une cineacutetique non facilement quantifiable

les modes de stockage et de conditionnement employeacutes pour chaquefamille plus ou moins dense contenants de nature diversehellip

la difficulteacute agrave preacutevoir le deacuteroulement du feu (descriptif des flammes surfacesconcerneacutees combustion en fucircts ou apregraves eacutepandage etc)

lrsquointervention des secours et lrsquoarrosage du feu modifiant les conditionslaquonormales raquo de combustion des produits

et enfin la meacuteconnaissance eacuteventuelle des caracteacuteristiques laquo brutes raquo decombustion de certains types de produits

il parait difficile de deacuteterminer pour chaque famille de produits une vitessespeacutecifique de combustion et de lui associer ainsi en rapportant agrave la surfacedrsquoentreposage et agrave la quantiteacute concerneacutees une dureacutee de laquo combustion raquo Ceci estpourtant la meacutethode qui permettra drsquoaboutir agrave lrsquoestimation la plus fine de la vitessede combustionLorsque cette meacutethode nrsquoest pas applicable en raison par exemple du trop grandnombre de produits impliqueacutes il est alors possible soit de reacutealiser des essais agrave petite et moyenne eacutechelle la difficulteacute ensuite eacutetant

drsquoextrapoler les reacutesultats obtenus agrave une eacutechelle supeacuterieure soit de retenir une approche forfaitaire sur la base du retour drsquoexpeacuterience

PCS = Pouvoir Calorifique Supeacuterieur Cest la quantiteacute de chaleur exprimeacutee en kWh ou MJ qui serait deacutegageacutee par lacombustion complegravete de un megravetre cube normal de gaz Leau formeacutee pendant la combustion eacutetant rameneacutee agrave leacutetat liquide etles autres produits eacutetant agrave leacutetat gazeux

PCI = Pouvoir calorifique infeacuterieur Il se calcule en deacuteduisant par convention du PCS la chaleur de condensation (2511kJkg) de leau formeacutee au cours de la combustion et eacuteventuellement de leau contenue dans le combustible



A titre drsquoexemple dans la mesure ougrave la litteacuterature ne fournit aucune valeursuffisamment fondeacutee quant aux vitesses de combustion respectives des produitsimpliqueacutes dans les diffeacuterents sceacutenarios identifieacutes lrsquoINERIS par expeacuterience et en sebasant sur des essais qursquoil a meneacutes relativement agrave des produits phytosanitairesretient de faccedilon forfaitaire deux hypothegraveses pour les entrepocircts de phytosanitaires

une forte vitesse de combustion (30 gm2s) qui conduit agrave dimportants deacutebitsde fumeacutees toxiques sont consideacutereacutes Toutefois la puissance thermiqueest aussi implicitement importante de sorte que le panache de fumeacuteesseacutelegraveve la dispersion des produits toxiques sopeacuterant ainsi en altitude

une faible vitesses de combustion (10gm2s) le deacutebit de fumeacutees toxiquesest alors reacuteduit et la dispersion de ces fumeacutees sopegravere agrave plus bassealtitude en raison de la puissance thermique elle-mecircme reacuteduite

423 CALCUL DES PARAMETRES THERMOCINETIQUES

4231 CHALEUR DE COMBUSTION

Il existe des meacutethodes qui permettent de calculer des valeurs acceptables dechaleur de combustion agrave partir de la composition eacuteleacutementaire ou la formulechimique du produitParmi les premiegraveres correacutelations deacuteveloppeacutees la formule de Boie valideacutee sur unnombre important de composeacutes de type C H O N S est probablement la plusapproprieacutee pour un calcul raisonnable dans le domaine de lrsquoincendie alors que laformule de Dulong (pour les mecircme types de produits) reste la plus connue (Marlair1999) Lrsquoutilisation de la formule de Vondracek bien que utiliseacutee pour descomposeacutes de configuration un peu plus complexes est eacutegalement un boncompromis pour des performances similaires (Marlair 1999)Nous preacutecisons ci-apregraves les trois formules empiriques les plus courantes quipermettent drsquoestimer le pouvoir calorifique supeacuterieur (PCS 106Jkg) avec unebonne preacutecisionFormule de Boie

PCS = 35160 C + 116225 H ndash 11090 O + 6280 N + 10485 SFormule de Dulong

PCS = 338 C + 144153 H ndash 18019 O + 9412 NFormule de Vondracek

PCS = (3729-2595 C)025 C + 113 H ndash 113 O + 1046 SPour deacuteterminer la chaleur de combustion nette du combustible (PCI 106Jkg) ilsuffit drsquoy soustraire la chaleur latente de vaporisation de lrsquoeau contenue dans lecombustible

PCI = PCS - 2196 Hougrave C H O N S sont les fractions massiques des eacuteleacutements respectifs dans leproduit



4232 PUISSANCE DE LrsquoINCENDIE

La quantiteacute de chaleur deacutegageacutee lors drsquoune combustion est fonction du pouvoircalorifique et de la vitesse speacutecifique de combustion du mateacuteriau Ces deuxparamegravetres conditionnent la puissance de lrsquoincendie lequel est moduleacute par lerendement (geacuteneacuteralement du processus de combustion) Un pheacutenomegravene decombustion se caracteacuterise non seulement en terme drsquoeacutenergie totale mais aussi enterme de puissance qui influe sur le milieu ainsi que sur son propredeacuteveloppement De fait plus la puissance fournie est grande plus la tempeacuteraturesrsquoeacutelegraveveEnfin la vitesse de combustion permet de mesurer la puissance thermique eacutemisepar le foyer

Q = mrsquorsquo A PCIQ puissance thermique (W)mrsquorsquo vitesse speacutecifique de combustion (gm2s)A surface du combustible en feu (m2)PCI chaleur de combustion du combustible (Jg)

4233 HAUTEUR DrsquoEMISSION DES FUMEES

Dans cette partie lrsquoINERIS fournit les eacuteleacutements qursquoil a retenu pour son code decalcul DISFUM (Marlair 1998)La puissance thermique totale Qt du ou des incendies eacutetudieacutes constitue une desdonneacutees drsquoentreacutee qui est deacutetermineacutee agrave lrsquoaide de la formule qui preacutecegravedeLe calcul de la puissance thermique convecteacutee Qc est ensuite effectueacutee au moyende la relation suivante selon Heskestad

Qc = α Qt (1)ougrave α est la fraction (en ) de la puissance thermique totale transfeacutereacutee parconvection (a priori α 60 )La hauteur moyenne des flammes h qui ensuite sera consideacutereacutee comme lahauteur drsquoeacutemission des fumeacutees est obtenue par la relation suivante (Heskestad)

h = 0166 [(10-3Qc)04] (2)ougrave Qcest exprimeacutee en MWet h est en m

A la hauteur h lrsquoeacutecart moyen de tempeacuterature entre les fumeacutees et lrsquoair ambiant estde 250 K drsquoapregraves Heskestad (1984)

Ainsi les preacuteceacutedents paragraphes permettent de calculer les donneacutees neacutecessairespour estimer la dispersion atmospheacuterique des polluants formeacutes



4234 DETERMINATION DE LA DILUTION DES GAZ TOXIQUES PAR LrsquoAIR ENTRAINE

Le deacutebit massique eacutemis agrave la hauteur h peut ecirctre calculeacute en premiegravere approximationagrave partir du rapport du deacutebit drsquoair total (en excegraves) entraicircneacute par les incendies sur ledeacutebit drsquoair stœchiomeacutetrique (quantiteacute drsquoair optimale pour une combustioncomplegravete) Ce rapport peut ecirctre estimeacute agrave 8 environ drsquoapregraves des mesuresexpeacuterimentales (Davidson) il deacutepend notamment des conditions de ventilation dufeuDrsquoapregraves Heskestad (1984) le deacutebit total D de fumeacutees traversant la section agrave lahauteur drsquoeacutemission h peut ecirctre relieacute agrave la puissance thermique totale deacutegageacutee parlrsquoincendie au moyen de la relation suivante D = 324 Qt (3)

ougrave Qt est exprimeacutee en MW

et D est en kgs

Les deacutebits massiques drsquoeacutemission speacutecifiques agrave chaque polluant peuvent ecirctredeacutetermineacutes agrave partir de la composition des diffeacuterents combustibles et des vitessesde combustionFinalement les taux de dilution des polluants toxiques agrave la hauteur h sont ensuitedeacutetermineacutes agrave partir du deacutebit total D de gaz deacutegageacute par lrsquoincendie et des deacutebitsdrsquoeacutemission de chaque polluant

