Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
L’Administration demande aujourd’hui aux industriels français de présenter des études de dangers dites probabilistes. Les enjeux liés à la réalisation des plans de prévention des risques technologiques mettent en lumière la nécessité de disposer de méthodologies transparentes pour évaluer les probabilités des accidents industriels. Au fil du temps, différent textes réglementaires sont venus préciser les demandes de l’Administration quant au degré de détail attendu pour justifier des probabilités d’accidents. L’évaluation de la Probabilité des Défaillances (PFD) des barrières de sécurité ou Mesures de Maîtrise des Risques (MMR) y prend une part considérable. La « fiabilité » est l’un des critères qui permet de préjuger de la performance d’une MMR. Ce critère est caractérisé dans les analyses de risques par la PFD. Cet article présente les différents types de MMR (dispositifs de sécurité, mesure organisationnelle, etc.) et explicite les méthodes d’évaluation de leurs PFD. Pour ces différents types de MMR, des ordres de grandeur de PFD classiquement utilisés sont présentés.
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Olivier IDDIR : Ingénieur analyse de risques industriels - TECHNIP FRANCE - Service expertise & modélisation – Division procédés et technologie
INTRODUCTION
La maîtrise du risque industriel impose aux industriels de mener des analyses de risques dans le but d'identifier les scénarios d'accidents susceptibles de survenir sur leurs installations. Quelle que soit la méthodologie d'analyse retenue (nœud papillon ou autre), ces analyses ont pour vocation première de s'assurer que les Mesures de Maîtrise des Risques (MMR) mises en place permettent d'amener le niveau de sécurité de l'installation à l'objectif recherché par l'exploitant. Cet objectif peut être fixé par :
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l'acceptabilité sociale (riverains, autorités locales, etc.) ;
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la conformité réglementaire (étude de dangers, Plan de Prévention des Risques Technologiques) ;
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la politique interne de sécurité d'un groupe.
L'approche probabiliste utilisée aujourd'hui dans de nombreuses analyses de risques met en lumière que l'incertitude sur les probabilités allouées aux phénomènes dangereux reste relativement importante. Dès lors, il apparaît délicat de se prononcer sur l'acceptabilité des risques en se référant uniquement à des « valeurs seuils » de probabilité. Afin de mener une approche transparente, les analyses de risques doivent justifier de la performance de l'ensemble des MMR susceptibles de réduire l'occurrence et/ou la gravité des effets des phénomènes dangereux pouvant impacter les cibles environnantes.
La « fiabilité » est l'un des critères qui permet de juger de la performance d'une MMR ; ce critère est souvent retranscrit au travers de la probabilité de défaillance. Justifier des probabilités de défaillances allouées aux MMR peut être plus ou moins complexe. En effet, en fonction du type de MMR (dispositif de sécurité, Système Instrumenté de Sécurité, etc.), les méthodes d'évaluation de la probabilité de défaillance sont différentes.
Cet article propose dans un premier temps d'expliciter comment il est possible de définir un objectif sur la probabilité de défaillance d'une MMR. Dans un second temps, il sera abordé les méthodes permettant d'évaluer les probabilités de défaillances des dispositifs de sécurité actifs et passifs (soupape, cuvette de rétention, etc.). Les principales méthodologies permettant d'évaluer les probabilités des MMR faisant intervenir l'homme (mesure organisationnelle et système à action manuelle de sécurité) seront aussi présentées. Pour ces différents types de MMR, des ordres de grandeur de probabilité de défaillance seront donnés.
Le Système Instrumenté de Sécurité (SIS) fait quant à lui l'objet de l'article [SE 4 058]. Dans cet article, sont présentées les principales notions relatives au SIL (Safety Integrity Level) et des formules de calculs permettant d'évaluer la probabilité de défaillance à la sollicitation.
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Méthodes d'évaluation de la probabilité de défaillance d'une MMR
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2. Différents types de Mesures de Maîtrise des Risques (MMR)
2.1 Différentes couches de protection
Afin de garantir de la bonne maîtrise des risques, les industriels disposent de différentes « couches de protection » qui contribuent à la réduction des risques. La figure 1 présente les différentes couches retenues dans l'ouvrage LOPA [1].
Le concept des couches de protection repose sur le principe que les moyens disponibles pour réduire les risques sont nombreux. En premier lieu, la conception de procédés « sûrs » et la conception des équipements constituent des éléments qui contribuent à réduire de manière significative les risques. Cette première couche s'appuie, entre autre, sur le respect de codes et de standards de conception. La conduite du procédé apparaît aussi comme une manière de limiter les risques en permettant de détecter l'apparition de dérives (augmentation de température, etc.) et en y associant des actions permettant de contrer cette dérive (régulation du débit de refroidissement, etc.).
En revanche, les systèmes de supervision des procédés se révèlent souvent insuffisants pour garantir d'un facteur de réduction du risque suffisant pour faire face à des événements qui sortent du cadre du fonctionnement normal ou des dérives « prévisibles » du procédé. Ainsi, pour faire face à des situations où le procédé passe dans une zone incontrôlable ou lorsqu'un Événement Redouté est susceptible de se produire sans signe précurseur d'apparition (c"est-à-dire sans dérive de paramètre au préalable), il est alors nécessaire de prévoir des MMR dont l'objectif est de « s'opposer » à des séquences d'événements non souhaitées. Ce principe revient en fait à dissocier la conduite du procédé des actions de sécurité.
À titre d'exemple, le suivi du niveau d'exploitation d'un bac de stockage par l'intermédiaire d'un système de supervision est du domaine de la conduite du procédé.
Au contraire, l'arrêt du remplissage (fermeture d'une vanne automatique sur le piquage d'alimentation) sur atteinte d'un niveau haut constitue une action de sécurité souvent traitée par une chaîne...
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Différents types de Mesures de Maîtrise des Risques (MMR)
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MORTUREUX (Y.) - Arbre de défaillances, des causes et d'événement. - [SE 4 050] Sécurité et gestion des risques (2002).
-
(2) - MORTUREUX (Y.), AMDE (C.) - * - [SE 4 040] Sécurité et gestion des risques (2005).
-
(3) - IDDIR (O.) - Le Nœud Papillon : une méthode de quantification du risque majeur. - [SE 4 055] Sécurité et gestion des risques (2008).
-
(4) - IDDIR (O.) - Évaluation de la probabilité de défaillances d'un Système Instrumenté de Sécurité (SIS). - [SE 4 058] Sécurité et gestion des risques (2009).
CCPS - LOPA – Layer Of Protection Analysis, simplified process risk assessment - (2001).
DAVIDIAN (B.), TOURNIAIRE (C.) - L'IEC 61508, un bon guide pour la sécurité. - Mesures 746, Air Liquide, SPC Consultants, juin 2002.
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VILLEMEUR (A.) - Sûreté de fonctionnement des systèmes industriels : fiabilité, facteurs humains et informatisation. - Volume Collection de la Direction des Recherches et Études d'Électricité de France, Éditions Eyrolles, Paris, France (1998).
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E&P Forum Report no 11.8/250 - (1996).
CPR 12 E - Methods for determining and processing probabilities. - Committee for...
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