Recherche sur les interventions d’urgence

De : Transports Canada

Cette page contient les résumés des projets de recherche du programme du transport des marchandises dangereuses sur les interventions d’urgence.

Sur cette page

Modélisation d'une citerne mobile ISO UN-T75 dans des conditions d'incendie et d'impact – 1 octobre 2024

Le Règlement sur le transport des marchandises dangereuses (RTMD) du Canada autorise le transport ferroviaire du gaz naturel liquéfié (GNL) dans des citernes mobiles ISO UN-T75 sur des wagons à plate-forme, à condition que le liquide soit à une température très basse (cryogénique).

Transports Canada souhaitait étudier le comportement de ces citernes mobiles dans différentes conditions d'accident, au cas où la quantité de GNL transportée par voie ferrée augmenterait.

La Federal Railroad Administration (FRA) du département des Transports des États-Unis a réalisé deux (2) essais au feu de citernes mobiles à grande échelle et en a communiqué les données à Transports Canada :

Nous avons travaillé avec notre partenaire, Friedman Research Corporation(FRC), pour effectuer six (6) tâches principales :

  • nous avons construit un modèle informatique d'une citerne mobile contenant du GNL dans un feu en nappe afin d'étudier comment le gaz bout et s'évapore.
  • nous avons utilisé les données d'essais au feu pour nous assurer que la citerne portable modélisée chauffait de la même manière qu'une citerne réelle.
  • nous avons simulé le comportement du GNL lorsqu'il traverse un dispositif de décharge de pression, y compris la manière dont le gaz qui s'échappe et les flammes de chalumeau pourraient se comporter.
  • nous avons utilisé un modèle informatique pour prévoir l'incidence des températures des citernes et des niveaux de remplissage sur le moment et la gravité d'une BLEVE (détente explosive des vapeurs d'un liquide en ébullition). Nous avons également créé des modèles supplémentaires pour prédire la taille des boules de feu après la BLEVE, la réaction des ondes de pression et la dispersion des gaz.
  • nous avons fait l'essai des dispositifs de décharge de pression qui avaient été soumis aux essais au feu pour déterminer en quoi les dommages thermiques peuvent modifier la façon ils s'ouvrent et se ferment, ainsi que la quantité de liquide et de vapeur qu'ils peuvent évacuer.
  • nous avons estimé les dommages subis par la citerne mobile dans différents scénarios, par exemple si elle tombe du wagon à plate-forme ou si elle est heurtée par un wagon-citerne.

Résultats

Nous avons réussi à construire un modèle informatique capable de reproduire le comportement de la citerne mobile dans un feu, mais nous avons constaté qu'en disposant de plus de renseignements sur la façon dont l'isolation de la citerne se modifie dans un feu, ce modèle serait plus précis.

Nous avons découvert certains problèmes liés à l'évacuation de liquides très froids dans des scénarios d'incendie, notamment le risque de flammes de chalumeau qui pourraient toucher les personnes se trouvant sur le site d'un accident.

Le modèle de prévision d'une BLEVE a donné des résultats intéressants, mais en l'absence de données provenant d'une BLEVE réelle, nous ne pouvons l'utiliser que pour comparer des scénarios, et non pour prévoir les propriétés spécifiques d'un événement particulier.

Nous avons constaté qu'un renversement ne briserait probablement pas la citerne, à moins qu'elle ne heurte un autre objet, comme un wagon-citerne ou l'ouverture d'un tunnel.

Ce projet pourrait servir de point de départ à des travaux de Transports Canada concernant d'autres réservoirs destinés au transport du GNL et de liquides cryogéniques, comme les wagons-citernes.

Pour en savoir plus

Numéro de TP : TP 15556E
Numéro de catalogue : T44-3/35-2023E-PDF
ISBN : 978-0-660-49317-6

Validation des mesures d'urgence recommandées pour le gaz naturel liquéfié (GNL) dans le Guide des mesures d'urgence (GMU) – 15 janvier 2024

Les mesures d'urgence recommandées pour le gaz naturel liquéfié (GNL) sont décrites dans le Guide 115 de l'édition 2020 du Guide des mesures d'urgence (GMU). Le GMU classe les marchandises dangereuses avec les propriétés et les mesures d'urgence recommandées similaires sous le même numéro de guide.

