La ventilation des souterrains fluviaux

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 PROBLEMEI. 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.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 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 fluviauxI. 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