Ébullition-explosion

Le phénomène de BLEVE sur un Tanker

Les gaz liquéfiés sous pression présentent un risque important en cas de rupture du réservoir : l'ébullition-explosion, ou en anglais BLEVE (boiling liquid expanding vapor explosion). Lorsque l'on comprime un gaz, à partir d'une certaine pression, il se transforme en liquide ; cette propriété permet de stocker de grandes quantités de gaz dans des réservoirs : butane, propane, GPL (gaz de pétrole liquéfié)... On a au-dessus du liquide un « ciel gazeux » (la plus grande partie du produit est liquide, une petite partie est gazeuse et occupe le volume restant). Lorsque l'on soutire du gaz du réservoir, le liquide bout (à température ambiante) et la vapeur ainsi produite vient compenser le volume retiré ; c'est le fonctionnement normal.

Fig. 1 - Dans le réservoir, le gaz liquéfié est surmonté d'un ciel gazeux sous pression

Si maintenant le réservoir se rompt (suite à un choc, à cause de la corrosion, ou bien par fragilisation par un feu), il se produit alors une explosion catastrophique :

• la pression du ciel gazeux se libère et crée à l'extérieur une onde de surpression, une détonation ; la pression baisse brusquement dans le réservoir ;
• le liquide se met à bouillir violemment pour compenser cette baisse de pression, la quantité de gaz libérée « regonfle » le réservoir (le gaz n'a pas le temps de s'échapper par la fuite) ; le réservoir explose alors littéralement, provoquant une deuxième onde de surpression (bien plus importante que la première) ainsi que la projection d'éclats métalliques ;
• le gaz libéré se mélange à l'air ; s'il s'agit d'un gaz inflammable, il peut former une véritable boule de feu.

Fig. 2 - L'explosion a lieu en trois temps : 1 - décompression due à une rupture de l'enveloppe - 2 - ébullition violente et recompression du réservoir - 3 - rupture catastrophique du réservoir et formation du nuage de gaz

Pour limiter le risque d'accident, les réservoirs sont en général munis de soupapes de sécurité qui permettent d'évacuer lentement la pression avec une ébullition contrôlée avant la rupture de la paroi..

Cet accident peut se produire à froid (à température ambiante), par exemple dans le cas de dioxyde de carbone ou de dioxygène liquide, la rupture du réservoir pouvant être due à un choc mécanique ou à la corrosion ; dans ce cas-là, la soupape ne peut pas jouer son rôle. Mais la plupart du temps, il se produit à chaud, par suite d'un incendie. Dans ce cas, la pression augmente avec la chaleur ; lorsque la soupape se déclenche, la partie liquide diminue au profit du ciel gazeux, or, le gaz transmet moins bien la chaleur, celle-ci se concentre donc dans le haut du réservoir ce qui cause sa fragilisation, puis sa rupture. De plus, si le gaz est inflammable, l'ouverture de la soupape peut créer une longue flamme (« effet chalumeau »)

Cet accident est très redouté dans les industries stockant des gaz liquéfiés sous pression, ainsi que par les sapeurs-pompiers dans les feux de véhicules (camions ou wagons-citernes, réservoirs de GPL). Le phénomène Bleve a été tristement mis en évidence le 4 janvier 1966 lors d'une explosion à la raffinerie de Feyzin (Rhône) à 10 km au sud de Lyon. Cette catastrophe, considérée comme la première catastrophe industrielle en France, a été suivie d'un incendie qui fit 18 morts, dont 11 pompiers et une centaine de blessés.

Liens externes

• Le BLEVE : phénoménologie et modélisation des effets thermiques, INERIS, direction des risques accidentels, 2002, téléchargeable ici
• Les feux de voitures au GPL
• Illustration d'un bleve : Raffinerie de Feyzin 1966

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