ÉVALUATION DES ÉMISSIONS DIFFUSES DE COV
D'UN RÉSERVOIR À TOIT FIXE SELON LA MÉTHODE EPA
A. - Domaine d'application de la méthode :
La méthode présentée dans cette annexe n'est applicable qu'aux réservoirs à toit fixe dont la pression interne est proche de la pression atmosphérique. Elle a également plus spécifiquement vocation à être appliquée pour les réservoirs à toit fixe dont la configuration ne permet pas l'application de la méthode simplifiée donnée en annexe 2 du présent arrêté.
B. - Evaluation des émissions totales par an :
Les émissions totales annuelles d'un réservoir sont calculées avec la formule suivante :
ET = ER + EM
ET : émissions totales en tonnes par an.
ER : émissions par respiration en tonnes par an.
EM : émissions générées par les mouvements de produit en tonnes par an.
C. - Evaluation des émissions annuelles par respiration :
ER = 365.Vv.Dv.KE.KS
ER : émissions par respiration en kilogrammes par an.
Vv : volume d'espace libre au-dessus du liquide en mètres cubes (cf. partie 1 de cette annexe pour mémoire).
Dv : densité de la vapeur de solvant de l'air du volume libre en kilogrammes par mètres cubes (cf. partie 2 de cette annexe).
KE : coefficient d'expansion de la phase vapeur (cf. partie 3 de cette annexe).
KS : facteur de saturation de la phase vapeur (cf. partie 4 de cette annexe).
1. Détermination de Vv (pour mémoire) :
Vv = π.R²c .hv
Vv : volume d'espace libre au-dessus du liquide en mètres cubes.
Rc : rayon du réservoir en mètres.
hv : hauteur équivalente de la phase vapeur en mètres (hauteur d'un cylindre dont le rayon est égal à celui de l'espace rempli de vapeurs y compris le volume du cône ou du dôme surmontant la partie cylindrique du réservoir).
hv = hc ― hL + hE
hc : hauteur de la partie cylindrique du réservoir en mètres.
hL : hauteur moyenne du liquide en mètres.
hE : hauteur équivalente du toit du réservoir en mètres.
Pour un toit conique, la hauteur hE est déterminée grâce aux équations suivantes :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
Avec : hT0 = PT0.RC
hT0 : hauteur de la partie conique du réservoir en mètres.
Rc : rayon de la partie cylindrique du réservoir en mètres.
PT0 : pente de la partie conique du toit (rapport de distances sans unité). Si cette pente est inconnue, la valeur par défaut est 0,0625.
Pour un toit en forme de dôme, la hauteur hE est calculée selon l'équation suivante :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
hT0 : hauteur du dôme en mètres.
RC : rayon du réservoir en mètres.
RD : rayon du dôme en mètres.
2. Détermination de Dv :
En supposant que la vapeur se comporte comme un gaz parfait :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
Dv : densité de la vapeur de solvant de l'air du volume libre en grammes par mètres cubes.
MV : masse molaire de la vapeur en grammes par mole.
PVA : pression de vapeur saturante à la surface du liquide à la température journalière moyenne en pascals.
R = 8,314 J/(mol.K).
TLS : température journalière moyenne à la surface du liquide en Kelvin.
La masse molaire moyenne Mv est celle de la substance contenue dans le réservoir (corps pur) ou déterminée à partir de la composition de la phase liquide s'il s'agit d'un mélange. Dans ce dernier cas, Mv est calculée avec la formule suivante :
Vous pouvez consulter les formules dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
Mi : masse molaire du composé i en grammes par mole.
Yi : fraction molaire du composé i dans la phase vapeur.
pi : pression de vapeur partielle du composant i ou pression de vapeur saturante du composant i multipliée par la fraction molaire dans le liquide, en kilopascals.
PVA : pression de vapeur saturante totale du liquide stocké en kilopascals, somme des pressions de vapeur saturantes de tous les constituants PVA = ∑pi
La pression de vapeur saturante à la surface du liquide à la température journalière moyenne du liquide peut être calculée au moyen de la loi d'Antoine :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
Pi : pression de vapeur saturante à la surface du liquide à la température journalière moyenne (les constantes d'Antoine retenues sont en adéquation avec l'unité de pression choisie).
TLS : température journalière moyenne à la surface du liquide en degrés Celsius.
Ai, Bi, Ci : constantes d'Antoine du composé i.Bi et Ci sont exprimés en degrés Celsius.
La température moyenne TlS est calculée grâce à l'équation suivante :
TLS = 0,44.TAM + 0,56.TLM + 0,00387.α.I
TLS : température journalière moyenne à la surface du liquide en Kelvin.
TAM : température ambiante moyenne en Kelvin.
TLM : température du liquide en Kelvin.
