UNITE HEN BENZ - P.P.R.T de LAVERApprtdelavera.e-monsite.com/medias/files/rnt... · La tête de la colonne de distillation produit alors une essence épurée riche en benzène qui

SITE DE LAVÉRA

RNT

ETUDE DE DANGERS 2009

INTEGRANT

LE COMPLEMENT EXHAUSTIVITE REV 1 2013

UNITE HEN BENZ

HEN2 : Capacité 3055 t/j BZ : Capacité 740 t/j

17 octobre 2013

Unité HEN BENZ

Résumé Non Technique de l’étude de dangers

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SOMMAIRE

1. CONTENU ET FINALITE DE L’ETUDE DE DANGERS ET DE RNT .......................................... 4

2. DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE L’UNITE........... ........................................................ 6

2.1 PRESENTATION SUCCINCTE DE L’UNITE HEN BENZ.............................................................. 6

2.2 DESCRIPTION RESUMEE DU PROCEDE MIS EN ŒUVRE DANS L’UNITE HEN BENZ .................... 6

3. ANALYSE DES RISQUES DE L’UNITE..................... .................................................................. 9

3.1 POTENTIELS DE DANGERS.................................................................................................... 9

3.2 EVALUATION PRELIMINAIRE DES RISQUES DE L’UNITE........................................................... 10

3.3 SYNTHESE DE L’ANALYSE PRELIMINAIRE DES RISQUES : LE REGISTRE DES DANGERS............. 11

4. EVALUATION DES CONSEQUENCES DES SCENARIOS D’ACCIDEN T ENVISAGES SUR L’UNITE............................................ ........................................................................................... 12

4.1 PRESENTATION DES SCENARIOS D’ACCIDENT ENVISAGES SUR L’UNITE HEN BENZ .............. 12

4.2 ÉVALUATION DE L'INTENSITE DES PHENOMENES DANGEREUX............................................... 13

4.3 PROBABILITE DES PHENOMENES DANGEREUX ..................................................................... 13

4.4 CINETIQUE DES PHENOMENES DANGEREUX ........................................................................ 14

4.5 GRAVITE DES CONSEQUENCES DES PHENOMENES DANGEREUX ........................................... 14

4.6 SYNTHESE SOUS FORME DE FICHE ERC............................................................................. 15

4.7 TABLEAU DE SYNTHESE DE L’ENSEMBLE DES SCENARIOS D’ACCIDENT .................................. 15

5. POSITIONNEMENT DES SCENARIOS SUR LA MATRICE DE RISQ UE DU MEEDDAT ET PERIMETRE D'ETUDE DU PPRT .............................................................................................. 40

5.1 PERIMETRE D’ETUDE DU PPRT.......................................................................................... 40

5.2 POSITIONNEMENT DES SCENARIOS SUR LA MATRICE DE RISQUE DU MEEDDAT ET CONCLUSION51

5.3 PRESENTATION DES MESURES DE MAITRISE DES RISQUES (BARRIERES « MMR ») ............. 52

5.4 EXCLUSIONS PPRT .......................................................................................................... 52

6. ETUDE REDUCTION DES RISQUES ........................................................................................ 53

6.1 REDUCTION DES POTENTIELS DE DANGERS......................................................................... 53

6.2 REDUCTION DES RISQUES.................................................................................................. 53

6.3 AXES D’AMELIORATIONS .................................................................................................... 54

7. CONCLUSION............................................................................................................................. 55

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LISTE DES ILLUSTRATIONS

Tableau 1 : Risques générés par les potentiels de dangers identifiés sur l'unité HEN BENZ 9 Tableau 2 : Tableau de synthèse des scénarios d’accident primaires envisagés sur les

installations de l’unité HEN BENZ 16 Tableau 3 : Périmètre d’étude du PPRT pour les scénarios d’accidents primaires envisagés sur

l’unité HEN BENZ 41 Tableau 4 : Grille de criticité suivant l’arrêté du 29 septembre 2005 – Scénarios d’accidents

HEN BENZ 51

*-*-*-*

Figure 1 : Schéma simplifié du process de l’unité HEN BENZ 8

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1. CONTENU ET FINALITE DE L’ETUDE DE DANGERS ET DE RNT

Ce rapport constitue le Résumé Non Technique de l’étude de dangers de 2009 du complexe HEN BENZ de la raffinerie de Lavéra, établissement classé SEVESO seuil Haut. Ce document intègre également les conclusions de la révision 1 du complément Exhaustivité HEN BENZ réalisé en 2013 dans le cadre d l’élaboration du PPRT. Ce complément avait pour objectif de s’assurer de l’exhaustivité des scénarios d’accidents envisagés dans les différentes EDD du site, en s’appuyant sur les conclusions de Tierces expertises réalisées depuis 2010, les remarques de la DREAL suite à la relecture des EDD et les modifications mises en place sur les unités depuis la dernière révision.

L’étude de dangers expose les dangers que peut présenter cette installation en cas d'accident, en présentant une description des accidents susceptibles d'intervenir et en décrivant la nature et l'extension des conséquences. Elle précise également les mesures prises pour réduire la probabilité et les effets d'un éventuel accident.

L’étude de dangers est réalisée d’après la circulaire du 10 mai 2010 récapitulant les règles méthodologiques applicables aux études de dangers, à l’appréciation de la démarche de réduction du risque à la source et aux plans de prévention des risques technologiques (PPRT) dans les installations classées en application de la loi du 30 juillet 2003. Elle comprend ainsi :

• Une description des installations de l’unité.

• Une analyse des potentiels de dangers de l’unité. Cette étape a pour objectif d’identifier les dangers liés aux produits mis en œuvre (inventaires, conditions d’utilisation pendant toutes les phases d’exploitation...) et aux équipements implantés dans l’unité ;

• Une analyse préliminaire des risques permettant d’identifier toutes les causes possibles, internes ou externes, d’accident pouvant impacter l’unité. Elle est réalisée autour des axes suivants :

- une étude des accidents survenus dans la profession ou dans la société,

- une analyse des risques externes liés à l’environnement naturel, humain et industriel,

- une analyse des risques internes liés à l’exploitation de l’unité. Cette dernière est réalisée selon une méthode reconnue et prouvée : la méthode HAZID.

