TRANSPORT MARITIME DE PRODUITS CHIMIQUES LIQUIDES ET FLOTTANTS : ETUDE EXPERIMENTALE DU REJET ACCIDENTEL SOUS-MARIN SUITE A UN NAUFRAGE

MARITIME TRANSPORT OF LIQUID AND FLOATING CHEMICALS : EXPERIMENTAL STUDY OF THE SUBMARINE ACCIDENTAL RELEASE FOLLOWING A SHIPWRECK

• Auteur / Autrice : Mélanie Fuhrer
• Direction : Gilles Dusserre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie de l'environnement
• Date : Soutenance le 18/12/2012
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
• Ecole(s) doctorale(s) : ED SIS 488
• Jury : Président / Présidente : Jacques Bourgois
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Dusserre, Jacques Bourgois, Yann Leredde, Frédéric Muttin, Lounès Tadrist, Claude Casellas, Laurent Aprin, Frédéric Heymes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yann Leredde, Frédéric Muttin
• DOI : 10.70675/5f00c685zacf9z473dzad2az80c2f0bf8f3e

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transports maritimes

Produits chimiques -- Transport

Naufrages

Transfert de masse

Hydrodynamique

Mots clés libres

Pollution marine

Risque maritime

Déversement chimique sous-marin

Épave

Vidange

Hydrodynamique des gouttes

Transfert de masse

Marine pollution

Maritime risk

Undersea mechanical release

Shipwrek

Emptying

Drops hydrodynamics

Mass transfer

Résumé

Le transport par voie maritime s’est développé très rapidement durant la dernière décennie. Il constitue la solution idéale pour déplacer à faibles coûts d’importantes quantités de marchandises sur de longues distances. L’accroissement de ces échanges entraine inévitablement une augmentation de la fréquentation des routes maritimes, de la densité du trafic et donc du risque d’accident et de naufrage.Les quantités impliquées lors d’un accident étant importantes, un rejet sous-marin de produit chimique issu d’une épave peut provoquer de graves conséquences environnementales et humaines. Or, les mécanismes physico-chimiques apparaissant lors du transfert du produit à la surface sont encore mal compris. Ces mécanismes dépendent de nombreux paramètres dont les propriétés physico-chimiques intrinsèques au produit et celles propres à l’environnement de l’accident.Ce travail de recherche, réalisé en collaboration entre l’Ecole des Mines d’Alès et le Cedre, s’inscrit dans l’amélioration de la compréhension du comportement d’un rejet de produit chimique liquide, flottant et soluble issu d’une épave. Cette étude expérimentale a été réalisée selon 3 points :- La phénoménologie du rejet à la brèche dont l’objectif est de quantifier le débit et les modes de rejet,- Le comportement hydrodynamique du produit libéré et son évolution lors de la remontée dans la colonne d’eau,- Le transfert de matière du produit lors de sa solubilisation dans la colonne d’eau.Pour chaque point, les résultats obtenus sont comparés à ceux prédits par les corrélations disponibles dans la littérature afin de proposer une modélisation globale des conséquences adaptée à la gestion des pollutions marines.

Maritime transport quickly increases during the last decade. It is the cheapest way to transport large quantities of goods over long distances. The growth of this trade necessarily leads to an increase in the traffic density and therefore the risk of accident and sinking increases as well.The large amount of chemicals involved in an accident may threaten the environment and human health in case of shipwreck with underwater chemical release. Unfortunately the physicochemical mechanisms occurring during the transfer of a chemical to the sea surface are still poorly understood. Those mechanisms depend on various parameters such as the physicochemical properties of the chemicals and the specific properties of the accident surroundings. This research was conducted in collaboration with the Ecole des Mines d'Alès and Cedre in a global approach to understand the behaviour of liquid, floating and soluble chemicals released after a shipwreck. This experimental study has been carried out according to 3 main points:- The phenomenology of a release at the breach. The objectives are to quantify the flow rate and the release pattern,- The hydrodynamic behaviour of the released chemicals and their fate in the water column,- The mass transfer of the chemical during its solubilization in the water column.For each point, the results are compared to those predicted by correlations in the literature in order to propose a global model of consequences that is adapted to the marine pollution management.