Chapitre 4
Modélisation d'une fuite de gaz
CHAPITRE 4
Modélisation d'une fuite de gaz
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1. Introduction :
Dans ce chapitre, on va estimer le volume du gaz
généré lors d'un incident à travers un trou de
dimension quelconque, avant de donner les hypothèses et la formule, on
doit tout d'abord connaitre les caractéristiques physico-chimiques du
gaz de distribution et de les déterminer.
L'étude des fuites et leurs conséquences a fait
l'objet de plusieurs travaux et l'évaluation du débit de fuite
est très complexe, la première étape dans l'analyse du
risque est la caractérisation du dégagement de gaz.
2. Les propriétés du gaz naturel :
Dans tous les domaines que se soit dans le transport ou la
distribution du gaz, la connaissance des propriétés
physico-chimiques et thermodynamiques est obligatoire.
La composition chimique du gaz de Hassi R'mel pour
l'année 2010 par l'analyse chromatographique est donnée par le
GRTG, le calcul des caractéristiques sont vérifier à titre
indicatif par un logiciel qui est le HYSYS, (documenté plus loin dans ce
travail) la détermination de ces caractéristiques sont
primordiales pour l'application de la formule qui calcul le débit de gaz
échappé dans l'air, ainsi que sa conversion en thermie.
2.1.La masse moléculaire : [10]
C'est un paramètre très important et parmi les plus
utilisés, et il est défini comme suit:
MW, = ? ~~
2
~~1 × MW (4-1)
Où:
MW: Masse moléculaire du mélange
gazeux.
MW1 : Masse moléculaire du composant i
dans le mélange. ~~ : Fraction molaire du composant i
dans le mélange.
2.2.La masse volumique : [10]
Elle représente la masse d'une unité de volume
du gaz, et s'exprime en kg/m3. Elle est fonction de la température et de
la pression en dehors des conditions spécifiées, on se
réfère à des conditions dites normales et standards.
· conditions normales : température 0°C,
pression 1atm = 1.01325 bar
· conditions standards : température 15°C,
pression 1atm = 1.01325 bar
Alors :
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x
p = (4-2)
ZxRxT
Ou bien :
Pg = ? Yi × Pgi
~~ . (4-3)
~~i
2.3.Facteur de compressibilité : [10]
Le facteur de compressibilité Z est un nombre
adimensionnel égal au rapport du volume réel de "n" moles de gaz
aux conditions T et P sur le volume idéal du même nombre de moles
aux mêmes conditions T et P, c'est-à-dire :
~~
~ = (4-4)
~~
Avec :
Va: Volume réel du gaz
V1 : Volume idéal du gaz (calculé à partir
de l'équation de la loi des gaz parfaits).
Les déviations par rapport à la loi de Mariotte
sont telles qu'il faut en tenir compte pour les calculs fondés sur les
conditions rencontrées dans les gisements ou dans les opérations
de traitement et de transport du gaz naturel.
On utilisera donc la formule :
PV = ZRT . (4-5)
Avec Z coefficient de déviation par rapport à la
loi des gaz parfaits ou facteur de compressibilité.
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