Le Guide 115 concerne les gaz inflammables, ce qui inclut le GNL et les gaz de pétrole liquéfiés (GPL). Toutefois, des différences importantes existent entre les propriétés de ces deux gaz et leurs contenants de transport. Ces différences peuvent modifier leur profil de risque en cas d'incident. Par exemple, le GNL est transporté à des températures cryogéniques (extrêmement froides), alors que le GPL est transporté sous pression.

Nous avons engagé la Fire Protection Research Foundation afin de passer en revue les propriétés de ces deux gaz, ainsi que les contenants utilisés pour les transporter par différents modes de transport. Les procédures d'intervention d'urgence et les rapports d'incidents de transport impliquant ces marchandises dangereuses ont également été examinés.

Résultats

Notre recherche nous a permis de constater que, moyennant quelques modifications, le Guide 115 permet de saisir les risques associés au GNL.

Les modifications suivantes seront apportées au Guide 115 dans son édition 2024 :

  • dans la section « RISQUES POTENTIELS – INCENDIE OU EXPLOSION » :
    • cet énoncé sera ajouté : « ATTENTION : Lorsque le GNL - Gaz naturel liquéfié (UN1972) est relâché sur ou près de l'eau, le produit peut se vaporiser de manière explosive. »
  • dans la section « RISQUES POTENTIELS – SANTÉ » :
    • le conseil sur les risques d'asphyxie (suffocation) sera modifié pour insister sur le risque « particulièrement dans des espaces clos ou confinés. » Cette modification sera également apportée à d'autres guides comportant des conseils sur les risques d'asphyxie
    • le conseil sur les risques de contact sera mis à jour pour y inclure les « liquides cryogéniques ». Cette modification sera également apportée dans d'autres guides qui incluent les liquides cryogéniques

Les chercheurs ont également suggéré de combiner deux (2) points dans la section « MESURES D'URGENCE – INCENDIE » pour permettre aux utilisateurs de lire en même temps les conseils sur le refroidissement à l'eau des contenants en cas d'incendie et l'avertissement sur l'obstruction par la glace des dispositifs de sécurité. Toutefois, il a été décidé de ne pas inclure ce changement dans la prochaine édition du GMU, car il a été estimé que le texte serait trop long et porterait à confusion. Nous invitons les intervenants à nous faire part de leurs commentaires à ce sujet pour les prochaines éditions du GMU.

Une fois ces modifications apportées, l'élaboration d'un guide distinct pour le GNL ne sera pas nécessaire pour le moment. Nous continuerons à réviser régulièrement le GMU pour nous assurer qu'il contient les renseignements les plus récents.

Pour en savoir plus

Numéro de TP : TP 15564
Numéro de catalogue : T86-76/2023E-PDF
ISBN : 978-0-660-67837-5

Réactivité du chlore avec les matières environnementales dans les modèles de dispersion atmosphérique – 4 octobre 2022

En Amérique du Nord, le chlore est l’un des gaz les plus transportés, car il est essentiel pour désinfecter l’eau et assainir les déchets industriels. Or, les scientifiques ont laissé entendre que ses propriétés hautement réactives avec les matières naturelles dans l’environnement pourraient réduire les dangers des gaz toxiques en aval.

Il est difficile pour les modèles informatiques de simuler le comportement des rejets de chlore, car ce gaz est plus lourd que l’air et réagit fortement avec l’environnement (p. ex., le sol et les plantes). Il est important de tenir compte de ces réactions afin de prédire le comportement d’un grand nuage de chlore. Néanmoins, il y avait une compréhension limitée de la quantité de plantes pouvant réagir avec le chlore gazeux pour permettre de mieux comprendre la quantité de chlore qui pouvait être éliminée de l’air ambiant.

Ce projet consistait en une étude de suivi après l’achèvement du programme de rejet de chlore à grande échelle Jack Rabbit II, dirigé par le Science and Technology Directorate Chemical Security Analysis Center du U.S. Department of Homeland Security (centre d’analyse de la sécurité chimique de la direction des sciences et de la technologie au sein du département de la Sécurité intérieure des États-Unis. Cette étude a été partiellement financée par Recherche et développement pour la défense Canada. Transports Canada a fourni la liste de la végétation commune au Canada pour les expériences et a fourni un soutien technique et une orientation tout au long du projet.

