ACCIDENTOLOGIE DE LHYDROGENE
de sa combustion non émettrice de gaz à effet de serre le dihydrogène (H2) suscite espoir et crainte. Dans la mémoire collective
CHIMIE : PROPULSION DUNE FUSEE
En faisant réagir le dioxygène et le dihydrogène dans le moteur de la la combustion est ravivée il s'agit bien de dioxygène.
Combustion du dihydrogène dans lair
Combustion du dihydrogène dans l'air. Benjamin Graille?. 28 novembre 2012. Résumé. Dans ce projet nous nous intéressons à un système d'équations
Fiche pédagogique sur le mini-jeu de la pile à combustible
Prérequis pour exploiter pédagogiquement le puzzle : ? Savoir que la pile à combustible fonctionne à partir de deux gaz : le dihydrogène et le dioxygène et qu'
La piLe à hydrogène
le dihydrogène gazeux est appelée combustion du dihydrogène. Le dihydrogène est donc le combustible dans cette réaction : la pile à hydrogène est souvent
La piLe à hydrogène
Ces liaisons possèdent de l'énergie appelée énergie chimique. b. schéma de la pile à hydrogène (pile à combustible). Anode oxydation du dihydrogène H2.
Lénergie hydrogène
émise par la combustion directe de ce gaz (dans un moteur par exemple). L'H2 actuel cas par exemple du gaz naturel et surtout de l'hydrogène).
La filière hydrogène
Par exemple l'hydrogène « propre »
Vue PDF
L'hydrogène sert alors à alimenter une pile à combustible — laquelle produit de l'électricité — pour permettre le fonctionnement du moteur électrique qui fait.
Le plan Hydrogène Français
par une pile à combustible directement dans le véhicule) ;. - Sur le réseau électrique pour produire de l'électricité. L'hydrogène peut aussi intervenir dans
MODULE 3: HYDROGEN USE IN INTERNAL - Energy
COMBUSTION ENGINES PAGE 3-1 3 1 Hydrogen Engines Key Points & Notes The small number of vehicles using hydrogen internal combustion engines (HICE) makes it difficult to explain how to repair them Therefore this section does not serve as a repair manual but as an outline describing the operation of
De quoi est fait le feu ? Voici la composition chimique
combustion from the perspective of assessing the potential combustion threat in containment during a severe reactor accident Most aspects of classical combustion behaviour are discussed including flammability limits burning velocities pressure development and detonability Since CO and H 2 co-exist with copious quantities of CO 2 and steam in
Le dihydrogène : un combustible d’avenir
même quantité de dihydrogène qu’un réservoir contenant m kg 700 de gaz liquéfié Conclure 4 Energie libérée par la combustion du dihydrogène Le dihydrogène semble être le carburant par excellence pour les véhicules du futur utilisant la pile à combustible type hydrogène-oxygène Grâce à la
RESUME DU COURS SUR ELECTROLYSE ET SYNTHESE DE L’EAU ET
calculer la masse d’eau formée et le volume d’air nécessaire pour la combustion d’un tube à essai de 50 cm3 de dihydrogène EXERCICE 12: Un élève décide de fabriquer un explosif à base d’un mélange de dioxygène et de dihydrogène Il utilise pour cela un flacon da capacité 45 L 1
Activité n°1 : Les combustions
Le dihydrogène semble répondre à la problématique environnemental actuel Objectif : rappeler ce qu’est une réaction de combustion et étudier la combustion de différents combustibles usuels Doc 1 La combustion du méthaneLe méthane est le gaz présent dans lesbriquets
Qu'est-ce que la combustion d'hydrogène ?
Par exemple, la combustion d'hydrogène avec du chlore comme oxydant produit également une flamme. Le produit de la réaction est le chlorure d'hydrogène (HCl), donc le feu est composé d'hydrogène, de chlore, de HCl, de lumière et de chaleur.
Comment calculer la combustion du dihydrogène ?
Elle se produit selon l’équation suivante. 2 H2O (l) ? 2 H2 (g) O2 (g) En combinant l’équation ci-dessus et celle de la combustion du dihydrogène, on peut constater que la combustion du dihydrogène produite par l’électrolyse est un cycle propre, qui ne dégage que de l’eau en phase gazeuse.