• Une caractérisation des phénomènes dangereux basée sur la simulation de scénarios d’accidents dûment choisis grâce aux deux étapes précédentes. En s’appuyant sur les règles définies dans l’arrêté PCIG du 29 septembre 2005, cette caractérisation a pour objectif :

- d’évaluer l’intensité des phénomènes dangereux (type d’effets et distances d’effets suivant les seuils définis par la réglementation),

- de quantifier la gravité des conséquences sur les populations environnantes,

- de déterminer la cinétique de développement des phénomènes dangereux envisagés,

- d’évaluer la probabilité d’occurrence des phénomènes dangereux en s’appuyant sur les enchaînements d’évènements susceptibles d’y conduire. Ces enchaînements d’événements sont présentés sous la forme d’un arbre cause / conséquence suivant la méthode « nœud papillon ».

• Une étude détaillée de réduction des risques visant à proposer des améliorations en matière de maîtrise des risques. Cette étude sera articulée autour des axes suivants :

- l’identification des Equipements soumis aux arrêtés séisme (24/01/2011) et modernisation (04/10/2010),

- l’identification et la maintenance des MMR

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- un récapitulatif des actions et recommandations proposées dans cette étude de dangers dans une démarche de réduction des risques.

• Une description des mesures de prévention, de protection et d’intervention mises en œuvre sur la plate-forme d’INEOS dans le but de réduire la probabilité d’occurrence et les effets des phénomènes dangereux envisagés sur l’unité.

Les conclusions de ces différents paragraphes permettent de conclure quant à la maîtrise des risques de l’unité HEN BENZ par :

- le positionnement des accidents majeurs étudiés dans la grille d’analyse (dite « Grille MMR »),

- l’identification des barrières de sécurité retenues en tant que Mesures de Maîtrise des risques (MMR et MMRI),

- la définition du périmètre d’étude pour l’élaboration du Plan de Prévention des Risques Technologiques (PPRT).

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2. DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE L’UNITE

2.1 Présentation succincte de l’unité HEN BENZ

La société INEOS exploite sur la plate-forme de Lavéra les unités HEN2 & Benzène de GEXARO.

Les unités HEN2 et BENZENE, mises en service respectivement en 1971 et 1978, sont implantées au Nord de la raffinerie à environ 130 mètres des limites de propriété les plus proches (entrée Nord de la raffinerie).

L’annexe 1 de ce document permet de localiser l’unité sur la plate-forme de Lavéra.

L’unité HEN2 permet d’éliminer des essences LDF des produits insaturés qui forment des gommes dans les carburants. À raison de 3055 t/j d’une charge riche en benzène.

L’unité Benzène permet de récupérer le benzène présent dans les essences traitées sur l’unité HEN et de produire 740 t/j de benzène commercial avec une pureté de 99.9%.

Ces deux installations ont reçu l’autorisation d’exploitation sous forme d’arrêté préfectoral unique Raffinerie qui constitue désormais le document de référence autorisant en particulier l’exploitation des l’unités HEN à 3055 t/j (1 115 075 t/an) et Benzène à 740 t/j (270 000 t/an).

2.2 Description résumée du procédé mis en œuvre dan s l’unité HEN BENZ

Les principales étapes de fabrication peuvent être présentées ainsi :

La réaction - HEN2

L’hydrogénation des essences LDF est une réaction catalysée (en lit fixe) en présence d’hydrogène.

Cette hydrogénation qui s’effectue dans le réacteur R1A/B transforme les dioléfines instables (forte aptitude à polymériser et former des gommes) en mono-oléfines stables. Cette réaction est favorisée à haute pression (environ 50 be) s’accompagne d’une élévation de température de 65°C à 200 °C en sortie réacteurs.

La prédistillation (Section 100 – BZ)

Le produit sortant du réacteur est séparé dans la section 100 de l’unité BENZENE dans deux tours de distillation fonctionnant à des niveaux de pression faible :

- Une tour T101 où s’effectue l’étêtage des parties légères qui seront renvoyées dans l’unité HEN2 pour y être triées dans la colonne de distillation C1,

- Une tour T102 qui récupère la coupe riche en benzène en tête. Les produits lourds sont renvoyés vers l’unité HEN2 pour y être séparés.

La stabilisation & Fractionnement – HEN2

La tour C1 élimine en tête les composés gazeux (coupe C1, C2, C3 et C4) du produit issu de la tour T101 et récupère en fond la gazoline hydrogénée qui est traitée sur d’autres unités du site.

Les deux tours en série C2 et C3 permettent de séparer les produits lourds issus de la tour T102.

Le produit sortant en tête de la première tour C2 est une coupe contenant du benzène,

Le produit sortant en tête de la deuxième tour C3 est une coupe C7-C10,

Le produit sortant en fond de la tour C3 est une coupe lourde utilisée dans la fabrication des fuels lourds.

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L’hydrogénation sélective (Section 200 – BZ)

Dans cette section, les hydrocarbures oléfiniques et di oléfiniques de la coupe riche en benzène venant de la section 100 (tête T102) ou d'un stockage extérieur sont transformés en hydrocarbures saturés. Ce procédé permet également de réaliser une désulfuration pour atteindre moins de 1ppm de soufre.On retrouve pour cette section :

Une section "réaction" (réacteur R202) dans laquelle est réalisée une réaction d’hydrogénation profonde des oléfines en paraffines sur un catalyseur en présence d’hydrogène. Cette réaction nécessite un préchauffage dans un four.

Une section "stabilisation-redistillation" dans laquelle sont éliminés par distillation (T201) les gaz ainsi que les produits légers formés au cours de la réaction, et un résidu lourd (T202) formé au cours des réactions d'hydrogénation. La tête de la colonne de distillation produit alors une essence épurée riche en benzène qui est expédiée vers la section 300 de l’unité BEZENE.

La distillation Extractive (Section 300 – BZ)

La section 300 met en oeuvre le procédé "Distapex" de la Société LURGI, qui consiste en une distillation extractive. L'addition à l’essence riche en benzène d'un solvant spécifique va modifier le comportement relatif des divers constituants de l’essence et permettre de les séparer par distillation:

- Raffinat C6, essence pauvre en BZ (les non-aromatiques de la charge) produite en tête de la T301

- Benzène, obtenu avec une grande pureté en tête de la colonne T303

- Solvant qui sera recyclé dans l'installation et dont les pertes devront être minimisées

Le schéma de principe du complexe HEN/BENZENE est le suivant :

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L'EXTRACTION DUL'EXTRACTION DU BENZENE / SCHEMA DE PRINCIPE

D102

R202

F202

T201

T202

T301

T303

H2

D201

P19/20

BZ1

BENZENE

RAFFINAT

P19/20

H2

ESSENCE N.C.

