Préface - IMO

Expérience de largage de bitume émulsionné en bassin et étude du comportement attendu après le déversement
un modèle de vitesse de fuite de l’Orimulsion en bassin, basé sur une série d’études en laboratoire et
sur une description du comportement attendu du bitume émulsionné déversé selon une analyse
théorique des phénomènes océanographiques et des propriétés du bitume nécessaires pour déterminer
la fraction de bitume dispersée dans la colonne d’eau.
FUITE DE CITERNE
Une étude de la littérature existante sur les modèles de fuites de citernes révèle de nombreux
articles décrivant des formules de calcul des décharges des liquides non volatiles des citernes
(Burgreen, 1960; Elder et Sommerfeld, 1974; Dodge et Bowles, 1982; Koehler, 1984; Shoaei et
Sommerfeld, 1989; Hart et Sommerfeld, 1993; Lee et Sommerfeld, 1994; Simecek-Beatty et al
(1997); Fthenakix et Rohatgi, 1999). Cependant, il est a priori difficile de savoir si ces formules
fonctionnent avec un produit particulier comme le bitume émulsionné. Dans la projection d’un
déversement d’Orimulsion depuis une citerne ventilée, deux types de déversements ont été pris en
considération : ceux pour lesquels l’origine de la fuite se situait au-dessus du niveau de l’eau et ceux
pour lesquels l’origine de la fuite se situait en dessous. Pour les fuites au-dessus du niveau de l’eau, si
l’échappement a lieu dans des conditions stables, les calculs de déperdition sont probablement
applicables à la plupart des produits bruts et raffinés, y compris l’Orimulsion. Les estimations de
déversement deviennent plus complexes avec les fuites sous le niveau de l’eau, même avec des
produits typiques. La pression hydrostatique déterminera si et quand l’eau pénètre dans la citerne et
déterminera également quand le pétrole se déversera hors de celle-ci. Lorsque la pression
hydrostatique est équilibrée, le flux s’arrête et, en fonction de la flottabilité du pétrole, la citerne peut
contenir une couche d’eau au fond ou par-dessus le pétrole. Si le déversement a lieu dans un
environnement calme, une surface nette de séparation eau-pétrole est présente dans la citerne. Les
caractéristiques particulières de l’Orimulsion font que ses particules de bitume se dispersent dans
l’eau qui rentre dans la citerne, mélangeant les couches superficielles du pétrole et de l’eau. Cet article
résume les résultats des expériences menées avec de l’Orimulsion par Simecek-Beatty et al. (2001).
Fuite au-dessus du niveau de l’eau
Pour les fuites au-dessus du niveau de l’eau, la vélocité ( v o ) de la fuite de pétrole peut être
calculée à l’aide de l’équation de Bernoulli pour un liquide non visqueux
v o
= C d
2g(Z − Z h
)
où Z est le niveau du pétrole dans la citerne, et Z h est la hauteur de la fuite. Le coefficient de
traînée C d , peut être estimé à l’aide de l’équation de Torricelli :
C d
= A 2gZ
t i
− 2gZ f
A h
t g
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Dans ce cas-ci, les indices i et f se réfèrent respectivement au niveau initial et final de liquide dans
la citerne, et A h ( A t ) représentent la coupe transversale de la fuite (dans la citerne).
Le temps de déchargement de la citerne (t ) fut mesuré lors d’une série d’expériences en
laboratoire. Etant donné que l’utilisation d’une citerne grandeur nature n’était pas pratique, les
conditions expérimentales devaient maintenir la similitude géométrique et dynamique par rapport à un
navire transportant de l’Orimulsion. Le principal paramètre de maintien de la similitude dynamique
était le nombre de Reynolds. Cela nécessitait d’utiliser un pétrole moins visqueux que l’Orimulsion.
L’huile de colza, qui présente une viscosité cinématique de 77 cSt à 15¡C, fut retenue.
L’illustration 1 présente le graphique des résultats des expériences en comparaison avec la théorie
définie par les équations 1 et 2. Etant donné que la physique est assez simple dans ce cas, la proximité
de la comparaison n’est pas du tout surprenante. Les expériences avec l’Orimulsion concordent
relativement bien avec la théorie, ce qui indique que pour ce simple modèle, la similitude n’est pas
essentielle.
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