Comment obtenir de l'énergie avec la combustion du dihydrogène ?
Mais c'est la combustion du dihydrogène H 2 qui fournit de l'eau et de l'énergie. Or pour pour obtenir ce dihydrogène, il faut faire une électrolyse de l'eau, ce qui nécessite de l'énergie. Et cette énergie est justement strictement égale à l'énergie dégagée par la combustion.
Quels sont les effets de la combustion complète des hydrocarbures dans le dioxygène ?
La combustion complète des hydrocarbures dans le dioxygène produit de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone. Elle dégage aussi beaucoup de chaleur : on les utilise comme combustibles ou comme carburants. La combustion est une réaction chimique.
ACCIDENTOLOGIE DE L'HYDROGENE
MINISTÈRE DE L'ÉCOLOGIE, DE L'ÉNERGIE, DU DEVELOPPEMENT DURABLE ET AMÉNAGEMENT DU TERRITOIRE
I Quelques données chiffrées 3
a) Les types d'accidents et leurs conséquences 3 b) Les principales activités concernées 3 II Propriétés du dihydrogène et risques associés 4 a) L'hydrogène, un composé léger 4 c) Dégradation des métaux et alliages par l'hydrogène 5 d) Réaction avec le chlore 6 e) Particularité de l'hydrogène cryogénique 6III Génération accidentelle d'hydrogène
7 a) Corrosion des aciers 7 b) Réactions eau ou acide / métal 7 c) Formation de gaz à l'eau 8 d) Réactions impliquant des hydrures 8IV Causes d'accidents et facteur organisationnel
9Bibliographie
11 Sélection d'accidents français cités dans le texte 12 2ACCIDENTOLOGIE DE L'HYDROGENE
Souvent présenté comme l'énergie du futur du fait de son important potentiel énergétique et
de sa combustion non émettrice de gaz à effet de serre, le dihydrogène (H 2 ) suscite espoir... et crainte. Dans la mémoire collective, l'hydrogène est souvent synonyme de danger notamment depuis la 3 de H 2 s'embrase en moins d'une minute et cause la mort de 35 des 97 passagers qui, pris de panique,ont sauté de l'engin. Si l'origine de l'ignition reste inconnue, la combustion combinée de l'hydro
gène et du revêtement de l'enveloppe (butyrate, oxydes de fer et d'aluminium) est en cause.Cela provoquera une telle peur de l'hydrogène, appelée " syndrome du Hindenburg », que le gaz
de ville distribué à cette époque à partir des cokeries et constitué à 96 % de H 2 sera appelé " gaz à l'eau » pour ne pas handicaper son exploitation commerciale !Face à ces peurs, l'analyse objective des risques liés à l'hydrogène est la meilleure des réponses
des accidents ou tout au moins les conséquences dommageables. C'est l'objectif de cette synthèse qui se base sur l'analyse de 215 1 accidents répertoriés dans la base de données ARIA, impliquant de l'hydrogène et survenus avant le 1 er 2 . Comptetenu des données disponibles, cette synthèse, qui n'a pas vocation à donner de véritables élé
ments statistiques, permet néanmoins de tirer des enseignements sur les risques liés à l'hydrogène
à partir d'indicateurs chiffrés propres à l'accidentologi e. 1Les numéros ARIA inclus dans le corps du texte correspondent à une sélection non exhaustive d'accidents illustrant les
propos de ce document. Les résumés des accidents dont le numéro ARIA est souligné dans le corps du texte sont repris
l'étrangers utilisés pour cette étude est disponible sur www.aria.developpement-durable.gouv.fr, dans la rubrique "
Syn thèses et enseignements ». 2La collecte des informations est organisée depuis le 1er janvier 1992, date à la quelle la base de données ARIA a été mise en
place, néanmoins quelques événements antérieurs ont pu ég alement être enregistrés en fonction des informations disponibles. 3I. QUELQUES DONNEES CHIFFREES
a) Les types d'accidents et leurs conséquences le tableau ci-après. ConséquencesSur échantillon de 213 cas dont les conséquences sont connuesNombre de cas%
Morts2512
Blessés graves2813
Bléssés (y compris grave)33
Dommages matériels internes18386
Dommages matériels externes178
Pertes d'exploitation internes8942
Population évacuée83,8