R1A/B

B1

B102

C1

C2C3

T101

T102

HYDROGENAT

RESIDU

ESSENCE LEGERE

ESSENCE LOURDENMP

RéactionHEN 2

PrédistillationS100

Hydrogénationprofonde

S200

DistapexS300

DistillationHEN 2

1

2

3

4

56

7

8

9

10

11

12

13

14 21

15

16

17

19

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30

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Figure 1 : Schéma simplifié du process de l’unité H EN BENZ

Bacs de coulage journalier

La production journalière de benzène est coulée dans 3 bacs de 800 m3 à toit fixe et écran flottant (pour limiter les émanations de benzène).

- BZ3 et BZ4 sont affectés au coulage du benzène commercial (1 bac étant en remplissage et 1 bac étant en analyse ou en vidange vers le stockage de produit fini).

- BZ2 est affecté à la réception des slops de l'unité; ces slops peuvent ensuite, soit être retraités dans l'unité benzène, soit être réinjectés dans le coulage d'essence hydrogénée de l’HEN2 (reconstitution d'une essence totale).

Un Bac BZ1 de 200 m3 est affecté au coulage de la coupe riche en benzène hydrogénée issue de la section 200. Ce bac sert de bac d'alimentation à la section Distapex.

La pomperie d'expédition des bacs journaliers (pomperie M) est située à l'Est de l'HEN 2 et en bas de la cuvette des BZ.

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3. ANALYSE DES RISQUES DE L’UNITE

L’analyse des risques associés aux installations de l’unité HEN BENZ s’est appuyée sur la réalisation :

- d’une analyse des potentiels de dangers liés aux produits utilisés ;

- d’une analyse préliminaire des risques permettant d’identifier toutes les causes possibles, internes ou externes, d’accident pouvant impacter cette unité.

3.1 Potentiels de dangers

Les potentiels de dangers sont définis comme les scénarios de libération instantanée de l’ensemble du produit ou de l’énergie potentielle d’un des systèmes de l’installation engendrant les rayons d’effets maximaux. Le but est de fournir l’enveloppe maximale de risque de l’installation, sans aucune restriction ni prise en compte des barrières existantes ou envisagées.

En ce qui concerne l’unité HEN BENZ, les potentiels de dangers identifiés sont liés à la présence :

- d’hydrocarbures en quantité importante et de nature diverse : hydrocarbures liquides (coupe essence légères LDF et coupe Benzène) ou gazeux (gaz de Raffinerie C1 à C4 et hydrogène);

- de Benzène pur ou en concentration élevée dans les essences traitées.

Les risques générés par ces potentiels de dangers sont résumés dans le tableau ci-après

Tableau 1 : Risques générés par les potentiels de d angers identifiés sur l'unité HEN BENZ

Produit concerné Risque produit Phénomène dangereux Effet envisagé sur les cibles

UVCE/Flash fire Exposition à des effets de surpression et des effets thermiques

Jet enflammé Exposition à des effets thermiques

Hydrocarbures légers (Essences LDF)

Inflammabilité

Feu de nappe Exposition à des effets thermiques

UVCE/Flash fire Exposition à des effets de surpression et des effets thermiques Hydrocarbures gazeux

(Coupe C1/C2/C3/C4 , Hydrogène)

Inflammabilité


Toxicité Dispersion de gaz toxique Exposition à des effets toxiques

UVCE/Flash fire Exposition à des effets de surpression et des effets thermiques

Benzène

Inflammabilité


Les scénarios d’accident développés dans cette étude sont, de par leur caractère « maximaliste », représentatifs des conséquences de la libération des potentiels de dangers des installations. Les hypothèses de modélisation suivantes ont ainsi été retenues :

- Prise en compte des plus gros hold-up de l’unité et des équipements ayant les conditions opératoires les plus pénalisantes ;

- rupture guillotine de la plus grosse tuyauterie de l’équipement ou de la tuyauterie conduisant au plus gros volume de produit relâché (dans le cas d’un équipement comportant une phase liquide et une phase gazeuse par exemple) ;

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- durée de rejet prise égale à 30 minutes voire 1 heure dans certains cas, sans tenir compte des moyens de détection et d’intervention disponibles.

La matérialisation des potentiels de dangers identifiés, est présentée dans la partie de l’étude relative à la modélisation des scénarios d’accident primaires.

3.2 Evaluation préliminaire des risques de l’unité

L’évaluation préliminaire des risques de l’unité HEN BENZ a été réalisée selon trois axes :

- Une étude des accidents survenus sur des installations similaires (distillation atmosphérique, Hydrotraitement, lavage à l’amine) dans la profession ou dans la société ;

- Une analyse des risques externes liés à l’environnement naturel, humain et industriel ;

- Une analyse des risques HAZID sur l’exploitation de l’unité HEN BENZ. Cette méthode d’analyse, mise en œuvre avec un groupe de travail pluridisciplinaire, a pour objectif d’identifier, de façon systématique, les dérives potentielles (ou déviations) des principaux paramètres liés au fonctionnement des installations. Elle met en également en évidence les mesures de prévention et de protection permettant de réduire la criticité (couple probabilité – gravité) des situations accidentelles envisagées.

Au final, cette évaluation a confirmé que les risques principaux envisageables au sein de l'unité HEN BENZ étaient la perte de confinement de produits pouvant conduire à :

- une dispersion toxique (présence de Benzène dans les coupes à traiter),

- une explosion en champ libre ou en zones encombrées dans l’unité HEN/BEN elle-même (ilot principal) ou dans les zones encombrées voisines (ilots secondaires),

- des flux thermiques (jet enflammé d’hydrocarbures gazeux ou feux de nappe en cas d’épandage d’hydrocarbures liquides).

- Des explosions de capacité dues à des contacts Haute pression /Basse pression

Au niveau de l’HAZID, de nombreuses déviations des conditions normales de fonctionnement ont été identifiées et retenues comme pouvant être à l’origine d’un relâchement de produit à l’atmosphère. En synthèse nous pouvons citer :

- des augmentations de pression, de niveau ou température pouvant entrainer un dépassement des conditions de calcul des équipements. Les soupapes et les sécurités instrumentées assurent les principales barrières contre ces dérives;

- Le cas d’emballement réactionnel dans la section 200 au niveau du Réacteur (par manque de refroidissement). Des systèmes instrumentés automatiques, des systèmes de dépressurisation automatiques et les soupapes sont les principales barrières contre ces dérives.

