La ventilation des souterrains fluviaux
Présentation du problème et exemple de quatre tunnels canaux équipés de système de ventilation mécanique.
Le passage des bateaux automoteurs dans les souterrains fluviaux pose le problème de la qualité de l’air pour les occupants de ceux-ci. Détection des polluants et mesures à mettre en place pour diluer et évacuer ces polluants.
Exemple de quatre tunnels canaux équipés de système de ventilation mécanique.
PRÉAMBULE
PRESENTATION DU PROBLEME
I. TOXICITE DES GAZ D’ECHAPPEMENT
- I.1. Les composants de gaz d’échappement
- I.1.1. Les produits de la combustion
- I.1.2. Les produits de réaction entre les composants du comburant (air)
- I.1.3. Combustion de produits dissous dans le carburant
- I.1.4. Ordres de grandeur des rejets
- I.2. Les seuils de pollution admissibles
- I.2.1. Toxicité du monoxyde de carbone
- I.2.2. Toxicité des oxydes d’azote
- I.2.3. Toxicité des hydrocarbures et des aldéhydes
- I.2.4. Toxicité des produits sulfurés
- I.2.5. Les effets de synergie et les circonstances aggravantes
- I.2.6. Opacité
II. ETUDE THEORIQUE DE LA VENTILATION
- II.1. Ventilation naturelle
- II.1.1. Écoulement de l’air
- II.1.1.1. Définition des contrepressions atmosphériques
- II.1.1.2. Écoulement de l’air sous l’effet des contrepressions atmosphériques ΔPa (régime stationnaire)
- II.1.1.3. Influence du pistonnement des péniches
- II.1.2. Pollution en souterrain
- II.1.2.1. Hypothèses générales
- II.1.2.2. Calcul de pollution
- II.1.2.3. Evolution de la pollution en souterrain
- II.1.1. Écoulement de l’air
- II.2. Ventilation mécanique
- II.2.1. Principes de ventilation envisageables
- II.2.2. Techniques applicables au cas des souterrains fluviaux
- II.2.3. Dimensionnement des installations
- II.2.3.1. Débits d’air nécessaires
- II.2.3.2. Système avec porte et station de ventilation
- II.2.3.3. Système par accélérateurs
III. INSTALLATION DE VENTILATION
- III.1. Equipements propres à la ventilation
- III.1.1. Station de ventilation
- III.1.2. Accélérateurs
- III.1.3. Surveillance - entretien
- III.1.4. Coûts
- III.1.4.1. Coûts d’investissement
- III.1.4.2. Coût d’exploitation
- III.2. Les capteurs de pollution pour le contrôle des gaz nocifs
- III.2.1. Le contrôle de l’oxyde de carbone
- III.2.1.1. Les analyseurs à absorption infrarouge
- III.2.1.2. Les détecteurs catalytiques (ou thermochimiques)
- III.2.1.3. Les détecteurs électrochimiques
- III.2.1.4. Autres principes de mesures
- III.2.1.5. Conditions d’utilisation
- III.2.1.6. Choix d’un analyseur de CO
- III.2.2. Le contrôle des oxydes d’azote (NO, NO2, NOx)
- III.2.2.1. Les capteurs à chimiluminescence
- III.2.2.2. Capteurs électrochimiques
- III.2.2.3. Conclusions sur les analyseurs d’oxyde d’azote
- III.2.3. Le contrôle de l’opacité
- III.2.3.1. Généralités
- III.2.3.2. Les transmissiomètres
- III.2.3.3. Les diffusiomètres
- III.2.3.4. Conclusions sur les opacimètres
- III.2.4. Contrôle de la vitesse et du sens du courant d’air à l’intérieur du souterrain
- III.2.4.1. Principe de mesure
- III.2.4.1.1. Anémomètre à « palette »
- III.2.4.1.2. Anémomètre à « moulinet »
- III.2.4.1.3. Anémomètre basé sur la mesure de l’abaissement de température dû au courant d’air (fil chaud - thermistance)
- III.2.4.1.4. Anémomètre ultrasonique
- III.2.4.2. Choix d’un anémomètre
- III.2.4.1. Principe de mesure
- III.2.1. Le contrôle de l’oxyde de carbone
IV. COMMANDE DE LA VENTILATION
- IV.1. Généralités
- IV.2. Principes de commandes envisageables
- IV.2.1. Absence de tout capteur
- IV.2.2. Détection de passage des bateaux aux têtes
- lV.2.3. Détection du sens du courant d’air en souterrain
- IV.2.4. Anémomètre réversible
- lV.2.5. Détecteurs de passage et anémomètres réversibles
- IV.2.6. Détecteur de pollution
- IV.2.7. Détecteurs de passage et de pollution aux têtes
- IV.2.8. Détecteurs de passage et de pollution aux têtes complétés d’un anémomètre
ANNEXE I Description des systèmes de ventilation réalisés dans les souterrains fluviaux
I. LE SOUTERRAIN DE RUYAULCOURT
- I.1. Description sommaire
- I.2. Modalités d’exploitation
- I.3. Ventilation
- I.4. Contrôle de la ventilation
- I.5. Coût d’exploitation
II. LE SOUTERRAIN DE BRAYE-EN-LAONNOIS
- II.1. Description sommaire
- II.2. Modalités d’exploitation
- II.2.1. Trafic
- II.2.2. Exploitation
- II.3. Ventilation
- II.3.1. Caractéristiques de l’installation
- II.3.2. Mode de fonctionnement (au moment de l’installation)
- II.3.3. Description générale du matériel installé
- II.3.4. Prescriptions relatives aux appareils installés
- II.4. Contrôle de l’efficacité de la ventilation (au moment de l’installation mais hors service depuis 1993 et non remplacée)
- II.5. Coût
- II.5.1. Coût du premier établissement
- II.5.2. Coût d’exploitation
lII. LE SOUTERRAIN DU MONT-DE-BILLY
- III.1. Description sommaire
- 111.2. Modalités d’exploitation
- 111.3. Ventilation mise en place
- 111.4. Etude du nouveau fonctionnement
- 111.5. Principe de fonctionnement actuel
- 111.6. Coûts
- 111.6.1. Coût de premier établissement
- 111.6.2. Coût de l’automatisation de la gestion du souterrain (Prix 1994)
IV. LE SOUTERRAIN D’ARZVILLER
- IV.1. Description sommaire
- IV.2. Modalités d’exploitation
- IV.3. Ventilation
- IV.3.1. Choix de la solution
- IV.3.2. Débit d’air frais
- IV.3.3. Dimensionnement de l’installation
- IV.3.4. Description de l’installation
- IV.4. Contrôle de l’efficacité de ta ventilation
- IV.4.1. Analyseur de monoxyde de carbone - Opacimètre
- IV.4.2. Anémomètre - girouette
ANNEXE 2 Le moteur diesel
ANNEXE 3 Puissance de propulsion nécessaire au franchissement des souterrains
ANNEXE 4 La pollution et la réglementation
ANNEXE 5 Projet de ventilation