Cette étude avait pour objectif de déterminer à quelle vitesse et en quelle quantité le chlore gazeux réagit lorsqu’il est exposé à un sol nu et à différentes plantes. Ceci pourrait améliorer la précision des modèles informatiques qui simulent le comportement des émissions de chlore.

Au cours de l’Étude, les chercheurs ont conçu et construit une chambre pour tester la réactivité du chlore au sol et à différents types de plantes. On a découvert que les taux de réactivité varient selon les plantes et à quel moment les plantes cessent de réduire la quantité de chlore dans un nuage de gaz. Ces résultats serviront à mettre à jour les modèles informatiques qui simulent le comportement du nuage de gaz afin de limiter la quantité de nuage de gaz qui réagira.

Pour en savoir plus

Titre du rapport : Chlorine reactivity with environmental materials in atmospheric dispersion models (réactivité du chlore avec les matières environnementales dans les modèles de dispersion atmosphérique)
Auteurs : Tom Spicer, Shannon B. Fox
Numéro de TP : S.O.
ISBN : S.O.
Numéro de catalogue : CSAC 20-011 (numéro du rapport du département de la Sécurité intérieure des États-Unis)

Évaluation du rendement de fin de vie utile et des méthodes de requalification des bouteilles à gaz TC 3CCM – 15 février 2021

Les premiers intervenants utilisent des appareils de protection respiratoire autonome lorsqu’ils se trouvent en atmosphère dangereuse. Les bouteilles d’air comprimé sont généralement faites d’un composite d’aluminium et de fibre de carbone. Au Canada, ces bouteilles à gaz viennent à expiration au bout de 15 ans, après quoi elles doivent être jetées et remplacées. 

Aux États-Unis, certaines de ces bouteilles à gaz viennent à expiration après 30 ans. Cette durée de vie est permise, mais les bouteilles à gaz doivent passer une épreuve de requalification par émissions acoustiques modales tous les cinq (5) ans, dès lors qu’elles sont en service depuis 15 ans. Cette décision est fondée sur des essais effectués par le U.S. Department of Transportation.

Transports Canada souhaitait effectuer plus d’essais pour évaluer la force des bouteilles à gaz en matériau composite expirées et envisager différentes méthodes d’essai pour les requalifier.

Le Ministère a collaboré avec Hexagon Digital Wave, LLC pour effectuer ces essais, avec deux (2) principaux objectifs en vue :

  • évaluer le rendement physique des bouteilles à gaz mises en service depuis environ 15 ans;
  • comparer les résultats provenant de trois (3) méthodes d’essai de requalification :
    • essai hydrostatique;
    • essai par émissions acoustiques modales;
    • essai par émissions acoustiques.

Nous avons recueilli des bouteilles à gaz usagées auprès de services d’incendie de tout le Canada et leur avons fait subir des tests qui sont habituellement effectués sur des bouteilles à gaz neuves. Ces essais comprenaient la simulation de 15 ans de cycles de remplissage à température normale, chaude ou froide, et la pressurisation des bouteilles à gaz avec de l’eau jusqu’à ce qu’elles éclatent.

Nous avons également échappé ou endommagé certaines bouteilles à gaz à dessein avant de les mettre à l’essai. Dans le cadre de la présente étude, l’obtention d’un « faux résultat positif » signifie que des bouteilles à gaz en bon état sont jetées, même si elles pourraient être toujours utilisées de façon sécuritaire. Un « faux résultat négatif » signifie que des bouteilles à gaz en mauvais état continuent à être utilisées et pourraient créer des conditions dangereuses. 

Pendant les essais, nous avons mené des essais hydrostatiques (exigées par la norme), de la surveillance par émissions acoustiques modales et de la surveillance par émissions acoustiques, ce qui nous a aidé à évaluer la capacité des méthodes d’essai pour déceler les dommages et déterminer quelles bouteilles à gaz étaient encore en mesure de résister à un essai de rupture.

