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INP Toulouse

1. Pandya, Nishant. Analyse de sensibilité paramétrique d’un outil de modélisation des conséquences de scénarios d’accidents. Application à la dispersion atmosphérique de rejets avec le logiciel Phast : Parametric sensitivity analysis of a modelling tool for consequence estimation. Application to the atmospheric dispersion of accidental releases with the Phast software.

Degree: Docteur es, Génie des procédés et de l'environnement, 2009, INP Toulouse

L’objectif de la thèse est d’effectuer l’analyse de sensibilité paramétrique du logiciel Phast de modélisation de la dispersion atmosphérique de gaz toxiques et/ou inflammables. La technique a consisté à coupler Phast et l’outil d’analyse de sensibilité SimLab, ce qui permet d’exécuter automatiquement un grand nombre de simulations en faisant varier l’ensemble des paramètres du modèle de façon simultanée. La méthode d’analyse de sensibilité globale choisie, E-FAST, est basée sur l’analyse de la variance des sorties du modèle pour le calcul des indices de sensibilité. Nous avons étudié des scénarios de rejet continus pour six produits différents (monoxyde d’azote, ammoniac, chlore, azote, n-hexane et fluorure d’hydrogène), sélectionnés pour couvrir une large gamme de caractéristiques physiques et de conditions de stockage. L’analyse du modèle de dispersion de Phast, Unified Dispersion Model, a été séparée en deux étapes : étape de « screening » avec pour but de comparer l’influence de l’ensemble des paramètres puis étude de l’influence globale des paramètres de modélisation, autres que les paramètres météo et du terme source, sur une plage large de valeurs. Pour chaque produit, nous avons décomposé les scénarios de base en sous-scénarios correspondant à des conditions de rejet différentes. Ce travail a notamment permis de classifier les paramètres du modèle selon leur degré d’influence sur la variabilité de différentes sorties et d’effectuer une analyse comparative par produit indiquant, pour des conditions de rejet données, quels paramètres sont les plus influents sur les sorties. Une étude complémentaire a consisté à effectuer une analyse de sensibilité locale de ces paramètres autour de leur valeur par défaut.

We have undertaken a parametric sensitivity analysis of the Phast software tool’s models for atmospheric dispersion of toxic and/or inflammable gases. We have coupled Phast with the sensitivity analysis tool SimLab, and have automated the execution of a large number of simulations while varying simultaneously selected model parameters. The global sensitivity analysis method used, E-FAST, is based on analysis of the variance of model outputs, and allows us to estimate sensitivity indices. We have studied continuous release scenarios for six different products (nitric oxide, ammonia, chlorine, nitrogen, n-hexane and hydrogen fluoride), which were chosen to cover a wide range of physical characteristics and storage conditions. Our analysis of Phast’s Unified Dispersion Model comprises two phases: a screening phase which allows the sensitivity of a wide range of parameters to be compared, followed by a phase focusing on the sensitivity of internal model parameters (excluding weather and source term variables), over a wide input range. For each product, we have broken down base-case scenarios into a number of sub-scenarios corresponding to different release conditions. This work has allowed us to rank model parameters according to their influence on the variability of a number of model outputs. It also includes…

Advisors/Committee Members: Gabas, Nadine (thesis director).

Subjects/Keywords: Risque industriel; Rejet accidentel; Dispersion atmosphérique; Modélisation de conséquences; Logiciel Phast; Analyse de sensibilité; Industrial safety; Accidental release; Atmospheric dispersion; Consequence modelling; Phast software; Sensitivity analysis

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APA (6th Edition):

Pandya, N. (2009). Analyse de sensibilité paramétrique d’un outil de modélisation des conséquences de scénarios d’accidents. Application à la dispersion atmosphérique de rejets avec le logiciel Phast : Parametric sensitivity analysis of a modelling tool for consequence estimation. Application to the atmospheric dispersion of accidental releases with the Phast software. (Doctoral Dissertation). INP Toulouse. Retrieved from http://www.theses.fr/2009INPT031G

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Pandya, Nishant. “Analyse de sensibilité paramétrique d’un outil de modélisation des conséquences de scénarios d’accidents. Application à la dispersion atmosphérique de rejets avec le logiciel Phast : Parametric sensitivity analysis of a modelling tool for consequence estimation. Application to the atmospheric dispersion of accidental releases with the Phast software.” 2009. Doctoral Dissertation, INP Toulouse. Accessed September 22, 2019. http://www.theses.fr/2009INPT031G.

MLA Handbook (7th Edition):

Pandya, Nishant. “Analyse de sensibilité paramétrique d’un outil de modélisation des conséquences de scénarios d’accidents. Application à la dispersion atmosphérique de rejets avec le logiciel Phast : Parametric sensitivity analysis of a modelling tool for consequence estimation. Application to the atmospheric dispersion of accidental releases with the Phast software.” 2009. Web. 22 Sep 2019.

Vancouver:

Pandya N. Analyse de sensibilité paramétrique d’un outil de modélisation des conséquences de scénarios d’accidents. Application à la dispersion atmosphérique de rejets avec le logiciel Phast : Parametric sensitivity analysis of a modelling tool for consequence estimation. Application to the atmospheric dispersion of accidental releases with the Phast software. [Internet] [Doctoral dissertation]. INP Toulouse; 2009. [cited 2019 Sep 22]. Available from: http://www.theses.fr/2009INPT031G.

