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Cinétiques d'évaporation et de dissolution

Des expérimentations en extérieur ont été réalisées afin d'appréhender le comportement du styrène après déversement à la surface de l'eau de mer (déversement de 10 litres de styrène à la surface d'un plan d'eau de 10 m2 avec agitateur).
Les cinétiques d'évaporation et de dissolution ont été particulièrement étudiées ainsi que l'éventualité d'une polymérisation.

Déversement de Styrène
Déversement de Styrène

Les résultats obtenus sont :

1- Concernant les processus d'évaporation, les mesures d'explosibilité sont restées tout au long de l'expérimentation inférieures au seuil de détection des appareils (deux explosimètres de marques différentes). Les analyses réalisées sur les dégagements gazeux par les Sapeurs Pompiers de la ville de Brest n'ont pas révélé de façon significative la présence de styrène à l'état gazeux (emploi des tubes Dräger). Il est cependant à noter qu'une forte odeur de styrène se dégageait du bac expérimental ;

 

2- Les échantillons prélevés afin d'évaluer les processus de dissolution ont permis de mettre en évidence l'évolution de la concentration en styrène dans la colonne d'eau suivante :

Cette courbe atteint son maximum après 18 heures. Il n'y avait plus de styrène à la surface de l'eau en fin de test et dans le même temps, plus de possibilité de dissolution.
La valeur maximale de 6 mg/l est bien inférieure aux valeurs de référence disponibles dans la littérature (de l'ordre de 200 mg/l).
La répartition du styrène en fin d'expérimentation est la suivante : 99.4 % dans l'air et 0.6 % dans la colonne d'eau.

Evaluation des processus de dissolution du styrène dans l'eau
Evaluation des processus de dissolution du styrène dans l'eau

 

3- L'aptitude à polymériser du styrène dans des conditions marines est également en cours d'étude. Après un temps de contact d'environ 2 heures, il apparaîtrait que le styrène puisse former des micro-émulsions. L'aspect du produit sous cette nouvelle forme était proche de celui d'un d'un polymère, mais les analyses ont montré qu'il s'agissait toujours du styrène monomère initial.

Dans ces conditions de test qui se veulent aussi réalistes que possible, le comportement principal du produit est donc de s'évaporer. Le processus de dissolution est très limité (valeur maximale de 6 mg/l) et de toute manière très inférieur à la valeur de référence documentaire (dissolution allant jusqu'à 200 mg/l).

Mesure de l'explosivité
Mesure de l'explosivité


Il est à noter qu'aucun risque d'explosivité n'a été décelé, ni des valeurs dans l'atmosphère supérieures à 10 ppm. Cependant, la différence d'échelle avec un déversement massif en mer ne permet pas de présumer des teneurs qui pourraient être atteintes dans un cas réel. Enfin, aucun phénomène de polymérisation n'a été détecté ; la formation de micro-émulsions sous l'action des vagues pourrait expliquer des colorations particulières du styrène et conduire à penser qu'il s'agit d'un produit différent.

Prélèvement d'eau
Prélèvement d'eau
 Produit après déversement
Produit après déversement


Ce qui est décrit ici ne vaut que dans les conditions de l'expérience et pour sa durée. Il ne doit donc être pris que comme une indication. Le produit peut se comporter de manière sensiblement différente après un séjour sous pression, éventuellement en contact partiel avec de l'eau, puis une remontée en surface et un séjour en conditions maritimes réelles. Des prélèvements d'échantillons sur site sont essentiels pour lever le doute.

En complément de ce travail expérimental en extérieur, des analyses en laboratoire sont en cours afin de confirmer la composition du styrène, qui nous a été communiquée par Shell comme pur à 99,9%, avec :

  • 12,7 mg/kg de stabilisateur (PTBC) ;
  • 0,9 mg/kg de polystyrène ;
  • 36 mg/kg d'aldéhyde ;
  • 3 mg/kg de peroxyde ;
  • moins de 0,2 mg/kg de chlore ;
  • moins de 0,2 mg/kg de soufre ;
  • 75 mg/kg d'eau.

Le message SHELL, en date du 1er novembre, précise que tous ces éléments sont typiques d'un styrène selon les normes ASTM en vigueur (dont les numéros sont indiqués).

Informations complémentaires sur le Styrène :
Selon le centre britannique CEFAS (Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science)
Le styrène ne devrait pas polymériser en moins de :

  • 170 jours à 15,6°C
  • 1 an à 4-5°C

Ces éléments donnent donc un délai de 7 mois au moins sans polymérisation, dans les conditions de température à attendre sur zone.

Last update: 28/11/2000