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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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LOPA (layer of protection analysis) is a risk analysis method highlighting various layers of protection, from the process design to the emergency response in case of accident. LOPA is cited in the IEC 61511 standard as one of the possible methods to estimate the required safety integrity level (SIL) of safety instrumented functions (SIF). In its original version, it is a semi-quantified method that allows to estimate an order of magnitude of a scenario frequency. This article presents how this method can be applied in a quantified way and the expected benefits.
Auteur(s)
-
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
KEYWORDS
Risk analysis | Risk assessment | LOPA method | protection layer | safety barriers
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
LOPA « originelle » : méthode non univoque
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1. Méthode LOPA
1.1 Origine et évolution
La genèse de la méthode LOPA est présentée par le CPPS dans . D’après cet ouvrage, la méthode LOPA trouve ses origines dans deux publications :
-
à la fin des années 1980, le Chemical Manufacturers Association (maintenant American Chemistry Council) introduit la notion de couches de protection et recommande de les prendre en considération dans le cadre du système de management ;
-
en 1993, le Center of Chemical Process Safety (CCPS) introduit dans l’ouvrage Guidelines for safe automation of chemical processes la méthode LOPA. Dans cet ouvrage, la méthode décrite est à un stade d’avancement préliminaire, mais elle est déjà proposée comme approche possible pour déterminer le SIL (safety integrity level) des fonctions instrumentées de sécurité (SIF).
En octobre 1997, lors d’un congrès international sur les méthodes d’analyse de risques organisé par le CCPS à Atlanta, le besoin de publier un ouvrage présentant la méthode LOPA émerge des différentes présentations et discussions.
En parallèle, en Europe et aux États-Unis les normes relatives au SIL (respectivement les normes IEC 61508 (NF EN 61508-1 :2011 à NF EN 61508-7 :2011), IEC 61511, et ISA S84.01) sont en pleine évolution et dans leurs premières versions, aucune de ces normes n’impose la méthode LOPA pour déterminer le niveau de SIL des SIF.
En 1998, pour faire face aux évolutions normatives, mais aussi méthodologiques initiées pour certaines par des industriels, le CCPS décide...
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Méthode LOPA
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
-
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
-
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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