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EnglishRÉSUMÉ
La détection fixe de gaz inflammables constitue l’une des barrières ultimes de prévention des risques d’explosion. Le positionnement des détecteurs constitue un élément critique de l’efficacité du système de détection. Bien qu’offrant une base de design robuste, le positionnement de détecteurs basé sur les bonnes pratiques d’ingénierie et les standards d’exploitants ne permet pas de démontrer l’efficacité du système de détection exigée de plus en plus par les autorités et exploitants. Cet article détaille les principes généraux de l’implantation d’un système fixe de détecteurs de gaz inflammable et décrit par la suite les nouvelles méthodologies développées dans le domaine de l’oil and gas.
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Guillaume BREYSSE : Ingénieur en Sécurité industrielle - TechnipFMC – Centre de Lyon, France
INTRODUCTION
La perte de confinement accidentelle de gaz ou de vapeur inflammable constitue l’un des événements les plus redoutés sur les installations industrielles. L’inflammation d’un nuage de gaz inflammable peut avoir de graves conséquences sur la sécurité des personnes, des installations et l’environnement. La détection fixe de gaz inflammable, réalisée au moyen de détecteurs installés de façon permanente en des points précis de l’installation, constitue l’une des barrières de prévention du risque d’explosion.
Les standards actuels et les bonnes pratiques d’implantation de détecteurs de gaz inflammables permettent de réduire le nombre de rejets de gaz inflammable non détectés dans les installations industrielles. Néanmoins, force est de constater qu’un nombre significatif de rejets accidentels ne sont pas dument détectés par les systèmes prévus à cet effet. Une analyse du Health and Safety Executive (HSE) au Royaume-Uni basée sur huit années de données (2001-2008) sur des rejets de produits inflammables sur les installations offshores révèle que seuls 60 % des rejets majeurs (> 300 kg émis à l’atmosphère) ont été efficacement détectés.
Ce constat pose la question de l’efficacité du système de détection et amène à s’interroger sur la position des détecteurs et leur nombre. Combien de détecteurs ai-je besoin d’installer ? Où dois-je positionner les détecteurs ? Voici certainement deux des questions les plus fréquentes, mais aussi deux des questions auxquelles il est le plus difficile d’apporter une réponse. Afin d’améliorer la détection de fuites, une approche pourrait consister à augmenter le nombre de détecteurs. Une telle approche, bien que pouvant permettre d’améliorer le niveau de détection si tant est que les détecteurs soient placés de façon optimisée, ne pourra jamais permettre de détecter tous les scénarios de fuite. D’autre part, l’augmentation du nombre de détecteurs induit des contraintes additionnelles qui doivent être considérées avec attention. Outre le coût lié au nombre de détecteurs supplémentaires et à la conception du système de sécurité, l’ajout de détecteurs entraîne des contraintes en termes d’opération et de maintenance. Par ailleurs, la multiplication du nombre de détecteurs expose à un risque accru de détections intempestives, avec déclenchement injustifié d’alarmes, voire dans certains cas, des actions de mise en sécurité d’unité inappropriées. De plus, le déclenchement répété de fausses alarmes peut avoir de graves conséquences sur la sécurité des opérateurs. En effet, ces derniers peuvent par exemple neutraliser certains détecteurs afin de limiter la multiplication d’alarmes injustifiées, voire, en cas d’alarme réelle, ne plus évacuer.
L’objectif de cet article est de présenter les principales méthodologies d’implantation de détecteurs de gaz inflammables fixes. Après quelques rappels sur les enjeux de la détection de gaz ainsi que les principaux critères de performance du système de détection, les grands principes d’implantation de détecteurs seront présentés. Enfin, les principales méthodologies d’implantation de la détection gaz, utilisées dans le domaine de l’oil and gas, seront développées dans la dernière section.
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5. Glossaire
Point éclair ; flash point
Température minimale à laquelle un combustible génère suffisamment de vapeur pour créer une atmosphère qui s’enflamme en présence d’une source d’ignition, mais insuffisante pour entretenir une combustion.
Point d’inflammation ; fire point
Température (au-delà du point éclair) à laquelle un combustible génère suffisamment de vapeur pour assurer une combustion entretenue après inflammation par une source d’ignition.
Température d’auto-inflammation ; autoignition temperature
Température à laquelle un mélange s’enflamme en l’absence de toute source d’ignition.
Limite inférieure d’explosivité ; lower explosive limit
Concentration en dessous de laquelle le mélange carburant/comburant est trop pauvre en carburant pour permettre la combustion du mélange.
Limite supérieure d’explosivité ; upper explosive limit
Concentration au-dessus de laquelle le mélange carburant/comburant est trop riche en carburant pour permettre la combustion du mélange.
Approche prescriptive ; prescriptive approach
Approche basée sur une obligation de moyens à mettre en œuvre.
Approche performancielle ; performance-based approach
Approche fixant des objectifs en termes de résultats et non plus en termes de moyens. Cette approche demande la mise en œuvre d’outils spécifiques pour vérifier l’atteinte des objectifs de performance.
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MCGILLIVRAY, HARE (J.) - Offshore Hydrocarbon Releases 2001-2008. - RR672 – Health and Safety Laboratory for the Health and Safety Executive (2008).
-
(2) - NFPA 325 - * - . – Guide to fire hazard properties of flammable liquids, gases and volatile solids (1994).
-
(3) - BOUCHET (S.) - Principes et techniques pour la détection des gaz. - INERIS DRA (2009).
-
(4) - ADJADJ (A.) - Guide de bonnes pratiques pour la maîtrise de l’usage des détecteurs de gaz ponctuels fixes. - INERIS DRA (2018).
-
(5) - THE HON LORD CULLEN - The Public Inquiry into the Piper Alpha Disaster. - Volume one and two – Department of Energy (1990).
-
(6) - HSE - Offshore Technology Report. - OTO 93 002 (1993).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Implantation de détecteur de gaz à partir d’une analyse de risque quantifiée.
-
Évaluation des probabilités d’inflammation – Bases théoriques et approches simplifiées.
-
Risque d’explosion de gaz – Inflammabilité des gaz et des vapeurs
-
Évaluation de la probabilité de défaillance d’un système instrumenté de sécurité (SIS).
NORMES
-
Atmosphères explosives Partie 29-2 : détecteurs de gaz – Sélection, installation, utilisation et maintenance des détecteurs de gaz inflammables et d'oxygène. - NF EN 60079-29-2 - Juillet 2018
-
Guidance on the evaluation of fire, combustible gaz and toxic gaz system effectiveness. - ISA TR 84.00.07-2018 - Octobre 2018
PHAST – DNV GL. Veritasveien 1 1363 Høvik, Norway
DETECT3D & In : flux – Insight Numerics. 51 Melcher Street Boston, MA 02210 USA
EFFIGY – Kenexis. 3366 Riverside Drive, Suite 200, Columbus, OH 43221 USA
HAZMAP3D – Micropack Fire and Gas. Fire Training Centre, Schoolhill Portlethen, Aberdeen, AB12 4RR, Scotland
http://www.micropackfireandgas.com/
HAUT DE PAGE
Fire and explosion strategy – Issue 1 – Fire and gas detection – Health and safety executive
http://www.hse.gov.uk/offshore/strategy/fgdetect.htm
HAUT DE PAGECet article fait partie de l’offre
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