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EnglishRÉSUMÉ
La méthode LOPA (Layer Of Protection Analysis) permet d'évaluer la réduction du risque en analysant la contribution des différentes couches qui englobent l'ensemble des barrières, depuis la conception du procédé jusqu'aux mesures de secours en cas d'accident. Elle a pour avantage de valoriser toutes les couches de protection mises en oeuvre pour réduire les risques. Son application est recommandée dans la norme IEC 61511, dans le cadre de l'évaluation du niveau de SIL (Safety Integrity Level) requis pour les Fonctions de Sécurité Instrumentée (SIF).
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Olivier IDDIR : Ingénieur en analyse de risques industriels Technip France Service expertise et modélisation – Division QHSES
INTRODUCTION
En France, depuis 2003, l'influence de la loi Bachelot et l'introduction des plans de prévention des risques technologiques (PPRT) ont eu comme effet une évolution notable dans la manière d'évaluer les risques. En effet, les évolutions réglementaires ont conduit à un plébiscite des analyses dites probabilistes. De ce fait, les études de dangers (EDD) ne se limitent plus à une approche uniquement déterministe, et il est demandé aux industriels d'expliciter le lien entre les résultats de leur EDD et leurs choix en termes de mesures de maîtrise des risques (MMR).
De manière beaucoup plus large, lors de la réalisation d'analyses de risques, des barrières de sécurité sont valorisées dans le but de justifier que les risques sont prévenus et maîtrisés. Dès lors, plusieurs questions viennent spontanément à l'esprit :
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Ai-je suffisamment de barrières de sécurité ?
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Comment définir précisément le besoin en termes de réduction du risque ?
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Les barrières mises en place sont elles suffisantes pour justifier d'un risque résiduel acceptable ?
Pour justifier d'un risque résiduel faible, une tendance naturelle pourrait être de chercher à valoriser un maximum de barrières. Une telle démarche peut malheureusement se révéler contre-productive car l'empilement des barrières ne garantit en rien d'une bonne maîtrise de risques. De surcroît, ce biais de raisonnement peut instaurer un faux sentiment de sursécurité et mener finalement à un accident.
L'émergence de la norme IEC 61511 relative au niveau d'intégrité des fonctions instrumentées de sécurité (SIF) a mis en lumière le besoin de disposer de méthodologies permettant de déterminer le niveau d'intégrité ou niveau de SIL (Safety Integrity Level) requis pour les SIF. De ce fait, la norme IEC 61511 décrit un certain nombre de méthodes permettant d'atteindre cet objectif. L'une d'entre elles est la méthode LOPA (Layer Of Protection Analysis). Si les normes citées précédemment sont spécifiques aux SIF, le principe des méthodes proposées dans les normes est « déclinable » à tous les types de barrières.
Le retour d'expérience montre que de nombreuses barrières de sécurité mises en place sur les sites industriels sont le résultat :
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d'une réponse à des prescriptions réglementaires ;
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du bon sens ;
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de la prise en compte du retour d'expérience et de l'accidentologie.
De manière générale, il n'est pas rare dans les EDD d'aboutir à la conclusion que les barrières de sécurité mises en œuvre par les industriels permettent de justifier d'un niveau de risque résiduel acceptable. Par conséquent, une approche pragmatique basée sur un ou plusieurs des trois critères précédents peut se révéler efficiente.
L'idée de faire correspondre des barrières de sécurité à un besoin (facteur de réduction du risque) est finalement relativement récente. Si avec du recul, ce concept peut paraître évident, sa mise en œuvre s'avère beaucoup plus difficile et nécessite de disposer de méthodes permettant de garantir de la pertinence de l'analyse. Pour mener une telle approche, il faut disposer :
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d'un référentiel d'acceptabilité des risques : sans référentiel, il est impossible de proportionner le besoin en termes de barrières à un facteur de réduction du risque ;
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d'une méthode de quantification des risques : l'estimation du facteur de réduction du risque nécessite inévitablement de recourir à une estimation de la criticité de l'événement indésirable.
Cet article s'attache à présenter les principes fondamentaux de la méthode et à illustrer son application au travers d'exemples pratiques.
MOTS-CLÉS
LOPA (Layer Of Protection Analysis) couches de protection barrières de sécurité MMRI (mesure de maîtrise des risques instrumentée) SIL (Safety Integrity Level) nœud papillon arbre d’événements
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3. 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. Cette méthode repose sur un principe d'application simple qui consiste à définir un scénario par un couple unique événement initiateur-conséquence.
Depuis l'émergence de la norme IEC 61511, cette méthode tend à s'imposer dans le cadre de l'évaluation du SIL requis pour les SIF. En revanche, cette méthode peut être utilisée de manière plus large, c'est-à-dire comme méthode d'analyse de risques semi-quantifiée. L'apparente simplicité de la méthode, grandement basée sur l'utilisation de valeurs tabulées (fréquences d'événements initiateurs, probabilités de défaillance des barrières, etc.) peut être à l'origine d'une inconsistance de la méthode. En effet, comme toutes les méthodes d'analyse de risques qui nécessitent l'utilisation de données quantifiées, la méthode LOPA est soumise à une variabilité des résultats qui dépend de la représentativité des données d'entrées. De ce fait, comme le recommande le CCPs, il est très important de conserver à l'esprit que la méthode LOPA reste une méthode semi-quantitative dont le but est d'évaluer l'ordre de grandeur d'un risque. Ainsi, l'analyste en charge de la revue doit prendre du recul vis-à-vis des résultats obtenus et toujours conserver une marge de sécurité vis-à-vis des conclusions de l'étude (entre autres sur la valeur de PFD moyenne qui définira le SIL requis).
Contrairement à l'industrie anglo-saxonne, en France, la méthode LOPA reste relativement peu utilisée dans le cadre des études de dangers pour lesquelles le nœud papillon reste incontournable pour l'analyse des scénarios d'accidents majeurs.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CCPS - Layer of protection analysis. - Simplified Process Risk Assessment (2001).
-
(2) - MURPHY (J.F.), CHASTAIN (W.), BRIDGES (W.B.) - Initiating events and independent protection layers for LOPA. - A new CCPs guideline book (2009).
-
(3) - INERIS - Évaluation des barrières techniques de sécurité – Ω 10. - DRA-08-95403-01561B (2008).
-
(4) - INERIS - Synthèse des résultats de la campagne d'évaluation des détecteurs de gaz ammoniac. - (2004).
-
(5) - CHAMBERS (C.), WILDAY (J.), TURNER (S.) - A review of layers of protection analysis (LOPA). - Analyses of overfill of fuel storage tanks, Research Report 716, HSL (2009).
-
(6) - INERIS - Démarche d'évaluation des barrières humaines de sécurité – Ω 20. - DRA, rapport...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
LOPA articles (CCPs) https://www.aiche.org/ccps/resources/tools/lopa
HAUT DE PAGE
Technical University of Denmark – DTU Management Engineering Safety Barrier Manager [Logiciel]
HAUT DE PAGE
CEI/IEC 61508 (1998), Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité
CEI/IEC 61511 (2005), Sécurité fonctionnelle – Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur des industries de transformation
HAUT DE PAGE
Arrêté ministériel du 29 septembre 2005 relatif à l'évaluation et à la prise en compte de la probabilité d'occurrence, de la cinétique et...
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