- Des pertes de niveau dans les équipements pouvant entraîner des fuites de garniture au niveau des pompes. Les principales barrières permettant de prévenir ces dérives sont des sécurités instrumentées et la présence de double-garniture sur les pompes véhiculant des produits « à risques » ;

- Des communications non désirées entre des équipements à haute pression et à basse pression, avec pour conséquence l'explosion pneumatique et la perte d’intégrité des équipements à basse pression et un relâchement de produit à l’atmosphère. Des systèmes instrumentés automatiques et les soupapes sont les principales barrières contre ces dérives.

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3.3 Synthèse de l’analyse préliminaire des risques : le registre des dangers

A partir de l’analyse des risques réalisée dans les paragraphes précédents, il est possible d’identifier tous les dangers présents sur l’unité HEN BENZ et susceptibles de conduire à un accident (majeur ou non).

Le recensement de tous ces Dangers (D), avec l’Evénement Redouté Central (ERC) et les Phénomènes Dangereux (PhD) associés, est synthétisé sous la forme d’un tableau intitulé « registre des dangers » et dont les objectifs finaux sont :

- de s’assurer de l’exhaustivité de l’analyse préliminaire des risques réalisées précédemment ;

- de servir de point de départ pour le choix des scénarios d’accidents à envisager sur l’unité HEN BENZ.

Le registre de dangers réalisé sur les installations de l’unité HEN BENZ est disponible en annexe de L’étude de dangers.

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4. EVALUATION DES CONSEQUENCES DES SCENARIOS D’ACCIDENT ENVISAGES SUR L’UNITE

Les phénomènes dangereux associés aux scénarios d’accident retenus suite à l’analyse des risques font l’objet d’une évaluation détaillée par la détermination de leur intensité, probabilité, cinétique et gravité, conformément à l’arrêté PCIG du 29 septembre 2005.

4.1 Présentation des scénarios d’accident envisagés sur l’unité HEN BENZ

4.1.1 Scénarios d’accident primaires

Suite à l’analyse des risques réalisée sur l'unité, aux conclusions de Tierces expertises réalisées depuis 2010 et aux remarques de la DREAL suite à la relecture des EDD plusieurs types de scénarios d’accidents ont été retenus. Il s’agit :

• De la perte de confinement au niveau des équipements et des canalisations de l'unité avec libération à l’atmosphère de produits toxiques et/ou inflammables. Les phénomènes dangereux associés à cet ERC peuvent être une dispersion toxique, un (U)VCE un jet enflammé et/ou un feu de nappe. Pour ce type de scénario, les règles suivantes ont été retenues dans le but de couvrir l’intégralité des fuites susceptibles de se produire sur les installations de l’unité:

• Des fuites de diamètre 50 mm seront envisagées dans le but d’évaluer les conséquences résultant des petites fuites (fuite de bride, de joint ou de garnitures de pompes). Ce scénario sera également retenu pour représenter l’effet du vieillissement au sens de l’Article 5 de l'arrêté du 4 octobre 2010 ;

• Des fuites de diamètre 100 mm sur les équipements : ce type de brèche correspond au cas de fuites mineures et moyennes sur les équipements ou sur les tuyauteries associées ; Ce type de scénario sera également retenu pour l’évaluation des scénarios représentatifs de l’effet " vieillissement " ;

• Des ruptures guillotines sur les canalisations : Ce type de brèche correspond au cas de fuites majeures (supérieures à 100 mm) envisageables sur les équipements ou les canalisations. Il sera envisagé la rupture guillotine de la canalisation de plus grand diamètre ou de celle conduisant au plus gros volume de produit relâché. Ce type de scénario sera également retenu pour l’évaluation des effets d’un séisme sur un équipement ou une tuyauterie au sens de l’Article 9 de l’arrêté du 24 janvier 2011 ;

• Un scénario supplémentaire de brèche mineure (10% du DN) associé à des durées de fuite longues (supérieure à 30 min) sera évalué pour les scénarios toxiques.

Les scénarios « perte de confinement » sont quantifiés en retenant les durées de fuite suivantes :

3 minutes de fuite pour les scénarios situés directement au refoulement d’une pompe ;

30 minutes de fuite pour tous les autres scénarios. Cette durée correspond au cas « marche pas » des premiers organes d’isolement de la fuite ;

1 heure de fuite pour les scénarios toxiques de type « petite brèche » (10% du DN) ou pour des fuites sur des équipements de grande capacité contenant un produit toxique (par exemple une capacité de stockage).

• L’explosion interne à un équipement (détente HP/BP) pouvant générer des effets de surpression et l’émission de projectiles.

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• De scénarios spécifiques aux bacs de stockage (Pressurisation, explosion, épandage dans une cuvette)

4.1.2 Scénarios d’accident Dominos

L'analyse des effets dominos internes consistera donc à examiner si des scénarios d’accident envisagés dans l’unité cible sont capables de se propager de façon importante au sein même de cette unité avec le risque d’entraîner des conséquences notablement supérieures à celles de l’accident primaire (situation de sur-accident).

Il s’agit essentiellement de scénarios de faible intensité pouvant créer de par leur localisation, des pertes d'intégrité d'équipements voisins (petites fuites d'hydrogène sous pression pouvant créer un dard sur une capacité sous pression pouvant créer un BLEVE ou une explosion) ;

Au final, 108 Evènements Redoutés Centraux ont été considérés afin de couvrir l’ensemble des situations dangereuses envisageables sur l’unité HEN BENZ et notamment de couvrir tous les types de fuite (de la fuite de joint à la rupture guillotine). Les phénomènes dangereux (PhD) qui en résultent déterminent, en termes d’effets, les zones de dangers.

4.2 Évaluation de l'intensité des phénomènes danger eux

Les conséquences des phénomènes dangereux envisagés sur l’unité HEN BENZ sont des effets toxiques, des effets de surpression et des effets thermiques. Les valeurs de référence des seuils d’effets des phénomènes dangereux pouvant survenir dans des installations classées sont spécifiées dans l’arrêté PCIG du 29 septembre 2005. Les zones d’effets suivantes sont recherchées :

- la zone des effets irréversibles (SEI) pour les individus exposés qui délimite la « zone des dangers significatifs pour la vie humaine » ;

- la zone des effets létaux (SEL), correspondant au décès potentiel de 1 % des individus exposés qui délimite la « zone des dangers graves pour la vie humaine » ;

- la zone des effets létaux significatifs (SELS), correspondant au décès potentiel de 5 % des individus exposés qui délimite la « zone des dangers très graves pour la vie humaine ».

