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Guide d'information

JUIN 2015

Guide d'information sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des stations-service de distribution d'hydrogèneEn partenariat avec :

Travaux réalisés par Seita Consulting et FCellSys, accompagnés et soutenus par l'ADEME.

Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause

est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (art. L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont

autorisées (art. 122-5) les copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé de copiste et non destinées à une utilisation collective,

incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L 122-10 à L 122-12 du même Code, relatives à la reproduction

par reprographie. 3

Membres

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Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

Membres du comité de pilotage et rédacteurs

...............3

Membres du comité technique et contributeurs

...........3

Contenu et objectifs du guide

Contexte

..........................7

1.1 - Produire, livrer et stocker de l'hydrogène............11

........................11

1.2 - Utiliser l'hydrogène pour les applications

de mobilité électrique .............................15

2.1 - Propriétés physiques et chimiques

............................17

2.2 - Risques spéciques

2.3 - Principes généraux dans la conduite

de projets de mobilité hydrogène #3EF3F;A@E7DH;57

676;EFD;4GF;A@6:K6DA9_@7

3.1 - Dispositifs opérationnels

de la station-service

3.2 - Points clés liés à la sécurité

3.3 - Mettre en place une station

de distribution d'hydrogène

3.4 - Assurer la sécurité en phase

d'exploitation

3.5 - Produire l'hydrogène sur site

par électrolyse

3.6 - Déploiement

5

4.1 - Conception sécuritaire et homologation

..............33 ........35 .........35

4.2 - Utilisation et maintenance des véhicules

...............38 ..................38

4.3 - Fuites d'hydrogène et espaces con?nés

4.4 - Situations d'accidents

4.5 - Durée de vie et ?n de vie des véhicules

6.1 - Réglementation

6.2 - Sécurité civile et formation

6.3 - Abréviations et acronymes

6.4 - Références bibliographiques et sources

6.5 - Sites web

6

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène Ce guide s"adresse à un public large, non spéci?quement connaisseur, mais intéressé par les nouvelles technologies utilisant l"hydrogène dans le domaine de la mobilité et potentiellement impliqué dans le cadr e d"un projet de déploiement d"une station-service ou de véhicules à hydrogène : direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL). alternatives de transport plus respectueuses de l'environnement.

différentes technologies en jeu, de la production du gaz à son utilisation dans des véhicules

en passant par son transport et son stockage. Le chapitre 2 décrit les caractéristiques accidents et durée de vie des équipements. ultérieurement complété et actualisé en fonction des évolutions des technologies Il offre un premier niveau d'information et des recommandations générales qui devront nécessairement être complétées dans le cas d'un projet précis de déploiement d'une (1)

Mots clés :

(1) Étude permettant d"évaluer précisément, méthodiquement et de la façon la plus exhaustive possible les risques que représente une installation

ou un équipement pour la sécurité des personnes, celle de l"environnement, et pour l"intégrité de l"outil industriel.

7

L'hydrogène, un vecteur énergétique

A@F7JF7

REPÈRES - UNITÉS DE PRESSION DES GAZ

Ce chapitre présente de manière succincte l'hydrogène comme vecteur énergétique, son intérêt dans

le cadre du développement de la mobilité propre ainsi que la problématique du déploiement des stations-

service de distribution d'hydrogène sur le territoire. Il n'aborde pas spéci?quement les questions de

sécurité, mais propose une introduction de la thématique plus générale de la mobilité hydrogène.

8

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

Transition énergétique

et mobilité hydrogène

La Poste, utilisateur pionnier

de la mobilité hydrogène > Éric Gauthier > Emmanuel Raoult

Emmanuel Raoult

Éric Gauthier

Déploiement de stations-service

et de véhicules

(2) Air Liquide, Alphéa Hydrogène, AREVA Stockage d'énergie, CEA, AREVA H2Gen, EDF, GDF SUEZ, GRTgaz, H2 Logic, Hyundai, IFPEN, INEVA-CNRT, Intelligent Energy, ITM Power, Linde,

Michelin, McPhy Energy, Plateforme de la lière automobile, Pôle véhicule du futur, PHyRENEES, Renault Trucks, Solvay, Symbio FCell, Tenerrdis.