Ainsi, 25 accidents mortels impliquant de l'hydrogène, dont 5 survenus en France (ARIA 169176, 3512, et 7956) sont
en France. Les accidents avec blessés graves ou non représentent respectiveme nt 13 et 33 % de l'échantillon étudié.Notons cependant que les conséquences humaines des accidents impliquant de l'hydrogène concernent essentielle
ment les employés des sites accidentés, les personnels de secours et le public n'étant que plus rarement atteints. Ainsi,
tous les accidents mortels pour lesquels la qualité des personnes dé cédées est connue concernent des employés.Ces faits sont liés à la typologie des accidents impliquant de l'hydrogène, ainsi qu'à la cinétique rapide des phénomènes
en jeu : 84 % des événements étudiés sont des incendies et/ou explosions. Les 16 % restants concernent des fuites d'H
2 non b) Les principales activités concernées Le tableau suivant indique les principaux secteurs d'activité conc ernés par les accidents impliquant de l'hydrogène.ActivitésSur échantillon de 215 cas
Nombre de cas%
Chimie8439
4722Transport, conditionnement et stockage3516
Métallurgie / travail des métaux177,9
Traitement des déchets / récupération83,7Industrie nucléaire52,3
Deux types d'activités sont à distinguer :
nucléaire.- celles où l'hydrogène est généré accidentellement : métallurgie et travail des métaux, assainissement, traitement
des déchets, récupération.A Saint-Fons (69), en 1988, des travaux de meulage sont menés sur un réservoir ayant contenu de l'acide sulfurique.
au début des travaux. Un mort et 2 blessés graves sont à déplorer. Le réservoir est partiellement détruit. Cette explosion est
la corrosion du fer du réservoir par l'acide sulfurique. (ARIA 16 9) 4II. PROPRIETES DU DIHYDROGENE ET RISQUES ASSOCIES
Le dihydrogène est gazeux à température et pression ambiante. Indétectable pour les sens humains (inodore, incolore), non toxique, l'H 2 n'est présent qu'à l'état de trace dans l'atmosphère. Au XVIIIème siècle, Lavoisier propose de nommer ce gaz préalablement appelé dre de l'eau » en référence au produit de sa combustion. Les principales caractéristiques physico-chimiques de l'hydrogène entraînent des risques particuliers détaillés après ; il s'agit notamment d e sa faible masse molaire et sa petite taille qui le rendent prompt à f uir, sa capacité à fragiliser les propriétés mécaniques des mé taux et des alliages, ses réactions violentes avec certains composés, compte tenu de son ca ractère réducteur. a) L'hydrogène, un composé légerL'hydrogène est le plus petit des atomes et, sous forme diatomique, le plus léger des gaz. A l'état liquide ou gazeux, l'H
2est particulièrement sujet aux fuites à cause de sa basse viscosité et de sa faible masse moléculaire ; du seul fait de sa
liquide [1].Sous forme gazeuse, sa viscosité à température ambiante est également la plus faible de toutes celles des autres gaz ; il
traverse ainsi aisément les parois poreuses et fuit très facilement par les moindres interstices. Il peut donc s'échapper d'un
appareil ou d'un circuit qui serait étanche vis-à-vis de l'a ir ou d'un autre gaz (ARIA 7518).De ce fait, les points faibles des installations à surveiller sont naturellement les vannes d'isolement 176), les
organes de raccordement et les joints associés (ARIA 7518considération particulière à accorder au mode de serrage de ces équipements (ARIA 26616, 26617, 32174, 32147, 32817
et 32796). à celles du méthane et de l'essence dans le tableau ci-après (vol. %)4 - 755,3 - 15 Plage de détonabilité dans l'air(Vol. %)13 - 656,3 - 13,5 1,1 - 3,3 (mJ)Chaleur de combustion(kJ/g)44,5
(°C)585 (°C)1 875Energie théorique d'explosion(kg TNT/m
3 gaz )44,22 cm 2 /s Source : Hydrogen, the energy carrier, TÜV Bayern GroupComme cela a déjà été dit, le risque principal lié à l'hydrogène est celui de l'incendie ou de l'explosion (84 % des ac-
cidents recensés), du fait de son (de 4 à 75 % dans l'air, plus large encore dans desatmosphères enrichies en oxygène ou en chlore), ainsi que de sa très faible énergie d'activation.
