Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
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SOMMAIRE
Dédicace………………………………………………………………………………………I
Remerciements………………………………………………………………………………..II
Sigles et abréviations…………………………………………………………………………III
Liste des tables et figures……………………………………………………………………..IV
Résumé……………………………………………………………………………………….V
Avant-propos…………………………………………………………………………………VI
INTRODUCTION…………………………………………………………………………...2
CHAPITRE I : L’ENTREPRISE ET LE THEME
I.1.PRESENTATION DE L’ENTREPRISE………………………………………………..5
I.1.1.Présentation de la GESTOCI…………………………………………………….5
I.1.2.Présentation du service d’accueil……………..………………………………….6
I.2.PRESENTATION DU CAHIER DE CHARGE……………….………………………..8
I.2.1.Présentation du thème…………………………………………………………….8
I.2.2.Cahier de charges…………………………………………………………………8
I.2.3.Démarche d’exécution du projet……………………………………………….…9
CHAPITRE II : ETUDE DU FONCTIONNEMENT DU RESEAU
II.1.DESCRIPTION DU RESEAU ……………………………………………………….11
II.1.1.Description de l’installation de la nouvelle pomperie… .………………………11
II.1.2. Conditions d’aspiration…………………………………………………………12
II.1.3. Conditions de refoulement……………………………………………………...15
II.1.4.Description du réseau d’eau incendie…………………… ………...…………...17
II.2.FONCTIONNEMENT DU RESEAU INCENDIE AU DEBIT MAXIMAL………….20
II.2.1. Détermination des débits dans chaque tronçon………………………………...20
II.2.2. Calcul des pertes de charge dans le réseau……………………………………..34
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CHAPITRE III : ETUDE DES PERFORMANCES DU RESEAU
III.1.GENERALITES…….…………………………………………………………………..36
III.2.VERIFICATION DES PERFORMANCES DU RESEAU…………………………….36
III.2.1.Réserve d’eau nécessaire………………………………………………………36
III.2.2.Réseau incendie………………………………………………………………..36
III.3.CRITIQUE……………………………………………………………………………...41
III.4.LES ENJEUX D’UNE BONNE GESTION DU RESEAU ……………………….…...42
III.5.PROPOSITION DE SOLUTIONS……………………………………………………..43
CONCLUSION…………………………………………………………………………...…44
BIBLIOGAPHIE…………………………………………………………………………....45
ANNEXES……………………………………………………………………………….….46
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Introduction
L’un des soucis majeurs de la Société de Gestion des Stocks des Pétroliers de Côte
d’Ivoire (GESTOCI) est la sécurité de ses installations. Pour ce faire, elle s’est dotée d’un
réseau d’eau incendie qui au cours des années a subi des modifications et continue d’être
élargi. Pourtant, un changement ne peut se faire sans modifier les paramètres du réseau.
Dans ce cas, pour maitriser le réseau afin de l’exploiter durablement et le renouveler
efficacement, la première démarche à adopter est de le connaitre et de comprendre son
fonctionnement. Mais cet objectif ne peut être atteint sans avoir au préalable réalisé un
diagnostic complet de l’installation tronçon par tronçon afin de connaître le débit, la pression,
les pertes de charge et par la suite les origines des défaillances.
C’est ce qu’entreprend la GESTOCI en nous confiant une étude dont le thème est libellé
comme suit : «Evaluation des performances du réseau d’eau incendie de la GESTOCI».
Pour mener à bien notre étude, nous allons d’abord faire une étude du réseau existant. Ensuite,
nous évaluerons les performances du réseau et enfin nous proposerons si nécessaire des
solutions en vue d’améliorer le réseau.
Mais avant toute tentative de résolution, nous allons présenter notre entreprise d’accueil.
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I.1. PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
I.1.1.Présentation de la GESTOCI
Créé par décret N°83-1009 du 14 septembre 1983, la GESTOCI, société anonyme
d’économie mixte avec un capital de 240 millions de francs CFA, a été entérinée par
l’Assemblée Générale Constitutive unique du 11 décembre 1984. Dans le cadre de la politique
de réglementation de l’activité pétrolière en Côte d’Ivoire, ce décret porte obligation aux
sociétés distributrices de produits pétroliers de constituer de manière permanente :
- un stock outil (opérationnel) correspondant à un demi (1/2) mois de leurs ventes
moyennes ;
- un stock de sécurité correspondant à deux mois de ventes moyennes.
Plusieurs textes législatifs réglementaires vont par la suite renforcer les dispositions du
décret du 10 mai 1933. Ainsi, le conseil des ministres, en sa séance de travail du 31 Mars
1979, va décider d’organiser la gestion des stocks de sécurité en Côte d’Ivoire et de créer des
dépôts à Abidjan, Bouaké et Yamoussoukro. La gestion de ces dépôts et de ces stocks de
sécurité est confiée par l’Etat à la GESTOCI à l’issu du conseil des min istres en date du 2
février 1983.
La GESTOCI comprend donc trois dépôts sur toute l’étendue du territoire. Ce sont le dépôt
d’Abidjan sur 33 hectares avec une capacité de stockage de 320 000 m3, le dépôt de Bouaké
sur 11,5 hectares avec une capacité de stockage de 48 000 m3 et le dépôt de Yamoussoukro
sur 3,5 hectares avec une capacité de stockage de 32 000 m3. Elle est administrée par un
Conseil d’Administration de onze (11) membres dont le président est nommé sur proposition
de l’Etat. L’organigramme général actuel de la société comprend une Direction Générale à
laquelle sont directement rattachées les directions suivantes :
un secrétariat général qui supervise et assure la coordination d’un département
informatique, d’un service juridique et d’un service communication et relation
publique ;
une direction technique ;
une direction des opérations qui coordonne et gère les activités telles que la sécurité, le
transit, le mouvement (entrée et sortie des produits pétroliers) ;
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une direction administrative et financière qui est chargée des dossiers administratifs et
financiers ;
une direction des dépôts et du Terminal Pétrolier d’Abidjan Vridi (TPAV) qui
supervise et coordonne les activités et les opérations menées sur les dépôts.
Conformément à ses statuts, les principales activités de la GESTOCI sont :
la gestion des stocks de produits pétroliers, notamment les stocks outils et les stocks
sécurités ;
le transport des produits pétroliers entre dépôts ;
la gestion et l’entretien des dépôts, installations, équipements et matériels nécessaires
à l’exploitation ;
la fourniture des produits pétroliers aux distributeurs agréés.
Les ressources dont dispose la GESTOCI pour financer ses activités sont essentiellement
constituées :
des frais de passage des produits que lui paient les marketeurs ;
de la péréquation transport ;
de la taxe para fiscale prévue dans les prix des produits pétroliers pour le
fonctionnement et la gestion des stocks de sécurité.
I.1.2.Présentation du service d’accueil
Le TPAV est le principal dépôt pétrolier de la GESTOCI. Ce dépôt d’une capacité
nominale de 318 940 m3 est construit sur une superficie d’environ 33 hectares. Ses
infrastructures se composent de bâtiments, d’un bloc technique, d’un entrepôt, d’un poste de
chargement de produits blancs pour camions citernes, d’un poste de chargement de produits
noirs pour camions citernes, d’un poste de chargement de wagons citernes, d’installations
techniques (réseau incendie, abris,...) et de sept (7) cuvettes de stockage représentées dans le
tableau 1.
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Tableau I.1 : Cuvettes de stockage
Cuvette de
stockage Bacs Produits
Hauteur de
sécurité
(mm)
Hauteur
totale
(mm)
Capacité
des bacs
(m3)
Catégories
produits
A1 A11
Butane 11820 15630 2000
Gaz A12 11810 15620
B1
B14 SSP
13500
15522
13900
Produits
blancs
B15 DP
15519
B16 15555
B17 SSP
15545 31900
B2 B21 15529 31300
B3 B31 DP 15545 31900
B33 SSP 15560 14600
C1 C11 DDO 15554
14600 C12
GO
15562
C2
C21 15519
32900 C22 15526
C23 FO180 15353
Produits
noirs
C24 GO 15555
D1
D11 Bitume
60/70 6500
8100
360 D12 8075
D13 Cut-back 8090
D14 AC10 8115
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Le service de maintenance est chargé non seulement de garantir la disponibilité des
équipements et infrastructures afin de permettre à la GESTOCI de fournir une prestation de
qualité à sa clientèle mais aussi de veiller à la sécurité des biens et des personnes dans le
dépôt. Au sein du service de maintenance TPAV sont regroupées les sections suivantes :
La section électronique avec un laboratoire ;
La section électricité ;
La section mécanique, comptage et aviation ;
La section maintenance préventive.