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène > Pierre-François Gérard > Pascal Fourniès

© SEMITAN - Nantes

(3) La Mission hydrogène fédère, dans la région Pays de la Loire, industriels, chercheurs, enseignants autour de la thématique de l"hydrogène-énergie.

Pierre-François Gérard

Pascal Fourniès

Une navette ?uviale à hydrogène pour le transport de passagers à Nantes 11

1.1 - Produire, livrer

et stocker de l'hydrogène

1.1.1 - Produire de l'hydrogène

1.1.2 - Transporter et livrer

de l'hydrogène

7>3BDA6G5F;A@3GJ3BB>;53F;A@E

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

1.1.3 - Stocker de l'hydrogène

Stockage gazeux

3 3 3

Stockage liquide

3

Stockage solide

3 13

1.1.4 - Optimiser la logistique

DEMAIN, DE NOUVELLES SOURCES

D'HYDROGÈNE

e

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

REPÈRES

1.2 - Utiliser l"hydrogène

pour les applications de mobilité électrique

1.2.1 - Technologies et architectures

e

1.2.2 - Différents types de véhicules

à hydrogène pour les transports

15

1.2.3 - Déployer une

infrastructure de recharge pour véhicules à hydrogène DEGRÉS D'HYBRIDATION DE LA PILE À COMBUSTIBLE SELON LES TYPES DE VÉHICULES ET LES FONCTIONS RECHERCHÉES Auxiliaire de puissanceProlonggateur d'autonomiePleine puissance (4) http://www.H2stations.org (5) Le programme CHIC prend la suite des programmes CUTE et HyFLEET-CUTE (http://chic-project.eu). 17

2.1 - Propriétés physiques

et chimiques e #7EEB\5;g5;F\E67>:K6DA9_@7

QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSICOCHIMIQUES

DE L'HYDROGÈNE GAZEUX,

DU MÉTHANE ET DES VAPEURS D'ESSENCE (À 0,1 MPA, 20 °C)

Hydrogène H

2

Méthane CH

4

Vapeur d'essence

Masse volumique (kg/m

3

Coefcient de diffusion dans l'air (cm

2 /s) Température d'auto-inammation dans l'air (°C)585537

Limites d'inammabilité dans l'air (% vol.) aux

conditions normales de température et de pression

Limites de détonation dans l'air (% vol.)

Énergie minimale d'inammation pour un

mélange air/combustible dans les proportions stoechiométriques (mJ)

Énergie explosive (kg TNT/m

3

Vitesse de combustion dans l'air (m/s)

Vitesse de détonation (m/s)

Température de amme (°C)1875

Source : L"hydrogène, carburant de l"après-pétrole ?, IFPEN, CEA, cf. § 6.4. (6) Proportion de réactifs consommés quand une réaction chimique est comp

lète (tous les réactifs sont transformés en produits). Dans le cas de la combustion de l"hydrogène avec l"air,

cela signi?e que l"ensemble des molécules de ces deux gaz se transforme en eau.

Guide d'information sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi

on d'hydrogène 18

2.2 - Risques spéci?ques

L"anoxie

Le risque acoustique

NOTE D"INFORMATION OPÉRATIONNELLE

" RISQUE HYDROGÈNE »

OG83GFFD3H3;>

>7D EGD >3557BF3F;A@ EA5;\

F3>767>:K6DA9_@76\?A@

FD7DB3D67>3B\639A9;77F

3G FD3H7DE 67 6\?A@EFD3

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B3E 3GEE; 63@97D7GJ CG7

>7 9D3@6 BG4>;5 >;?39;@7 >83GF?7FFD77@B>35767E ?7EGD7E67E\5GD;F\7F7@

E;FG3F;A@6\9D36\7AG6;@

F7DH7@F;A@E3HA;D5A??7@F

;@F7DH7@;D #3 E\5GD;F\ 6A;F ]FD7 BD\9@3@F7 5:3CG7

Lieutenant-colonelFrançois Laumann

Source : Note d'information opérationnelle " Risque Hydrogène », téléchargeable, cf. § 6.4.