Remarque : Pour les effets de surpression, le seuil de 20 mbar, défini comme le seuil des effets délimitant la zone des effets indirects par bris de vitre sur l’homme, sera également mentionné.

L’évaluation de l’intensité des phénomènes dangereux consiste donc à calculer les dimensions de chacune de ces zones à risques autour des installations. Le tableau récapitulatif proposé au paragraphe 4.7 présente les distances d’effets obtenues pour les scénarios d’accidents retenus sur l'unité HEN BENZ et présentés dans l’EDD de 2009 et le complément Exhaustivité rev 1 de 2013.

Des cartographies sont données en annexe 1 de ce résumé. Elles permettent de visualiser l’étendue des différents effets des scénarios envisagés sur cette unité.

4.3 Probabilité des phénomènes dangereux

Afin de répondre aux exigences de l’arrêté PCIG du 29 septembre 2005, la probabilité d’occurrence des scénarios d’accident et des phénomènes dangereux envisagés dans cette étude doit être évaluée.

En fonction de l’impact de ces phénomènes dangereux, les règles suivantes ont été appliquées :

- Pour les scénarios ayant un impact à l’extérieur du site et/ou sur les installations voisines par effet dominos, la probabilité des phénomènes dangereux sera déterminée quantitativement à partir d’une représentation arborescente de type « nœud-papillon » (voir ci-après). Le niveau de probabilité sera basé sur l’échelle définie dans l’arrêté PCIG (cinq classes de probabilité croissante allant de A à E);

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- Pour les scénarios sans effets notables ni à l’extérieur du site ni sur les installations voisines, la probabilité d'occurrence des phénomènes dangereux sera déterminée qualitativement à partir de l'HAZID réalisée sur l’unité HEN BENZ et sur le retour d'expérience INEOS. Le niveau de probabilité retenu sera basé uniquement sur l’échelle interne INEOS.

Pour les scénarios ayant un impact à l’extérieur du site ou sur les installations voisines, la caractérisation de la probabilité d’occurrence des phénomènes dangereux est réalisée d’après la méthode décrite dans le rapport de l’INERIS « Programme EAT - DRA 34 - opération j - Intégration de la dimension probabiliste dans l’analyse des risques - Partie 1 : principes et pratiques ».

Les probabilités sont estimées en construisant des arbres de défaillance de type « nœud-papillon », ceci en utilisant des fréquences de défaillance proposées par des organismes reconnus dans la profession (TNO, INERIS, OREDA, ICSI…) ainsi que des normes professionnelles.

Les barrières qui permettent de réduire la probabilité ou de limiter les conséquences sont positionnées sur ces arbres (nœud papillon) et ont une fonction de réduction de risque.

Enfin les probabilités d’ignition relatives aux produits inflammables sont introduites en fonction du type de produit, du débit, de la nature de la fuite et de la présence ou non d’une flamme nue à proximité du relâchement (flammes de fours par exemple). Nous utilisons là encore des valeurs proposées par des organismes reconnus (idem ci-dessus).

La méthodologie d’INEOS/PETROINEOS pour l’estimation de la probabilité des PhD a été expertisée en 2011 par l’INERIS. Cette expertise a donné lieu à quelques modifications d’approche. Certains PhD de l’EDD HEN/BENZ impactent des enjeux PPRT (habitations, ERP, commerces) en bris de vitres. Ces PhD ont donc fait l’objet d’une réévaluation de leur probabilité selon la nouvelle approche méthodologique qui a confirmé les niveaux de probabilité affichés dans l’EDD de 2009. Les modifications méthodologiques seront appliquées à l’ensemble des scénarios HEN/BENZENE et les niveaux de probabilités obtenues seront présentées dans un complément « MMR/PPRT HEN/BENZ » courant 2013/2014.

Le tableau au paragraphe 5.1 présente les classes de probabilité (selon l’arrêté PCIG et l’échelle interne INEOS) de chaque phénomène dangereux envisagées sur les installations de l’unité HEN BENZ ayant un impact sur l’extérieur du site. Ces niveaux de probabilité sont ceux présentés dans l’EDD de 2009.

4.4 Cinétique des phénomènes dangereux

Cette caractérisation des phénomènes dangereux en matière de cinétique est réalisée selon la méthode décrite dans le projet de note du 1er avril 2004 du guide technique PPRT. Tous les phénomènes dangereux envisagés sur les installations de l’unit » HEN BENZ sont à cinétique rapide.

4.5 Gravité des conséquences des phénomènes dangere ux

La gravité des conséquences sur les personnes des phénomènes dangereux a été évaluée conformément à l’échelle d’appréciation de l’arrêté PCIG du 29 septembre 2005 pour les phénomènes dangereux ayant un effet en dehors des limites de propriété. La gravité est ainsi hiérarchisée en cinq niveaux : faible, sérieux, important, catastrophique, désastreux,

L’évaluation de la gravité en dehors des limites de propriété s’est appuyée sur l’étude environnementale des risques technologiques réalisée par INEOS en avril 2007 et qui permet :

- de recenser toutes les zones situées aux alentours du site de Lavéra dans un rayon de 2 km (Etablissements Recevant du Public, logements, zones d’activités, voies de circulation…),

- de comptabiliser dans chacune des zones recensées le nombre de personnes ou « équivalent personnes » en s’appuyant sur les propositions formulées dans la circulaire du 10 mai 2010.

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Le tableau proposé au paragraphe 4.7 récapitule les niveaux de gravité (selon l’arrêté PCIG et l’échelle interne INEOS) de chaque phénomène dangereux envisagé sur les installations de l’unité HEN BENZ.