C’est précisément sous la supervision du responsable du service maintenance que nous avons
effectué notre projet de fin d’étude.
I.2.PRESENTATION DU CAHIER DE CHARGES
I.2.1.Présentation du thème
La GESTOCI en tant que gestionnaire des stocks pétroliers de la Côte d’Ivoire a la lourde
responsabilité de garantir la sécurité de ces stocks. Sachant que le plus grand accident qui
puisse arriver à ces produits est un incendie, elle a décidé de se doter d’un réseau incendie
capable de faire face à tout cas de feu qui puisse se déclarer.
De ce fait, la structure MAINTENANCE de la GESTOCI nous a confié l’étude du réseau
incendie à travers le thème qui s’intitule : « Evaluation des performances du réseau d’eau
incendie de la GESTOCI ».
I.2.2.Cahier de charges
Le cahier de charges qui nous a été soumis est le suivant :
Utilisation du débit et de la pression maximum fournie par la nouvelle pomperie ;
En fonction des scénarios catastrophiques, vérifier si le réseau est performant ;
Apporter si nécessaire des modifications en vue d’une amélioration.
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I.2.3.Démarche d’exécution du projet
Pour mener à bien notre étude, nous adopterons la démarche suivante :
Elaborer un planning de travail ;
Etudier les pompes ;
Etudier quelques scénarios catastrophiques scénarios ;
Vérifier les performances du réseau ;
Proposer des solutions.
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INTRODUCTION
Le chapitre II présente le fonctionnement du réseau sous charge maximale. Il est constitué de
deux parties :
La première partie constitue une description des composantes de l’installation.
La seconde partie est consacrée à l’étude de la circulation de l’eau dans le réseau
II.1.DESCRIPTION DU RESEAU
II.1.1.Description de l’installation de la nouvelle pomperie
La nouvelle pomperie est constituée de quatre (4) pompes de marque SIDES de type
21.500.12.S1A/BRONZE capable chacune de débiter 600 m3/h avec une pression de 10 bars.
Ces quatre pompes sont montées en parallèle pour assurer l’alimentation du réseau. Leur rôle
est de maintenir le réseau sous une pression donnée c’est-à-dire d’assurer un débit de liquide
souhaité par l’exploitant afin de permettre à l’installation d’être efficace en cas de sinistre.
Ces pompes sont entrainées par des moteurs diesel de marque DEUTZ type BF 12L513C de
puissance 353 kw à 2300 tr/min.
Tableau II.1.Caractéristiques du moteur Diesel
La conduite d’aspiration est reliée à un bac de volume 6000 m3. La communication entre
la pomperie et le bac est assurée par un tuyau en acier de 20 pouces sur lequel sont réalisés
quatre embranchements qui aboutissent aux différentes pompes.
Les conduites de refoulement quant à elles, sont des tuyauteries en acier de diamètre 8
pouces qui aboutissent à un collecteur de diamètre 16 pouces (annexe 2).
Marque DEUTZ
Type BF 12L 513C
Nombre de cylindre 12
Cycle Diesel-4 TEMPS suralimenté
Course 130 mm
Vitesse 2300 tr/min
Puissance 480 ch
Masse 1300 kg
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Pompe : Une pompe centrifuge comporte essentiellement une roue à aubages dans un corps
appelé volute. La rotation de la roue chasse par l’intermédiaire des aubes, l’eau vers la
périphérie et crée une dépression au centre. La roue communique de l’énergie cinétique à
l’eau. Cette énergie cinétique se transforme en énergie potentielle (de pression) partiellement
dans la roue et dans la volute qui joue le rôle de collecteur.
Pour véhiculer l’eau d'un endroit à un autre, la pompe doit fournir une certaine pression
appelée hauteur manométrique totale. Cela dépend des conditions d'aspiration et de
refoulement.
II.1.2.Conditions d’aspiration
Une pompe possède une capacité maximum d'aspiration qui est la valeur du vide qu'elle peut
produire. Cette caractéristique varie suivant le type et la conception technique de la pompe.
Lorsque la pompe est amorcée, la vitesse du fluide qui entre dans la roue augmente, et par
conséquent la pression dans l’ouïe diminue, engendrant ainsi une aspiration et le maintien de
l’amorçage.
Lorsque l’opérateur fait fonctionner les quatre pompes chacune au débit nominal, la vitesse à
l’aspiration des pompes est de 3,2 m/s à une pression supérieure à 2 bars (absolue).
Figure II.1 : Représentation schématique d’une pompe
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P3P2 P4
j
P1
60
0 m
3/h
60
0 m
3/h
60
0 m
3/h
2400 m3/h
60
0 m
3/h
Bac à
eau
3,2
8 m
/s
3,2
8 m
/s
3,2
8 m
/s
3,2
8 m
/s3,28 m/s
2,46 m/s 1,64 m/s 0,82 m/s
1,013 bar
2,42 bars
H=
14,5
m
2,275 bars 2,271 bars 2,270 bars 2,269 bars
Figure II.2 : Schéma montrant les conditions d’aspiration
En ce qui concerne le réservoir d’aspiration, la GESTOCI dispose de deux bacs de 6000 m3 de
volume qui sont interconnectés. De plus, il existe une aspiration réserve de diamètre 300 mm.
II.1.2.1.Calcul du NPSH (Hauteur de Charge Nette Absolue) disponible
Le NPSH est simplement une mesure permettant de quantifier la hauteur manométrique
d'aspiration disponible pour éviter la vaporisation au niveau le plus bas de la pression dans la
pompe. En d’autres termes, le NPSH disponible permet de définir la pression disponible à
l’entrée de la roue pour obtenir un bon fonctionnement de la pompe.
Patm = Pression atmosphérique (Pa) ;
Pv= Pression absolue (Pa) de vaporisation de l’eau ;
Jasp= Pertes de charge de la conduite d’aspiration (Pa) ;
Hh= Charge hydraulique de l’eau ;
Hh(Pa) = (9,81*Z*ρ)
ρ= masse volumique de l’eau ;
9,81= intensité moyenne de pesanteur ;
Z= hauteur géométrique en mètre d’eau.
𝑵𝑷𝑺𝑯 𝑷𝒂 = 𝑷𝒂𝒕𝒎 − 𝑷𝑽 − 𝑱𝒂𝒔𝒑 + 𝑯𝒉
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Le NPSH disponible de l’installation est de 2,2 bars.
II.1.2.2. NPSH requis
C'est la hauteur minimum de liquide (supposé à sa température d'ébullition), nécessaire au-
dessus de l'aspiration, pour empêcher la cavitation.
Il dépend:
du type de pompe
du point de fonctionnement
Il est donné par le fabricant de la pompe sous la forme d'une courbe donnant le NPSH requis
(en mètre de liquide) en fonction du débit.
Quantitativement, le NPSH requis est le supplément minimal de pression qu’il faut ajouter à
la pression de vapeur saturante au niveau de l’entrée de la pompe pour que la pression à
l’intérieur de celle-ci ne puisse être en aucun point inférieure à PVS.
En d’autres termes, la pompe ne fonctionne correctement que si la pression totale à l’entrée
PT est supérieure à la somme PVS + NPSH requis :
NPSHrequis < PT(E) − pVS
NPSHrequis<NPSHdisponible
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II.1.3.Conditions de refoulement
P3P2 P4
j
P1
60
0 m
3/h
60
0 m
3/h
60
0 m
3/h
1024m3/h
60
0 m
3/h
1,29 m/s2,57 m/s3,85 m/s5,14 m/s
5,1
4 m
/s
5,1
4 m
/s
5,1
4 m
/s
5,1
4 m
/s
Figure II.3 : Schéma montrant les conditions de refoulement
II.1.3.1.Hauteur manométrique
L’équation de la conservation de l’énergie nous conduit à :
+
+ + =
+
+
z1-z2 négligeable on obtient :
=
+
𝐇𝐩 = 𝟗𝟏 𝐦
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II.1.3.2.Puissance nominale
=
Marque SIDES
Type 21.500.12. S1A/BRONZE
Débit nominal 600 m3/h
Pression effective d’aspiration 1,18bars
Pression effective de refoulement 10 bars
HGA 0 m
Hauteur manométrique (Hmt) 91m
Puissance utile 148 kW
Tableau II.2 : tableau récapitulatif des caractéristiques de la pompe
𝐏 = 𝟏𝟒𝟖 𝐊𝐰
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II.1.4. Description du réseau incendie
II.1.4.1.Définitions
a. Réseau incendie
Le réseau incendie est l’ensemble des installations hydrauliques fixes qui permettent
d’alimenter en débit et en pression les moyens d’application.
