Formation Sauvegarde : module 6 : Le risque cryogénique au CSG

 À la fin de ce module, vous serez capable d'identifier le risque cryogénique et de vous protéger efficacement.

Pour commencer ce module, étudions la situation suivante : vous recevez un appel téléphonique sur votre portable alors que vous vous apprêtez à rentrer dans une zone où ce pictogramme est apposé.

Vous vous interrogez, est-ce que l'utilisation du téléphone portable présente un risque ?

Dans ce module, nous allons aborder les risques cryogéniques, les mesures de protection applicables ainsi que les bons réflexes à adopter en cas d'incident.

1. Définition

Voyons ensemble quelques définitions.

Les liquides cryogéniques sont des gaz liquéfiés conservés à l'état liquide à basse température.

Le terme "cryogénique" signifie "produisant du froid" ou " en rapport avec les basses températures". Tous les liquides cryogéniques sont extrêmement froids et peuvent atteindre des températures inférieures à -200°C.

Ces liquides sont fabriqués. Stockés et mis en œuvre au CSG pour la propulsion des lanceurs pour l'oxygène et l'hydrogène liquide des étages des lanceurs Ariane 5 et Ariane 6, et pour l'oxygène et l'azote liquide du lanceur Soyouz.

Au CSG, les ergols cryotechniques (hydrogène, azote et oxygène liquide) sont fabriqués par ALSG, Air Liquide Spatial Guyane.

Ils sont ensuite acheminés par citernes mobiles appelées RSM, réservoirs semi-mobiles sur des stockages temporaires (ELA3, ELA4 et ELS).

Lorsque des liquides cryogéniques libèrent des gaz, ces derniers sont très froids et habituellement plus lourds que l'air.

Ces gaz lourds et froids se dispersent mal et peuvent s'accumuler au ras du sol. Dans le cas de l'azote liquide, sa vaporisation déplace l'air ce qui crée une carence en air ou en oxygène et, par conséquent, un danger d'asphyxie par anoxie pouvant être mortel.

Les ergols cryogéniques 

L'hydrogène est particulièrement dangereux : il peut former des mélanges inflammables avec l'air sur une vaste plage de concentration (de 4 à 75% en volume) et s'enflamme très facilement. Il peut également provoquer un risque atex.

L'azote gazeux présente un danger d'anoxie. En dessous d'un certain seuil d'oxygène, différents symptômes apparaissent : nausée, étourdissement, perte de connaissance. L'anoxie peut entraîner la mort en quelques minutes. L'anoxie est d'autant plus dangereuse que ses effets sur la victime diminuent ses capacités d'alerte et de réaction. En effet, la détérioration de la motricité et des capacités de raisonnement s'accompagne fréquemment d'un état euphorique ou d'un sentiment de bien-être.

Des matériaux normalement considérés comme non combustibles comme l'acier au carbone et l'acier inoxydable, la fonte, l'aluminium, le zinc et le téflon (PTFE), peuvent être brûler en présence d'oxygène liquide.

De nombreuses matières organiques peuvent réagir de façon explosive au contact de l'oxygène liquide, surtout si un mélange inflammable est produit.

De plus, les vêtements aspergés ou imbibés d'oxygène liquide peuvent rester très inflammables pendant plusieurs heures.

La propulsion des lanceurs SOYOUZ, Ariane 5 et Ariane 6

Comme nous l'avons vu précédemment, l'oxygène liquide est exclusivement utilisé pour les besoins du lanceur Soyouz.

Les lanceurs Ariane 5 et Ariane 6 quant à elles, utilisent en grande quantité d'hydrogène liquide et d'oxygène liquide. 

Le transport de ces ergols jusqu'aux zones de stockage des ensembles de lancement est effectué par des citernes mobiles.

Les détecteurs d'hydrogène fixes

Les détecteurs fixes d'Hydrogène ont pour fonction de déceler une éventuelle fuite d'Hydrogène.

Ils sont situés dans les locaux Hydrogène de la table Ariane 5, dans les locaux Hydrogène du massif et de la tour cases en ZL3, dans le massif, la table et le mât de la ZL4 et enfin sur les stockages LH2 de la ZL3 et de la ZL4.

En cas de détection, l'alarme est déportée vers le PRS, le Pupitre du Responsable Sauvegarde et vers les services de secours du CSG.

Le seuil d'alarme est réglé à 1% en volume ce qui correspond à 25% de la limite inférieure d'explosivité (LIE) dans l'air.

Les détecteurs d'oxygènes fixes 

Les détecteurs d'oxygène fixes quant à eux, sont implantés dans les zones où circulent de l'oxygène et présents dans tous les locaux où un risque d'anoxie existe.

Ces détecteurs permettent de mesurer la concentration d'oxygène dans l'air ambiant afin d'alerter lorsque le taux baisse provoquant ainsi un risque d'anoxie.

A contrario, ils préviennent également lorsqu'il y a une suroxygénation entraînant un risque accru d'incendie.

Ils sont réglés à 2 seuils d'alarme : 

Un niveau seuil haut à 25% permettant de donner l'alerte en cas de fuite d'oxygène.

Un niveau seuil bas à 19% permettant de donner l'alerte en cas de fuite de gaz neutres.

En cas de détection, l'alarme est déportée vers le Pupitre du Responsable Sauvegarde et vers les services de secours du CGS.