43 DISPERSION

La dispersion atmospheacuterique drsquoun produit peut ecirctre eacutetudieacutee selon diffeacuterentesapproches (Couillet 2002)

la reacutealisation drsquoessais en grandeur reacuteelle

la simulation sur maquette (hydraulique ou aeacuteraulique)

lrsquoutilisation de codes de calcul matheacutematiques

Lrsquoemploi de modegraveles numeacuteriques pour lrsquoeacutevaluation de la dispersion atmospheacuteriquedrsquoun produit preacutesente de nombreux avantages par rapport agrave des expeacuterimentations la rapiditeacute de leacutetude et la possibiliteacute denvisager un grand nombre de casToutefois les essais agrave grande eacutechelle ou sur maquette permettent aussi deconnaicirctre les pheacutenomegravenes agrave modeacuteliser et par conseacutequent de participer audeacuteveloppement des outils de calculDans ce document seules les grandes lignes relatives aux modegraveles de dispersionsont eacutevoqueacutees Le lecteur se reacutefeacuterera au rapport relatif agrave la dispersionatmospheacuterique (INERIS 2002) pour plus drsquoinformations



Les modegraveles numeacuteriques de dispersion peuvent se ranger par ordre de complexiteacutecroissante en trois principales familles

les modegraveles gaussiens

les modegraveles inteacutegraux

les modegraveles CFD (Computational Fluid Dynamics)

Globalement ces deux premiers types drsquooutils srsquoattachent agrave modeacuteliser ladispersion agrave partir drsquoeacutequations parameacutetreacutees et simplifieacutees Les temps de calcul sontcourts de lrsquoordre de la minuteLa troisiegraveme famille reacutesout directement le systegraveme drsquoeacutequation deacutecrivant lesmeacutecanismes physiques de la dispersion Les temps de calcul sont plus longs delrsquoordre de lrsquoheure jusqursquoagrave plusieurs jours selon la complexiteacute et lrsquoeacutetendue dudomaine de calcul consideacutereacute

431 LES MODELES GAUSSIENS

Les premiers modegraveles de dispersion utiliseacutes sur ordinateur sont de type GaussienCes modegraveles permettent drsquoestimer la dispersion des gaz neutres ou passifs (demasse volumique tregraves proche de celle de lrsquoair)Pour ces modegraveles la distribution des concentrations autour de la trajectoire delaxe du panache est supposeacutee gaussienne Cela signifie que la concentrationsera plus forte au centre du panache qursquoen peacuteripheacuterie comme le montre la Figure7 ci-dessous

x

y

z

Figure 7 Distribution gaussienne des concentrations au sein dun panache

La concentration est ainsi une fonction de la distance sous le vent compteacutee depuisle point deacutemission Quand la distance augmente les concentrations au centre dupanache diminuent globalement De plus la concentration est proportionnelle audeacutebit massique mais inversement proportionnelle agrave la vitesse du vent



Il est agrave noter que la modeacutelisation de la dispersion induit des limitations agrave savoirprincipalement terrain plat et de rugositeacute uniforme preacutesence eacuteventuelle dunecouche dinversion prise en compte drsquoobstacles agrave travers le paramegravetre de rugositeacutereacutegime drsquoeacutecoulement stationnaire et uniformePour pouvoir utiliser ce type de modegravele il faut eacutegalement deacuteterminer la hauteur dupanache une possibiliteacute consiste agrave utiliser la correacutelation de Briggs (1969) Suivantles conditions de stabiliteacute elle permet de calculer les hauteurs du panache enfonction de la hauteur deacutemission de la pousseacutee initiale de la vitesse du vent et dela distance de la source

Cette correacutelation donne les variations suivantes

bull plus la pousseacutee est importante plus le panache sera eacuteleveacute

bull plus la distance par rapport agrave la source est importante plus le panachesera eacuteleveacute agrave moins que son niveau de dilution soit tel quil deviennepassif et poursuive alors sa dispersion agrave altitude constante

bull plus la vitesse du vent est importante moins le panache sera eacuteleveacute ilsera coucheacute plus rapidement

Il est clair eacutegalement que plus la hauteur initiale drsquoeacutemission des fumeacutees estimportante plus le panache se trouvera agrave une altitude eacuteleveacuteeIl est agrave noter que ce calcul nrsquoest pas neacutecessaire pour les deux autres types demodegraveles deacutecrits par la suiteDe plus il est important de rappeler que le domaine de validiteacute des modegravelesgaussiens se situe entre 100 m et 10 km pour la plupart Si la limite supeacuterieure sereacutevegravele suffisante dans la majoriteacute des cas la limite infeacuterieure peut srsquoaveacuterer plusprobleacutematique Dans ce cas il faut utiliser soit un modegravele 3D soit un modegraveleinteacutegral qui peut prendre en compte la zone proche du rejet ougrave les fumeacutees nrsquoontpas un comportement de type gaz passif Ceci eacutetant conserver une distance de100 m autour du site dans le cas drsquoun incendie constitue une approche prudentequi permet de prendre en compte la possibiliteacute de voir le panache rabattu au solpar une rafale de vent plus importante et lrsquoinfluence des bacirctiments

432 LES MODELES INTEGRAUX

La limitation du modegravele Gaussien srsquoest vite aveacutereacutee inacceptable pour bon nombredrsquoeacutetudes faisant intervenir des gaz dont la masse volumique eacutetait sensiblementplus importante que celle de lrsquoair Crsquoest ainsi que les modegraveles inteacutegraux ont eacuteteacutedeacuteveloppeacutes pour simuler le comportement des nuages de gaz plus lourds que lrsquoairIls sont plus speacutecifiquement utiliseacutes pour le champs proche et ils sont raccordeacutes agravedes modegraveles gaussiens pour le champs lointain

433 LES MODELES CFDLes avantages des modegraveles tridimensionnels permettent de palier de nombreuseslimitations identifieacutees pour les modegraveles gaussiens ou les modegraveles inteacutegraux



le modegravele prend en compte la reacutealiteacute du terrain les obstacles mecircme pregraves de lasource

il est permis une grande liberteacute de choix suivant les types de sorties obtenues champ de concentrations en temps reacuteel pour quelques points particuliers champde concentration dans tout lespace

Toutefois des inconveacutenients dans lrsquoemploi des modegraveles tridimensionnelssubsistent tels

une mise en œuvre complexe due essentiellement agrave la lourdeur du systegraveme lui-mecircme

des temps de calcul longs (plusieurs heures voire plusieurs jours)

un mateacuteriel informatique important

44 TOXICITE

Cette partie deacutebute par quelques eacuteleacutements drsquoinformations sur les effets de gaztoxiques sur la santeacute humaine Ces eacuteleacutements permettent de comprendre laneacutecessiteacute drsquointeacutegrer les concentrations de polluant calculeacutees en chaque pointeacutetudieacute pendant toute la dureacutee drsquoexposition de faccedilon agrave deacuteterminer les effets sur lasanteacute humaineCette deacutemarche est pertinente si la nature des produits toxiques est connue

441 TOXICITE DrsquoUN MELANGE DE GAZ (OU FUMEES) EMIS A LrsquoATMOSPHERE

Dans le cas de fumeacutees drsquoincendie plusieurs gaz toxiques sont susceptibles drsquoecirctreeacutemis simultaneacutement agrave lrsquoatmosphegravereLe seuil (souvent exprimeacute en terme de concentration volumique ou massique) agraveretenir pour caracteacuteriser la toxiciteacute des fumeacutees nrsquoest pas propre agrave un gaz pur maisagrave un meacutelange de gaz Dans ce cas si le meacutelange est composeacute de n gaz polluantsnoteacutes P1 P2 Pi Pn un seuil laquo eacutequivalent raquo peut ecirctre estimeacute au moyen de larelation suivante

ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1

)PpolluantduSeuil()PpolluantduionConcentrat(

Lrsquoexpression preacuteceacutedente permet de maniegravere simplifieacutee drsquoune part de prendre encompte la toxiciteacute speacutecifique agrave chaque gaz et drsquoautre part drsquoadditionner leurstoxiciteacutes respective Cette deacutemarche est deacutecrite dans lrsquoarrecircteacute du 22 octobre 2004relatif aux valeurs de reacutefeacuterence de seuils drsquoeffets des pheacutenomegravenes accidentels desinstallations classeacuteesIl est clair qursquoune telle approche retenue faute de mieux ne permet pas deprendre en compte tout effet de synergies ou drsquoantagonismes eacuteventuels induit parla preacutesence simultaneacutee des diffeacuterents gaz