Le réseau d’incendie se décompose en :
un sous-réseau de production qui comprend les installations de pompage et les
conduites qui les relient au sous-réseau d’alimentation ;
un sous-réseau d’alimentation qui comprend l’ensemble des canalisations qui
distribuent le potentiel hydraulique vers les moyens d’application ; ce réseau est
équipé de vannes de sectionnement qui permettent d’isoler au besoin des sections
défectueuses tout en garantissant la pérennité de la défense contre l’incendie.
b. Maille
On appelle maille, toute partie du sous-réseau dont chaque point dispose au moins de deux
possibilités d’alimentation distinctes et indépendantes de telle sorte que l'indisponibilité de
l’une d’elles ne puisse suffire à compromettre l’intégrité du sous-réseau.
c. Bras mort
On appelle bras mort un élément de réseau inutilisé, sans possibilité de circulation de fluide à
l’intérieur.
d. Moyen d’application
On appelle moyen d’application l’ensemble constitué :
• de la tuyauterie (souple ou rigide, fixe ou amovible) qui le relie jusqu’à la
vanne du sous-réseau d’alimentation ;
• du dispositif de projection lui-même (couronne, déversoir(s), boîte(s) à
mousse, canon, lance(s) monitor, queue(s) de paon,…).
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e. Manifold
On appelle manifold un équipement regroupant en un point du sous-réseau d’alimentation
protégé des effets du sinistre, les vannes d’isolement qui permettent d’alimenter plusieurs
moyens d’application, indépendamment les uns des autres.
f. Point de connexion
Par point de connexion on entend :
• Poteau Incendie (PI),
• Bouche Incendie (BI),
• Manifold, « clarinette », piquage avec vanne(s) et équipé de raccord(s)
pompier(s).
g. Nœud
Un nœud est le point de jonction de deux ou plusieurs conduites. On appelle boucle le
système constitué par trois ou plusieurs conduites formant un circuit fermé. Un réseau maillé
est un réseau formé de plusieurs boucles. Par ailleurs, lorsqu’on effectue les calculs relatifs à
un réseau, on additionne les débits soutirés le long des conduites et on suppose que ces débits
sont soutirés aux divers nœuds : on appelle saignée chacun de ces débits.
II.1.4.2.Description du réseau
Le réseau d’eau est constitué de 11 mailles réparties sur tout le site. Les sorties d’eau sont des
clarinettes (54) situées tout autour des cuvettes des bacs de stockage. Les vannes de
sectionnement du réseau qui sont au nombre de 20, sont des vannes papillon. Elles permettent
d’isoler certaines parties en cas de défaillance ou de nécessité (figure 4). Les conduites de
distribution sont en majorité des tuyauteries en acier de 12 pouces.
II.1.4.3.Schéma du réseau incendie
Page 19
Figure II.4 : Réseau incendie mis à jour
Bacs à eau
Clarinettes
Conduites d’eau
Nouvelle
Pomperie
Ancienne
Pomperie
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II.2.FONCTIONNEMENT DU RESEAU AU DEBIT MAXIMAL DES POMPES
II.2.1.Détermination des débits dans chaque tronçon
La mesure du débit de liquide est un des aspects les plus importants de la régulation. Le débit
du fluide permet de déterminer un diamètre de passage de façon à ce que la vitesse du fluide
reste dans les limites acceptables n’entraînant pratiquement ni perte de charge, ni
échauffements excessifs.
Les besoins en eau d’extinction sont fonctions des risques encourus dans chaque secteur
géographique.
La quantité d’eau disponible est directement définie par le type de réseau et son
dimensionnement. La distribution de l’eau sur l’ensemble du site se fait par l’intermédiaire
de tubes. Le réseau étant maillé, les canalisations arrivant à un nœud appartiennent à une ou
plusieurs mailles à la fois. La répartition des débits dans les canalisations de chaque nœud
n’est pas connue à priori et leurs calculs se feront par approximations successives menées par
ordinateur. Les méthodes mathématiques d’itération les plus utilisées sont les méthodes de
HARDY-CROSS et de RALPHSON-NEWTON.
II.2.1.1.Méthode de HARDY-CROSS
Le principe de la méthode est le suivant. On se donne à priori les débits dans chaque tronçon
tout en respectant l’équilibre des débits aux nœuds. Si l’on a, pour N nœuds, soient N -1
relations indépendantes, M mailles, cela revient à donner, pour la partie maillée du réseau,
M-N+1 débits arbitraires auxquels il convient d’ajouter éventuellement ceux aboutissant aux
nœuds frontières lorsqu’ils ne sont pas connus.
Si après s’être fixé pour chaque maille arbitrairement un sens positif de parcours, on
considère une maille I quelconque et on a :
∑
Puisque les débits imposés ne correspondent pas nécessairement à la réalité.
Si on désigne par dqi l’écart entre le débit exact qiex et le débit qi choisi, on a :
= −
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On peut écrire, en appliquant à chaque différence de charge , aux bornes d’un tronçon de
conduite, un développement limité du premier ordre :
= +
Où représente la perte de charge dans le tronçon i pour le débit exact cherché.
La relation des pertes de charge pour une maille s’écrit alors :
∑ = ∑
+∑
Or, par hypothèse, ∑ .
Par ailleurs, la maille I étant supposée isolée et les débits extérieurs étant imposés et comme
les débits qi respectent les équations des débits aux nœuds, la correction dqi doit être la même
pour tous les tronçons formant la maille I. On peut donc mettre dqi = dqI en facteur dans
l’équation des pertes de charge :
∑
= − ∑
soit
= −∑
∑
Qui représente la correction dqi à apporter aux débits qi pour approcher un peu mieux les
débits exacts qiex. Il faut remarquer que, dans cette relation, les termes du numérateur ainsi
que dqI ont un signe qui est défini par rapport au sens de rotation qui a été choisi pour la
maille, alors que le dénominateur est toujours positif.
Si la perte de charge prend simplement la forme = | | , la relation précédente
s’écrit :
= −∑ | |
∑ | |
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On obtient ainsi de nouvelles valeurs des débits dans les conduites de la maille I. Le calcul se
poursuit alors en reprenant le même raisonnement que celui qui précède pour la maille II et
ainsi de suite. A chaque étape évidemment, on tient compte des corrections apportées au débit
dans chacune des conduites. L’ensemble des résultats obtenus pour toutes les mailles
constitue une première itération qu’il conviendra d’affiner de nouveau pour obtenir une
meilleure précision.
Remarquons qu’afin que le calcul converge rapidement, c’est-à-dire que tous les dqI tendent
rapidement vers 0, on a intérêt à commencer par la maille la plus déséquilibrée, c’est-à-dire
pour laquelle ∑ est le plus éloigné de zéro.
II.2.1.2Méthode de NEWTON-RAPHSON
En analyse numérique, la méthode de Newton ou méthode de Newton-Raphson, est
un algorithme efficace pour trouver des approximations d'un zéro (ou racine) d'une fonction
d'une variable réelle à valeurs réelles. L'algorithme consiste à linéariser une fonction f en un
point et à prendre le point d'annulation de cette linéarisation comme approximation du zéro
recherché. On réitère cette procédure en l'approximation obtenue. Dans les cas favorables, les
approximations successives obtenues convergent avec une vitesse quadratique. De manière
informelle, le nombre de décimales correctes double à chaque étape.
Pour rendre le calcul rapidement convergent vers la solution correspondante, nous utiliserons
un logiciel de calcul basé sur la méthode de DARCY-WEISBACH pour le calcul des pertes
de charge et la méthode de COLEBROOK-WHITE pour le calcul des coefficients de pertes
de charge.
Lorsqu’on analyse un réseau de piping, on a besoin d’un bon outil pour visualiser et
comprendre les interactions entre les tuyaux, les pompes, les vannes…La modélisation du
fonctionnement hydraulique d’un réseau permet de mieux appréhender et de mieux prévoir
l’évolution de la performance du réseau.
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II.2.1.3.Présentation du logiciel
Il configure automatiquement les tracés des réseaux pour effectuer les calculs de pertes de
charge tuyauterie par tuyauterie et équilibrer les débits et les pressions dans chaque partie du
réseau en utilisant la méthode d’ajustement du professeur WOOD de l’université d u
Kentucky. Cette méthode utilise les formules de HARDY-CROSS.
Tous les calculs de sélection des pompes utilisent les méthodes présentées dans le
« Hydraulic Institute Standards for centrifugal, rotary and Reciprocating Pumps ».
Le module de dimensionnement des vannes de régulation utilise les méthodes préconisées
dans le « Instrument Society of America Standard ISA S75.01/Flow equations for Sizing
Control Valves ».
