l'analyse de risque des esp dans les études d'ingénierie d'unités

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


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


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


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 • ……..


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.


Exemple « Table HAZID »

IV. Step 1: HAZID,« Hasard Identification ».


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


GRAVITE – La fuite

V. Step 2: Risk Assessment

GRAVITE – Dispersion atmosphérique

GRAVITE – Jets enflammés

GRAVITE – Feux de nappe / bac

GRAVITE – Explosions


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


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


Risque au matériel – Exemple FPSOV. Step 2: Risk Assessment


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).


Exemple « Table HAZOP »VI. Step 3: HAZOP,«Hazard Operability Analysis».


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).


Exemple « Table SIL »

VII. Step 4: Revue SIL,«Safety Integrity Level Analysis».


? 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.


extrait table analyse de risque DESP (intégration d’une unité)

VIII. Safe Design for Safe Operations.


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.


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


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.


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.

l'analyse de risque des esp dans les études d'ingénierie d'unités

Documents