442 TOXICITE DrsquoUN MELANGE DE GAZ (OU FUMEES) EMIS DANS UN ESPACECONFINE

Par ailleurs le deacuteveloppement de modegraveles de toxiciteacute dits FED (Dose EffectiveFractionnelle) FEC (Concentration Effective Fractionnelle)hellip peuvent plusparticuliegraverement servir agrave lexamen et leacutevaluation de situations agrave risques lieacutees agraveleacutemission de fumeacutees toxiques agrave linteacuterieur mecircme de structures confineacutees ou semi-confineacutees pouvant engendrer un pheacutenomegravene drsquoirritation voire drsquoasphyxieDe faccedilon geacuteneacuterale les pheacutenomegravenes drsquoirritation et drsquoincapacitation 6 apparaissentplus preacutecocement que les pheacutenomegravenes asphyxiants et les effets neacutefastes ettoxiques sont non seulement additifs mais parfois synergiquesPour les produits irritants lrsquoeffet est exprimeacute par la notion de laquo concentrationdrsquoeffet raquo selon la relation suivante

i

i

deformaldehyacroleinNO

2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

FHClFEC

22

Ougrave FEC Concentration Effective Fractionnelle[ ] Concentration du gaz irritant (ppm)F Concentration du gaz irritant (ppm) pour laquelle lrsquoeffet drsquoincapacitation estatteintPour les produits asphyxiants lrsquoeffet est exprimeacute par la notion de laquo dose drsquoeffet raquoselon la relation suivante

ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t

Ougrave FED Dose Effective FractionnelleCi concentration moyenne du gaz asphyxiant laquo i raquo (ppm)∆t intervalle de temps (min)(Ct)i dose drsquoexposition speacutecifique (ppmmin)

45 HYPOTHESES DE CALCULS DE LrsquoINERISLrsquoobjet de cette partie est donc de preacutesenter une proceacutedure de calcul pourdeacuteterminer lrsquoimpact de la dispersion de fumeacutees toxiques sur lrsquoenvironnement Cette

6 Se dit drsquoun produit chimique non mortel qui provoque chez lrsquohomme une incapaciteacute immeacutediate ettemporaire en paralysant certains organes ou en annihilant la volonteacute de combattre



proceacutedure se mateacuterialise par un outil de calcul appeleacute DISFUM pour DISpersionatmospheacuterique de FUMeacutees drsquoincendie Cet outil a eacuteteacute initialement conccedilu par YMouilleau R Bouet et A Carrau (1994-1996)Les paragraphes qui suivent preacutesentent les diffeacuterentes hypothegraveses reacutealiseacutees agravechaque eacutetape du calcul Ces eacutetapes sont celles deacutecrites dans les paragraphespreacuteceacutedents et elles concernent donc

La deacutetermination du terme source

La dispersion des fumeacutees

Lrsquoimpact sur les personnesElles sont deacutecrites plus preacuteciseacutement dans le tableau des pages suivantes

Pour meacutemoire lrsquoutilisation de cette meacutethode de calcul srsquoavegravere pertinente dans lessituations suivantes

lors drsquoune eacutetude des dangers la reacutealisation drsquoune eacutetude de dispersionatmospheacuterique permet denvisager a priori agrave titre preacutevisionnel les risquespotentiels drsquoune installation industrielle

lors dun accident la modeacutelisation de la dispersion atmospheacuterique permet deacutevaluerles mesures agrave prendre en temps reacuteel

en situation post-accidentelle lrsquoanalyse des conditions de dispersion danslrsquoatmosphegravere peut permettre de mieux comprendre le deacuteroulement et lesconseacutequences de ces accidents



Etape Sous eacutetape Deacutemarche de lrsquoINERIS

Vitesse decombustion

La vitesse de combustion est un paramegravetre essentiel pour pouvoir estimer la dispersionatmospheacuterique des polluants en effet crsquoest agrave partir de ce paramegravetre que seront calculeacutes la puissancede lrsquoincendie et eacutegalement le deacutebit des fumeacutees De fait il est important de la deacuteterminer de la faccedilon laplus preacutecise possible Ceci eacutetant compte tenu de lrsquoheacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute des produits impliqueacutes cettedeacutetermination est complexe et peut ecirctre assez facilement mise en deacutefaut

Par conseacutequent lrsquoINERIS sur la base de son expeacuterience dans le domaine prend le parti deconsideacuterer plusieurs vitesses de combustion qui sont jugeacutees repreacutesentatives des diffeacuterentes phasesqui peuvent survenir lors drsquoun incendie Par exemple dans le cas des entrepocircts de phytosanitaireslrsquoINERIS retient 10 et 30 gmsup2s

Pour drsquoautres produits ou drsquoautres stockages une approche plus fine est incontournable Enlrsquoabsence de donneacutees repreacutesentatives il devient alors neacutecessaire de srsquoappuyer sur des essais pourdeacuteterminer une vitesse de combustion repreacutesentative du stockage

Composition desfumeacutees

Pour la deacutetermination de la concentration en polluant lrsquoINERIS effectue dans un premier temps ladeacutecomposition en eacuteleacutements simples des produits impliqueacutes sur la base des informations disponibleset dans un deuxiegraveme temps agrave lrsquoaide des regravegles de conversion deacutecrites au paragraphe 41 Ildeacutetermine alors une composition plausible en polluants des fumeacutees

Dans lrsquohypothegravese ougrave les informations disponibles srsquoavegraverent insuffisantes ou si les hypothegraveses deconversion sont trop peacutenalisantes il est alors possible de proceacuteder agrave une caracteacuterisation plus fine dela combustion du (ou des) produit(s) en reacutealisant des essais avec mesures de la concentration enpolluant dans les fumeacutees

Deacuteterminationdu termesource

Caracteacuteristiquesthermocineacutetiques

A partir de la vitesse de combustion deacutetermineacutee preacuteceacutedemment il est possible de calculer lescaracteacuteristiques thermocineacutetiques du rejet de fumeacutees en se basant sur les relations mentionneacutees auparagraphe 422 et 423

Dans le cas des incendies lrsquoINERIS retient geacuteneacuteralement une diffeacuterence de tempeacuterature de 250degCentre les fumeacutees et lrsquoair ambiant agrave lrsquoaltitude drsquoeacutemission calculeacutee



Dispersion desfumeacutees

Modeacutelisation de ladispersion

Concernant la dispersion atmospheacuterique des fumeacutees drsquoincendie lrsquoINERIS modeacutelise une eacuteleacutevation desfumeacutees puis degraves lors que la densiteacute des fumeacutees est proche de celle de lrsquoair utilise geacuteneacuteralement unmodegravele gaussien qui se reacutevegravele suffisant dans la majoriteacute des cas au moins pour donner un ordre degrandeur Il convient toutefois de srsquointerroger sur la pertinence des reacutesultats degraves lors quelrsquoenvironnement du site ougrave se produit lrsquoincendie comporte un relief important (preacutesence de falaises oude valleacutees) En effet au moins dans ces cas il est neacutecessaire drsquoavoir recours agrave des outils demodeacutelisation plus complexes capables de prendre en compte ce type de geacuteomeacutetrie

Impact sur lespersonnes

Deacutetermination desseuils drsquoeffet

Concernant les seuils drsquoeffet ils doivent ecirctre deacutetermineacutes en prioriteacute en se basant sur la deacutemarchedeacutecrite dans le paragraphe 441 Crsquoest-agrave-dire qursquoil srsquoagit drsquoadditionner les effets de chaque polluantpreacutesent dans le panache et en inteacutegrant la dureacutee drsquoexposition au travers drsquoun calcul de dose



46 EXEMPLES DE CALCUL DU TERME SOURCE LORS DrsquoUN INCENDIE

Cette partie a pour objet de preacutesenter un sceacutenario drsquoaccident susceptible de seproduire et conduisant agrave lrsquoeacutemission de produits toxiques Afin drsquoestimer les effetstoxiques il est impeacuteratif de connaicirctre de faccedilon complegravete les matiegraveres stockeacuteescrsquoest-agrave-dire leur formulation leur composition chimique ainsi que la nature de leuremballageDans la mesure ougrave une infiniteacute de configurations de stockage est envisageablelrsquoINERIS a pris le parti de preacutesenter un exemple de stockage industriel de PVC(polychlorure de vinyle) pour illustrer la deacutemarche deacutecrite preacuteceacutedemment

Une cellule drsquoune superficie de 2 000 m2 est composeacute drsquoun stockage de palettes de10 000 tonnes lrsquoanalyse du contenu du stockage consideacutereacute comprend deuxaspects

un inventaire du stock par type de combustible de maniegravere agrave caracteacuteriserlrsquoincendie (deacutefinition des quantiteacutes de produits stockeacutees et de produits deconditionnement (emballages des produits stockeacutes))

un inventaire des eacuteleacutements chimiques preacutesents dans le stockage en vuedrsquoestimer la composition du terme source de pollution atmospheacuterique

461 CARACTERISTIQUES THERMOCINETIQUES DU TERME SOURCE

Les masses des produits stockeacutes retenues pour lrsquoexemple sont preacutesenteacutees dans leTableau 5

Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)

Stockage industriel de PVC sur despalettes

Surface de stockage 2 000 m2

9 500 500

Tableau 5 Masses des produits stockeacutes

Pour ce qui concerne les enthalpies de combustion des diffeacuterentes familles deproduits il a eacuteteacute retenu les valeurs suivantes extraites de la litteacuterature 7

