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L’analyse de risque des ESP dans les études d’ingénierie d’unités industrielles « Pétrole & Gaz ».
Bruno LEQUIME, Département HSE Etudes
Journée Technique AFIAP du 27 Mai 2008.
2Journée Technique AFIAP du 27 Mai 2008
SommaireI. Introduction – la DESP et le contexte
international.
II. Méthodologie « HSE études » chez Technip.
III. Revue du Plan d’Implantation.
IV. HAZID
V. Quantification des risques.
VI. HAZOP
VII. SIL
VIII. Conception sûre Opérabilité sûre.
IX. Conclusion
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I. Indroduction¦ 1997 – Publication de la DESP 97/23/CE;
• En annexe 1:– introduction de la notion d’analyse de risque à charge des fabricants;« ….le fabricant est tenu d’analyser les risques afin de déterminer ceux qui
s’appliquent à ses équipements du fait de la pression ... ».- application aux ensembles (soit potentiellement aux unités industrielles
selon « orientation 3/9 » ); « La DESP ne prévoit pas de limite à la notion d’ensemble qui peut aller d’un
produit standard simple à une importante unité industrielle complexe ».
¦ La pratique à l’ « international » - contexte « Pétrole & Gaz ».• Qqs textes de référence:
– Directive N° 96/92/CE (SEVESO).– API RP 752 ‘’ Management of Hazards …..to process plant Building ’’.– Norme CEI 61882, 2001 – « études HAZOP ». Guide d’application.
L’ Analyse des risques: une pratique systématique
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II. Méthodologie HSE études; l’approche Technip.
STEP 0: Plot Plan Review
STEP 1: HAZID
Hazard Identification
Risk Acceptance Matrix(Companies or TECHNIP)
STEP 2:
Risk Assessment
STEP 3: HAZOP
Hazard and Operability Analysis
STEP 4: SIL
Safety Integrity Level Analysis
Safe Design for Safe Operations
ALARP Demonstration
Company experience
TECHNIP Group in house experience, lessons learnt, project specifics
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III. Step 0: Plot Plan Review.
? QUI: revue multi disciplines - ingénierie & exploitant - (safety / process / projet/ piping-installation),
? QUAND: dés que possible.
? COMMENT: compromis à trouver parmi les contraintes et critères propres à chaque spécialité (safety, process, piping-installation,….). Qqs critères:• Distances de sécurité,• Potentiel de danger (batiments occupés, unités de process…..),• Vents dominants, • Sources d’ ignition • ……..
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IV. Step 1: HAZID,’’Hazard Identification’’.
? QUAND: dés que sont disponibles PFDs, Plot Plant, Bilan Matière.
? QUI: revue multi disciplines - ingénierie & exploitant - (safety / process / projet ….),
? COMMENT:• Identification des dangers (environnement, activités humaines (int. / ext.), les
procédés de production, stockage, etc…). • Identification
– des Causes– des conséquences (fuite, feu, explosion…),– des mesures de compensation, prévues, et complémentaires.
Revue d’ identification des dangers et d’ analyse des risques(souvent qualitative).
Repose sur une analyse de l’accidentologie+
Identification de scenarios d’accidents potentiels.
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Exemple « Table HAZID »
IV. Step 1: HAZID,« Hasard Identification ».
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V. Step 2: Risk AssessmentUne évaluation quantitative des Risques.
La démarche
Pour l’homme, les biens matériels, la production (perte de), l ’environnement.
Sélection des scénarios
accidentels
Analyse Probabiliste
(P)
Gravité
(G)
Calcul du risque
et sommation
∑ (P x G)
Risque acceptable ?
Critères d’acceptabilité
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GRAVITE – La fuite
V. Step 2: Risk Assessment
GRAVITE – Dispersion atmosphérique
GRAVITE – Jets enflammés
GRAVITE – Feux de nappe / bac
GRAVITE – Explosions
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ANALYSE PROBABILISTE (P)
¢ Calculer la probabilité d’occurrence (en fréquence annuelle) de chaque événement accidentel dans chaque section isolable et pour chaque taille de fuite
Fdommage = Ffuite x Paggravation x Pdommages
Outil de base:
> l’arbre d’évènements
V. Step 2: Risk Assessment
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III. Step 0: Plot Plan Review.
10-5/an
10-4/an
10-3/an
10-2/an
MATRICE D’ACCEPTABILITE DU RISQUE (exemple)
DésastreuxCatastrophiqueMajeurSérieuxModéré
Rarissime
Extrêmement rare
Rare
Peu fréquent
Occasionnel
Source : l'arrêté "Probabilité- Gravité- Cinétique" du 29 septembre 2005 du MEDD
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Risque au matériel – Exemple FPSOV. Step 2: Risk Assessment
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VI. Step 3: HAZOP,«Hazard & Operability Analysis».
? QUAND: dés disponibilité des PIDs,
? QUI: revue multi disciplines - ingénierie & exploitant - safety / process / projet,
? COMMENT:• Analyse systématique et exhaustive de déviation des conditions opératoires
(ex. surpression, augmentation de débit, de température…..), – Causes– Conséquences– Identification des mesures compensatoires, prévues, et complémentaires.
