2011 01 Fiche 5 - Etanchéité cuvette V1

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SUR LES LIQUIDES INFLAMMABLES
FICHE N°5 – ETANCHEITE CUVETTE
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Groupe d’Étude de Sécurité
des Industries Pétrolières et Chimiques
GUIDE DE LECTURE DE LA NOUVELLE REGLEMENTATION SUR
LE STOCKAGE ET LE CHARGEMENT/ DECHARGEMENT DE
LIQUIDES INFLAMMABLES
PARTIE STOCKAGE (1432 A)
ARRETE 1432 A DU 3 OCTOBRE 2010
MODIFIE PAR L'ARRETE DU 10 FEVRIER 2011
RAPPORT 2011/01
FICHE 2011/01 – 5
ETANCHEITE CUVETTE

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SOMMAIRE
1 TEXTE DE L'ARRETE (ART 22.1) ......................................................................... 3
2 NOTIONS DE BASE ............................................................................................... 4
2.1 Vitesse d'infiltration / vitesse de pénétration .................................................................. 4
2.2 Calcul de la vitesse d'infiltration .................................................................................... 5
3 ETANCHEITE DEMANDEE PAR L'ARRETE ........................................................ 8
3.1 Etanchéité à base de béton ou de membrane ............................................................... 8
3.2 Etanchéité à base de matériaux meubles (argile, limon argileux) : ................................ 9
4 EXEMPTION D'ETANCHEITE ............................................................................. 10
4.1 De par la nature des produits ...................................................................................... 10
4.2 De par l'hydrogéologie ................................................................................................ 10
5 EXEMPLES D'APPLICATION .............................................................................. 12
5.1 Cuvette béton ............................................................................................................. 12
5.2 Cuvette en matériaux meubles .................................................................................... 12
6 RESTE DE LA PRESCRIPTION .......................................................................... 16

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1 TEXTE DE L'ARRÊTÉ (ART 22.1)
22-1-1. Les rétentions nouvelles sont pourvues d’un dispositif d’étanchéité répondant à l’une des
caractéristiques suivantes :
– un revêtement en béton, une membrane imperméable ou tout autre dispositif qui confère à la
rétention son caractère étanche. La vitesse d’infiltration à travers la couche d’étanchéité est alors
inférieure à 10
–7
mètres par seconde. Cette exigence est portée à 10
–8
mètres par seconde pour
une rétention de surface nette supérieure à 2 000 mètres carrés contenant un stockage de
liquides inflammables d’une capacité réelle de plus de 1 500 mètres cubes ;
– une couche d’étanchéité en matériaux meubles telle que si V est la vitesse de pénétration (en
mètres par heure) et h l’épaisseur de la couche d’étanchéité (en mètres), le rapport h/V est
supérieur à 500 heures. L’épaisseur h, prise en compte pour le calcul, ne peut dépasser 0,5
mètre. Ce rapport h/V peut être réduit sans toutefois être inférieur à 100 heures si l’exploitant
démontre sa capacité à reprendre ou à évacuer le produit dans une durée inférieure au rapport
h/V calculé.
L’exploitant s’assure dans le temps de la pérennité de ce dispositif. L’étanchéité ne doit notamment
pas être compromise par les produits pouvant être recueillis, par un éventuel incendie ou par les
éventuelles agressions physiques liées à l’exploitation courante.
22-1-2. Pour les installations existantes, l’exploitant recense dans un délai de deux ans à compter de la
date de publication du présent arrêté les rétentions nécessitant des travaux d’étanchéité afin de
répondre aux exigences des dispositions du point 22-1-1 du présent arrêté. Il planifie ensuite les
travaux en quatre tranches, chaque tranche de travaux couvrant au minimum 20 % de la surface totale
des rétentions concernées. Les tranches de travaux sont réalisées au plus tard respectivement six, dix,
quinze et vingt ans après la date de publication du présent arrêté.
Sont toutefois dispensées des exigences formulées à l’alinéa précédent :
- les rétentions associées à des réservoirs existants contenant des liquides inflammables non visés
par une phrase de risque R22, R23, R25, R26, R28, R39, R40, R45, R46, R48, R49, R50, R51,
R52, R53, R54, R56, R58, R60, R61, R62, R63, R65, R68, ou par une de leur combinaison, ou par
une mention de danger H300, H301, H302, H304, H330, H331, H340, H341, H350, H351, H360F,
H360D, H360FD, H360Fd, H360Df, H361f, H361d, H361fd, H370, H371, H372, H373, H400,
H410, H411, H412 ou H413, ou par une de leur combinaison ;
- les rétentions associées à des réservoirs existants contenant des liquides inflammables non visés
par une phrase de risque R23, R26, R39, R54, R56, R58, R60, R61 ou par une de leur
combinaison, ou par une mention de danger H330, H331, H360F, H360D, H360FD, H360Fd,
H360Df, H370 ou par une de leur combinaison, et pour lesquelles une étude hydrogéologique
réalisée par un organisme compétent et indépendant atteste de l'absence de voie de transfert vers
une nappe exploitée ou susceptible d'être exploitée, pour des usages agricoles ou en eau potable.

