Présentation

Article interactif

1 - CARACTÉRISATION DES PROJECTILES

2 - ÉTUDE BALISTIQUE DES PROJECTILES

3 - MESURES DE MAÎTRISE DES RISQUES

4 - CONCLUSION ET PERSPECTIVES

Article de référence | Réf : SE5066 v1

Étude balistique des projectiles
Évaluation du risque projections

Auteur(s) : Laurent PARIS

Relu et validé le 02 sept. 2020

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

Cet article s'adresse aux ingénieurs devant évaluer le risque de projections, dans le cadre d'une étude de dangers ou vis-à-vis des effets dominos. Les projectiles ont pour origine un événement accidentel ou intentionnel. L'analyse commence par la caractérisation du projectile en fonction du phénomène initiateur et de la rupture envisagée. Une étude balistique, éventuellement probabiliste, est ensuite menée, celle-ci pouvant conduire à des mesures de réductions du risque additionnelles.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Laurent PARIS : Ingénieur spécialiste des effets des incendies et explosions - Référent technologique quantification des risques, TECHNIP FRANCE

INTRODUCTION

L'évaluation du risque projections est une tâche à réaliser dans toute étude de dangers et dans un certain nombre de projets d'ingénierie où des installations doivent résister à des évènements exceptionnels. Il apparaît cependant que ce type de risque demeure rarement étudié quantitativement même s'il est susceptible de conduire à un évènement redouté majeur.

En effet, même s'il est couramment admis qu'un projectile ne crée pas une zone de dangers à lui tout seul, il est en revanche particulièrement dangereux du point de vue des effets dominos potentiellement induits, en tant que phénomène initiateur. Dans certaines situations où le risque ne peut être exclu par un traitement des causes approprié qui réduit sa probabilité d'occurrence à un niveau acceptable, il est alors nécessaire de mener des analyses complémentaires pour en mesurer les effets dans l'environnement voire sur des cibles critiques potentielles.

En premier lieu, il s'agit de définir avec une précision suffisante les projectiles susceptibles d'être générés en fonction de leur origine qu'elle soit accidentelle ou intentionnelle. Cette première étape s'appuie, d'une part, sur le retour d'expérience issu de l'accidentologie et, d'autre part, sur des modèles mécaniques faisant appel à des mécanismes de rupture préférentiels plus ou moins complexes, lesquels sont souvent définis au cas par cas. Elle permet de caractériser les grandeurs essentielles telles que la forme, la masse, la vitesse et le nombre de projectiles émis.

Ensuite, il s'agit d'étudier l'évolution de la trajectoire des projectiles ainsi formés au cours du temps, à partir de données aérodynamiques simples, pour en évaluer la portée et les caractéristiques à l'impact. Compte tenu des nombreuses incertitudes relatives aux hypothèses prises pour les modélisations et de la spécificité des conséquences associées, une approche probabiliste du risque projections pourra être envisagée afin de démontrer son acceptabilité en regard des enjeux.

Dans le cas contraire où le risque ne serait pas acceptable, il sera alors nécessaire de mettre en place des mesures de réduction du risque additionnelles afin d'en limiter les effets. Différentes stratégies peuvent être adoptées selon que l'on souhaite retenir les projectiles à la source ou bien protéger directement les cibles critiques. Ces barrières de protection pourront être soit directement intégrées par un dimensionnement approprié des cibles vis-à-vis de ce cas de charge accidentel très particulier, soit prendre la forme d'un écran séparatif entre les sources et les cibles potentielles de manière à protéger ainsi ces dernières d'un éventuel impact.

Les notions introduites au cours du document permettront de progressivement familiariser le lecteur avec la problématique des projections tant au niveau de leur caractérisation à partir d'un événement initiateur que de l'évaluation de leurs conséquences avec les modèles couramment utilisés en matière de sécurité industrielle.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

MOTS-CLÉS

projectiles chocs

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-se5066


Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(476 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais English

2. Étude balistique des projectiles

2.1 Objectifs

Une fois que les projectiles ont été formés et qu'ils ne sont plus accélérés par les effets d'une explosion ou poussés par les gaz en expansion, on considère qu'ils ont atteint leur vitesse initiale maximum. Ces objets vont ainsi évoluer suivant une certaine trajectoire dans le milieu ambiant jusqu'à ce qu'ils atteignent une cible ou le sol. Leur vitesse est affectée par la résistance exercée par l'air et elle va décroître progressivement avec la distance.

Une étude balistique est ainsi réalisée pour chacun des projectiles retenus. La détermination de la trajectoire des projectiles pris individuellement permet de connaître leur portée afin d'évaluer le périmètre dangereux, notamment pour les personnes, ainsi que les caractéristiques à l'impact en termes d'énergie, de vitesse et d'angle d'incidence qui permettront d'étudier ultérieurement le comportement des cibles potentielles sous réserve qu'elles soient jugées critiques. Cette étude peut être probabilisée dans certaines situations.

HAUT DE PAGE

2.2 Calcul de la trajectoire

HAUT DE PAGE

2.2.1 Efforts s'exerçant sur l'objet lors du vol

La trajectoire est fonction des forces gravitationnelles et aérodynamiques qui s'exercent sur le projectile pendant la durée de son vol. Elles dépendent, à chaque instant, de la vitesse instantanée du projectile dans l'air, de sa forme et de son orientation.

L'effort aérodynamique se décompose en un effort de traînée FT et un effort de portance FP comme l'illustre la figure 12.

Le projectile est caractérisé à chaque instant par sa position (x, z ), sa vitesse instantanée v définie par les composantes ( x · , z · ) ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(476 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Étude balistique des projectiles
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HOLDEN (P.L.) -   Assessment of missile hazards – Review of incident experience relevant to major hazard plant.  -  United Kingdom Atomic Energy Authority (1988).

  • (2) -   Design and analysis of hardened structures to conventional weapons effects.  -  UFC-3-340-1 United States of America – Department of Defence (2002).

  • (3) -   Structures to resist the effects of accidental explosions.  -  UFC-3-340-02 United States of America – Department of Defence (2008).

  • (4) - DDESB -   Technical paper no 13 – Prediction of building debris for quantity-distance siting.  -  Department Of Energy, DOE (1991).

  • (5) - BAKER (W.E.), COX (P.A.) et al -   Fundamental studies in engineering, explosion hazards and evaluation.  -  elsevier (1983).

  • (6) - HEUDIER (L.) -   Les éclatements de réservoirs : phénoménologie et modélisation...

1 Supports numériques

Base de données ARIA http://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/index.html

HAUT DE PAGE

2 Réglementation

Arrêté du 29 septembre 2005 relatif à « l'évaluation et à la prise en compte de la probabilité d'occurrence, de la cinétique, de l'intensité des effets et de la gravité des conséquences des accidents potentiels dans les études de dangers des installations classées soumise à autorisation ». JO no 234 du 7 octobre 2005 – NOR DEVP0540371A

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(476 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(476 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS