10 - LE PRINCIPE DU STOCKAGE DE GAZ EN CAVITÉS CREUSÉES DANS LE SEL
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10.4. PERFORMANCES DES CAVITÉS
10.4.1. EQUATION D’ÉTAT DU GAZ
Appliquée à la masse de gaz dans la cavité, l’équation d’état s’écrit :
P × V = m × r × Z × T
{1}
avec :
P, T
pression et température moyennes du gaz en cavité
V
volume de la cavité (volume en gaz)
Z
facteur de compressibilité du gaz en fonction de P, de T et de la composition du gaz
m
masse de gaz contenu dans la cavité
r
R/M
R
8,315 J . mol
–1 . K
–1
M
masse molaire du gaz (kg . mol
–1
)
Par la définition même du stock de gaz exprimé dans les conditions normales de
pression et de température, l’équation d’état peut s’écrire :
P 0 × S = m × r × Z 0 × T 0
{2}
avec :
P 0 , T 0 pression et température de référence, c’est-à-dire dans les conditions
normales : P 0 = 1,013 bar et T 0 = 273,15 K (0°C)
Z 0
facteur de compressibilité du gaz dans les conditions normales (égal à 1
à quelques pour mille)
S
stock de gaz ou volume occupé par la masse (m) de gaz dans les conditions normales
En éliminant (m, r) entre {1} et {2}, on obtient :
P × V = S × (P 0 /T 0 ) × Z × T
{3}
10.4.2. THERMODYNAMIQUE DE L’EXPLOITATION PAR COMPRESSION/DÉTENTE
L’exploitation d’une cavité est identique en principe à celle d’une bouteille de gaz
comprimé.
La pression et la température moyennes du gaz en cavité augmentent pendant le
stockage et diminuent pendant le déstockage. Leur évolution dépend d’un processus thermodynamique intermédiaire entre l’adiabatique (sans échange de chaleur
avec l’extérieur) et l’isotherme (avec échange de chaleur avec l’extérieur) en rai-