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2 NOTIONS DE BASE
2.1 Vitesse d'infiltration / vitesse de pénétration
La vitesse d'infiltration (aussi appelée vitesse de filtration) est
le débit filtré par unité de surface. Il peut s'exprimer en m³
par seconde et par m² de surface, donc en mètres par
seconde
La vitesse de pénétration (aussi appelée vitesse porale) est
la vitesse de descente du front de liquide. Elle est toujours
supérieure à la vitesse d'infiltration à cause de la porosité
du milieu.
Le rapport entre vitesse d'infiltration et vitesse de pénétration
(vitesse porale) est lié à la porosité du milieu (pourcentages
de vides offerts à la circulation du liquide).
V
pénétration
= V
infiltration
/ ω
ω étant la porosité (variant entre 0 et 1)
Dans le béton, le fluide ne circule que par des microfissures
(très faible porosité), la vitesse de pénétration (vitesse porale)
sera donc élevée (plusieurs puissances de 10 x supérieure à la
vitesse d'infiltration). Mais globalement, le débit passant au
travers de la couche sera faible.
La membrane est l'exemple extrême. Un seul trou d'épingle
donnera une vitesse de pénétration (vitesse porale) infinie
(passage immédiat), mais une vitesse d'infiltration négligeable.
Vitesse d'infiltration et de pénétration (vitesse porale) sont
souvent, et à tort, confondues dans les études.
Le choix d'un critère visant la vitesse de pénétration (vitesse
porale) et l'application stricte d'un calcul de porosité serait très
défavorable à une étanchéité béton.
La porosité est très difficile à appréhender (ne se mesure
pratiquement pas, surtout pour des matériaux solides). Le
calcul de la vitesse de pénétration (vitesse porale) sera donc
imprécis.
LIMON
BETON
Vitesse
d'infiltration
Vitesse de
pénétration
Vitesse
d'infiltration
Vitesse de
pénétration
Porosité 25 %
H
h
Vinfiltration
Vpénétration
K
Niveau du sol
Figure 1: vitesse d’infiltration et de
pénétration
Figure 2 :
le problème de la porosité

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Le tableau de valeur de porosité ci-dessous permet d’évaluer au mieux les conditions de calcul de la
vitesse porale appliquée au cas étudié. Nota : il faut prendre en compte la porosité efficace et non pas
la porosité totale.
Type de sol Porosité efficace
Sable 0.30
Gravier 0.25
Limon 0.20
Calcaire 0.14
Loess, tuff 0.20
Schistes 0.25
Grès 0.2 – 0.3
Argile <0.2
Source: McWorter and Sunada (1977).
Les cuvettes étant généralement en matériaux meubles, de type limon, 0.25 est une valeur raisonnable
pour la porosité.
2.2 Calcul de la vitesse d'infiltration
L OI DE DARCY
La vitesse d'infiltration est fonction
– de la charge hydraulique au dessus du sol (H)
– de l'épaisseur de la couche infiltrée (h)
– de la perméabilité du milieu (K) qui dépend du fluide considéré
Equation 1
La charge hydraulique au dessus du sol ou hauteur en charge (H) sera la hauteur de liquide dans la
cuvette correspondant à la perte de confinement d'un réservoir (donc une valeur inférieure ou égale à
la hauteur de débordement).
H+h constitue la charge hydraulique totale.
Voir le chapitre 5 pour le détail du calcul.
h
hH
K V fluide on infiltrati
+
=