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RÉSUMÉ
La méthode LOPA (layer of protection analysis) est une méthode d’analyse des risques qui permet de valoriser les différentes couches de protection, allant de la conception du procédé jusqu’aux mesures de secours en cas d’accident. Elle est citée dans la norme IEC 61511 comme l’une des méthodes possibles pour estimer les niveaux de SIL requis de fonctions instrumentées de sécurité (SIF). Dans sa version originelle, c’est une méthode semi-quantifiée qui permet d’estimer un ordre de grandeur de la fréquence d’un scénario. Cet article présente la manière dont il est possible de l’appliquer de manière quantifiée et les avantages attendus.
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Olivier IDDIR : Ingénieur quantification des risques - Membre du réseau des experts de Technip Energies - Département Expertise & Modélisation – Technip Energies, La Défense, France
INTRODUCTION
La méthode LOPA permet d’estimer de manière simplifiée la fréquence d’occurrence d’un scénario en valorisant l’effet de couches de protection. La fréquence estimée est un ordre de grandeur obtenu par l’intermédiaire de puissances de 10 utilisées pour quantifier les fréquences des événements initiateurs et les probabilités de défaillance des barrières qui répondent à la définition de couches de protection indépendantes (IPL – independent protection layer).
La méthode LOPA peut être considérée comme une méthode semi-quantifiée dans le sens où elle n’utilise pas des valeurs précises spécifiques au cas étudié. Elle s’appuie généralement sur une analyse des risques telle que l’HAZOP dans le but de quantifier les scénarios d’accidents identifiés et de définir les objectifs relatifs aux IPL afin de réduire suffisamment les risques pour les rendre « acceptables » ou « tolérables ».
La méthode LOPA est une approche « séduisante » car de prime abord relativement simple à mettre en œuvre, elle peut être mise en place par des ingénieurs qui ne sont pas nécessairement des spécialistes en analyse des risques industriels.
Dans son concept originel, sous sa relative simplicité, cette méthode peut rapidement conduire à une estimation erronée de la fréquence d’un scénario d’accident. En effet, les valeurs utilisées pour la quantification d’un scénario ayant toutes des ordres de grandeur généralement exprimés en puissance de 10 (par exemple 0,1 ou 0,01), le résultat final (la fréquence du scénario) est nécessairement peu précis. L’effet cumulatif des approximations commises sur les différents paramètres qui entrent dans le calcul (fréquence des initiateurs, probabilité de défaillance des barrières, etc.) peut alors rapidement conduire à un résultat final peu pertinent.
Dans la première section, l’article rappelle les principaux concepts et fondements de la méthode LOPA. La seconde section est dédiée à l’analyse des erreurs les plus fréquemment commises lors de sa mise en œuvre. Enfin, la dernière section de l’article est consacrée aux avantages d’une approche LOPA quantifiée par rapport à une approche traditionnelle (semi-quantifiée). Cette dernière section est illustrée par un exemple d’application qui permet de mettre en lumière l’intérêt de recourir à une approche quantifiée.
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MOTS-CLÉS
Analyse des risques Quantification des risques méthode LOPA couche de protection barrières de sécurité
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5. Conclusion
La méthode LOPA se révèle bien adaptée lorsque de multiples barrières de sécurité sont mises en œuvre. Elle permet de décrire le déroulement chronologique d’un scénario et d’identifier l’ensemble des barrières techniques, humaines et organisationnelles qui permettent de réduire sa criticité. Elle était initialement développée pour traiter des scénarios définis par un couple unique événement initiateur (cause)/conséquence.
Après une vingtaine d’années d’utilisation, le retour d’expérience met en lumière que la méthode LOPA est parfois utilisée pour traiter d’accidents pouvant résulter de multiples scénarios. Les utilisateurs de la méthode LOPA doivent alors être conscients des limites de cette méthode et du fait qu’il existe d’autres méthodes de quantification plus adaptées pour l’analyse d’accidents complexes (arbre de défaillances, arbre d’événements ou nœud papillon).
La simplicité d’utilisation de la méthode LOPA « originelle » constitue sans aucun doute son principal avantage, mais aussi le principal écueil à sa bonne mise en œuvre. En effet, contrairement à des méthodes plus « sophistiquées », des analystes non spécialistes de la quantification des risques peuvent rapidement se sentir confiants dans sa mise en application et commettre des erreurs liées à l'utilisation de facteurs de pondération ou à la non-prise en compte des dépendances entre les barrières.
Si les analystes en charge de décliner la méthode LOPA doivent être évidemment familiers avec les principes théoriques qui la régissent, il est aussi nécessaire de s’assurer de leur expérience dans sa mise en œuvre afin d’éviter les principales erreurs relevées par le HSE britannique .
L’approche LOPA quantifiée s’avère pertinente pour estimer « précisément » la fréquence d’occurrence d’un scénario d’accident ou d’un accident (en agrégeant plusieurs scénarios), en prenant en compte de manière...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CCPS - Layer of protection analysis : simplified process risk assessment. - American Institute of Chemical Engineers. New York, NY (2001).
-
(2) - CCPS - Guidelines for safe automation of chemical processes. - American Institute of Chemical Engineers. New York, NY (1993).
-
(3) - CCPS - Guidelines for conditional modifiers and enabling events. - American Institute of Chemical Engineers, New York, NY (2013).
-
(4) - CCPS - Guidelines for initiating events and independent protection layers. - American Institute of Chemical Engineers, New York, NY (2015).
-
(5) - REASON (J.) - Human error. - Cambridge University Press (1990).
-
(6) - HEALTH AND SAFETY LABORATORY FOR THE HEALTH AND SAFETY EXECUTIVE - * - . – A review of layer...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 1 : exigences générales. - NF EN 61508-1 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 2 : exigences pour les systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité. - NF EN 61508-2 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 3 : exigences concernant les logiciels. - NF EN 61508-3 :2011 - Janvier 2011
-
Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/ électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 4 : définitions et abréviations. - NF EN 61508-4 :2011 - Janvier 2011
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Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité – Partie 5 : exemples de méthodes pour la détermination...
ANNEXES
Progiciel GRIF-Workshop (graphiques interactifs pour la fiabilité)
HAUT DE PAGE2.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Commission électrotechnique internationale CEI (IEC)
Association des exploitants d'équipements de mesure, de régulation et d'automatisme (EXERA)
ISO
HAUT DE PAGE
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