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Avertissement au visiteur! Les informations contenues dans ces pages se veulent aussi exactes que possible et vous sont proposées en toute bonne foi. Cependant leur caractère très général fait qu'elles peuvent être inappropriée dans une situation particulière. Aussi toute application, choix ou décision qui en découlerait doit impérativement être validé par un expert compétent.

Emissions fugitives de COV

Sommaire de la page:

Les COV dans l'atmosphère sont responsables des concentrations excessives d'ozone dans les couches basses de l'atmosphère. L'ozone dans l'air cause ou aggrave les problèmes respiratoires des enfants et des personnes asthmatiques.

Les émissions de COV des industries de procédé sont dites:

  • canalisées lorsqu'elles proviennent d'un effluent gazeux du procédé
  • diffuses dans les autres cas
Parmi les émissions diffuses, on trouve:
  • les fuites fugitives
  • les opérations de chargement (de citernes par exemple)
  • le traitement des effluents aqueux lors des opérations de flottation ou de de biodégradation
  • la respiration des stockages lors des remplissages ou des échauffements naturels

Les émissions fugitives de COV sont principalement dues à des fuites sur des équipements de procédés chimiques ou de traitement des hydrocarbures, devant les émissions dues aux évents de procédés, aux stockages ou traitement des effluents aqueux.

Dans une usine traitant ce type de substances, les émissions proviennent principalement des vannes et raccordements parce qu'ils sont présents en grand nombre. Selon des études menées par l'administration US, ils pourraient contribuer pour 90% des fuites observées. Les tuyauteries laissées ouvertes ou les prises d'échantillons contribueraient pour seulement 5 à 10% des émissions.

Les COV considérés par la réglementation sont les composés organiques, à l’exclusion du méthane, ayant une pression de vapeur de 0,3 kPa (3 mbar ou 2 mmHg) ou plus à une température de 20°C ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d’utilisation particulières.

Causes fréquentes d'émission

Les émissions fugitives sont dues à des étanchéités défectueuses. 

Pompes et compresseurs

Les fuites sont le plus souvent situées au niveau de la garniture d'étanchéité de l'arbre.
L'utilisation de garnitures doubles avec un liquide de barrage est recommandé.

Vannes

Les fuites sont habituellement observée au passage de la tige de manoeuvre de la vanne. Elles sont dues le plus souvent à un presse-étoupe défectueux. Une étanchéïté par souflet donne les meilleurs résultats.

Raccordements

Les émissions excessives sont le dues à une rupture du joint d'étanchéité ou bien à un mauvais serrage des boulons pour les raccordements à brides.

Soupapes

Les émissions peuvent être dues à une dégradation du clapet ou de son siège. Si la soupape est trop surdimensionnée pour certaines conditions de décharge, elle peut "battre" c'est-à-dire enchainer rapidement des ouvertures et refermetures qui solicitent trop durement le clapet.
La soupape peut aussi manquer d'étanchéité si le procédé est exploité à une pression trop proche de sa pression de début d'ouverture.

Prises d'échantillon

La prise d'un échantillon pour analyse nécessite souvent de purger le circuit avant le prélèvement. Minimiser la longueur du circuit à purger ou bien prévoir la récupération de la purge, ou encore aménager une boucle d'échantillonnage permet d'améliorer la situation.

Ligne ouverte

Les lignes non raccordées devraient être munie de brides pleines ou de bouchons. Un montage dit "block and bleed" assure qu'aucune pression n'est présente en amont de la dernière vanne.

Evaluation des émissions

La mesure directe du débit d'émission est impossible dans un contexte industriel. Seules des estimations sont possibles en mettant en oeuvre un protocole reconnu.
Entre les années 70 et 90, l'agence US pour la protection de l'environnement (EPA), coordonna plusieurs études auprès de l'industrie de la production de gaz , de pétrole et de l'industrie chimique organique (SOCMI) visant à définir des méthodes statistiques d'évaluation des émissions fugitives de COV. Lors de ces études, des mesures précises de débit de fuite on été réalisées sur un échantillon d'équipements. Ces études ont débouché sur plusieurs méthodes d'évaluation:
  • la méthode des facteurs d'émission moyens
  • la méthode fuite-non fuite
  • la méthode des corrélations (dite méthode 21 de l'EPA)

Méthode des corrélations

C'est la méthode permettant d'approcher au plus juste les émissions réelles, et celle que l'administration française demande d'appliquer pour vérifier la conformité des aux arrêtés d'autorisation d'exploiter.
Un détecteur de COV portable est utilisé pour rechercher une fuite et analyser l'atmosphère au plus près de la source de COV. L'analyseur doit avoir une étendue de mesure jusqu'à 10 000 ppm au moins et si possible jusqu'à 100 000 ppm.
Le débit de fuite (en kg/h) est estimé au moyen de corrélations établies par l'EPA. Si l'analyseur détecte une concentration correspondant à son maximum d'échelle (saturation), une valeur forfaitaire est attribuée.

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