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RÉSUMÉ
Le noeud papillon est une méthode d'analyse de risques qui consiste à réunir autour d'un même événement redouté un arbre de défaillances et un arbre d'événements. Cette méthode présente comme principal avantage de fournir une arborescence synthétique qui permet d'avoir une vision exhaustive de l'ensemble des séquences accidentelles susceptibles de se produire. Dans les études de dangers réalisées par les industriels relevant de la réglementation des ICPE, cette méthode est aujourd'hui devenue quasi incontournable pour traiter les scénarios d'accidents les plus critiques. Cet article présente le principe de la méthode et identifie les données d'entrée nécessaires à son application.
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Olivier IDDIR : Ingénieur quantification des risques – Service expertise et modélisation – Membre du réseau des experts de TECHNIP TECHNIP France, Paris-La Défense
INTRODUCTION
Dans de nombreux secteurs d'activité tels que l'aéronautique, l'industrie chimique, l'industrie pétrolière, le nucléaire, il est nécessaire d'évaluer les risques afin de pouvoir se prononcer sur leur acceptabilité. Les notions de danger et de risque sont très souvent confondues, le risque étant toujours lié à l'existence d'un danger, ou d'une situation dangereuse. Pour les différencier, il est possible de considérer que le danger est « réel » et le risque « potentiel ».
Certaines installations industrielles présentent, de par leurs activités, de nombreux dangers. Citons, par exemple, le stockage ou la synthèse de produits inflammables et/ou toxiques. Sur de telles installations, un des événements redoutés est la perte de confinement qui peut aboutir à des phénomènes dangereux de type incendie, jet enflammé ou explosion dans le cas d'un produit inflammable et dispersion atmosphérique dans celui d'un produit toxique.
L'évaluation d'un risque nécessite d'évaluer les deux composantes du couple probabilité/gravité. La gravité des phénomènes dangereux est habituellement estimée par modélisation de l'intensité des effets à l'aide d'outils ou de logiciels. L'estimation de la probabilité d'occurrence pour les risques liés au secteur de l'industrie nécessite aujourd'hui d'avoir recours à des méthodologies utilisées depuis de nombreuses années dans d'autres domaines, tels que le nucléaire ou l'aéronautique. En effet, en France, avant les années 2000 et contrairement aux pays anglo-saxons, l'évaluation des risques reposait sur une approche déterministe. Les probabilités d'occurrence d'accidents étaient alors en grande majorité estimées par avis d'experts. Le tragique accident survenu à Toulouse le 21 septembre 2001 a initié un profond remaniement de la réglementation française qui prône aujourd'hui l'approche probabiliste.
L'objectif de cet article est de présenter la méthode d'analyse de risques nommée « nœud papillon » qui résulte de la combinaison d'un arbre de défaillances et d'un arbre d'événements, centrée sur un même événement redouté. Après avoir exposé les fondements de cette méthode, il sera dressé un panorama des diverses banques de données pouvant être utilisées lors de la phase de quantification. Enfin, l'article abordera les limites de la méthode.
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- Version archivée 1 de avr. 2008 par Olivier IDDIR
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Limites liées à la quantification d'un nœud papillon
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4. Quantification du nœud papillon
4.1 Principe de la quantification
La quantification d'un nœud papillon, dont l'objectif est d'estimer les probabilités d'occurrence des phénomènes dangereux, nécessite dans un premier temps d'évaluer celles de l'événement redouté. Puis, il s'agit d'affecter des probabilités de défaillance aux barrières de mitigation/protection figurant dans l'arbre d'événements, afin d'en déduire les probabilités des phénomènes dangereux.
La quantification d'un nœud papillon comporte trois principales étapes (figure 16) :
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1.[nbsp ]évaluation de la fréquence d'occurrence de l'événement redouté, soit de « manière directe » en se référant à des banques de données quantifiées, soit par « le calcul », c'est-à-dire à partir des probabilités des événements de base constitutifs de l'arbre de défaillances et des règles de calculs associées aux portes logiques ;
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2.[nbsp ]estimation des probabilités de défaillance des barrières de mitigation/protection prévues pour limiter les conséquences en cas de réalisation de l'événement redouté ;
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3.[nbsp ]évaluation des probabilités des phénomènes dangereux à partir des deux étapes précédentes.
Dans le cas d'événements redoutés relatifs à des secteurs ou activités dont le retour d'expérience est faible, il est difficile d'estimer directement leurs fréquences d'occurrence à l'aide de statistiques d'accidents (la taille de l'échantillon statistique étant souvent trop faible pour que l'estimateur puisse être considéré représentatif).
Lorsque la fréquence d'occurrence de l'événement redouté est estimée directement à partir de banques de données d'accidentologie quantifiée, c'est-à-dire sans avoir recours à la quantification de l'arbre de défaillances, il est nécessaire de disposer de données permettant d'estimer la fréquence d'occurrence d'événements redoutés de type brèche sur canalisation, perte de confinement sur une enceinte de stockage, etc.
Certaines banques de données compilent de nombreuses valeurs issues d'une analyse de l'accidentologie (nombre d'accidents survenus pendant une période d'observation T ),...
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Quantification du nœud papillon
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Analyse par arbre de panne (AAP) - NF EN 61025 -
ANNEXES
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 de l'intensité des effets et de la gravité des conséquences des accidents potentiels dans les études de dangers des IC soumises à autorisation http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do;jsessionid= 3AC066255D1D404EECD26957EF87C943.tpdjo07v_3?cidTexte= JORFTEXT000000245167&categorieLien=id
Circulaire du 10 mai 2010 récapitulant les règles méthodologiques applicables aux études de dangers, à l'appréciation de la démarche de réduction du risque à la source et aux plans de prévention des risques technologiques (PPRT) dans les installations classées en application de la loi du 30 juillet 2003 http://www.ineris.fr/aida/?q=consult_doc/consultation/2.250.190.28.8.12386
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