Résultats

  • Les résultats de la requalification par émissions acoustiques dépendaient des conditions critères d’acceptabilité utilisées :
    • il est important de noter qu’au moment de la publication, les critères d’acceptabilité n’avaient pas encore été normalisés par un organisme de normalisation canadien ou international.
  • La requalification par émissions acoustiques modales s’appuie sur une méthode de délivrance de permis spéciaux par le U.S. Department of Transportation et une méthode standard de l’ISO.
  • Les essais hydrostatiques ont rejeté le moins de bouteilles à gaz qui ont, plus tard, réussi un essai de rupture.  L’essai hydrostatique a obtenu le nombre le moins élevé de « faux résultats positifs », mais également le nombre le plus élevé de « faux résultats négatifs ».
  • Les essais par émissions acoustiques modales ont accepté le moins de bouteilles à gaz qui avaient échoué l’essai de rupture. Cet essai s’est donc soldé par le nombre le moins élevé de « faux résultats négatifs ».
  • Lorsque le taux de faux résultats négatifs était semblable, les essais par émissions acoustiques ont mené au rejet incorrect d’un nombre plus grand de bouteilles à gaz que d’autres méthodes d’essai. L’essai par émission acoustiques comportait donc le nombre le plus élevé de « faux résultats positifs ».
  • Toutes les bouteilles à gaz soumises aux essais ont passé les tests de conception au moment de la fabrication retenus pour cette étude, même si les bouteilles à gaz n’étaient pas neuves et avaient été utilisées pendant 15 ans.
  • Lorsque nous les comparons aux exigences plus strictes de l’essai de rupture pour les nouvelles bouteilles à gaz, la plupart des bouteilles à gaz mises à l’essai ont satisfait aux exigences de résistance.

Pour en savoir plus

Lire un résumé du rapport : Évaluation du rendement de fin de vie utile et des méthodes de requalification des bouteilles à gaz TC 3CCM

Pour obtenir une copie du rapport, veuillez comminuer avec nous : TC.TDGScientificResearch-RecherchescientifiqueTMD.TC@tc.gc.ca

Numéro de Catalogue : T86-66/2020E-PDF
ISBN : 978-0-660-36818-4

Rejet de chlore à partir d’hypochlorites – 19 mai 2020

Les hypochlorites se trouvent dans de nombreux produits de nettoyage courants, tels que l’eau de Javel et les produits de traitement des eaux de piscine. Ils sont généralement stables, mais ils peuvent être nocifs pour la santé s’ils ne sont pas utilisés correctement. Si vous les mélangez avec d’autres produits de nettoyage ou si vous les exposez à de petites quantités d’eau, ils peuvent libérer du chlore gazeux toxique.

Transports Canada a étudié la réaction de certains produits à base d’hypochlorites en fonction de facteurs tels que la température et la vitesse de mélange. Pour tester la libération potentielle de chlore à partir d’hypochlorites liquides, nous avons mené des expériences où un acide fort, l’acide chlorhydrique (HCl), était lentement ajouté à différents hypochlorites liquides jusqu’à ce que du chlore gazeux soit produit. Pour tester les produits d’hypochlorite solides, nous avons ajouté de petites quantités d’eau et surveillé tout gaz produit ou changement de température sur une certaine période.

L’étude sur les hypochlorites liquides a permis de constater ce qui suit :

  • la réaction commence rapidement, libérant du chlore gazeux très peu de temps après l’ajout de l’acide;
  • la quantité de chlore gazeux produite par la réaction était toxique pour l’homme si on la laissait s’accumuler dans un espace fermé sans ventilation;
  • si l’hypochlorite n’est pas bien mélangé avec un acide fort, la réaction peut continuer à libérer du chlore gazeux jusqu’à 2 heures après le mélange, selon les produits testés;
  • à mesure que la température augmente, la réaction s’accélère, libérant du chlore gazeux à un rythme plus rapide.

L’étude sur les hypochlorites solides a donné lieu aux constatations suivantes :

  • la réaction entre les hypochlorites solides et l’eau n’a produit que peu de chlore gazeux, voire aucun;
  • le mélange des hypochlorites solides dans l’eau n’a pas occasionné de quantité significative de gaz, même à des températures et des vitesses de mélange différentes;
  • la réaction dégage de la chaleur et de l’oxygène, ce qui peut augmenter le risque d’incendie à proximité d’une source d’inflammation.