- PVC 17 MJkg- Bois (palettes) 17 MJkg

Les vitesse de combustion des diffeacuterentes familles de produits issues de lalitteacuterature sont les suivantes

- PVC 16 gm2s- Bois (palettes) 60 gm2s

7 James G Quintiere laquo Principales of fire behavior raquo Edition Delmar



La moyenne pondeacutereacutee de lrsquoensemble donne pour les calculs de modeacutelisation unevitesse de combustion de 18 gmsup2s et une enthalpie massique de combustion de17 MJkg environ A partir de ces donneacutees lrsquoINERIS en deacuteduit la puissance delrsquoincendiePour le PVC ayant une composition atomique du type [C2H3Cl]n lrsquoINERIS aconsideacutereacute une composition massique de 57 de chlore 38 de carbone et 5 drsquohydrogegraveneLe bois a eacuteteacute assimileacute agrave de la cellulose de composition atomique C8H12O6 ce quirevient agrave consideacuterer une composition massique de 47 de carbone 47drsquooxygegravene et 6 drsquohydrogegravene

Masse en tonnes par eacuteleacutement chimique

C H O ClStockage des produits sur des palettes

Surface de stockage 2 000 m2 3 845 505 235 5 415

Tableau 6 Masse des eacuteleacutements chimiques contenus dans les stockages

La combustion de la cellule conduirait agrave la formation des polluants suivants

CO CO2 HCl

Il est agrave noter que les autres produits de deacutegradation thermique du PVC nesemblent jouer qursquoun rocircle mineur Du phosgegravene peut ecirctre formeacute en preacutesence drsquounexcegraves drsquooxygegravene principalement aux tempeacuteratures comprises entre 600 et 800degC(Lafon 1993)

Pour chacun des produits consideacutereacutes comme eacutetant susceptibles de se formerdurant lrsquoincendie les valeurs de la concentration en polluant dans les fumeacutees sontdonneacutees ci-dessous

Deacutesignation Vitesse decombustion

(gm2s)

Surface delrsquoincendie

(m2)

Deacutebitmassique total

des fumeacutees(kgs)

CO()

CO2

()HCl()

Incendie cellule destockage (PVC bois)

18 2 000 1 982 02 22 10

Tableau 7 Composition des fumeacutees

Le deacutebit de fumeacutee est estimeacute agrave partir de la relation 3 paragraphe 4234Rappelons que le rapport COCO2 est fixeacute agrave 01 et que les valeurs de laconcentration en polluant dans les fumeacutees sont calculeacutees agrave partir du rapport dudeacutebit de polluant sur le deacutebit massique total des fumeacutees

462 TOXICITE DU MELANGE

Pour chacun des produits susceptibles de se former durant lrsquoincendie les valeursdes seuils pour une exposition de 30 minutes et ce pour des effets irreacuteversibles etleacutetaux sont donneacutees ci-dessous



Gaz toxiques Seuils SEI (mgm3) Seuils SEL (mgm3)

CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700

Tableau 8 Seuils SEI et SEL des gaz toxiques susceptibles drsquoecirctre observeacutes dansles fumeacutees drsquoincendie (Site Internet wwwinerisfr Portail substances

chimiques)

Le seuil des effets leacutetaux nrsquoeacutetant pas connu pour le CO2 crsquoest le SEI qui a eacuteteacuteretenu (approche prudente)

En application de lrsquoapproche deacutecrite en 441 on obtient le seuil eacutequivalent

Deacutesignation Seuil SEI eacutequivalent(mgm3)

Seuil SELeacutequivalent (mgm3)

Fumeacutees drsquoincendie 11 807 68 627

Tableau 9 Valeurs des seuils eacutequivalents

47 LES LIMITES DES MODELES LIES AU TERME SOURCE A LA DISPERSION ET ALA TOXICITE DES PRODUITS

Cette partie a pour vocation de preacutesenter les limites des modegraveles drsquoun point de vuedu terme source de la dispersion des fumeacutees et de la toxiciteacute

471 TERME SOURCE

Le terme source deacutefini par ses caracteacuteristiques thermocineacutetiques (hauteur deflamme deacutebit de fumeacutee hellip) est baseacute sur les correacutelations issues des travaux deHeskestad (1984)

4711 LIMITES THERMOCINETIQUES

Les limites de la deacutemarche concernant la vitesse de combustion consistent agravevouloir associer agrave chaque famille de produits une vitesse de disparitionrepreacutesentative au lieu de laquo moyenner raquo lrsquoensemble Il semble en effet pluspertinent de travailler drsquoun point de vue beaucoup plus global voire en aval entenant compte des dureacutees effectives de lrsquoincendie estimeacuteesLa puissance dissipeacutee qui deacutecrit lrsquoeacutevolution de la tempeacuterature au cours du tempsnrsquoest pas un paramegravetre stationnaire il est donc difficilement quantifiable



4712 LIMITES SUR LA COMPOSITION DES FUMEES

Une identification de tous les produits toxiques susceptibles drsquoecirctre eacutemis au coursde lrsquoincendie peut neacutecessiter une phase expeacuterimentale baseacutee sur une compositioninitiale hypotheacutetique (difficulteacute de connaicirctre la nature exacte des produitsentreposeacutes) Ceci conduit donc agrave des hypothegraveses simplificatrices et agrave uneapproche forfaitaire sur le devenir des eacuteleacutements et des sources potentielles denuisance Malgreacute le choix des hypothegraveses de travail une telle deacutemarche permet deraffiner lrsquoanalyse et de proposer une approche moins conservative que cellegeacuteneacuteralement retenue en lrsquoabsence drsquoessais

472 DISPERSION

Pour calculer la dispersion des panaches de fumeacutees toxiques lrsquoINERIS a retenuune approche avec un modegravele Gaussien Cependant ce type de modegravele preacutesentecertaines limites

- En effet le modegravele gaussien est mal adapteacute aux conditionsmeacuteteacuteorologiques extrecircmes en particulier aux vents trop faibles (dont la vitesse estinfeacuterieure agrave 1 ms) Les vitesses de vent consideacutereacutees sont supposeacutees constantessur toute la hauteur de la dispersion atmospheacuterique tandis que dautres modegravelesproposent une variation logarithmique du profil des vitesses du vent

- De plus comme il prend en compte la preacutesence dobstacles et lesvariations du relief sous la forme dun paramegravetre global (la rugositeacute) le modegravelenrsquoest pas applicable agrave des topographies complexes De fait le cas eacutecheacuteantdrsquoautres modegraveles peuvent ecirctre utiliseacutes si la situations lrsquoimpose (3D par exemple)Cela dit les modegraveles Gaussiens offrent un bon compromis preacutecisiondifficulteacute demise en œuvre et reacutepondent geacuteneacuteralement bien aux besoins des eacutetudes dedangers

473 TOXICITE

La grande diversiteacute des produits eacutemis permet drsquoentrevoir la complexiteacute face agravelaquelle on se trouve rapidement confronteacute pour preacutedire de faccedilon scientifique leseffets des incendies de stockage de produits et notamment lrsquoimpact chimique(nature et quantiteacutes respectives des constituants des fumeacutees eacutemises dans lepanache drsquoincendie) En premiegravere approche il convient de consideacuterer que leseffets toxiques des polluants identifieacutes sont additifs mecircme si la reacutealiteacute estbeaucoup plus complexeEn fait lors drsquoun incendie la plupart de ces gaz se trouvent meacutelangeacutes ce qui pardes effets de synergie renforce encore leur toxiciteacute intrinsegraveque Cependant deseffets antagonistes peuvent aussi exister





5 MESURES DE PREVENTION ET DE PROTECTIONLes mesures permettant drsquoeacuteviter lrsquooccurrence et la propagation drsquoun incendieconstituent la premiegravere barriegravere contre le risque de dispersion de fumeacutees toxiquesdrsquoincendiesNous ne traiterons donc pas des mesures de preacutevention et de protection car celles-ci font deacutejagrave lrsquoobjet drsquoun document intituleacute laquo Moyens de preacutevention et de protectionmis en œuvre dans les entrepocircts raquo reacutedigeacute par P Bonnet (2002) et auquel le lecteurest inviteacute agrave se reacutefeacuterer