Le module de dimensionnement des débitmètres utilise la méthode de l’ « American Society
of Mechanical Engineers Standarrd ASME MFC-3M/Measurement of Fluid Flow in pipes
Using Orifice Nozzle and Venturi ».
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Le réseau étant une boucle sans un point de décharge, nous effectuerons des études de cas en
créant des points de décharge dans les différentes cuvettes. Les études seront menées sur les
cuvettes les plus éloignées c’est-à-dire sur les circuits les plus résistants. Ce sont la zone
sphère butane et les cuvettes B2, B3 et C2.
Les caractéristiques de l’eau utilisée pour les calculs sont les suivantes :
Tableau II.3 : caractéristiques de l’eau utilisée
II.2.1.4.Utilisation du logiciel
La première étape consiste à renseigner le logiciel en dessinant le réseau dans le logiciel. Pour
chaque conduite, on rentre le diamètre, la longueur, le matériau et les accessoires dans
certains cas.
La seconde étape est la phase où on lance le calcul par itération.
La dernière étape est l’affichage des résultats qui peuvent être présentés sur un graphique ou
dans un tableau.
Fluide Température
(°C) Densité
(kg/m3) Viscosité
(centistokes)
Pression
de vapeur
(bar.a)
Etat
Eau 40 992 0,658 0,07384 Liquide
Figure II.7 : Repérage des conduites
Zone sphère butane
Sphère butane
Figure II.8 : Répartition des débits pour un scénario dans la zone sphère butane
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
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Zone sphère butane
Repère Diamètre
(pouce) Débit (m3/h) Vitesse (m/s)
Pression (bar)
Entrée Sortie
24 12 206,12 0,78 8,22 8,21
25 12 1028,38-367,52 3,91-1,39 8,21 7,92
26 12 1107 ,12 4,21 8,12 7,92
29 12 544,90 2,07 8,22 8,12
Tableau II.4 : Paramètres hydrodynamiques autour de la zone sphère butane
On constate que dans cette situation l’arrivée de l’eau se fait principalement par les conduites
25 et 26. Les conduites 24 et 29 ont de faibles débits parce qu’elles n’ont pas de clarinettes
c’est-à-dire qu’elles ne disposent pas d’équipement qui demande de la pression ou un certain
débit. La chute de pression maximale par conduite est de 0,29 bar.
Quant aux tuyaux 25 et 26, ils possèdent respectivement 3 et 4 clarinettes. Ces clarinettes en
tant que manifolds sont le siège de fortes demandes en eau. C’est pourquoi les débits sont
élevés dans ces conduites. La conséquence de cette situation est qu’on a de grandes vitesses (4
m/s).
[Texte]
Cuvette B 2
Cu
vette B
2
Figure II.9 : Répartition des débits pour un scénario dans la cuvette B2
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
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Cuvette B2
Tableau II.5 : Paramètres hydrodynamiques autour de la cuvette B2
Le maximum d’eau circule dans les conduites 23 et 31. Le débit dans le tuyau 28 n’est pas
élevé malgré la demande à cause du diamètre (8"<12"). De plus la sortie dans cette conduite
est uniquement assurée par un seul canon fixe.
Autour de B2, toutes les pressions sont supérieures à 8,00 bars. Cela est dû aux vitesses qui
elles sont faibles (toutes inférieures à 3 m/s). Les chutes de pression ne sont pas importantes
(moins de 0,35 bar). La répartition des débits dans les 12 pouces est quasiment équilibrée.
Les résultats ci-dessus ont été obtenus après quatre (4) itérations comme dans le cas de la
zone sphère butane avec une précision de 10-6 au niveau des calculs de pression dans les
nœuds et une précision de 10-5 pour équilibrer les boucles en pression.
Repère Diamètre
(pouce) Débit (m3/h) Vitesse (m/s)
Pression (bar)
Entrée Sortie
23 12 703,12-249,47 2,67-0,95 8,37 8,23
28 8 306,02 2,62 8,37 8,03
29 12 292,64 1,11 8,23 8,19
31 12 668,98-649,25 2,54-2,47 8,19 8,03
[Texte]
Cuvette C2
Cu
vet
te C
2
Figure II.10 : Répartition des débits pour un scénario dans la cuvette C2
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Cuvette C2
Tableau II.6: Paramètres hydrodynamiques autour de la cuvette C2
Vue la répartition des débits dans les différentes conduites 12 et 30, on constate qu’il serait
intéressant dans le cas d’une utilisation de toutes les sorties autour de la cuvette, de disposer
les équipements qui demandent le plus d’eau sur l’une des sorties de la conduite 12. C’est
aussi dans cette conduite qu’il y a les pressions les plus élevées.
Les vitesses sont faibles ; entrainant ainsi de très petites pertes de charge dans les conduites de
12 pouces.
Repère Diamètre
(pouce) Débit (m3/h) Vitesse (m/s)
Pression (bar)
Entrée Sortie
12 12 676,12-656,29 2,57-2,49 8,14 8,11
28 8 212,99 1,82 8,14 7,97
30 12 640,17-333,53 2,43-1,27 7,97 7,99
[Texte]
Cuvette B3
Cuvette B3
Figure II.11 : Répartition des débits pour un scénario dans la cuvette B3
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II.2.2.Calcul des pertes de charge dans le réseau pour différents scénarios
Lorsque l’eau circule à travers l’installation, cela provoque un frottement. Lors du
passage dans les coudes, le fluide subit un changement de direction ; dans les réductions, la
même quantité de fluide doit passer par un diamètre inférieur, etc.
L’ensemble de ces frottements est appelé pertes de charge ou pertes de pression.
Dans une installation, la circulation du fluide en circuit fermé n’est possible que si ces pertes
de charge sont compensées par une pompe. Le calcul des pertes de charge permet de
déterminer la hauteur manométrique des pompes. On calcule les pertes de charge sur tous les
tronçons et la perte de charge du circuit le plus défavorisé permettra de définir le
fonctionnement de la pompe.
Tableau II.7 : Résultats des calculs de pertes de charge
Les pertes de charge maxima dans le réseau que les pompes devront vaincre sont de 6,46 bars
(annexe 3).
Les pertes de charges dans l’installation sont élevées à cause de l’étroitesse des conduites de
refoulement. Les vitesses sont élevées (5,14 m/s).
CONCLUSION PARTIELLE
Ce chapitre a été consacré à l’étude du comportement du réseau. Deux méthodes ont été
utilisées pour pouvoir obtenir des résultats. La première est la méthode de Hardy-Cross qui
génère les informations sur le sens d’écoulement et la répartition des débits dans le réseau, et
la seconde méthode est la méthode de Darcy-Weisbach pour le calcul des pertes de charge.
Ces deux modèles de calculs ont permis de connaitre les débits et les pressions conduite par
conduite et maille par maille.
Simulations
Zone sphère
butane Cuvette B2 Cuvette C2 Cuvette B 3
Pertes de charge dans le
réseau 6,34 6,46 5,203 5,941
Pertes de
Charge
dans toute
l’installation
(bars)
Linéaire 5,707370 5,321996 4,810949 5,435051
Singulière 2,514658 2,871108 2,605935 2,439526
Totale 8,222028 8,193104 7,416884 7,874577
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III.1.GENERALITES
Nous mènerons l’étude des performances du réseau en comparant ses différents
paramètres aux recommandations techniques. En effet, pour que les performances d’un
réseau soient satisfaisantes, ce réseau doit être en mesure de fournir, à des pressions
acceptables, les débits et les volumes d’eau requis, et ce en tout temps lors de sa durée de vie
utile.
III.2. VERIFICATION DES PERFORMANCES DU RESEAU
III.2.1.Réserve d’eau incendie nécessaire pour combattre les incendies
Pour pouvoir combattre les incendies, il faut prévoir un certain volume d’eau appelé réserve
incendie. C’est le service d’inspection des assureurs incendie qui fixe les données en la
matière. Dans le cas de la GESTOCI, la construction d’un second bac à eau a été
recommandée par les assureurs qui, nous supposons, ont menés des études approfondies
conformément aux différentes recommandations en vigueur. Ces calculs sont effectués en
tenant compte des dangers et du temps que l’on mettra pour pouvoir éteindre le feu. Nous ne
saurons remettre en cause les capacités des réservoirs à alimenter correctement les quatre
pompes au débit de 600 m3/h.
III.2.2.Etude des performances du réseau incendie
Le réseau incendie est sectionnable et maillé conformément à l’article 8 de l’instruction
technique du circulaire du 09/11/1989 Titre II : Mesures préparatoires à la lutte contre
incendie qui stipule que :
«Le réseau d’eau incendie sera maillé et sectionnable tant en ce qui concerne l’eau de
protection que la solution moussante».
