Le système de logiciels SYLVIA développé par l'IRSN simule les conséquences d’un incendie dans une installation industrielle comportant un réseau de ventilation. Il calcule le développement du foyer, le transport des gaz chauds et des suies, la remise en suspension et le transport d’aérosols radioactifs ou non, le colmatage des filtres et éventuellement l’endommagement des équipements de sectorisation comme les portes ou les clapets coupe-feu.
A l’IRSN, le système SYLVIA est l’outil de calcul de référence utilisé dans le domaine de l’incendie pour les évaluations de la sûreté des installations nucléaires ; il permet en particulier de réaliser les centaines de simulations associées aux études probabilistes de sûreté.
Une utilisation souple et conviviale
Le système SYLVIA traite l’ensemble des différents phénomènes mis en jeu (incendie, ventilation, aérocontamination) couplés entre eux ou non, et avec différents niveaux de modélisation.
Une IHM (Interface Homme Machine) facilite la saisie des données par l’utilisateur, assure le contrôle de leur cohérence et pertinence et permet de traiter de façon graphique les résultats des calculs.
Le système SYLVIA couplé au logiciel SUNSET, outil de propagation des incertitudes de l’IRSN, permet de réaliser des études paramétriques et de sensibilité compte tenu du temps de calcul généralement très faible des applications.
Implémentation et portabilité
L’implémentation du système SYLVIA s'appuie sur la plate-forme PELICANS de composants logiciels développée à l'IRSN et disponible en licence libre (https://gforge.irsn.fr/gf/project/pelicans).
La portabilité du système SYLVIA est assurée sous LINUX, SOLARIS et Windows 2000/XP.
Modèles physiques
La modélisation de l’incendie est une approche à zones : le volume de chaque local est divisé en deux zones de hauteur variable dans lesquelles les propriétés thermodynamiques (pression, température et concentration des espèces gazeuses et particulaires) sont uniformes, la zone supérieure contenant les gaz chauds et les fumées. Le réseau de ventilation est modélisé par un ensemble d’éléments, conduites, filtres, clapets, ventilateurs... Des corrélations d’échange de masse et de chaleur (entre zones, flamme et parois) complètent les équations de bilan de masse et d’énergie des zones. Les taux de remise en suspension et de dépôt des aérosols sur les parois des locaux et dans le réseau de ventilation sont également estimés. Un effort permanent est consacré à la validation du système, en particulier sur la base des nombreux essais en grandeur réelle réalisés par l’IRSN.
Perspectives
Une des étapes clef à moyen terme est le couplage du logiciel tridimensionnel ISIS au système SYLVIA. Le logiciel ISIS, développé par l’IRSN et disponible en licence libre, simule un incendie de manière plus détaillée. Ceci permettra de bénéficier à la fois de la précision d’une simulation 3-D fournie par le logiciel ISIS pour le développement de l’incendie dans un local, et des capacités du système SYLVIA à décrire un réseau complet de ventilation relié au local.
L’amélioration des modèles de combustion de foyers solides complexes (boîtes à gants, armoires électriques, chemins de câbles électriques, fûts de déchets…) fait l’objet d’un effort constant.