6 CONCLUSIONLe retour drsquoexpeacuterience relatif aux incendies de stockage de produits chimiquesissus des industries phytosanitaires agronomiqueshellip montre que ces accidentsconduisent agrave leacutemission de composeacutes tregraves divers et nombreux Ces dernierspeuvent engendrer un impact toxique important vis-agrave-vis de lrsquoenvironnement et delrsquohommeLe processus de transfert des polluants eacutemis dans lrsquoair lors drsquoun incendie est unpheacutenomegravene tregraves complexe notamment du fait des meacutecanismes qui reacutegissent leurproduction (reacuteactions de pyrolysecombustion deacutecomposition migrationtransformation de certains polluants agrave lrsquointeacuterieur du panache)Pour eacutevaluer les distances sous le vent drsquoun incendie en deccedilagrave desquelles deseffets sur la santeacute humaine lieacutes agrave la toxiciteacute des fumeacutees pourraient ecirctre ressentisla deacutemarche en quatre eacutetapes preacutesenteacutee ci-apregraves est utiliseacutee par lrsquoINERIS

1 Caracteacuterisation du terme source de lrsquoincendie 2 Caracteacuterisation de la source deacutemission des polluants toxiques crsquoest-agrave-dire

entre autres hauteur vitesse et tempeacuterature deacutemission des fumeacutees rejeteacutees agravelatmosphegravere

3 Calcul de la dispersion atmospheacuterique et notamment des niveaux maximum deconcentration en gaz toxiques au niveau du sol

4 Caracteacuterisation de la toxiciteacute aigueuml des fumeacutees drsquoincendie au moyen de seuilscritiques correspondant agrave lrsquoapparition drsquoun effet donneacute sur la santeacute humaine(leacutetaliteacute 1 limite des effets irreacuteversibles pour la santeacute)

Dans ce document lrsquoINERIS srsquoest attacheacute agrave fournir des eacuteleacutements permettant demettre en œuvre cette deacutemarcheConcernant les points 1 et 2 lrsquoINERIS insiste sur le fait que la diversiteacute desaliments au feu implique une connaissance partielle de leur comportement en casdrsquoincendie Cette lacune implique souvent des hypothegraveses simplificatrices tregravespeacutenalisantes pour estimer les effets A lrsquoheure actuelle seule une approcheexpeacuterimentale agrave petite et moyenne eacutechelle permet drsquoaffiner ces hypothegraveses



Concernant le point 3 (dispersion) le recours agrave un modegravele simple (gaussien) estsuffisant lorsque la topographie de lrsquoenvironnement du site est simple Dans le cascontraire il est indispensable drsquoutiliser des modegraveles plus complexesEnfin concernant la toxiciteacute des fumeacutees il est recommandeacute drsquoutiliser la meacutethodedeacutecrite dans le paragraphe 441 qui propose une addition des effets toxiques desmultiples polluants Cette approche est reprise dans lrsquoarrecircteacute du 22 octobre 2004

Relativement aux mesures de preacutevention et de protection il faut retenir que drsquounepart la connaissance de la toxiciteacute des produits en cas drsquoincendie est essentielle etque drsquoautre part la lutte contre lrsquoincendie va constituer un compromis entrereacuteduction des effets thermiques et augmentation des effets toxiques



7 GLOSSAIREBARPI Bureau dAnalyse des Risques et des Pollutions IndustriellesBLEVE Boiling Liquid Expanding Vapor ExplosionCFD Computational Fluid DynamicsGPL Gaz de Peacutetrole LiqueacutefieacutePPRT Plan de Preacutevention des Risques TechnologiquesTNO The Netherlands Organisation of applied Scientific ResearchTNT TrinitrotoluegraveneSAN Poly (StyregraveneAcrylonitrile)ABS Poly (Acrylonitrile Butadiegravene Styregravene)FEC Concentration Effective FractionnelleFED Dose Effective FractionnelleSEL Seuil des effets leacutetauxSEI Seuil des effets irreacuteversiblesDISFUM DISpersion des FUMeacutees Nom du logiciel de lrsquoINERIS demodeacutelisation de la DISpersion de FUMeacutees toxiques





8 BIBLIOGRAPHIE

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A VALLAUD R DAMELlaquo Incendie et produits chimiques raquo Socieacuteteacute Alpine de publication Grenoble 1984



Reacutef INERIS ndash DRA ndash Ndeg 46055-CL57149Page 57 sur 67

9 LISTE DES ANNEXES

Repegravere Deacutesignation Nombrede pages

Annexe 1 Base de donneacutees ARIA - Etat au 17052004Accidents impliquant des fumeacutees toxiques lorsdincendie Ministegravere de lrsquoeacutecologie et dudeacuteveloppement durable DPPR SEI BARPI

httpwwwariaenvironnementgouvfr

2

Annexe 2 PRESENTATION DU laquo CALORIMETRE INCENDIE raquoDE LrsquoINERIS

(calorimegravetre de Tewarson - Fire PropagationApparatus ASTM E2058)

8


ANNEXE 1

Ministegravere de lrsquoeacutecologie et du deacuteveloppement durable DPPR SEI BARPI


Accidents impliquant des fumeacuteestoxiques lors dincendie

Base de donneacutees ARIA - Etat au 17052004

(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES

515 - Commerce de gros de produits intermeacutediaires non agricoles

Dans un entrepocirct dont le contenu est mal connu la deacutecomposition auto-entretenue dun stock de 850 t dengraisNPK 15-8-22 livreacute 5 jours plus tocirct entraicircne la formation dun nuage de 10 km de long deacuterivant vers lOuest et danslequel de lacide nitrique est deacuteceleacute 100 t dengrais brucirclent sans flamme visible 3 ouvriers sont leacutegegraverementintoxiqueacutes et hospitaliseacutes Le plan ORSEC est deacuteclencheacute 1 500 policiers ou militaires sont mobiliseacutes et 37 000personnes sont eacutevacueacutees durant 9 h Le sinistre est maicirctriseacute apregraves 7 h dintervention La LOIRE nest que faiblementpollueacutee Le sinistre a eacuteteacute initieacute par la preacutesence de matiegravere organique dans lengrais et par des installationseacutelectriques veacutetustes dont les seacutecuriteacutes ont eacuteteacute neutraliseacutees

Ndeg 161 - 08061988 - 37 - AUZOUER-EN-TOURAINE

241 - Industrie chimique de base

Dans une usine chimique une explosion et un incendie se produisent lors de la fabrication dun impermeacuteabilisant agravebase de silicone Laccident a pour origine un deacutegagement impreacutevu dhydrogegravene lorsquun alcoolate est introduitdans un reacuteacteur contenant une huile siliconeacutee Lopeacuterateur est gravement blesseacute Lincendie se propage agrave unegrande partie du site (2 agrave 3 000 msup2) et un important nuage toxique se forme (oxydes dazote ammoniac etc) 200personnes riveraines sont eacutevacueacutees Les eaux dextinction polluent la BRENNE et la LOIRE 200 000 habitants deTOURS et de sa reacutegion sont priveacutes deau durant 4 jours Au moins 20 t de poissons sont tueacutees et la totaliteacute de lamicrofaune est deacutetruite Le mode opeacuteratoire de la fabrication venait decirctre modifieacute Les dommages mateacuterielssrsquoeacutelegravevent agrave 45 MF et les pertes de production agrave 8 MF Des peines demprisonnements avec sursis sont prononceacutees 12 mois pour le preacutesident de la socieacuteteacute et 120 KF damende 6 mois pour le chef deacutetablissement et 60 KF damendeLes dommages et inteacuterecircts agrave verser conjointement aux parties civiles seacutelegravevent agrave 800 KF dont 300 KF agrave la feacutedeacuterationdeacutepartementale des associations de pecircche et de pisciculteurs 250 KF au Conseil Supeacuterieur de la Pecircche 132 KF agraveune association (TOS) 80 KF agrave diverses associations de protection de lenvironnement et 10 KF agrave un syndicat ainsiquagrave une feacutedeacuteration nationale dindustriels pour le preacutejudice direct dune deacutegradation de limage de la profession et lepreacutejudice indirect du fait de manquements caracteacuteriseacutes aux regravegles de seacutecuriteacute Le jugement preacutevoit enfin uneexpertise compleacutementaire pour eacutevaluer deacuteventuels autres dommages et inteacuterecircts

Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES

232 - Raffinage de peacutetrole


Une colonne de distillation atmospheacuterique (cap Max 27 500 tj V=2750 msup3) est en arrecirct programmeacute pour unemaintenance lourde (tous les 3-5 ans) Une mise en circulation en interne puis un rinccedilage au gazole un nettoyage agraveleau et agrave la vapeur (36 h) un deacutegazage un lavage de la tour sont reacutealiseacutes Le rinccedilage permet de se preacutemunir parmouillage contre linflammation des sulfures de fer deacuteposeacutes dans la colonne 3 jours plus tard une visite de linteacuterieurde la colonne est preacutevue pour inspection des plateaux Simultaneacutement divers travaux de soudage sont agrave reacutealiserdont 1 sur la ligne de tecircte qui relie la tecircte de la colonne agrave des eacutechangeurs en aval Cette ligne mesure unesoixantaine de m et forme un tronccedilon horizontal 60 m plus bas ougrave des travaux de deacutemontage par meulage ont lieusur un piquage de soupape de 4 Apregraves reacutealisation de la mesure dexplosiviteacute le pompier chargeacute des permis donneson accord pour le chantier tout en notant la preacutesence de liquide dans la canalisation principale quil prend pour deleau Les travaux deacutebutent agrave 9h45 La colonne et la zone de travaux sont en communication Presque aussitocirct desteacutemoins situeacutes pregraves de la tour voient de la fumeacutee sortir par les trous dhomme et descendre peu agrave peu Lalerte estdonneacutee agrave 9h56 le POI deacuteclencheacute Les pompiers eacuteprouvent des difficulteacutes agrave arroser la colonne notamment en partiehaute (hauteur 67m) la pression deau est tregraves faible en tecircte La deacutecision de noyage de la colonne est priseAuparavant une eacutequipe en reconnaissance deacutecouvre les corps inanimeacutes des 2 employeacutes partis inspecter lesplateaux au niveau du TH6 (13h10) Linjection deau reprend vers 15h45 et lincendie est alors maicirctriseacuteLintervention a mobiliseacute 50 pompiers et une CMIC On deacutenombre 5 blesseacutes dont 3 pompiers du site (lun deuxseacuterieusement atteint agrave la main) agrave la suite de la rupture dun tuyau dalimentation en eau Lhypothegravese la plusprobable concernant la cause de laccident serait la suivante le liquide vu dans la ligne eacutetait en fait du gazole quisous laction de particules incandescentes sest enflammeacute geacuteneacuterant des fumeacutees qui se sont propageacutees vers le hautde la tour zone de deacutepocircts de sulfures pyrophoriques Les fumeacutees probablement chargeacutees en dioxyde de soufre onteacuteteacute entraicircneacutees par le courant dair (vent de 4 agrave 5 ms ce jour-lagrave) vers le bas de la colonne intoxiquant le personnelencore preacutesent 22 preacutevenus sont jugeacutes au tribunal dAix-en-Provence en octobre 2003 pour homicides involontaire

Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE


Sur un site formulant et conditionnant des produits pour piscines 12 t de produits agrave incineacuterer en fucircts carton(dichloroisocyanurate pollueacute de matiegraveres organiques essentiellement) stockeacutes sous un auvent entrent en combustionsans fort deacutegagement de chaleur Geacuteneacutereacutees par la deacutecomposition des deacutechets (4 t deacutetruites) deacutepaisses fumeacutees(nuage de 1520 m de hauteur) deacuterivent sur un secteur de 01x25 km 05 ppm de Cl2 sont releveacutees agrave 1 000 m delusine LA CHAMBRE est eacutevacueacutee (700 personnes) Le sinistre est maicirctriseacute en 2 h (300 msup3 deau utiliseacutes) 24personnes sont leacutegegraverement intoxiqueacutees Un orage dune grande violence avec de tregraves fortes pluies a favoriseacute ladispersion du nuage Les dommages mateacuteriels sont faibles (04 MF) Lexploitant estime que 105 kg de Cl2 ont eacuteteacuteeacutemis en 2 h (0015 kgs) Les deacutechets neacutetaient pas stockeacutes sur des aires distinctes et agrave labri dans le bacirctiment et leseaux susceptibles decirctre pollueacutees nont pas eacuteteacute collecteacutees dans le bassin de 2 000 msup3 implanteacute dans lusine enraison de la localisation du sinistre agrave larriegravere de lusine une partie des eaux dincendie sest en effet reacutepandue sur lesol sans pouvoir seacutecouler dans le bassin Linspection des installations classeacutees constate les faits et propose unarrecircteacute durgence mise en seacutecuriteacute de la zone sinistreacutee eacutevacuation des deacutechets sous 7 jours vers une installationautoriseacutee agrave les deacutetruire reacutefection du reacuteseau deacutegout sous 1 mois rapport circonstancieacute sous 1 mois sur les causes etconseacutequences du sinistre (chronologie eacutevaluation de la toxiciteacute des rejets nature quantiteacute et composition des rejetsatmospheacuteriques et des eaux dextinction eacutetude par un organisme tiers et sous 3 mois de limpact des rejets gazeuxdans lenvironnement ameacuteliorations apporteacutees) Plusieurs dispositions techniques et organisationnelles sont misesen place apregraves laccident stockage des deacutechets agrave lexteacuterieur dans un bacirctiment seacutepareacute fermeacute et eacutequipeacute dedeacutetection de fumeacutees seacuteparation des contenants indicateur de direction du vent renforcement des moyensdintervention et de protection sur le site (ARI))

Ndeg 5952 - 13071993 - BULGARIE - PLOVDIV

244 - Industrie pharmaceutique

Un incendie se deacuteclare dans lun des entrepocircts de produits finis dune usine pharmaceutique Un nuage de fumeacuteescontenant une centaine de substances toxiques identifieacutees (produits halogeacuteneacutes nitreacutes phosgegravene pheacutenol HCN) seforme sur une surface de 02 kmsup2 Les employeacutes dentreprises voisines et les riverains sont eacutevacueacutes Des conditionsmeacuteteacuteorologiques favorables (vent de 7 agrave 10 ms) permettent de disperser le nuage sans faire de victimes gravesCependant 2 employeacutes 2 pompiers et 2 enfants riverains sont hospitaliseacutes 24 h Lincendie est eacuteteint en 5 h 30 Unentrepocirct speacutecifique est construit pour abriter les deacutechets toxiques trieacutes des deacutecombres Surveilleacutees pendantlintervention les eaux de surface ne sont pas signaleacutees affecteacutees


ANNEXE 2

PRESENTATION DU laquo CALORIMETRE INCENDIE raquo DE LrsquoINERIS(calorimegravetre de Tewarson - Fire Propagation Apparatus ASTM

E2058)

Figure 1 vue photographique du calorimegravetre incendie de lrsquoINERIS


GENERALITES

Ce calorimegravetre unique en Europe dans sa version reacutefeacuterenceacutee par les instancesnormatives ameacutericaines ASTM et NFPA est un eacutequipement deacuteriveacute de celui conccedilupar le Dr Archibald Tewarson chercheur senior chez Factory Mutual Research(groupe FM Global) Le mateacuteriel est notamment deacutecrit de maniegravere deacutetailleacutee dans lanorme ASTM E 2048 Il est depuis peu de temps commercialiseacute sous licence defabrication FM par une socieacuteteacute britannique FTT Ltd socieacuteteacute leader dans ledomaine de la fourniture drsquoeacutequipements drsquoessais laquo cleacutes en main raquo

Il permet de reacutealiser des essais de laboratoire sous conditions dapport daircontrocircleacute (pour simuler des feux sous ou bien ventileacutes) et de caracteacuteriser demaniegravere scientifique le comportement au feu de produits et de mateacuteriaux dans desconditions dincendieEn particulier le calorimegravetre donne accegraves agrave des mesures essentielles comme laperte de masse les deacutebits calorifiques par application des meacutethodes modernesbaseacutees sur le bilan de consommation drsquooxygegravene et de production drsquooxydes decarbone les concentrations et les facteurs deacutemission de polluants et toxiqueslopaciteacute des fumeacuteesLeacutechantillon agrave tester (dimensions caracteacuteristiques de lrsquoordre de 10 cm en diamegravetreen geacuteneacuteral pour une masse soumise agrave essai de 30 agrave 50 g hors protocole drsquoessaiparticulier) sous forme solide ou liquide est deacuteposeacute dans une coupelle (liquides)elle-mecircme poseacutee sur un porte eacutechantillon relieacute agrave une balance de preacutecision quipermet de mesurer la perte de masse en continu lors de la combustion Dans lecas dun gaz on utilise un brucircleur relieacute une source de combustible (bouteille souspression) agrave un deacutebitmegravetre massiqueLe porte-eacutechantillon est situeacute au centre dun tube de quartz supporteacute par une boiteagrave vent de reacutepartition du fluide comburant Un semi-confinement de la zone decombustion est ainsi creacuteeacute lequel permet le controcircle aiseacute du degreacute de ventilationde lrsquoessai Le fluide comburant (variable en qualiteacute et quantiteacute) est injecteacute agrave labase de la boite agrave vent Le systegraveme dallumage placeacute juste au-dessus de leacutechantillon peut se faire parflamme pilote par fil chaud ou par train deacutetincellesQuatre radiateurs infrarouges disposeacutes en carreacute agrave lexteacuterieur du tube permettentdappliquer agrave leacutechantillon un eacuteclairement eacutenergeacutetique (flux radiatif) uniforme etcontrocircleacute de 0 agrave 60 kWm-2 et de simuler une agression thermique externe calibreacuteeet parameacutetrableUne premiegravere dilution des fumeacutees produites est opeacutereacutee par apport drsquoair exteacuterieurau niveau de la hotte conique constituant lentreacutee du systegraveme de collecte demesures et deacutevacuation des gazLa totaliteacute des fumeacutees est collecteacutee dans un circuit drsquoexhaure (la mesure du deacutebitdes fumeacutees est effectueacutee en continu) comprenant une section drsquohomogeacuteneacuteisationet de mesures et permet dacceacuteder aux bilans massiques et eacutenergeacutetique De plusdiffeacuterents preacutelegravevements sont effectueacutes sur le tube vertical relieacute agrave la hotte afin demesurer la tempeacuterature lopaciteacute des fumeacutees la concentration en particules