En effet, Le maillage du réseau doit être réalisé dès la sortie de la locale pomperie d'incendie
et les branches doivent prendre rapidement des directions divergentes. Par exemple, le
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maillage ne saurait débuter au coin de la première cuvette rencontrée rendant cette connexion
primordiale à la sécurité du dépôt et sensible à une explosion.
Conformément à l’article 10 de l’instruction technique le réseau incendie est équipé de
bouches d’incendie de diamètre 2×100 mm.
En ce qui concerne le calcul des débits d’eau, il doit être effectué conformément à la
législation sur les installations classées et repris dans les plans d’opérations internes (POI) du
dépôt. Pour l’extinction d’un feu de liquide, nous avons évalué les besoins en eau avec un
taux d’application de 5l/mn/m². Les résultats obtenus sont les suivants :
Tableau III.1 : Evaluation des besoins en eau
La question fondamentale que nous nous posons, est de savoir si dans la configuration
actuelle des équipements, l’installation peut satisfaire ces attentes ?
Deux situations se présentent à nous pour répondre à cette question :
- Dès le début d'un feu jusqu'au regroupement de l'ensemble des moyens nécessaires à
l'extinction finale (débit Q1) ;
- La phase d’attaque du feu (débit Q2).
Le débit global Q qui doit être disponible dans le réseau est égal à la somme Q1 + Q2.
Dans le premier cas, il est préconisé pour contenir l'incendie, d'appliquer sur la surface en
feu un taux réduit égal à la moitié du taux d'application nécessaire à l'extinction. Les
équipements dont dispose le service de sécurité pour cette phase de protection sont des lances
monitor de capacité 1500 l/min soit 90 m3/h et des couronnes d’arrosage de capacité 40 l/min.
Dans l’arrêté du 09/11/72 relatif à l’aménagement et l’exploitation des dépôts
Cuvettes B1 C1 D1 B2 C2 &B3
Surface (m²) 1755 1759 181 2639 2639
Débit (m3/h) 526,5 527,7 54,3 791,7 791,7
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d’hydrocarbures liquéfiés, les quantités minimales d’eau sont définies dans le tableau ci-
dessous.
TYPE DU
RÉSERVOIR
supposé en feu.
RÉSERVOIR A
REFROIDIR
Cas d'un
réservoir
sphérique ou
d'un réservoir
cylindrique de
capacité > 200
m3.
Cas d'un réservoir cylindrique de
capacité ≤ 200 m3.
C Q en
m3/h
Réservoir
cylindrique de
capacité unitaire
C en mètres
cubes.
Le réservoir
supposé en feu et
les réservoirs
situés à moins de
10 mètres des
parois du
réservoir supposé
en feu.
3 l/m2/min. sur la
surface totale des
réservoirs.
C < 25
25 ≤C < 50
50 ≤ C < 100
5
10
15
Réservoir
sphérique de
rayon R en
mètres.
Le réservoir
supposé en feu et
tous les réservoirs
situés en tout ou
partie dans le
cylindre vertical
de rayon R + 30
mètres axé sur le
réservoir supposé
en feu.
3 l/m2/min. sur la
surface totale des
réservoirs.
100 ≤ C < 150 20
Et les autres
réservoirs
sphériques
contenus dans la
même cuvette de
rétention que le
réservoir supposé
en feu.
1 l/m2/min. sur la
surface totale des
réservoirs.
150 ≤ C ≤ 200 25
Tableau III.2 : Norme fixant les débits
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Nous pouvons donc déduire de ce qui précède les débits requis pour cette phase de protection.
Cuvettes B1 C1 D1 B2 C2 & B3
Taux (l/m²/min) 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
Débit (m3/h) 105 315 105 316 11 32 158 475 158 475
Tableau III.3 : Débit requis pour la phase de protection
Pour la seconde situation, en plus des possibilités minimales découlant du premier cas, le
réseau d'eau doit pouvoir fournir simultanément un appoint tel que défini ci-après : 120 m3/h
(au minimum pour un dépôt de capacité de stockage supérieure à 2500 m3).
Pour répondre donc à la question posée, nous comparerons le débit maximal disponible sur le
site aux débits théoriques des normes dans les cas les plus défavorables.
Le tableau suivant compare les besoins maxima avec les moyens maxima sur le site :
Phénomène
dangereux
Besoins Disponibilité sur le
site Pour la temporisation Pour l’extinction
Feu de bac 475 m3/h 791 m3/h
2400 m3/h
Bac situé à moins de
10 m du bac en feu 475 m3/h -
Bac situé dans la
même cuvette 158 m3/h -
Tableau III.4 : Comparaison entre les besoins et la disponibilité maximale en eau
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792
527
792 792
527
792
54 0
200
400
600
800
1000
A1 B1 B2 B3 C1 C2 D1
Déb
it (
m3/h
)
Zones
Figure III.1 : Diagramme des besoins en eau
Le constat effectué est que dans tous les cas de figure, le réseau peut couvrir les besoins en
eau c’est-à-dire pour la protection et/ou pour l’extinction.
Pour être efficace, tout va se jouer sur l’utilisation rationnelle des hydrants pour satisfaire les
exigences spécifiées. En d’autres termes, certaines mesures se suffisent à elle-même, d’autres
doivent être combinées pour atteindre la fiabilité souhaité.
Dans l’ensemble nous retiendrons qu’en terme de débit, en se servant des sorties d’eau de
manière raisonnable, il sera possible de respecter les normes (Voir annexe 5). Reste à savoir si
la composition chimique de cette eau obéira aux normes ?
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III.3.CRITIQUES
Le but principal des normes concernant la distribution de 1’eau, est de faire en sorte
que les concepteurs d’ouvrages et les opérateurs d’équipements destinés à fournir de l’eau
pour des fins d’extinction de feu, travaillent de manière à ce que le service offert soit sûr,
efficace et de qualité. Pour y parvenir, les systèmes de pompage, de traitement et de
distribution doivent être planifiés et exploités en conséquence.
Problème pour connaitre les besoins en eau :
Il serait plus intéressant d’évaluer tous les risques afin de pouvoir définir efficacement
les performances et les limites du réseau. En d’autres termes, lorsque nous posons la question
de savoir ‘’Que peut-on prévoir en matière de besoin en eau pour assurer de façon suffisante
l’alimentation des engins incendie sans remettre en cause le réseau d’eau existant ?’’, le
service sécurité reste perplexe pour donner une réponse. Or pour dire qu’un système
accomplit efficacement sa tâche, il faut avoir des attentes bien définies.
C’est précisément cette absence de données qui nous a poussés à évaluer les performances du
réseau en se basant uniquement sur les débits minimaux recommandés par les normes.
Problème pour évaluer les performances des pompes :
En ce qui concerne les pompes, il est difficile de mener une étude approfondie sans les
données telles que le NPSH requis et la courbe de fonctionnement de la pompe. Aussi, les
manomètres placés sur les différentes conduites d’aspiration et de refoulement sont
défaillants. De même, le débitmètre placé sur le collecteur de refoulement n’arrive plus à
afficher le débit qui sort des pompes. Pourtant tous ces éléments permettent de comprendre le
fonctionnement du réseau.
Pertes de charge élevée au niveau de la conduite de refoulement :
L’étroitesse de la conduite de refoulement (8 pouces) crée de véritables pertes de charge (0,3
bars à 600 m3/h).
Problème de fuites :
Nous avons constaté plusieurs fuites sur le terrain dues à la mauvaise manipulation des
clarinettes. Cela engendre des pertes de charge supplémentaires dans le réseau.
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Problème au niveau de l’arrêt des pompes :
En plus des problèmes cités ci-dessus, il faut signaler que, lors de l’arrêt des pompes ou à
certains moments, on entend des bruits au niveau de la pomperie. Ces bruits proviennent du
retour de la pression de l’eau sur les clapets anti- retour placés sur les conduites de
refoulement. A long terme, ces coups de bélier vont endommager les clapets et par suite les
pompes.
III.4. LES ENJEUX D’UNE BONNE GESTION PATRIMONIALE DU RESEAU
Les enjeux sont clairs et importants à relever :
• mieux connaître le patrimoine ;
• préserver les ressources en eau et éviter les pertes de volumes ;
• garantir la continuité du service en minimisant les casses des réseaux et leurs conséquences ;
• garantir la sécurité des installations et des personnes ;
• augmenter la durée de vie des canalisations ;
• maîtriser le comportement du réseau dans le temps.
