| Abstract | Une série d’expériences de feu en nappe de 2 m de diamètre a été réalisée afin de mieux évaluer le danger thermique comparatif entre différents pétroles bruts au cours de feux en nappe, qui pourraient se produire à la suite d’un accident dans le transport terrestre de pétroles bruts. Afin d’évaluer les conditions thermiques auxquelles un wagon-citerne pourrait être exposé, un calorimètre conçu pour simuler un wagon-citerne à l’échelle 1/10e a été placé au-dessus d’un feu en nappe de 2 m de diamètre alimenté par de l’heptane dans les essais de la série 1, du pétrole brut de Bakken du Dakota du Nord dans les essais de la série 2 et du pétrole brut de bitume dilué (dilbit) de l’Alberta dans les essais de la série 3. Le calorimètre a été instrumenté pour mesurer le flux thermique total à différents endroits de sa surface.
Les pétroles bruts utilisés dans le programme d’essai ont été spécialement manipulés pour garantir que leur composition ne change pas au cours du programme d’essai, depuis le moment de l’acquisition du combustible jusqu’au moment de l’essai au feu. Parallèlement aux essais au feu, une étude de caractérisation du combustible a été menée pour permettre l’étude des effets du feu en fonction des propriétés du combustible.
Les comportements de combustion des combustibles ont été observés en mesurant le taux de combustion de la masse, la hauteur de la flamme et le débit thermique (DT), le pouvoir émissif de la flamme par unité de surface (PES) et les flux thermiques incidents à l’écart du feu. Dans l’ensemble, les feux d’heptane et de pétrole brut de Bakken ont montré une combustion continue et régulière tout au long de l’essai, tandis que les feux de dilbit ont montré un comportement de combustion instable, qui est principalement causé par la composition du combustible contenant une plus grande fraction d’hydrocarbures lourds que le pétrole brut de Bakken et l’heptane.
Le flux thermique total mesuré par le calorimètre a indiqué que les mesures étaient inégales autour de la circonférence du calorimètre. Le flux thermique moyen vers le calorimètre provenant des feux de pétrole brut de Bakken et dilbit était plus élevé que celui des feux d’heptane, bien que les DT mesurés des feux en nappe de pétrole brut de Bakken et dilbit étaient inférieurs à ceux des feux en nappe d’heptane. La principale raison de l’échauffement accru de l’objet en particulier par les feux de pétrole brut de Bakken et dilbit est que le flux thermique total vers l’objet est principalement affecté par l’exposition à la chaleur par rayonnement de la flamme, et les feux de pétrole brut de Bakken et dilbit ont une fraction de chaleur par rayonnement plus élevée.
L’étude a également porté sur les effets des paramètres d’essai sur les caractéristiques du feu. Ces paramètres comprennent l’effet des types de combustible, la présence et le placement d’un calorimètre dans le feu, la température du combustible d’alimentation et le fait de laisser le combustible se consumer. Les résultats indiquent qu’il n’y a pas eu d’effet significatif de la « température du combustible d’alimentation » et du fait de « laisser le combustible se consumer (c’est-à-dire une alimentation en combustible non continue) ». La température plus élevée du combustible d’alimentation a causé une augmentation de la vitesse de combustion d’environ 10 % pour les essais à l’heptane et au pétrole brut de Bakken. Pour les feux de pétrole brut dilbit, en raison du comportement de combustion non stable, l’impact du calorimètre a été difficile à saisir. Le fait de laisser le combustible se consumer, plutôt que de maintenir une profondeur de combustible constant dans le bac de la nappe, a eu un effet minimal sur les valeurs moyennes des taux de combustion de la masse de combustibleet les caractéristiques générales des feux en nappe de pétrole brut de Bakken. Pour le dilbit, l’effet de la composition du combustible sur le comportement au feu a été observé dans l’alimentation continue et non continue en combustible. Le comportement au feu non uniforme est devenu plus facile à discerner lorsqu’il n’y avait pas d’alimentation continue en combustible dans le réservoir. |
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