CONSÉQUENCES POSSIBLES

D'UNE FUITE D'HYDROGÈNE

Faible débit de fuite

Fort débit de fuite

Les risques liés à l'utilisation de l'hydrogène liquide

Le risque d'inammation et d'explosion

(7) Guide des méthodes d"évaluation des effets d"une explosion de gaz à l"air libre, INERIS téléchargeable (cf. § 6.4).

Guide d'information sur la sécurité des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi

on d'hydrogène

(8) La directive ATEX (Atmosphère explosive) dénit trois zones où peuvent se former des atmosphères explosives (mélange avec l'air de substances inammables - gaz, vapeurs, brouillards

ou poussières) : la zone 0, où l'atmosphère explosive est permanente ou pendant de longues périodes en fonctionnement normal ; la zone 1, où elle est présente occasionnellement en

fonctionnement normal ; et la zone 2, où elle est présente accidentellement, en cas de dysfonctionnement, ou de courte durée.

L"éclatement d"un réservoir sous pression

2.3 - Principes généraux

dans la conduite de projets de mobilité hydrogène

2.3.1 - Prendre en compte

la sécurité dès le départ

2.3.2 - Former les acteurs du projet

2.3.3 - Travailler avec la sécurité

civile et les sapeurs-pompiers

(9) HyFacts est un projet européen de recherche, ?nancé par le FCH JU, destiné à concevoir et diffuser des formations pour les gestionnaires des risques et les responsables de la sécurité

publique. Le but est de leur permettre de juger, en toute connaissance de cause, des aspects sécurité des dossiers de mise en place d'installations hydrogène qui leurs sont soumis.

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

3.1 - Dispositifs opérationnels

de la station-service

3.2 - Points clés liés

à la sécurité

#3EF3F;A@E7DH;57676;EFD;4GF;A@6:K6DA9_@7

6-)0'&#

© Crédit photo SEM EVEER"HY"PÔLE - Circuit d"Albi

3.2.1 - Zone de stockage

de l'hydrogène source *F3F;A@:K6DA9_@767*3;@F#b

© D.Daguier

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

3.2.2 - Zones de compression

et de stockage tampon

3.2.3 - Borne de recharge

93L7GJ5A?BD;?\AD@767D75:3D97

© FCELLSYS

RISQUE DE RUPTURE DU FLEXIBLE

DE REMPLISSAGE

36D7E674AGF7;>>7E

Point de vue des fabricants de station

> Adrien Zanoto > Jean-Michel Joly

Jean-Michel Joly

Adrien Zanoto

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

3.3 - Mettre en place

une station de distribution d'hydrogène

3.3.1 - Dé?nir le cahier des charges

de la station-service

3.3.2 - Prendre en compte

les prescriptions réglementaires et normatives

3.3.2.1 - Normes et protocoles

3.3.2.2 - Directives européennes

3.3.2.3 - Spéci?cités de la réglementation française

Comment s'applique la réglementation en France ?

Des distances de sécurité à respecter

Cathy Day

Guide d'information sur la sécurité

des véhicules à hydrogène et des stations-service de distributi on d'hydrogène

3.3.2.4 - Analyse de risques

3.3.3 - Spécier et installer

une station-service

3.4 - Assurer la sécurité

en phase d"exploitation

3.4.1 - Activités de maintenance

liées à la sécurité

3.4.2 - Personnel de maintenance

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