Risques des ergols cryogéniques

En conclusion, les risques présentés par l'oxygène liquide (LOX) sont la suroxygénation et la gelure par le froid. Ces risques sont présents sur l'usine LOX, les zones de lancement Ariane 5 et Ariane 6, la zone de lancement Soyouz.

Les risques présentés par l'hydrogène liquide sont l'incendie et l'explosion. On retrouve ces risques sur l'usine LH2 et les zones de lancement Ariane 5 et Ariane 6.

L'azote liquide entraîne un risque de gelure par le froid et un risque d'anoxie. Ces risques sont présents sur l'usine LOX et la zone de lancement Soyouz.

2. Moyens de maîtrise des risques 

Codage par couleurs 

Le codage par couleurs est utilisé pour identifier les risques des fluides circulant dans les tuyauteries afin de faciliter l'intervention des sapeurs-pompiers en cas de sinistre et éviter tous accidents graves.

Cette identification des fluides est effectuée au moyen de 3 séries de couleurs : la couleur de fond représente la famille du fluide, la couleur d'identification pour certains fluides particuliers; et enfin, la couleur d'état qui précise certaines caractéristiques du fluide.

Vous avez vu précédemment que l'hydrogène. L'oxygène et l'azote étaient des ergols pouvant provoquer un risque cryogénique.

Pour l'hydrogène, le code couleur associé à ce fluide est le rouge-orange vif; pour l'oxygène, la couleur d'identification à ce fluide correspond au blanc et enfin, l'azote est représenté par une bande noire.

Maîtrise des risques : interdictions 

Pour maîtriser le risque croygénique, il faut d'abord respecter des consignes spécifiques aux gaz cryogéniques.

Tout d'abord, il est interdit de pénétrer avec des feux nus.

Il est également interdit de générer des point chauds, c'est-à-dire de piquer, meuler, souder, etc. Sans autorisation de la Sauvegarde (permis de feu).

Il est interdit de travailler seul pour conduire les opérations, mais aussi de fumer.

De plus. Il est interdit de pénétrer avec des véhicules à moteur ne répondant pas aux spécifications "Hydrogène" ou "Oxygène" et du matériel électrique non conformes "atmosphères explosives" (BEEP et téléphones portables).

Maîtrise des risques : obligations

Afin de maîtriser les risques cryogéniques, plusieurs règles doivent être appliquées.

En effet, il est nécessaire de maintenir un bon état des alarmes, des moyens fixes de lutte contre l'incendie et de l'installation mais également du site en général. 

Des procédures écrites sont ainsi rédigées afin de limiter les risques et il est important que vous les suiviez.

Pour pallier les risques de brûlure froide. L'emploi d'une tenue spécifique aux basses températures est obligatoire. Elle comprend des gants et des lunettes mais également le port de détecteurs portable type explosimètres ou le port d'oxygènomètre portable en cas de risque d'anoxie. 

Les tenues cryotechniques sont conçues pour éviter, en cas de projection accidentelle, un contact direct avec l'hydrogène liquide ou l'oxygène liquide.

Leur caractéristique principale est de ne pas se désagréger à très basses températures, comme le feraient certains matériaux classiques et d'assurer ainsi une protection permanente.

Ajoutons également qu'il est primordial d'enlever, en cas de projections les chaussures et les gants de protection.    

Sur les zones de lancement Ariane des appareils respiratoires d'urgence sont mise à disposition en cas d'obligation d'évacuation.

Moyens de maîtrise des risques 

Dans les zones où sont stockés ou utilisés des produits inflammables, une étincelle ou l'échauffement d'un système électronique peut être à l'origine d'un incendie ou d'une explosion.

Il est impératif d'être en possession d'une radio Syrinx VHF canal 1 compatible afin d'être en liaison permanente avec l'équipe sauvegarde.

En cas d'alarme, évacuez rapidement l'aire de stockage, il est important d'être réactif. 

Si vous vous déplacez en voiture, stationnez aux endroits prévus. Toujours dans le sens du départ avec les vitres fermées et la ventilation à l'arrêt.

Certains appareils électriques, de par leur conception, peuvent être utilisés dans des zones identifiées comme présentant un risque d'explosion de vapeurs ou gaz inflammables.

Ils font l'objet d'une certification de conformité et sont signalés par un marquage spécifique comme présenté à l'écran.

Enfin, utilisez du matériel électrique conforme aux atmosphères explosives et un explosimètre pour tous travaux de connexion et de déconnexion en présence d'hydrogène.

3. Réagir en cas d'incident 

Situation accidentelle 

Lors d'une situation accidentelle, la seule conduite à tenir est l'évacuation rapide par les différentes issues de secours.

Pour cela, vous devez repérer préalablement les issues de secours les plus proches de votre poste de travail, celles-ci sont signalées par un bloc autonome de sécurité (BAS).

Suivez les chemins d'évacuation indiqués sur chaque plan d'évacuation et affichés aux niveaux des issues de secours. La zone de rassemblement la plus proche est signalée par un panneau spécifique.

Enfin, contactez par téléphone ou par radio la sauvegarde de l'établissement concerné, ou les pompiers, ou le BCS aux numéros s'affichant à l'écran.

4. Conclusion 

Pour conclure ce module, rappelez-vous que l'emploi de produits cryogéniques nécessite du matériel adapté, résistant à l'action du gaz et aux basses températures.

En effet, la manipulation de ces produits peut provoquer des risques d'incendie, d'explosion, de lésions corporelles voire même d'intoxication.

Il est donc primordial d'être vigilant et de suivre un ensemble de règles.

La sécurité est l'affaire de tous.