Effets Domino sur les installations industrielles et d'ingénierie des installations chimiques et la sécurité

Domino effects on industrial plants and chemical facilities engineering and safety

• Auteur / Autrice : Yangyang Cui
• Direction : Ahmed Mébarki
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Inscription en doctorat le 27/02/2019
• Etablissement(s) : Paris Est en cotutelle avec Beijing Institute of Technology
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MSME - Laboratoire de Modélisation et Simulation Multi Echelle

Mots clés

Mots clés libres

Effets Domino

Installations chimiques

Explosion

Sécurité

Domino effects

Chemical facilities

Explosion

Safety

Résumé

Le projet est multiple: Partie 1 - Terme source: Identifier les conditions menant à un premier accident dans une citerne industrielle. Des modèles et des simulations seront exécutés afin de définir cette première séquence. Partie 2 - Premier accident: effets combinés à la source et leur propagation autour du «réservoir» de source: Décrire la modélisation mécanique et physique de la pluie de fragments, la production générée par le premier accident. Les modèles probabilistes, les fragments balistiques et les effets combinés seront étudiés pour une installation industrielle, considérée comme une étude de cas. Partie 3 - Comportement des réservoirs ciblés et structure / fragments d'interaction: Améliorer les modèles existants de perforation et de pénétration des fragments dans les réservoirs métalliques ou les installations érigées autour du réservoir source. Les fragments seront considérés comme des impacteurs avec deux comportements différents. Les courbes de vulnérabilité mécanique et de fragilité seront établies pour les différents chars ciblés. Partie 4 - Capacité résiduelle des réservoirs impactés et analyse des effets en cascade / dominants potentiels: Identifier les conditions pouvant provoquer une explosion ultérieure dans les réservoirs impactés, une fois que l'épaisseur résiduelle est calculée. Les modèles probabilistes pourront alors évaluer le risque d'effets en cascade / domino pouvant endommager entièrement la plante. Partie 5 - Vers un modèle de fragmentation: Bien que la fragmentation des réservoirs soit dans les séquences initiales soit dans les séquences secondaires soient des problèmes clés, la durée totale et les ressources disponibles ne permettront pas de développer un modèle de fragmentation précis. Collecte de données sur des accidents passés et revue de la littérature sur des modèles de fragmentation simplifiés. Partie 6 - Cadre intégré pour les risques industriels: L’objectif est de développer un cadre unifié de résilience des installations industrielles, c’est-à-dire ses paramètres, ses fonctions d’utilité, ses pertes, ses risques et ses fonctions de récupération.

The project is manifolds: Part 1 - Source term: To identify the conditions leading to a first accident in an industrial tank. Models and simulations will be ran in order to define this first sequence. Part 2 – First accident combined effects at the source and their propagation around the source “tank”: To describe the mechanical and physical modeling of the rain of fragments, the production generated by the first accident. Probabilistic models, fragments ballistics and the combined effects will be investigated for an industrial plant, considered as case study. Part 3 – Behavior of the targeted tanks and interaction structure/fragments: To improve the existing perforation and penetration models of the fragments into the metal tanks or facilities erected around the source tank. The fragments will be considered as impactors with two different behaviors. The mechanical vulnerability and fragility curves will be established for the various tanks targeted. Part 4 – Residual capacity of the impacted tanks and analysis of the potential cascading/domino effects: To identify the conditions that may cause a subsequent explosion in the impacted tanks, once the residual thickness are calculated. Probabilistic models will then be able to evaluate the risk of cascading/ domino effects which can damage entirely the plant. Part 5 – Towards a fragmentation model: Although the fragmentation of the tanks at either initial or secondary sequences are key issues, the total duration and the resources available will not allow the development of an accurate fragmentation model. Data collection from past accidents, and a literature review of simplified fragmentation models. Part 6 –Integrated framework for industrial risks: The purpose is to develop a unified framework of industrial plants resilience, i.e. its metrics, utility functions, losses, risks and recovery functions.