DOMAINES DrsquoAPPLICABILITE

Le calorimegravetre de Tewarson (cf scheacutema de principe agrave la figure 2) donnenotamment accegraves aux informations suivantes

Des paramegravetres globaux permettant de juger de maniegravere objective lesperformances de reacuteaction au feu (critegraveres drsquoinflammabiliteacute de combustibiliteacute oude propagationhellip) tels que le CHF (flux critique minimal permettantlrsquoinflammation) le paramegravetre de reacuteponse thermique (TRP) reliant latempeacuterature drsquoinflammation drsquoun mateacuteriau agrave son inertie themique (facteur kcp)ou le FPI (Fire Propagation Index) qualifiant la propension drsquoun mateacuteriau agravepropager le feu dans le sens vertical

Des donneacutees geacuteneacuterales de caracteacuterisation de la combustion gracircce aux bilansmassique et eacutenergeacutetique (grandeurs instantaneacutees et inteacutegreacutees concernant lesflux de chaleurs eacutemis les facteurs drsquoeacutemissions de toxiques la fractiondrsquoeacutenergie convecteacutee vitesse apparente de combustion8

Les principaux aspects de la toxiciteacute analytique du feu

Lopaciteacute des fumeacutees (et correacutelativement les facteurs drsquoeacutemission de suies)

Lrsquoefficaciteacute de protection drsquoagents drsquoinertage

Lrsquoidentification de pheacutenomegravenes du feu particuliers (en terme de reacuteactiviteacutesusceptibiliteacute agrave former un composeacute donneacute deacutecomposition thermiquehellip)

8 La vitesse de combustion mesureacutee deacutepend des conditions opeacuteratoires Mesureacutee lors drsquoun essaistandard sans application de flux externe et avec un flux drsquoair normal cette vitesse est a prioriinfeacuterieure agrave celle attendue dans les feux de grande dimension Elle nrsquoest donc geacuteneacuteralement pasdirectement extrapolable agrave des sceacutenarios drsquoincendie reacuteels Lrsquoappareil permet neacuteanmoins une eacutetudeparameacutetrique de cette grandeur sous reacuteserve drsquoappliquer des protocoles speacutecifiques drsquoessais encours de deacuteveloppement


Figure 2 Scheacutema de principe du calorimegravetre de Tewarson extrait de Tewarson (1996)9

Lrsquoeacutequipement peut eacutegalement faire lrsquoobjet drsquoessais de certification de mateacuterielsselon des protocoles drsquoagreacutements FM (par ex FM4910 pour lrsquoacceptabiliteacute desmateacuteriaux en salle blanche) Dans lrsquoeacutetat actuel des choses FM est le seulutilisateur de ses protocoles drsquoessais (dans le cadre de la gestion des policesdrsquoassurances dommages laquo risques industriels raquo pour leurs assureacutes)

Un autre avantage important de lrsquoappareillage est son aptitude agrave caracteacuteriser toustypes de feu du point de vue de la ventilation (feux bien ou sous ventileacutes)

DONNEES TECHNIQUES ET PERFORMANCES GENERALES

Le scheacutema fonctionnel de lrsquoappareillage INERIS mis en service en 1997 enpartenariat avec Factory Mutual Research est donneacute agrave la figure 3 Le tableau 1reacutecapitule les moyens de mesure en continu permettant les caracteacuterisations de lacomposition chimique des gaz Une eacutevaluation des eacutemissions secondaires(exemples aldheacutehydes formol nitriles Cl2 phosgegravenehellip) est eacutegalement possiblemoyennant la mise en place de moyens de preacutelegravevements speacutecifiques Unecampagne drsquoeacutevaluation drsquoeacutemissions de dioxines provenant de la combustion decacircbles a par ailleurs eacuteteacute effectueacutee avec succegraves agrave lrsquoaide du calorimegravetre (utilisationdrsquoun circuit drsquoexhaure neuf et simplifieacute construit pour lrsquooccasion) lors drsquounprogramme drsquoeacutetude meneacute agrave lrsquoINERIS

9 A Tewarson Ventilation effects on combustion products Toxicology 115 (1996) 145-156


Figure 3 Scheacutema fonctionnel du calorimegravetre INERIS

Le programme drsquoeacutetudes et recherche (1996-2000) qui a permis sa mise en servicea notamment mis en lumiegravere

Le caractegravere extrecircmement polyvalent de lrsquoappareillage

Drsquoexcellentes performances en termes de reacutepeacutetabiliteacute des mesures comme entermes de reproductibiliteacute des reacutesultats de mesure drsquoun laboratoire agrave lrsquoautre

La vocation drsquooutil de recherche scientifique comme drsquooutil drsquoaide auxindustriels concerneacutes par les eacutetudes de danger les eacutetudes de seacutecuriteacute desproduits combustibles ou le deacuteveloppement de nouveaux mateacuteriaux inteacutegrantlrsquoapproche seacutecuritaire


Composeacutemesureacute

Moyens drsquoanalyse en continu Echelle demesure

CO2 Analyseur IR non dispersif MAHIAK modegraveleUNOR 610

0-03 ajust agrave0-6

CO Analyseur IR non dispersif MAHIAK modegraveleUNOR 610

0-200 ppm ajustagrave0-4000 ppm

O2 Analyseur paramagneacutetique MAHIAK UNOR 610 0-25

O2 (aircomburant)

Analyseur paramagneacutetique Servomex modegravele580A

010 ndash 025 ndash0100

NOx (NONO2)

Analyseur COSMA model TOPAZE 2020(chemiluminescence analysis)

0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm

HCTAnalyseur COSMA modegravee GRAPHITE 655FID (deacutetecteur agrave ionisation de flamme)(Distingue le meacutethane des composeacutes non meacutethaniques)

0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm

Tableau 10 Moyens drsquoanalyse

H2O Analyseur IR deux voies modegravele BINOS 0-20

SO2 Analyseur IR non dispersif modegravele UNOR 610 0-200 ppmajustagrave to0-2000 ppm

HCN Analyseur prototype Rosemount IR (chauffeacute deux voies) amp

Titrimegravetre automatique utilisant lrsquoagent titrant AgNO3 (principepotentiomeacutetrique)

0-500 ppmlimite deacutetection 1ppm

HCl Titrimeacutetrie automatique utilisant AgNO3 (principepotentiomeacutetrique)

limite deacutetection 1ppm

HF10 Titrimegravetre automatique avec eacutelectrode speacutecifiqueHF

nd

suies Exploitation des mesures optiques mesure delrsquoatteacutenuation optique pour quatre longueursdrsquoonde monochromatiques

(nd)

(7 mateacuteriel acquis mais mesure ldquoon-linerdquo pas encore opeacuterationnelle agrave ce jour)

Tableau 11 Moyens de mesure en ligne opeacuterationnels en routine sur lecalorimegravetre INERIS

10 cette mesure nrsquoest pas encore opeacuterationnelle (mise en place preacutevue en 2003)


EVOLUTIONS DES DENOMINATIONS DE LrsquoEQUIPEMENT

Lrsquoappareillage initial conccedilu vers le milieu des anneacutees 70 a rapidement eacuteteacute identifieacutepar Factory Mutual sous le vocable FMRC 50kW lab-scale flammability apparatusalors qursquoil eacutetait parallegravelement identifieacute en Europe sous le nom franciseacute decalorimegravetre de Tewarson du nom de lrsquoinventeur appellation qui reste courante enFrance (Roditech LCIEhellip)Notre calorimegravetre INERIS nrsquoest donc ni plus ni moins qursquoun calorimegravetre deTewarson dans sa version conforme (agrave quelques deacutetails mineurs pregraves) agrave laversion de lrsquoeacutequipement ayant reacutecemment fait lrsquoobjet des reconnaissancesnormatives ameacutericaines

NORMES ET PROTOCOLES DrsquoESSAIS DE REFERENCE

Reacutefeacuterentiels normatifs

ASTM E 2058 (Janvier 2000) laquoStandard Test Methods for Measurement ofSynthetic Polymer Material Flammability Using a Fire Propagation Apparatus raquo

NFPA 287 (Janvier 2001) laquoStandard Test Methods for Measurement ofFlammability of Materials in Cleanrooms Using a Fire Propagation Apparatus raquo