L’objectif d’une bonne gestion du patrimoine des réseaux d’eau est d’assurer la pérennité des
réseaux tout en maîtrisant les investissements dans le temps.
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III.5. PROPOSITION DE SOLUTIONS
Depuis le grand incendie de l’année 1999, l’orientation prioritaire de la politique de la
GESTOCI est le renforcement de la sécurité des installations. Les mesures prises pour cela
sont la réduction des causes de feu, la mise aux normes des équipements et le renforcement de
la surveillance. Mais pour atteindre correctement cet objectif, des efforts restent à faire en
plus des efforts déjà fournis sur le terrain.
D’abord, il faut faire une mise à jour du POI afin de pouvoir quantifier les besoins en eau
pour les dangers tels que les feux de bacs, de cuvettes… Cela permettra de savoir pour une
intervention donnée, combien de pompes faut- il mettre en marche et à quel débit doivent-elles
fonctionner. La connaissance de ces besoins nous aide aussi à définir les moyens à mettre en
œuvre et de savoir s’il y a lieu de faire appel à une aide extérieure tout en étant capable de
préciser le type d’aide attendu de l’extérieur.
Ensuite en ce qui concerne les pompes, pour assurer la pérennité de l’installation, il faut
déterminer le point de fonctionnement. Pour cela, la GESTOCI doit se doter de certaines
informations sur les pompes telles que la courbe de fonctionnement, le NPSH requis et la
courbe de rendement. Il est difficile de bien exploiter un équipement si on ne le connaît pas.
Enfin, pour le retour de la pression, il serait intéressant de mettre en place un anti-bélier sur
l’installation pour amortir cette variation de pression.
Par ailleurs, signalons que hors mis les pompes, la GESTOCI ne dispose pas d’un système
indépendant qui puisse assurer la relève au cas où la pomperie aurait un problème. Elle doit se
doter de moyens mobiles suffisants pour suppléer le réseau fixe en cas de défaillance.
Pour finir, nous rappelons qu’il n’y a pas que l’eau qui est utilisée pour éteindre le feu. Il y a
aussi l’émulseur. Tout cela pour dire que par rapport aux besoins en eau incendie et en
émulseur, avec les moyens disponibles sur le site, la GESTOCI est en mesure d’assurer la
temporisation voire l’extinction dans la plupart des cas.
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CONCLUSION
Au terme de notre étude, nous constatons que le réseau d’eau incendie de la GESTOCI
offre une disponibilité en eau de 2400 m3/h qui peuvent satisfaire simultanément les besoins
de protection et d’extinction.
Cette étude a aussi révélé qu’on peut prévoir avec certitude la quantité d’eau dont on a besoin
rien qu’en évaluant les risques. Les analyses faites ont permis de mettre en évidence le
comportement du réseau face à certains scénarios catastrophiques dans les cas les plus
défavorables.
Par ailleurs, ce stage plein de pratiques, nous a permis de consolider davantage nos
connaissances de l’entreprise. Mais parallèlement à cet apprentissage de la vie en entreprise,
ce stage a été pour nous l’occasion de prendre connaissance avec la protection contre incendie
dans un dépôt pétrolier.
Toutefois, relativement à notre travail, la tâche difficile reste à faire. En effet s’il est facile de
faire des prévisions théoriquement, il est beaucoup difficile pour les risques qu’on ne peut pas
évaluer, de définir les besoins par des exercices incendies.
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BIBLIOGRAPHIE
[1] François G. BRIERE, « Distribution et collecte des eaux », deuxième édition revue et
corrigée.
[2] IFP training
[3] Joseph SARAKA, « Mécanique des fluides généraliste », Ingénierie pédagogique, INPHB
2007
[4] http// : www.pdfoo.comm/result-hydraulic- institute-standars- for-centrifugal-rotary-and-
reciprocating-pumps-download.html
[5] http// : www.ccivalve.com/pdf/350.pdf
[6] http// :www.environnance.fr
[7] http://www.forums.futura-sciences.com/technologies
[8] http// : www.controlfeu.com
[9] http// : www.pipeflow.co.uk/public
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Page 46
ANNEXE 1 : Plan et organigramme de la direction technique de la GESTOCI
Figure : Plan de la GESTOCI (TPAV)
Page 47
Figure 1 : organigramme de la direction technique
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ANNEXE 2 : Image de la pomperie
Figure : Installation de la nouvelle pomperie
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ANNEXE 3 : Calcul des pertes de charge
Formules de calcul de pertes de charge :
Pertes de charge linéaire =
(m) (formule de
Darcy-Weisbach)
=
(Pa)
Pertes de charge singulière : =
(m)
v= vitesse moyenne en m/s
D= diamètre en mètre
L= longueur de conduite en mètre
λ=coefficient de pertes de charge
1 /D 2,512log
3,71 Re (Relation de Colebrook)
50
Figure 2 : Longueur des conduites
51
Repère
Diamètre (pouces)
Longueur (m)
Accessoires (nombre)
K Vitesse (m/s)
Pertes de charge (bars)
1 16 38 Vanne papillon 0,35 5,14 0,202
2 12 48,2 Coude à 45° (6) 0,21 5,07 0,434
3 12 4 4,06 0,03
4 12 80,2 Coude à 45° (2) 0,21 3,52 0,247
5 8 255 Vanne papillon 0,63 1,48 0,247
Coude à 45° (2) 0,22
Coude à 90° (8) 0,42
6 12 33,3 4 0,121
7 12 80 Coude à 45° (4) 0,21 3,30 0,241
8 8 180,3 Vanne papillon 0,63 1,68 0,239 Coude à 45° (7) 0,22
Coude à 90° 0,42
9 12 92 Vanne papillon 0,35 3,09 0,253
Coude à 45° (2) 0,21 Coude à 90° (1) 0,39
10 8 174,8 Vanne papillon 0,63 2,16 0,341 Coude à 45° 0,22
Coude à 90° 0,42
11 12 97,7 Vanne papillon 0,35 0,463 0,006
12 12 161,6 Vanne papillon 0,35 1,347 0,080 Coude à 90° (4) 0,42
13 12 80,4 Coude à 90° (6) 0,42 1,81 0,081
14 12 90,7 1,288 0,038
15 12 116 Coude à 90° (5) 0,42 0,941 0,033
16 12 124 2,22 0,141
17 12 10 5,078 0,056
18 8 32 Vanne papillon 0,63 2,266 0,098 Coude à 90° (2) 0,42
19 8 91,4 0,000 0,000
20 8 480 2,266 0,918
21 12 76,8 Vanne papillon 0,35 4,071 0,394
Coude à 45° (3) 0,21 Coude à 90° (1) 0,39
22 12 200 Vanne papillon 0,35 3,130 0,457
23 12 107,3 Coude à 45° (1) 0,21 2,859 0,269
Coude à 90° (90°) 0,39
24 12 52,3 Coude à 90° (2) 0,39 0,785 0,010
52
25 12 150 Vanne papillon 0,35 0,167
Coude à 90° (3) 0,39
26 12 124 Coude à 90° (3) 0,39 0,193
27 8 46 Vanne papillon 0, 35 2,266 0,125 Coude à 90° (2) 0,39
28 8 170,7 Coude à 45° (2) 0,21 1,612 0,175
29 12 85 Vanne à papillon 0,35 2,074 0,108
Coude à 90° (2) 0,39
30 12 339,1 Vanne papillon 0,35 1,424 0,166
31 12 171,2 Coude à 45° (1) 0,21 2,140 0,202
Coude à 90° (3) 0,39
32 8 71 Vanne papillon 0,63 2,163 0,177
Coude à 90° (4) 0,42
33 8 35 0,00 0,00
34 12 19 Coude à 90° 0,39 1,424 0,009
35 12 167,7 Coude à 90° 0,39 1,424 0,080
Total dans le réseau (simulation zone sphère butane)
6,34
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 53
Cuvette B2 Repère Diamètre