Le Centre canadien d’urgence transport (CANUTEC) a utilisé ces résultats pour élaborer des questions à poser au public lors d’un incident mettant en cause des hypochlorites, et pour aider les premiers intervenants à prévoir des rejets potentiels de chlore. CANUTEC a également utilisé ces résultats pour élaborer des recommandations s’appliquant à de nombreuses situations mettant en cause des hypochlorites solides et liquides. Nous vous recommandons de vous adresser à CANUTEC pour les incidents pouvant comprendre des hypochlorites.

Pour en savoir plus

Pour obtenir une copie du rapport, veuillez comminuer avec nous : TC.TDGScientificResearch-RecherchescientifiqueTMD.TC@tc.gc.ca

Numéro de TP : TP15443E
Numéro de Catalogue : T86-63/2020E-PDF
ISBN : 978-0-660-34918-3

Efficacité des techniques d’assainissement en cas de déversement de mercure – 6 février 2020

Des déversements de mercure peuvent survenir lorsque des objets courants comme des thermomètres et des lampes fluorescentes sont brisés. Une fois déversé, le mercure s’évapore et forme des vapeurs toxiques qui peuvent causer des problèmes de santé à long terme. Deux méthodes de traitement tirées de la documentation indiquent comment nettoyer les déversements de mercure :

  • retirer physiquement les billes de mercure, puis recouvrir le déversement avec de la poudre de soufre;
  • retirer physiquement les billes de mercure, essuyer le déversement avec du vinaigre, et ensuite avec du peroxyde d’hydrogène en concentrations accessibles au public.

Dans cette étude, nous avons examiné l’efficacité de ces méthodes pour limiter la formation de vapeur de mercure.

Pour chaque méthode, nous avons analysé la concentration de vapeurs de mercure. La première méthode consistait à prendre des mesures à intervalles fixes, tandis que la seconde consistait à prendre des mesures en continu. L’analyse gravimétrique est une technique courante pour mesurer les masses dans les mélanges et nous l’avons utilisée pour analyser le mercure n’ayant pas réagi après chaque traitement.

Dans l’étude, nous avons comparé la concentration des vapeurs de mercure à la pression de vapeur de référence du mercure. Nous avons également étudié l’effet de l’agitation sur la vitesse de réaction pour chaque traitement. Les principaux résultats sont les suivants :

  • dans le cas du mercure qui n’est pas traité, la quantité maximale de vapeurs dans un environnement fermé est atteinte en quelques heures. À la concentration maximale, les niveaux de vapeur de mercure sont supérieurs aux limites sécuritaires pour l’exposition humaine. Lorsque le mercure est agité sans traitement, la vapeur atteint sa concentration maximale en une heure.
  • lorsque le mercure est traité avec de la poudre de soufre, la concentration de vapeur de mercure est réduite. Cependant, la quantité reste supérieure aux limites sécuritaires. La réaction est également très lente, et peut prendre plusieurs mois.
  • lorsque le mercure est traité avec du vinaigre et du peroxyde d’hydrogène, la concentration de vapeur de mercure est également réduite, mais elle demeure supérieure à ce qui est jugé sécuritaire. La réaction est lente et crée de l’acétate de mercure, qui est dangereux par contact cutané. Ce mélange libère également de l’oxygène, ce qui peut présenter un risque en cas d’incendie.

Dans l’ensemble, l’étude montre que les méthodes de traitement au soufre et au vinaigre-peroxyde d’hydrogène sont inefficaces pour réduire les vapeurs de mercure dans l’air à des niveaux sécuritaires dans un délai raisonnable.

Compte tenu de ces résultats, le Centre canadien d’urgence transport (CANUTEC) recommande d’enlever physiquement les billes de mercure et de ventiler la zone touchée afin de nettoyer les déversements mineurs de mercure. Pour les déversements plus importants ou en cas de doute, il faut consulter des professionnels, notamment ceux de CANUTEC.

Pour en savoir plus

Pour obtenir une copie du rapport, veuillez comminuer avec nous : TC.TDGScientificResearch-RecherchescientifiqueTMD.TC@tc.gc.ca

Numéro de TP : TP15432E
Numéro de Catalogue : T86-60/2020E-PDF
ISBN : 978-0-660-33717-3

Contactez-nous

Direction de la recherche et de l’analyse en matière de sécurité,
Direction générale du transport des marchandises dangereuses
Transports Canada
Courriel : TC.TDGScientificResearch-RecherchescientifiqueTMD.TC@tc.gc.ca

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