4.6 Synthèse sous forme de fiche ERC

Pour chaque scénario d’accident, une fiche ERC a ensuite été réalisée. Cette fiche décrit :

- une présentation succincte de l’ERC et des phénomènes dangereux envisagés,

- les données d’entrée (conditions opératoires, produits mis en œuvre, etc.) nécessaire à la modélisation des conséquences de l’ERC,

- l’évaluation de l’intensité des phénomènes dangereux envisagés (distances d’effets),

- la quantification de la gravité des phénomènes dangereux sur les populations environnantes (au sens de l’arrêté PCIG du 29 septembre 2005 et selon l’échelle interne INEOS),

- l’évaluation de la probabilité d’occurrence de l’ERC et des phénomènes dangereux (au sens de l’arrêté PCIG du 29 septembre 2005 et/ou selon l’échelle interne INEOS),

Les fiches ERC, les représentations arborescentes par « nœuds papillons » et les cartographies des effets sont disponibles en annexe de l’étude de dangers et du complément Exhaustivité de 2012.

4.7 Tableau de synthèse de l’ensemble des scénarios d’accident

Les tableaux ci-dessous présentent une synthèse de l’ensemble des scénarios d’accident envisagés sur les installations de l’unité HEN BENZ,

Les distances d’effets soulignées correspondent aux distances sortant des limites du site de Lavéra. Pour les accidents majeurs identifiés sur ces installations, le numéro d’identification permettant le positionnement sur la matrice de risque dite MMR est précisé dans la dernière colonne du tableau (voir paragraphe 5.2 pour plus d’information).

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Tableau 2 : Tableau de synthèse des scénarios d’acc ident primaires envisagés sur les installations de l’unité HEN BENZ

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5. POSITIONNEMENT DES SCENARIOS SUR LA MATRICE DE RISQUE DU MEEDDAT ET PERIMETRE D'ETUDE DU PPRT

5.1 Périmètre d’étude du PPRT

Afin de maîtriser l'urbanisation autour des sites à hauts risques, la loi n° 2003-699 du 30 juillet 2003, relative à la prévention des risques technologiques et naturels et à la réparation des dommages, prévoit l'élaboration de Plans de Prévention des Risques Technologiques (PPR T). Leur objectif est de résoudre les situations difficiles en matière d'urbanisme héritées du passé et de mieux encadrer l'urbanisation future.

En ce qui concerne l’unité HEN BENZ, les phénomènes dangereux pertinents pour le PPRT ont été sélectionnés conformément à la circulaire du 3 octobre 2005 relative à la mise en œuvre des PPRT. Ils sont rassemblés dans les tableaux récapitulatifs page suivante.

Les PhD correspondant aux accidents ayant un impact sur l’extérieur de la plate-forme sont placés dans la grille d’appréciation « MMR » présentée au paragraphe 2.1.4 de la circulaire du 10 mai 2010.

Lorsqu’un PhD produit plusieurs effets (Effet thermique et effet de surpression comme pour les UVCE ou les BLEVE par exemple), c’est l’effet donnant la gravité la plus importante qui est positionné dans la matrice.

De la même façon, lorsque plusieurs UVCE auront été envisagés (champ libre, ilot primaire ou ilots secondaires) c’est l’effet donnant le niveau de risque le plus important qui sera placé dans la matrice.

La matrice correspondant aux PhD des unités HEN/BEN est présentée au paragraphe 5.2 de ce document.

Les représentations cartographiques des phénomènes dangereux de l'unité HEN BENZ pertinents pour le PPRT sont disponibles à la suite de ce résumé non technique. Elles sont présentées sous forme d’enveloppe pour chaque type d’effet envisagé (thermiques, toxiques et surpression).

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Tableau 3 : Périmètre d’étude du PPRT pour les scén arios d’accidents primaires envisagés sur l’unité H EN BENZ

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5.2 Positionnement des scénarios sur la matrice de risque du MEEDDAT et conclusion

D’après la circulaire « SEVESO » du 29 septembre 2005, « pour tous les phénomènes dangereux potentiels pouvant conduire à un accident majeur, indépendamment de leur probabilité, il convient de vérifier que l’exploitant met en place une démarche de contrôles appropriés, proportionnés aux risques, pour s’assurer, tout au long de la vie des installations, que le risque réel ne s’écarte pas de l’évaluation figurant dans l’étude de danger s, conformément au dernier alinéa de l’article 4 de l’arrêté du 10 mai 2000 modifié. »

La grille annexée à cette circulaire, dite « Grille MMR », constitue une grille d’appréciation, par le préfet, de la démarche de maîtrise des risques d’accidents majeurs par l’exploitant. Elle permet de statuer sur les mesures mises en œuvre par l’exploitant pour maîtriser les risques accidentels.

Tableau 4 : Grille de criticité suivant l’arrêté du 29 septembre 2005 – Scénarios d’accidents HEN BENZ

Probabilité

E D C B A

Désastreux

Catastrophique

Important

5001, 5003, 5005, 5007, 5071, 5116

Sérieux

5009, 5011, 5015, 5030, 5032, 5042, 5083, 5091, 5094,

5113, 5114,

5000, 5036, 5038, 5043, 5046, 5058, 5059, 5062, 5073, 5078, 5079, 5088, 5089, 5099, 5102, 5103,

5105, 5106, 5140, 5144, 5146

5019, 5022, 5025, 5027

Gra

vité

Modéré 5069 5039, 5041, 5052, 5053, 5056, 5074, 5090, 5118,

5127, 5132

5004, 5008, 5012, 5014, 5017, 5029, 5034, 5045, 5048, 5049, 5050, 5051, 5054, 5055, 5057, 5061, 5063, 5064, 5065, 5067, 5068, 5072, 5075, 5076, 5077, 5092, 5095, 5096, 5097, 5098, 5101, 5108, 5109, 5110, 5111, 5117, 5119, 5120, 5121, 5122, 5123, 5124, 5125, 5126, 5131, 5136, 5142, 5143, 5147, 5148, 5150,

5151, 5152

Aucun accident majeur envisagé sur les installations de l’unité HEN BENZ n’est situé en zone «NON » (rouge). Cependant quatre phénomènes dangereux restent positionnés en zone « MMR2 » (orange foncé) malgré une gravité en Sérieux. Ce positionnement s’explique par la proximité du domaine public et par la méthodologie d’agrégation des probabilités de toutes les tailles de brèche sur un

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même scénario. Ces probabilités seront réévaluées dans le cadre du complément « MMR/PPRT» prévu en 2014 avec pour objectif la réduction du nombre « MMR Rang 2 ».