(pouces) Longueur (m)
Accessoires (nombre)
K Vitesse (m/s)
Pertes de charge (bars)
1 16 38 Vanne papillon 0,35 5,14 0 ,104
2 12 48,2 Coude à 45° (6) 0,21 4,95 0,413
3 12 4 4,18 0,033
4 12 80,2 Coude à 45° (2) 0,21 3,41 0,23
5 8 255 Vanne papillon 0,63 1,44 0,233 Coude à 45° (2) 0,22
Coude à 90° (8) 0,42
6 12 33,3 4,18 0,129
7 12 80 Coude à 45° (4) 0,21 3,40 0,256
8 8 180,3 Vanne papillon 0,63 1,74 0,256 Coude à 45° (7) 0,22
Coude à 90° 0,42
9 12 92 Vanne papillon 0,35 3,15 0,263
Coude à 45° (2) 0,21
Coude à 90° (1) 0,39
10 8 174,8 Vanne papillon 0,63 2,13 0,198
Coude à 45° 0,22 Coude à 90° 0,42
11 12 97,7 Vanne papillon 0,35 0,77 0,015
12 12 161,6 Vanne papillon 0,35 1,31 0,083
Coude à 90° (4) 0,42
13 12 80,4 Coude à 90° (6) 0,42 2,08 0,123
14 12 90,7 1,06 0,027
15 12 116 Coude à 90° (5) 0,42 1,45 0,083
16 12 124 2,52 0,179
17 12 10 4,95 0,053
18 8 32 Vanne papillon 0,63 1,83 0,065 Coude à 90° (2) 0,42
19 8 91,4 0,000 0,000
20 8 480 1,83 1,373
21 12 76,8 Vanne papillon 0,35 4,13 0,407
Coude à 45° (3) 0,21 Coude à 90° (1) 0,39
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 54
22 12 200 Vanne papillon 0,35 2,68 0,337
23 12 107,3 Coude à 45° (1) 0,21 0,165 Coude à 90° (90°) 0,39
24 12 52,3 Coude à 90° (2) 0,39 2,06 0,067
25 12 150 Vanne papillon 0,35 0,61 0,017 Coude à 90° (3) 0,39
26 12 124 Coude à 90° (3) 0,39 1,43 0,086
27 8 46 Vanne papillon 0, 35 1,83 0,083
Coude à 90° (2) 0,39
28 8 170,7 Coude à 45° (2) 0,21 0,333
29 12 85 Vanne à papillon 0,35 1,11 0,069 Coude à 90° (2) 0,39
30 12 339,1 Vanne papillon 0,35 1,79 0,260
31 12 171,2 Coude à 45° (1) 0,21 0,181
Coude à 90° (3) 0,39
32 8 71 Vanne papillon 0,63 2,31 0,202
Coude à 90° (4) 0,42
33 8 35 0,00 0,00
34 12 19 Coude à 90° 0,39 1,79 0,014
35 12 167,7 Coude à 90° 0,39 1,79 0,126
Total dans le réseau (simulation cuvette B2)
6,463
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 55
Cuvette C2 Repère Diamètre
(pouces) Longueur (m)
Accessoires (nombre)
K Vitesse (m/s)
Pertes de charge (bars)
1 16 38 Vanne papillon 0,35 5,14 0 ,104
2 12 48,2 Coude à 45° (6) 0,21 4,83 0,393
3 12 4 4,30 0,035
4 12 80,2 Coude à 45° (2) 0,21 3,62 0,262
5 8 255 Vanne papillon 0,63 1,53 0,262 Coude à 45° (2) 0,22
Coude à 90° (8) 0,42
6 12 33,3 4,30 0,136
7 12 80 Coude à 45° (4) 0,21 3,50 0,270
8 8 180,3 Vanne papillon 0,63 1,79 0,271
Coude à 45° (7) 0,22 Coude à 90° 0,42
9 12 92 Vanne papillon 0,35 3,19 0,269 Coude à 45° (2) 0,21
Coude à 90° (1) 0,39
10 8 174,8 Vanne papillon 0,63 2,49 0,230
Coude à 45° 0,22 Coude à 90° 0,42
11 12 97,7 Vanne papillon 0,35 0,15 0,003
12 12 161,6 Vanne papillon 0,35 0,200
Coude à 90° (4) 0,42
13 12 80,4 Coude à 90° (6) 0,42 2,65 0,197
14 12 90,7 0,53 0,007
15 12 116 Coude à 90° (5) 0,42 1,90 0,139
16 12 124 2,44 0,168
17 12 10 4,83 0,051
18 8 32 Vanne papillon 0,63 1,67 0,054 Coude à 90° (2) 0,42
19 8 91,4 0,000 0,000
20 8 480 1,67 0,511
21 12 76,8 Vanne papillon 0,35 4,08 0,398 Coude à 45° (3) 0,21
Coude à 90° (1) 0,39
22 12 200 Vanne papillon 0,35 2,18 0,227
23 12 107,3 Coude à 45° (1) 0,21 0,94 0,031 Coude à 90° (90°) 0,39
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 56
24 12 52,3 Coude à 90° (2) 0,39 1,74 0,049
25 12 150 Vanne papillon 0,35 0,43 0,009
Coude à 90° (3) 0,39
26 12 124 Coude à 90° (3) 0,39 1,17 0,059
27 8 46 Vanne papillon 0, 35 1,67 0,069 Coude à 90° (2) 0,39
28 8 170,7 Coude à 45° (2) 0,21 0,163
29 12 85 Vanne à papillon 0,35 0,80 0,019
Coude à 90° (2) 0,39
30 12 339,1 Vanne papillon 0,35 0,137
31 12 171,2 Coude à 45° (1) 0,21 1,98 0,174 Coude à 90° (3) 0,39
32 8 71 Vanne papillon 0,63 2,49 0,235 Coude à 90° (4) 0,42
33 8 35 0,00 0,00
34 12 19 Coude à 90° 0,39 1,27 0,007
35 12 167,7 Coude à 90° 0,39 1,27 0,064
Total dans le réseau (simulation cuvette C2)
5,203
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 57
Cuvette B3 Repère Diamètre
(pouces) Longueur (m)
Accessoires (nombre)
K Vitesse (m/s)
Pertes de charge (bars)
1 16 38 Vanne papillon 0,35 5,14 0 ,104
2 12 48,2 Coude à 45° (6) 0,21 4,73 0,378
3 12 4 4,40 0,037
4 12 80,2 Coude à 45° (2) 0,21 3,70 0,273
5 8 255 Vanne papillon 0,63 1,56 0,273 Coude à 45° (2) 0,22
Coude à 90° (8) 0,42
6 12 33,3 4,40 0,142
7 12 80 Coude à 45° (4) 0,21 3,58 0,282
8 8 180,3 Vanne papillon 0,63 1,84 0,285
Coude à 45° (7) 0,22 Coude à 90° 0,42
9 12 92 Vanne papillon 0,35 2,93 0,228 Coude à 45° (2) 0,21
Coude à 90° (1) 0,39
10 8 174,8 Vanne papillon 0,63 3,29 0,393
Coude à 45° 0,22 Coude à 90° 0,42
11 12 97,7 Vanne papillon 0,35 0,319
12 12 161,6 Vanne papillon 0,35 1,78 0,149
Coude à 90° (4) 0,42
13 12 80,4 Coude à 90° (6) 0,42 3,02 0,253
14 12 90,7 0,08 0,0002
15 12 116 Coude à 90° (5) 0,42 1,98 0,151
16 12 124 1,90 0,103
17 12 10 4,73 0,049
18 8 32 Vanne papillon 0,63 1,61 0,050 Coude à 90° (2) 0,42
19 8 91,4 0,000 0,000
20 8 480 1,61 0,477
21 12 76,8 Vanne papillon 0,35 4,01 0,385 Coude à 45° (3) 0,21
Coude à 90° (1) 0,39
22 12 200 Vanne papillon 0,35 2,03 0,198
23 12 107,3 Coude à 45° (1) 0,21 0,64 0,015 Coude à 90° (90°) 0,39
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 58
24 12 52,3 Coude à 90° (2) 0,39 1,59 0,040
25 12 150 Vanne papillon 0,35 0,44 0,007
Coude à 90° (3) 0,39
26 12 124 Coude à 90° (3) 0,39 1,16 0,058
27 8 46 Vanne papillon 0, 35 1,61 0,064 Coude à 90° (2) 0,39
28 8 170,7 Coude à 45° (2) 0,21 1,70 0,209
29 12 85 Vanne à papillon 0,35 0,95 0,026
Coude à 90° (2) 0,39
30 12 339,1 Vanne papillon 0,35 0,326
31 12 171,2 Coude à 45° (1) 0,21 2,11 0,198 Coude à 90° (3) 0,39
32 8 71 Vanne papillon 0,63 3,29 0,404 Coude à 90° (4) 0,42
33 8 35 0,00 0,00
34 12 19 Coude à 90° 0,39 2,24 0,022
35 12 167,7 Coude à 90° 0,39 0,043
Total dans le
réseau (simulation cuvette B3)
5,941
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 59
Tableau récapitulatif des différents scénarios
Repère(ϕ) Débit (m3/h) Vitesse (m/s)
Sphère butane
Cuvette B2
Cuvette C2
Cuvette B3
Sphère butane
Cuvette B2
Cuvette C2
Cuvette B3
1(16") 2400 2400 2400 2400 5,14 5,14 5 ,14 5,14
2(12") 1333,65 1300,77 1268,81 1244,12 5,07 4,95 4,83 4,73
3(12") 1066,34 1099,22 1131,18 1155,87 4,06 4,18 4,30 4,40
4(12") 897,76 925,37 952,20 972,93 3,44 3,52 3,62 3,70
5(8") 168,58 173,85 178,98 182,94 1,44 1,48 1,53 1,56
6(12") 1066,34 1099,22 1131,18 1155,87 4,06 4,18 4,30 4,40
7(12") 868,70 895,44 921,33 940,61 3,30 3,40 3,50 3,58
8(8") 197,64 203,78 209,85 215,26 1,69 1,74 1,79 1,84
9(12") 813,82 829,14 839,38 771,75 3,09 3,15 3 ,19 2 ,93
10(8") 252,52 270,07 291,80 384,12 2,16 2,31 2,49 3,29
11(12") 121,51 202,32 41,73 1261,88 0,46 0,77 0 ,15 4,80
12(12") 353,86 346,44 - 468,51 1,34 1,32 - 1,78
13(12") 475,37 548,76 698,03 793,36 1,81 2,08 2,35 3,02
14(12") 338,45 280,38 141,35 21,61 1,28 1,06 0,53 0,08
15(12") 246,89 382,31 499,83 520,40 0,94 1,45 1,90 1,98
16(12") 585,35 662,70 641,18 498,79 2,22 2,52 2,44 1,90