α : absorbance solaire du revêtement du réservoir, conformément aux valeurs suivantes :
|
COULEUR EXTERNE DU RÉSERVOIR |
α (SUIVANT L'ÉTAT DU RÉSERVOIR) |
|
|
Bon état |
Mauvais état |
|
|
Aluminium brillant |
0,39 |
0,49 |
|
Aluminium mat |
0,60 |
0,68 |
|
Aluminium métal poli |
0,10 |
0,15 |
|
Blanc |
0,17 |
0,34 |
|
Brun |
0,43 |
0,55 |
|
Crème |
0,35 |
0,49 |
|
Gris clair |
0,54 |
0,63 |
|
Gris moyen |
0,68 |
0,74 |
|
Marron |
0,58 |
0,67 |
|
Noir |
0,97 |
0,97 |
|
Rouge primaire |
0,89 |
0,91 |
|
Rouille |
0,43 |
0,55 |
|
Vert sombre |
0,89 |
0,91 |
I : facteur d'insolation journalière en joules par centimètre carré par jour.
Nota. ― Cette équation n'est pas utilisable pour les réservoirs calorifugés. Dans ce cas, la température journalière moyenne à la surface du liquide est déterminée par des mesures de température à la surface du liquide.
La température moyenne ambiante moyenne journalière TAM peut être calculée par l'équation suivante :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
TAM : température ambiante moyenne journalière en Kelvin.
TAmax : température ambiante maximum journalière en Kelvin.
TAmin : température ambiante minimum journalière en Kelvin.
La température de la masse du liquide TLM est calculée par la formule suivante :
TLM = TAM + 3,33.α ― 0,55
TAM : température ambiante moyenne journalière en Kelvin.
TLM : température du liquide dans sa masse en Kelvin.
α : absorbance solaire du revêtement du réservoir.
3. Détermination de KE :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
KE : coefficient d'expansion de la phase vapeur (≥ 0).
TLS : température journalière moyenne à la surface du liquide en Kelvin.
PA : pression atmosphérique en pascals.
PVA : pression de vapeur saturante à la surface du liquide à la température journalière moyenne en pascals.
ΔTv = 0,72.ΔTA + 0,0137.α.l
ΔTv : amplitude thermique journalière de la vapeur en Kelvin.
ΔTA : amplitude thermique journalière ambiante en Kelvin.
α : absorbance solaire du revêtement du réservoir (cf. tableau au point 2).
I : facteur d'insolation journalière en joules par centimètre carré par jour.
ΔTA est estimé de la façon suivante :
ΔTA = TAmax ― TAmin
ΔTA : amplitude thermique journalière ambiante en Kelvin.
TAMAX : température ambiante journalière maximale en Kelvin.
TAMIN : température ambiante journalière minimale en Kelvin.
ΔPV = Pvmax ― Pvmin
ΔPV : amplitude journalière de pression en kilopascals.
Pvmax : pression de vapeur saturante à la température maximale de la surface du liquide en pascals (déterminé avec l'équation d'Antoine à TLSmax).
Pvmin : pression de vapeur saturante à la température minimale de la surface du liquide en pascals (déterminé avec l'équation d'Antoine à TLSmin).
PS est calculée par la formule :
ΔPS = PSmax + PSmin
ΔPS : amplitude de tarage de la soupape de mise à l'atmosphère en pascals.
PSmax : valeur absolue de la pression de tarage de la soupape (émission) en pascals.
PSmin : valeur absolue de la pression de tarage de la soupape (admission) en pascals.
Nota. - Si les valeurs des pressions de tarage ne sont pas disponibles, la valeur par défaut de 200 pascals est retenue pour PSmin et PSmax.
Si les pressions de tarage de la soupape de mise à l'atmosphère sont supérieures à 7 000 pascals, les pertes par respiration sont négligées.
Si la valeur obtenue pour KE est négative, le réglage de la soupape est considéré comme suffisamment élevé pour empêcher les pertes par respiration. Dans ce cas, KE est égal à 0.
4. Détermination de KS :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
KS : facteur de saturation de la phase vapeur.
PVA : pression de vapeur saturante à la surface du liquide à la température journalière moyenne en kilopascals.
hv : hauteur équivalente de la phase vapeur en mètres.
D. - Evaluation des émissions annuelles générées par les mouvements de produit :
Vous pouvez consulter la formule dans le JO n° 265 du 16/11/2010 texte numéro 21
EM : pertes annuelles en fonctionnement en kilogrammes par an.
TAM : température moyenne annuelle en Kelvin.
Mv : masse molaire moyenne de la vapeur en kilogrammes par mole.
PVA : pression de vapeur saturante à la température moyenne journalière de la surface du liquide en pascals.
Q : volume de produit transféré annuellement en mètres cubes et générant une variation de niveau dans le réservoir.
KN : facteur de saturation :
KN = 1 pour un nombre de rotation annuel inférieur ou égal à 36 ;
KN = (180 + N)/6.N pour un nombre de rotation annuel supérieur à 36.
KP : facteur lié au produit stocké :
KP = 0,75 pour le pétrole brut.
KP = 1 pour les autres liquides inflammables.