Aide à la conduite sûre des réacteurs chimiques discontinus en marche normale ou incidentielle vis-à-vis du danger d'emballement thermique

par Noël Aimé

Thèse de doctorat en Génie des Procédés Industriels

Sous la direction de Jean-François Guyonnet.

Soutenue en 1991

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Emballement thermique
• Réacteurs chimiques -- Mesures de sécurité
• Procédés discontinus
• Cinétique chimique
• Thermique
• Temps entre défaillances, Analyse des
• Fiabilité
• Gestion du risque
• Modèles mathématiques

Résumé

La sécurité des réacteurs chimiques semi-continus et discontinus dans le cas des réactions exothermiques vis-à-vis du risque de l'emballement thermique est difficile à mettre en oeuvre du fait du régime transitoire mis en jeu. Il est proposé une nouvelle méthodologie pour la définition des conditions optimales de fonctionnement (débit d'introduction, débit de refroidissement) à partir des méthodes d'analyse des risques classiques et de la modélisation de la conduite du réacteur tant en mode normal qu'en mode incidentel. L'étude de sécurité classique met en évidence les différentes classes de séquences incidentelles sensibles sur la fabrication. Ces différentes séquences sont modélisées en tenant compte des éventuelles capacités d'intervention de l'opérateur (réparation, arrêt d'urgence), ainsi que du délai nécessaire à sa mise en oeuvre. L'étude complète conduit à l'obtention d'un schéma général de conduite du réacteur mettant en évidence cinq zones distinctes d'utilisation de l'installation vis-à-vis du danger de l'emballement. Ce schéma permet de choisir les conditions opératoires pour la réalisation d'une fabrication performante avec des risques minimes.

Titre traduit

Prevention and protection of thermal runawavy hazard : fail-operational fail-safe or fail dangerous model for semi-batch reactor control

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