Standards Factory Mutual

FMR Specification Test Standard Cable Fire Propagation Class number3972 Mars 1994

FMR Approval Standard Class 1 Conveyor Belting Class number 4998 Aoucirct1995

FMR Test Standard FMRC Clean Room Materials Flammability TestProtocol Septembre 1997

A lrsquooccasion des travaux normatifs lrsquoeacutequipement a eacuteteacute rebaptiseacute par lesameacutericains pour des raisons purement politiques sous lrsquoappellation anglo-saxonne Fire Propagation Apparatus (FPA) Cette nouvelle deacutesignation sert larevendication concernant un avantage speacutecifique de lrsquoappareillage par rapport auxmateacuteriels concurrents (essentiellement le cone calorimegravetre ISO5660) en matiegraverede caracteacuterisation du danger de propagation du feu drsquoun mateacuteriau polymegravere

Enfin il peut ecirctre utile de rappeler que la notion de calorimegravetre srsquoentend ici dansun sens assez eacuteloigneacute des calorimegravetres adiabatiques et autres appareillages DSCutiliseacutes en seacutecuriteacute des proceacutedeacutes puisque lrsquoappareillage est autant deacutedieacute auxmesures thermiques que chimiques


On fait usage du nom geacuteneacuterique de laquo calorimegravetre raquo parce que lrsquoeacutequipement donneaccegraves agrave lrsquoeacutevaluation (preacutecise) du deacutebit calorifique effectif dans des conditionsdrsquoessais speacutecifieacutees grandeur essentielle pour lrsquoappreacutehension du risque incendieCette eacutevaluation est cependant baseacutee sur lrsquoeacutetablissement de bilans moleacuteculaires(consommation drsquooxygegravene ndashOC etou production drsquooxydes de carbone CDG)preacutefeacuterentiellement agrave lrsquoexploitation du bilan thermique conventionnel

Seacutelection de reacutefeacuterences sur le calorimegravetre de Tewarson

ATewarson et Pion laquoFlammability of Plastics I-Burning Intensity raquo Combustion andFlame 26 85-103 (1976)

Tewarson laquo Heat Release from Burning Plastics raquo J Fire amp Flammability vol 8 (Jan1977) pp115131

RV Petrella laquoThe mass burning rate of polymers wood and organic liquids raquoJournal of Fire and Flammability raquo vol 11 (Jan 1980) pp 321

Menguy et D Gicquel laquoMeacutethodes calorimeacutetriques une voie prometteuse raquo Larevue des Laboratoires drsquoessais septembre 1990

M Nomineacute G Marlair laquo Impact thermique et toxique eacutetude du calorimegravetre delaboratoire raquo RAS INERIS anneacutee 1997 pp 5658

Marlair laquoExperimental Approach of the Fire Hazard in Closed Spaces Laboratoryand Full-scale Tests raquo International Congress lsquoFire safety in Hazardous EnclosedSpaces ndashTunnels Underground spaces Parkings Storagesrsquo CNPP-INERIS Vernon8-9 novembre 1999

Costa et al laquoAssessment of the thermal and toxic effects of chemical and pesticidepool fires based on experimental data obtained using the Tewarson Apparatus raquo

K Adam laquo Emission de dioxines lors de la combustion de cacircbles eacutelectriques raquo RASINERIS anneacutee 1997

G Marlair laquo Feux industriels en milieu confineacute raquo Rapport annuel scientifique delrsquoINERIS anneacutee 2000 pp 5460

Tewarson Mohammed Khan P K Wu and R Bill Jr laquo Flammability Evaluation ofClean Room Polymeric Materials for the Semi-conductor Industry raquo Fire andMaterials 25 31-42 (2001)

G Marlair S Brohez et JP Bertrand laquo Use of the ASTM E2058 Fire PropagationApparatus for the Evaluation of Under-ventilated Fires raquo Conf Fire and Materialsrsquo01San-Francisco USA Janvier 2001



Formalisation du savoir et des outils dans le domaine desrisques majeurs (DRA-35)

Toxiciteacute et dispersion des fumeacutees drsquoincendiePheacutenomeacutenologie et modeacutelisation des effets-16

Verneuil-en-Halatte

Client (ministegravere industriel collectiviteacutes locales) Ministegravere de lrsquoEacutecologie et duDeacuteveloppement Durable

Liste des personnes ayant participeacute agrave lrsquoeacutetude C Chivas J Cescon




PAGE DE VALIDATION






300305 Signeacute





300305 Signeacute







010405 Signeacute



TABLE DES MATIERES











lrsquoincendie 27











6 CONCLUSION 50

7 GLOSSAIRE 52

8 BIBLIOGRAPHIE 54





11 CONTEXTE GENERAL






12 OBJECTIFS















14 PLAN RETENU
























Industrie textile

































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

FHClFEC

22


ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)


































PAGE DE VALIDATION






300305 Signeacute





300305 Signeacute







010405 Signeacute



TABLE DES MATIERES











lrsquoincendie 27











6 CONCLUSION 50

7 GLOSSAIRE 52

8 BIBLIOGRAPHIE 54





11 CONTEXTE GENERAL






12 OBJECTIFS















14 PLAN RETENU
























Industrie textile

































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

FHClFEC

22


ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)

































TABLE DES MATIERES











lrsquoincendie 27











6 CONCLUSION 50

7 GLOSSAIRE 52

8 BIBLIOGRAPHIE 54





11 CONTEXTE GENERAL






12 OBJECTIFS















14 PLAN RETENU
























Industrie textile

































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

FHClFEC

22


ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)








































6 CONCLUSION 50

7 GLOSSAIRE 52

8 BIBLIOGRAPHIE 54





11 CONTEXTE GENERAL






12 OBJECTIFS















14 PLAN RETENU
























Industrie textile

































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

FHClFEC

22


ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)


































11 CONTEXTE GENERAL






12 OBJECTIFS















14 PLAN RETENU
























Industrie textile

































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

FHClFEC

22


ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)







































14 PLAN RETENU
























Industrie textile

































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

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22


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CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)
















































Industrie textile

































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

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22


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CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)





























































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


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0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

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22


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1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)
















































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

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22


ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)




































Volume

14 09 12 07 87 47 03 30 110-146

693-638









24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


dt)t(CIn

0

tt

tt

n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

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22


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1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)



































24 SYNTHESE

















31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

Log C2

Log t1

Log t2

Cnt=SEL

Cnt=SEI





produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

21


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0

tt

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Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

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Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

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i

Seuil1







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22


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Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




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CO()

CO2

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18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)











































31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

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Cnt=SEL

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produise




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11

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0

tt

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n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

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2

SO

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FNO

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FHF

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22


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1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




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(m2)



CO()

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18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)


































31 GENERALITES


bullDeacutebit ( )


PEClBois




Polluants





Terme source


Dispersion

Q















32 TERME SOURCE


















































3411 DEFINITION












3412 NOTION DE DOSE




Log C

Log C1

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Log t1

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Cnt=SEL

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produise




SEL)Ct(SEI)Ct(

11

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0

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n















Oxydes drsquoazote






Acide Fluorhydrique


Pulmonaire

Oculaire






Pulmonaire Oculaire



Benzegravene

Xylegravene

Pheacutenol

Anhydride phtalique

Cellules sanguines

Narcose du SNC

Narcose du SNC






























particuliers






HClhellip





4111 BILAN MASSE




































NH3 (minoritaire)



Bilan atomique


OUI




toxiques


NON


NON

OUI





















Etant donneacute









































et D est en kgs


43 DISPERSION















x

y

z






















44 TOXICITE




ni

1i eacutequivalenti

i

Seuil1







i

i


2

SO

2

HFHBrHCl FcttanIrri

Fdeformaldehy

Facrolein

FNO

FSO

FHF

FHBr

FHClFEC

22


ti)Ct(

CiFEDn

1i

2t













































Masse en tonnes

PVC Bois (Palettes)



9 500 500















CO CO2 HCl




(gm2s)


(m2)



CO()

CO2

()HCl()


18 2 000 1 982 02 22 10








CO 1 718 4 810

CO2 89 980 89 980HCl 119 700


chimiques)









471 TERME SOURCE








472 DISPERSION




473 TOXICITE
























8 BIBLIOGRAPHIE





























9 LISTE DES ANNEXES




2



8


ANNEXE 1





(ed7646)

Ndeg 5009 - 29101987 - 44 - NANTES






Ndeg 5464 - 04061994 - 13 - MARTIGUES




Ndeg 11661 - 17071997 - 73 - LA CHAMBRE







ANNEXE 2


E2058)



GENERALITES


































O2 (aircomburant)



NOx (NONO2)


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm


0-10 ppm 0-100ppm0-1000 ppm0-10000 ppm










nd


(nd)































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