(ARIA 16925112), étincelle mécanique (ARIADihydrogène
Formule BruteH2
Masse molaire
atm) 3Solubilité dans l'eau (vol/
vol à 15,6°C)Température d'ébullition
(1 atm) -252,8 °CMasse vol. du liquide au
point d'ébullition 3Source : IRH, Université du Québec
5II. PROPRIETES DU DIHYDROGENE ET RISQUES ASSOCIES
Si l'hydrogène parfaitement exempt de poussières s'en survient rapidement si des poussières sont entraînées dans le gaz [2], ce qui est souvent le cas en milieu industriel telettes d'eau dans le gaz [2]. trêmement dangereuse car généralement peu visible (in colore hors présence d'impuretés (particules carbone...). nation (ARIA 29864). La plage théorique de détonation de l'hydrogène dans l'air s'étend de 13 à 65 % en volume, d'explosion : turbulence liée à la présence d'obstacles dans l'environnement... Une concentration en hydrogène localement élevée (au-dessus de 4 % dans l'air), par exemple dans une zone gendrer un risque, comme l'illustre l'explosion d'hydrogè- ne lors de travaux réalisés sur un réservoir dans lequel des mesures d'explosimétrie préalables n'avaient pas permis de détecter la présence d'hydrogène accumulé en point haut du réservoir, dans un espace peu accessible pour un contrôle (ARIA 169). Cependant, le taux de diffusion élevé de l'H 2 gazeux dans 2 /s), 3,8 fois plus élevé que celui de l'air dans l'air peut aussi constituer un avantage en matière de sécurité. En effet, sa rapide dilution lors d'un rejet à l'atmosphère, réduit ainsi le risque d'explosion intrinsèque ; une expérimentation d'hydrogène liquide, la diffusion permet d'obtenir une at mosphère non explosive après 1 min [1].Aussi, faut-il
non encombré, de préférence en extérieur, avec une bonne ventilation. c) Dégradation des métaux et alliages par l'hydrogèneLa dégradation des métaux et alliages exposés de façon continue à l'hydrogène peut provoquer des fuites de substan
ces ou des ruptures franches d'équipements. Deux modes de dégradation sont ainsi distingués pour les aciers : la fragili
sation par l'hydrogène (FPH) et l'attaque par l'hydrogè ne.D'un point de vue théorique, la compréhension des mécanismes de base de ces phénomènes reste complexe et encore
incomplète. Sommairement, il s'agit de la diffusion d'hydrogène (atomique ou non selon les cas) dans les matériaux et
notamment au niveau des cavités, joints de grains ou interfaces. La recombinaison des atomes (en H
2 dans le cas de la fragilisation et en méthane (CH 4 ) à température élevée dans le cas de l'attaque par l'hydrogène) exerce une pression dans la matrice qui endommage le matériau de manière irréversib le. [8] [9] La fragilisation par l'hydrogène recouvre plusieurs phénomèn es :cloquage par l'hydrogène (hydrogen blistering) : absorption d'hydrogène atomique à la surface des matériaux généralement à faible résistance pro-voquant la formation de cloques (ARIA 324 et ).
fragilisation par l'hydrogène (hydrogen embrittlement) : absorption d'hy-drogène atomique dans des matériaux à forte résistance provoquant la baisse de la ductilité du matériau et une augmentation des tensions internes (ARIA 437 et 14666).
cracking) : forme de cloquage par l'hydrogène pouvant affecter l'intégrité22229).
6II. PROPRIETES DU DIHYDROGENE ET RISQUES ASSOCIES
quotesdbs_dbs10.pdfusesText_16[PDF] dihydrogène dioxygène eau
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