Council of Science Editors:

Pandya N. Analyse de sensibilité paramétrique d’un outil de modélisation des conséquences de scénarios d’accidents. Application à la dispersion atmosphérique de rejets avec le logiciel Phast : Parametric sensitivity analysis of a modelling tool for consequence estimation. Application to the atmospheric dispersion of accidental releases with the Phast software. [Doctoral Dissertation]. INP Toulouse; 2009. Available from: http://www.theses.fr/2009INPT031G


INP Toulouse

2. Berdouzi, Fatine. Simulation dynamique de dérives de procédés chimiques : application à l'analyse quantitative des risques. : Dynamic simulation of chemical process deviations application to quantitative risk analysis.

Degree: Docteur es, Génie des Procédés et de l'Environnement, 2017, INP Toulouse

Les risques sont inhérents à l’activité industrielle. Les prévoir et les maîtriser sont essentiels pour la conception et la conduite en sécurité des procédés. La réglementation des risques majeurs impose aux exploitants la réalisation d’études de sécurité quantitatives. La stratégie de maîtrise des risques repose sur la pertinence des analyses de risques. En marche dégradée, la dynamique des événements est déterminante pour quantifier les risques. Toutefois, de nos jours cette connaissance est difficilement accessible. Ce travail propose une méthodologie d’analyse de risques quantitative qui combine la méthode HAZOP, le retour d’expérience et la simulation dynamique de dérives de procédés. Elle repose sur quatre grandes étapes : La première étape est l’étude du fonctionnement normal du procédé. Pour cela, le procédé est décrit de façon détaillée. Des études complémentaires de caractérisation des produits et du milieu réactionnel sont menées si nécessaires. Ensuite, le procédé est simulé dynamiquement en fonctionnement normal. Lors de la seconde étape, parmi les dérives définies par l’HAZOP et le retour d’expérience, l’analyste discrimine celles dont les conséquences ne sont pas prévisibles et/ou nécessitent d’être quantifiées. La troisième phase fournit une quantification du risque sur la base de la simulation dynamique des scenarii retenus. Lors de la dernière étape, des mesures de maîtrise des risques sont définies et ajoutées au procédé lorsque le niveau de risque est supérieur au risque tolérable. Le risque résiduel est ensuite calculé jusqu’à l’atteinte de la cible sécurité. Le logiciel Aspen Plus Dynamics est sélectionné. Trois études de cas sont choisies pour démontrer d’une part, la faisabilité de la méthodologie et d’autre part, la diversité de son champ d’application : · la première étude de cas porte sur un réacteur semi-continu siège d’une réaction exothermique. L’oxydation du thiosulfate de sodium par le peroxyde d’hydrogène est choisie. Ce cas relativement simple permet d’illustrer la diversité des causes pouvant être simulées (erreur procédurale, défaut matériel, contamination de produits, …) et la possibilité d’étudier des dérives simultanées (perte de refroidissement du milieu et sous dimensionnement de la soupape de sécurité). · le deuxième cas concerne un réacteur semi-batch dans lequel une réaction exothermique de sulfonation est opérée. Elle est particulièrement difficile à mettre en œuvre car le risque d’emballement thermique est élevé. Cette étude montre l’intérêt de notre approche dans la définition des conditions opératoires pour la conduite en sécurité. · le troisième cas d’étude porte sur un procédé continu de fabrication du propylène glycol composé d’un réacteur et de deux colonnes de distillation en série. L’objectif est ici d’étudier la propagation de dérives le long du procédé. Sur la base du retour d’expérience, deux dérives au niveau du rebouilleur de la première colonne sont étudiées et illustrent les risques de pleurage et d’engorgement. La simulation dynamique illustre la… Advisors/Committee Members: Gabas, Nadine (thesis director), Olivier, Nelly (thesis director).

Subjects/Keywords: Analyse des risques; Méthode HAZOP; Simulation dynamique; Aspen Plus Dynamics; Dérives de procédés; Sécurité des procédés; Risk assessment; HAZOP method; Dynamic simulation; Aspen Plus Dynamics; Process deviations; Process safety; 620

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APA (6th Edition):

Berdouzi, F. (2017). Simulation dynamique de dérives de procédés chimiques : application à l'analyse quantitative des risques. : Dynamic simulation of chemical process deviations application to quantitative risk analysis. (Doctoral Dissertation). INP Toulouse. Retrieved from http://www.theses.fr/2017INPT0111

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Berdouzi, Fatine. “Simulation dynamique de dérives de procédés chimiques : application à l'analyse quantitative des risques. : Dynamic simulation of chemical process deviations application to quantitative risk analysis.” 2017. Doctoral Dissertation, INP Toulouse. Accessed September 22, 2019. http://www.theses.fr/2017INPT0111.

MLA Handbook (7th Edition):

Berdouzi, Fatine. “Simulation dynamique de dérives de procédés chimiques : application à l'analyse quantitative des risques. : Dynamic simulation of chemical process deviations application to quantitative risk analysis.” 2017. Web. 22 Sep 2019.

Vancouver:

Berdouzi F. Simulation dynamique de dérives de procédés chimiques : application à l'analyse quantitative des risques. : Dynamic simulation of chemical process deviations application to quantitative risk analysis. [Internet] [Doctoral dissertation]. INP Toulouse; 2017. [cited 2019 Sep 22]. Available from: http://www.theses.fr/2017INPT0111.

Council of Science Editors:

Berdouzi F. Simulation dynamique de dérives de procédés chimiques : application à l'analyse quantitative des risques. : Dynamic simulation of chemical process deviations application to quantitative risk analysis. [Doctoral Dissertation]. INP Toulouse; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017INPT0111

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