17(12") 1333,65 1300,77 1268 ,81 1244,12 5,07 4,95 4,83 4,73
18(8") 264,49 214,56 195,04 188,35 2,26 1,83 1,67 1,61
19(8") 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
20(8") 264,49 214,56 195,04 188,35 2,26 1,83 1,67 1 ,61
21(12") 1069,16 1086,21 1073 ,77 1055,77 4,07 4,13 4,08 4,02
22(12") 822,26 703,89 573,94 535,36 3,13 2,68 2 ,18 2,03
23(12") 751,02 - 247,93 168,32 2,85 - 0,94 0 ,64
24(12") 206,12 542,11 459,42 417,92 0,78 2,06 1,74 1,59
25(12") - 161,77 114,51 117,44 - 0,61 0,43 0,44
26(12") 1107,12 376,34 309,55 249,60 4,21 1,43 1,17 0,95
27(8") 264,49 214,56 195,04 188,35 2,26 1,83 1,67 1,61
28(8") 188,19 306,02 212,99 198,60 1,61 2,62 1,82 1,70
29(12") 544,90 292,64 211,49 249,60 2,07 1,11 0,80 0,95
30(12") 374,03 472,39 333,53 - 1,42 1,79 1,27 -
31(12") 562,22 668,98 521,04 555,39 2,14 2,54 1,98 2,11
32(8") 252,52 270,07 291,80 384,12 2,16 2,31 2,49 3,29
33(8") 0,00 0 ,00 0 ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
34(12") 374,03 472,39 333,53 589,10 1,42 1 ,79 1,27 2,24
35(12") 374,03 472,79 333,53 589,10 1,42 1,79 1,27 2,24
Tableau 5 : Débit et vitesse dans chaque conduite en fonction des scénarios
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 60
ANNEXE 5 : Normes
Titre II : Mesures préparatoires à la lutte contre l'incendie
Article 8 de l'instruction technique
Le réseau d'eau d'incendie sera maillé et sectionnable tant en ce qui concerne l'eau de
protection que la solution moussante.
Des bras morts pourront être autorisés sur proposition de l'Inspection des installations classées
au préfet sous réserve que ces sections non maillées ne fassent pas plus de 50 m de long et
soient destinées à des ouvrages accessibles ou protégeables par d'autres sections.
Article 9 de l'instruction technique
Les couronnes d'arrosage fixes des bacs inaccessibles (plusieurs rangées, murets de rétention
trop élevés) devront permettre tant l'arrosage à l'eau que le déversement de la solution
moussante. Elles seront sectionnables séparément du réseau d'eau et du réseau d'émulsion,
elles seront de plus sectionnables bac par bac depuis l'extérieur des cuvettes.
Article 10 de l'instruction technique
Le réseau d'eau sera équipé de bouches ou de poteaux d'incendie normalisés incongelables de
diamètre 100 mm ou 2 x 100 mm.
Ce réseau sera équipé de raccords normalisés permettant son alimenta tion par des moyens
mobiles tels que motopompes, ces raccords dont l'implantation sera déterminée en accord
avec les Services de secours et d'incendie, seront si possible éloignés de la pomperie- incendie
fixe.
Article 11 de l'instruction technique
Le débit d'eau d'incendie fixé par arrêté préfectoral devra permettre la protection de tous les
ouvrages ou unités situés dans la zone en feu ou a moins de 50 mètres de celle-ci et l'attaque
ou le confinement du feu tel que défini à l'article 12.
Pour les réservoirs munis d'une couronne d'arrosage non sectionnable ou situés dans les zones
en feu (feu de cuvette par exemple), le débit de référence sera égal à celui de la couronne.
Pour les réservoirs situés hors de la zone en feu et dotés de couronne d'arrosage sectionnable
par secteur, seul le débit des secteurs exposés au feu sera pris en compte.
Pour les réservoirs non dotés de couronnes d'arrosage, le débit de référence sera celui des
lances préconisées pour la protection.
Pour la production de solution moussante destinée au confinement ou à l'attaque des feux de
liquide, les débits d'eau seront ceux retenus en application de l'article 12.
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 61
Article 12 de l'instruction technique
L'exploitant devra s'assurer de réunir le matériel nécessaire à l'extinction de tous les feux
susceptibles de se produire dans son dépôt soit grâce à des moyens propres soit grâce à des
protocoles ou conventions d'aide mutuelle précisés dans le plan d'opération interne établi en
liaison avec les services de lutte contre l'incendie. Les moyens maintenus sur le site,
notamment en ce qui concerne la réserve d'émulseur et sa mise en œuvre devront permettre :
-l'extinction en vingt minutes et le refroidissement du réservoir du plus gros diamètre ainsi
que la protection des réservoirs voisins menacés;
-l'attaque à la mousse du feu de la plus grande cuvette (bacs déduits) avec un taux
d'application réduit pour contenir le feu et simultanément la protection des installations
menacées par le feu telles que définies aux articles 11 et 19. Ces moyens devront être
opérationnels jusqu'à l'arrivée d'aide extérieure avec un minimum de une heure.
Pour la détermination des moyens en solution moussante nécessaire à l'extinction de feux de
liquide (feu de bac ou feu de cuvette) les taux d'application théoriques seront, sauf
justification explicite, de :
- 5 l/m²/mn pour les hydrocarbures non additivés;
- 7 l/m²/mn pour les hydrocarbures additivés à moins de 5 %;
- 10 l/m²/mn pour les produits polaires peu solubles;
- 15 l/m²/mn pour les produits polaires solubles à plus de 50 % dans l'eau. (Pour le calcul de la
réserve en émulseur la concentration de celui-ci dans la solution moussante sera prise
forfaitairement égale à 5 %).
Le taux d'application réduit destiné à contenir le feu sera pris égal à la moitié du taux
d'application théorique.
L'exploitant devra s'assurer que les qualités d'émulseur qu'il choisit, tant en ce qui concerne
ses moyens propres que ceux mis en commun, sont compatibles avec les produits stockés.
Le plan d'opération interne sera révisé en tenant compte de ces nouvelles dispositions et devra
permettre d'envisager l'extinction d'un feu de cuvette dans un délai de trois heures.
Article 13 de l'instruction technique
La réserve en émulseur sera disponible en conteneurs de 1000 litres minimum dont les
emplacements devront être étudiés en vue d'une utilisation aisée lors de la montée en
puissance des moyens. Les capacités en fûts de 200 litres devront être remplacées des que
possible. Les récipients de capacité inférieure ne doivent pas être comptés dans les réserves
d'émulseurs.
Evaluation des performances d’un réseau d’eau incendie
TUO Namogo-Elève ingénieure généraliste 62
Les dépôts mixtes d'hydrocarbures et de produits polaires ne doivent disposer que de réserves
en émulseurs polyvalents.
Les essences et carburants contenant plus de 5 % de produits oxygènes sont assimilés à des
produits polaires.
Article 14 de l'instruction technique
Des exercices de mise en œuvre du matériel incendie notamment des essais d'émulseurs sur
feu réel doivent être organisés une fois par an en concertation entre l'exploitant, l'Inspection
des installations classées et les Services de secours et d'incendie.
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