27 phénomènes dangereux restent positionnés en zone « MMR1 » (orange clair). Les phénomènes dangereux concernés sont essentiellement des jets enflammés et des flash-fires associés à des ruptures guillotines en fond des principales capacités. Ce positionnement s’explique par la proximité du domaine public et par la méthodologie d’agrégation des probabilités de toutes les tailles de brèche sur un même scénario.

5.3 Présentation des Mesures de Maîtrise des Risque s (Barrières « MMR »)

La Matrice de risque présentée ci-dessus repose sur des barrières de prévention et de protection (MMR) visant à limiter l’occurrence des phénomènes dangereux et/ou en limiter les conséquences.

Les scénarios d’accident majeurs de l’unité HEN BENZ produisant des effets sur l’extérieur du site de Lavéra ont fait l’objet d’une évaluation quantitative de la probabilité à partir d’une représentation arborescente de type " nœud-papillon ". Cette méthode a permis de mettre en évidence l’ensemble des barrières de prévention et de protection (MMR).

Présentation des MMR des scénarios HEN BENZ :

Les arbres NP des installations HEN BENZ ont été réalisés lors de la révision de l’EDD en 2009. Les MMR sont les barrières identifiées sur ces arbres NP qui apportent un facteur de réduction de risque (FRR) supérieur à 1 et qui respectent les exigences fixées à l’article 4 de l’arrêté du 29 septembre 2005.

On y retrouve principalement :

- des systèmes auto-protecteurs permettant de maintenir l’intégrité d’équipements de la HEN BENZ et de diminuer la probabilité d’une perte de confinement ;

- des détecteurs d’hydrocarbures;

- des alarmes avec action opérateur ;

- des soupapes.

La liste exhaustive des MMR figurera dans le complément « MMR/PPRT » qui sera transmis courant 2013/2014.

5.4 Exclusions PPRT

Aucun phénomène dangereux issu de scénarios d’accident de l’unité HEN BENZ n’est exclu du PPRT.

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6. ETUDE REDUCTION DES RISQUES

6.1 Réduction des potentiels de dangers

Les dangers potentiels de l’unité sont liés à la présence d’hydrocarbures en quantité importante, et à la présence de Benzène. L’étude de réduction à la source des dangers potentiels a porté sur le remplacement des produits par d’autres moins dangereux, la réduction des quantités présentes et la mise en œuvre de conditions opératoires moins dangereuses.

Concernant les hydrocarbures :

Il n’est pas envisageable de les remplacer par d’autres produits moins inflammables dans la mesure où le l’unité a pour vocation le traitement de ces essences légères chargées en Benzène. Le caractère inflammable est inhérent à ce type de produit.

Les volumes d’hydrocarbures, le dimensionnement des équipements et les conditions opératoires sont en adéquation avec les besoins de production.

Concernant le Benzène

L’unité a pour vocation le traitement de ces essences légères chargées en Benzène et l’extraction du Benzène avec une pureté élevée permettant sa commercialisation. Le caractère inflammable et toxique du Benzène est inhérent à ce type de produit.

Dans l’unité, le dimensionnement des équipements et les conditions opératoires sont en adéquation avec les besoins de production.

Le Benzène est un produit pur contrairement aux autres produits fabriqués en Raffinerie qui sont des mélanges de plusieurs produits. Les stockages de production journalière sont indispensables au suivi de la pureté du Benzène dont la qualité ne pourrait être « rattrapée » par mélange comme cela est possible pour les autres produits de la Raffinerie.

Les bacs de Benzène ont été équipés d’écran flottant pour limiter les émanations de benzène.

6.2 Réduction des risques

INEOS a mis en œuvre un nombre important de moyens pour maintenir le risque d’émission d’hydrocarbures et/ou d’H2S à l’atmosphère à un niveau aussi bas que possible comme :

• un maillage de détecteurs HC (explosimètres et toxique « BZ ») permettant d’identifier rapidement une fuite d’hydrocarbures et sa localisation,

• La mise en place de mesures de maîtrise des risques techniques et/ou organisationnelles fiables

• des pompes à garniture mécanique double sur les lignes de GPL,

• des moyens de secours spécifiques à l’installation permettant d’intervenir rapidement avant propagation du sinistre.

• Des plans de modernisation des installations : une démarche visant à élaborer un plan d’actions pour la maîtrise et la gestion du vieillissement des installations est en cours sur les installations d’INEOS. Les résultats des études de dangers permettent d’identifier, selon des critères définis dans les arrêtés du 15 mars 2000 et du 4 octobre 2010, les MMR, les équipements sous pression et les tuyauteries qui devront faire l’objet d’un plan de modernisation. Ces plans de modernisation qui comprennent le recensement des équipements, l’établissement d’un état initial et la constitution d’un plan d’inspection et de réparation, contribuent à une meilleur maîtrise des risques technologiques et donc à la réduction du risque.

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• Des plans relatif aux règles parasismiques renforcées : dans le cadre général de la règlementation sur le risque sismique en France, l’arrêté du 24 janvier 2011 fixe les règles parasismiques s’appliquant à certaines installations classées pour la protection de l’environnement. Les résultats des études de dangers permettent d’identifier les équipements concernés par cet arrêté.

6.3 Axes d’améliorations

Dans le cadre de cette étude de dangers de 2009, il a été identifié quelques axes d’amélioration dans le but d’optimiser le fonctionnement des installations de l’unité HEN BENZ et de réduire les risques liés à leur exploitation.

Certaines de ces recommandations ont un lien direct avec les scénarios d’accident envisagés dans l’étude puisqu’elles ont d’ores et déjà été prises en compte dans l’évaluation des de la probabilité et de la gravité des phénomènes dangereux. Il s’agit notamment :

- De la vérification du niveau de confiance de systèmes instrumentés permettant d’éviter une montée en pression dans les équipements dans le cas d’une perte générale d’électricité dans le secteur UOA ;

- De la mise en place des moyens de signalisation interdisant l’accès à toute personne extérieure au site n’ayant aucun lien avec l’activité industrielle de la plate-forme. Cette mesure vise à garantir une présence minimum aux abords de la plate-forme par toute personne étrangère au site.

Ces actions ont été réalisées.

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7. CONCLUSION

L’étude de dangers des installations de l’unité HEN BENZ s’est appuyée sur la réalisation :

- d’une analyse des potentiels de dangers liés aux produits utilisés et aux conditions opératoires ;

- d’une analyse préliminaire des risques permettant d’identifier toutes les causes possibles, internes ou externes, d’accident pouvant impacter l’unité.

