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IRSN, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire

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Enhancing Nuclear Safety


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Facteurs influençant le colmatage des filtres THE industriels par les aérosols formés en cas d'incendie.

V.M Mocho, J.C Laborde, 18 ème congrès français sur les aérosols, 11 et 12 décembre 2002, Paris.

Document type > *Congrès/colloque

Keywords > ventilation and filtering, filtration, plugging

Research Unit > IRSN/DSU/SERAC/LECEV

Authors > LABORDE Jean-Claude, MOCHO Victor

Publication Date > 11/12/2002

Summary

En termes de protection et de sûreté nucléaire, la prise en compte du risque incendie dans une installation nécessite tout particulièrement d'évaluer les conséquences de l'incendie sur le confinement des substances radioactives et de déterminer le terme source rejeté à l'environnement. La présence des aérosols formés en cas d'incendie est un phénomène important à prendre en compte, pouvant se traduire notamment par le colmatage des filtres THE (Très Haute Efficacité) présents dans les réseaux de ventilation en tant que première ou dernière barrière de filtration. Le colmatage des filtres peut avoir deux effets néfastes vis-à-vis du maintien du confinement : d'une part, il risque d'entraîner la rupture mécanique du médium filtrant et donc une perte partielle ou totale de l'efficacité du filtre, d'autre part il risque de provoquer la chute du débit d'extraction du local siège de l'incendie, d'où un éventuel passage en surpression du local et un déséquilibre de la cascade de dépressions dans l'ensemble de l'installation. L'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire et la COGEMA ont mené un programme commun de recherche dont le but était d'améliorer les connaissances sur le colmatage des filtres en cas d'incendie et d'accéder à un modèle pouvant être intégré dans un code de calcul traitant de l’interaction entre la ventilation et l’incendie. Devant la complexité des phénomènes intervenant dans le colmatage des filtres par les aérosols formés en cas d'incendie, il est actuellement impossible de décrire ce colmatage par un modèle phénoménologique. La communication proposée présente l'influence de différents facteurs jouant un rôle sur l'évolution de la résistance aéraulique d'un filtre colmaté, en s'appuyant sur le cas de feux de solvants utilisés dans le retraitement des combustibles nucléaires. Les essais analytiques ont été menés sur une installation de laboratoire de l’IRSN/SERAC, appelée BANCO, dédiée aux expériences de colmatage. Il a été mis en évidence que les paramètres d'influence peuvent être classés en deux catégories ainsi résumées : Paramètres principaux (ou directs) : - liés au filtre THE : plan ou plissé, initialement pré-colmaté ou non, - liés aux produits de combustion : masse des aérosols déposée, diamètre aérodynamique médian massique, teneur en vapeur d'eau. Paramètres secondaires (ou indirects) : flux thermique incident auquel est soumis le combustible, teneur en oxygène dans l'air d'alimentation du foyer. Les deux derniers paramètres sont qualifiés de secondaires car ils devraient en réalité pouvoir être reliés aux caractéristiques des aérosols de combustion, même si l'étude réalisée n'a pas permis de le faire. La communication présente enfin une loi empirique permettant de calculer l'évolution de la résistance aéraulique du filtre colmaté en fonction de certains de ces paramètres.

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