• Document de référence: CEI 61882:2001, « études HAZOP », Guide d’application.
Analyse des effets de déviations des conditions d’exploitation sur la sécurité et l’opérabilité du projet (souvent qualitative).
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Exemple « Table HAZOP »VI. Step 3: HAZOP,«Hazard Operability Analysis».
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VII. Step 4: Revue SIL,«Safety Integrity Level Analysis».
? OBJECTIF: spécifier le niveau d’intégrité de sécurité des SSIs,
? QUAND: après la revue HAZOP,
? QUI: revue multi disciplines - ingénierie & exploitant -instrumentation / safety / process / projet,
? COMMENT:• Analyse des conséquences des défaillances des SSIs et des risques pour
l’homme, les biens, l’environnement,• Spécification d’un niveau requis d’intégrité de sécurité // niveau de risque. • Proposition éventuelle de mesure(s) compensatoire(s). • Doct de référence : IEC 61508
Etude d’analyse des risques liés aux défaillances des systèmes de sécurité instrumentés (SSIs - interlocks).
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Exemple « Table SIL »
VII. Step 4: Revue SIL,«Safety Integrity Level Analysis».
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? Démontrer que les risques sont « ALARP »,
? Assurer une « conception sûre pour une exploitation sûre », dont la conformité aux Directives.
5 étapes d’analyses des risques selon
des méthodes complémentaires
avec pour objectifs:
VIII. Safe Design for Safe Operations.
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extrait table analyse de risque DESP (intégration d’une unité)
VIII. Safe Design for Safe Operations.
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IX. CONCLUSION
Parmi les taches d’ingénierie, l’analyse des risques est une étape systématique et fondamentale, dans la conception de toute nouvelle unité industrielle.
Le processus présenté, est appliqué de façon quasi universelle àtoutes activités industrielles, mais aussi à d’autres secteurs.
Il satisfait aux prescriptions de la DESP en adoptant un formalisme spécifique pour les risques liés à la pression.
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Glossaire
ALARP : ALARP : As Low As Reasonably Practicable / AchievableAs Low As Reasonably Practicable / Achievable
DAL :DAL : Design Accidental LoadsDesign Accidental Loads
ESDV:ESDV: Emergency ShutEmergency Shut--Down ValveDown Valve
FPSO : FPSO : Floating Production Storage and OffloadingFloating Production Storage and Offloading
HAZAN :HAZAN : Hazard AnalysisHazard Analysis
HAZID : HAZID : Hazard IdentificationHazard Identification
HAZOP : Hazard and Operability studyHAZOP : Hazard and Operability study
HSE : HSE : HygiHygièènene SSéécuritcuritéé EnvironnementEnvironnement
IECIEC : International International ElectrotechnicalElectrotechnical ComissionComission
IR :IR : Individual riskIndividual risk
PFD :PFD : Process Flow DiagramProcess Flow Diagram
PID : PID : Process and Instrumentation DiagramProcess and Instrumentation Diagram
QRA :QRA : Quantitative risk assessmentQuantitative risk assessment
SIL : SIL : Safety Integrity LevelSafety Integrity Level
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Textes de référence (1/2)
? AFNOR – Norme NF EN ISO 17776 - Petroleum and natural gas industries - Offshore production installations - Guidelines on tools and techniques for hazard identification and risk assessment (06/01/2002).
? AIChE (American Institute of Chemical Engineers) – Guide lines for Hazard Evaluation Procedures, Wiley-AIChE, 2ème edition (April 15, 1992).
? API Recommended Practice 752 – Management of Hazards Associated with Location of Process Plant Buildings – second edition, November 2003.
? CPR 18E, 1999 – “Purple Book”, Guidelines for quantitative risk assessment, CPR 18E, Committee for the prevention of disasters, Den Haag, 1999 – QRA.
? Directive n° 96/82/CE «concernant la maîtrise des dangers liés aux accidents majeurs impliquant des substances dangereuses » - Conseil du 9 décembre 1996.
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Textes de référence (2/2)
? INERIS – DRA – OMEGA 7 “Methodes d’analyse des Risques générés par une installation industrielle” - 2006-P46055-CL47569.
? LEES’ “Loss prevention in the process industries - Hazard Identification, Assessment and control” – Volumes 1-3 (3rd edition) –Mannan – 2005 Elsevier.
? Norme CEI 61882:2001 (mai 2001) – Études de danger et d'exploitabilité(études HAZOP) - Guide d'application - Hazard and Operability Studies(HAZOP Studies) - Application Guide.
? Norme IEC 61508 - “Functional safety of electrical / electronic / programmable electronic safety-related systems” – SIL.
? Union des Industries Chimiques UIC– Les cahiers de la Sécurité N°13 « Sécurité des Installations – Méthodologie de l’analyse des risques » -Document Technique DT54 – Mars 1998.