Ces analyses ont permis d’identifier et de hiérarchiser les situations accidentelles envisageables sur l’unité HEN BENZ. Les risques majeurs mis en évidence concernent :

- la présence d’hydrocarbures sur l’ensemble des installations. En fonction des conditions du rejet (paramètres opératoires, conditions atmosphériques), les phénomènes dangereux à envisager sont variables : (UVCE, jet enflammé et/ou feu de nappe) ;

- la présence de Benzène dans les coupes d’hydrocarbures à traiter.

Au final, 108 évènements redoutés centraux ont été considérés dans le cadre de l’EDD et du complément « Exhaustivité » afin de couvrir l’ensemble des situations dangereuses envisageables sur l’unité HEN BENZ. Ces scénarios peuvent être regroupés selon leur type :

- scénarios de perte de confinement sur les principaux équipements et/ou canalisations de l’unité avec libération à l’atmosphère de produit toxiques et/ou inflammables. La répartition de ces scénarios et les tailles de brèche envisagés permettent de couvrir tous les types de fuite envisageables sur l’installation (de la fuite de joint à la rupture guillotine envisageable notamment pour les scénarios « séismes ») ;

- scénarios particuliers (détente HP/BP, Emballement réactionnel) liés à des déviations process mises en évidence par l’analyse de risques HAZID ou par l’accidentologie mondiale.

- scénarios spécifiques au stockage d’hydrocarbures liquides (feu de bac, explosion, pressurisation lente)

Les modélisations réalisées sur ces scénarios d’accident ont montré que des distances d’effets importantes étaient envisageables à l’HEN2 :

- Pour les effets de surpression ((U)VCE et explosion de capacité), le seuils des effets létaux significatifs (SELS) atteint au maximum 122 mètres, le seuil des effets létaux (SEL) 162 mètres et le seuil des effets irréversibles (SEI) 398 mètres. Des bris de vitres sont envisageables sur une distance de 796 mètres ;

- Pour les effets thermiques du flash fire, les SEL/SELS sont atteints jusqu’à une distance de 490 mètres alors que la SEI atteint 539 mètres ;

- Pour les effets thermiques du jet enflammé, des distances d’effets de l’ordre de 300 mètres sont envisageables (SELS à 210 m, SEL à 276 m et SEI à 333 m) ;

- Pour les effets thermiques des feux de nappe, les distances d’effets n’excèdent pas 50 mètres et n’impactent pas l’extérieur du site ;

- Pour les effets toxiques liés à la dispersion de Benzène, le seuil des effets irréversibles atteint une distance évaluée au maximum à 435 mètres. Les seuils d’effets létaux (SEL et SELS) conduisent eux à des distances maximales de 139 et 145 mètres.

Les modélisations réalisées sur ces scénarios d’accident ont montré que des distances d’effets importantes étaient envisageables sur l’unité BENZENE :

- Pour les effets de surpression ((U)VCE et explosion de capacité), le seuils des effets létaux significatifs (SELS) atteint au maximum 123 mètres, le seuil des effets létaux (SEL) 164 mètres et le seuil des effets irréversibles (SEI) 401 mètres. Des bris de vitres sont envisageables sur une distance de 802 mètres ;

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- Pour les effets thermiques du flash fire, les SEL/SELS sont atteints jusqu’à une distance de 490 mètres alors que la SEI atteint 539 mètres ;

- Pour les effets thermiques du jet enflammé, des distances d’effets de l’ordre de 200 mètres sont envisageables (SELS à 165 m, SEL à 201 m et SEI à 248 m) ;

- Pour les effets thermiques des feux de nappe, les distances d’effets n’excèdent pas 55 mètres et n’impactent pas l’extérieur du site ;

- Pour les effets toxiques liés à la dispersion de Benzène, le seuil des effets irréversibles atteint une distance évaluée au maximum à 638 mètres. Les seuils d’effets létaux (SEL et SELS) conduisent eux à des distances maximales de 216 mètres.

Les modélisations ont mis en évidence que des conséquences sont possibles à l’extérieur du site compte tenu de la proximité des unités avec les limites de propriété. Toutefois, il est important de préciser que les seules cibles impactées par des effets létaux sont :

- La route d’accès au site qui ne dessert que le site,

- Le parking pour le personnel du site

- Des terrains non aménagés et dédiés aux activités industrielles.

Quelques enjeux particuliers sont impactés par des seuils de bris de vitres. Il s’agit des commerces et des habitations de Lavéra.

Des recommandations ont été proposées en 2009 dans le but de réduire les risques liés à l’exploitation de l’unité HEN BENZ. Elles ont été réalisées.

A l’issue de l’analyse de réduction de risque, il ressort les conclusions suivantes concernant la matrice de risques:

- Aucun phénomène dangereux n’est positionné en zone NON

- 4 phénomènes dangereux sont positionnés en MMR2, leur probabilité sera réévaluée courant 2014.

La matrice de risque HEN/BENZENE repose sur des barrières MMR présentées dans les arbres NP de l’EDD de 2010. On trouve principalement :

- des systèmes auto-protecteurs permettant de maintenir l’intégrité d’équipements de la HEN BENZ et de diminuer la probabilité d’une perte de confinement ;

- des détecteurs d’hydrocarbures et les détecteurs de Benzène dont le maillage permet de couvrir les fuites envisagées sur les unités ;

- des alarmes avec action opérateur ;

- des soupapes.

Conformément aux prescriptions de l’arrêté complémentaire PIMF, PETROINEOS fournira courant 2014 un complément « MMR/PPRT » qui démontrera que le risque résiduel a atteint le niveau aussi bas que possible en proposant, le cas échéant, des mesures de maitrise de risques complémentaires.

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Annexe 1 :

Implantation

&

Cartographies « Enveloppes »

HEN BENZ

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IMPLANTATION UNITE HEN / BENZ

Unité BENZENE

Unité HEN

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UNITE HEN / BENZENVELOPPE SURPRESSION BDV

SEI

SELS

SEL

500 m

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UNITE HEN / BENZENVELOPPE TOXIQUE BENZENE

500 m

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UNITE HEN / BENZENVELOPPE THERMIQUE

500 m

Documents

UNITE HEN BENZ - P.P.R.T de LAVERApprtdelavera.e-monsite.com/medias/files/rnt... · La tête de la colonne de distillation produit alors une essence épurée riche en benzène qui